JP2019086285A - 画像形成装置、色ずれ補正方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】湿式電子写真方式で形成された画像の位置を1つの発光部或いは1つの受光部により測定して色ずれ補正を行う画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置1は、中間転写ベルト9に液体トナーにより、第1色の色ずれ検出用の第1の測定用画像及び第2色の色ずれ検出用の第2の測定用画像を形成する。画像形成装置1は、1つの発光部200及び第1色の補色と第2色の補色とを受光可能な受光部117を有するラインセンサユニット27を備える。画像形成装置1は、ラインセンサユニット27による第1の測定用画像の検出結果と第2の測定用画像の検出結果とに応じて、第1の測定用画像に対する第2の測定用画像の色ずれ量を測定し、色ずれ量に応じた色ずれ補正を行う。【選択図】図1
Description
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置等に関し、特に、色ずれ補正技術に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、画像形成部、中間転写体、及び定着器等を備える。画像形成部は、感光体、帯電器、露光器、現像器等で構成される。帯電器は、感光体の表面を一様に帯電する。露光器は、表面が帯電された感光体を露光することで、感光体に静電潜像を形成する。現像器は、静電潜像を現像して、感光体に現像剤像を形成する。感光体に形成された現像剤像は、中間転写体に一次転写された後にシートに転写される。中間転写体は、一方向に回転して、転写された画像をシートへの転写位置に搬送する。シートに転写された現像剤像は、定着器によりシートに定着される。このように画像形成装置は、シートへの画像形成を行う。なお、露光器は、感光体上で光を走査することで静電潜像を形成する。光の走査方向が主走査方向である。主走査方向は、中間転写体の回転方向に直交する方向となる。そのために、中間転写体の回転方向は副走査方向となる。
タンデム式のカラー画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して4つの画像形成部を備える。各画像形成部の感光体に形成される現像剤像は、それぞれ中間転写体に重なるように転写される。この際、現像剤像が転写される位置にずれが生じると、最終的に形成される画像に色ずれが生じ、画質が劣化する。通常、画像形成装置は、このような色ずれを補正する機能を有する。
色ずれ補正は、色ずれ検出用の各色の測定用画像を中間転写体上に形成し、各色の測定用画像の位置を検出し、検出した位置に応じて色ずれ量を測定することで行われる。測定用画像の位置の検出は、例えば赤外線発光部を備える反射型センサや撮像素子などの光学センサにより行われる。測定用画像は、光学センサの検出位置に応じた位置に形成される。各色の色ずれ量は、光学センサが測定用画像を検出したタイミングの変動量により測定される。画像形成装置は、各色の色ずれ量に応じて色ずれ補正を行う。特許文献1の画像形成装置は、主走査方向に対して斜めの線の検出位置から主走査方向の色ずれ量を測定し、主走査方向に並行な線の検出位置から副走査方向の色ずれ量を測定する。
画像形成装置には、液体現像剤を用いた湿式電子写真方式のものがある。湿式電子写真方式の画像形成装置は、サブミクロンサイズの極めて微細なトナーを用いるために、乾式電子写真方式の画像形成装置よりも高精細な画質の画像形成が可能である。また、湿式電子写真方式の画像形成装置は、乾式電子写真方式の画像形成装置よりも、低電力でトナーをシートに定着させることができるために、省エネルギーを実現することができる。高精細な画質を提供する画像形成装置では、色ずれ補正を高精度に行う必要がある。そのために、測定用画像を検出する光学センサとしてCIS(Contact Image Sensor)等のラインセンサが用いられる。ラインセンサは、主走査方向の全域にわたって測定用画像の位置を検出することができる。主走査方向の全域にわたって測定用画像の位置を検出することで、より正確な色ずれ量の測定が可能になり、精度のよい色ずれ補正が実現される。
湿式電子写真方式の画像形成装置では、測定用画像が、キャリア液中にトナー粒子を含む液体トナーにより形成される。液体トナーにより形成される測定用画像を光学センサで検出する場合、トナーの色により異なる波長の光を用いなければ、測定用画像の正確な測定(位置検出)ができない。このような光学センサは、複数色の光の照射或いは複数色の光の受光を行う必要があるために、1つの発光部或いは1つの受光部で全色の測定用画像を検出することが困難である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、湿式電子写真方式で形成された画像の位置を1つの発光部或いは1つの受光部により測定して色ずれ補正を行う画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の画像形成装置は、第1の感光体に第1色の画像を形成する第1の画像形成手段と、第2の感光体に第2色の画像を形成する第2の画像形成手段と、前記第1の感光体の前記第1色の画像及び前記第2の感光体の前記第2色の画像が転写される転写体と、前記転写体に形成された画像の色に応じた色の光で該画像を検出する検出手段と、前記第1の画像形成手段に色ずれ検出用の第1の測定用画像を形成させ、前記第2の画像形成手段に色ずれ検出用の第2の測定用画像を形成させ、前記転写体に転写された前記第1の測定用画像の検出結果と、前記転写体に転写された前記第2の測定用画像の検出結果とに応じて、前記第1の測定用画像に対する前記第2の測定用画像の色ずれ量を測定し、前記色ずれ量に応じた色ずれ補正を行う制御手段と、を備え、前記検出手段は、前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた光とを発光可能な発光手段及び1つの受光手段と、1つの発光手段及び前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた色の光とを受光可能な受光手段と、のいずれか一方の構成を備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像の位置を1つの発光手段或いは1つの受光手段により測定して色ずれ補正を行うことができる。
