JP2007240592A - Image forming apparatus and displacement correction method for image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine.
この種の画像形成装置では、カラー画像を印刷する際、それぞれの色の間で位置ずれが発生する場合がある。そのため、このような位置ずれ量を検知する必要がある。
特許文献1では、位置検知用細線パターンをプロセス方向に一定間隔で並べ、位置検知精度を向上させる手法が開示されている。
また、特許文献2では、位置検知用細線パターンをL字型とすることで、位置検知精度を向上させる手法が開示されている。
In this type of image forming apparatus, when a color image is printed, a positional shift may occur between the colors. Therefore, it is necessary to detect such a displacement amount.
しかしながら、これらの手法では、位置分解能あるいは時間分解能(プロセス方向の移動量を通過時間として検知)の高いセンサを用いる必要がある。 However, in these methods, it is necessary to use a sensor having a high position resolution or time resolution (detecting a movement amount in the process direction as a passage time).
本発明は、上述した背景からなされたものであり、比較的低い位置分解能あるいは時間分解能のセンサを用いた場合においても、位置ずれ量を検知することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made from the background described above, and it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of detecting a positional deviation amount even when a sensor having a relatively low position resolution or time resolution is used. To do.
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、光源と、前記像担持体に、第1のパターンと、この第1のパターンとは異なる色を有する第2のパターンとを重ねて形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段により形成された第1のパターン及び第2のパターンに対して前記光源から照射し反射された光量を検出するセンサと、前記センサにより検出された光量に基づいてカラー画像の位置ずれ量を算出する算出手段とを有する。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier, a light source, a first pattern on the image carrier, and a second pattern having a color different from the first pattern. A pattern forming unit that overlaps with the pattern, a sensor that detects the amount of light reflected from the light source and reflected from the first pattern and the second pattern formed by the pattern forming unit, and the sensor And calculating means for calculating the amount of color image misregistration based on the amount of light detected by.
好適には、前記パターン形成手段は、第2のパターンとして黒のパターンを形成し、前記センサは、黒以外のパターンに対する拡散反射光量を検出する。
好適には、前記パターン形成手段は、第1のパターンとして黒のパターンを形成し、前記センサは、略鏡面の像担持体で正反射された光量を検出する。
好適には、前記パターン形成手段は、第1のパターンより大きい第2のパターンを第1のパターンの上に重ねて形成する。
好適には、前記パターン形成手段は、第1のパターン及び第2のパターンの少なくともいずれかを略100%のカバレッジで形成する。
Preferably, the pattern forming unit forms a black pattern as the second pattern, and the sensor detects the amount of diffusely reflected light with respect to a pattern other than black.
Preferably, the pattern forming unit forms a black pattern as the first pattern, and the sensor detects the amount of light regularly reflected by the image carrier having a substantially mirror surface.
Preferably, the pattern forming unit forms a second pattern larger than the first pattern on the first pattern.
Preferably, the pattern forming unit forms at least one of the first pattern and the second pattern with a coverage of approximately 100%.
好適には、前記パターン形成手段により形成される第1のパターン及び第2のパターンの少なくともいずれかは、第1のパターンが形成された領域のうち第2のパターンに覆われた領域とは異なる領域の面積と、前記算出手段により算出される位置ずれ量とを線形に変化させる形状からなる。 Preferably, at least one of the first pattern and the second pattern formed by the pattern forming unit is different from a region covered with the second pattern in a region where the first pattern is formed. It consists of a shape that linearly changes the area of the region and the amount of displacement calculated by the calculating means.
好適には、前記パターン形成手段により形成される第1のパターン及び第2のパターンの少なくともいずれかは、第1のパターンが形成された領域のうち第2のパターンに覆われた領域とは異なる領域の面積と、前記算出手段により算出される位置ずれ量とを非線形に変化させる形状からなる。 Preferably, at least one of the first pattern and the second pattern formed by the pattern forming unit is different from a region covered with the second pattern in a region where the first pattern is formed. It has a shape in which the area of the region and the positional deviation amount calculated by the calculation means are changed nonlinearly.
また、好適には、前記算出手段は、予め取得されたパターンの濃度情報にさらに基づいて位置ずれ量を算出する。
また、好適には、前記算出手段は、予め取得された黒のパターンの反射光量情報にさらに基づいて位置ずれ量を算出する。
さらに、好適には、前記算出手段により算出された位置ずれ量に基づいて画像を補正する補正手段をさらに有する。
Preferably, the calculation means calculates a positional deviation amount further based on density information of a pattern acquired in advance.
Preferably, the calculation means calculates a positional deviation amount based further on the reflected light amount information of the black pattern acquired in advance.
