JPH06278323A - カラーレジストレーション誤差補正方法 - Google Patents
カラーレジストレーション誤差補正方法Info
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Abstract
れないカラーレジずれの補正方法を示し、カラーレジず
れの補正精度を向上可能としたカラーレジストレーショ
ン誤差検出方法を提供することを目的とする。 【構成】 レジストレーション誤差検出用のパターン
は、各色の副走査方向に並行な直線部分を有し、このレ
ジストレーション誤差検出用のパターンの直線部分をパ
ターン読取り手段によって検出し、全色の前記直線部分
がパターン読取り手段の主走査方向の所定位置に到達す
るようにカラーレジストレーションの誤差を補正するよ
うに構成した。
Description
送される記録部材または中間転写体等の像担持体上に多
重転写し、カラー画像を得るカラー画像形成装置に使用
され、カラー画像の形成位置(以下、レジストレーショ
ンという)の誤差を補正するためのカラー画像のレジス
トレーション誤差補正方法に関するものである。
キュメントは急速にカラー化が進み、それらのドキュメ
ントを扱う複写機・プリンター・ファクシミリ等の画像
形成装置も急速にカラー化されてきている。そして、現
在これらのカラー機器は、オフィス等における事務処理
の高品位化および迅速化に伴って、高画質化および高速
化される傾向にある。かかる要求に答え得るカラー機器
としては、例えば、黒(K)・イエロー(Y)・マゼン
タ(M)・サイアン(C)の各色毎に各々の画像形成ユ
ニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された異なる
色の画像を搬送される記録部材または中間転写体上に多
重転写し、カラー画像の形成を行なういわゆるタンデム
型のカラー画像形成装置が既に提案されている。
複数個の個々の画像形成ユニットによって一つの画像を
形成する方式であるため、ある程度の高速化が可能であ
るが、画像形成の高速化を図ると、各色の画像形成位置
の合わせ具合、即ちカラーレジストレーションが頻繁に
悪化し、高画質を維持できないため、高画質化および高
速化を両立させることは極めて困難であった。これは、
画像形成装置の機内温度の変化や画像形成装置に外力が
加わることにより、各画像形成ユニット自身の位置や大
きさ、更には画像形成ユニット内の部品の位置や大きさ
が微妙に変化することに起因する。このうち、機内温度
の変化や外力は避けられないものであり、例えば、紙詰
まりの復帰、メインテナンスによる部品交換、画像形成
装置の移動などの日常的な作業が、画像形成装置へ外力
を加えることとなる。
公報で示されるように、カラー画像のレジストレーショ
ンのずれを読み取り、補正しながら高画質化を図るレジ
ストレーション補正装置が既に提案されている。このレ
ジストレーション補正装置は、各画像形成ユニットによ
り図16又は図17に示すような所定のレジずれ測定用
のパターンを出力し、このレジストレーションずれ測定
用パターンをパターン読み取り手段によって読み取り、
レジずれ測定用のパターンの各色の間隔を算出し、これ
が所定の基準値に等しくなるように各画像形成ユニット
の位置や画像形成タイミングを補正することにより、高
画質化を実現するというものである。
従来技術においては、次のような問題点を有している。
すなわち、上記従来技術においては、所定のレジストレ
ーションずれ測定用のパターンの各色の間隔を所定の基
準値に併せるように構成されているため、パターン読み
取り手段の主走査方向および副走査方向の倍率誤差の影
響を受け易く、高精度のカラーレジストレーションの誤
差の補正が行えないという問題点を有している。
倍率変動。光学系の倍率を所定の一定値に維持すること
は極めて困難である。 ii)パターン読み取り手段にアレー状のセンサ(CC
Dセンサ等)を採用した 場合には、センサアレーの
配列ピッチのばらつきや変動。 iii)レジずれ測定パターンの移動速度が設計値から
ずれることにより発生する 倍率誤差。副走査方向の
みに発生。 等があり得る。仮に、上記の3要因とも1%の倍率誤差
を持ち、レジ測定パターンの各色の間隔が所定の基準
値、例えば10mmになるようにカラーレジストレーシ
ョンずれを補正する場合、カラーレジストレーションず
れは0になるどころか、逆に約200〜300μmもず
れてしまうことになる。すなわち、従来の方法では、画
像形成ユニット等に補正を加えても、高品位な画質を得
ることは困難であった。
ては、図18に示すレジ測定パターンを使用することに
より、ほぼ同時刻に全色のトナーパターンを読み取れる
ため、解決できるが、次に示す問題点が新たに発生して
しまい、好ましい方法ではない。 i)長尺のパターン読み取り手段が必要。 ii)パターン読み取り手段の並びがレジ測定パターン
の移動方向と直角でないと、色毎に読み取る画素が違い
ので、誤差が発生する。
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、パターン読み取り手段の倍率誤差等に影響され
ないカラーレジずれの補正方法を示し、カラーレジずれ
の補正精度を向上可能としたカラーレジストレーション
誤差検出方法を提供することにある。
に、請求項1に記載の発明は、像担持体上にレジストレ
ーション誤差検出用のパターンを形成するとともに、レ
ジストレーション誤差検出用のパターンを検出し、この
検出信号からカラーレジストレーションの誤差を検出し
て、このカラーレジストレーションの誤差を補正するカ
ラーレジストレーション誤差補正方法において、上記レ