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。
(画像形成装置)
図1は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式のフルカラープリンタである。画像形成装置1は、異なる色(ここでは4色)の画像を形成する画像形成部Y、M、C、K、中間転写ベルト9、及び定着器23等を備える。画像形成装置1は、シートSを収納する給紙カセット17及び手差しトレイ13を備える。画像形成装置1は、給紙カセット17或いは手差しトレイ13から給紙されるシートSに画像を形成して、排紙トレイ26に排出する。
図1は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式のフルカラープリンタである。画像形成装置1は、異なる色(ここでは4色)の画像を形成する画像形成部Y、M、C、K、中間転写ベルト9、及び定着器23等を備える。画像形成装置1は、シートSを収納する給紙カセット17及び手差しトレイ13を備える。画像形成装置1は、給紙カセット17或いは手差しトレイ13から給紙されるシートSに画像を形成して、排紙トレイ26に排出する。
画像形成部Yは、イエローの画像形成を行う。画像形成部Mは、マゼンタの画像形成を行う。画像形成部Cは、シアンの画像形成を行う。画像形成部Kは、ブラックの画像形成を行う。画像形成部Y、M、C、Kは、同じ構成であり、形成する画像の色が異なるのみである。ここでは画像形成部Yの構成について説明し、画像形成部M、C、Kの構成の説明を省略する。
画像形成部Yは、感光ドラム2a、帯電器3a、露光器5a、現像器8aを含む現像ユニット7a、一次転写部6a、及びクリーナ4aを備える。感光ドラム2aは、ドラム形状の感光体であり、図中反時計回りに回転する。帯電器3aは、回転する感光ドラム2aの表面を一様に帯電させる。露光器5aは、表面が一様に帯電した感光ドラム2aに、所定の画像データに応じて光を照射して、感光ドラム2aに画像データに応じた静電潜像を形成する。露光器5aは、例えば半導体レーザを光源として有し、レーザ光により感光ドラム2aを走査することで静電潜像を形成する。現像器8aは、現像剤により静電潜像を現像して、感光ドラム2aにイエローの画像(現像剤像)を形成する。例えば現像器8aは、イエローのトナーにより現像することで感光ドラム2aにイエローのトナー像を形成する。一次転写部6aは、感光ドラム2aに形成されたトナー像を中間転写ベルト9に転写する。クリーナ4aは、転写後に感光ドラム2aに残留するトナーを除去する。
同様に画像形成部Mは、感光ドラム2bにマゼンタのトナー像を形成する。画像形成部Cは、感光ドラム2cにシアンのトナー像を形成する。画像形成部Kは、感光ドラム2dにブラックのトナー像を形成する。各感光ドラム2b、2c、2dに形成された各色のトナー像は、一次転写部6b、6c、6dにより、中間転写ベルト9に転写される。
中間転写ベルト9は、ローラ10、11、及び回転ローラ21に懸架されて図中時計回りに回転する転写体である。中間転写ベルト9は、各感光ドラム2a、2b、2c、2dから、回転に応じて順次トナー像が転写される。色ずれが正確に補正される場合、中間転写ベルト9には、色ずれの無いフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト9は、回転することでトナー像を回転ローラ21及び二次転写ローラ22により構成される二次転写部211に搬送する。なお、画像形成部Y、M、C、Kは、中間転写ベルト9の回転方向(画像の搬送方向)の上流から、画像形成部Y、画像形成部M、画像形成部C、画像形成部Kの順に配置される。画像形成部Kの中間転写ベルト9の回転方向の下流側には、中間転写ベルト9に形成される画像の位置を検出するためのラインセンサユニット27が設けられる。
給紙カセット17に収納されたシートSは、ピックアップローラ18、19により1枚ずつ給紙され、縦パスローラ20を介してレジストローラ16に搬送される。手差しトレイ13に収納されたシートSは、ピックアップローラ14、15により1枚ずつ給紙され、レジストローラ16に搬送される。レジストローラ16は、シートSの斜行等を補正し、中間転写ベルト9が二次転写部211にトナー像を搬送するタイミングに合わせて、二次転写部211へシートSを搬送する。シートSを搬送する各ローラは、高速で安定したシートSの搬送動作を実現するために、各々独立したステッピングモータにより駆動される。二次転写部211は、中間転写ベルト9が担持するトナー像をシートSに転写する。転写後に中間転写ベルト9に残留するトナーは、中間転写ベルトクリーナ12により除去される。