Preferably, the image processing apparatus further includes a correction unit that corrects the image based on the positional deviation amount calculated by the calculation unit.
本発明に係る画像形成装置の位置ずれ補正方法は、像担持体と、複数のスペクトルを有する光源と、前記光源から照射し反射された光量を検出するカラーセンサとを有する画像形成装置において、前記像担持体に、第1のパターンを形成してからこの第1のパターンとは異なる色を有する第2のパターンを重ねて形成し、前記形成された第1のパターンから反射された光量を前記カラーセンサを用いて検出し、前記検出された光量に基づいてカラー画像の位置ずれ量を算出する。 In the image forming apparatus according to the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image carrier; a light source having a plurality of spectra; and a color sensor that detects the amount of light irradiated and reflected from the light source. A first pattern is formed on the image carrier, and then a second pattern having a color different from the first pattern is overlaid, and the amount of light reflected from the formed first pattern is changed to the amount of light reflected from the formed first pattern. Detection is performed using a color sensor, and a positional deviation amount of the color image is calculated based on the detected light amount.
本発明に係る画像形成装置によれば、比較的低分解能のセンサを用いた場合においても、位置ずれ量を検知することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to detect the amount of positional deviation even when a relatively low resolution sensor is used.
まず、本発明の理解を容易にするため、本発明の概要を説明する。
図1は、本発明において用いられるテストパターン及び検知される位置ずれ量を説明する図である。
図1(A)は、本発明において用いられるカラーパターン1と黒のパターン2を示す図である。図1(A)に示すように、カラーパターン1は、矩形の画像であり、黒のパターン2は、三角形のウインドウを含む形状のマスク画像である。領域Sは、拡散反射光が受光素子により検出される検出エリアを示す。
First, the outline of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention.
FIG. 1 is a diagram for explaining a test pattern used in the present invention and a detected positional deviation amount.
FIG. 1A shows a
本発明に係る画像形成装置では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)のテストパターン(カラーパターン1及び黒のパターン2)が像担持体上に形成され、斜め上方に設けられた照明光源により光が照射されると、テストパターンを介して拡散した光がレンズにより集められ、受光素子により読み取られるようになっている。像担持体は、略鏡面を成している感光体や転写体(中間転写ベルト等)である。このような像担持体上では、YMC(イエロー、マゼンダ、シアン)といったカラートナーの場合にはパターンの露光面積に応じた拡散反射光が検出される一方、黒色(K)トナーの場合には、ほとんど光を反射することがないので、結果として、カラートナーによる拡散反射光のみが検出されることになる。
In the image forming apparatus according to the present invention, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) test patterns (
本発明においては、第1のパターンの上層に第2のパターンを重ね、この重畳パターンを検知用照明光源で照明したときの拡散反射光を受光素子で捉え、その量に基づいて第2のパターン位置に対する第1のパターン位置を算出することにより、位置ずれ量を求める。第1のパターンの色はYMCのいずれにも限定されないが、第2のパターンの色は黒色であることが好ましい。この場合、黒位置に対するYMC各色の位置情報が求められる。
なお、刷り順の制約により、第1のパターンが黒(K)になる場合には、図12に示すように、略鏡面である像担持体が第1及び第2のパターンによって隠蔽されなかった部分で正反射した光量を受光素子で捉え、その量に基づいて第1のパターン位置に対する第2のパターン位置を算出することにより、位置ずれ量を求めることができるため、画像形成装置が刷り順に制約を持つものであっても、本発明は有効に機能する。なお、図12に示される各構成は、図4を参照して後述する各構成と実質的に同一である。
検知する位置ずれの方向は、黒のパターン2等の向きにより、任意に設定される。例えば、位置ずれの方向は、主走査方向又はプロセス方向に設定され、図1(A)の例では、黒のパターン2等は、主走査方向の位置ずれを検出する向きに設定されている。また、黒のパターン2は、カラーパターン1よりも大きいことが好ましい。
In the present invention, the second pattern is superimposed on the upper layer of the first pattern, and the diffuse reflected light when the superimposed pattern is illuminated by the detection illumination light source is captured by the light receiving element, and the second pattern is based on the amount of the reflected light. By calculating the first pattern position with respect to the position, a positional deviation amount is obtained. The color of the first pattern is not limited to any of YMC, but the color of the second pattern is preferably black. In this case, position information of each color of YMC with respect to the black position is obtained.
Note that when the first pattern is black (K) due to restrictions on the printing order, as shown in FIG. 12, the image carrier, which is a substantially mirror surface, was not concealed by the first and second patterns. Since the amount of specularly reflected light at the portion is captured by the light receiving element and the second pattern position relative to the first pattern position is calculated based on the amount, the positional deviation amount can be obtained. Even if there are restrictions, the present invention functions effectively. Each configuration shown in FIG. 12 is substantially the same as each configuration described later with reference to FIG.
