JP2004198946A - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ダウンタイムを生じることなく、高精度な色ずれ補正を実現できるカラー画像形成装置、カラー画像形成装置の色ずれ補正方法を提供する。
【解決手段】図示のように、無端状の搬送ベルト上の記録紙間に色ずれ検出用パターン27〜30を形成し、形成した色ずれ検出用パターンを光センサ6a,6bで検出し、検出結果にもとづいて色ずれ補正をする。
【選択図】 図1
【解決手段】図示のように、無端状の搬送ベルト上の記録紙間に色ずれ検出用パターン27〜30を形成し、形成した色ずれ検出用パターンを光センサ6a,6bで検出し、検出結果にもとづいて色ずれ補正をする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ,カラー複写機等の、特に、複数の画像形成部を有する電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特にその色ずれ補正に関するものである。
【0002】
【関連の技術】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。
【0003】
ところで、複数の画像形成部を有する装置の問題としては、機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ(位置ずれ)を生じることが挙げられる。特に、レーザスキャナーと感光ドラムを有する複数の画像形成部を有する装置では、各画像形成部でレーザスキャナーと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生し、色ずれが発生する。
【0004】
色ずれの例を図10に示す。7は本来の画像位置を、8は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。また、(a),(b),(c)は走査方向に色ずれがある場合であるが、説明のため、2つの線を搬送方向に離して描いてある。(a)は走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。例えば、光学部や感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正する。(b)は走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナーの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整(走査幅が長い場合は、周波数を速くする。)して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正する。(c)は走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザススキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。(d)は記録紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。例えば、記録紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。
【0005】
これら色ずれを修正するために、搬送ベルト3上に、各色毎に色ずれ検出用パターンを形成し、搬送ベルト下流部の両サイドに設けられた1対の光センサで検出し、検出したずれ量に応じて、前記の様な各種調整を実施している。
【0006】
図11に色ずれ検出用パターン例を示す。ここで9〜20は記録紙搬送方向および走査方向の色ずれ量を検出するためのパターンであり、9〜12の色ずれ検出用パターンをパターン1、13〜16の色ずれ検出用パターンをパターン2、17〜20の色ずれ検出用パターンをパターン3とする。またa,c,e,gは基準色であるK(以下K:ブラック)を表しており、b,d,fはそれぞれ検出色であるY,M,C(以下Y:イエロー,M:マゼンダ,C:シアン)を表している。taf1〜7,tar1〜7,tbf1〜7,tbr1〜7,tcf1〜7,tcr1〜7,tdf1〜7,tdr1〜7は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト3の移動方向を示す。搬送ベルト3の移動速度をv[mm/s]、Kを基準色とする。パターン1の色ずれ検出用パターンにおける搬送方向の各色の色ずれ量δep1は、
δep1Y=v*[{(taf2−taf1)−(taf3−taf2)+(tbf2−tbf1)−(tbf3−tbf2)}/4+{(tar2−tar1)−(tar3−tar2)+(tbr2−tbr1)−(tbr3−tbr2)}/4]/2 [式1]
δep1M=v*[{(taf4−taf3)−(taf5−taf4)+(tbf4−tbf3)−(tbf5−tbf4)}/4+{(tar4−tar3)−(tar5−tar4)+(tbr4−tbr3)−(tbr5−tbr4)}/4]/2 [式2]
δep1C=v*[{(taf6−taf5)−(taf7−taf6)+(tbf6−tbf5)−(tbf7−tbf6)}/4+{(tar6−tar5)−(tar7−tar6)+(tbr6−tbr5)−(tbr7−tbr6)}/4]/2 [式3]
となる。同様にパターン2の色ずれ検出用パターンにおける搬送方向の各色の色ずれ量δep2、パターン3の色ずれ検出用パターンにおける搬送方向の各色の色ずれ量δep3を算出する。
【0007】
よって、搬送方向の各色の色ずれ量δepは
δepY=(δep1Y+δep2Y+δep3Y)/3 [式4]
δepM=(δep1M+δep2M+δep3M)/3 [式5]
δepC=(δep1C+δep2C+δep3C)/3 [式6]
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来る。
【0008】
次に走査方向の色ずれ量算出方法について述べる。パターン1の色ずれ検出用パターンにおける走査方向の左右各色の色ずれ量δesf1、δesr1は、
δesf1Y=v*{(taf2−taf1)−(taf3−taf2)−(tbf2−tbf1)+(tbf3−tbf2)}/4 [式7]
δesf1M=v*{(taf4−taf3)−(taf5−taf4)−(tbf4−tbf3)+(tbf5−tbf4)}/4 [式8]
δesf1C=v*{(taf6−taf5)−(taf7−taf6)−(tbf6−tbf5)+(tbf7−tbf6)}/4 [式9]
δesr1Y=v*{(tar2−tar1)−(tar3−tar2)−(tbr2−tbr1)+(tbr3−tbr2)}/4 [式10]
δesr1M=v*{(tar4−tar3)−(tar5−tar4)−(tbr4−tbr3)+(tbr5−tbr4)}/4 [式11]
δesr1C=v*{(tar6−tar5)−(tar7−tar6)−(tbr6−tbr5)+(tbr7−tbr6)}/4 [式12]
となる。同様にパターン2の色ずれ検出用パターンにおける走査方向の各色の色ずれ量δes2、パターン3の色ずれ検出用パターンにおける走査方向の各色の色ずれ量δes3を算出する。
【0009】
よって、走査方向の各色の色ずれ量δesは
δesY=(δesf1Y+δesf2Y+δesf3Y+δesr1Y+δesr2Y+δesr3Y)/6 [式13]
δesM=(δesf1M+δesf2M+δesf3M+δesr1M+δesr2M+δesr3M)/6 [式14]
δesC=(δesf1C+δesf2C+δesf3C+δesr1C+δesr2C+δesr3C)/6 [式15]
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来る。また走査幅にする各色の色ずれ量δewは
δewY=(δesr1Y−δesf1Y+δesr2Y−δesf2Y+δesr3Y−δesf3Y)/3 [式16]
δewM=(δesr1M−δesf1M+δesr2M−δesf2M+δesr3M−δesf3M)/3 [式17]
δewC=(δesr1C−δesf1C+δesr2C−δesf2C+δesr3C−δesf3C)/3 [式18]
となる。走査幅に誤差がある場合は、書出し位置はδesのみでなく、走査幅補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。
【0010】
[式4]〜[式6]および[式13]〜[式18]から分かるように、図11記載の色ずれ検出用パターンは複数セット(パターン1,2,3)の色ずれ量を平均化している。その理由は、周期性のある駆動むらの周期性を考慮し、色ずれ検出用パターンを配置することにより、周期性のある駆動むらの影響を受けずに精度良く、色ずれ検出が検出できるからである。
【0011】
