JP2010085488A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置は、担持体13上に光を照射する投光部15A、及び、対象物からの反射光を受光し、その受光量に応じた受光信号S1を出力する受光部15Bを有するセンサ15と、受光信号に基づいて担持体上におけるマークの有無を判定する判定部40と、受光部からの受光信号を複数回取得し、それらの受光信号の平均的なレベルVAと目標レベルV3との近づき度合いを評価する評価部40と、マーク判定の際におけるセンサ15のセンサ感度を、評価部の評価結果に応じて調整する制御部40と、を備える。
【選択図】図3
Description
なお、ベルト表面に光を照射したときの受光信号のばらつきは、ベルト表面の反射率のばらつきに限らず、光学センサにおける投光量や光電変換率の変動など、他の要因によっても生じ得る。
本適用例によれば、初期値検索処理により、評価部による評価の開始時における、受光信号の平均的なレベルと目標レベルとの差のばらつきを抑制できる。
本適用例によれば、ベルト表面の反射率のばらつきに応じた受光信号を効率よく取得できる。また、例えば画像形成指令によりベルトが回転し始めてから、当該ベルト上にシート材が送られるまでの時間を有効に利用して、受光信号を取得することができる。
図1は、本実施形態のプリンタ1(本発明の「画像形成装置」の一例)の概略構成を示す側断面図である。プリンタ1は例えば4色(ブラックK、イエローY、マゼンタM、シアンC)のトナーを用いてカラー画像を形成する直接転写方式のカラープリンタである。図1の紙面左方向がプリンタ1の前方向(副走査方向 各図では符号Fで図示)であり、紙面奥行き方向がプリンタ1の左右方向(主走査方向)である。なお、以下の説明では、プリンタ1の各構成部品や用語を色ごとに区別する場合には、その構成部品等の符号末尾に各色を意味するK(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)を付すものとする。また、ブラックが「無彩色」の一例であり、イエロー、マゼンタ、シアンが「有彩色」の一例である。
図2は、プリンタ1の電気的構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ1は、同図に示すように、CPU40、ROM41、RAM42、NVRAM43(不揮発性メモリ)、ネットワークインターフェイス44を備え、これらに既述の画像形成部20K〜20C、パターンセンサ15や、表示部45、操作部46、駆動機構47などが接続されている。
図3は、パターンセンサ15の回路構成を示す図である。パターンセンサ15は、同図に示すように、ベルト13に向けて光を照射する投光素子51を有した投光回路15A(本発明の「投光部」の一例)と、ベルト13からの反射光を受光する受光素子52を有した受光回路15B(本発明の「受光部」の一例)と、受光回路15Bからの出力を基準レベルと比較する比較回路15Cとを備えている。
プリンタ1は、例えば異なる色画像間におけるシート材3上の形成位置について、副走査方向のずれを補正するための「色ずれ補正処理」を行う。なお、本実施形態では、ブラックが基準色とされ、イエロー、マゼンタ、シアンが調整色とされ、基準色の画像形成位置を基準に、各調整色の画像形成位置を調整する。
図5,6は、ベルト13上にマーク50が形成されていない場合と形成されている場合の受光信号S1の変化と、目標レベル、マーク判定用閾値VHとの関係を示すグラフである。同図において、実線のグラフG1は、上記判定用パターンPが形成されていないベルト13に対して投光回路15Aからの光を照射させたときの受光信号S1の変化を示す。二点鎖線のグラフG2は、判定用パターンPが形成されているベルト13に対して投光回路15Aからの光を照射させたときの受光信号S1の変化を簡略化して示す。
図7から図9は、センサ感度調整処理を示すフローチャートである。CPU40が、このセンサ感度調整処理を実行することにより、ベルト照射時の受光信号S1の平均的なレベルVAと第2レベルV3との差を抑制するように投光回路15Aの投光量が調整される。なお、センサ感度調整処理は、例えば、プリンタ1の電源投入直後や、上記色ずれ補正処理の実行直前など、所定の条件が満たされた場合に実行される。また、このとき、CPU40の指示により駆動機構47が起動し、ベルト13が回転し始める。
図8は、初期値検索処理を示すフローチャートである。本実施形態では、後述する割合調整処理(図7のS9)において、ベルト照射時の受光信号S1の平均的なレベルVAと第2レベルV3との差を抑制することを本格的に行うが、その前に初期値検索処理を行う。この初期値検索処理は、割合調整処理の開始時におけるPWM値の初期値(以下、「初期PWM値」という 本発明の「初期制御値」の一例)を検索するためのものである。具体的には、割合調整処理の開始時においてベルト照射時の受光信号S1の平均的なレベルVAと第2レベルV3との差のばらつきが極力少ないPWM値を検索し、これを初期PWM値として決定する。このときCPU40は、「検索部」として機能する。
図9は、割合調整処理を示すフローチャートである。また、図10は、ベルト照射時の受光信号S1と、第2レベルV3との比較結果を示すグラフである。上記図5,6と共通する部分については当該図5,6と同様の意味である。
投光回路15Aの投光量制御のためのPWM値を、上記割合調整処理(S79)で得られた第3PWM値D3に設定すれば、ベルト照射時の受光信号S1の平均的なレベルVAと第2レベルV3との差を所定範囲内にすることができる。しかし、当該平均的なレベルVAは、最終的には、受光回路15Bの飽和レベルV4(ほぼゼロ[v])に近づけることが好ましい。ベルト13表面の傷などによって受光信号S1に混入するノイズ成分の影響を低減することができるからである。