ジストレーション誤差検出用のパターンは、各色の副走
査方向に並行な直線部分を有し、このレジストレーショ
ン誤差検出用のパターンの直線部分をパターン読取り手
段によって検出し、全色の前記直線部分がパターン読取
り手段の主走査方向の所定位置に到達するようにカラー
レジストレーションの誤差を補正するように構成されて
いる。
上にレジストレーション誤差検出用のパターンを形成す
るとともに、レジストレーション誤差検出用のパターン
を検出し、この検出信号からカラーレジストレーション
の誤差を検出して、このカラーレジストレーションの誤
差を補正するカラーレジストレーション誤差補正方法に
おいて、上記レジストレーション誤差検出用のパターン
は、各色の副走査方向に並行な直線部分を有し、このレ
ジストレーション誤差検出用のパターンの直線部分をパ
ターン読取り手段によって検出し、所定の一色の前記直
線部分がパターン読取り手段に到達する主走査方向の位
置に、他の全色の前記直線部分が到達するようにカラー
レジストレーションの誤差を補正するように構成されて
いる。
体上にレジストレーション誤差検出用のパターンを形成
するとともに、レジストレーション誤差検出用のパター
ンを検出し、この検出信号からカラーレジストレーショ
ンの誤差を検出して、このカラーレジストレーションの
誤差を補正するカラーレジストレーション誤差補正方法
において、上記レジストレーション誤差検出用のパター
ンは、各色の主走査方向に並行な直線部分を有し、この
レジストレーション誤差検出用のパターンの直線部分
が、順々にパターン読取り手段に到達するとともに、所
定の一色に関しては前記直線部分がn+1本(nは所定
の正の整数)、他の色に関しては前記直線部分がn本以
上になるようにレジストレーション誤差検出用のパター
ンを構成し、前記所定の一色のj番目の直線部分が前記
パターン読取り手段に到達する時刻をT1j、他の色のj
番目の直線部分が前記パターン読取り手段に到達する時
刻をTij(iは色の数で2以上の整数)として、 Ri ={Σ(T1j+1−T1j)/n}/{Σ(Tij−T1j)/n} =(T1,n+1 −T1,1 )/{Σ(Tij−T1j)} (ここで、Σはj=1〜nまでとる)なるRi が、全色
においてカラーレジストレーションの誤差がないときの
値に等しくなるようにカラーレジストレーションの誤差
を補正するように構成されている。
を保持する転写搬送用のベルトが用いられるが、これに
限定されるわけではなく、複数の画像形成ユニットで形
成された画像を一旦保持する中間転写体等、あるいはド
ラム状のもの等を用いても勿論よい。
えば、電子写真工程により画像を形成するものが用いら
れる。
これ以外にも、インクリボンの顔料等を熱や衝撃力によ
り転写し画像を形成するもの、インクを飛散させること
により画像を形成するもの等、画像を形成可能なユニッ
トであれば何でも良い。
トレーション誤差検出用のパターンは、各色の副走査方
向に並行な直線部分を有し、このレジストレーション誤
差検出用のパターンの直線部分をパターン読取り手段に
よって検出し、全色の前記直線部分がパターン読取り手
段の主走査方向の所定位置に到達するようにカラーレジ
ストレーションの誤差を補正し、又はレジストレーショ
ン誤差検出用のパターンの直線部分をパターン読取り手
段によって検出し、所定の一色の前記直線部分がパター
ン読取り手段に到達する主走査方向の位置に、他の全色
の前記直線部分が到達するようにカラーレジストレーシ
ョンの誤差を補正するように構成されているので、いず
れもパターン読取り手段の主走査方向の所定位置や所定
の一色の前記直線部分がパターン読取り手段に到達する
主走査方向の位置のように、パターン読取り手段の倍率
誤差の影響を受けずに一定に決まる位置を基準にしてカ
ラーレジストレーションの補正を行うことができ、パタ
ーン読取り手段に読取りの倍率誤差等の誤差が存在する
場合でも、精度の良いカラーレジストレーションの主走
査方向の誤差を補正することができる。
は、レジストレーション誤差検出用のパターンは、各色
の主走査方向に並行な直線部分を有し、このレジストレ
ーション誤差検出用のパターンの直線部分が、順々にパ
ターン読取り手段に到達するとともに、所定の一色に関
しては前記直線部分がn+1本(nは所定の正の整
数)、他の色に関しては前記直線部分がn本以上になる
ようにレジストレーション誤差検出用のパターンを構成
し、前記所定の一色のj番目の直線部分が前記パターン
読取り手段に到達する時刻をT1j、他の色のj番目の直
線部分が前記パターン読取り手段に到達する時刻をTij
(iは色の数で2以上の整数)として、 Ri ={Σ(T1j+1−T1j)/n}/{Σ(Tij−T1j)/n} =(T1,n+1 −T1,1 )/{Σ(Tij−T1j)} (ここで、Σはj=1〜nまでとる)なるRi が、全色
においてカラーレジストレーションの誤差がないときの
値に等しくなるようにカラーレジストレーションの誤差
を補正するように構成されているので、所定の一色の直
線部分を基準として、他の色のj番目の直線部分との時
間間隔を順次求め、これを平均化して全色においてカラ
ーレジストレーションの誤差がないときの値に等しくな
るように補正することができ、パターン読取り手段に読
取りの倍率誤差等の誤差が存在する場合でも、精度の良
いカラーレジストレーションの副走査方向の誤差を補正
することができる。
明する。
ション誤差補正方法を適用したカラー画像形成装置の一
実施例としてのデジタルカラー複写機を示す全体構成図
である。
された原稿2は、光源及び走査ミラー等からなる走査光
学系を介して、カラーCCDセンサー3を備えたイメー
ジスキャナーによりRGBのアナログ画像信号として読
