JP5445163B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、画像形成装置に関する。
複数色のトナー毎に画像を形成し、各色の画像を重ねてカラー画像を形成する画像形成装置においては、各色の画像が相対的にずれると所望の色が得られず画像の品質が低下する。このため、画像形成装置の分野においては、各色の画像の相対的なずれを少なくする発明が考案されており、その一例としては、例えば特許文献1,2に開示された装置がある。
特許文献1に開示されている画像形成装置は、色ずれ量のオフセット値を予め記憶しており、色ずれ検知用のパターン像を画像形成装置が有するセンサで検知し、パターン像の相対的な位置関係から色ずれ量を読み取り、色ずれ量にオフセット値を加味して各色のトナー像の形成位置を調整している。
また、特許文献2に開示されている装置は、複数の色毎にレジストパターンを作成し、画像形成装置が有するセンサでレジストパターンを読み取り、画素間の伸び縮みを示すカーブを作成して記憶する。そして、黒色のレジストパターンから得たカーブを基準カーブとし、ずれの位置と向きを補正している。
特開2004−226553号公報 特開2003−312060号公報
本発明は、画像形成装置における色ずれの測定手段の位置以外の位置においても色ずれを少なくすることを目的とする。
上記課題を解決するため請求項1に記載の画像形成装置は、予め定められた複数色毎に設けられ、供給される画像データに従って光を主走査方向に走査して感光体上に静電潜像を形成する複数の露光手段と、前記複数の露光手段が装着される装着部と、前記装着部に装着された前記露光手段により感光体上に形成された静電潜像を現像して媒体に複数色の画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段が媒体に形成した複数色のテスト画像と各色の基準位置との主走査方向のずれの量を、前記主走査方向の予め定められた複数の測定基準位置で前記色毎に測定する測定手段と、前記装着部に装着される前の前記露光手段が走査した光の主走査方向位置と前記基準位置とのずれの量を、複数の露光装置毎に前記測定基準位置および前記測定基準位置とは異なる主走査方向の測定位置において測定し、測定したずれの量から求められた、前記画像形成手段により形成される画像の位置と前記基準位置とのずれを補正するためのデータを記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデータと、前記測定手段で測定されたずれの量に基づいて、前記露光手段に供給する画像データを補正する補正手段であって、前記記憶手段に記憶されたデータを近似することで近似曲線を生成し、前記測定基準位置と、前記画像形成手段において主走査方向に形成される画像の両端の位置と、前記測定基準位置とは異なる主走査方向の測定位置とに応じた当該近似曲線の値を結ぶ複数の線分に基づいて補正直線を生成し、前記測定手段で測定されたずれの量と当該補正直線のとる値に基づいて前記露光手段に供給する画像データを補正する補正手段とを有する。
また、請求項2に記載の画像形成装置は、予め定められた複数色毎に設けられ、供給される画像データに従って光を主走査方向に走査して感光体上に静電潜像を形成する複数の露光手段と、前記複数の露光手段が装着される装着部と、前記装着部に装着された前記露光手段により感光体上に形成された静電潜像を現像して媒体に複数色の画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段が媒体に形成した複数色のテスト画像と各色の基準位置との主走査方向のずれの量を、前記主走査方向の予め定められた複数の測定基準位置で前記色毎に測定する測定手段と、前記装着部に装着される前の前記露光手段が走査した光の主走査方向位置と前記基準位置とのずれの量を、複数の露光装置毎に前記測定基準位置および前記測定基準位置とは異なる主走査方向の測定位置において測定し、測定したずれの量から求められた、前記画像形成手段により形成される画像の位置と前記基準位置とのずれを補正するためのデータを記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデータと、前記測定手段で測定されたずれの量に基づいて、前記露光手段に供給する画像データを補正する補正手段であって、前記記憶手段に記憶されたデータを近似することで近似曲線を生成し、前記測定基準位置と、前記画像形成手段において主走査方向に形成される画像の両端の位置と、前記記録媒体の主走査方向の範囲において予め決められた数の任意の位置とを用いて、当該近似曲線との差が小さくなるような補正直線を生成し、前記測定手段で測定されたずれの量と当該補正直線のとる値に基づいて前記露光手段に供給する画像データを補正する補正手段とを有する。
また、請求項3に記載の画像形成装置は、請求項1又は2に記載の構成において、前記基準位置は、前記複数色のいずれか一の色の画像の位置であることを特徴とする。