トナー像が転写されたシートSは、二次転写部211から定着器23へ搬送される。定着器23は、定着ローラ231及び内排紙ローラ24を備える。定着ローラ231は、トナー像が転写されたシートSを加熱及び加圧することで、トナーをシートSに定着させる。これによりシートSに画像が形成される。内排紙ローラ24は、画像が形成されたシートSを排紙ローラ25へ搬送する。排紙ローラ25は、定着器23から搬送されるシートSを排紙トレイ26へ排出する。
画像形成装置1は、以上のようにシートSへの画像形成を行う。なお、以下の説明において、露光器5a〜5dの光が感光ドラム2a〜2dを走査する方向(図中奥行き方向)を主走査方向、主走査方向に直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は、中間転写ベルト9の回転方向と同じ方向である。
(ラインセンサユニット)
図2は、ラインセンサユニット27の説明図である。ラインセンサユニット27は、R(赤)G(緑)B(青)の3色の光を発光可能な発光部及び1つの受光部を備える構成と、1つの発光部及びRGBの3色の光を受光可能な受光部を備える構成と、のいずれか一方の構成である。本実施形態では、1つの発光部及びRGBの3色の光を受光可能な受光部を備える構成について説明する。なお、RGBの3色の発光部及び1つの受光部を備える構成であっても、1つの発光部及びRGBの3色の光を受光可能な受光部を備える構成と同様の作用効果が得られる。
図2は、ラインセンサユニット27の説明図である。ラインセンサユニット27は、R(赤)G(緑)B(青)の3色の光を発光可能な発光部及び1つの受光部を備える構成と、1つの発光部及びRGBの3色の光を受光可能な受光部を備える構成と、のいずれか一方の構成である。本実施形態では、1つの発光部及びRGBの3色の光を受光可能な受光部を備える構成について説明する。なお、RGBの3色の発光部及び1つの受光部を備える構成であっても、1つの発光部及びRGBの3色の光を受光可能な受光部を備える構成と同様の作用効果が得られる。
図2(a)は、発光部200及び受光部117を備えるラインセンサユニット27の構成及び動作の説明図である。発光部200は、中間転写ベルト9に向けて光200aを照射する。受光部117は、中間転写ベルト9による光200aの反射光117aを受光する。中間転写ベルト9が画像119(トナー像)を担持する場合、受光部117は、画像119による反射光117aも受光する。このようにラインセンサユニット27は、発光部200及び受光部117により、検出範囲内の中間転写ベルト9及び画像119の読取動作を行う。
図2(b)は、発光部200の構成例示図である。発光部200は、発光素子120及びライトガイド121を備える。発光素子120は、例えばLED(Light Emitting Diode)等であり、光をライトガイド121に向けて出射する。ライトガイド121は、発光素子120から出射された光を、中間転写ベルト9の主走査方向の長さと略同じ長さのライトガイド幅の光200aとして、中間転写ベルト9に向けて照射する。ライトガイド121は、長辺が主走査方向になるように配置され、中間転写ベルト9上を主走査方向に線状に照らすように光200aを照射する。
図2(c)は、受光部117の構成例示図である。受光部117は、RGBの各色に対応したラインセンサ100R、100G、100Bを備える。ラインセンサ100R、100G、100Bは、それぞれ主走査方向に複数の受光素子100R−n、100G−n、100B−nが配列される。各受光素子100R−n、100G−n、100B−nに対応して、個々に独立したセルフォック(登録商標)レンズ118R、118G、118Bが設けられる。中間転写ベルト9及び中間転写ベルト9が担持する画像119による反射光117aは、セルフォック(登録商標)レンズ118R、118G、118Bを介してラインセンサ100R、100G、100Bに導かれる。 反射光117aは、ラインセンサ100R、100G、100Bの受光素子100R−n、100G−n、100B−nに受光される。
ラインセンサ100Rの受光素子100R−nは、赤色の光を透過する赤色フィルタを有し、赤色の反射光117aを受光する。ラインセンサ100Gの受光素子100G−nは、緑色の光を透過する緑色フィルタを有し、緑色の反射光117aを受光する。ラインセンサ100Bの受光素子100B−nは、青色の光を透過する青色フィルタを有し、青色の反射光117aを受光する。
複数の受光素子100R−n、100G−n、100B−n及びセルフォック(登録商標)レンズ118R、118G、118Bは、例えば解像度が600[dpi]のときに、それぞれ約8000個配列される。受光素子100R−n、100G−n、100B−nは、例えば主走査方向の1画素に対して1個設けられる。nは自然数であり、主走査方向の画素位置を表す。セルフォック(登録商標)レンズ118R、118G、118Bは、被検出対象である画像119の検出面に多少の距離変動が生じても、ピントずれの影響が少なく検出精度を高めるために設けられている。
(液体トナーで形成された画像の検出)
ラインセンサユニット27により中間転写ベルト9に形成された液体トナーによる画像119を検出する場合について説明する。図3は、液体トナーにより形成される画像119の検出方法の説明図である。図3(a)に示すように、中間転写ベルト9に形成される画像119は、キャリア液500の中にトナー粒子501を含む液体トナーにより構成される。ラインセンサユニット27の発光部200が照射する光200aは、キャリア液500への入射時に鏡面反射503される。そのために、キャリア液500中のトナー粒子501に照射される光量が大きく減少し、トナー粒子501による拡散反射光504が極めて少なくなる。この場合、ラインセンサユニット27の受光部117は、拡散反射光504の受光量が少なく、画像119の正確な位置検出が困難である。
