JP2018031813A - Image forming apparatus and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus and a control method thereof.
従来のプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等における電子写真画像形成装置の色ずれ補正は、2色のトナー画像を転写ベルトに重ねて転写し、その重ね合わせたパッチの反射の濃淡により2色間の位置ずれ量を検出するものがある(例えば、特許文献1参照)。また、白、クリアなどの特色トナーを追加して色表現を多彩化した多色の画像形成装置も存在する(例えば、特許文献2参照)。 The color misregistration correction of the electrophotographic image forming apparatus in the conventional printer, copying machine, facsimile machine, multifunction machine, etc. is transferred by superimposing two color toner images on the transfer belt, and the density of reflection of the superposed patch is 2 There is one that detects the amount of misregistration between colors (for example, see Patent Document 1). There is also a multicolor image forming apparatus in which color expressions are diversified by adding special color toners such as white and clear (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、特色トナーを追加した多色の画像形成装置は、従来の小型の画像形成装置又は一般的な4色の画像形成装置と比較すると、転写ベルト搬送方向に大型化する傾向にあり、転写ベルト搬送方向に相互に遠い位置関係にある色の位置ずれ量(色ずれ量)が大きくなる傾向にある。特に転写ベルト搬送方向に直交する方向、すなわち主走査方向の位置ずれが顕著である。また、大型化に伴い装置重量も増大するため、装置の設置面の歪(ひずみ)により位置ずれ量は、さらに大きくなるという問題がある。 However, the multicolor image forming apparatus to which the special color toner is added tends to be larger in the transfer belt conveyance direction than the conventional small image forming apparatus or the general four color image forming apparatus. There is a tendency for the amount of color misregistration (color misregistration amount) that is far from each other in the transport direction to increase. In particular, the positional deviation in the direction orthogonal to the transfer belt conveyance direction, that is, the main scanning direction is remarkable. Further, since the weight of the apparatus increases as the size of the apparatus increases, there is a problem in that the amount of displacement is further increased due to distortion of the installation surface of the apparatus.
以上の位置ずれ量が増大することにより、従来の小型の画像形成装置、一般的な4色の画像形成装置と同じ範囲の色ずれ補正方法を適用していると、想定していた補正範囲外となり対応できないことがあった。また、このことを考慮し、想定される位置ずれ検出及び補正の範囲を大きく拡大しておく必要があった。その結果、検出用に余計なトナー消費と補正時間が必要となってしまう問題があった。 When the amount of misregistration increases as described above, a color misregistration correction method in the same range as that of a conventional small image forming apparatus or a general four-color image forming apparatus is applied. I was unable to respond. In consideration of this, it has been necessary to greatly expand the range of detection and correction of possible misregistration. As a result, there is a problem that extra toner consumption and correction time are required for detection.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、各色の主走査方向の位置ずれ(色ずれ)が大きい場合にも補正をすることができる画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an image forming apparatus capable of performing correction even when a positional shift (color shift) in the main scanning direction of each color is large, and a control method thereof. The purpose is to do.
本発明の一態様に係る画像形成装置は、第1の画像を形成する第1の画像形成ユニットと、媒体の搬送方向である第1の方向において、前記第1の画像形成ユニットに対して第1の距離を置いて配置され、第2の画像を形成する第2の画像形成ユニットと、前記第1の方向において、前記第1の画像形成ユニットに対して前記第1の距離よりも長い第2の距離を置いて配置され、第3の画像を形成する第3の画像形成ユニットと、前記第1の画像と前記第2の画像との間の前記第1の方向と直交する第2の方向における第1の位置ずれ量を検出する検出部と、前記第1の位置ずれ量に基づいて、前記第1の画像と前記第3の画像との間の前記第2の方向における第2の位置ずれ量を決定し、前記第2の位置ずれ量に基づいて、前記第2の方向における前記第3の画像の位置を補正する制御部と、を有することを特徴とする。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes a first image forming unit that forms a first image, and a first direction that is a medium transport direction with respect to the first image forming unit. A second image forming unit disposed at a distance of 1 to form a second image, and a second image forming unit longer than the first distance with respect to the first image forming unit in the first direction. A third image forming unit arranged at a distance of 2 to form a third image, and a second orthogonal to the first direction between the first image and the second image A second detecting unit configured to detect a first misregistration amount in the direction, and a second in the second direction between the first image and the third image based on the first misregistration amount. A positional deviation amount is determined, and the second direction is determined based on the second positional deviation amount. And having a control unit for correcting the position of definitive the third image.
本発明の一態様に係る画像形成装置の制御方法は、第1の画像形成ユニットによって第1の画像を形成するステップと、媒体の搬送方向である第1の方向において、前記第1の画像形成ユニットに対して第1の距離を置いて配置された第2の画像形成ユニットによって第2の画像を形成するステップと、前記第1の方向において、前記第1の画像形成ユニットに対して前記第1の距離よりも長い第2の距離を置いて配置された第3の画像形成ユニットによって第3の画像を形成するステップと、前記第1の画像と前記第2の画像との間の前記第1の方向と直交する第2の方向における第1の位置ずれ量を検出する検出ステップと、前記第1の位置ずれ量に基づいて、前記第1の画像と前記第3の画像との間の前記第2の方向における第2の位置ずれ量を決定するステップと、前記第2の位置ずれ量に基づいて、前記第2の方向における前記第3の画像の位置を補正するステップと、を有することを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an image forming apparatus, comprising: forming a first image by a first image forming unit; and forming the first image in a first direction that is a medium transport direction. Forming a second image with a second image forming unit disposed at a first distance relative to the unit; and, in the first direction, the first image forming unit with respect to the first image forming unit. Forming a third image by a third image forming unit disposed at a second distance longer than the first distance; and the first image between the first image and the second image. A detection step of detecting a first misregistration amount in a second direction orthogonal to the first direction, and based on the first misregistration amount, between the first image and the third image. Second position in the second direction Determining a shift amount, based on said second positional deviation amount, and having the steps of: correcting the position of the third image in the second direction.
