JP2011085729A - カラー画像形成装置及びその色ずれ補正方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】どのような要因によって光学レンズの膨張・収縮が発生したとしても、従来に比べて色ずれを効率よく低減させることができるようにする。
【解決手段】各色の光ビームの同一走査線上の走査の始端側の所定位置と終端側の所定位置で、それぞれ各色の光ビームを検知して始端同期信号と終端同期信号を生成して、その各色の始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測し(S1)、その測定結果を、前回色ずれ補正制御を実行したときの各色の測定結果の記憶値とそれぞれ比較し(S2)、いずれかの色の測定結果の差が予め設定された閾値内でなかった場合は色ずれ量が少なくなるように色ずれ補正制御を実行し、全ての色の測定結果の差が上記閾値内であった場合は色ずれ補正制御を実行せず(S3,S4)、色ずれ補正制御を実行したときには計測した各色の測定結果で記憶値を更新する(S5)。
【選択図】 図6
【解決手段】各色の光ビームの同一走査線上の走査の始端側の所定位置と終端側の所定位置で、それぞれ各色の光ビームを検知して始端同期信号と終端同期信号を生成して、その各色の始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測し(S1)、その測定結果を、前回色ずれ補正制御を実行したときの各色の測定結果の記憶値とそれぞれ比較し(S2)、いずれかの色の測定結果の差が予め設定された閾値内でなかった場合は色ずれ量が少なくなるように色ずれ補正制御を実行し、全ての色の測定結果の差が上記閾値内であった場合は色ずれ補正制御を実行せず(S3,S4)、色ずれ補正制御を実行したときには計測した各色の測定結果で記憶値を更新する(S5)。
【選択図】 図6
Description
この発明は、電子写真方式のカラープリンタやカラー複写機等のカラー画像形成装置及びその色ずれ補正方法に関する。
電子写真方式のカラープリンタやカラー複写機等のカラー画像形成装置において、書込みユニット内の温度変動等により光学レンズの膨張・収縮が発生し、各色の作像プロセス部における作像時の露光位置が変化して色ずれが発生する。その色ずれを補正するために色ずれ補正制御をする必要がある。
色ずれの要因として装置内部の温度変化があり、温度変動により光学レンズが膨張あるいは収縮すると、走査位置すなわち露光位置が変化するため色ずれが発生する。そこで、温度センサによって機内温度を検出し、その検出された温度の変化に基づいて色ずれ補正をすることが公知になっている(例えば特許文献1)。
特許文献1には、色ずれ補正制御の頻度を低減するために、温度センサによって検出される機内温度の変化状態によって色ずれ補正制御のタイミングを決定する構成が開示されている。
しかしながら、温度以外の要素によっても光学レンズの膨張・収縮が発生するため、機内の温度変化に基づいて色ずれ補正制御を行なったのでは、必ずしも色ずれを効率よく低減させることができないという問題があった。
しかしながら、温度以外の要素によっても光学レンズの膨張・収縮が発生するため、機内の温度変化に基づいて色ずれ補正制御を行なったのでは、必ずしも色ずれを効率よく低減させることができないという問題があった。
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、どのような要因によって光学レンズの膨張・収縮が発生したとしても、従来に比べて色ずれを効率よく低減させることができるようにすることを目的とする。
この発明は、電子写真方式の複数の作像プロセス部と、複数色の画像データにそれぞれ対応する各色の光ビームを発生し、その各色の光ビームをそれぞれポリゴンミラーによって走査し、fθレンズ等の光学レンズを通して上記複数の作像プロセス部の各感光体を露光する露光手段とを備え、上記複数の作像プロセス部によって複数色のトナー画像を作成し、その複数色のトナー画像を、無端状のベルトによって搬送される用紙上に重ね合わせて転写するか、上記ベルト上に重ね合わせて転写した後用紙上に一括転写して、カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、上記の目的を達成するため、次の各手段を設けたことを特徴とする。
すなわち、上記各色の光ビームの同一走査線上の走査の始端側の所定位置と終端側の所定位置で、それぞれ上記各色の光ビームを検知して始端同期信号と終端同期信号を生成する同期信号生成手段と、
上記複数色のトナー画像が重ね合わせて転写される際の色ずれ量が少なくなるように、上記複数の各作像プロセス部の作像タイミングの補正を含む色ずれ補正制御を実行する色ずれ補正制御手段と、
上記同期信号生成手段によって生成される各色の上記始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測する計測手段と、
その計測手段による各色の測定結果を、上記色ずれ補正制御手段によって前回の色ずれ補正制御を実行したときの各色の測定結果の記憶値とそれぞれ比較し、その差がいずれも予め設定された閾値内であった場合は上記色ずれ補正制御手段に色ずれ補正制御を実行させず、いずれかの色の上記差が上記閾値内でなかった場合は上記色ずれ補正制御手段に色ずれ補正制御を実行させる色ずれ補正要否判断手段と、
上記色ずれ補正制御手段が色ずれ補正制御を実行したときに、その際に計測された各色の測定結果で上記記憶値を更新する記憶値更新手段とを設ける。
上記複数色のトナー画像が重ね合わせて転写される際の色ずれ量が少なくなるように、上記複数の各作像プロセス部の作像タイミングの補正を含む色ずれ補正制御を実行する色ずれ補正制御手段と、
上記同期信号生成手段によって生成される各色の上記始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測する計測手段と、
その計測手段による各色の測定結果を、上記色ずれ補正制御手段によって前回の色ずれ補正制御を実行したときの各色の測定結果の記憶値とそれぞれ比較し、その差がいずれも予め設定された閾値内であった場合は上記色ずれ補正制御手段に色ずれ補正制御を実行させず、いずれかの色の上記差が上記閾値内でなかった場合は上記色ずれ補正制御手段に色ずれ補正制御を実行させる色ずれ補正要否判断手段と、
上記色ずれ補正制御手段が色ずれ補正制御を実行したときに、その際に計測された各色の測定結果で上記記憶値を更新する記憶値更新手段とを設ける。
上記測定手段は、各色の上記始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を、始端同期信号の立上がり又は立下がりによって高周波パルスのカウントを開始し、終端同期信号の立上がり又は立下がりによって高周波パルスのカウントを終了して計測し、カウントを終了したときのカウント値を上記測定結果とするとよい。
上記閾値はメモリに記憶保持されているか、ネットワークを介してダウンロードされるようにしてもよい。
上記閾値はメモリに記憶保持されているか、ネットワークを介してダウンロードされるようにしてもよい。
この発明による色ずれ補正方法は、上述したこの発明の対象となるカラー画像形成装置における色ずれ補正方法であって、
各色の光ビームの同一走査線上の走査の始端側の所定位置と終端側の所定位置で、それぞれ各色の光ビームを検知して始端同期信号と終端同期信号を生成し、
その各色の上記始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測し、
その各色の測定結果を、前回色ずれ補正制御を実行したときの各色の測定結果の記憶値とそれぞれ比較し、
いずれかの色の測定結果の差が予め設定された閾値内でなかった場合は、複数色のトナー画像を重ね合わせて転写する際の色ずれ量が少なくなるように、複数の各作像プロセス部の作像タイミングの補正を含む色ずれ補正制御を実行し、全ての色の上記測定結果の差が上記閾値内であった場合は上記色ずれ補正制御を実行せず、
上記色ずれ補正制御を実行したときには、上記計測した各色の測定結果で上記記憶値を更新することを特徴とする。
各色の光ビームの同一走査線上の走査の始端側の所定位置と終端側の所定位置で、それぞれ各色の光ビームを検知して始端同期信号と終端同期信号を生成し、
その各色の上記始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測し、
その各色の測定結果を、前回色ずれ補正制御を実行したときの各色の測定結果の記憶値とそれぞれ比較し、