The direction of the positional deviation to be detected is arbitrarily set depending on the orientation of the
図1(B)及び図1(C)は、位置ずれが発生している場合において像担持体上に形成されたカラーパターン1と黒のパターン2との重畳パターンを示す。図1(B)に示すように、カラーパターン1が図中の矢印Tの方向にずれて像担持体上に形成された場合、検出される拡散反射光量は小さくなる。この場合、位置ずれ量が大きいほど、拡散反射光量は小さくなる。
FIG. 1B and FIG. 1C show superimposed patterns of the
図1(C)に示すように、カラーパターン1が図中の矢印Uの方向にずれて形成された場合、検出される拡散反射光は大きくなる。この場合、位置ずれ量が大きいほど、拡散反射光量は大きくなる。したがって、本発明に係る画像形成装置は、拡散反射光量を検出することにより、黒のパターン2に対するカラーパターン1の位置ずれの方向並びに大きさを検知する。
As shown in FIG. 1C, when the
また、カラーパターン1及び黒のパターン2の少なくともいずれかは、カラーパターン1が形成された領域のうち黒のパターン2に覆われた領域とは異なる領域の面積と、検出される位置ずれ量とを非線形に変化させる形状からなる。本例では、黒のパターン2のウインドウ部分が三角形であるので、カラーパターン1が矢印Tの方向にずれた場合、拡散反射光は位置ずれ量に対して非線形に減少し、カラーパターン1が矢印Uの方向にずれた場合、拡散反射光は位置ずれ量に対して非線形に増加する。このとき、増加の割合は、線形に増加する場合の割合(即ち、傾き)より大きい。このため、プロコン用センサ(ADC)やむら検知用センサ等、比較的低い位置分解能あるいは時間分解能のセンサを用いた場合においても、位置ずれ量を効果的に検知することができる。また、カラーパターン1及び黒のパターン2の少なくともいずれかは、略100%のカバレッジで形成されることが好ましい。拡散反射光量又は正反射光量の変化が顕著になるので、当該変化が容易に検出できるためである。
In addition, at least one of the
図2は、副走査方向における位置ずれ量を検知する場合のテストパターンを示す図である。
図2に示すように、副走査方向の位置ずれ量は、図1に示されるカラーパターン1及び黒のパターン2が像担持体上に形成される方向を変更することにより検知される。
このようにして、本発明に係る画像形成装置は、YMC各色の黒(K)に対する位置ずれ量を主走査方向及び副走査方向について検知する。
FIG. 2 is a diagram showing a test pattern in the case of detecting a positional deviation amount in the sub-scanning direction.
As shown in FIG. 2, the amount of positional deviation in the sub-scanning direction is detected by changing the direction in which the
In this manner, the image forming apparatus according to the present invention detects the amount of misregistration with respect to black (K) of each color of YMC in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置10を説明する。
図3は、本発明の実施形態に係るタンデム型の画像形成装置10の構成を示す図である。
図3に示すように、画像形成装置10は、画像読取ユニット12、画像形成ユニット14、中間転写ベルト16、用紙トレイ17、用紙搬送路18、定着器19、画像処理装置20及び反射光量検出装置26を有する。この画像形成装置10は、パーソナルコンピュータ(不図示)などから受信した画像データを印刷するプリンタ機能に加えて、画像読取ユニット12を用いたフルカラー複写機としての機能、及び、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた複合機であってもよい。
Next, the image forming apparatus 10 according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the tandem type image forming apparatus 10 according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the image forming apparatus 10 includes an image reading unit 12, an image forming unit 14, an
画像形成装置10において、画像読取ユニット12は、原稿30に表示された画像を読み取って、画像処理装置20に対して出力する。画像処理装置20は、画像読取ユニット12から入力された画像データ、又は、LANなどのネットワーク回線を介してパーソナルコンピュータ等から入力された画像データに対して、所定の画像処理を施し、画像処理を施された画像データに基づいて、画像形成ユニット14を制御する。 In the image forming apparatus 10, the image reading unit 12 reads an image displayed on the document 30 and outputs it to the image processing apparatus 20. The image processing device 20 performs predetermined image processing on image data input from the image reading unit 12 or image data input from a personal computer or the like via a network line such as a LAN, and performs image processing. The image forming unit 14 is controlled based on the applied image data.