み取られる。そして、上記カラーCCDセンサー3によ
って読み取られたRGBのアナログ画像信号は、画像処
理部4によってKYMCの画像信号に変換され、画像処
理部4の内部に設けられたメモリーに一時蓄積される。
のレーザービーム走査装置5K、5Y、5M、5Cに各
色の画像データが順次出力され、これらのレーザービー
ム走査装置5K、5Y、5M、5Cによってそれぞれの
感光体ドラム6K、6Y、6M、6Cに静電潜像が形成
される。上記各感光体ドラム6K、6Y、6M、6C上
に形成された静電潜像は、現像器7K、7Y、7M、7
Cによって、それぞれ黒(K)、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、サイアン(C)の各色のトナー像として現
像される。
C上に形成された各色のトナー像を記録する記録用紙1
1は、給紙カセット12から供給される。この給紙カセ
ット12から供給された記録用紙11は、所定のタイミ
ングで回転駆動される給送ローラ13によって転写搬送
ベルト8上へ送出される。この転写搬送ベルト8は、駆
動ローラ9と従動ローラ10との間に一定のテンション
で無端状に掛け回されており、図示しない定速性に優れ
た専用のモーターによって回転駆動される駆動ローラ9
により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるように
なっている。
記録用紙11の先端と、画像形成ユニットにて形成され
た第一の感光体ドラム6K上の画像の先端は、感光体ド
ラム6Kの最下点の転写ポイントにて一致するように、
その紙送りタイミングや画像書き込みタイミングが決め
られている。転写ポイントに達した記録用紙11は、転
写用の図示しないコロトロン等によって、感光体ドラム
6上の可視画像が転写され、更に感光体ドラム6Yの真
下の転写ポイントに達する。感光体ドラム6Yの真下の
転写に達した記録用紙11は、感光体ドラム6Kで転写
されたのと同様に感光体ドラム6Y上の可視画像が転写
される。同様に全ての転写を終えた記録用紙11は、更
にベルト8によって搬送され、従動ローラ10の付近ま
で達すると図示しないが、記録用紙11を転写搬送ベル
ト8から剥離するためのコロトロンやストリッパー等に
より、転写搬送ベルト8から剥離される。その後、4色
のトナー像が転写された記録用紙11は、定着装置14
により定着され、排出トレイ15上に排出され、カラー
画像の複写が行われる。
検出方法を適用した多重転写方式のデジタルカラー複写
機を示す概略図である。
1K、21Y、21M、21Cによって形成された転写
搬送ベルト8上の画像位置検出用のパターン像22を検
出する画像位置検出用のパターン検出手段であり、この
パターン検出手段20は、転写搬送ベルト8の画像領域
においてその幅方向の両端に各々1組ずつ配置された光
源23と受光素子24とを備えている。上記光源23
は、転写搬送ベルト8上の画像位置検出用のパターン像
を検出するために必要な背景光を作り出すためのLED
からなるものである。また、受光素子24は、当該光源
23と転写搬送ベルト8を介して対向するように配置さ
れたものである。
形成ユニット21K、21Y、21M、21C内のレー
ザービーム走査装置に対して画像信号を送るインターフ
ェイス基板であり、26はレジずれ補正系を一括して制
御する補正用基板である。27はメモリー並びに画像処
理関係を一括して担当する画像処理用基板であり、28
はそれらの基板全てと、装置全体の動きを管理するコン
トロール基板である。
手段を示す断面図である。
体であり、31は前記受光素子24としてのリニアCC
Dであり、32はリニアCCD31とそれを駆動する周
辺回路を載せた基板である。この基板32は、断面L字
形状のアングル33を介して筺体30に取付けられてい
る。また、34は屈折率分布型レンズアレイで、35は
前記光源24としての照明光源36とそれを駆動する周
辺回路を載せた基板である。
布型レンズアレイ34と転写搬送ベルト8上の画像位置
検出用のパターン像22の位置関係を立体的に示したも
のであり、筺体30内には、ここに示すセンサ基板32
と屈折率分布型レンズアレイ34のペアが2組配置され
ている。しかも、上記筺体30は、転写搬送ベルト8の
画像領域内に幅方向の両端にそれぞれ1つずつ配列され
ている。上記一方のセンサ基板32に取付けられたリニ
アCCD31は、手前側のレジストレーション誤差検出
用パターン22の主走査・副走査方向両方を検出するた
めのものであり、他方のセンサ基板32に取付けられた
リニアCCD31は、奥側のそれらを検出するためのも
のである。このように、センサを2個使うことで、コピ
ーの中央付近の主走査方向のずれ、コピーの中央付近の
副走査方向のずれ、主走査・副走査方向の倍率誤差、主
走査方向に対する角度ずれ等色ずれの全ての方向での調
整が可能となるが、例えば主走査方向の調整のみを行う
のであれば1個の検出用センサのみでも良い。そして、
このように構成される2個のセンサを内蔵した筺体30
が、図3に示すように、転写搬送ベルト8の画像領域に
おける幅方向の両端部にそれぞれ1つずつ配設されてい
る。
Dが用いられており、1つのLEDでは必要な照明範囲
を確保できないときは、複数のLEDを使用しても良
い。例えば、一つのセンサCCD31でレーザービーム
走査装置の走査開始位置すなわち主走査方向のずれと転
写搬送方向即ち副走査方向のずれを比較的近接した位置
で検出する場合にはLED36を1つ、比較的離れた位
置で検出する場合にはLEDを2つ割り当てるものとす
る。このとき、集光型のLED36を転写搬送ベルト8
に近づけることでLEDの外形にほぼ等しい照明幅が得
られ、点灯するLEDは数個であるため、その消費電力
