JP2008257197A - 画像形成装置、その制御方法及びその制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】色ずれ検出用のパターン画像を形成し、形成されたパターン画像を読みとることによって、色ずれの量Tcpr"を検出する。画像データの要求タイミングから画像データの出力タイミングまでの遅延時間Tdと、前記色ずれ検出手段で検出した色ずれの量Tcpr"とを記憶する。そして、記憶された遅延時間Td及び色ずれの量Tcpr"に基づいて、色ずれを補正する。
【選択図】図1
Description
色ずれ検出用のパターン画像を形成し、形成されたパターン画像を読みとることによって、色ずれの量を検出する色ずれ検出手段と、
画像データの要求タイミングから画像データの受信タイミングまでの遅延量と、前記色ずれ検出手段で検出した色ずれの量とを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記遅延量、及び前記色ずれの量に基づいて、色ずれを補正する色ずれ補正手段と、
を備えることを特徴とする。
色ずれ検出用のパターン画像を形成し、形成されたパターン画像を読みとることによって、色ずれの量を検出する色ずれ検出工程と、
画像データの要求タイミングから画像データの受信タイミングまでの遅延量と、前記色ずれ検出工程で検出した色ずれの量とを記憶する記憶手段から、前記遅延量及び前記色ずれの量を読出す読出工程と、
記憶手段から読出された前記遅延量、及び前記色ずれの量に基づいて、色ずれを補正する色ずれ補正工程と、
を含むことを特徴とする。
画像形成装置を制御する制御プログラムであって、
色ずれ検出用のパターン画像を形成し、形成されたパターン画像を読みとることによって、色ずれの量を検出する色ずれ検出工程と、
画像データの要求タイミングから画像データの受信タイミングまでの遅延量と、前記色ずれ検出工程で検出した色ずれの量とを記憶する記憶手段から、前記遅延量及び前記色ずれの量を読出す読出工程と、
記憶手段から読出された前記遅延量及び前記色ずれの量に基づいて、色ずれを補正する色ずれ補正工程と、
を画像形成装置に実行させることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置の第1実施形態について説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、レーザビームの主走査方向における走査の向きを色に応じて変更でき、走査速度も条件(モード)に応じて変更できるカラープリンタである。このプリンタは、ビーム検知信号をレーザビーム生成部から入力してから、画像データを生成してレーザビーム生成部に入力するまでの遅延量に基づいて色ずれを補正する。具体的には、この遅延量に応じて、画像データ生成タイミングを制御する。
図2は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体28を採用したタンデム方式のカラープリンタの断面図である。このプリンタは、4色すなわち、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkの画像形成部を備える。図2を用いて、電子写真方式のカラープリンタにおける画像形成部の動作を説明する。11は記録媒体、21aは記録媒体を保持する給紙カセット、21bは給紙カセット21aと同様に記録媒体を保持する給紙トレイである。また、22Y,22M,22C,22Kは静電潜像を形成する像担持手段としての感光ドラム(Y、M、C、Kは各々Y、M、C、Bk用を示す)である。23Y,23M,23C,23Kは感光ドラム22Y,22M,22C,22Kを帯電する注入帯電器、24Y,24M,24C,24Kは色毎の静電潜像を形成するレーザスキャナである。25Y,25M,25C,25Kは各色のトナーを現像器へ送り出すトナー容器、26Y,26M,26C,26Kは静電潜像をトナー像として可視化する現像器、28はトナー像を保持する中間転写体である。27Y,27M,27C,27Kはトナー像を中間転写体28に転写する1次転写ローラ、29は中間転写体28に転写されたトナー像を記録媒体11に転写する2次転写ローラ、30は中間転写体に残ったトナーをクリーニングするクリーニング部である。31はトナー像を記録媒体に溶融定着する為の定着部、32は定着ローラ、33は記録媒体11を定着ローラ32に圧接する加圧ローラ、34,35は定着ローラ32及び加圧ローラ33を加熱するヒータ、106は色ずれ検知センサである。
δesf1Y=v*{(taf2−taf1)−(taf3−taf2)−(tbf2−tbf1)+(tbf3−tbf2)}/4 ・・・式(6)
δesf1M=v*{(taf4−taf3)−(taf5−taf4)−(tbf4−tbf3)+(tbf5−tbf4)}/4 ・・・式(7)
δesf1C=v*{(taf6−taf5)−(taf7−taf6)−(tbf6−tbf5)+(tbf7−tbf6)}/4 ・・・式(8)