いずれかの色の測定結果の差が予め設定された閾値内でなかった場合は、複数色のトナー画像を重ね合わせて転写する際の色ずれ量が少なくなるように、複数の各作像プロセス部の作像タイミングの補正を含む色ずれ補正制御を実行し、全ての色の上記測定結果の差が上記閾値内であった場合は上記色ずれ補正制御を実行せず、
上記色ずれ補正制御を実行したときには、上記計測した各色の測定結果で上記記憶値を更新することを特徴とする。
この発明によれば、機内温度を検出するような間接的な方法ではなく、走査線上にある2点間の各色の走査時間を計測し、その測定結果を前回の色ずれ補正制御時の測定値と比較して色ずれ補正制御の要否を判断するため、走査線上にある光学レンズの膨張・収縮の変化量を直接的に検知して判断することができ、色ずれ補正制御の要否を簡単な処理によって短時間で的確に判定できる。
したがって、色ずれ補正制御が必要なときには必ずそれを実行して、カラー画像の品質を常に色ずれなく良好に維持でき、且つ必要以上に色ずれ補正制御を実行してスループットを低下させることを防ぐことができる。また、温度センサが必要ないためコストダウンを図れる効果もある。
したがって、色ずれ補正制御が必要なときには必ずそれを実行して、カラー画像の品質を常に色ずれなく良好に維持でき、且つ必要以上に色ずれ補正制御を実行してスループットを低下させることを防ぐことができる。また、温度センサが必要ないためコストダウンを図れる効果もある。
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
そこで、この発明によるカラー画像形成装置の一実施例であるカラープリンタについて説明する。
そこで、この発明によるカラー画像形成装置の一実施例であるカラープリンタについて説明する。
〔プロッタの構成〕
図1はそのカラープリンタにおけるプロッタ(画像形成部)の構成を示す模式的な構成図である。
電子写真方式でカラー画像を形成するカラー画像形成装置に採用されている作像プロセスには種々の方式のものが知られている。その1つにタンデムタイプと称される方式がある。
図1はそのカラープリンタにおけるプロッタ(画像形成部)の構成を示す模式的な構成図である。
電子写真方式でカラー画像を形成するカラー画像形成装置に採用されている作像プロセスには種々の方式のものが知られている。その1つにタンデムタイプと称される方式がある。
この方式は、作像する色毎に感光体と、その各感光体に対する作像プロセス要素を備え、これらの感光体および作像プロセス要素を中間転写体や搬送ベルトに沿って配置している。そして、色毎に形成されたトナー画像を中間転写体上で重ね合わせ、その重ね合わされたフルカラー画像を用紙に一括転写する間接転写方式、あるいは搬送ベルトによって搬送される用紙が各感光体のトナー画像転写ステーションを通過するたびに、その感光体上に形成された色のトナー画像を順次重ねて転写し、すべての転写ステーションを通過させてフルカラー画像を形成する直接転写方式とがある。
図1に示すプロッタはタンデムタイプであって、後者の用紙上に直接各色のトナー画像を順次重ねて転写する直接転写方式の例である。
このプロッタは、各々異なる色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:K)の各トナー画像を作成する作像プロセス部1Y、1M、1C、1Kが、転写紙Pを搬送する搬送ベルト2に沿って一列に配置されている。
搬送ベルト2は、一方が駆動回転する駆動ローラと他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ3、4との間に張設された無端状のベルトであり、駆動側の搬送ローラ3の回転により矢印方向に回転駆動される。
このプロッタは、各々異なる色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:K)の各トナー画像を作成する作像プロセス部1Y、1M、1C、1Kが、転写紙Pを搬送する搬送ベルト2に沿って一列に配置されている。
搬送ベルト2は、一方が駆動回転する駆動ローラと他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ3、4との間に張設された無端状のベルトであり、駆動側の搬送ローラ3の回転により矢印方向に回転駆動される。
搬送ベルト2の下部には、転写紙Pが収納された給紙トレイ5が備えられている。その給紙トレイ5に収納された転写紙Pのうち最上位にある転写紙が、画像形成時には図示していない給紙ローラの回転によって給紙され、静電吸着によって搬送ベルト2上に吸着される。その吸着された転写紙Pは、先ずイエロー用作像プロセス部1Yに搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。
イエロー用作像プロセス部1Yは、感光体ドラム6Yとその周囲に配置された帯電器7Y、露光手段である露光器(レーザ走査部)8、現像器9Y、感光体クリーナ10Yから構成されている。感光体ドラム6Yの表面は、帯電器7Yで一様に帯電された後、露光器8によりイエローの画像に対応した光ビームLYで露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム6Y上に形成された静電潜像は現像器9Yでイエローのトナーによって現像され、感光体ドラム6Y上にイエローのトナー画像が形成される。
このトナー画像は、感光体ドラム6Yと搬送ベルト2上の転写紙Pとが接する位置(転写ステーション)で転写器12Yによって転写紙Pに転写され、転写紙P上にイエローの画像が形成される。転写が終わった感光体ドラム6Yは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ10Yによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。
このようにしてイエロー用作像プロセス部1Yでイエローのトナー画像を転写された転写紙Pは、搬送ベルト2によってマゼンタ用作像プロセス部1Mに搬送される。
このようにしてイエロー用作像プロセス部1Yでイエローのトナー画像を転写された転写紙Pは、搬送ベルト2によってマゼンタ用作像プロセス部1Mに搬送される。
ここでも、同様にして感光体ドラム6M上に形成されたマゼンタのトナー画像が転写紙P上に重ねて転写される。その転写紙Pは、さらにシアン用作像プロセス部1C、ブラック用作像プロセス部1Kに順次搬送され、同様に感光体ドラム6C上及び感光体ドラム6K上に形成されたシアンのトナー画像及びブラックのトナー画像が転写紙P上に順に転写されて、カラー画像を形成していく。LM,LC,LKは、それぞれ露光器8から射出されるマゼンタ、シアン、ブラックの画像に対応した光ビームである。
ブラック用作像プロセス部1Kを通過してフルカラー画像が形成された転写紙Pは、搬送ベルト2から剥離され、定着器13を通過してそのトナー像が定着された後に排紙される。
図1に示す作像プロセス部1M、1C、1Kにおける帯電器、現像器、感光体クリーナ、転写器は、それぞれ7,9,10,12にM,C,Kを組み合わせた符号で示している。
図1に示す作像プロセス部1M、1C、1Kにおける帯電器、現像器、感光体クリーナ、転写器は、それぞれ7,9,10,12にM,C,Kを組み合わせた符号で示している。
搬送ベルト2の搬送ローラ4を過ぎた位置の下面に近接して一対の色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bが配置されている。その色ずれ補正パターン検出センサ14aと14bは反射型光電センサであり、図2に破線で示すように搬送ベルト2の幅方向(図1では紙面に直交する方向:主走査方向)に間隔を置いて、その両端部寄りの2箇所に配置されている。
色ずれ補正制御を行う際には、色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bによってそれぞれ検出される搬送ベルト2上の領域に、図2に示すようにそれぞれY、M、C、Kの4色の互いに平行で主走査方向に沿った水平線パターン60Aからなる色ずれ補正パターンと、それに対して45°傾斜した斜線パターン60Bからなる色ずれ補正パターンとが交互に形成されるが、その詳細については後述する。
〔露光器を構成する光学ユニットの構成〕
図3は、図1における露光手段である露光器8を構成する光学ユニットの構成を示す光路図である。
この光学ユニットは、正六角形の多面反射鏡を上下2段に設けたポリゴンミラー22を備えている。
図3は、図1における露光手段である露光器8を構成する光学ユニットの構成を示す光路図である。
この光学ユニットは、正六角形の多面反射鏡を上下2段に設けたポリゴンミラー22を備えている。