DF=D3+(V4−V3)×{(D3−D1A)/(V3−V1)}
(1)本実施形態によれば、あるセンサ感度下で、受光信号S1を複数回取得する。これらの複数回の受光信号S1は、種々の要因によってばらつくことがある。そこで、これらの複数回の受光信号S1について、目標レベル以下であったローレベル回数の割合が基準範囲内かどうかを判断することにより、上記複数回の受光信号S1の平均的なレベルVAと、目標レベルとの近づき度合いを評価することができる。そして、悪い評価であった場合、即ち、ローレベル回数の割合が基準範囲外であった場合には、センサ感度を変更して割合調整処理を繰り返す。これにより、上記近づき度合いを高くして受光信号S1のばらつきによる影響を抑制するように、パターンセンサ15のセンサ感度を適切に調整することが可能である。また、これにより、受光信号S1のばらつきによるマーク50の判定精度、ひいては色ずれ補正処理の精度の低下を抑制することが可能である。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。特に、各実施形態の構成要素のうち、最上位の発明の構成要素以外の構成要素は、付加的な要素なので適宜省略可能である。
(1)上記実施形態では、マーク50の位置を、マーク判定用閾値VHを横切る2つのタイミングの中心時点に対応する位置として判定したが、本発明の「判定部」はこれに限られない。中心時点以外の他の中間時点に対応する位置であってもよい。また、受光信号S1の信号波がピーク値に達した時点に対応する位置をマークの位置とする構成であってもよい。この構成では、信号波の波高値に基づき信号波の波形の相違を判断することが好ましい。また、マーク50の有無のみを判定する構成であってもよい。
13...ベルト(対象物、担持体)
15...パターンセンサ(センサ)
20...画像形成部(形成部)
15A...投光回路(投光部)
15B...受光回路(受光部)
47...駆動機構
60...ローパスフィルタ
50...マーク
40...CPU(判定部、変更部、補正部、評価部、検索部、制御部)
S1...受光信号
Claims (7)
- 担持体上にマークを形成する形成部と、
前記担持体上に光を照射する投光部、及び、前記担持体及び前記マークからの反射光を受光し、その受光量に応じた受光信号を出力する受光部を有するセンサと、
前記受光信号に基づいて前記担持体上におけるマークの有無を判定する判定部と、
前記投光部の投光量、及び、前記受光部の受光感度のうち少なくとも一方を変えて、前記判定部による判定の際における前記センサのセンサ感度を変更する変更部と、
前記担持体上、或いは、当該担持体とは異なる対象物上に前記投光部から光を照射し、前記担持体或いは前記対象物からの反射光を前記受光部が受光したときにおける前記受光部からの受光信号を複数回取得し、前記複数回の受光信号の平均的なレベルと、目標レベルとの近づき度合いを評価する評価部と、
前記センサ感度を、前記変更部により前記評価部の評価結果に応じて調整する制御部と、を備える画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記評価部は、前記複数回取得された受光信号について、目標レベルである、或いは、目標レベル以下または以上である条件を満たす第1割合が基準範囲内であるかどうかの判断に基づき前記近づき度合いを評価する構成である。 - 請求項2に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、前記評価部にて前記第1割合が前記基準範囲外であると判断された場合には、前記変更部により前記センサ感度を変更し、
前記評価部は、前記センサ感度の変更後に、再度、前記近づき度合いを評価する構成である。 - 請求項2または3に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、前記評価部で前記第1割合が前記基準範囲外であると判断されている場合において、前記第1割合と、前記条件を満たさない第2割合との大小関係が反転したことを条件に、前記第1割合に基づくセンサ感度の調整を終了する。 - 請求項2から4のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記受光信号が前記条件を満たしたときの前記変更部における前記センサ感度の制御値を複数回把握し、それら複数回分の制御値に基づき初期制御値を検索する初期値検索処理を実行する検索部を備え、
前記評価部は、前記初期制御値にて前記第1割合に基づく判断を開始する。 - 請求項5に記載の画像形成装置であって、
前記検索部は、前記初期値検索処理にて、前記受光信号が前記目標レベルよりも絶対値が小さい所定レベルに達した、或いは、前記所定レベル以上になったときにおける前記センサ感度の制御値を把握し、
前記制御部は、前記評価部にて前記第1割合が前記基準範囲内であると判断された場合、その判断時における制御値を、前記目標レベル、前記初期制御値、前記所定レベル、当該所定レベルに対応する制御値に基づき変更し、前記平均的なレベルを前記受光部の飽和レベル側へ移行させる。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記担持体及び前記対象物としてのベルトと、
当該ベルトを回転駆動する駆動機構と、を備え、
前記評価部は、前記ベルトの回転駆動中に前記複数回の受光信号を取得する。
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