本発明によれば、各色の主走査方向の位置ずれ(色ずれ)が大きい場合にも補正をすることができる画像形成装置及びその制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of performing correction even when a positional deviation (color deviation) of each color in the main scanning direction is large, and a control method therefor.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る画像形成装置及びその制御方法について説明する。図には、図相互の関係を理解し易くするために、xyz直交座標系が示されている。図において、x軸は、画像形成装置の主走査方向に平行な座標軸として示されている。また、図において、y軸は、画像形成装置の副走査方向に平行な座標軸として示されている。また、図において、z軸は、画像形成装置の上下方向に平行な座標軸として示されている。 Hereinafter, an image forming apparatus and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, an xyz orthogonal coordinate system is shown for easy understanding of the relationship between the figures. In the figure, the x-axis is shown as a coordinate axis parallel to the main scanning direction of the image forming apparatus. In the figure, the y-axis is shown as a coordinate axis parallel to the sub-scanning direction of the image forming apparatus. In the drawing, the z-axis is shown as a coordinate axis parallel to the vertical direction of the image forming apparatus.
《1》構成
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ100の概略的な構成を示す図である。画像形成装置は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ等であり、画像形成に用いることのできる装置であればよい。実施の形態における説明では、画像形成装置を、電子写真方式を採用するプリンタ100として説明する。なお、以下の説明において画像形成装置を装置A又は装置Bと呼ぶことがある。また、実施の形態に係る画像形成装置は、画像形成装置の制御方法としても捉えることも可能である。
<< 1 >> Configuration FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
図1に示されるように、プリンタ100は、印刷媒体3を収納する用紙カセット2を有する。また、プリンタ100は、印刷媒体3の給紙及び搬送手段としての給紙ローラ31と、印刷媒体3の搬送位置を検出する用紙センサ37,38と、2次転写ローラ21と、バックアップローラ14と、印刷媒体3を搬送する搬送ローラ対18,19と、印刷媒体3のトナー像を熱及び圧力で定着させる定着手段50とを有する。定着手段50を印刷媒体3が通過後、排出するルート上には、排出ローラ対36が設けられている。定着手段50は、例えば、ハロゲンヒーターなどの発熱ヒータ51により加熱されるヒートローラ53と、加圧ローラ52と、ヒートローラ53の表面温度を検出する温度センサ54とを有する。
As shown in FIG. 1, the
図1に示されるように、プリンタ100は、2次転写画像を形成する要素として、中間転写媒体としての中間転写ベルト11と、中間転写ベルト11を周回駆動するベルト駆動ローラ13と、中間転写ベルト11を張設するベルトテンションローラ12とを有する。中間転写ベルト11は、図1における矢印方向に搬送される。また、プリンタ100は、第1の画像を形成する第1の画像形成ユニットとしてのイメージドラムユニット4K(ブラック)と、第2の画像を形成する第2の画像形成ユニットとしてのイメージドラムユニット4Y(イエロー)と、第3の画像を形成する第3の画像形成ユニットとしてのイメージドラムユニット4W(ホワイト),4C(シアン),4M(マゼンタ)を有する(以下IDユニットとする)。図1に示されるように、IDユニット4W,4C,4M,4Y,4Kは、それぞれ副走査方向(y軸方向)に一定の間隔(第1及び第2の距離)を置いて配置されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示されるように、プリンタ100は、IDユニット4W,4C,4M,4Y,4Kの静電潜像を形成するLEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kと、IDユニット4W,4C,4M,4Y,4Kで形成されたトナー像を中間転写ベルト11に一次転写する各転写ローラ5W,5C,5M,5Y,5Kとを有する。また、プリンタ100は、一次転写されたトナー像を印刷媒体3へ2次転写後に中間転写ベルト11上にわずかに残った転写残トナーをかきとるブレード15と、回収容器16とを有する。プリンタ100は、中間転写ベルト11上の一次転写トナー量を測定する濃度検出センサ17を有する。
As shown in FIG. 1, the
図2は、実施の形態におけるプリンタ制御部60の構成を示すブロック図である。実施の形態におけるプリンタ制御部60は、画像形成装置100における主走査方向及び副走査方向の印刷位置のずれを検出し、ずれを補正する動作を行う。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
図2に示されるように、プリンタ制御部60は、機構制御部61と、高圧制御部62と、モータ制御部63と、LEDヘッド制御部64と、高圧電源65と、画像処理部66と、操作パネル67とを有する。機構制御部61は、CPU61aと、タイマー61bと,カウンタ61cと、プログラムや補正値を保存する記憶装置(第1及び第2の記憶部)61dとを有する。高圧制御部62は高圧電源65に接続され、印刷機構であるIDユニット4W,4C,4M,4Y,4Kの画像形成のための電圧を制御する。モータ制御部63は、転写ベルトを回転駆動するベルトモータ、IDユニット4W,4C,4M,4Y,4Kの感光ドラムを駆動するドラムモータ、印刷媒体3を搬送するフィードモータ等を回転駆動する。
As shown in FIG. 2, the
図2に示されるように、LEDヘッド制御部64は、各色の画像形成部の静電潜像の露光手段であるLEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kに接続され、画像処理部から入力されたビットマップ画像に基づいてLEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kの制御を行う。また、LEDヘッド制御部64は、機構制御部61と接続され、フィードモータ及びベルトモータと同期をとりながら、画像形成装置100における副走査方向及び主走査方向の露光タイミングを制御する。図2に示されるように、プリンタ制御部60は、各色間の位置的な色ずれを検出する検出部としての濃度検出センサ17を有する。濃度検出センサ17は、機構制御部61により制御される。
As shown in FIG. 2, the LED
図3は、実施の形態における濃度検出センサ17周辺の構成を示す回路ブロック図である。図3に示されるように、濃度検出センサ(反射強度検出機構)17は、発光部17aと、受光部17bと、制限抵抗17cと、電源17dとを有する。濃度検出センサ17には機構制御部61が接続され、濃度検出センサ17の制御を行う。発光部17aからは赤外光が放たれ、中間転写ベルト11により反射し、反射した反射光を受光部17bで受光する。受光部17bで受光した反射光の反射強度は、微小な電流に変換される。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration around the