ブラック用LDユニット16およびイエロー用LDユニット17からのレーザ光による各光ビームLK,LYは、それぞれシリンダレンズ18、シリンダレンズ19を通り、反射ミラー20、反射ミラー21に反射されてポリゴンミラー22の下段の多面反射鏡に入射する。そして、ポリゴンミラー22が回転することによりその各光ビームLK,LYを偏向走査し、それぞれ光学レンズであるfθレンズ23、fθレンズ24を通り、ブラック用第1ミラー25、イエロー用第1ミラー26によって折り返され、図1に示したブラック用感光体ドラム6K、イエロー用感光体ドラム6Yに向けて射出し、各感光体ドラム6K、6Yの帯電された表面を露光する。
一方、シアン用LDユニット27およびマゼンタ用LDユニット28からのレーザ光による各光ビームLC,LMは、それぞれシリンダレンズ29、シリンダレンズ30を通り、ポリゴンミラー22の上段の多面反射鏡に入射する。そして、ポリゴンミラー22が回転することによりその各光ビームLC,LMを偏向走査し、それぞれfθレンズ23、fθレンズ24を通り、シアン用第1ミラー31、マゼンタ用第1ミラー32によって折り返され、図1に示したシアン用感光体ドラム6C、マゼンタ用感光体ドラム6Mに向けて射出し、各感光体ドラム6C、6Mの帯電された表面を露光する。
fθレンズ23側とfθレンズ24側のそれぞれ主走査方向の書き出し位置より上流側には、シリンダミラー33とセンサ35、およびシリンダミラー34とセンサ36が配置されており、fθレンズ23を通った光ビームLK,LCがシリンダミラー33によって反射集光されてセンサ35に入射し、fθレンズ24を通った光ビームLY,LMがシリンダミラー34によって反射集光されてセンサ36に入射する構成になっている。
これらのセンサ35,36はフォトダイオード等の受光素子であり、走査線上の始端側の所定位置で各色の光ビームを検知して、各色の主走査方向の書き込み開始位置を規定するためと、後述する時間間隔の測定を開始するためとを兼ねた始端同期信号を得るための同期検知センサである。
また、fθレンズ23側とfθレンズ24側のそれぞれ主走査方向の画像領域より下流側に、上記上流側と同様にシリンダミラー37とセンサ39、およびシリンダミラー38とセンサ40が配置されており、fθレンズ23を通った光ビームLK,LCがシリンダミラー37によって反射集光されてセンサ39に入射し、fθレンズ24を通った光ビームLY,LMがシリンダミラー38によって反射集光されてセンサ40に入射する構成になっている。これらのセンサ39,40もフォトダイオード等の受光素子であり、上記と同じ走査線上の終端側の所定位置で各色の光ビームを検知して、後述する各色の時間間隔の測定を終了するため終端同期信号を得る同期検知センサである。
すなわち、LDユニット16およびLDユニット27からの光ビームLK,LCは、主走査の始端側では共通のシリンダミラー33とセンサ35を、終端側では共通のシリンダミラー37とセンサ39を使用している。LDユニット17およびLDユニット28からの光ビームLY,LMについても同様に、主走査の始端側では共通のシリンダミラー34とセンサ36を、終端側では共通のシリンダミラー38とセンサ40を使用している。
同じセンサに2色の光ビームが入射することになるので、各色の光ビームのポリゴンミラー22への入射角が異なるようにすることによって、それぞれの光ビームが各センサに入射するタイミングを変え、各光ビームの検出信号が時系列的にパルス列として出力されるようになっている。
〔制御系の構成〕
図4は、このカラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
このカラープリンタの制御系は、CPU100、ROM101、RAM102、パラメータメモリ103、およびI/O部107がシステムバス113によって相互に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。さらに、図3に示したセンサ35,36,39,40による光ビーム検知信号である同期検知信号を入力する同期検知計測部104、操作表示部105、プロッタ制御部106、及びモータ制御部110がシステムバス113に接続されている。
図4は、このカラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
このカラープリンタの制御系は、CPU100、ROM101、RAM102、パラメータメモリ103、およびI/O部107がシステムバス113によって相互に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。さらに、図3に示したセンサ35,36,39,40による光ビーム検知信号である同期検知信号を入力する同期検知計測部104、操作表示部105、プロッタ制御部106、及びモータ制御部110がシステムバス113に接続されている。
CPU100は、ROM101に書き込まれているプログラムを実行して、このカラープリンタの各部を統括制御する中央演算処理装置である。ROM101は、CPU100が実行する各種の制御プログラムおよび各種の固定データが記憶されたリードオンリメモリである。RAM102は、CPU100がプログラムを実行する際の作業領域や、印刷する画像データを展開するのに使用するランダムアクセスメモリである。これらによって、この発明による色ずれ補正制御を行う際の色ずれ補正要否の判断、色ずれ補正パターン形成、色ずれ補正パターン検出、色ずれ補正制御等の機能も、他の部位と協働して果たす。
パラメータメモリ103は、このカラープリンタの動作に関連したデータのうち、電源遮断時にもそのデータ内容を保持し、次回の動作時に参照できるようにするためのメモリであって、バッテリバックアップされたSRAMやEEPROMで構成されている。このパラメータメモリ103には、色ずれ補正パターンのパラメータや、後述する色ずれ補正制御を行なった際に測定された各色の2点間同期の測定結果のように色ずれ補正制御を行なった時に更新されるデータ、各閾値なども保存される。
センサ35,36,39,40は、露光器を構成する光学ユニットに、図3に示したように各光ビームLK,LCとLY,LMのそれぞれ主走査の書き出し側である始端側と書き終わり側である終端側の所定位置に配置されており、それぞれ色ずれ補正パターンを含む画像書き込み用の光ビームが通過する際に、それを検知してパルス状の同期検知信号を出力する。
同期検知計測部104は、始端側の各センサ35,36と終端側の各センサ39,40からの同期検知信号の時間的な間隔(2点間同期という)を、高周波クロック(パルス信号)を使用してカウントし、そのカウント値を2点間同期の測定結果とする。その測定結果に基いてCPU100が色ずれ補正制御の要否を判定するが、その詳細は後述する。
操作表示部105は、ユーザがこのカラープリンタへ各種設定等を行うための操作キーと、ユーザにこのカラープリンタの動作状態やメッセージを表示するための液晶表示パネル等の表示部とを含む操作パネルである。
プロッタ制御部106は、図1に示したプロッタの各色の作像プロセス部1Y、1M、1C、1K等を作像時に制御すると共に、書き込み制御部によって露光器8の図3に示した各LDユニット16,17,27,28を各色の画像データに応じた強度でレーザ発光させて、露光用の光ビームを生成させる。
プロッタ制御部106は、図1に示したプロッタの各色の作像プロセス部1Y、1M、1C、1K等を作像時に制御すると共に、書き込み制御部によって露光器8の図3に示した各LDユニット16,17,27,28を各色の画像データに応じた強度でレーザ発光させて、露光用の光ビームを生成させる。
I/O部107は、プロッタ内のセンサ・クラッチ類108と接続する入出力ポートを有し、一対の色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bやその他の各センサからの信号を入力し、各クラッチ等を動作させるための信号を出力する制御を行う。
モータ制御部110は、モータドライバ回路111を介して図1に示したプロッタにおける各感光体ドラム6Y,6M,6C,6K、搬送ローラ3又は4、図示していない給紙ローラなどを、クラッチ等を介して回転駆動するモータ112を制御する。
システムバス113は、図4に示す各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、データバス、アドレスバス、及び制御バスの集合として構成されている。
モータ制御部110は、モータドライバ回路111を介して図1に示したプロッタにおける各感光体ドラム6Y,6M,6C,6K、搬送ローラ3又は4、図示していない給紙ローラなどを、クラッチ等を介して回転駆動するモータ112を制御する。