一方、色ずれ補正動作後、機内昇温等の影響により色ずれが発生するので、この色ずれを防ぐために機内に取り付けられた環境サンサ(温度センサ)の出力値を利用して、温度変化に応じ図11記載の色ずれ検出パターンを搬送ベルト上に形成し、色ずれ補正を実施する等の手法が考えられる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の関連技術例では、以下のような問題がある。
【0013】
機内昇温等の影響により発生する色ずれを防ぐために機内に取り付けられた環境サンサ(温度センサ)の出力値を利用して、温度変化に応じ図11記載の色ずれ検出パターンを搬送ベルト上に形成し、色ずれ補正を実施する手法では印字動作を中断して、図11記載の色ずれ検出パターンを搬送ベルト上に形成する必要がある。そのため、色ずれ補正を実施するたびにダウンタイムが発生してしまう。このダウンタイムを防ぐために、色ずれ補正の実施回数を少なくすると、色ずれ補正が実施される直前等においては、機内昇温の影響で色ずれが発生してしまう。
【0014】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、ダウンタイムを生じることなく、高精度な色ずれ補正を実現できるカラー画像形成装置、カラー画像形成装置の色ずれ補正方法を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、カラー画像形成装置を次の(1)〜(5)のとおりに構成し、カラー画像形成装置における色ずれ補正方法を次の(6)のとおりに構成する。
【0016】
(1)光学部と感光ドラムを各々有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部を順次通過し該複数の画像形成部で形成された画像が転写される無端状ベルトと、
前記無端状ベルト上に形成された色ずれ検出用パターンを検出する色ずれ検出用パターン検出手段と、
前記無端状ベルト上の記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成し、形成した色ずれ検出用パターンを前記色ずれ検出用パターン検出手段で検出し、検出結果にもとづいて色ずれ補正をするように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【0017】
(2)前記(1)記載のカラー画像形成装置において、
前記記録紙間は、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを前記無端状ベルト駆動ローラの周長の整数倍もしくは整数分の1に設定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【0018】
(3)前記(1)または(2)記載のカラー画像形成装置において、
前記制御手段は、補正動作実行直後最初に検出された各検出色の色ずれ量を基準にし、その後の記録紙間で形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を検出し、差分が補正最小ステップより大きい場合に色ずれ補正をすることを特徴とするカラー画像形成装置。
【0019】
(4)前記(1)または(2)記載のカラー画像形成装置において、
記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを前記無端状ベルト駆動ローラの周長と前記感光ドラムの周長の最小公倍数もしくは最大公約数の整数倍もしくは整数分の1に設定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【0020】
(5)前記(1)または(2)記載のカラー画像形成装置において、
前記制御手段は、記録紙間に色ずれ検出用パターンを基準色と検出色1色のみで形成し、検出色のみを変更した前記色ずれ検出用パターンを記録紙間で順次繰り返し形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【0021】
(6)光学部と感光ドラムを各々有する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部を順次通過し該複数の画像形成部で形成された画像が転写される無端状ベルトとを備えたカラー画像形成装置における色ずれ補正方法であって、
前記無端状ベルト上の記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成するステップAと、
前記ステップAで形成された色ずれ検出用パターンを検出するステップBと、
前記ステップBでの検出結果にもとづいて色ずれ補正をするステップCと、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置における色ずれ補正方法。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態をカラー画像形成装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて方法の形で実施することもできる。
【0023】
【実施例】
(実施例1)
図2は実施例1である“カラー画像形成装置”の概略構成を示す図である。
【0024】
本実施例は、4色すなわち、イエローY,マゼンタM,シアンC,ブラックKの画像形成部を備えたカラー画像形成装置を示すもので、同図において、1は静電潜像を形成する感光ドラム(a,b,c,dは各々K,C,M,Y用を示す)、2は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム1上に静電潜像を形成するレーザスキャナー、3は記録紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルト(請求項の無端状ベルトに対応する)、4は、不図示のモータとギア等でなる駆動手段と接続され、搬送ベルト3を駆動する駆動ローラ、5は搬送ベルト3の移動に従って回転し、かつ搬送ベルト3に一定の張力を付与する従動ローラ、6は、搬送ベルト3上に形成された色づれ検出用パターンを検出する、搬送ベルトの両サイドに設けられた1対の光センサである。
【0025】
PC(パソコン)からプリントすべきデータがカラー画像形成装置に送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了しプリンタ可能状態となると、不図示の記録紙カセットから記録紙が供給され搬送ベルト3に到達し、搬送ベルト3により記録紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト3による記録紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナー2に送られ、感光ドラム1上に静電潜像が形成され、不図示の現像器でトナーが現像され、不図示の転写部で記録紙上に転写される。図2では、Y,M,C,Kの順に順次画像形成される。その後記録紙は搬送ベルトから分離され、不図示の定着器で熱によってトナー像が記録紙上に定着され、外部へ排出される。
【0026】
図3はパターン読取り処理部の構成を示す図である。LED発光部とフォトセンサ受光部等からなるパターン検出部22(光センサ6を含む)と、パターン検出部22からのアナログ信号をデジタル化するA/D部23と、デジタルデータを演算処理し、色ずれ量および補正値を算出する演算部24と、演算結果に従って画像形成を行う画像出力部25、および、各部のタイミング調整や各種設定を行う、タイマ21とCPU26からなる。
【0027】
以下、本実施例の動作を示すフローチャートを図4に示し、本実施例で記録紙間に形成する色ずれ検出用パターンを図1に示す。図1で27〜30は記録紙搬送方向および走査方向の色ずれ量を検出するためのパターンである。またa,c,e,gは基準色であるKを表しており、b,d,fはそれぞれ検出色であるY,M,Cを表している。tgf1〜7,tgr1〜7,thf1〜7,thr1〜7は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト3の移動方向を示す。図1記載の色ずれ検出用パターンの色ずれ量算出手法は関連技術例で説明した図11記載の色ずれ検出用パターンのパターン1の色ずれ量算出手法と同様である。
【0028】
本実施例の動作について図4のフローチャートを用いて説明する。まず電源ON時、ステップ400(図ではS400と表記する、以下同様)には搬送ベルト上に図11に示す色ずれ検出用パターンを形成する(ステップ401)。そして形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量を検出し、その色ずれ量に応じた値を補正する(ステップ402)。図11記載の色ずれ検出用パターンの色ずれ量は[式1]〜[式18]で算出する。次に印字をスタートする(ステップ403)。
【0029】