ラインセンサユニット27により中間転写ベルト9に形成された液体トナーによる画像119を検出する場合について説明する。図3は、液体トナーにより形成される画像119の検出方法の説明図である。図3(a)に示すように、中間転写ベルト9に形成される画像119は、キャリア液500の中にトナー粒子501を含む液体トナーにより構成される。ラインセンサユニット27の発光部200が照射する光200aは、キャリア液500への入射時に鏡面反射503される。そのために、キャリア液500中のトナー粒子501に照射される光量が大きく減少し、トナー粒子501による拡散反射光504が極めて少なくなる。この場合、ラインセンサユニット27の受光部117は、拡散反射光504の受光量が少なく、画像119の正確な位置検出が困難である。
そのためにラインセンサユニット27は、画像119が形成される下地部となる中間転写ベルト9による拡散反射光505を検出することで、液体トナーで形成される画像119の位置を検出する。この場合、下地部となる中間転写ベルト9の画像119が形成される面が白色で構成される。白色の下地で光200aを反射することで、拡散反射光505の光量を増加する。中間転写ベルト9の画像119が形成される面の反射特性は、例えば、Lab色空間においてLが70以上、aが−10以上+10以下、bが−20以上+70以下である。ラインセンサユニット27は、キャリア液500中のトナー粒子501の色に応じた色の、光200aを照射或いは反射光117aを受光する。
図3(b)は、トナー粒子501の色に応じた光200a或いは反射光117aの色を説明する。トナー粒子501の色に応じた光200a或いは反射光117aの色は、トナー粒子501の色の補色である。ラインセンサユニット27は、発光部200から液体トナーの色の補色波長507の光200aを照射、或いは受光部117に補色波長507のフィルタを備える。このようなラインセンサユニット27は、中間転写ベルト9による拡散反射光505の光量508とトナー粒子501による拡散反射光の光量510との差(光吸収分509の差)を検出する。これによりトナー粒子501のキャリア液500中の粒子量が検出される。色ずれ検出用の画像119である測定用画像は、複数色(本実施形態では4色)で形成されるため、検出のためには、複数の補色の光200aを照射、或いは複数の補色波長507のフィルタを用いる。上記の通り、本実施形態では複数の補色波長507のフィルタ(赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ)を用いる例について説明する。
(測定用画像の色と受光部との関係)
図4は、測定用画像の色に対する受光部117のフィルタ色の選定の説明図である。画像形成装置1は、中間転写ベルト9に形成される測定用画像の色に応じて、受光部117のラインセンサ100R、100G、100Bのいずれの読取結果により処理を行うかを、予め選定する必要がある。ラインセンサ100R、100G、100Bの選定には、明度の高い中間転写ベルト9の下地部とトナー粒子501との光吸収分の差が用いられる。下地部の光反射率Ritbと、トナー粒子501の光反射率との差が大きいほど、下地と測定用画像との差が明確になり、中間転写ベルト9上の測定用画像の位置が検出しやすくなる。そのために、トナー粒子501の光吸収率が大きい、つまりトナー粒子501の反射率が低い波長を選定することで、ダイナミックレンジを大きく確保して、測定用画像を安定して検出することができる。
図4は、測定用画像の色に対する受光部117のフィルタ色の選定の説明図である。画像形成装置1は、中間転写ベルト9に形成される測定用画像の色に応じて、受光部117のラインセンサ100R、100G、100Bのいずれの読取結果により処理を行うかを、予め選定する必要がある。ラインセンサ100R、100G、100Bの選定には、明度の高い中間転写ベルト9の下地部とトナー粒子501との光吸収分の差が用いられる。下地部の光反射率Ritbと、トナー粒子501の光反射率との差が大きいほど、下地と測定用画像との差が明確になり、中間転写ベルト9上の測定用画像の位置が検出しやすくなる。そのために、トナー粒子501の光吸収率が大きい、つまりトナー粒子501の反射率が低い波長を選定することで、ダイナミックレンジを大きく確保して、測定用画像を安定して検出することができる。
図4は、下地部の光反射率Ritb、イエローの反射率Ry、マゼンタの反射率Rm、シアンの反射率Rc、及びブラックの反射率Rkを例示する。図4は、波長が400[nm]〜800[nm]の範囲内における、イエローの最小反射率Ry_min、マゼンタの最小反射率Rm_min、シアンの最小反射率Rc_min、ブラックの最小反射率Rk_minを例示する。ラインセンサ100Rの検出波長λred、ラインセンサ100Gの検出波長λgreen、及びラインセンサ100Bの検出波長λblueと、測定用画像の各色の反射率と、の関係から、使用するラインセンサが設定される。各色の最小反射率となる波長を検出波長とするラインセンサが、使用するラインセンサに設定される。
図4では、λ(Ry_min)≒λblue、λ(Rm_min)≒λgreen、λ(Rc_min)≒λred、及びλ(Rk_min)≒λgreenである。この場合、イエローの測定用画像の検出には、青色フィルタを持つラインセンサ100Bが用いられる。マゼンタの測定用画像の検出には、緑色フィルタを持つラインセンサ100Gが用いられる。シアンの測定用画像の検出には、赤色フィルタを持つラインセンサ100Rが用いられる。ブラックの測定用画像の検出には、緑色フィルタを持つラインセンサ100Gが用いられる。
(コントローラ)