また、請求項4に記載の画像形成装置は、請求項1又は2に記載の構成において、前記測定基準位置とは異なる測定位置は、前記測定基準位置の間の位置と前記画像形成手段において主走査方向に形成される画像の両端の位置とを含むことを特徴とする。
請求項1又は2に記載の発明によれば、画像形成装置における色ずれの測定手段の位置以外の位置においても色ずれを少なくすることができる。
請求項に記載の発明によれば、記憶手段に記憶されるデータは、複数色のいずれか一の色を基準として表されるので少ない情報量でデータを表すことができる。
請求項に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、主走査方向において画像の色ずれを少なくすることができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の構成の模式図である。 画像形成装置1において画像の色ずれ補正に係る構成のブロック図である。 テストパターン50とパターン検出器60A,60B,60Cの配置を模式的に示した図である。 本実施形態に係るテストパターン50の図である。 ずれ検出部105の構成の模式図である。 テストパターン50における画像のずれを示した図である。 画像形成装置1に搭載する前の露光装置14が出力するレーザ光を検知する構成の模式図である。 画像形成装置1に組み込む前に測定した画像の色ずれ量の測定結果を示した図である。 パターン検出器60A,60B,60Cと同等位置のずれ量を「0」とする、ずれの補正量のグラフを示した図である。 図8のグラフと図9のグラフの差分のグラフを示した図である。 画像形成装置1で測定した画像のずれ量の測定結果を示した図である。 パターン検出器60A,60B,60Cの位置のずれ量を「0」とする、ずれの補正量のグラフを示した図である。 設計基準値に対するずれ量の予測値を示した図である。 第1実施形態の動作の詳細な説明に係る補正直線の算出を説明する図である。 パターン検出器が測定したずれ量の測定結果を示した図である。 第2実施形態に係る補正直線の算出を説明する図である。 第3実施形態に係る補正直線の算出を説明する図である。 第4実施形態に係る補正直線の算出を説明する図である。 第5実施形態に係る補正直線の算出を説明する図である。 第6実施形態に係る補正直線の算出を説明する図である。
(第1実施形態の構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の構成を模式的に示した図である。
画像形成装置1の上部には、原稿2をプラテンガラス5上に押しつけるカバーと、プラテンガラス5上に載せられた原稿2の画像を読み取る画像読取装置4が配設されている。この画像読取装置4は、プラテンガラス5上に載せられた原稿2に対して光源6から光を照射する。そして、原稿2で反射した光を鏡であるフルレートミラー7及びハーフレートミラー8、9で反射した後、レンズ10を介してCCD(Charge Coupled Devices)を用いた画像読取素子11へ案内し、原稿2の画像を画像読取素子11によって赤(R)、緑(G)、青(B)の電気信号に変換して画像処理装置12へ出力する。
画像処理装置12は、画像読取装置4から出力された電気信号が表す画像に対してシェーデイング補正、位置ずれ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集、色ずれ補正等の画像処理を施す装置である。画像処理装置12は、画像処理が施された画像を、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の画像データ(ラスタデータ)に変換し、各色の画像データを各色に対応した画像形成ユニット13K,13Y,13M,13Cの露光装置14K,14Y,14M,14Cに送る。
なお、図面及び以下の説明においては、イエローの画像に係わるものについては符号の末尾にYを付し、マゼンタの画像に係わるものについては符号の末尾にMを付し、シアンの画像に係わるものについては符号の末尾にCを付し、黒の画像に係わるものについては符号の末尾にKを付している。
画像形成ユニット13K,13Y,13M,13Cは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像を形成するユニットである。画像形成装置1は、各画像形成ユニットが装着される装着部を備えており、各画像形成ユニットは、画像形成装置1への装着および画像形成装置1からの取り外しが可能であって、画像形成装置1内において水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
なお、本実施形態においては、4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン16と、感光体ドラム15の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像器17と、感光体ドラム15上のトナーを除去するクリーニング装置18とから構成されている。つまり、画像形成ユニット13K,13Y,13M,13Cは、装着部に装着された露光手段により感光体上に形成された静電潜像を現像して媒体に複数色の画像を形成する画像形成手段の一例として機能する。なお、各画像形成ユニットは、その構成がすべて同様となっているため、個々を区別する必要の無い場合は、Y,M,C,Kの符号を付すのを省略する。