図3に示されるように、濃度検出センサ17に接続された機構制御部61は、電圧電流変換回路61eと、D/Aコンバータ(デジタルアナログ変換回路)61fと、記憶装置61dと、CPU(central processing unit)61aと、信号増幅回路61gと、A/Dコンバータ(アナログデジタル変換回路)61hとを有する。
As shown in FIG. 3, the
電圧電流変換回路61e及びD/Aコンバータ61fは、濃度検出センサ17の発光部17aの電流を調整することにより、濃度検出センサの発光部17aの発光量を調整する。信号増幅回路61gは、濃度検出センサ17の受光部17bにより受光され、変換された微小な電流を増幅してA/Dコンバータ61hに出力する。
The voltage-
A/Dコンバータ61hは、CPU61aで演算可能とするために、信号増幅回路61gから入力された直流電流を交流電流に変換してCPU61aに出力する。なお、CPU61aと、記憶装置61dと、D/Aコンバータ61fと、A/Dコンバータ61hはそれぞれ別の構成でなくてもよい。例えば、CPU61aとして、記憶装置61d、D/Aコンバータ61f、A/Dコンバータ61hを内蔵したものを用いることも可能である。
The A /
《2》動作
以下、本実施の形態におけるプリンタ100の動作を説明する。まずは装置に与えられた歪(ひずみ)と主走査方向の各色の位置ずれ(色ずれ)との関係を図4から図6を用いて説明する。装置に与えられた歪(ひずみ)とは、例えば、プリンタ100が設置される設置面における歪(ひずみ)により装置全体の形状に生じた歪(ひずみ)のことである。主走査方向の位置ずれとは、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kと中間転写ベルト11との間の主走査方向の位置関係のずれ(色ずれ)のことである。主走査方向とは、図4におけるx軸方向である。副走査方向とは、図4におけるy軸方向である。
<< 2 >> Operation Hereinafter, the operation of the
図4は、実施の形態におけるプリンタ100の概略的な構成を示す斜視図である。図4に示されるように、プリンタ100は、装置上面101及び装置底面102を有する。図4におけるLEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kの主走査方向における位置は、装置上面101の位置及び形状に影響され、装置上面101の位置及び形状に連動して変化する。例えば、装置上面101が縦方向(図4におけるz軸方向)に歪んだときは、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kも同様に縦方向(図4におけるz軸方向)に歪む。また、一次転写媒体である中間転写ベルト11は、装置底面102の位置及び形状に影響され、装置底面102の位置及び形状に連動して変化する。実施の形態では、例えば、装置底面102の一か所の角部102aに対して図4における矢印200方向(+z軸方向)に歪みを与えたときを例にとり説明する。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the
図5(a)及び(b)は、図4における矢印200の方向にプリンタ100に歪を与えたときの主走査方向の位置ずれの概要を説明するための模式図であり、図5(a)は、装置上面101の剛性が高い構成の装置Aについての主走査方向の位置ずれの概要を示す図であり、図5(b)は、装置上面101の剛性が低い構成の装置Bについての主走査方向の位置ずれの概要を示す図である。
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams for explaining an outline of the positional deviation in the main scanning direction when the
図5(a)に示されるように、装置上面101の剛性が高い構成の装置Aでは、装置Aに歪みが与えられたとしても装置上面101の形状は歪まない。したがって、装置上面101の形状は長方形のままである。このとき、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kも装置上面101と同様に歪むことはない。しかし、装置底面102は、装置上面101に対して図5(a)における反時計回りに回転するように歪んでいる。このとき、プリンタ100内の下部に設けられている中間転写ベルト11の位置も、同様に装置上面101に対して反時計回りに回転するように変形している。
As shown in FIG. 5A, in the apparatus A having a configuration in which the apparatus
このとき、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kと、中間転写ベルト11との間には、主走査方向における位置ずれが生じている。図5(a)に示されるように、中間転写ベルト11の搬送方向(副走査方向)ベクトルは破線で示される90であるのに対し、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kの副走査方向のベクトルは実線で示される91であり、このベクトル90,91がずれることにより、各色の主走査方向の位置ずれ(色ずれ)が生じる。具体的には、LEDヘッド6Wにより中間転写ベルト11上に転写された画像と、LEDヘッド6Kにより中間転写ベルト11上に転写された画像との間には、図5(a)に示されるベクトル90及びベクトル91のずれと同じ量の位置ずれ(色ずれ)が主走査方向に生じている。
At this time, there is a positional deviation in the main scanning direction between the LED heads 6W, 6C, 6M, 6Y, and 6K and the
図5(b)に示されるように、装置上面101の剛性が低い装置Bでは、装置上面101は、装置底面102に対して歪んでいる。また、装置上面101の形状もひし形に歪んでいる。装置上面101の歪みに伴い、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kについてもその並びが斜めにずれるように歪みが生じている。このとき、中間転写ベルト11の搬送方向(副走査方向)ベクトルは点線で示される92であり、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kの副走査方向のベクトルは実線で示される93である。図5(b)に示されるように、両ベクトル92,93の関係より、装置Bの基準色K(ブラック)に対して遠い位置のW(ホワイト)の主走査方向の位置が左に大きくずれていることが分かる。
As shown in FIG. 5B, in the device B where the rigidity of the device
レーザー光源を用いた画像形成装置では、精密部品であるレーザーユニットの剛性を高く設定していることが多く、図5(a)に示された装置Aの特性となることが多い。そのため、以下では、例として図5(a)に示された装置Aの構成について説明する。 In an image forming apparatus using a laser light source, the rigidity of a laser unit, which is a precision component, is often set high, and the characteristics of the apparatus A shown in FIG. Therefore, hereinafter, the configuration of the device A shown in FIG. 5A will be described as an example.