画像読取ユニット12の下方には、カラー画像を構成する色に対応して、複数の画像形成ユニット14が配設されている。本例では、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色に対応して第1の画像形成ユニット14K、第2の画像形成ユニット14Y、第3の画像形成ユニット14M及び第4の画像形成ユニット14Cが、中間転写ベルト16に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。中間転写ベルト16は、中間転写体として図中矢印Aの方向に回動し、これら4つの画像形成ユニット14C、14M、14Y、14Kは、画像処理装置20から入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト16に転写(一次転写)する。このようにして、画像形成ユニット14は、像担持体としての中間転写ベルト16に、第1のパターンと、この第1のパターンとは異なる色を有する第2のパターンとを重ねて形成するパターン形成手段を構成する。
Below the image reading unit 12, a plurality of image forming units 14 are arranged corresponding to the colors constituting the color image. In this example, the first
用紙搬送路18は、中間転写ベルト16の下方に配設されている。用紙トレイ17から供給された記録用紙32は、この用紙搬送路18上を搬送され、上記中間転写ベルト16上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写(二次転写)され、転写されたトナー像が定着器19によって定着され、矢印Bに沿って外部に排出される。
The
次に、画像形成装置10の各構成について詳細に説明する。
第1の画像形成ユニット14C、第2の画像形成ユニット14M、第3の画像形成ユニット14Y及び第4の画像形成ユニット14Kは、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、ほぼ同様に構成されている。そこで、以下、第1の画像形成ユニット14Cについて説明する。なお、各画像形成ユニット14の構成は、C、M、Y又はKを付すことにより区別する。
画像形成ユニット14Cは、画像処理装置20から入力された画像データに応じてレーザ光を走査する光走査装置140Cと、この光走査装置140Cにより走査されたレーザ光により静電潜像が形成される像形成装置150Cとを有する。
Next, each configuration of the image forming apparatus 10 will be described in detail.
The first image forming unit 14C, the second
The image forming unit 14 </ b> C forms an electrostatic latent image by an optical scanning device 140 </ b> C that scans a laser beam in accordance with image data input from the image processing device 20 and a laser beam scanned by the optical scanning device 140 </ b> C. And an
光走査装置140Cは、半導体レーザ142Cをシアン(C)の画像データに応じて変調して、この半導体レーザ142Cからレーザ光を画像データに応じて出射する。この半導体レーザ142Cから出射されたレーザ光は、第1の反射ミラー143C、第2の反射ミラー144C等を介して、像形成装置150Cの感光体ドラム152Cに照射される。
The
像形成装置150Cは、矢印Aの方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム152Cと、この感光体ドラム152Cの表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロン154Cと、感光体ドラム152C上に形成された静電潜像を現像する現像器156Cと、クリーニング装置158Cとから構成されている。感光体ドラム152Cは、スコロトロン154Cにより一様に帯電され、光走査装置140Cにより照射されたレーザ光により静電潜像を形成される。感光体ドラム152Cに形成された静電潜像は、現像器156Cによりシアン(C)のトナーで現像され、中間転写ベルト16に転写される。なお、トナー像の転写工程の後に感光体ドラム152Cに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置158Cによって除去される。
他の画像形成ユニット14M、14Y及び14Kも、上記と同様に、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒色(K)の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト16に転写する。
The
The other
中間転写ベルト16は、駆動モータ(不図示)によってドライブロール164が回転駆動されることにより、矢印Aの方向に所定の速度で循環駆動される。また、中間転写ベルト16には、各画像形成ユニット14C、14M、14Y、14Kに対向する位置にそれぞれ第1の一次転写ロール162C、第2の一次転写ロール162M、第3の一次転写ロール162Y及び第4の一次転写ロール162Kが配設され、感光体ドラム152C、152M、152Y、152K上に形成された各色のトナー像は、これらの一次転写ロール162により中間転写ベルト16上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト16に付着した残留トナーは、二次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置189のクリーニングブレード又はブラシにより除去される。
The
反射光量検出装置26は、例えば中間転写ベルト16上に形成されたトナー像を読み取るためのものである。本実施形態においては、反射光量検出装置26は、画像形成ユニット14Kよりも下流側にあって、転写前のトナー像を読み取るようになっている。なお、反射光量検出装置26については、後で詳述する。
The reflected light
用紙搬送路18には、用紙トレイ17から記録用紙32を取り出す給紙ローラ180と、用紙搬送用の第1のローラ対181、第2のローラ対182及び第3のローラ対183と、記録用紙32を既定のタイミングで二次転写位置に搬送するレジストロール184とが配設される。
また、用紙搬送路18上の二次転写位置には、バックアップロール168に圧接する二次転写ロール185が配設されており、中間転写ベルト16上に多重に転写された各色のトナー像は、この二次転写ロール185による圧接力及び静電気力で記録用紙32上に二次転写される。各色のトナー像が転写された記録用紙32は、第1の搬送ベルト186及び第2の搬送ベルト187によって定着器19へと搬送される。
定着器19は、上記各色のトナー像が転写された記録用紙32に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙32に溶融固着させる。
In the
In addition, a
The fixing device 19 melts and fixes the toner to the recording paper 32 by performing heat treatment and pressure treatment on the recording paper 32 to which the toner images of the respective colors are transferred.