は非常に小さく抑えることができる。
て例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)からな
る透明なベルト8を用いるが、この場合の代表的な透過
特性は図6に示すように波長が長くなるに従い、その透
過率は高くなる。また、CCD31の代表的な感度特性
を図7に示すが、可視光領域においては良好な感度を有
している。一方、高輝度の得られるLED36の発光波
長は赤色領域(600〜700nm)であり、これらを
組み合わせることで大きなセンサ出力を得ることが可能
になる。検出位置に転写搬送ベルト8上のパターン像2
2が到達すると、パターン像22を形成するトナーは色
に関わらず不透明体であるからパターン位置での透過率
は0に近くセンサ出力は非常に小さくなる。このセンサ
出力の差が大きい程安定した検出が可能であり、本構成
での出力例を図9及び図10に示すがKYMCの各色に
対してほぼ同等の出力が得られている。
ション誤差検出装置の制御部の一実施例を示すブロック
図である。この制御部は、図3に示す補正基板26内に
設けられている。
段、41は演算数カウント手段、42は演算タイミング
発生手段、43はカラーレジずれ演算手段、44はレジ
測定パターンの各色の先頭到着時刻演算手段、45K、
45Y、45M、45Cは各色に対応したパターン位置
メモリ、46は画像形成ユニット補正値演算手段をそれ
ぞれ示している。
ラーレジストレーション誤差補正装置では、次のように
してカラーレジストレーションの誤差が補正される。す
なわち、上記カラーレジストレーション誤差補正装置が
適用されたデジタルカラー複写機では、通常の画像形成
モード(プリントモード)の間に、必要に応じてカラー
レジストレーションの誤差検出に基づく補正モードが実
施される。
ドでは、図3に示すように、コントロール基板28によ
り各部に指令が出され、各インターフェイス基板25
K、25Y、25M、25Cは、内蔵するレジストレー
ション測定パターン出力手段により、レジストレーショ
ン測定パターンの画像データを各々対応する画像形成ユ
ニット21K、21Y、21M、21Cに順次出力し始
める。このとき、各インターフェイス基板25K、25
Y、25M、25Cが画像データの出力を開始するタイ
ミングは、通常の画像形成モード(プリントモード)の
タイミングと全く同じである。これにより、各画像形成
ユニット21K、21Y、21M、21Cは、この画像
データに基づいて各々所定のパターン22を形成し、通
常の画像形成モード(プリントモード)と同じタイミン
グで順次転写搬送ベルト8に多重転写して、レジストレ
ーション測定パターン22が転写搬送ベルト8上に形成
される。
としては、例えば、図8に示すように主走査方向のカラ
ーレジストレーション測定パターン22bと副走査方向
のカラーレジストレーション測定パターン22aとから
構成され、画像形成ユニットの手前側と奥側に1個づつ
配置される画像位置検出用のパターン検出手段20によ
って読み取れるような所定位置に22aと22bが1組
づつ多重転写される。また、上記主走査方向及び副走査
方向のカラーレジストレーション測定パターン22b、
22aは、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)の各色の直線部分としての帯状パ
ターンが所定の間隔をおいて順次配列されている。
ターン22としては、例えば、図9〜図11に示すもの
などがあり、これらのレジストレーション測定パターン
22は、副走査方向に並行な直線部分と主走査方向に並
行な直線部分が、各色順々にパターン検出手段20の読
取り領域に到達するように構成したことを特徴としてい
る。これらのレジストレーション測定パターン22は、 1)手前側と奥側の各々のパターンの主走査方向の幅が狭
いため、長尺のセンサを必要としない。 2)各色のパターンが重なっていないため、カラーセンサ
でなくても何色のパターンを読み取っているか判別でき
る。 という2つの利点を有している。なお、図8〜図11は
所定の基準色を黒(K)とした場合を示している。
フェイス基板25K、25Y、25M、25Cが各々対
応する画像形成ユニット21K、21Y、21M、21
Cにレジ測定パターンの画像データを順次出力し始める
タイミングをモニターしており、引き続きこのタイミン
グから、レジストレーション測定パターン22の一つ一
つがパターン検出手段20の真下に来る時刻を予測・算
出する。この時刻の算出は、図3に示すように、レジ測
定パターンの各色の先頭到着時刻演算手段44によって
行われる。そして、この時刻になると補正用基板26
は、センサ基板32がパターン検出手段20を駆動して
レジ測定パターン22をサンプリングしているサンプリ
ングデータを参照し、これに補正用基板26に内蔵のパ
ターン位置演算手段40を働かせ、レジ測定パターン2
2の一つ一つの位置を算出して行く。なお、上記のごと
く、レジストレーション測定パターン22の一つ一つが
パターン検出手段20の真下に来る時刻を予測・算出し
て、パターン検出手段20によってレジ測定パターン2
2を読み取るのは、レジ測定パターン22の読み落とし
を防止するためである。
サンプリングデータは、例えば、図12及び図13に示
すプロファイルを有しており、レジ測定パターン22の
一つ一つがパターン検出手段20の下を横切ったことに
よる光量の変化を含んでいる。上記パターン位置演算手
段40は、このプロファイルから、例えば光量の変化の
重心位置、または光量の変化の中央位置を算出し、所定
の各色に対応したパターン位置メモリ45K、45Y、
45M、45Cにそのパターン位置を格納する。補正用