図6は、装置Aの歪レベルに対する各色の主走査方向の位置ずれ量(色ずれ量)を示すグラフである。図6において、縦軸は主走査方向の各色の位置ずれ量を示しており、横軸は装置Aの歪レベルを示している。図6において、主走査方向の各色の位置ずれ量の単位は1/1200インチ単位とし、基準色K(ブラック)に対して左にずれている方向を正で表している。また、基準色K(ブラック)に最も近いY(イエロー)の主走査方向の位置ずれ量により装置Aの歪レベルを算出している。図6に示されるように、基準色K(ブラック)からの距離(LEDヘッド間の距離)と各色の主走査方向の位置ずれ量は概ね比例し、基準色K(ブラック)から離れるほど、主走査方向の位置ずれ量は大きくなる傾向がわかる。 FIG. 6 is a graph illustrating the amount of misregistration (color misregistration amount) of each color in the main scanning direction with respect to the distortion level of apparatus A. In FIG. 6, the vertical axis represents the amount of misregistration of each color in the main scanning direction, and the horizontal axis represents the distortion level of apparatus A. In FIG. 6, the unit of the positional deviation amount of each color in the main scanning direction is 1/1200 inch unit, and the direction shifted to the left with respect to the reference color K (black) is positive. Further, the distortion level of the apparatus A is calculated based on the amount of misalignment in the main scanning direction of Y (yellow) closest to the reference color K (black). As shown in FIG. 6, the distance from the reference color K (black) (the distance between the LED heads) and the amount of misregistration of each color in the main scanning direction are approximately proportional. It can be seen that the amount of displacement in the scanning direction tends to increase.
図6においては、装置Aの歪レベルが0の状態での各々の主走査方向の位置ずれ量を0で表している。また、図6において、従来の小型の印刷装置及び一般的な4色の印刷装置における主走査方向の位置ずれ量の検出及び補正範囲の上限をmax及びminにより示している。図6に示されるように、従来の装置における主走査方向の位置ずれ量の検出及び補正範囲の上限値(max)は+20であり、下限値(min)は−20である。 In FIG. 6, the amount of positional deviation in each main scanning direction when the distortion level of the apparatus A is 0 is represented by 0. In FIG. 6, the upper limit of the detection range and the correction range in the main scanning direction in the conventional small-sized printing apparatus and the general four-color printing apparatus is indicated by max and min. As shown in FIG. 6, the upper limit value (max) of the detection and correction range of the positional deviation amount in the main scanning direction in the conventional apparatus is +20, and the lower limit value (min) is −20.
図6に示されるように、基準色K(ブラック)から離れた色であるC(シアン)及びW(ホワイト)では、主走査方向の位置ずれが上限値及び下限値を超えている。このように、主走査方向の位置ずれ量が上述した上限値及び下限値を超えた場合には、プリンタ100に予め設定された検出可能範囲を超えてしまうため、各色の位置ずれ補正(色ずれ補正)が適切に行われない。
As shown in FIG. 6, in C (cyan) and W (white), which are colors separated from the reference color K (black), the positional deviation in the main scanning direction exceeds the upper limit value and the lower limit value. As described above, when the amount of misregistration in the main scanning direction exceeds the upper limit value and the lower limit value described above, it exceeds the detectable range set in advance in the
以下、本実施の形態における各色の位置ずれ補正の詳細について説明する。本実施の形態では、まず、基準色K(ブラック)と最も近いY(イエロー)の主走査方向の位置ずれ量(第1の位置ずれ量)の検出値に着目する。図6に示されるように、Y(イエロー)の主走査方向の位置ずれ量は、いかなる装置の歪みであっても±20の範囲に入っており、検出範囲を超えることなく位置ずれの検出及び補正が可能である。装置Aの歪レベルをXとし、各色の予想される主走査方向の位置ずれ量をUXとすると、位置ずれ量UXは係数Aを用いて以下の式(1)で表される。
UX=A×X (1)
The details of the misregistration correction for each color in the present embodiment will be described below. In the present embodiment, attention is first focused on the detected value of the positional deviation amount (first positional deviation amount) in the main scanning direction of Y (yellow) closest to the reference color K (black). As shown in FIG. 6, the amount of misalignment in the main scanning direction of Y (yellow) is within a range of ± 20 regardless of the distortion of any device, and the misalignment can be detected and detected without exceeding the detection range. Correction is possible. Assuming that the distortion level of the apparatus A is X and the expected displacement amount of each color in the main scanning direction is UX, the displacement amount UX is expressed by the following equation (1) using the coefficient A.