図5は、画像形成装置1の動作を制御するコントローラの説明図である。図5(a)は、コントローラの構成図である。図5(b)は、中間転写ベルト9に後述の色ずれ検出用の測定用画像を形成する際の信号の説明図である。
図5は、画像形成装置1の動作を制御するコントローラの説明図である。図5(a)は、コントローラの構成図である。図5(b)は、中間転写ベルト9に後述の色ずれ検出用の測定用画像を形成する際の信号の説明図である。
コントローラ300は、CPU(Central Processing Unit)340を有する。コントローラ300は、CPU340により所定のコンピュータプログラムを実行することで画像形成装置1の動作を制御するコンピュータである。ここでは、色ずれ補正のためのコントローラ300の機能について説明する。コントローラ300は、画像入力装置301、画像形成部Y、M、C、K及びラインセンサユニット27が接続される。
コントローラ300は、画像形成部Y、M、C、Kに、各色の測定用画像を形成するための測定用画像データ330a〜330dを順次送信して、画像形成部Y、M、C、Kに測定用画像を形成させる。測定用画像データ330aは、イエローの測定用画像を形成するためのデータである。測定用画像データ330bは、マゼンタの測定用画像を形成するためのデータである。測定用画像データ330cは、シアンの測定用画像を形成するためのデータである。測定用画像データ330dは、ブラックの測定用画像を形成するためのデータである。
画像形成部Y、M、C、Kは、測定用画像データ330a〜330dに応じて感光ドラム2a〜2dに測定用画像を形成する。感光ドラム2a〜2dに形成された各色の測定用画像は、中間転写ベルト9に転写される。図5(b)に示すタイミングで測定用画像データ330a〜330dがコントローラ300から画像形成部Y、M、C、Kへ送信されることで、中間転写ベルト9には、各色の測定用画像が所定間隔で形成される。
コントローラ300は、中間転写ベルト9に形成された各色の測定用画像がラインセンサユニット27の検出範囲を通過するタイミングで、ラインセンサユニット27にイネーブル信号330Rを送信する。ラインセンサユニット27は、イネーブル信号330Rを取得して読取動作を行う。イネーブル信号330Rが複数回(イネーブル信号330R1〜330R4)送信されるために、ラインセンサユニット27は、中間転写ベルト9の副走査方向に複数回の読取動作を順次行う。
ラインセンサユニット27がイネーブル信号330R1に応じて読み取った(取得した)データを取得データD330R1とする。取得データD330R1は、RGBの各色の読取データである取得データD330R1r、D330R1g、D330R1bを含む。各色の測定用画像は、中間転写ベルト9の副走査方向に予め決められた順に形成される。コントローラ300は、取得データD330R1r、D330R1g、D330R1bを、各色の測定用画像の副走査方向への並び順に応じて画像検出に用いる。
コントローラ300は、図4で説明したように、測定用画像の色に対応するラインセンサによる取得データを用いて画像検出を行う。例えば、1番目の測定用画像データ330aによる測定用画像の色がマゼンタである場合、コントローラ300は、取得データD330R1の内、緑色フィルタを介して取得される取得データD330R1gを用いて画像検出を行う。2番目の測定用画像データ330bによる測定用画像の色がイエローである場合、コントローラ300は、取得データD330R1の内、青色フィルタを介して取得される取得データD330R1bを用いて画像検出を行う。3番目の測定用画像データ330cによる測定用画像の色がシアンである場合、コントローラ300は、取得データD330R1の内、赤色フィルタを介して取得される取得データD330R1rを用いて画像検出を行う。
コントローラ300は、測定用画像の色毎に対応する取得データに応じて、各測定用画像の位置を検出する。コントローラ300は、検出した各測定用画像の位置により各色の測定用画像の色ずれ量を測定する。コントローラ300は、測定した色ずれ量に応じた色ずれ補正データを生成する。コントローラ300は、生成した色ずれ補正データを所定のメモリ等に格納し、画像形成時の色ずれ補正処理に用いる。
画像入力装置301は、スキャナ等であり、シートSに形成する画像を表す画像データをコントローラ300に送信する。コントローラ300は、画像入力装置301から取得した画像データに色ずれ補正データに基づく色ずれ補正を行い、補正後の画像データを画像形成部Y、M、C、Kに送信する。画像形成部Y、M、C、Kの露光器5a〜5dは、色ずれ補正後の画像データに応じて感光ドラム2a〜2dに静電潜像を形成する。静電潜像が現像、転写されることで、シートSに色ずれ補正された画像形成が行われる。
(測定用画像)
図6は、色ずれ検出用の測定用画像の説明図である。この測定用画像は、主走査方向に同色のパッチ画像が等間隔に並んで中間転写ベルト9の主走査方向の全域に構成され、副走査方向に基準色のパッチ画像が他の色のパッチ画像を挟んで構成される。各パッチ画像は、副走査方向に長い矩形で構成される。主走査方向に並ぶ複数の同色のパッチ画像が、該色の測定用画像である。
図6は、色ずれ検出用の測定用画像の説明図である。この測定用画像は、主走査方向に同色のパッチ画像が等間隔に並んで中間転写ベルト9の主走査方向の全域に構成され、副走査方向に基準色のパッチ画像が他の色のパッチ画像を挟んで構成される。各パッチ画像は、副走査方向に長い矩形で構成される。主走査方向に並ぶ複数の同色のパッチ画像が、該色の測定用画像である。