そして印字中の記録紙間に図1記載の色ずれ検出用パターンを形成し(ステップ405)、形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量を検出する(ステップ406)。その後、検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出し、色ずれ量の差分を算出する(ステップ407)。ステップ407で算出した色ずれ量の差分が補正最小ステップより大きければ(ステップ408)、ステップ407で算出した色ずれ量の差分を補正する。
【0030】
ステップ405〜ステップ409の動作を繰り返し、設定枚数に到達したら(ステップ404)、プリント動作を停止する(ステップ410)。
【0031】
次に本実施例の数値例を示す。図1の色ずれ検出用パターンの線幅を45dot、パターンの走査方向の長さを100dot、パターン間の空白部分を75dotとする。また記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを680mm、搬送ベルトの駆動ローラの周長および感光ドラムの周長が同じで40mm、搬送ベルトの駆動ローラと感光ドラムの影響による周面誤差の最大値を80μmとする。図5に搬送ベルト駆動ローラ4のギア列の構成を示す。搬送ベルト3の駆動ローラ軸とモータ軸の減速比を1/6(=1/2×1/3)で構成し、同様に感光ドラム軸と感光ドラム駆動モータ軸を1/6(=1/2×1/3)で構成する。この構成での駆動ローラおよび感光ドラム周期で発生する駆動むらの影響による(ベルト+ドラム)周面誤差、パターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差、搬送方向色ずれ検出誤差、走査方向色ずれ検出誤差を図6に表す。図6より分かるように前述の設定においては駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらにより、色ずれ検出用パターンの線幅45dot、パターン間の空白部分75dotにおけるパターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差が最大で±61.23μm発生する。
【0032】
このパターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差の影響により搬送方向色ずれ検出誤差は図6より最大で±6.89μm、走査方向色ずれ検出誤差は図6より最大で±93.44μm発生する。
【0033】
記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成する場合においては、駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けずに、機内昇温等の影響により発生する色ずれ量を検出できるかが問題となる。しかし本実施例の場合では記録紙先端と次の記録紙先端までの長さ680mmであり、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長の整数倍(=17倍)である。そのため各記録紙間の色ずれ検出用パターンが形成された後、光センサ6で検出される位置が搬送ベルトの駆動ローラ4の周期中で同一である。よってどの記録紙間でも搬送方向,走査方向とも色ずれ検出誤差が一定である。
【0034】
本実施例のように検出された色ずれ量と色ずれ補正後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出することにより、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けない。よって本実施例で述べた搬送ベルトの駆動ローラ周長と感光ドラム周長を同一にした場合において、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを搬送ベルトの駆動ローラ周長と感光ドラム周長の整数倍にすることにより高精度な色ずれ補正を実現できる。また色ずれ検出用パターンを形成するために印字動作を中断する必要がないため、ダウンタイムを発生させない。
【0035】
(実施例2)
実施例1において図1記載の色ずれ検出用パターンはパターンの先頭から後端まで1805(=50+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+45+50+75+50+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+50)dotである。そのため記録紙間は最低1805dot以上の間隔を必要とし、一定時間内に印字枚数を同一にしようとすると、プロセススピードを速くしなければならず、画像が劣化しやすい。よって記録紙間が狭くても高精度な色ずれ補正を実現する必要がある。
【0036】
以下、実施例2である“カラー画像形成装置”の動作を図4のフローチャートを援用し説明する。なお、ハードウエア構成は実施例1と同様なので、実施例1の説明を援用する。
【0037】
まず電源ON時(ステップ400)には搬送ベルト3上に図11に示す色ずれ検出用パターンを形成する(ステップ401)。そして形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量を検出し、その色ずれ量に応じた値を補正する(ステップ402)。図11記載の色ずれ検出用パターンの色ずれ量は[式1]〜[式18]で算出する。次に印字をスタートする(ステップ403)。そして記録紙間に図7記載の色ずれ検出用パターンを形成し(ステップ405)、形成された色ずれ検出用パターンの基準色Kに対するある一色の検出色の色ずれ量を検出する(ステップ406)。
【0038】
図7記載の色ずれ検出用パターンでは、31〜34は記録紙搬送方向および走査方向の色ずれ量を検出するためのパターンである。またa,cは基準色であるKを表しており、bは検出色であるY,M,Cを表している。tif1〜3,tir1〜3,tjf1〜3,tjr1〜3は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト3の移動方向を示す。図7記載の色ずれ検出用パターンの色ずれ量算出手法は関連技術例で説明した図11記載の色ずれ検出用パターンのパターン1での各検出色の色ずれ量算出手法と同様である。
【0039】
ここで色ずれ検出用パターンの形成手法としては色ずれ補正実行後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの検出色にY、2枚目と3枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの検出色にM、3枚目と4枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの検出色にCとし、以後この順序に従い、色ずれ検出用パターンの検出色を変えていく。その後、記録紙間に形成された色ずれ検出用パターンの検出色がYならば検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出し、検出色がMならば検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の2枚目と3枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出し、検出色がCならば検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の3枚目と4枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出し、色ずれ量の差分を算出する(ステップ407)。ステップ407で算出した色ずれ量の差分が補正最小ステップより大きければ(ステップ408)、ステップ407で算出した色ずれ量の差分を補正する。
【0040】
ステップ405〜ステップ409の動作を繰り返し、設定枚数に到達したら(ステップ404)、プリント動作を停止する(ステップ410)。
【0041】
次に本実施例の数値例を示す。図7の色ずれ検出用パターンの線幅を45dot、パターンの走査方向の長さを100dot、パターン間の空白部分を75dotとする。また記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを680mm、搬送ベルトの駆動ローラ4の周長および感光ドラム1の周長が同じで40mm、搬送ベルトの駆動ローラ4と感光ドラム1の影響による周面誤差の最大値を80μmとする。
【0042】