図4は、反射光量検出装置26の詳細を示す図である。
図4に示すように、この反射光量検出装置26は、照明光源260、レンズ262及び受光素子264から構成されている。照明光源260は、中間転写ベルト16の鉛直線に対して角度θを持って光が発するように配置されている。この照明光源260が発する光としては白色あるいは赤外光を用いることができる。レンズ262は、照明光源260から発して中間転写ベルト16上に形成されたカラーパターン1により反射された拡散反射光を集光し、受光素子264に読み取らせるようになっている。
FIG. 4 is a diagram showing details of the reflected light
As shown in FIG. 4, the reflected light
カラーパターン1が中間転写ベルト16の上に形成され、さらにその上に、マスク部28とウインドウ部29(図1の三角形部分)を有する黒のパターン2が形成された場合、カラーパターン1の表面が黒のパターン2のマスク部28により隠蔽されるので、照明光源260から発した光は、その分だけ拡散反射光量が減少し、受光素子264での受光量も減少する。
When the
このため、カラーパターンが図中の矢印Tの方向にずれるほど、黒のパターン2のマスク部28により隠蔽される部分が大きくなり、受光素子264での受光量が減少する。一方、カラーパターンが図中の矢印Uの方向にずれるほど、黒のパターン2のマスク部28により隠蔽される部分が小さくなり、受光素子264での受光量が増加する。
For this reason, as the color pattern shifts in the direction of arrow T in the figure, the portion hidden by the
なお、マスク部28を有するパターン2の色は黒色(K)に限定されず、カラーパターン1とは異なる色のパターンであってもよい。シアン(C)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)の分光反射光量はそれぞれ異なるので、このような反射光量の差異に基づいて、検出された分光反射光量から位置ずれ量を求めることができる。例えば、中間転写ベルト16に、第1のパターン(C)を形成してからこの第1のパターンとは異なる色の第2のパターン(M)を重ねて形成し、第1のパターン(C)及び第2のパターン(M)が形成された中間転写ベルト16を介して照明光源260から少なくともR成分を含む光を照射し、第1のパターン(C)によるRの分光反射光量を検出し、この検出された分光反射光量に基づいて第2のパターン(M)に対する第1のカラー画像(C)の位置ずれ量を算出してもよい。なお、分光反射光量を検出するには、RGB光源を用いる方法や、白色光照明と分光フィルターつき受光素子を組合わせたセンサなど、一般に行われている方法を用いればよい。
The color of the
図5は、画像処理装置20の機能構成を示すブロック図である。
図5に示すように、画像処理装置20は、画像信号変換部200、テストパターン発生回路210、選択器220及び補正演算回路230を有する。画像処理装置20に含まれる上記各構成は、CPU、メモリ及びプログラムなどによりソフトウェア的に実現されてもよいし、ASICなどによりハードウェア的に実現されてもよい。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image processing apparatus 20.