システムバス113は、図4に示す各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、データバス、アドレスバス、及び制御バスの集合として構成されている。
〔2点間同期測定〕
ここで、この発明による色ずれ補正制御を実行するか否かを判断するために必要な2点間同期測定について図3と図4及び図5を参照して説明する。
図3に示した光学ユニットには、前述したようにfθレンズ23側とfθレンズ24側のそれぞれ主走査方向の書き出し位置より上流側である始端側にfθレンズ23を通った光ビームLK,LCを順次検知するセンサ35と、fθレンズ24を通った光ビームLY,LMを順次検知するセンサ36とが配設されている。
ここで、この発明による色ずれ補正制御を実行するか否かを判断するために必要な2点間同期測定について図3と図4及び図5を参照して説明する。
図3に示した光学ユニットには、前述したようにfθレンズ23側とfθレンズ24側のそれぞれ主走査方向の書き出し位置より上流側である始端側にfθレンズ23を通った光ビームLK,LCを順次検知するセンサ35と、fθレンズ24を通った光ビームLY,LMを順次検知するセンサ36とが配設されている。
また、fθレンズ23側とfθレンズ24側のそれぞれ主走査方向の画像領域の書き終わり位置より下流側である終端側に、fθレンズ23を通った光ビームLK,LCを順次検知するセンサ39と、fθレンズ24を通った光ビームLY,LMを順次検知するセンサ40とが配設されている。
そこで、fθレンズ23を通ったブラックKとシアンCの光ビームLK,LCの2点間同期測定について説明する。図3における始端側のセンサ35が光ビームLK,LCを順次検知する信号を波形整形すると、図5の(a)に示すKC始端同期信号(2連の矩形波パルス信号)を出力する。その後終端側のセンサ39が光ビームLK,LCを順次検知する信号を波形整形すると、図5の(b)に示すKC終端同期信号(2連の矩形波パルス信号)を出力する。
これらのKC始端同期信号とKC終端同期信号は、図4に示した同期検知計測部104に入力され、そこで各色の始端同期信号と終端同期信号に分離され、図5の(c)〜(f)に示すK始端同期信号、K終端同期信号、C始端同期信号、C終端同期信号(いずれも矩形波パルス信号)となる。K始端同期信号とC始端同期信号は、図4におけるプロッタ制御部106内の書き込み制御部に送られ、各色の主走査の書き込み開始基準となる。
また、同期検知計測部104では、各色の始端同期信号と終端同期信号との時間間隔(時間上の間隔)を、図5の(g)に周期を大幅に引き延ばして示す高周波クロック、ここではCPU100の動作用クロックでカウントして計測する。
すなわち、ブラックについては、図5の(h)に示すように、K始端同期信号の立下りでカウントを開始し、K終端同期信号の立下りでカウントを終了する。このカウント値がK色の2点間同期の測定値である。また、シアンについては、図5の(i)に示すように、C始端同期信号の立下りでカウントを開始し、C終端同期信号の立下りでカウントを終了する。このカウント値がC色の2点間同期の測定値である。
すなわち、ブラックについては、図5の(h)に示すように、K始端同期信号の立下りでカウントを開始し、K終端同期信号の立下りでカウントを終了する。このカウント値がK色の2点間同期の測定値である。また、シアンについては、図5の(i)に示すように、C始端同期信号の立下りでカウントを開始し、C終端同期信号の立下りでカウントを終了する。このカウント値がC色の2点間同期の測定値である。
fθレンズ24を通ったイエローとマゼンタの光ビームLY,LMの2点間同期測定についても、センサ36及びセンサ40が光ビームLY,LMを検知して出力するYM始端同期信号とYM終端同期信号とに基づいて、同期検知計測部104において上述と同様な処理を行って、Y色とM色の各カウント値による2点間同期の測定値を得る。したがって、センサ35,36,39,40と同期検知計測部104によって、各色の光ビームを検知して始端同期信号と終端同期信号を生成する同期信号生成手段を構成し、同期検知計測部104は各色の始端同期信号と終端同期信号との時間間隔である2点間同期の測定手段の機能も果たしている。
各色の始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測する際に、各色の始端同期信号の立上りでカウントを開始し、終端同期信号の立上りでカウントを終了するようにしてもよい。
図4に示した同期検知計測部104によるこれらの測定処理も、CPU100によってソフト的に行うようにすることができる。
なお、この実施例では始端側と終端側のセンサをK色とC色で共用し、Y色とM色で共用したが、色毎に始端側と終端側のセンサを設けるようにしてもよい。
図4に示した同期検知計測部104によるこれらの測定処理も、CPU100によってソフト的に行うようにすることができる。
なお、この実施例では始端側と終端側のセンサをK色とC色で共用し、Y色とM色で共用したが、色毎に始端側と終端側のセンサを設けるようにしてもよい。
光学ユニット内の温度等の変化に共なって、光学ユニット内の光学レンズ(この例ではfθレンズ)が膨張又は収縮し、それによって上述した始端同期信号と終端同期信号の間の高周波クロックのカウント値が変化する。すなわち、レンズが膨張すればカウント値が増え、レンズが収縮すればカウント値が減る。
色ずれが発生する要因の一つとして、画像形成装置内の温度変化がある。そのため、従来から、色ずれ補正制御をするかしないかの判断方法として、装置内に温度センサを設け、その検出温度の変化によって色ずれ補正制御をするかしないかを判定する技術があった。
色ずれが発生する要因の一つとして、画像形成装置内の温度変化がある。そのため、従来から、色ずれ補正制御をするかしないかの判断方法として、装置内に温度センサを設け、その検出温度の変化によって色ずれ補正制御をするかしないかを判定する技術があった。
しかし、実際に色ずれが発生する要因は、装置内の温度変化等による光学レンズの膨張・収縮によって光ビームの走査位置が変化するためである。しかし、温度センサによって装置内の温度を検知しても、装置内の一部の雰囲気温度を検知しているに過ぎないため、必ずしも光学レンズの膨張・収縮には比例しない。
このような理由で、装置内の温度変化によっては、実際の色ずれ補正制御の要否を的確に判断することはできない。
このような理由で、装置内の温度変化によっては、実際の色ずれ補正制御の要否を的確に判断することはできない。
この発明においては、走査線上にある2点間の各色の走査時間を始端同期信号と終端同期信号の間の時間間隔を高周波クロックのカウント値で測定し、前回の色ずれ補正制御時の測定値と比較するため、走査線上にある光学レンズの膨張・収縮の変化量を直接的に検知することができ、色ずれ補正制御の要否を簡単な処理によって短時間で的確に判定できる。しかも、温度センサが必要ないためコストダウンを図れる効果もある
〔色ずれ補正関連の処理〕
次に、この実施例における色ずれ補正関連の処理を図6のフローチャートによって説明する。この処理は図4に示した制御系におけるCPU100が他の部分と協働して実行する。この処理は、例えば印刷要求がされたときにスタートする。あるいは、このカラープリンタの電源がONになった時や、積算プリント枚数が所定枚数増加する毎等にスタートするようにしてもよい。
次に、この実施例における色ずれ補正関連の処理を図6のフローチャートによって説明する。この処理は図4に示した制御系におけるCPU100が他の部分と協働して実行する。この処理は、例えば印刷要求がされたときにスタートする。あるいは、このカラープリンタの電源がONになった時や、積算プリント枚数が所定枚数増加する毎等にスタートするようにしてもよい。
図6に示す処理を開始すると、先ずステップS1で上述した始端同期信号と終端同期信号との時間間隔の測定である2点間同期測定を色ごとに行う。そして、その測定結果をステップS2で前回の色ずれ補正制御時における2点間同期測定の測定結果(図4に示したパラメータメモリ103に記憶されている)と色ごとに比較する。
次いでステップS3で、その比較結果である前回の測定結果と今回の測定結果との差の値が予め設定された閾値内か否かによって色ずれ補正制御の要否を判断し、閾値内であれば色ずれ補正制御を実行せずにそのまま処理を終了する。
次いでステップS3で、その比較結果である前回の測定結果と今回の測定結果との差の値が予め設定された閾値内か否かによって色ずれ補正制御の要否を判断し、閾値内であれば色ずれ補正制御を実行せずにそのまま処理を終了する。