各色に対応した露光装置14は、画像処理装置12から送られた画像データに応じてレーザ装置19からレーザ光を出力する。レーザ装置19から出力されたレーザ光は、側面に複数の反射面が設けられて回転する正多角形状のポリゴン鏡22へ反射鏡20、21によって案内され、ポリゴン鏡22によって反射される。また、回転するポリゴン鏡22によって反射した光は、再び反射鏡21及び複数枚の反射鏡23、24を介して像保持体である感光体ドラム15上に走査され、これにより感光体ドラム15の表面に静電潜像が形成される。そして、各感光体ドラム15K,15Y,15M,15Cに形成された静電潜像は、現像器17K,17Y,17M,17Cによって、それぞれ黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像として現像される。つまり、各色に対応した露光装置14は、予め定められた複数色毎に設けられ、供給される画像データに従って光を主走査方向に走査して感光体上に静電潜像を形成する複数の露光手段の一例として機能する。
各感光体ドラム15K,15Y,15M,15C上に形成された黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像は、各画像形成ユニット13K,13Y,13M,13Cの下方に配置された中間転写体(媒体)としての中間転写ベルト25上に、一次転写ロール26K,26Y,26M,26Cによって多重に転写される。
この中間転写ベルト25は、ロール27〜32の間に一定の張力を掛けられて掛け回されており、図示しないモーターによって回転駆動されるロール27により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。なお中間転写ベルト25としては、本実施形態では、例えば可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。
中間転写ベルト25上に多重に転写された黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像は、ロール31側へ押しつけられている2次転写ロール33によって、記録用紙34に2次転写され、この各色のトナー像が転写された記録用紙34は、2連の搬送ベルト35、36によって定着器37へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙34は、定着器37によって熱及び圧力で定着処理を受け、画像形成装置1の外部に排出される。
なお、記録用紙34は、記録用紙34を格納する複数の格納部39〜41のうちの何れかから、ロール42〜45からなる用紙搬送経路46を介してロール47まで一旦搬送され、回転駆動されるロール47によって中間転写ベルト25上へ送出される。
また、感光体ドラム15は、トナー像の転写工程が終了した後、クリーニング装置18によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。また、中間転写ベルト25は、ベルト用クリーナー48によって残留トナーが除去される。
ところで、上述したような画像形成装置1においては、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cの画像転写位置に相対的なずれが生じると、記録用紙34に画像が転写された時に各色の画像が相対的にずれることとなる。そこで、本実施形態に係る画像形成装置1では、このような色ずれを補正する構成を備えている。
図2は、画像形成装置1において画像の色ずれ補正に係る構成のブロック図である。図に示したように、画像の色ずれ補正に係るものとして、制御部101、記憶部102、画像処理部103、操作部104、ずれ検出部105、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cがあり、各部は回線110を介して接続されている。
制御部101は、CPU(Central Processing Unit)101A、ROM(Read Only Memory)101B、RAM(Random Access Memory)101Cを備えている。ROM101Bには制御プログラムが記憶されており、CPU101Aが制御プログラムを実行すると、制御部101により画像形成装置1の各部が制御され、画像形成装置1が動作する。
操作部104は例えばタッチパネル式の表示装置を備えており、メニュー画面やメッセージを表示して画像形成装置1の操作者に各種情報を与え、操作者からの指示を受け付ける。
ずれ検出部105は、中間転写ベルト25に転写される色ずれ検出用のテストパターンを検出するものであり、テストパターンを検出するパターン検出器60A,60B,60Cを有している。