As shown in FIG. 5, the image processing apparatus 20 includes an image
画像信号変換部200は、後述する補正演算回路230により算出された各色毎の位置ずれ量を記憶するメモリを含み、図示しないコンピュータ又はサーバなどのDFEからCMYK各色の画像データを取得し、取得した画像データ(CMYK)のそれぞれの色に対して位置ずれ補正処理を施して、選択器220に対して出力する。なお、画像信号変換部200については、後で詳述する。
テストパターン発生回路210は、CMYK各色ごとのテストパターン(図1,図2)を形成するためのテストパターンデータを発生させ、選択器220に対して出力する。
The image
The test
選択器220は、画像形成装置10がDFEから取得したCMYK各色の画像データに応じて画像を印刷するモード(通常印刷モード)、又は印刷される画像の位置ずれを補正するためのモード(テストモード)のいずれのモードで動作すべきかを示す設定を、例えば図示しないユーザインターフェイスなどを介して取得し、取得した設定に応じて選択した画像データを画像形成ユニット14に対して出力する。つまり、選択器220は、通常印刷モードで動作すべき設定を取得した場合には画像信号変換部200から入力された画像データを選択して出力し、テストモードで動作すべき設定を取得した場合にはテストパターン発生回路210から入力されたテストパターンデータを選択して出力する。
The
補正演算回路230は、例えばCPUを含み、反射光量検出装置26により検出された反射光量を入力し、予め記憶している各色の反射光量情報等に基づいて、各色の位置ずれ量を算出して画像信号変換部200に対して出力する。なお、補正演算回路230については、後で詳述する。
The
図6は、画像信号変換部200の詳細を示す図である。
図6に示すように、画像信号変換部200は、位置ずれ量記憶部202及び位置情報変換部204を有する。位置ずれ量記憶部202は、補正演算回路230により算出された各色毎の位置ずれ量を記憶する。位置ずれ量記憶部202は、メモリ、ハードディスクドライブ等により実現される。位置情報変換部204は、画像データを構成するCMYK各色の画像データを入力し、位置ずれ量記憶部202に記憶されている各色の位置ずれ量に基づいて画素位置を補正して選択器220に対して出力する。
FIG. 6 is a diagram illustrating details of the image
As illustrated in FIG. 6, the image
図7は、補正演算回路230の詳細を示す図である。
図7に示すように、補正演算回路230は、反射光量情報記憶部232及び位置ずれ量算出部234を有する。反射光量情報記憶部232は、それぞれの色について、カラーパターン1が形成された領域のうち黒のパターン2に覆われた領域とは異なる領域の面積と、拡散反射光量との関係を記憶する。また、反射光量情報記憶部232は、予め測定された黒のパターン2の拡散反射光量を記憶する。ここで、黒のパターン2の拡散反射光量は、カラーパターン1が中間転写ベルト16上に形成されず黒のパターン2のみが形成された状態で、拡散反射光量を検出することにより得られる。
FIG. 7 is a diagram showing details of the correction
As illustrated in FIG. 7, the
位置ずれ量算出部234は、検出された拡散反射光量を入力し、反射光量情報記憶部232に記憶されている拡散反射光量と面積との関係に基づいて、それぞれのカラーパターン1の黒のパターン2に対する位置を算出する。
The misregistration
また、位置ずれ量算出部234は、反射光量情報記憶部232に記憶されている黒のパターン2の拡散反射光量にさらに基づいて、カラーパターン1からの拡散反射光量を補正してから、カラーパターン1の位置ずれ量を算出してもよい。この場合、位置ずれ量算出部234は、検出された拡散反射光量から記憶されている黒のパターン2の拡散反射光量を減じた値をカラーパターン1の拡散反射光量とする。これにより、位置ずれ量は、より高い精度で検出されることができる。
Further, the positional deviation
また、位置ずれ量算出部234は、図示しないADCセンサ等により取得されたカラーパターン1の濃度情報を取得し、当該濃度情報に基づいてカラーパターン1の面積を補正してから当該カラーパターン1の位置ずれ量を算出してもよい。例えば、カラーパターン1のカバレッジは、略100%である。ここで、ADCセンサは、中間転写ベルト16等の像担持体上に形成されたパターンの濃度を光学的に測定するものである。なお、位置ずれ量算出部234は、プロセスコントロール情報を用いて当該面積を補正してもよい。
Further, the positional deviation
図8は、画像形成装置10による位置ずれ量算出処理(S10)を示すフローチャートである。
図8に示すように、テストモードにおいては、ステップ100(S100)において、テストパターンが中間転写ベルト16に形成される。ここで、テストパターンは、画像処理装置20のテストパターン発生回路210(図5)に記憶されているカラーパターン1(図1)と黒のパターン2であり、カラーパターン1が中間転写ベルト16に形成されてから、その上層に黒のパターン2が形成される。
FIG. 8 is a flowchart showing the positional deviation amount calculation processing (S10) by the image forming apparatus 10.
As shown in FIG. 8, in the test mode, a test pattern is formed on the
ステップ102(S102)において、反射光量検出装置26(図4)の照明光源260が光を発し、受光素子264が、中間転写ベルト16上に形成されたテストパターンによる拡散反射光量を検出する。反射光量検出装置26は、検出された拡散反射光量を画像処理装置20に対して出力する。
In step 102 (S102), the
ステップ104(S104)において、画像処理装置20(図5)の補正演算回路230は、反射光量検出装置26から入力した拡散反射光量に基づいて位置ずれ量を算出して画像信号変換部200に対して出力する。
ステップ106(S106)において、画像信号変換部200は、算出された位置ずれ量を記憶する。
画像形成装置10は、上記のような処理を、シアン(C)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)のカラーパターン1について行うことにより、各色の黒色(K)に対する位置ずれ量を求めることができる。
In step 104 (S104), the
In step 106 (S106), the image
The image forming apparatus 10 performs the above-described processing on the
図9は、通常印刷モードにおける画像形成装置10の全体動作(S20)を示すフローチャートである。
図9に示すように、ステップ200(S200)において、画像形成装置10は、図示しないコンピュータ等からCMYK各色の画像データを入力する。この画像データは、画像処理装置20に入力される。
FIG. 9 is a flowchart showing the overall operation (S20) of the image forming apparatus 10 in the normal printing mode.