UX = A × X (1)
図7は、実施の形態における各色の係数Aの値を示す表である。図8は、実施の形態における各色のオフセット量と歪みレベルとの関係を示すグラフである。実施の形態における装置Aでは、各色における歪レベルとオフセット量との関係を示す係数Aは図7に示される表のとおりである。図7から、各色の基準色K(ブラック)からの位置ずれ量をそれぞれUXW(ホワイト),UXC(シアン),UXM(マゼンタ),UXY(イエロー)としたときに、UXW,UXC,UXM(第2の位置ずれ量)とUXY(第1の位置ずれ量)との間には、以下の式(2)から(4)の関係が成り立つ。
UXW=UXY×3.0 (2)
UXC=UXY×2.1 (3)
UXM=UXY×1.5 (4)
FIG. 7 is a table showing the value of the coefficient A for each color in the embodiment. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the offset amount of each color and the distortion level in the embodiment. In the device A in the embodiment, the coefficient A indicating the relationship between the distortion level and the offset amount in each color is as shown in the table shown in FIG. From FIG. 7, when the amount of positional deviation of each color from the reference color K (black) is UXW (white), UXC (cyan), UXM (magenta), UXY (yellow), UXW, UXC, UXM (first) 2) and UXY (first positional deviation amount), the following expressions (2) to (4) are satisfied.
UXW = UXY × 3.0 (2)
UXC = UXY × 2.1 (3)
UXM = UXY × 1.5 (4)
図7及び図8に示されるように、基準色K(ブラック)から離れた色であるほど、係数Aの値が高くなっている。これは、基準色K(ブラック)から離れた色であるほど、主走査方向の位置ずれ量が大きくなることを示している。係数Aは、同じ機種の特性としてあらかじめ求めて記憶装置61dに記録しておき、位置ずれ補正時の計算に使用する。
As shown in FIGS. 7 and 8, the value of the coefficient A is higher as the color is farther from the reference color K (black). This indicates that the position displacement in the main scanning direction increases as the color is farther from the reference color K (black). The coefficient A is obtained in advance as a characteristic of the same model, recorded in the
図9(a)及び(b)は、実施の形態における各色の位置ずれ量を検出するためのパッチ模様を示す図である。図9(a)は、各色の位置ずれが0の場合を示しており、図9(b)は、各色の位置ずれが2の場合を示している。図9(a)及び(b)におけるハッチングで示された領域は、中間転写ベルト11を示しており、白で示された領域は、位置ずれ量検出の対象となる色により形成されたパッチ模様を示している。また、黒で示された領域は、基準色K(ブラック)で形成されたパッチ模様を示している。
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating patch patterns for detecting the amount of misregistration of each color in the embodiment. FIG. 9A shows the case where the positional deviation of each color is 0, and FIG. 9B shows the case where the positional deviation of each color is 2. 9A and 9B, the hatched area indicates the
図9(a)及び(b)に示されるように、本実施の形態における主走査方向の各色の位置ずれ量の検出は、基準色K(ブラック)と、位置ずれ量を検出する色の中間転写ベルト11へのパッチ模様の重ね合わせ時の反射の濃淡を濃度検出センサ17で検出することにより行う。検出するパッチ模様は図9(a)及び(b)のとおりとし、拡散反射強度が最も高い部分のパッチ番号により位置ずれ量を算出する。位置ずれがない場合は、中央の0の部分で拡散反射強度が最も高くなるため、位置ずれ量は0と算出される。位置ずれ量検出の対象となる色(カラー)が基準色K(ブラック)に対して左に2だけずれている場合は、中央より2つ左の2の部分で拡散反射強度が最も高くなるため、位置ずれ量は2と算出される。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the position shift amount of each color in the main scanning direction in this embodiment is detected between the reference color K (black) and the color from which the position shift amount is detected. The
この位置ずれ量の検出動作でY(イエロー)の主走査方向における位置ずれ量が10と検出されたとき、装置の歪レベルを10とし、上述の式(1)より各色の主走査方向における位置ずれ量は以下の通り算出される。なお、検出値を整数とするため小数点以下は四捨五入とした。
M:15
C:21
W:30
When the positional deviation amount of Y (yellow) in the main scanning direction is detected as 10 in this positional deviation amount detection operation, the distortion level of the apparatus is set to 10, and the position of each color in the main scanning direction is calculated from the above equation (1). The amount of deviation is calculated as follows. In order to make the detected value an integer, the decimal point is rounded off.
M: 15
C: 21
W: 30
位置ずれ補正を適用しない場合、装置Aの歪みによって、上述の数値分カラーの主走査方向における位置が基準色K(ブラック)に対してずれてしまう。そこで、M(マゼンタ),C(シアン),W(ホワイト)の位置ずれ検出時のパッチ生成時は、LEDヘッド制御部64により、各々の色に対応するLEDヘッドに対する主走査方向のドットを上記数値分オフセットしてLED露光するようにする。
When the position correction is not applied, the position of the color in the main scanning direction is shifted from the reference color K (black) due to the distortion of the apparatus A. Therefore, at the time of patch generation at the time of detecting misalignment of M (magenta), C (cyan), and W (white), the
図10は、実施の形態におけるオフセット後の各色の位置ずれ量と装置の歪レベルとの関係を示すグラフである。図10において、縦軸は主走査方向の各色の位置ずれ量を示しており、横軸は装置Aの歪レベルを示している。図10において、主走査方向の各色の位置ずれ量の単位は1/1200インチ単位とし、基準色K(ブラック)に対して左にずれている方向を正で表している。 FIG. 10 is a graph showing the relationship between the amount of positional deviation of each color after offset and the distortion level of the apparatus in the embodiment. In FIG. 10, the vertical axis represents the amount of misregistration of each color in the main scanning direction, and the horizontal axis represents the distortion level of apparatus A. In FIG. 10, the unit of the positional deviation amount of each color in the main scanning direction is 1/1200 inch unit, and the direction shifted to the left with respect to the reference color K (black) is positive.