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主走査方向の各色の書き出し位置誤差による色ずれ量δes2、パターン3の色ずれ検出用パターンにおける主走査方向の各色の書き出し位置誤差による色ずれ量δes3を算出する。
δesY=(δesf1Y+δesf2Y+δesf3Y)/3 ・・・式(9)
δesM=(δesf1M+δesf2M+δesf3M)/3 ・・・式(10)
δesC=(δesf1C+δesf2C+δesf3C)/3 ・・・式(11)
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断できる。
ここで、色ずれ補正量と補正時間との関係は式(300)のようになっている。一般に色ずれ補正量は、色ずれ量の符号反対の数値からも止められる。
補正時間×画像周波数のクロックカウント数=色ずれ補正量・・・式(300)
一例として、解像度600[dpi]、色ずれ補正量0.1[mm]、画像周波数のクロックカウント数20000(=画像周波数20[kHz])の時の補正時間は、0.1/(25.4/600)×(1/20000)≒118[μs] ・・式(301)
そして、画像データ生成部1003により、画像データの生成を指示するタイミングを、遅延量(後述のTd等)及び色ずれ量に基づいて制御することを、色ずれ補正を行なうと記載する。
次に、本実施形態の理解を容易にするため、まず本実施形態の前提技術として、伝送遅延を考慮しない場合の静電潜像の記録動作について、図7〜図13を用いて説明する。
Tk=Tc−Tcpr ・・・式(1−1)
という条件のもと、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。なぜならば、色ずれ補正制御は、同期検知信号からブラックの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間Tkと(Tc−Tcpr)とが等しくなるようにTcprを決定しているからである。
(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td}
=M×Tk+M×0.5×Td ・・・式(1−2)
となり、シアンに色ずれ補正制御を行った場合の、同期検知信号からシアンの画像中央の静電潜像を形成する位置は、
(M×0.5)×{(Tc−Tcpr)/0.5+Td}
=M×(Tc−Tcpr)+M×0.5×Td ・・・式(1−3)
となる。Tcprは式(1−1)の条件に基づいて決定している為、式(1−2)と式(1−3)は等価となり、厚紙モードにおいてブラックとシアン間で色ずれは発生しない。
M×(Tk+Td)+M×(Tc−Tcpr'+Td)=L ・・・式(2)
L−M×(Tk+Td)=M×(Tc−Tcpr'+Td) ・・・式(2)'
という条件のもと、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。ここでLは1走査で画像形成される画像幅を意味する。
(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td} ・・・式(3)
シアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
(M×0.5)×{[(Tc−Tcpr')/0.5]+Td} ・・・式(4)となる。ここで、シアンのシアン形成タイミングTcpr'は普通紙モードにおける色ずれ補正制御で演算された補正量と同じである。
{L−式(3)}−式(4)
=L−(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td}−(M×0.5)×{[(Tc−Tcpr')/0.5]+Td}
=L−M×(Tk+0.5×Td)−M×(Tc−Tcpr'+0.5×Td)
=L−M×(Tk+Td)+M×0.5×Td−M×(Tc−Tcpr'+0.5×Td)
=L−M×(Tk+Td)−M×(Tc−Tcpr')
式(2)'より
=M×(Tc−Tcpr'+Td)−M×(Tc−Tcpr')
=M×Td ・・・式(5)
となり、M×Td[dot]の色ずれが発生してしまう。
(2−2/m)×M×Td[dot](ただし、m>0)・・・式(5)'
と記述することができる。例えば、m=2(普通紙モードの0.5倍)の時に発生する色ずれ量はM×Td[dot]、m=4(普通紙モードの0.25倍)の時に発生する色ずれ量は1.5×M×Td[dot]等と表すことができる。