本実施形態においては、図3に示したように、中間転写ベルト25上にシェブロンパターンと呼ばれる画像位置検出用のテストパターン50を形成し、このテストパターン50をパターン検出器60A,60B,60Cによって検出する。そして、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cで形成される画像の位置ずれ量を求め、求めた位置ずれ量に基づいて画像を補正した後、カラー画像を形成する。つまり、パターン検出器60A、60B、60Cは、画像形成手段の一例である画像形成ユニット13が媒体に形成した複数色のテスト画像と各色の基準位置との主走査方向のずれの量を、主走査方向の予め定められた複数の測定基準位置で色毎に測定する測定手段の一例として機能する。
なお、パターン検出器60A、60B、60Cは、図3に示したように、画像形成ユニット13Cから見て中間転写ベルト25の移動方向下流側の位置にあり、主走査方向に沿って画像形成装置1のOUT側(図中、手前側)と、CENTER部(中央部)と、IN側(図中、奥側)の予め定められた測定基準位置にそれぞれ配置されているが、必要に応じて、中間転写ベルト25の幅方向に沿って等間隔に複数個(4個以上)設けてもよい。
テストパターン50としては、種々の形状のものを用いることができるが、例えば、図4に示したように中央部を先頭として左右両側に等しい角度で傾斜させた直線状の画像からなる山型マーク51を、パターン検出器60A、60B、60Cの位置に対応させて形成したものが用いられる。
テストパターン50は、副走査方向(中間転写ベルト25の移動方向)に沿って予め定められた間隔で複数形成され、図4に示したように、第1の基準色(図示例では、シアン色)からなる第1番目の山型マーク51CCと、第2の被測定色(図示例では、イエロー色)からなる第2番目の山型マーク51YYと、第1の色と第2の色からなる第3番目の山型マーク51CYマークを、1つの単位として被測定色のすべてを組み合わせたパターンが用いられる。
なお、本実施形態においては、テストパターンを繰り返して形成して位置ずれ量を検出し、検出結果を平均化する等の処理が行われる。また、黒色の山型マーク51は、検出精度を上げるため、下地を反射率の高いイエロー色とし、その上に黒色のトナーで所定の山型マーク51の部分が開口したマスクを施すことによって、黒色の山型マーク51を形成するのが望ましい。
次に、図5(a)はテストパターン50を検出するパターン検出器60A(60B,60C)の構成の模式図である。LED62及びLED63は中間転写ベルト8上に形成されたテストパターン50に光を照射するLED(Light Emitting Diode)である。これらのLED62,63は、中間転写ベルト25上を、互いに予め定められた角度だけ傾斜した状態で照明するように配置されている。
受光部64は、受光素子であるフォトダイオードを複数組み合わせたものであり、受光素子64a,64b及び受光素子65a,65bが図5(b)に示したように左右対称に配置されている。なお、受光素子64aと受光素子65aおよび受光素子64bと受光素子65bは、図5(b)に示したように水平方向に対して予め定められた角度で傾斜し配置されている。
パターン検出器60A,60B,60Cが中間転写ベルト8上に形成された山型マーク51を検出すると、一方の受光素子64bからは、反射光量に応じた信号が出力され、他方の受光素子64aからも、受光素子64bから遅れて反射光量に応じた信号が出力される。そして、受光素子から出力された信号を予め定められた閾値と比較することにより、テストパターン50を検出したときに「OFF」から「ON」に変化し、当該テストパターン50が通過したときに「ON」から「OFF」に変化するパルス信号が得られる。
ここで、「ON」の期間はパターンを検出している期間であり、「OFF」の期間はパターンを検出していない期間であるため、「ON」と「ON」の時間間隔を測定すれば、山型マーク51の距離を測定したことになり、その結果から基準色の画像に対する各色のずれ量を計算し、そのずれ量から位置ずれ量を求めて画像を補正することで、色ずれのない画像を得ることが可能となる。
次に、画像処理部103は画像処理装置12にあり、スクリーン処理部103A、画像補正部103B、補正量演算部103Cを有している。
スクリーン処理部103Aは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の4色の画像データにスクリーン処理を施し、スクリーン処理が施された画像データを画像補正部103Bへ出力する。
画像補正部103Bは、記録用紙34に形成される画像に色ずれが生じないようにするために、補正量演算部103Cで生成されるデータを基にスクリーン処理が施された画像を補正する。
補正量演算部103Cは、パターン検出器60A〜60Cから出力されたパルス信号の「ON」と「ON」の時間間隔を計測し、山型マーク51が検知されるタイミングを検知する。