本実施形態では、第1色を基準色とする。各色の測定用画像は、副走査方向に、ラインセンサユニット27の受光部117に読み取られる順に、以下のように配置される。まず、第1色の測定用画像601が配置される。第1色の測定用画像601の次に第2色の測定用画像602が配置される。第2色の測定用画像602の次に第3色の測定用画像603が配置される。第3色の測定用画像603の次に第4色の測定用画像604が配置される。第4色の測定用画像604の次に第1色の測定用画像605が配置される。各色の測定用画像601〜605は、副走査方向に所定の間隔αで配置される。
主走査方向に並ぶ各パッチ画像は、ラインセンサ100R、100G、100Bの複数の受光素子100R−n、100G−n、100B−nに対応して形成される。そのために、各パッチ画像が主走査方向及び副走査方向に等間隔で整列して形成され、且つ色ずれ補正が正確に行われている場合、パッチ画像は、対応する受光素子で読み取られる。この場合、副走査方向に並ぶパッチ画像は、同じ受光素子で検出されることになる。各パッチ画像の黒丸は、該パッチ画像の主走査方向の重心を表す。
コントローラ300は、第1色の測定用画像601と測定用画像605とから、第1色のパッチ画像の主走査方向の位置を検出する。コントローラ300は、検出した第1色のパッチ画像の位置を通る副走査方向の直線と、第2色〜第4色の測定用画像602〜604のそれぞれの副走査方向の位置を通る直線と、の交点を仮想基準位置として算出する。仮想基準位置と、第2色〜第4色の測定用画像602〜604のそれぞれの主走査方向の位置との差分が、色ずれ補正で補正される位置ずれ量である。図6に例示する測定用画像は、第1色(基準色)に対して、第2色及び第3色の測定用画像602、603に色ずれが生じており、第4色の測定用画像604に色ずれが生じていない。
本実施形態の画像形成装置1は、このような複数色(4色)の測定用画像の位置を検出するために、色毎のフィルタが設けられるラインセンサ100R、100G、100Bを用いる。コントローラ300は、測定用画像の色に応じた色のラインセンサから出力される取得データに応じて、画像の位置の検出を行う。測定用画像の色により、色ずれ量の測定に用いる取得データが切り替えられる。コントローラ300は、基準色(第1色)の位置に対する他の色(第2〜第4色)の位置により、他の色の色ずれ量を測定する。
(色ずれ補正処理)
図7は、このような構成の画像形成装置1による色ずれ補正データの生成処理を表すフローチャートである。
図7は、このような構成の画像形成装置1による色ずれ補正データの生成処理を表すフローチャートである。
コントローラ300は、色ずれ補正処理を開始すると、まず、測定用画像データ330a〜330dを画像形成部Y、M、C、Kに送信して、色ずれ検出用の測定用画像を形成させる(S701)。画像形成部Y、M、C、Kは、それぞれ、対応する測定用画像データ330a〜330dに応じた測定用画像を感光ドラム2a〜2dに形成する。各感光ドラム2a〜2dに形成された測定用画像は、中間転写ベルト9に転写される。これにより、中間転写ベルト9に各色の測定用画像601〜605が形成される(S702)。
コントローラ300は、所定のタイミングでイネーブル信号330Rをラインセンサユニット27へ送信する(S703)。イネーブル信号330Rがオンするタイミングは、中間転写ベルト9に形成された測定用画像の副走査方向の1行目(測定用画像601の1行目)がラインセンサユニット27の検出範囲に到達するタイミングである。ラインセンサユニット27は、イネーブル信号330Rに応じて測定用画像の読み取りを開始する(S704)。ここでは、ラインセンサユニット27は、第1色の測定用画像601の副走査方向の1行目からm行目(mは自然数)までを読み取る。これによりコントローラ300は、ラインセンサユニット27の各ラインセンサ100R、100G、100Bから、1行目からm行目までの第1色の測定用画像601の読取結果を取得する。
コントローラ300は、ラインセンサユニット27に複数回の読み取りを行わせる。図6の例では、各色の測定用画像601〜605が副走査方向に5つ並ぶため、コントローラ300は、ラインセンサユニット27に5回の読み取りを行わせる。
そのためにコントローラ300は、再度、イネーブル信号330Rをラインセンサユニット27へ送信する(S705)。ラインセンサユニット27は、イネーブル信号330Rに応じて測定用画像の読み取りを開始する(S706)。ラインセンサユニット27は、第2色の測定用画像602の副走査方向の1行目からm行目までを読み取る。これによりコントローラ300は、ラインセンサユニット27の各ラインセンサ100R、100G、100Bから第2色の測定用画像602の読取結果を取得する。コントローラ300は、副走査方向の測定用画像の数n(図6では5)に応じた回数の読み取りが終了したかを確認する(S707)。読み取りが終了していない場合(S707:N)、コントローラ300は、読み取り回数を1インクリメントして(S708)、測定用画像603〜605の読み取りが終了するまでS705〜S708の処理を繰り返し行う。
そのためにコントローラ300は、再度、イネーブル信号330Rをラインセンサユニット27へ送信する(S705)。ラインセンサユニット27は、イネーブル信号330Rに応じて測定用画像の読み取りを開始する(S706)。ラインセンサユニット27は、第2色の測定用画像602の副走査方向の1行目からm行目までを読み取る。これによりコントローラ300は、ラインセンサユニット27の各ラインセンサ100R、100G、100Bから第2色の測定用画像602の読取結果を取得する。コントローラ300は、副走査方向の測定用画像の数n(図6では5)に応じた回数の読み取りが終了したかを確認する(S707)。読み取りが終了していない場合(S707:N)、コントローラ300は、読み取り回数を1インクリメントして(S708)、測定用画像603〜605の読み取りが終了するまでS705〜S708の処理を繰り返し行う。