図14は、伝送遅延Tdを補正しつつ静電潜像を記録する際のデータ制御部1002の動作を説明するフローチャートである。各色ユニットについて、レーザビーム生成部1001でレーザビーム検出信号が出力されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間Tdを、予めオシロスコープ等の測定器で測定し、メモリ1004に記憶しておくものとする。なお、図6で説明した色ずれ補正制御の結果を反映し、静電潜像を記録する場合には、図14のステップS1802のT1の値を、T1=T0−Td−Tcpr''として実行する。詳細については、図15の説明の後に、数式を用いて説明する。
M×{[Tk−Td]+Td}+M×{(Tc−Tcpr'' −Td)+Td}=L ・・・式(12)
M×Tk+M×(Tc−Tcpr'')=L ・・・式(12)'
となり、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。
(M×0.5)×{[(Tk/0.5)−Td]+Td} ・・・式(13)
=M×Tk ・・・式(13)'
シアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
(M×0.5)×{[(Tc−Tcpr'')/0.5−Td]+Td} ・・・式(14)
=M×(Tc−Tcpr'') ・・・式(14)'
となる。ここで、シアンのシアン形成タイミングTcpr''は普通紙モードにおける色ずれ補正制御で演算された補正量と同じである。
{L−式(13)'}−式(14)'
=L−M×TkM×(Tc−Tcpr'')=0 ・・・式(15)
となり、厚紙モードにおいて、敢えて色ずれ検知パターンを形成した補正を行なわなくても、色ずれは発生しない。
本実施の形態では一例として厚紙モードの走査速度を普通紙モードの0.5倍(M×0.5)と説明したが、0.5倍に限定はしない。一般的に厚紙モードの走査速度を普通紙モードの走査速度の1/m倍(ただし、m>0)とした場合、式(13)乃至、式(14)乃至、式(15)は同様の考え方によってそれぞれ、
(M/m)×{[(Tk×m)−Td]+Td}=M×Tk ・・・式(13)''
(M/m)×{[(Tc−Tcpr'')×m−Td]+Td}=M×(Tc−Tcpr'') ・・・式(14)''
{L−式(13)' '}−式(14)''=0 ・・・式(15)'
となり、基準色と他の色の走査方向が異なる場合の、厚紙モードにおける基準色と基準色以外の色間で色ずれは発生しない。本実施形態では、厚紙モードのレーザスキャナの走査速度を普通紙モードの走査速度に基づいて変更しているが、走査速度に限定するものでは無い。例えば、走査速度を固定とし、厚紙モードのレーザスキャナの画像周波数を普通紙モードの画像周波数に基づいて変更しても良い。本実施形態では、一例として、厚紙モードのレーザスキャナの走査速度を普通紙モードの走査速度に基づいて変更することとし説明している。
本発明の第2実施形態に係るカラープリンタについて説明する。第1実施形態においては、レーザビーム生成部1001からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間Tdを予めオシロスコープ等の測定器で測定し、メモリ1004に記憶していた。しかし、本実施形態では各印刷モードにおいて色ずれ補正制御(色ずれ検知パターンの形成)を実行し、実行結果から演算して求めた伝送遅延時間Tdを、メモリ1004に記憶する。メモリ1004から読出して実行する制御は第1実施形態と同様である。
M×Tcpr'=2×(M×Td)+A・・・式(16)
である。
(0.5×M)×Tcpr'''=2×{(M×0.5)×Td}+A・・・式(17)である。
Td=Tcpr'−0.5×Tcpr''' ・・・式(18)
として伝送遅延時間Tdが求まる。データ制御部1002は上記演算を実行して、伝送遅延時間Tdをメモリ1004に記憶する。記憶した伝送遅延時間Tdに基づいて、第1実施形態と同様に画像データ生成タイミングを補正する。
本実施形態では一例として厚紙モードの走査速度を普通紙モードの0.5倍(M×0.5)と説明したが、0.5倍に限定はしない。一般的に厚紙モードの走査速度を普通紙モードの走査速度の1/m倍(ただし、m>0)とした場合、伝送遅延時間Tdは式(17)乃至、式(18)と同様の考え方によってそれぞれ、
(M/m)×Tcpr'''=2×{(M/m)×Td}+A・・・式(17)'
Td=(m×Tcpr'−Tcpr''')/{2×(m−1)} ・・・式(18)'となり、伝送遅延時間Tdを求めることが可能である。
本発明の第2実施形態に係るカラープリンタについて説明する。第1実施形態において、レーザビーム生成部1001からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間を予めオシロスコープ等の測定器で測定し、メモリ1004に記憶していた。しかし、伝送経路の遅延時間は図示しない電気素子の劣化等により経年変動する。そこで本実施の形態では遅延量検出手段として伝送遅延時間検出部を設け、遅延量検出結果をメモリ1004に記憶しておき、記憶した伝送遅延時間を適宜、読出して画像データ生成タイミングを補正する。