図8に駆動ローラ4および感光ドラム1の周期で発生する駆動むらの影響による(ベルト+ドラム)周面誤差、パターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差、搬送方向色ずれ検出誤差、走査方向色ずれ検出誤差を表す。図8より分かるように前述の設定においては駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらにより、色ずれ検出用パターンの線幅45dot、パターン間の空白部分75dotにおけるパターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差が最大で±61.23μm発生する。このパターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差の影響により搬送方向色ずれ検出誤差は図8より最大で±42.13μm、走査方向色ずれ検出誤差は図8より最大で±83.69μm発生する。
【0043】
記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成する場合においては駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けずに、機内昇温等の影響により発生する色ずれ量を検出できるかが問題となる。しかし本実施例の場合では記録紙先端と次の記録紙先端までの長さ680mmであり、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長の整数倍(=17倍)である。そのため各記録紙間の色ずれ検出用パターンが形成された後、光センサ6で検出される位置が搬送ベルト駆動ローラ4の周期中で同一である。よってどの記録紙間でも搬送方向,走査方向とも色ずれ検出誤差が一定である。
【0044】
本実施例のように検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の1(2,3)枚目と2(3,4)枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出することにより、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けない。よって本実施例で述べた搬送ベルトの駆動ローラ周長と感光ドラム周長を同一にした場合において、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを搬送ベルトの駆動ローラ周長と感光ドラム周長の整数倍にすることにより高精度な色ずれ補正を実現できる。
【0045】
また図7記載の色ずれ検出用パターンはパターンの先頭から後端まで845(=50+45+75+45+75+45+50+75+50+45+75+45+75+45+50)dotである。図11記載の色ずれ検出用パターンより960dot(=40.64mm)短いため、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを680mmから搬送ベルトの駆動ローラおよび感光ドラムの周長を減じた値640mmに設定できる。よって各記録紙間において基準色と検出色1色のみの色ずれ検出用パターンを形成することにより、各記録紙間の間隔を狭め、ダウンタイムを発生させない。
【0046】
(実施例3)
実施例1,2においては感光ドラム周長を搬送ベルトの駆動ローラ周長と同一に設定していた。しかし感光ドラムの周長と搬送ベルトの駆動ローラ周長は必ずしも同じではない。そこで本実施例では感光ドラム周長を搬送ベルトの駆動ローラ周長と同一にしない例を示す。
【0047】
実施例3である“カラー画像形成装置”の動作説明に図4のフローチャートとその説明を援用する。また本実施例で使用する記録紙間に形成する色ずれ検出用パターンは実施例1と同様なので、図1とその説明を援用する。
【0048】
次に本実施例の数値例を示す。図1の色ずれ検出用パターンの線幅を45dot、パターンの走査方向の長さを100dot、パターン間の空白部分を75dotとする。また記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを720mm、搬送ベルトの駆動ローラの周長が40mm、感光ドラムの周長が60mm、搬送ベルトの駆動ローラと感光ドラムの影響による周面誤差の最大値を134μmとする。
【0049】
図9に駆動ローラ周期および感光ドラム周期で発生する駆動むらの影響による(ベルト+ドラム)周面誤差、パターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差、搬送方向色ずれ検出誤差、走査方向色ずれ検出誤差を表す。図9より分かるように前述の設定においては駆動ローラ周期で発生する駆動むらによりパターン間のベルト搬送誤差が−92.29〜79.1μm発生する。このパターン間のベルト搬送誤差の影響により搬送方向色ずれ検出誤差は図9より最大で±23.21μm、走査方向色ずれ検出誤差は図9より−108.19〜120.46μm発生する。
【0050】
本実施例の場合においては記録紙先端と次の記録紙先端までの長さは搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長の公倍数である720mmであり、搬送ベルトの駆動ローラ周長の整数倍(=18倍)、感光ドラム周長の整数倍(=12倍)である。そのため各記録紙間の色ずれ検出用パターンが形成された後、光センサで検出される位置が搬送ベルトの駆動ローラおよび感光ドラムの周期中で同一である。よってどの記録紙間でも搬送方向,走査方向とも色ずれ検出誤差が一定である。本実施例のように検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出することにより、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けない。
【0051】
本実施例では記録紙先端と次の記録紙先端までの長さは搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長の公倍数に設定することにより搬送ベルトの駆動ローラ周長周期で発生する駆動むらおよび感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けずに高精度な色ずれ補正を実現することができる。
【0052】
なお、実施例1,2,3において記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラムの周長の整数倍に設定した場合について言及した。しかし、整数分の1にした場合でも記録紙間に形成した色ずれ検出用パターンの色ずれ量を検出し、整数セットの色ずれ量を平均化することにより搬送ベルトの駆動ローラ周期で発生する駆動むらおよび感光ドラム周期で発生する駆動むらの影響を受けずに高精度な色ずれ補正を実現することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録紙間に形成した色ずれ検出用のパターンを検出するようにしているので、ダウンタイムを生じることなく色ずれ補正をすることができる。
【0054】
また、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを前記無端状ベルト駆動ローラの周長の整数倍もしくは整数分の1に設定することにより、搬送ベルト駆動ローラ周期で発生する駆動むらの影響を受けずに高精度な色ずれ補正を実現できる。
【0055】
また、各記録紙間に基準色と検出色1色のみの色ずれ検出用パターンを形成することにより、各記録紙間の間隔を狭めるとこができ、プロセススピードを速くすることなく、高精度な色ずれ補正を実現することができる。
【0056】
また、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを搬送ベルト駆動ローラ周長と感光ドラム周長の最小公倍数もしくは最大公約数の整数倍もしくは整数分の1に設定することにより、搬送ベルト駆動ローラ周期および感光ドラム周期で発生する駆動むらの影響を受けずに高精度な色ずれ補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における色ずれ検出用パターンの説明図
【図2】実施例1の概略構成を示す斜視図
【図3】パターン読取り処理部の構成を示すブロック図
【図4】実施例1の動作を示すフローチャート
【図5】搬送ベルト駆動ローラのギア列の構成を示す図
【図6】各種誤差を示す図
【図7】実施例2における色ずれ検出用パターンの説明図
【図8】各種誤差を示す図
【図9】実施例3における各種誤差を示す図
【図10】色ずれの例を示す図
【図11】色ずれ検出用パターン例を示す図
【符号の説明】
1 感光ドラム
2 レーザスキャナー
3 搬送ベルト
4 駆動ローラ
6 光センサ
27〜30 記録紙間の色ずれ検出用パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ,カラー複写機等の、特に、複数の画像形成部を有する電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特にその色ずれ補正に関するものである。