ステップS3の判断で、上記差の値が予め設定された閾値内でなければ(閾値外であれば)ステップS4へ進んで、前述した複数色のトナー画像が重ね合わせて転写される際の色ずれ量が少なくなるように、複数の各作像プロセス部の作像タイミングの補正を含む色ずれ補正制御を実行する。この場合、どれか1色の差が閾値外になった場合でも色ずれは悪化するので、色ずれ補正制御を実行する。
そして、ステップS5で、今回の2点間同期測定の各色の測定結果によって、パラメータメモリ103に記憶されている前回の各色の測定結果の記憶値を更新して、処理を終了する。
そして、ステップS5で、今回の2点間同期測定の各色の測定結果によって、パラメータメモリ103に記憶されている前回の各色の測定結果の記憶値を更新して、処理を終了する。
このように、色ずれ補正制御の要否を判断するための処理が簡単で、CPU100に負担をかけることなく、迅速に的確な判断をすることができるので、色ずれ補正制御が必要なときには必ずそれを実行し、カラー画像の品質を常に色ずれなく良好に維持でき、且つ必要以上に色ずれ補正制御を実行してスループットを低下させることを防ぐことができる。
なお、ステップS3による色ずれ補正制御の要否の判断結果を、図4に示した操作表示部105に表示したり、音声で出力するようにしてもよい。
なお、ステップS3による色ずれ補正制御の要否の判断結果を、図4に示した操作表示部105に表示したり、音声で出力するようにしてもよい。
ここで、この処理の具体例を説明する。
図6のステップS1で、各色の2点間同期測定を200MHのクロックのカウントによって行うこととし、その測定結果の例を下記に示す。括弧内は換算した走査時間である。
Y色:40008カウント(200.040μs)
M色:40003カウント(200.015μs)
C色:39995カウント(199.975μs)
K色:40005カウント(200.025μs)
図6のステップS1で、各色の2点間同期測定を200MHのクロックのカウントによって行うこととし、その測定結果の例を下記に示す。括弧内は換算した走査時間である。
Y色:40008カウント(200.040μs)
M色:40003カウント(200.015μs)
C色:39995カウント(199.975μs)
K色:40005カウント(200.025μs)
ステップS2で、この今回の測定結果と比較する前回の色ずれ補正制御時の各色の測定結果の例を下記に示す。前回の2点間同期測定も同じく200MHのクロックのカウントによって行なっている。括弧内は換算した走査時間である。
Y色:40015カウント(200.075μs)
M色:40012カウント(200.060μs)
C色:40006カウント(200.030μs)
K色:40012カウント(200.060μs)
Y色:40015カウント(200.075μs)
M色:40012カウント(200.060μs)
C色:40006カウント(200.030μs)
K色:40012カウント(200.060μs)
この場合、前回の測定結果と今回の測定結果の差(括弧内は走査時間差)は下記のとおりである。
Y色:40015−40008=7(0.035μs)
M色:40012−40003=9(0.045μs)
C色:40006−39995=11(0.055μs)
K色:40012−40005=7(0.035μs)
Y色:40015−40008=7(0.035μs)
M色:40012−40003=9(0.045μs)
C色:40006−39995=11(0.055μs)
K色:40012−40005=7(0.035μs)
ステップS3では、この差が予め設定されている閾値内か否かを判断するが、その閾値をここでは±10とする。したがって、Y色、M色、およびK色は閾値内と判定するが、C色は閾値外と判定する。1色でも閾値外と判定すれば色ずれ補正制御が必要なので、ステップS4で色ずれ補正制御を実行する。
なお、上記2点間同期測定の各測定結果を括弧内の走査時間とし、その走査時間差が
予め設定されている閾値(上記の例では±0.050μs)内か否かによって色ずれ補正制御の要否を判断するようにしてもよい。
なお、上記2点間同期測定の各測定結果を括弧内の走査時間とし、その走査時間差が
予め設定されている閾値(上記の例では±0.050μs)内か否かによって色ずれ補正制御の要否を判断するようにしてもよい。
上記閾値(基準値)も図4に示したパラメータメモリ103に記憶保持されている。また、操作表示部105等からユーザあるいはサービスマンがこの閾値を可変設定することができるようにしたり、ネットワークを介してダウンロードできるようにして、アップデートされた閾値を使うようにすれば、画像形成装置が経年変化しても色ずれ補正制御の要否を常に適切に判断することができる。
前回の測定結果の初期値としては、設計値(上記の例では各色とも「40000カウント」)を記憶させておくか、出荷前に色ずれ補正制御を実行させてその時の測定結果を記憶させておいてもよい。
前回の測定結果の初期値としては、設計値(上記の例では各色とも「40000カウント」)を記憶させておくか、出荷前に色ずれ補正制御を実行させてその時の測定結果を記憶させておいてもよい。
〔色ずれ補正制御〕
次に、上述した図6のステップS4で実行する「色ずれ補正制御」について図7〜図10によって説明する。この処理も図4に示したCPU100によって実行される。
この色ずれ補正制御を開始すると、まずステップS11で「パターン出力」を行う。すなわち、正規の画像出力に先立って、各色間の色ずれ量を検出するために、図8に示すようにY,C,M,K4色の水平線パターン60Aと斜線パターン60Bによる色ずれ補正パターンを、図1に示した各作像プロセス部1Y、1M、1C、1Kを用いて搬送ベルト2の表面に形成する。このとき、転写紙Pを給紙しないことは勿論である。
次に、上述した図6のステップS4で実行する「色ずれ補正制御」について図7〜図10によって説明する。この処理も図4に示したCPU100によって実行される。
この色ずれ補正制御を開始すると、まずステップS11で「パターン出力」を行う。すなわち、正規の画像出力に先立って、各色間の色ずれ量を検出するために、図8に示すようにY,C,M,K4色の水平線パターン60Aと斜線パターン60Bによる色ずれ補正パターンを、図1に示した各作像プロセス部1Y、1M、1C、1Kを用いて搬送ベルト2の表面に形成する。このとき、転写紙Pを給紙しないことは勿論である。
この色ずれ補正パターンである水平線パターン60Aと斜線パターン60Bは、一連の短冊形のパターンを搬送ベルト2の表面の色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bの配設位置に合わせて、搬送ベルト2の幅方向である主走査方向に離れた複数箇所に、搬送ベルト2の移動方向である副走査方向に沿って複数組み形成する。
図8に示す例では、搬送ベルト2の幅方向の手前側の位置P1と奥側の位置P2の2個所に形成されている。その各色ずれ補正パターンは、主走査方向が長手方向となる短冊形の4本の平行なパターンを副走査方向に一定の間隔dで配列した水平線パターン60Aと、長手方向を主走査方向に対して約45°に傾けた短冊形の4本の平行なパターンを副走査方向に一定の間隔dで配列した斜線パターン60Bとを、副走査方向に交互に繰り返して形成している。
その水平線パターン60Aと斜線パターン60Bを構成する4本の平行な短冊形のパターンは、図8で上側からY,C,M,Kの4色で形成されている。そして、図2にも示した色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bは、搬送ベルト2の表面に近接して、図8に示す位置P1と位置P2とに対応する2個所に固定配置されている。
次に、図7のステップS12で「パターン検出」を行う。すなわち、搬送ベルト2の表面に形成した色ずれ補正パターン60A,60Bを、一対の色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bで検出し、各短冊状パターンの位置情報を検出する。
そして、ステップS13で「ずれ量ΔD/補正量演算」を行う。すなわち、検出した各短冊形のパターンの位置情報から、スキュー、主走査方向のずれ量、副走査方向のずれ量をそれぞれ算出し、それら各色間のずれ量ΔDが最小となる補正量を算出する。
その算出したずれ量および補正量は図4のパラメータメモリ103に保存し、次回の色ずれ補正処理までの補正値として用いる。
そして、ステップS13で「ずれ量ΔD/補正量演算」を行う。すなわち、検出した各短冊形のパターンの位置情報から、スキュー、主走査方向のずれ量、副走査方向のずれ量をそれぞれ算出し、それら各色間のずれ量ΔDが最小となる補正量を算出する。