図10に示されるように、オフセット後の各色の位置ずれ量は、いかなる装置の歪レベルに対しても、上限値及び下限値(+20から−20)の範囲内に収まっていることがわかる。各色に対してオフセットする前は、図6に示されるように、各色の位置ずれ量が上限値及び下限値(+20から−20)を超えてしまい、その結果カラーが大きくずれてしまうが、各色に対してオフセットすることにより、図9(a)及び(b)における0に近い部分で反射光が最大となるパッチが存在するようになり、図10に示されるように、各色の位置ずれ量を、上限値及び下限値(+20から−20)の範囲内に収めることができる。これにより、各色(M,C,W)の位置ずれ量を、Y(イエロー)の位置ずれ量の検出時と同じ検出可能範囲で検出可能となる。Y(イエロー)に対してはオフセットする必要も無く、既にパッチ検出された値である。 As shown in FIG. 10, it can be seen that the amount of misregistration of each color after the offset is within the range of the upper limit value and the lower limit value (+20 to −20) for any distortion level of the apparatus. Before the offset for each color, as shown in FIG. 6, the amount of misregistration of each color exceeds the upper limit value and the lower limit value (+20 to −20). As a result, the color is greatly shifted. 9A and 9B, there is a patch in which the reflected light is maximum at a portion close to 0 in FIGS. 9A and 9B, and as shown in FIG. Can fall within the range of the upper limit value and the lower limit value (+20 to −20). As a result, the amount of misalignment of each color (M, C, W) can be detected within the same detectable range as when the amount of misalignment of Y (yellow) is detected. For Y (yellow), there is no need to offset, and the value has already been detected for the patch.
以上の検出結果を元に、最終的な印刷時の位置ずれ補正値は、Y(イエロー)の位置ずれから算出した位置ずれ量(UXY)に、それに対応する図10のようにオフセット後のパッチ検出値を加算した値とする。この位置ずれ補正をもって印刷時に各カラーのドットを主走査方向にオフセットして印刷する。 Based on the above detection results, the positional deviation correction value at the time of final printing is the positional deviation amount (UXY) calculated from the positional deviation of Y (yellow), and the patch after offset as shown in FIG. The detected value is added. With this misalignment correction, each color dot is offset in the main scanning direction during printing.
以上は、装置の歪レベルが0の場合に各色の位置ずれ量が0となる場合について説明した。実際には、各装置の製造時のばらつきにより、装置の歪レベルが0であっても、各色の位置ずれ量は10又はそれ以上であることが多い。そのため、予め装置の歪がない状態の各装置の各色の位置ずれ量を検出して、その補正値を算出し、上述した補正値に加味することが望ましい。 The above has described the case where the positional deviation amount of each color is 0 when the distortion level of the apparatus is 0. In practice, due to variations in manufacturing of each device, even if the distortion level of the device is 0, the displacement amount of each color is often 10 or more. Therefore, it is desirable to detect the amount of positional deviation of each color of each device in a state where there is no distortion of the device in advance, calculate the correction value, and add it to the correction value described above.
図11は、実施の形態における装置出荷検査時に検出した装置の歪がない状態(歪みレベル0である状態)における各色の位置ずれに対する補正値を示した図である。図11に示されるように、装置出荷検査時の出荷検査モードにおいて装置の歪がない状態での各色の位置ずれ(実測位置ずれ量)を検出し、その検出結果を各色の補正値FXW,FXC,FXM,FXYとして、記憶装置61dに記録しておく。
FIG. 11 is a diagram illustrating correction values for the positional deviation of each color in a state where there is no distortion of the apparatus detected at the time of apparatus shipment inspection in the embodiment (a state where the distortion level is 0). As shown in FIG. 11, in the shipping inspection mode at the time of the shipping inspection of the apparatus, a positional deviation (measured positional deviation amount) of each color in a state where there is no distortion of the apparatus is detected, and the detection result is obtained as a correction value FXW, FXC for each color. , FXM, FXY are recorded in the
Yの検出時においては、FXY(第1の実測位置ずれ量)だけ主走査方向にオフセットしてパッチ出力する。装置の歪レベルはFXYを加算しないで、前記と同樣にパッチによる色ずれ検出値とする。装置の歪レベルの検出結果より、他の各色の検出パッチ生成時には、図10で示したその他各色のFXW,FXC,FXM(第2の実測位置ずれ量)を前記UXに加算した値を主走査方向にドットをオフセットする。このときの最終的なドットオフセットは、Yについてはパッチによる位置ずれ量検出値にFXYを加算する。 When Y is detected, a patch is output with an offset in the main scanning direction by FXY (first measured positional deviation amount). The distortion level of the apparatus is not added with FXY, but is set as a color misregistration detection value by a patch as described above. Based on the detection result of the distortion level of the apparatus, when generating detection patches of other colors, the main scanning is performed by adding the FXW, FXC, FXM (second measured displacement amount) of the other colors shown in FIG. 10 to the UX. Offset the dot in the direction. As for the final dot offset at this time, with respect to Y, FXY is added to the positional deviation amount detection value by the patch.
その他のカラーの色は、パッチによる位置ずれ量検出値に、各色に対応する出荷検出値(FXW,FXC,FXM)と前記で算出した各色のUXを加算した値とする。以上により、工場出荷状態での装置の歪レベルを0としたときの位置ずれ量を、ほぼ0として装置出荷時の装置の歪に対応する位置ずれ補正(色ずれ補正)を可能とすることができる。 The other color is a value obtained by adding the detection value (FXW, FXC, FXM) corresponding to each color and the UX of each color calculated above to the positional deviation amount detection value by the patch. As described above, it is possible to perform positional deviation correction (color misregistration correction) corresponding to the distortion of the apparatus at the time of shipment of the apparatus by setting the amount of positional deviation when the distortion level of the apparatus in the factory-shipped state is 0. it can.