【0002】
【関連の技術】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。
【0003】
ところで、複数の画像形成部を有する装置の問題としては、機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ(位置ずれ)を生じることが挙げられる。特に、レーザスキャナーと感光ドラムを有する複数の画像形成部を有する装置では、各画像形成部でレーザスキャナーと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生し、色ずれが発生する。
【0004】
色ずれの例を図10に示す。7は本来の画像位置を、8は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。また、(a),(b),(c)は走査方向に色ずれがある場合であるが、説明のため、2つの線を搬送方向に離して描いてある。(a)は走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。例えば、光学部や感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正する。(b)は走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナーの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整(走査幅が長い場合は、周波数を速くする。)して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正する。(c)は走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザススキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。(d)は記録紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。例えば、記録紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。
【0005】
これら色ずれを修正するために、搬送ベルト3上に、各色毎に色ずれ検出用パターンを形成し、搬送ベルト下流部の両サイドに設けられた1対の光センサで検出し、検出したずれ量に応じて、前記の様な各種調整を実施している。
【0006】
図11に色ずれ検出用パターン例を示す。ここで9〜20は記録紙搬送方向および走査方向の色ずれ量を検出するためのパターンであり、9〜12の色ずれ検出用パターンをパターン1、13〜16の色ずれ検出用パターンをパターン2、17〜20の色ずれ検出用パターンをパターン3とする。またa,c,e,gは基準色であるK(以下K:ブラック)を表しており、b,d,fはそれぞれ検出色であるY,M,C(以下Y:イエロー,M:マゼンダ,C:シアン)を表している。taf1〜7,tar1〜7,tbf1〜7,tbr1〜7,tcf1〜7,tcr1〜7,tdf1〜7,tdr1〜7は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト3の移動方向を示す。搬送ベルト3の移動速度をv[mm/s]、Kを基準色とする。パターン1の色ずれ検出用パターンにおける搬送方向の各色の色ずれ量δep1は、
δep1Y=v*[{(taf2−taf1)−(taf3−taf2)+(tbf2−tbf1)−(tbf3−tbf2)}/4+{(tar2−tar1)−(tar3−tar2)+(tbr2−tbr1)−(tbr3−tbr2)}/4]/2 [式1]
δep1M=v*[{(taf4−taf3)−(taf5−taf4)+(tbf4−tbf3)−(tbf5−tbf4)}/4+{(tar4−tar3)−(tar5−tar4)+(tbr4−tbr3)−(tbr5−tbr4)}/4]/2 [式2]
δep1C=v*[{(taf6−taf5)−(taf7−taf6)+(tbf6−tbf5)−(tbf7−tbf6)}/4+{(tar6−tar5)−(tar7−tar6)+(tbr6−tbr5)−(tbr7−tbr6)}/4]/2 [式3]
となる。同様にパターン2の色ずれ検出用パターンにおける搬送方向の各色の色ずれ量δep2、パターン3の色ずれ検出用パターンにおける搬送方向の各色の色ずれ量δep3を算出する。
【0007】
よって、搬送方向の各色の色ずれ量δepは
δepY=(δep1Y+δep2Y+δep3Y)/3 [式4]
δepM=(δep1M+δep2M+δep3M)/3 [式5]
δepC=(δep1C+δep2C+δep3C)/3 [式6]
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来る。
【0008】
次に走査方向の色ずれ量算出方法について述べる。パターン1の色ずれ検出用パターンにおける走査方向の左右各色の色ずれ量δesf1、δesr1は、
δesf1Y=v*{(taf2−taf1)−(taf3−taf2)−(tbf2−tbf1)+(tbf3−tbf2)}/4 [式7]
δesf1M=v*{(taf4−taf3)−(taf5−taf4)−(tbf4−tbf3)+(tbf5−tbf4)}/4 [式8]
δesf1C=v*{(taf6−taf5)−(taf7−taf6)−(tbf6−tbf5)+(tbf7−tbf6)}/4 [式9]
δesr1Y=v*{(tar2−tar1)−(tar3−tar2)−(tbr2−tbr1)+(tbr3−tbr2)}/4 [式10]
δesr1M=v*{(tar4−tar3)−(tar5−tar4)−(tbr4−tbr3)+(tbr5−tbr4)}/4 [式11]
δesr1C=v*{(tar6−tar5)−(tar7−tar6)−(tbr6−tbr5)+(tbr7−tbr6)}/4 [式12]
となる。同様にパターン2の色ずれ検出用パターンにおける走査方向の各色の色ずれ量δes2、パターン3の色ずれ検出用パターンにおける走査方向の各色の色ずれ量δes3を算出する。
【0009】
よって、走査方向の各色の色ずれ量δesは
δesY=(δesf1Y+δesf2Y+δesf3Y+δesr1Y+δesr2Y+δesr3Y)/6 [式13]
δesM=(δesf1M+δesf2M+δesf3M+δesr1M+δesr2M+δesr3M)/6 [式14]
δesC=(δesf1C+δesf2C+δesf3C+δesr1C+δesr2C+δesr3C)/6 [式15]
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来る。また走査幅にする各色の色ずれ量δewは
δewY=(δesr1Y−δesf1Y+δesr2Y−δesf2Y+δesr3Y−δesf3Y)/3 [式16]
δewM=(δesr1M−δesf1M+δesr2M−δesf2M+δesr3M−δesf3M)/3 [式17]
δewC=(δesr1C−δesf1C+δesr2C−δesf2C+δesr3C−δesf3C)/3 [式18]
となる。走査幅に誤差がある場合は、書出し位置はδesのみでなく、走査幅補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。
【0010】
[式4]〜[式6]および[式13]〜[式18]から分かるように、図11記載の色ずれ検出用パターンは複数セット(パターン1,2,3)の色ずれ量を平均化している。その理由は、周期性のある駆動むらの周期性を考慮し、色ずれ検出用パターンを配置することにより、周期性のある駆動むらの影響を受けずに精度良く、色ずれ検出が検出できるからである。
【0011】
一方、色ずれ補正動作後、機内昇温等の影響により色ずれが発生するので、この色ずれを防ぐために機内に取り付けられた環境サンサ(温度センサ)の出力値を利用して、温度変化に応じ図11記載の色ずれ検出パターンを搬送ベルト上に形成し、色ずれ補正を実施する等の手法が考えられる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の関連技術例では、以下のような問題がある。
【0013】
機内昇温等の影響により発生する色ずれを防ぐために機内に取り付けられた環境サンサ(温度センサ)の出力値を利用して、温度変化に応じ図11記載の色ずれ検出パターンを搬送ベルト上に形成し、色ずれ補正を実施する手法では印字動作を中断して、図11記載の色ずれ検出パターンを搬送ベルト上に形成する必要がある。そのため、色ずれ補正を実施するたびにダウンタイムが発生してしまう。このダウンタイムを防ぐために、色ずれ補正の実施回数を少なくすると、色ずれ補正が実施される直前等においては、機内昇温の影響で色ずれが発生してしまう。