その算出したずれ量および補正量は図4のパラメータメモリ103に保存し、次回の色ずれ補正処理までの補正値として用いる。
その後、ステップS14で「色ずれ補正」を行う。ここでは、ステップS13で算出した補正量に基づいて、主走査および副走査のレジストの補正(作像タイミングの補正)、搬送ベルト2の移動速度の補正、スキューの補正等を行う。
次に、ステップS15で、ステップS14の色ずれ補正処理の補正結果を反映した状態で再度「パターン出力」を行い、搬送ベルト2の表面に色ずれ補正パターンとして水平線パターン60Aと斜線パターン60Bを形成する。
次に、ステップS15で、ステップS14の色ずれ補正処理の補正結果を反映した状態で再度「パターン出力」を行い、搬送ベルト2の表面に色ずれ補正パターンとして水平線パターン60Aと斜線パターン60Bを形成する。
なお、先に搬送ベルト2の表面に形成した色ずれ補正前の色ずれ補正パターンは、色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bによって検出した後に、クリーニング装置によってクリーニングされている。
そして、ステップS16で再び「パターン検出」を行う。すなわち、色ずれ補正後に再び搬送ベルト2の表面に形成された水平線パターン60Aと斜線パターン60Bによる色ずれ補正パターンを色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bで検出し、その各短冊形のパターンの位置情報を検出する。
そして、ステップS16で再び「パターン検出」を行う。すなわち、色ずれ補正後に再び搬送ベルト2の表面に形成された水平線パターン60Aと斜線パターン60Bによる色ずれ補正パターンを色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bで検出し、その各短冊形のパターンの位置情報を検出する。
次いで、ステップS17で再び「ずれ量/補正量演算」を行う。すなわち、今回検出した各短冊形のパターンの位置情報から、前回と同様に、スキュー、および主走査方向のずれ量と副走査方向のずれ量を算出し、それらの各色間のずれが最小となる補正量を算出する。
その後、ステップS18で「ずれ量判定」を行う。ここでは、色ずれ補正後の各パターン間の色ずれ量が所定の値Δd未満であるか否かを判定する。各色の色ずれ量が全て所定の値Δd未満の場合(Yesと判断した場合)には、この色ずれ補正制御の処理を終了して図7のメインルーチンへリターンする。一方、いずれか1色でも色ずれ量が所定の値Δd以上の場合(Noと判断した場合)には、ステップS14へ戻り、それ以後の処理を繰り返す。
そして、ステップS18で各色の色ずれ量が全て所定の値Δd未満になった場合に、この色ずれ補正制御の処理を終了して図7のメインルーチンへリターンする。
上記所定の値Δdも、予め設定されて図4に示したパラメータメモリ103に記憶保持されている。この値Δdも可変設定できるようにしてもよい。
上記所定の値Δdも、予め設定されて図4に示したパラメータメモリ103に記憶保持されている。この値Δdも可変設定できるようにしてもよい。
上記の一連の処理を行うことによって、各色間の色ずれ量を所定の値Δd未満に調整することが可能になる。ここでは、一度色ずれ補正処理を行い、その補正結果を反映した状態で再度色ずれ補正パターンの出力を行うことによって、色ずれ量を所定の値未満にする方法について説明したが、処理時間の短縮を優先する場合は、ステップS15〜S18の処理を省略してもよい。
このような色ずれ補正パターンを用いた色ずれ補正処理は公知であるが、以下にその具体例を簡単に説明する。
色ずれ補正処理は、Y,C,M,Kの4色の画像が同じ位置で重なるようにするための補正処理である。しかし、絶対位置を補正するものではないので、例えばK色の画素の位置が正規の場所からずれていても、残りのM,C,Yが同じ位置で重なっていれば色ずれにはならない。つまり、色ずれ補正処理では、Y,C,M,Kの4色のうち1色を基準色とし、それに対して残りの3色が重なるように補正する。
色ずれ補正処理は、Y,C,M,Kの4色の画像が同じ位置で重なるようにするための補正処理である。しかし、絶対位置を補正するものではないので、例えばK色の画素の位置が正規の場所からずれていても、残りのM,C,Yが同じ位置で重なっていれば色ずれにはならない。つまり、色ずれ補正処理では、Y,C,M,Kの4色のうち1色を基準色とし、それに対して残りの3色が重なるように補正する。
その基準色はどの色を選んでもかまわないが、例えばKを基準色とした場合、Kに合わせるようにM,C,Yを補正するので、KとM間、KとC間、KとY間のずれ量をそれぞれ検出して補正を行う。
実際には、主走査方向、副走査方向、スキュー量についてKとM間、KとC間、KとY間のずれ量をそれぞれ検出し、これらの各ずれ量の値が0になるように補正することによって色ずれをなくす。
実際には、主走査方向、副走査方向、スキュー量についてKとM間、KとC間、KとY間のずれ量をそれぞれ検出し、これらの各ずれ量の値が0になるように補正することによって色ずれをなくす。
実際の色ずれ量の検出について簡単に説明する。
図8に示した副走査方向のずれ量は、色ずれ補正パターンのうち水平線パターン60Aを使用して検出する。Kを基準とした場合の例を図9によって説明する。水平線パターン60Aは図9の(a)に示すように、Y,C,M,Kの4色の短冊形のパターンがあらかじめ設定した間隔dで平行に形成されている。そのため、基準色であるKとM,C,Yとの距離をM−K,C−K,Y−Kとすると、M−K=d,C−K=2d,Y−K=3dとなるはずである。
図8に示した副走査方向のずれ量は、色ずれ補正パターンのうち水平線パターン60Aを使用して検出する。Kを基準とした場合の例を図9によって説明する。水平線パターン60Aは図9の(a)に示すように、Y,C,M,Kの4色の短冊形のパターンがあらかじめ設定した間隔dで平行に形成されている。そのため、基準色であるKとM,C,Yとの距離をM−K,C−K,Y−Kとすると、M−K=d,C−K=2d,Y−K=3dとなるはずである。
色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bは、図9の(a)に示す水平線パターン60Aに対して、搬送ベルト2の副走査方向への移動に伴って点線矢印で示すように相対移動する位置に配置されており、この例では色ずれ補正パターン検出センサ14a(14bでもよい)によって同図の(b)に示すような波形の検出信号を出力する。この検出信号のスレッシュVsを超える各レベル低下波形のピーク点が、各色の短冊形のパターンの中心位置と対応する。したがって、Kの波形のピーク点とM,C,Yの各波形のピーク点との時間差をそれぞれ測定し、搬送ベルト2の移動速度を乗じれば、各距離M−K,C−K,Y−Kの値を検出できる。
このようにして検出した各距離から前述した予め設定された距離M−K,C−K,Y−Kとの差が、それぞれ副走査方向のずれ量になる。MとKのパターンを5mm間隔で形成した場合、距離M−Kの検出値が5.1mmであれば、Mが0.1mm遅れ方向にずれているため、図1における露光器8による光ビームLMの書き出しタイミングを0.1mm分だけ早めるように補正することによって、M−K間のずれを補正できる。C,Yについても同様に、Kとの間隔の設定値と検出値の大小関係に応じてその差に相当する分だけ、露光器8による光ビームLC,LYによる書き出しタイミングを早めるか遅らせるように補正することによって、Kとの間のずれを補正することができる。
副走査方向の色ずれは、上述のように1セットの水平線パターン60Aによって検出することができるが、実際には図8に示したように搬送ベルト2の手前側(図8では左側)と奥側(図8では右側)の対応する位置P1,P2にそれぞれ水平線パターン60Aを形成し、それを一対の色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bによってそれぞれ検出し、その各短冊形のパターンの位置情報から求めた基準色と他の各色の短冊形のパターン間の距離の値を平均化するとよい。また、副走査方向にも複数回の水平線パターン60Aを出力し、その各短冊形のパターンの位置情報から求めた基準色と他の各色の短冊形のパターン間の距離の値も平均化することによって、一層検出誤差を小さくし、精度の良い色ずれ検出を行うことができる。
スキュー量は、図8における搬送ベルト2上の位置P1に形成した水平線パターン60Aに基づいて検出した基準色Kに対する各色M,C,Yの副走査方向のずれ量と、位置P2に形成した水平線パターン60Aに基づいて検出した基準色Kに対する各色M,C,Yの副走査方向のずれ量とを比較して求める。すなわち、各色の両側のずれ量の差が各色のスキュー量(傾き)になる。