基板26は、この操作を、補正用基板26に内蔵の演算
数カウント手段41が、各色ごとに演算回数をカウント
し所定の回数n(副走査方向の所定の基準色はn+1)
例えば、4に達して、当該演算数カウント手段41がレ
ジ測定パターン22の読み取りの終了を指示するまで繰
り返す。また、パターン位置演算のインターバルは、補
正用基板26に内蔵の演算タイミング発生手段42が発
生するタイミング信号により制御される。尚、パターン
位置演算のインターバルと、レジ測定パターンの間隔を
調整して、インターフェイス基板25K、25Y、25
M、25Cは、各々対応する画像形成ユニット21K、
21Y、21M、21Cに画像データを予め出力してい
る。
カラーレジずれ演算手段43は、こうして算出された各
色複数のパターン位置より、複数個のカラーレジずれ量
を算出し、次に所定の演算を施すことによりカラーレジ
ずれを高精度で算出する。ここで、所定の演算には、単
純平均を取る、最大値と最小値を求めその中央値を取
る、複数個のカラーレジずれ量が最も多く分布する値を
取る、等が挙げられる。また、複数個のカラーレジずれ
量の分布や推移を観て異常な(カラーレジすれ算出に適
当でない)データを除いた後に、所定の演算を施すこと
にすることにより、高精度でカラーレジずれを算出でき
る。
ーレジストレーションのずれ量には、次の理由によりパ
ターン読取り手段の誤差が含まれている。
倍率変動。光学系の倍率を所定の一定値に維持すること
は極めて困難である。 ii)パターン読み取り手段にアレー状のセンサ(CC
Dセンサ等)を採用した 場合には、センサアレーの
配列ピッチのばらつきや変動。 iii)レジずれ測定パターンの移動速度が設計値から
ずれることにより発生する 倍率誤差。副走査方向の
みに発生。 等があり得る。そして、これらのパターン読取り手段の
誤差は、その内容から明らかなようにある程度低減する
ことはできるものの必然的に生じるものであり、読取り
誤差の発生自体は、防止することができない。したがっ
て、上記パターン読取り手段が有する誤差に基づいて得
られたカラーレジずれ量に応じて、そのままカラーレジ
ずれの補正動作を行った場合には、カラーレジずれが補
正されるどころか、逆に拡大してしまう虞れがある。
ーン読取り手段に誤差が存在する場合でも、次のように
して、求められるカラーレジストレーションのずれ量に
誤差が発生するのを防止するようになっている。
正方法について詳しく述べる。
ンずれの補正方法には、2つの方法があり、システムに
要求される機能によっていずれかを適宜選択すればよ
い。第1の補正方法は次の通りである。補正用基板26
に内蔵のカラーレジずれ演算手段は、パターン位置メモ
リに記憶された各パターンの位置データの内容を参照し
て、CCDセンサの所定位置と各色パターン位置の差を
CCDセンサの画素を単位として求める。その際、上記
パターン位置メモリに各色複数個のパターンが記憶され
ている場合には、これらのパターン位置の平均を取った
後、CCDセンサの所定位置と各色パターン位置の差を
CCDセンサの画素を単位として求める。
ば、図14に示すように、CCDセンサの基準となる位
置に予め決められており、このCCDセンサの所定位置
が画素数のデータとして予めカラーレジずれ演算手段に
記録されている。そして、このカラーレジずれ演算手段
は、図14に示すように、CCDセンサの所定位置と各
色パターン位置の差をCCDセンサの画素を単位として
演算する。よって、上記補正用基板26は、このCCD
センサの所定位置と各色パターン位置の差の値を受け
て、内蔵の画像形成ユニット補正値演算手段により各画
像形成ユニットを補正する補正値に変換して、画像形成
ユニット21K、21Y、21M、21Cに出力・設定
する。そして、再度、上記カラーレジずれパターンの書
込みと、カラーレジずれ量の検出を行い、この2度目の
カラーレジずれ量の検出値に基づいて、内蔵の画像形成
ユニット補正値演算手段46により各画像形成ユニット
を補正する補正値に変換して、画像形成ユニット21
K、21Y、21M、21Cに出力・設定し、カラーレ
ジ補正モードを終了する。
めの基準となるCCDセンサ31の所定位置は、画像記
録装置のCCDセンサが取付られた位置を基準に一定に
定まり、変動することはない。そのため、このCCDセ
ンサの所定位置を基準にしてカラーレジずれを演算する
ことにより、最初に求められるカラーレジずれ量は、パ
ターン読取り手段の光学系の倍率ばらつきや倍率変動等
の影響を含んでいても、この検出されたカラーレジずれ
量は、画像形成ユニットの位置ずれ等を正確に反映して
いる。したがって、最初に求められたカラーレジずれ量
を基準にして再度カラーレジずれ量が0になるように補
正を施すことによって、カラーレジずれ量をほとんど0
に近い値に収束させることが可能となる。
いま、所定の基準色を黒(K)にした場合を例に挙げて
説明する。補正用基板26に内蔵のカラーレジずれ演算
手段は、パターン位置メモリに記憶された各パターンの
位置データの内容を参照して、黒(K)のパターン位置
を各色パターン位置の差をCCDセンサの画素を単位と
して求める。その際、上記パターン位置メモリに各色複
数個のパターンが記憶されている場合には、これらのパ
ターン位置の平均を取った後、黒(K)のパターン位置
と各色パターン位置の差をCCDセンサの画素を単位と
して求める。
パターン位置と他の各色パターン位置の差の値に基づい
て、内蔵の画像形成ユニット補正値演算手段により各画
像形成ユニットを補正する補正値に変換し、画像形成ユ
ニット21K、21Y、21M、21Cに出力・設定す
る。そして、再度、上記カラーレジずれパターンの書込
みと、カラーレジずれ量の検出を行い、この2度目のカ