【0014】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、ダウンタイムを生じることなく、高精度な色ずれ補正を実現できるカラー画像形成装置、カラー画像形成装置の色ずれ補正方法を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、カラー画像形成装置を次の(1)〜(5)のとおりに構成し、カラー画像形成装置における色ずれ補正方法を次の(6)のとおりに構成する。
【0016】
(1)光学部と感光ドラムを各々有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部を順次通過し該複数の画像形成部で形成された画像が転写される無端状ベルトと、
前記無端状ベルト上に形成された色ずれ検出用パターンを検出する色ずれ検出用パターン検出手段と、
前記無端状ベルト上の記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成し、形成した色ずれ検出用パターンを前記色ずれ検出用パターン検出手段で検出し、検出結果にもとづいて色ずれ補正をするように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【0017】
(2)前記(1)記載のカラー画像形成装置において、
前記記録紙間は、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを前記無端状ベルト駆動ローラの周長の整数倍もしくは整数分の1に設定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【0018】
(3)前記(1)または(2)記載のカラー画像形成装置において、
前記制御手段は、補正動作実行直後最初に検出された各検出色の色ずれ量を基準にし、その後の記録紙間で形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を検出し、差分が補正最小ステップより大きい場合に色ずれ補正をすることを特徴とするカラー画像形成装置。
【0019】
(4)前記(1)または(2)記載のカラー画像形成装置において、
記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを前記無端状ベルト駆動ローラの周長と前記感光ドラムの周長の最小公倍数もしくは最大公約数の整数倍もしくは整数分の1に設定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【0020】
(5)前記(1)または(2)記載のカラー画像形成装置において、
前記制御手段は、記録紙間に色ずれ検出用パターンを基準色と検出色1色のみで形成し、検出色のみを変更した前記色ずれ検出用パターンを記録紙間で順次繰り返し形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【0021】
(6)光学部と感光ドラムを各々有する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部を順次通過し該複数の画像形成部で形成された画像が転写される無端状ベルトとを備えたカラー画像形成装置における色ずれ補正方法であって、
前記無端状ベルト上の記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成するステップAと、
前記ステップAで形成された色ずれ検出用パターンを検出するステップBと、
前記ステップBでの検出結果にもとづいて色ずれ補正をするステップCと、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置における色ずれ補正方法。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態をカラー画像形成装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて方法の形で実施することもできる。
【0023】
【実施例】
(実施例1)
図2は実施例1である“カラー画像形成装置”の概略構成を示す図である。
【0024】
本実施例は、4色すなわち、イエローY,マゼンタM,シアンC,ブラックKの画像形成部を備えたカラー画像形成装置を示すもので、同図において、1は静電潜像を形成する感光ドラム(a,b,c,dは各々K,C,M,Y用を示す)、2は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム1上に静電潜像を形成するレーザスキャナー、3は記録紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルト(請求項の無端状ベルトに対応する)、4は、不図示のモータとギア等でなる駆動手段と接続され、搬送ベルト3を駆動する駆動ローラ、5は搬送ベルト3の移動に従って回転し、かつ搬送ベルト3に一定の張力を付与する従動ローラ、6は、搬送ベルト3上に形成された色づれ検出用パターンを検出する、搬送ベルトの両サイドに設けられた1対の光センサである。
【0025】
PC(パソコン)からプリントすべきデータがカラー画像形成装置に送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了しプリンタ可能状態となると、不図示の記録紙カセットから記録紙が供給され搬送ベルト3に到達し、搬送ベルト3により記録紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト3による記録紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナー2に送られ、感光ドラム1上に静電潜像が形成され、不図示の現像器でトナーが現像され、不図示の転写部で記録紙上に転写される。図2では、Y,M,C,Kの順に順次画像形成される。その後記録紙は搬送ベルトから分離され、不図示の定着器で熱によってトナー像が記録紙上に定着され、外部へ排出される。
【0026】
図3はパターン読取り処理部の構成を示す図である。LED発光部とフォトセンサ受光部等からなるパターン検出部22(光センサ6を含む)と、パターン検出部22からのアナログ信号をデジタル化するA/D部23と、デジタルデータを演算処理し、色ずれ量および補正値を算出する演算部24と、演算結果に従って画像形成を行う画像出力部25、および、各部のタイミング調整や各種設定を行う、タイマ21とCPU26からなる。
【0027】
以下、本実施例の動作を示すフローチャートを図4に示し、本実施例で記録紙間に形成する色ずれ検出用パターンを図1に示す。図1で27〜30は記録紙搬送方向および走査方向の色ずれ量を検出するためのパターンである。またa,c,e,gは基準色であるKを表しており、b,d,fはそれぞれ検出色であるY,M,Cを表している。tgf1〜7,tgr1〜7,thf1〜7,thr1〜7は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト3の移動方向を示す。図1記載の色ずれ検出用パターンの色ずれ量算出手法は関連技術例で説明した図11記載の色ずれ検出用パターンのパターン1の色ずれ量算出手法と同様である。
【0028】
本実施例の動作について図4のフローチャートを用いて説明する。まず電源ON時、ステップ400(図ではS400と表記する、以下同様)には搬送ベルト上に図11に示す色ずれ検出用パターンを形成する(ステップ401)。そして形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量を検出し、その色ずれ量に応じた値を補正する(ステップ402)。図11記載の色ずれ検出用パターンの色ずれ量は[式1]〜[式18]で算出する。次に印字をスタートする(ステップ403)。
【0029】
そして印字中の記録紙間に図1記載の色ずれ検出用パターンを形成し(ステップ405)、形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量を検出する(ステップ406)。その後、検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出し、色ずれ量の差分を算出する(ステップ407)。ステップ407で算出した色ずれ量の差分が補正最小ステップより大きければ(ステップ408)、ステップ407で算出した色ずれ量の差分を補正する。
【0030】
ステップ405〜ステップ409の動作を繰り返し、設定枚数に到達したら(ステップ404)、プリント動作を停止する(ステップ410)。
【0031】