続いて、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kの固有のずれ量に起因する主走査方向の位置ずれを補正する方法について説明する。装置出荷後に交換の可能性のある部品であって、主走査方向の位置ずれの大きな要因となるものとして、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kがある。図12は、実施の形態におけるLEDヘッド6Kの概略的な構成を示す平面図である。他のLEDヘッド(6Wから6Y)もLEDヘッド6Kと同じ構成であるので、ここでは説明を省略する。図12に示されるように、LEDヘッド6Kは、発光素子70と、記憶装置71と、嵌合基準点72とを有する。
Next, a method for correcting the positional deviation in the main scanning direction caused by the inherent deviation amounts of the LED heads 6W, 6C, 6M, 6Y, and 6K will be described. LED heads 6W, 6C, 6M, 6Y, and 6K are components that can be replaced after shipment of the apparatus and cause large positional deviation in the main scanning direction. FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration of the
LEDヘッド6Kは、印刷濃度ムラが目立たないように主走査方向のドット単位で光量を補正する必要があり、LEDヘッド6Kの製造または出荷検査段階で各ドットまたはドット群の光量を測定し、各ドットの光補正値をLEDヘッド6K内の記憶装置61dであるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)に記録しておく。また、LEDヘッド6Kの主走査方向の各ドットに対して副走査方向の発光位置の歪を測定し、歪量として記憶装置61dに記録しておく。
The
上述の発光位置の測定では、LEDヘッド6Kとプリンタ100本体との嵌合基準点72からの絶対位置が測定可能であり全ドットの位置を検出している。全ドットの主走査方向の各ドットの基準位置からのずれ量の平均値を求め、ずれ量Xとして記憶装置61dに記録しておく。ずれ量Xは、全ドットの平均値でなくとも、ある特定の1ドットであっても2つ以上のドットのずれ量であっても構わない。
In the measurement of the light emission position, the absolute position from the
基準色K(ブラック)も含め全色のLEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kに対し、色ずれ検出及び印刷時において、あらかじめ主走査方向のドットオフセット量をLEDヘッド制御部64により設定する。各LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kの記憶装置61dに記録されたずれ量Xの値はプリンタ100の起動時に機構制御部61で読み取るものとする。部品交換などでLEDヘッド(6Wから6K)を交換した場合であっても、LEDヘッド6W,6C,6M,6Y,6Kの固有のずれ量Xに起因する主走査方向の位置ずれは、ほぼ0にすることができる。
For the LED heads 6W, 6C, 6M, 6Y, and 6K for all colors including the reference color K (black), a dot offset amount in the main scanning direction is set in advance by the LED
《3》効果
以上のように、実施の形態に係るプリンタ100によれば、副走査方向(y軸方向)に基準色(例えば、ブラック)から最も遠い色(例えば、ホワイト)までの間隔が広くなるような、特に大型で、白、クリアなどの特色を追加した画像形成装置において、装置の設置面の歪(ひずみ)により装置の全体形状に歪が生じ、各色の主走査方向に位置ずれが生じる場合、従来の位置ずれ検出パターンを変更することなく位置ずれ補正を行うことができる。これにより、補正に伴うトナー消費及び補正時間を増やすことなく位置ずれ量を検出し補正を行うことができ、また、各色が位置ずれ(色ずれ)することのない印刷が可能となる。
<< 3 >> Effect As described above, according to the
実施の形態に係るプリンタ100によれば、装置の歪がない状態における各色の主走査方向の位置ずれを予め検出し、検出結果を各色の補正値FXW,FXC,FXM,FXYとして、記憶装置61dに記録し、検出結果を考慮して位置ずれ補正を行う。これにより、装置の製造時の個体差に基づく位置ずれについても考慮することができ、位置ずれ補正(色ずれ補正)の精度を上げることができる。
According to the
《4》変形例
上記実施の形態では、本発明を中間転写方式の画像形成装置について適用した例について説明したが、本発明は、記録媒体に直接トナー像を転写する直接転写方式の画像形成装置についても適用することが可能である。また、露光手段としてLEDアレイヘッドを用いて説明したが、レーザー光を用いた印刷装置へ適用することも可能である。
<< 4 >> Modifications In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an intermediate transfer type image forming apparatus has been described. However, the present invention is directed to a direct transfer type image forming apparatus that directly transfers a toner image to a recording medium. It is possible to apply also to. Further, although the LED array head has been described as the exposure means, the present invention can be applied to a printing apparatus using laser light.
上記実施の形態では、基準色K(ブラック)と最も近い色であるY(イエロー)の主走査方向の位置ずれ量の検出値(UXY)を基準値として、各色の補正値を算出したが、基準色K(ブラック)と2番目に近い色(例えば、M(マゼンタ))の主走査方向の位置ずれ量の検出値(UXM)を基準値として、各色の補正値を算出することも可能である。この際、基準色K(ブラック)と2番目に近い色(例えば、M(マゼンタ))の主走査方向の位置ずれ量は、上記上限値及び下限値(+20から−20)の範囲内である必要がある。 In the above embodiment, the correction value of each color is calculated using the detected value (UXY) of the positional deviation amount in the main scanning direction of Y (yellow), which is the closest color to the reference color K (black), as the reference value. It is also possible to calculate a correction value for each color using the detected value (UXM) of the positional deviation amount in the main scanning direction of the reference color K (black) and the second closest color (for example, M (magenta)) as a reference value. is there. At this time, the positional deviation amount of the reference color K (black) and the second closest color (for example, M (magenta)) in the main scanning direction is within the range of the upper limit value and the lower limit value (+20 to −20). There is a need.
上記実施の形態では、本発明を5色トナー(W,C,M,Y,K)を用いた画像形成装置に適用した例を説明したが、本発明は、3色以上のトナーを用いた画像形成装置に対しても同様に適用可能である。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus using five color toners (W, C, M, Y, K) has been described. However, the present invention uses three or more color toners. The present invention can be similarly applied to an image forming apparatus.