ラーレジずれ量の検出値に基づいて、内蔵の画像形成ユ
ニット補正値演算手段により各画像形成ユニットを補正
する補正値に変換して、画像形成ユニット21K、21
Y、21M、21Cに出力・設定し、カラーレジ補正モ
ードを終了する。
めの基準となる黒(K)のパターン位置は、画像記録装
置の黒の画像形成ユニットが取付られた位置を基準に一
定に定まり、変動することはない。そのため、この黒
(K)のパターン位置を基準にしてカラーレジずれを演
算することにより、最初に求められるカラーレジずれ量
は、パターン読取り手段の光学系の倍率ばらつきや倍率
変動等の影響を含んでいても、この検出されたカラーレ
ジずれ量は、画像形成ユニットの位置ずれ等を正確に反
映している。したがって、最初に求められたカラーレジ
ずれ量を基準にして再度カラーレジずれ量が0になるよ
うに補正を施すことによって、カラーレジずれ量をほと
んど0に近い値に収束させることが可能となる。
光学系の倍率ばらつきや倍率変動、CCDセンサにセン
サアレーの配列ピッチのばらつきや変動があった場合を
考えてみる。仮に、上記の2要因とも1%の倍率変動を
持ち、カラーレジずれが10mmあるとする。すると、
上記第1または第2の補正方法により補正した場合、カ
ラーレジずれ量の検出値に1%の倍率変動を有する2つ
の要因が誤差となって現れ、補正後のカラーレジずれ量
は、検出誤差がそのまま現れて約200μmになる。し
かし、次にもう一度上記の第1または第2の補正方法に
より補正するとすると、カラーレジずれ量は、その2%
の約4μmとなり、ほぼ完全に補正されることになる。
通常、上記カラー画像形成装置におけるカラーレジの補
正は、カラーレジずれが100μm程度を越える前に実
施することを考え合わせると、カラーレジずれ量を約4
μmに押さえることが可能となるということは、非常に
高精度の補正が実現できたことになり、パターン読取り
手段の光学系の倍率誤差の影響をほとんど受けないこと
がわかる。
て、副走査方向のカラーレジずれの補正方法について説
明する。補正用基板26に内蔵のカラーレジずれ演算手
段は、パターン位置メモリの内容を参照して、黒(K)
のj番目の直線部分が前記読取り手段に到達する時刻を
T1j、イエロー(Y)のj番目の直線部分が前記読取り
手段に到達する時刻をT2jとして、 R2 ={Σ(T1j+1−T1j)/n}/{Σ(T2j−T1j)/n} =(T1,n+1 −T1,1 )/{Σ(Tij−T1j)} (ここで、Σはj=1〜nまでとる)なるR2 を求め
る。ここで、nは1色当たりの読取りの繰り返し数で、
レジ測定用パターンの繰り返し数で決まる所定の正の整
数(例えば、4)である。同様に、マゼンタ(M)のj
番目の直線部分が前記パターン読取り手段に到達する時
刻をT3jとしてR3 、シアンの(C)のj番目の直線部
分が前記読取り手段に到達する時刻をT4jとしてR4 を
求め、これらのR2 、R3 、R4 とこれらがカラーレジ
ずれのないときに取るべき値(レジ測定用パターンの移
動速度の設定値や画像形成ユニットのレイアウトなどに
より求められる)との差を求める。次に、補正用基板2
6は、この値を受けて内蔵の画像形成ユニット補正値演
算手段により、黒(K)以外の画像形成ユニットを補正
する補正値に変換して、画像形成ユニット21K、21
Y、21M、21Cに出力・設定し、カラーレジ補正モ
ードを終了する。
めの基準となる黒(K)のパターン位置は、画像記録装
置の黒の画像形成ユニットが取付られた位置を基準に一
定に定まり、変動することはない。そのため、この黒
(K)のパターン位置を基準にしてカラーレジずれを演
算することにより、最初に求められるカラーレジずれ量
は、パターン読取り手段の光学系の倍率ばらつきや倍率
変動等の影響を含んでいても、この検出されたカラーレ
ジずれ量は、画像形成ユニットの位置ずれ等を正確に反
映している。したがって、最初に求められたカラーレジ
ずれ量を基準にして再度カラーレジずれ量が0になるよ
うに補正を施すことによって、カラーレジずれ量をほと
んど0に近い値に収束させることが可能となる。
動速度が設計値からずれることにより発生する倍率誤差
があった場合を考えてみよう。仮に、上記の要因が1%
の倍率誤差を持ち、カラーレジずれが10mmあるとし
よう。これを上記の補正方法により補正すると、カラー
レジずれは約100μmになる。次に、もう一度上記の
補正方法により補正すると、カラーレジずれは、約1μ
mとなる。通常、カラーレジの補正は、カラーレジずれ
が100μm程度を越える前に実施することを考え合わ
せると、非常に高精度の補正が実現でき、倍率誤差の影
響もほとんど受けないことがわかる。
お、この第2の実施例において、前記実施例と同一の部
分には同一の符号を付してある。この実施例では、上記
の如くカラーレジずれの補正を行なう装置において、カ
ラーレジずれの検出動作及び補正動作が正常に行われて
いるか否かを診断する診断機能を備えるように構成され
ている。
レジずれ補正装置を適用したデジタルカラー複写装置に
おいては、カラーレジずれを補正することができるの
で、高画質化が可能であるが、ひとたびカラーレジずれ
検出装置や補正装置の動作に異常が生じると、カラーレ
ジずれ検出装置や補正装置の構成及び動作が非常に複雑
なため、故障箇所の特定が難しく、短時間で修理するこ
とができないという問題点があった。
レジずれ検出装置や補正装置の故障を診断する専用の装
置を開発し、これをデジタルカラー複写装置に内蔵する
か、あるいは別に専用の診断装置を開発し、この診断装
置とのインターフェイス装置のみをデジタルカラー複写
装置に内蔵するといった2つの手段が考えられる。