次に本実施例の数値例を示す。図1の色ずれ検出用パターンの線幅を45dot、パターンの走査方向の長さを100dot、パターン間の空白部分を75dotとする。また記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを680mm、搬送ベルトの駆動ローラの周長および感光ドラムの周長が同じで40mm、搬送ベルトの駆動ローラと感光ドラムの影響による周面誤差の最大値を80μmとする。図5に搬送ベルト駆動ローラ4のギア列の構成を示す。搬送ベルト3の駆動ローラ軸とモータ軸の減速比を1/6(=1/2×1/3)で構成し、同様に感光ドラム軸と感光ドラム駆動モータ軸を1/6(=1/2×1/3)で構成する。この構成での駆動ローラおよび感光ドラム周期で発生する駆動むらの影響による(ベルト+ドラム)周面誤差、パターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差、搬送方向色ずれ検出誤差、走査方向色ずれ検出誤差を図6に表す。図6より分かるように前述の設定においては駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらにより、色ずれ検出用パターンの線幅45dot、パターン間の空白部分75dotにおけるパターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差が最大で±61.23μm発生する。
【0032】
このパターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差の影響により搬送方向色ずれ検出誤差は図6より最大で±6.89μm、走査方向色ずれ検出誤差は図6より最大で±93.44μm発生する。
【0033】
記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成する場合においては、駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けずに、機内昇温等の影響により発生する色ずれ量を検出できるかが問題となる。しかし本実施例の場合では記録紙先端と次の記録紙先端までの長さ680mmであり、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長の整数倍(=17倍)である。そのため各記録紙間の色ずれ検出用パターンが形成された後、光センサ6で検出される位置が搬送ベルトの駆動ローラ4の周期中で同一である。よってどの記録紙間でも搬送方向,走査方向とも色ずれ検出誤差が一定である。
【0034】
本実施例のように検出された色ずれ量と色ずれ補正後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出することにより、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けない。よって本実施例で述べた搬送ベルトの駆動ローラ周長と感光ドラム周長を同一にした場合において、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを搬送ベルトの駆動ローラ周長と感光ドラム周長の整数倍にすることにより高精度な色ずれ補正を実現できる。また色ずれ検出用パターンを形成するために印字動作を中断する必要がないため、ダウンタイムを発生させない。
【0035】
(実施例2)
実施例1において図1記載の色ずれ検出用パターンはパターンの先頭から後端まで1805(=50+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+45+50+75+50+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+45+75+50)dotである。そのため記録紙間は最低1805dot以上の間隔を必要とし、一定時間内に印字枚数を同一にしようとすると、プロセススピードを速くしなければならず、画像が劣化しやすい。よって記録紙間が狭くても高精度な色ずれ補正を実現する必要がある。
【0036】
以下、実施例2である“カラー画像形成装置”の動作を図4のフローチャートを援用し説明する。なお、ハードウエア構成は実施例1と同様なので、実施例1の説明を援用する。
【0037】
まず電源ON時(ステップ400)には搬送ベルト3上に図11に示す色ずれ検出用パターンを形成する(ステップ401)。そして形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量を検出し、その色ずれ量に応じた値を補正する(ステップ402)。図11記載の色ずれ検出用パターンの色ずれ量は[式1]〜[式18]で算出する。次に印字をスタートする(ステップ403)。そして記録紙間に図7記載の色ずれ検出用パターンを形成し(ステップ405)、形成された色ずれ検出用パターンの基準色Kに対するある一色の検出色の色ずれ量を検出する(ステップ406)。
【0038】
図7記載の色ずれ検出用パターンでは、31〜34は記録紙搬送方向および走査方向の色ずれ量を検出するためのパターンである。またa,cは基準色であるKを表しており、bは検出色であるY,M,Cを表している。tif1〜3,tir1〜3,tjf1〜3,tjr1〜3は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト3の移動方向を示す。図7記載の色ずれ検出用パターンの色ずれ量算出手法は関連技術例で説明した図11記載の色ずれ検出用パターンのパターン1での各検出色の色ずれ量算出手法と同様である。
【0039】
ここで色ずれ検出用パターンの形成手法としては色ずれ補正実行後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの検出色にY、2枚目と3枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの検出色にM、3枚目と4枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの検出色にCとし、以後この順序に従い、色ずれ検出用パターンの検出色を変えていく。その後、記録紙間に形成された色ずれ検出用パターンの検出色がYならば検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出し、検出色がMならば検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の2枚目と3枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出し、検出色がCならば検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の3枚目と4枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出し、色ずれ量の差分を算出する(ステップ407)。ステップ407で算出した色ずれ量の差分が補正最小ステップより大きければ(ステップ408)、ステップ407で算出した色ずれ量の差分を補正する。
【0040】
ステップ405〜ステップ409の動作を繰り返し、設定枚数に到達したら(ステップ404)、プリント動作を停止する(ステップ410)。
【0041】
次に本実施例の数値例を示す。図7の色ずれ検出用パターンの線幅を45dot、パターンの走査方向の長さを100dot、パターン間の空白部分を75dotとする。また記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを680mm、搬送ベルトの駆動ローラ4の周長および感光ドラム1の周長が同じで40mm、搬送ベルトの駆動ローラ4と感光ドラム1の影響による周面誤差の最大値を80μmとする。
【0042】
図8に駆動ローラ4および感光ドラム1の周期で発生する駆動むらの影響による(ベルト+ドラム)周面誤差、パターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差、搬送方向色ずれ検出誤差、走査方向色ずれ検出誤差を表す。図8より分かるように前述の設定においては駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらにより、色ずれ検出用パターンの線幅45dot、パターン間の空白部分75dotにおけるパターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差が最大で±61.23μm発生する。このパターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差の影響により搬送方向色ずれ検出誤差は図8より最大で±42.13μm、走査方向色ずれ検出誤差は図8より最大で±83.69μm発生する。
【0043】