上の各実施形態ではレーザビーム生成部1001からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間と、普通紙モードでの色ずれ量に基づき、基準色とそれ以外の色夫々の画像データ生成タイミングを補正するよう説明してきた。しかし、これに限定されるものではない。基準色以外の色における、レーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間が共通の場合は、基準色のみ画像データ生成タイミングを補正しても良い。以下、このことについて詳細に説明を行なう。ここでは一例として、基準色及び基準色以外の色(例として、シアン)の伝送遅延時間をTdで共通として、以下説明を行なう。
M×{[Tk−2×Td]+Td} ・・・式(100)
普通紙モードにおけるシアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
M×{(Tc−TcprA)+Td} ・・・式(101)
となる。
M×{[Tk−2×Td]+Td}+M×{(Tc−TcprA)+Td}=L ・・・式(102)
M×Tk+M×(Tc−TcprA)=L ・・・式(103)
という条件のもと、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。ここで、TcprAは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間である。
(M×0.5)×{[(Tk/0.5)−2×Td]+Td} ・・・式(104)
厚紙モードにおけるシアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
(M×0.5)×{(Tc−TcprA)/0.5+Td} ・・・式(105)
となる。ここで、TcprAは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間と同じである。
{L−式(104)}−式(105)
=L−(M×0.5)×{[(Tk/0.5)−2×Td]+Td}−(M×0.5)×{(Tc−TcprA)/0.5+Td}
=L−M×(Tk−0.5×Td)−M×(Tc−TcprA+0.5×Td)
=L−M×(Tk+Tc−TcprA)
式(103)より
={M×Tk+M×(Tc−TcprA)}−M×(Tk+Tc−TcprA)
=0 ・・・式(104)
となり、厚紙モードにおいても色ずれは発生しない。
M×(Tk+Td) ・・・式(200)
普通紙モードにおけるシアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
M×{[(Tc−2×Td)−TcprB]+Td} ・・・式(201)
となる。したがって、普通紙モードにおけるブラック及びシアンの静電潜像形成位置は、
M×(Tk+Td)+M×{[(Tc−2×Td)−TcprB]+Td}=L ・・・式(202)
(M×Tk)+M×(Tc−TcprB)=L ・・・式(203)
という条件のもと、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。ここで、TcprBは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間である。
(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td} ・・・式(204)
厚紙モードにおけるシアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
(M×0.5)×{[(Tc−TcprB)/0.5−2×Td]+Td} ・・・式(205)
となる。ここで、TcprBは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間と同じである。
{L−式(204)}−式(205)
=L−(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td}−(M×0.5)×{[(Tc−TcprB)/0.5−2×Td]+Td}
=L−M×(Tk+0.5×Td)−M×(Tc−TcprB―0.5×Td)
=L−M×(Tk+Tc−TcprB)
式(203)より
=(M×Tk)+M×(Tc−TcprB)−M×(Tk+Tc−TcprB)
=0 ・・・式(204)
となり、厚紙モードにおいても色ずれは発生しない。
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
Tcpr'=Tc+Tk−L/M+2×Td・・・式(19)
と表される。厚紙モードの走査速度を普通紙モードの0.5倍として説明した図8において、基準色であるブラックと静電潜像形成位置が一致する為のシアン補正タイミングTcprtは、式(2)と同様の考え方に基づいて、
Tcprt=Tc+Tk−L/M+Td・・・式(20)