読み取りが終了した場合(S707:Y)、コントローラ300は、ラインセンサユニット27から取得した読取結果の処理を行う。コントローラ300は、まず、各色の測定用画像601〜605のそれぞれで読取結果の副走査方向の値を平均化する(S709)。読取結果は、測定用画像601〜605の副走査方向の1行目からm行目までの読取値を含む。コントローラ300は、主走査方向の位置(画素)毎に、副走査方向の1行目からm行目まで読取結果を平均化する。
コントローラ300は、平均化した読取結果から、測定用画像601〜605の色に対応した測定データを抽出する(S710)。測定用画像601〜605は、中間転写ベルト9の予め定められた位置に形成される。そのためにコントローラ300は、測定用画像の色と、測定データとの相関を予め決めておくことができる。コントローラ300は、図4で説明したように、測定用画像601〜605の色の補色のラインセンサの読取結果の平均値から測定データを抽出する。コントローラ300は、抽出した測定データに基づいて基準色に対する他の色の色ずれ量を測定する(S711)。
コントローラ300は、色ずれ量に応じた色ずれ補正データを生成する(S712)。コントローラ300は、生成した色ずれ補正データをメモリに格納してこの処理を終了する。コントローラ300は、画像形成時に、この色ずれ補正データにより画像データの色ずれ補正を行い、補正後の画像データを画像形成部Y、M、C、Kに送信して、画像形成を行わせる。これにより、色ずれ量を「0」とした画像形成処理が行われる。
(測定用画像の色と受光部との関係2)
基準色と他の色との相対的な位置ずれを検出する場合、ラインセンサ100R、100G、100Bの配置のバラツキを考慮する必要がある。基準色がマゼンタ、色ずれの検出対象色がイエローの場合について説明する。マゼンタの測定用画像は、グリーンのラインセンサ100Gに検出される。イエローの測定用画像は、ブルーのラインセンサ100Bに検出される。ラインセンサ100G及びラインセンサ100Bの配置にバラツキがある場合、その配置のバラツキが色ずれ補正データに影響する。そのために色ずれ補正の結果に誤差が生じる。そこで、同じラインセンサにより基準色の測定用画像と他の色の測定用画像とを検出することで、配置のバラツキの影響を抑制する。
基準色と他の色との相対的な位置ずれを検出する場合、ラインセンサ100R、100G、100Bの配置のバラツキを考慮する必要がある。基準色がマゼンタ、色ずれの検出対象色がイエローの場合について説明する。マゼンタの測定用画像は、グリーンのラインセンサ100Gに検出される。イエローの測定用画像は、ブルーのラインセンサ100Bに検出される。ラインセンサ100G及びラインセンサ100Bの配置にバラツキがある場合、その配置のバラツキが色ずれ補正データに影響する。そのために色ずれ補正の結果に誤差が生じる。そこで、同じラインセンサにより基準色の測定用画像と他の色の測定用画像とを検出することで、配置のバラツキの影響を抑制する。
図8は、この場合の、測定用画像の色に対する受光部117のフィルタ色の選定の説明図である。図8は、イエローの反射率Ry、マゼンタの反射率Rm、シアンの反射率Rc、及びブラックの反射率Rkを例示する。基準色であるマゼンタの反射率Rmと色ずれの検出対象色の反射率との積が、波長400[nm]〜800[nm]の帯域内における最小となる波長を、検出最適波長(λpy、λpc、λpk)とする。検出最適波長は、予め算出される。検出最適波長は、例えば以下のように算出される。
Rmy=Rm×Ry
Rmc=Rm×Rc
Rmk=Rm×Rk
Rmy=Rm×Ry
Rmc=Rm×Rc
Rmk=Rm×Rk
Rmyは、400[nm]〜800[nm]の帯域内において波長λmy_minで最小となる。波長λmy_minは、イエローの測定用画像を検出するための検出最適波長λpyである。Rmcは、400[nm]〜800[nm]の帯域内において波長λmc_minで最小となる。波長λmc_minは、シアンの測定用画像を検出するための検出最適波長λpcである。Rmkは、400[nm]〜800[nm]の帯域内において波長λmk_minで最小となる。波長λmk_minは、ブラックの測定用画像を検出するための検出最適波長λpkである。
ラインセンサ100R、100G、100Bのうち、検出する波長が検出最適波長に近いラインセンサが、当該色の測定用画像の検出に用いられる。ラインセンサ100Rは、検出波長λredに近い検出最適波長の色の測定用画像を検出する。ラインセンサ100Gは、検出波長λgreenに近い検出最適波長の色の測定用画像を検出する。ラインセンサ100Bは、検出波長λblueに近い検出最適波長の色の測定用画像を検出する。図8によると以下のような関係になる。
λpy=λmy_min≒λblue
λpc=λmc_min≒λgreen
λpk=λmk_min≒λgreen
λpy=λmy_min≒λblue
λpc=λmc_min≒λgreen
λpk=λmk_min≒λgreen
したがって、基準色(マゼンタ)に対する各色の色ずれを検知する場合、マゼンタとイエローの色ずれは、青色フィルタを有するラインセンサ100Bの測定データに基づいて測定される。マゼンタとシアンの色ずれは、緑色フィルタを有するラインセンサ100Gの測定データに基づいて測定される。マゼンタとブラックの色ずれは、緑色フィルタを有するラインセンサ100Gの測定データに基づいて測定される。
コントローラ300は、基準色と検出対象の色との関係に応じて色ずれ量の測定に用いる測定データを決定することで、ラインセンサの配置にバラツキがある場合であっても、バラツキの影響を抑制して精度よく色ずれ量を測定することができる。