2 用紙カセット、 3 印刷媒体、 4W,4C,4M,4Y,4K イメージドラムユニット、 5W,5C,5M,5Y,5K 転写ローラ、 6W,6C,6M,6Y,6K LEDヘッド、 11 中間転写ベルト、 12 ベルトテンションローラ、 13 ベルト駆動ローラ、 14 バックアップローラ、 15 ブレード、 16 回収容器、 17 濃度検出センサ、 18,19 搬送ローラ対、 21 2次転写ローラ、 31 給紙ローラ、 36 排出ローラ対、 37,38 用紙センサ、 50 定着手段、 51 発熱ヒータ、 52 加圧ローラ、 53 ヒートローラ、 54 温度センサ、 60 プリンタ制御部、 61a CPU、 61b タイマー、 61c カウンタ、 61d 記憶装置、 61 機構制御部、 62 高圧制御部、 63 モータ制御部、 64 LEDヘッド制御部、 65 高圧電源、 66 画像処理部、 67 操作パネル、 90,91,92,93 ベクトル、 100 プリンタ、 101 装置上面、 102 装置底面、 102a 角部。 2 paper cassette, 3 print medium, 4W, 4C, 4M, 4Y, 4K image drum unit, 5W, 5C, 5M, 5Y, 5K transfer roller, 6W, 6C, 6M, 6Y, 6K LED head, 11 intermediate transfer belt, 12 Belt tension roller, 13 belt drive roller, 14 backup roller, 15 blade, 16 collection container, 17 density detection sensor, 18, 19 transport roller pair, 21 secondary transfer roller, 31 paper feed roller, 36 discharge roller pair, 37, 38 Paper sensor, 50 fixing means, 51 heat generating heater, 52 pressure roller, 53 heat roller, 54 temperature sensor, 60 printer control unit, 61a CPU, 61b timer, 61c counter, 61d storage device, 61 mechanism control unit, 62 high pressure Control unit, 63 motor control unit, 64 LED head control unit, 65 high voltage power supply, 66 image processing unit, 67 operation panel, 90, 91, 92, 93 vector, 100 printer, 101 device top surface, 102 device bottom surface, 102a corner .
Claims (8)
媒体の搬送方向である第1の方向において、前記第1の画像形成ユニットに対して第1の距離を置いて配置され、第2の画像を形成する第2の画像形成ユニットと、
前記第1の方向において、前記第1の画像形成ユニットに対して前記第1の距離よりも長い第2の距離を置いて配置され、第3の画像を形成する第3の画像形成ユニットと、
前記第1の画像と前記第2の画像との間の前記第1の方向と直交する第2の方向における第1の位置ずれ量を検出する検出部と、
前記第1の位置ずれ量に基づいて、前記第1の画像と前記第3の画像との間の前記第2の方向における第2の位置ずれ量を決定し、前記第2の位置ずれ量に基づいて、前記第2の方向における前記第3の画像の位置を補正する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A first image forming unit for forming a first image;
A second image forming unit that is disposed at a first distance with respect to the first image forming unit in a first direction, which is a medium transport direction, and forms a second image;
A third image forming unit disposed in the first direction at a second distance longer than the first distance with respect to the first image forming unit to form a third image;
A detection unit for detecting a first positional shift amount in a second direction orthogonal to the first direction between the first image and the second image;
Based on the first displacement amount, a second displacement amount in the second direction between the first image and the third image is determined, and the second displacement amount is determined as the second displacement amount. Based on the control unit for correcting the position of the third image in the second direction;
An image forming apparatus comprising:
前記制御部は、前記係数を用いた算出式により前記第1の位置ずれ量から前記第2の位置ずれ量を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A first storage unit that stores in advance a coefficient indicating a relationship between the first positional deviation amount and the second positional deviation amount;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit determines the second misregistration amount from the first misregistration amount by a calculation formula using the coefficient.
前記制御部は、前記第1の実測位置ずれ量に基づいて前記第2の画像形成ユニットにより形成される前記第2の画像の前記第2の方向における位置の補正を行い、前記第2の実測位置ずれ量に基づいて前記第3の画像形成ユニットにより形成される前記第3の画像の前記第2の方向における位置の補正を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The first actually measured displacement amount measured in advance in the second direction between the first image and the second image, and the first image and the third image between the first image and the second image. A second storage unit that stores a second actually measured displacement amount measured in advance in the second direction;
The controller corrects the position of the second image formed by the second image forming unit in the second direction based on the first actually measured positional deviation amount, and performs the second actual measurement. 6. The position of the third image formed by the third image forming unit in the second direction is corrected based on a positional deviation amount. The image forming apparatus described.
媒体の搬送方向である第1の方向において、前記第1の画像形成ユニットに対して第1の距離を置いて配置された第2の画像形成ユニットによって第2の画像を形成するステップと、
前記第1の方向において、前記第1の画像形成ユニットに対して前記第1の距離よりも長い第2の距離を置いて配置された第3の画像形成ユニットによって第3の画像を形成するステップと、
前記第1の画像と前記第2の画像との間の前記第1の方向と直交する第2の方向における第1の位置ずれ量を検出する検出ステップと、
前記第1の位置ずれ量に基づいて、前記第1の画像と前記第3の画像との間の前記第2の方向における第2の位置ずれ量を決定するステップと、
前記第2の位置ずれ量に基づいて、前記第2の方向における前記第3の画像の位置を補正するステップと、
を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 Forming a first image by a first image forming unit;
Forming a second image by a second image forming unit disposed at a first distance with respect to the first image forming unit in a first direction which is a medium conveying direction;
Forming a third image by a third image forming unit disposed at a second distance longer than the first distance with respect to the first image forming unit in the first direction; When,
A detection step of detecting a first positional deviation amount in a second direction orthogonal to the first direction between the first image and the second image;
Determining a second displacement amount in the second direction between the first image and the third image based on the first displacement amount;
Correcting the position of the third image in the second direction based on the second displacement amount;
A control method for an image forming apparatus, comprising:
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