As shown in FIG. 9, in step 200 (S200), the image forming apparatus 10 inputs image data of CMYK colors from a computer or the like (not shown). This image data is input to the image processing apparatus 20.
ステップ202(S202)において、画像処理装置20の画像信号変換部200は、記憶しているシアン、マゼンタ及びイエローの位置ずれ量を参照する。
ステップ204(S204)において、画像信号変換部200は、当該位置ずれ量に基づいて、シアン、マゼンタ及びイエローのそれぞれについて画素位置を補正する。
In step 202 (S202), the image
In step 204 (S204), the image
ステップ206(S206)において、補正後の画像データが選択器220により選択されて出力され、画像形成ユニット14(図3)により中間転写ベルト16に転写される。さらに、転写された各色のトナー像が記録用紙32に転写・定着されて、記録用紙32に画像が形成される。
In step 206 (S206), the corrected image data is selected and output by the
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、光源と、前記像担持体に、第1のパターンと、第2のパターンとを重ねて形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段により形成された第1のパターン及び第2のパターンに対して前記光源から反射された光量を検出するセンサと、前記センサにより検出された光量に基づいてカラー画像の位置ずれ量を算出する算出手段とを有する。これにより、比較的低低い位置分解能あるいは時間分解能のセンサを用いた場合においても、位置ずれ量を検知することができる。したがって、プロコン用センサ(ADC)あるいはむら検知用センサなどを兼用することができるので、センサ数が削減されて、低コスト化を図ることができる。 As described above, the image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier, a light source, and a pattern forming unit that forms the first pattern and the second pattern on the image carrier, A sensor for detecting the amount of light reflected from the light source with respect to the first pattern and the second pattern formed by the pattern forming means, and a positional deviation amount of the color image based on the amount of light detected by the sensor. Calculating means for calculating. Thereby, even when a sensor with a relatively low position resolution or time resolution is used, the amount of positional deviation can be detected. Therefore, since the sensor for a control computer (ADC) or the unevenness detection sensor can also be used, the number of sensors can be reduced and the cost can be reduced.
好適には、第1のパターン及び第2のパターンのいずれかは黒のパターンであり、黒以外のパターンに対する拡散反射光量を検出する。これにより、黒のパターンとは異なる色の拡散反射光量の変化が顕著になるので、黒に対するカラー画像の位置をより効果的に検知することができる。 Preferably, one of the first pattern and the second pattern is a black pattern, and the amount of diffuse reflection with respect to a pattern other than black is detected. Thereby, since the change in the amount of diffuse reflection light of a color different from that of the black pattern becomes significant, the position of the color image with respect to black can be detected more effectively.
次に、図10及び図11を参照して、テストパターンの変形例を説明する。
図10は、本発明において用いられるテストパターンの第1の変形例を示す図である。
図10(A)は、カラーパターン1及び黒のパターン2の位置がともに規定どおりである場合を示す。図10(A)に示すように、カラーパターン1及び黒のパターン2は、ともに矩形の画像であってもよい。この場合、これらのパターンの形状は、カラーパターン1が形成された領域のうち黒のパターン2に覆われた領域とは異なる領域の面積と、検出される位置ずれ量とを線形に変化させるものである。
Next, a modification of the test pattern will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a diagram showing a first modification of the test pattern used in the present invention.
FIG. 10A shows a case where the positions of the
したがって、図10(B)に示すように、カラーパターン1が図中の矢印Tの方向にずれて像担持体上に形成された場合、検出される拡散反射光量は、位置ずれ量に比例して小さくなる。また、位置ずれ量が大きいほど、拡散反射光量は小さくなる。
一方、図10(C)に示すように、カラーパターン1が図中の矢印Uの方向にずれて形成された場合、検出される拡散反射光は、位置ずれ量に比例して大きくなる。また、位置ずれ量が大きいほど、拡散反射光量は大きくなる。
Therefore, as shown in FIG. 10B, when the
On the other hand, as shown in FIG. 10C, when the
図11は、本発明において用いられるテストパターンの第2の変形例を示す図である。
図11(A)は、カラーパターン1及び黒のパターン2の位置がともに規定どおりである場合を示す。図11(A)に示すように、黒のパターン2の形状が矩形であり、カラーパターン1の形状が、カラーパターン1が形成された領域のうち黒のパターン2に覆われた領域とは異なる領域の面積と、検出される位置ずれ量とを非線形に変化させるものであってもよい。
FIG. 11 is a diagram showing a second modification of the test pattern used in the present invention.