そのスキューの補正は、図3に示した光学ユニットの内部にある各光ビームを折り返すためのミラー25,26,31,32の傾きを調整することによって補正する。そのためのミラーの駆動源としては、例えばステッピングモータが用いられる。また、画像データを変更することによってスキューを補正する方法もある。
そのスキューの補正は、図3に示した光学ユニットの内部にある各光ビームを折り返すためのミラー25,26,31,32の傾きを調整することによって補正する。そのためのミラーの駆動源としては、例えばステッピングモータが用いられる。また、画像データを変更することによってスキューを補正する方法もある。
主走査方向の色ずれ量すなわち「主走査倍率/レジストずれ」の検出については、図8に示した水平線パターン60Aと斜線パターン60Bの組み合わせを利用して行う。
説明を簡単にするために、図10によってブラックのパターンのみの例で説明する。
図10には、搬送ベルト2の手前側の位置P1と奥側の位置P2にそれぞれ形成した水平線パターン60Aと斜線パターン60BのブラックKの短冊形のパターンのみを示している。
説明を簡単にするために、図10によってブラックのパターンのみの例で説明する。
図10には、搬送ベルト2の手前側の位置P1と奥側の位置P2にそれぞれ形成した水平線パターン60Aと斜線パターン60BのブラックKの短冊形のパターンのみを示している。
位置P1におけるKの水平線パターンとKの斜線パターンを色ずれ補正パターン検出センサ14aが検出すべき時間差の設定値をtk(F)、実際に検出した時間差をtk′(F)とし、位置P2におけるKの水平線パターンとKの斜線パターンを色ずれ補正パターン検出センサ14bが検出すべき時間差の設定値をtk(R)、実際に検出した時間差をtk′(R)とする。設定値はtk(F)=tk(R)であり、予め図4に示したパラメータメモリ103などに記憶されている。
図10に示す例では、tk′(F)<tk(F)であり、手前側の斜線パターンは矢示D1方向(手前の外側)へずれていることが分かる。また、tk′(R)>tk(R)であり、奥側の斜線パターンは矢示D2方向(奥の外側)にずれていることが分かる。|tk′(F)−tk(F)|および|tk′(R)−tk(R)|にそれぞれ搬送ベルト2の移動速度を乗じた値が斜線パターンの副走査方向のずれ量になる。各斜線パターンは主走査方向に対して45度傾斜しているので、その副走査方向のずれ量は主走査方向のずれ量と等しい。そして、図10に示す例では、斜線パターンが両方とも外側にずれているので、本来の位置より主走査倍率が大きな倍率で作像されていることになる。これをKの主走査倍率の測定値とする。
しかし、副走査方向の色ずれの場合と同様に、絶対位置を補正するものではないので、Y,C,M,Kの4色のうち1色を基準色とし、それに対して残りの3色が重なるようにすればよいから、例えばブラックKを基準色として、そのKの斜線パターンの主走査方向のずれ量と、M,C,Yの各色の斜線パターンの主走査方向のずれ量との差をそれぞれ主走査方向の色ずれ量とし、Kの主走査倍率と他の各色の主走査倍率との差をそれぞれ各色の主走査倍率のずれ量とする。
そして、主走査方向の各色ずれ量の補正は、図1に示した露光器8による各光ビームLM,LC,LYによる主走査方向の書き出しタイミングの補正によって行う。もし、ある色の画像の主走査方向の書き出し位置を1ドット分早くしたい場合には、書き込みクロックの1クロック分だけ早くその色の書き込み信号をアクティブにすればよい。
また、主走査倍率が基準色に対してずれている色の書き込みに際しては、その書き込みクロックの周期を非常に小さいステップで変更して、主走査倍率を基準色のそれと一致させるように調整する。
また、主走査倍率が基準色に対してずれている色の書き込みに際しては、その書き込みクロックの周期を非常に小さいステップで変更して、主走査倍率を基準色のそれと一致させるように調整する。
このように、ずれ量には、主走査方向の色ずれ、副走査方向の色ずれ、およびスキュー量があり、いずれも基準色に対する他の各色のずれ量を検出するので、Y,C,M,Kの4色の場合はKを基準色とすると、K−M,K−C,K−Y間のずれ量を検出するため、9種類のずれ量を検出できる。それらのずれ量を全て補正するのが望ましいので、その各ずれ量を補正可能な構成の場合、図7のステップS18でずれ量が1つでもΔd以上であれば、ステップS14へ戻って色ずれ補正処理を行う。
しかし、この色ずれ補正制御は、検出した全てのずれ量が最小になるように補正を行うので、1度の補正ですべてのずれ量がΔd未満になり得る。そのため、ステップS14〜S18の処理を省略してもよい。
また、ステップS18において全てのずれ量の判断を同じ値Δdとの比較によって行うようにしているが、主走査方向の色ずれ、副走査方向の色ずれ、およびスキューずれのそれぞれに、別の値Δda,Δdb,Δdcを設定し、それぞれその値と比較してずれ量の判断をするようにした方がより適切な判断ができる。
また、ステップS18において全てのずれ量の判断を同じ値Δdとの比較によって行うようにしているが、主走査方向の色ずれ、副走査方向の色ずれ、およびスキューずれのそれぞれに、別の値Δda,Δdb,Δdcを設定し、それぞれその値と比較してずれ量の判断をするようにした方がより適切な判断ができる。
また、主走査方向の位置P1とP2の中間の位置P3(図示せず)を中心とする搬送ベルト上の領域にも色ずれ補正パターンを形成し、位置P3に対応する位置にも色ずれ補正パターン検出センサを設けるようにすれば、主走査方向の3点を計測することにより走査線曲がり(湾曲)も合わせて検出することができ、副走査レジスト補正を最適化することが出来る。
〔間接転写方式の実施例〕
この発明の上述した実施例は、図2に示した直接転写方式のタンデム型プロッタを備えたカラープリンタにこの発明を実施した場合の例で説明した。しかし、この発明は、間接転写方式のタンデム型プロッタを備えたカラープリンタにも同様に適用できる。
その場合には、図1に示したプロッタの作像プロセス部1Y、1M、1C、1Kが形成する各色のトナー画像を、搬送ベルト2と同様な無端状ベルトである中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写してフルカラー画像を形成し、そのフルカラー画像を図1の左端部で用紙に転写し、定着ユニットで定着して出力するようにすればよい。
この発明の上述した実施例は、図2に示した直接転写方式のタンデム型プロッタを備えたカラープリンタにこの発明を実施した場合の例で説明した。しかし、この発明は、間接転写方式のタンデム型プロッタを備えたカラープリンタにも同様に適用できる。
その場合には、図1に示したプロッタの作像プロセス部1Y、1M、1C、1Kが形成する各色のトナー画像を、搬送ベルト2と同様な無端状ベルトである中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写してフルカラー画像を形成し、そのフルカラー画像を図1の左端部で用紙に転写し、定着ユニットで定着して出力するようにすればよい。
色ずれ補正時には、図4に示した例と同様な制御系のCPU等によって、用紙を給紙せずに中間転写ベルト上に、図8に示した色ずれ補正パターンを形成し、そのパターンを色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bで検出し、その検出結果から各色の正規の位置からのずれ量と補正量を演算し、その補正量に基づいて、各色の作像プロセス部1Y、1M、1C、1Kにおける画像の主走査及び副走査の書き出しタイミングや倍率を調整したり、露光器8内の光学ユニットのミラーの角度や搬送ベルト2の移動速度を調整して色ずれの補正を行う。
この発明に係わる色ずれ補正制御を実行するか否かを判定するための処理や、色ずれ補正制御の処理は、図6及び図7等によって説明した前述の実施例と同様である。
この発明は、これらのカラープリンタに限らず、これらと同様なプロッタ部を有するカラー複写機やカラーファクシミリ装置、カラー複合機などのカラー画像形成装置にも同様に適用できる。
この発明は、これらのカラープリンタに限らず、これらと同様なプロッタ部を有するカラー複写機やカラーファクシミリ装置、カラー複合機などのカラー画像形成装置にも同様に適用できる。
この発明によるカラー画像形成装置及びその色ずれ補正方法は、カラープリンタ、カラー複写機、カラーファクシミリ装置など、各種のカラー画像形成装置に利用することができる。