記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成する場合においては駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けずに、機内昇温等の影響により発生する色ずれ量を検出できるかが問題となる。しかし本実施例の場合では記録紙先端と次の記録紙先端までの長さ680mmであり、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長の整数倍(=17倍)である。そのため各記録紙間の色ずれ検出用パターンが形成された後、光センサ6で検出される位置が搬送ベルト駆動ローラ4の周期中で同一である。よってどの記録紙間でも搬送方向,走査方向とも色ずれ検出誤差が一定である。
【0044】
本実施例のように検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の1(2,3)枚目と2(3,4)枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出することにより、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けない。よって本実施例で述べた搬送ベルトの駆動ローラ周長と感光ドラム周長を同一にした場合において、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを搬送ベルトの駆動ローラ周長と感光ドラム周長の整数倍にすることにより高精度な色ずれ補正を実現できる。
【0045】
また図7記載の色ずれ検出用パターンはパターンの先頭から後端まで845(=50+45+75+45+75+45+50+75+50+45+75+45+75+45+50)dotである。図11記載の色ずれ検出用パターンより960dot(=40.64mm)短いため、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを680mmから搬送ベルトの駆動ローラおよび感光ドラムの周長を減じた値640mmに設定できる。よって各記録紙間において基準色と検出色1色のみの色ずれ検出用パターンを形成することにより、各記録紙間の間隔を狭め、ダウンタイムを発生させない。
【0046】
(実施例3)
実施例1,2においては感光ドラム周長を搬送ベルトの駆動ローラ周長と同一に設定していた。しかし感光ドラムの周長と搬送ベルトの駆動ローラ周長は必ずしも同じではない。そこで本実施例では感光ドラム周長を搬送ベルトの駆動ローラ周長と同一にしない例を示す。
【0047】
実施例3である“カラー画像形成装置”の動作説明に図4のフローチャートとその説明を援用する。また本実施例で使用する記録紙間に形成する色ずれ検出用パターンは実施例1と同様なので、図1とその説明を援用する。
【0048】
次に本実施例の数値例を示す。図1の色ずれ検出用パターンの線幅を45dot、パターンの走査方向の長さを100dot、パターン間の空白部分を75dotとする。また記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを720mm、搬送ベルトの駆動ローラの周長が40mm、感光ドラムの周長が60mm、搬送ベルトの駆動ローラと感光ドラムの影響による周面誤差の最大値を134μmとする。
【0049】
図9に駆動ローラ周期および感光ドラム周期で発生する駆動むらの影響による(ベルト+ドラム)周面誤差、パターン間の(ベルト+ドラム)搬送誤差、搬送方向色ずれ検出誤差、走査方向色ずれ検出誤差を表す。図9より分かるように前述の設定においては駆動ローラ周期で発生する駆動むらによりパターン間のベルト搬送誤差が−92.29〜79.1μm発生する。このパターン間のベルト搬送誤差の影響により搬送方向色ずれ検出誤差は図9より最大で±23.21μm、走査方向色ずれ検出誤差は図9より−108.19〜120.46μm発生する。
【0050】
本実施例の場合においては記録紙先端と次の記録紙先端までの長さは搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長の公倍数である720mmであり、搬送ベルトの駆動ローラ周長の整数倍(=18倍)、感光ドラム周長の整数倍(=12倍)である。そのため各記録紙間の色ずれ検出用パターンが形成された後、光センサで検出される位置が搬送ベルトの駆動ローラおよび感光ドラムの周期中で同一である。よってどの記録紙間でも搬送方向,走査方向とも色ずれ検出誤差が一定である。本実施例のように検出された色ずれ量と色ずれ補正実行後の1枚目と2枚目の間に形成された色ずれ検出用パターンの色ずれ量の差分を算出することにより、搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けない。
【0051】
本実施例では記録紙先端と次の記録紙先端までの長さは搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラム周長の公倍数に設定することにより搬送ベルトの駆動ローラ周長周期で発生する駆動むらおよび感光ドラム周長周期で発生する駆動むらの影響を受けずに高精度な色ずれ補正を実現することができる。
【0052】
なお、実施例1,2,3において記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを搬送ベルトの駆動ローラ周長および感光ドラムの周長の整数倍に設定した場合について言及した。しかし、整数分の1にした場合でも記録紙間に形成した色ずれ検出用パターンの色ずれ量を検出し、整数セットの色ずれ量を平均化することにより搬送ベルトの駆動ローラ周期で発生する駆動むらおよび感光ドラム周期で発生する駆動むらの影響を受けずに高精度な色ずれ補正を実現することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録紙間に形成した色ずれ検出用のパターンを検出するようにしているので、ダウンタイムを生じることなく色ずれ補正をすることができる。
【0054】
また、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを前記無端状ベルト駆動ローラの周長の整数倍もしくは整数分の1に設定することにより、搬送ベルト駆動ローラ周期で発生する駆動むらの影響を受けずに高精度な色ずれ補正を実現できる。
【0055】
また、各記録紙間に基準色と検出色1色のみの色ずれ検出用パターンを形成することにより、各記録紙間の間隔を狭めるとこができ、プロセススピードを速くすることなく、高精度な色ずれ補正を実現することができる。
【0056】
また、記録紙先端と次の記録紙先端までの長さを搬送ベルト駆動ローラ周長と感光ドラム周長の最小公倍数もしくは最大公約数の整数倍もしくは整数分の1に設定することにより、搬送ベルト駆動ローラ周期および感光ドラム周期で発生する駆動むらの影響を受けずに高精度な色ずれ補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における色ずれ検出用パターンの説明図
【図2】実施例1の概略構成を示す斜視図
【図3】パターン読取り処理部の構成を示すブロック図
【図4】実施例1の動作を示すフローチャート
【図5】搬送ベルト駆動ローラのギア列の構成を示す図
【図6】各種誤差を示す図
【図7】実施例2における色ずれ検出用パターンの説明図
【図8】各種誤差を示す図
【図9】実施例3における各種誤差を示す図
【図10】色ずれの例を示す図
【図11】色ずれ検出用パターン例を示す図
【符号の説明】
1 感光ドラム
2 レーザスキャナー
3 搬送ベルト
4 駆動ローラ
6 光センサ
27〜30 記録紙間の色ずれ検出用パターン
Claims (1)
- 光学部と感光ドラムを各々有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部を順次通過し該複数の画像形成部で形成された画像が転写される無端状ベルトと、
前記無端状ベルト上に形成された色ずれ検出用パターンを検出する色ずれ検出用パターン検出手段と、
前記無端状ベルト上の記録紙間に色ずれ検出用パターンを形成し、形成した色ずれ検出用パターンを前記色ずれ検出用パターン検出手段で検出し、検出結果にもとづいて色ずれ補正をするように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2002370117A JP2004198946A (ja) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | カラー画像形成装置 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2002
- 2002-12-20 JP JP2002370117A patent/JP2004198946A/ja not_active Withdrawn
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