FIG. 11A shows a case where the positions of the
したがって、図11(B)に示すように、カラーパターン1が図中の矢印Tの方向にずれて像担持体上に形成された場合、検出される拡散反射光量は、カラーパターン1の位置が変化する割合より大きい割合で小さくなる。また、位置ずれ量が大きいほど、拡散反射光量は小さくなる。
一方、図11(C)に示すように、カラーパターン1が図中の矢印Uの方向にずれて形成された場合、検出される拡散反射光は、カラーパターン1の位置が変化する割合より大きい割合で大きくなる。また、位置ずれ量が大きいほど、拡散反射光量は大きくなる。
このようなカラーパターン1及び黒のパターン2の形状により、カラーパターン1の位置変化は、拡散反射光量の変化として、より高感度に検出されることができる。
Therefore, as shown in FIG. 11B, when the
On the other hand, as shown in FIG. 11C, when the
Due to the shapes of the
1 第1のパターン
2 第2のパターン
10 画像形成装置
14 画像形成ユニット
16 中間転写ベルト
20 画像処理装置
26 反射光量検出装置
28 マスク部
29 ウインドウ部
200 画像信号変換部
202 位置ずれ量記憶部
204 位置情報変換部
210 テストパターン発生回路
220 選択器
230 補正演算回路
232 反射光量情報記憶部
234 位置ずれ量算出部
260 照明光源
262 レンズ
264 受光素子
DESCRIPTION OF
Claims (11)
光源と、
前記像担持体に、第1のパターンと、この第1のパターンとは異なる色を有する第2のパターンとを重ねて形成するパターン形成手段と、
前記パターン形成手段により形成された第1のパターン及び第2のパターンに対して前記光源から照射し反射された光量を検出するセンサと、
前記センサにより検出された光量に基づいてカラー画像の位置ずれ量を算出する算出手段と
を有する画像形成装置。 An image carrier;
A light source;
Pattern forming means for forming a first pattern and a second pattern having a color different from the first pattern on the image carrier;
A sensor for detecting the amount of light irradiated and reflected from the light source to the first pattern and the second pattern formed by the pattern forming means;
An image forming apparatus comprising: a calculation unit that calculates a positional deviation amount of a color image based on a light amount detected by the sensor.
前記センサは、黒以外のパターンに対する拡散反射光量を検出する
請求項1に記載の画像形成装置。 The pattern forming means forms a black pattern as the second pattern,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sensor detects the amount of diffusely reflected light with respect to a pattern other than black.
前記センサは、略鏡面の像担持体で正反射された光量を検出する
請求項1に記載の画像形成装置。 The pattern forming unit forms a black pattern as the first pattern,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sensor detects an amount of light that is regularly reflected by an image carrier having a substantially mirror surface.
請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern forming unit forms a second pattern that is larger than the first pattern on the first pattern.
請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern forming unit forms at least one of the first pattern and the second pattern with a coverage of approximately 100%.
請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。 At least one of the first pattern and the second pattern formed by the pattern forming unit has an area of a region different from a region covered with the second pattern in a region where the first pattern is formed. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the image forming apparatus has a shape that linearly changes a displacement amount calculated by the calculation unit.
請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。 At least one of the first pattern and the second pattern formed by the pattern forming unit has an area of a region different from a region covered with the second pattern in a region where the first pattern is formed. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has a shape that nonlinearly changes a positional deviation amount calculated by the calculation unit.
請求項1乃至7のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a positional deviation amount further based on density information of a pattern acquired in advance.
請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a positional deviation amount further based on information on the amount of reflected light of a black pattern acquired in advance.
請求項1乃至9に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a correction unit that corrects an image based on the amount of misregistration calculated by the calculation unit.
前記像担持体に、第1のパターンを形成してからこの第1のパターンとは異なる色を有する第2のパターンを重ねて形成し、
前記形成された第1のパターンから反射された光量を前記カラーセンサを用いて検出し、
前記検出された光量に基づいてカラー画像の位置ずれ量を算出する
画像形成装置の位置ずれ補正方法。 In an image forming apparatus having an image carrier, a light source having a plurality of spectra, and a color sensor that detects the amount of light irradiated and reflected from the light source,
A first pattern is formed on the image carrier, and then a second pattern having a color different from the first pattern is overlaid,
Detecting the amount of light reflected from the formed first pattern using the color sensor;
A positional deviation correction method for an image forming apparatus, which calculates a positional deviation amount of a color image based on the detected light amount.
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