雑なカラーレジずれ検出装置や補正装置の故障を診断す
る専用の診断装置を、デジタルカラー複写装置に内蔵し
た場合には、装置の大幅なコストアップを招き、インタ
ーフェイス装置のみをデジタルカラー複写装置に内蔵し
た場合には、ユーザーのところまで専用の診断装置を持
っていく必要がある等の問題点が新たに生じる。
加せずに、カラーレジずれ検出装置や補正装置の動作を
診断可能とすることにある。
黒(K)とした場合のカラーレジずれ検知機構の診断方
法について説明する。
構の補正モードでは、図3に示すように、コントロール
基板28により各部にカラーレジずれ検知機構診断モー
ドである旨の指令が出されるが、このモードでは、所定
の単色に係わるブロックのみ動作する。すなわち、黒色
のインターフェイス基板25Kは、内蔵するレジストレ
ーション測定パターン出力手段により、図8に示すレジ
ストレーション測定パターンを黒1色で描いたパターン
(図15)の画像データを対応する画像形成ユニット2
1Kに出力し始める。このとき、インターフェイス基板
25Kが画像データの出力を開始するタイミングは、通
常の画像形成モード(プリントモード)のタイミングと
全く同じである。これにより、画像形成ユニット21K
は、この画像データに基づいて各々所定のパターン22
を形成し、通常の画像形成モード(プリントモード)と
同じタイミングで順次転写搬送ベルト8に多重転写し
て、レジストレーション測定パターン22が転写搬送ベ
ルト8上に形成される。
ェイス基板25Kが対応する画像形成ユニット21Kに
レジ測定パターンの画像データを順次出力し始めるタイ
ミングをモニターしており、引き続きこのタイミングか
ら、レジストレーション測定パターン22の先頭がパタ
ーン検出手段20の真下に来る時刻を予測・算出する。
この時刻の算出は、図3に示すように、レジ測定パター
ンの各色の先頭到着時刻演算手段44によって行われ
る。そして、この時刻になると補正用基板26は、セン
サ基板32がパターン検出手段20を駆動してレジ測定
パターン22をサンプリングしているサンプリングデー
タを参照し、これに補正用基板26に内蔵のパターン位
置演算手段40を働かせ、レジ測定パターン22の一つ
一つの位置を算出して行く。
サンプリングデータは、例えば、図12に示すプロファ
イルを有しており、レジ測定パターン22の一つ一つが
パターン検出手段20の下を横切ったことによる光量の
変化を含んでいる。上記パターン位置演算手段40は、
このプロファイルから、例えば光量の変化の重心位置、
または光量の変化の中央位置を算出し、所定の各色に対
応したパターン位置メモリ45K、45Y、45M、4
5Cにそのパターン位置を格納する。
でなく図15であることを除けば、カラーレジずれ補正
モードとまったく同等である。よって、図8でY、M、
Cで描かれていて図15ではKで描かれているパターン
の像位置は、各々パターン位置メモリ45Y、45M、
45Cに格納されることになる。
板26に内蔵の演算数カウント手段41が、各色ごとに
演算回数をカウントし所定の回数n(副走査方向の所定
の基準色はn+1)例えば、4に達して、当該演算数カ
ウント手段41がレジ測定パターン22の読み取りの終
了を指示するまで繰り返す。また、パターン位置演算の
インターバルは、補正用基板26に内蔵の演算タイミン
グ発生手段42が発生するタイミング信号により制御さ
れる。
カラーレジずれ演算手段43は、こうして算出された複
数のパターン位置より、複数個のカラーレジずれ量を算
出し、これが概略0になる場合は、カラーレジずれ検知
機構は正常、概略0にならない場合は異常と判断する。
これは、単色で描いたパターンは、原理的にずれないこ
とを利用している。
徴は、カラーレジずれ検知機構が持っている機能だけを
利用して確度の高い診断ができることである。
について説明する。
置の診断モードでは、図3に示すように、コントロール
基板28により各部にカラーレジずれ補正装置の診断モ
ードである旨の指令が出されるが、このモードでは、各
色のインターフェイス基板25K、25Y、25M、2
5Cは、内蔵するレジストレーション測定パターン出力
手段により、図8に示すレジストレーション測定パター
ンの画像データを対応する画像形成ユニット21K、2
1Y、21M、21Cに出力し始める。このとき、イン
ターフェイス基板25K、25Y、25M、25Cが画
像データの出力を開始するタイミングは、通常の画像形
成モード(プリントモード)やカラーレジずれ補正モー
ドのタイミングと全く同じである。これにより、画像形
成ユニット21K、21Y、21M、21Cは、この画
像データに基づいて各々所定のパターン22を形成し、
通常の画像形成モード(プリントモード)と同じタイミ
ングで順次転写搬送ベルト8に多重転写して、レジスト
レーション測定パターン22が転写搬送ベルト8上に形
成される。
ェイス基板25K、25Y、25M、25Cが対応する
画像形成ユニット21K、21Y、21M、21Cにレ
ジ測定パターンの画像データを順次出力し始めるタイミ
ングをモニターしており、引き続きこのタイミングか
ら、レジストレーション測定パターン22の先頭がパタ
ーン検出手段20の真下に来る時刻を予測・算出する。
この時刻の算出は、図3に示すように、レジ測定パター
ンの各色の先頭到着時刻演算手段44によって行われ
る。そして、この時刻になると補正用基板26は、セン
サ基板32がパターン検出手段20を駆動してレジ測定
パターン22をサンプリングしているサンプリングデー
タを参照し、これに補正用基板26に内蔵のパターン位
置演算手段40を働かせ、レジ測定パターン22の一つ
一つの位置を算出して行く。
サンプリングデータは、例えば、図12に示すプロファ