それにより、カラー画像の品質を常に色ずれなく良好に維持しながら、必要以上に色ずれ補正制御を実行してスループットを低下させることがなくなる。
それにより、カラー画像の品質を常に色ずれなく良好に維持しながら、必要以上に色ずれ補正制御を実行してスループットを低下させることがなくなる。
1Y、1M、1C、1K:各色の作像プロセス部 2:搬送ベルト
3,4:搬送ローラ 5:給紙トレイ
6Y,6M,6C,6K:感光体ドラム
7Y,7M,7C,7K:帯電器 8:露光器(レーザ走査部)
9Y,9M,9C,9K:現像器
10Y,10M,10C,10K:感光体クリーナ
12Y,12M,12C,12K:転写器
3,4:搬送ローラ 5:給紙トレイ
6Y,6M,6C,6K:感光体ドラム
7Y,7M,7C,7K:帯電器 8:露光器(レーザ走査部)
9Y,9M,9C,9K:現像器
10Y,10M,10C,10K:感光体クリーナ
12Y,12M,12C,12K:転写器
14a,14b:色ずれ補正パターン検出センサ
16,17,27,28:LDユニット
18,19,29,30:シリンダレンズ 22:ポリゴンミラー
23,24:fθレンズ 25,26,31,32:第1ミラー
33,34,37,38:シリンダミラー
35,36,39,40:センサ(受光素子)
16,17,27,28:LDユニット
18,19,29,30:シリンダレンズ 22:ポリゴンミラー
23,24:fθレンズ 25,26,31,32:第1ミラー
33,34,37,38:シリンダミラー
35,36,39,40:センサ(受光素子)
60A:色ずれ補正パターンの水平線パターン
60B:色ずれ補正パターンの斜線パターン
100:CPU 101:ROM 102:RAM
103:パラメータメモリ 104:同期検知計測部 105:操作表示部
106:プロッタ制御部 107:I/O部
108:センサ・クラッチ類 110:モータ制御部
111:モータドライバ回路 112:モータ 113:システムバス
P:転写紙 LY,LM,LC,LK:各色の画像に対応した光ビーム
60B:色ずれ補正パターンの斜線パターン
100:CPU 101:ROM 102:RAM
103:パラメータメモリ 104:同期検知計測部 105:操作表示部
106:プロッタ制御部 107:I/O部
108:センサ・クラッチ類 110:モータ制御部
111:モータドライバ回路 112:モータ 113:システムバス
P:転写紙 LY,LM,LC,LK:各色の画像に対応した光ビーム
Claims (6)
- 電子写真方式の複数の作像プロセス部と、複数色の画像データにそれぞれ対応する各色の光ビームを発生し、その各色の光ビームをそれぞれポリゴンミラーによって走査し、光学レンズを通して前記複数の作像プロセス部の各感光体を露光する露光手段とを備え、前記複数の作像プロセス部によって複数色のトナー画像を作成し、その複数色のトナー画像を、無端状のベルトによって搬送される用紙上に重ね合わせて転写するか、前記ベルト上に重ね合わせて転写した後用紙上に一括転写して、カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
前記各色の光ビームの同一走査線上の走査の始端側の所定位置と終端側の所定位置で、それぞれ前記各色の光ビームを検知して始端同期信号と終端同期信号を生成する同期信号生成手段と、
前記複数色のトナー画像が重ね合わせて転写される際の色ずれ量が少なくなるように、前記複数の各作像プロセス部の作像タイミングの補正を含む色ずれ補正制御を実行する色ずれ補正制御手段と、
前記同期信号生成手段によって生成される各色の前記始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測する計測手段と、
該計測手段による各色の測定結果を、前記色ずれ補正制御手段によって前回の色ずれ補正制御を実行したときの各色の測定結果の記憶値とそれぞれ比較し、その差がいずれも予め設定された閾値内であった場合は前記色ずれ補正制御手段に前記色ずれ補正制御を実行させず、いずれかの色の前記差が前記閾値内でなかった場合は前記色ずれ補正制御手段に前記色ずれ補正制御を実行させる色ずれ補正要否判断手段と、
前記色ずれ補正制御手段が前記色ずれ補正制御を実行したときに、その際に計測された前記各色の測定結果で前記記憶値を更新する記憶値更新手段と
を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 前記光学レンズがfθレンズであることを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
- 前記計測手段は、各色の前記始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を、前記始端同期信号の立上がり又は立下がりによって高周波パルスのカウントを開始し、前記終端同期信号の立上がり又は立下がりによって前記高周波パルスのカウントを終了して計測し、該カウントを終了したときのカウント値を前記測定結果とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のカラー画像形成装置。
- 前記閾値はメモリに記憶保持されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
- 前記閾値はネットワークを介してダウンロードされることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
- 電子写真方式の複数の作像プロセス部と、複数色の画像データにそれぞれ対応する各色の光ビームを発生し、その各色の光ビームをそれぞれポリゴンミラーによって走査し、光学レンズを通して前記複数の作像プロセス部の各感光体を露光する露光手段とを備え、前記複数の作像プロセス部によって複数色のトナー画像を作成し、その複数色のトナー画像を、無端状のベルトによって搬送される用紙上に重ね合わせて転写するか、前記ベルト上に重ね合わせて転写した後用紙上に一括転写して、カラー画像を形成するカラー画像形成装置における色ずれ補正方法であって、
前記各色の光ビームの同一走査線上の走査の始端側の所定位置と終端側の所定位置で、それぞれ前記各色の光ビームを検知して始端同期信号と終端同期信号を生成し、
その各色の前記始端同期信号と終端同期信号との時間間隔を計測し、
その各色の測定結果を、前回色ずれ補正制御を実行したときの各色の測定結果の記憶値とそれぞれ比較し、いずれかの色の前記測定結果の差が予め設定された閾値内でなかった場合は、前記複数色のトナー画像を重ね合わせて転写する際の色ずれ量が少なくなるように、前記複数の各作像プロセス部の作像タイミングの補正を含む色ずれ補正制御を実行し、全ての色の前記測定結果の差が前記閾値内であった場合は前記色ずれ補正制御を実行せず、
前記色ずれ補正制御を実行したときには、前記計測した各色の測定結果で前記記憶値を更新する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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009238075A JP2011085729A (ja) | 2009-10-15 | 2009-10-15 | カラー画像形成装置及びその色ずれ補正方法 |
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JP2011085729A true JP2011085729A (ja) | 2011-04-28 |
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ID=44078726
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JP2009238075A Pending JP2011085729A (ja) | 2009-10-15 | 2009-10-15 | カラー画像形成装置及びその色ずれ補正方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014215535A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 株式会社沖データ | 画像形成装置及び画像形成装置の制御方法 |
-
2009
- 2009-10-15 JP JP2009238075A patent/JP2011085729A/ja active Pending
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