と表される。普通紙モードでの色ずれ補正制御で算出された色ずれ補正タイミングTcpr'を使用するとTdだけ補正量が異なり、結果色ずれが発生することは従来例で説明した通りである。一般的に厚紙モードの走査速度を普通紙モードの走査速度の1/m倍(ただし、m>0)とした場合、基準色であるブラックと静電潜像形成位置が一致する為のシアン補正タイミングTcprt'は、
Tcprt'=Tc+Tk−L/M+(2/m)×Td(ただし、m>0)・・・式(21)
と表される。
(2/m)×Td(ただし、m>0)・・・式(22)
と表すことができる。例えば、m=2(普通紙モードの0.5倍)の時の画像データ生成タイミング補正量はTd、m=4(普通紙モードの0.25倍)の時の画像データ生成タイミング補正量は0.5×Td等と表すことができる。
23C、23M、23Y、23Bk‥‥注入帯電器
24C、24M、24Y、24Bk‥‥レーザスキャナ
26C、26M、26Y、26Bk‥‥現像器
27C、27M、27Y、27Bk‥‥1次転写ローラ
28‥‥中間転写体
29‥‥2次転写ローラ
32‥‥定着ローラ
33‥‥加圧ローラ
106‥‥色ずれ検知センサ
11‥‥記録媒体
1001‥‥レーザビーム生成部
1002‥‥データ制御部
1003‥‥画像データ生成部
1004‥‥メモリ
Claims (8)
- 色ずれ検出用のパターン画像を形成し、形成されたパターン画像を読みとることによって、色ずれの量を検出する色ずれ検出手段と、
画像データの要求タイミングから画像データの受信タイミングまでの遅延量と、前記色ずれ検出手段で検出した色ずれの量とを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記遅延量、及び前記色ずれの量に基づいて、色ずれを補正する色ずれ補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 画像データを生成する画像データ生成手段を更に備え、
前記色ずれ補正手段は、前記画像データ生成手段に画像データの生成を指示するタイミングを、前記遅延量及び前記色ずれの量に基づいて制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像データ生成手段で生成された画像データに基づいてレーザビームを出力するレーザビーム生成手段と、
レーザビーム生成手段によって出力されたレーザビームに応じた静電潜像を担持する像担持手段と、
を更に有し、
前記色ずれ検出手段は、前記像担持手段の上に担持された色毎の静電潜像を読みとることによって色ずれの量を検出することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記レーザビームを前記像担持手段に走査させる主走査方向における向きを、色に応じて変更する走査方向変更手段と、
前記レーザビームを前記像担持手段に走査させる速度を変更する走査速度変更手段と、を更に有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 第1の走査速度で形成したパターン画像を読みとることによって検出した色ずれの量と、第2の走査速度で形成したパターン画像を読みとることによって検出した色ずれの量とに基づいて、前記遅延量を決定する決定手段を更に有することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記遅延量を検出して、前記記憶手段に記憶する遅延量検出手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 色ずれ検出用のパターン画像を形成し、形成されたパターン画像を読みとることによって、色ずれの量を検出する色ずれ検出工程と、
画像データの要求タイミングから画像データの受信タイミングまでの遅延量と、前記色ずれ検出工程で検出した色ずれの量とを記憶する記憶手段から、前記遅延量及び前記色ずれの量を読出す読出工程と、
記憶手段から読出された前記遅延量、及び前記色ずれの量に基づいて、色ずれを補正する色ずれ補正工程と、
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 画像形成装置を制御する制御プログラムであって、
色ずれ検出用のパターン画像を形成し、形成されたパターン画像を読みとることによって、色ずれの量を検出する色ずれ検出工程と、
画像データの要求タイミングから画像データの受信タイミングまでの遅延量と、前記色ずれ検出工程で検出した色ずれの量とを記憶する記憶手段から、前記遅延量及び前記色ずれの量を読出す読出工程と、
記憶手段から読出された前記遅延量及び前記色ずれの量に基づいて、色ずれを補正する色ずれ補正工程と、
を画像形成装置に実行させることを特徴とする画像形成装置の制御プログラム。
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