以上のような本実施形態の画像形成装置1は、測定対象となる画像を、その色を最も検出しやすい色の波長で検出する。その検出結果により色ずれ量を測定し、色ずれ補正を行うことで、画像形成装置1は、湿式電子写真方式であっても正確な色ずれ補正を実現することができる。なお、画像形成装置1は、発光部200が出射する光の波長を測定用画像の色に応じて決定することで、同様の効果を得ることができる。
Claims (9)
- 第1の感光体に第1色の画像を形成する第1の画像形成手段と、
第2の感光体に第2色の画像を形成する第2の画像形成手段と、
前記第1の感光体の前記第1色の画像及び前記第2の感光体の前記第2色の画像が転写される転写体と、
前記転写体に形成された画像の色に応じた色の光で該画像を検出する検出手段と、
前記第1の画像形成手段に色ずれ検出用の第1の測定用画像を形成させ、前記第2の画像形成手段に色ずれ検出用の第2の測定用画像を形成させ、前記転写体に転写された前記第1の測定用画像の検出結果と、前記転写体に転写された前記第2の測定用画像の検出結果とに応じて、前記第1の測定用画像に対する前記第2の測定用画像の色ずれ量を測定し、前記色ずれ量に応じた色ずれ補正を行う制御手段と、を備え、
前記検出手段は、前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた光とを発光可能な発光手段及び1つの受光手段と、1つの発光手段及び前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた色の光とを受光可能な受光手段と、のいずれか一方の構成を備えることを特徴とする、
画像形成装置。 - 前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた光とを発光可能な前記発光手段は、前記第1色の補色の光と前記第2色の補色の光とを発光可能であることを特徴とする、
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた色の光とを受光可能な前記受光手段は、前記第1色の補色の光と前記第2色の補色の光とを受光可能であることを特徴とする、
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた色の光とを受光可能な前記受光手段は、前記第1色の補色の光を透過するフィルタを有する受光素子を備えるラインセンサと、前記第2色の補色の光を透過するフィルタを有する受光素子を備えるラインセンサと、を備えることを特徴とする、
請求項1又は3記載の画像形成装置。 - 前記検出手段は、前記第1色の画像と前記第2色の画像との反射率の積が波長400[nm]〜800[nm]の帯域内で最小となる波長で、前記第1の測定用画像と前記第2の測定用画像とを検出することを特徴とする、
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記転写体は、前記画像が形成される面の反射特性が、Lab色空間においてLが70以上、aが−10以上+10以下、bが−20以上+70以下であり、
前記制御手段は、前記転写体の前記画像が形成される面の検出結果と前記第1の測定用画像の検出結果とにより前記第1の測定用画像の位置を検出し、前記転写体の前記画像が形成される面の検出結果と前記第2の測定用画像の検出結果とにより前記第2の測定用画像の位置を検出し、前記第1の測定用画像の位置と前記第2の測定用画像の位置とにより前記第1の測定用画像に対する前記第2の測定用画像の色ずれ量を測定することを特徴とする、
請求項1〜5のいずれか1項記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、測定した前記色ずれ量に応じて色ずれ補正に用いる色ずれ補正データを生成して所定の格納手段に格納し、画像形成時に前記色ずれ補正の補正データに基づく色ずれ補正を行うことを特徴とする、
請求項1〜6のいずれか1項記載の画像形成装置。 - 前記第1の画像形成手段は、前記第1色の液体トナーにより画像を形成し、
前記第2の画像形成手段は、前記第2色の液体トナーにより画像を形成することを特徴とする、
請求項1〜7のいずれか1項記載の画像形成装置。 - 第1の感光体に第1色の液体トナーにより画像を形成する第1の画像形成手段と、
第2の感光体に第2色の液体トナーにより画像を形成する第2の画像形成手段と、
前記第1の感光体の前記第1色の画像及び前記第2の感光体の前記第2色の画像が転写される転写体と、
前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた光とを発光可能な発光手段及び1つの受光手段と、1つの発光手段及び前記第1色に応じた色の光と前記第2色に応じた色の光とを受光可能な受光手段とのいずれか一方の構成を有し、前記転写体に形成された画像を検出する検出手段と、を備える画像形成装置により実行される方法であって、
前記第1の画像形成手段により、前記第1の感光体に色ずれ検出用の第1の測定用画像を形成し、
前記第2の画像形成手段により、前記第2の感光体に色ずれ検出用の第2の測定用画像を形成させ、
前記第1の感光体と前記第2の感光体とから前記転写体に前記第1の測定用画像と前記第2の測定用画像とを転写し、
前記検出手段が前記第1色に応じた色の光で前記第1の測定用画像を検出した結果と、前記検出手段が前記第2色に応じた色の光で前記第2の測定用画像を検出した結果と、に応じて、前記第1の測定用画像に対する前記第2の測定用画像の色ずれ量を測定し、
前記色ずれ量に応じた色ずれ補正を行うことを特徴とする、
色ずれ補正方法。
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