イルを有しており、レジ測定パターン22の一つ一つが
パターン検出手段20の下を横切ったことによる光量の
変化を含んでいる。上記パターン位置演算手段40は、
このプロファイルから、例えば光量の変化の重心位置、
または光量の変化の中央位置を算出し、所定の各色に対
応したパターン位置メモリ45K、45Y、45M、4
5Cにそのパターン位置を格納する。
板26に内蔵の演算数カウント手段41が、各色ごとに
演算回数をカウントし所定の回数n(副走査方向の所定
の基準色はn+1)例えば、4に達して、当該演算数カ
ウント手段41がレジ測定パターン22の読み取りの終
了を指示するまで繰り返す。また、パターン位置演算の
インターバルは、補正用基板26に内蔵の演算タイミン
グ発生手段42が発生するタイミング信号により制御さ
れる。
カラーレジずれ演算手段43は、こうして算出された複
数のパターン位置より、複数個のカラーレジずれ量を算
出し、第1のカラーレジずうれ量メモリにストアする。
ずれが更に所定の量だけ増えるように、画像形成ユニッ
ト補正値演算手段により各画像形成ユニット21K、2
1Y、21M、21Cを補正する補正値を算出し、画像
形成ユニット21K、21Y、21M、21Cに出力・
補正する。
に示すレジ測定パターンを出力し、これを読取りカラー
レジずれ量を算出して、第2のカラーレジずれ量メモリ
にストアする。そして、第2のカラーレジずれ量と第1
のカラーレジずれ量との差を求め、これが先に増やした
カラーレジずれの所定量に概略等しい場合は、カラーレ
ジずれ補正装置は正常、概略等しくない場合は異常と診
断する。
徴は、カラーレジずれ補正装置が持っている機能だけを
利用して確度の高い診断ができることである。
様であるので、その説明を省略する。
るもので、パターン読み取り手段の倍率誤差等に影響さ
れないカラーレジずれの補正方法を示し、カラーレジず
れの補正精度を向上可能としたカラーレジストレーショ
ン誤差検出方法を提供することができる。
ョン誤差補正方法を適用したデジタルカラー複写装置の
一実施例における制御回路を示すブロック図である。
ョン誤差補正方法を適用したデジタルカラー複写装置の
一実施例を示す構成図である。
ある。
関係を示すグラフである。
図である。
図である。
説明図である。
説明図である。
る。
る。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
ョン測定パターン、22a 主走査方向のカラーレジス
トレーション測定パターン、22b 副走査方向のカラ
ーレジストレーション測定パターン。
Claims (3)
- 【請求項1】 像担持体上にレジストレーション誤差検
出用のパターンを形成するとともに、レジストレーショ
ン誤差検出用のパターンを検出し、この検出信号からカ
ラーレジストレーションの誤差を検出して、このカラー
レジストレーションの誤差を補正するカラーレジストレ
ーション誤差補正方法において、上記レジストレーショ
ン誤差検出用のパターンは、各色の副走査方向に並行な
直線部分を有し、このレジストレーション誤差検出用の
パターンの直線部分をパターン読取り手段によって検出
し、全色の前記直線部分がパターン読取り手段の主走査
方向の所定位置に到達するようにカラーレジストレーシ
ョンの誤差を補正することを特徴とするカラーレジスト
レーション誤差補正方法。 - 【請求項2】 像担持体上にレジストレーション誤差検
出用のパターンを形成するとともに、これらレジストレ
ーション誤差検出用のパターンを検出し、この検出信号
からカラーレジストレーションの誤差を検出して、この
カラーレジストレーションの誤差を補正するカラーレジ
ストレーション誤差補正方法において、上記レジストレ
ーション誤差検出用のパターンは、各色の副走査方向に
並行な直線部分を有し、このレジストレーション誤差検
出用のパターンの直線部分をパターン読取り手段によっ
て検出し、所定の一色の前記直線部分がパターン読取り
手段に到達する主走査方向の位置に、他の全色の前記直
線部分が到達するようにカラーレジストレーションの誤
差を補正することを特徴とするカラーレジストレーショ
ン誤差補正方法。 - 【請求項3】 像担持体上にレジストレーション誤差検
出用のパターンを形成するとともに、レジストレーショ
ン誤差検出用のパターンを検出し、この検出信号からカ
ラーレジストレーションの誤差を検出して、このカラー
レジストレーションの誤差を補正するカラーレジストレ
ーション誤差補正方法において、上記レジストレーショ
ン誤差検出用のパターンは、各色の主走査方向に並行な
直線部分を有し、このレジストレーション誤差検出用の
パターンの直線部分が、順々にパターン読取り手段に到
達するとともに、所定の一色に関しては前記直線部分が
n+1本(nは所定の正の整数)、他の色に関しては前
記直線部分がn本以上になるようにレジストレーション
誤差検出用のパターンを構成し、前記所定の一色のj番
目の直線部分が前記パターン読取り手段に到達する時刻
をT1j、他の色のj番目の直線部分が前記パターン読取
り手段に到達する時刻をTij(iは色の数で2以上の整
数)として、 Ri ={Σ(T1j+1−T1j)/n}/{Σ(Tij−T1j)/n} =(T1,n+1 −T1,1 )/{Σ(Tij−T1j)} (ここで、Σはj=1〜nまでとる)なるRi が、全色
においてカラーレジストレーションの誤差がないときの
値に等しくなるようにカラーレジストレーションの誤差
を補正することを特徴とするカラーレジストレーション
誤差補正方法。
Priority Applications (2)
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