ここで、主走査方向において山型マーク51にずれがなければ、山型マークの左側を検出した時間と右側を検出した時間が一致する。一方、主走査方向において山型マーク51にずれがあると、山型マークの左側を検出した時間と右側を検出した時間にずれが生じる。
そこで、補正量演算部103Cは、各山型マーク51について、左側の傾斜を検出した時間と右側の傾斜を検出した時間の時間差から各色の画像の主走査方向のずれを算出する。
また、補正量演算部103Cは、パターン検出器60A〜60Cを用いて測定した主走査方向の位置ずれ量と記憶部102に記憶されているデータに基づいて、色ずれを補正するためのデータを生成する。つまり、補正量演算部103Cは、記憶手段に記憶されたデータと、測定手段で測定されたずれの量に基づいて、露光手段に供給する画像データを補正する補正手段の一例として機能する。
記憶部102は、不揮発性メモリを備えており、色ずれを補正するためのデータを記憶する。ここで、この色ずれを補正するためのデータは、以下のようにして作成されて記憶部102に記憶される。つまり、記憶部102は、画像形成手段により形成される画像の位置と基準位置とのずれを補正するためのデータを記憶した記憶手段の一例として機能する。
まず、画像形成装置1に画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cを組み込む前に、各露光装置14K,14Y,14M,14Cで形成される静電潜像の位置ずれ量を画像形成装置1外で測定する。なお、画像形成装置1においては、三つのパターン検出器60A,60B,60Cによってテストパターン50を検出して画像の位置ずれ量を求めているが、画像形成装置1に組み込む前においては、図7に示した方法で位置ずれ量が求められる。
具体的には、感光体ドラム15の周面の位置に対応する位置に、主走査方向に移動自在な検出装置200を配置する。この検出装置200は、露光装置14から出力されて主走査方向に移動するレーザ光を検出するものであり、例えば図8に示した第1位置から第7位置において、露光装置14が走査した光を検出する。
次に、走査開始の基準位置から検出装置200が光を検出するまでの時間を求める。そして、走査開始の基準位置から各位置に光が到達するまでの設計上の時間と、求めた時間との差分を求める。例えば、1[mm/μs]で主走査方向に光を走査した場合、光が主走査方向に160[mm]進むのにかかる時間は160[μs]である。一方、走査開始の基準位置から160[mm]の位置で光を検出した時間が161[μs]であった場合、光の走査位置のずれ量は、161[μs]−160[μs]*1[mm/μs]=1[mm]となる。
このようにして第1位置から第7位置において、設計基準に対する露光位置の位置ずれ量を求めた結果の一例が図8に示した結果である。
なお、図8のグラフは、画像形成装置1に組み込む前に測定したシアンの画像のずれ量およびイエローの画像のずれ量の測定結果及び測定結果のグラフである。図8のグラフにおいて横軸は主走査方向の位置を示しており、縦軸は設計時の基準位置からの画像のずれ量を示している。また、グラフにおける四角形で示した点は計測されたイエローのずれ量を表し、グラフにおける三角形で示した点は計測されたシアンのずれ量を表している。また、以下の説明においては説明を容易にするためにシアンとイエローについてのみ説明しているが、実際には他の色についてもシアン及びイエローと同様のことが行われる。
従来は、露光装置14K,14Y,14M,14Cを画像形成装置1に搭載した後では、各色の画像の基準位置に対するずれ量は、パターン検出器60A,60B,60Cで検出することができる(図11)。また、従来の画像形成装置1においては、各パターン検出器の位置で検出した3箇所のずれ量に基づいて、各パターン検出器の位置で検出した3箇所のずれ量を0にするための補正プロファイル(図12の実線)が算出される。そして、この補正プロファイルに基づいて各検出器の位置で検出した3箇所の位置ずれ量を0にする補正が行われると、補正後の位置ずれ量は図12の点線で示される位置ずれ量に補正プロファイルを加味したものとなる。
しかし、図12においては、補正プロファイルをパターン検出器60A,60B,60Cの位置で検出した3箇所の位置ずれ量に基づいて算出しているため、この補正プロファイルにより位置ずれの補正を行うと、パターン検出器の位置での位置ずれ量は補正後に0になるものの、その他の位置ではずれが残ったままになってしまう。これは、各パターン検出器の位置で検出したずれ量から算出した補正プロファイルに基づいて、各パターン検出器の位置以外の部分も補正することによるものである。
そこで、本実施形態においては、パターン検出器の位置以外の位置のずれ量を補正するために、露光装置14を画像形成装置1に搭載する前に測定したずれ量を用いてずれ量を補正する。なお、露光装置14を画像形成装置1に搭載する際には感光体ドラム15や露光装置14の組み立て誤差等の影響もあり、画像形成装置1に露光装置14を搭載する前と搭載した後では、ずれ量に変化があるため、露光装置14を画像形成装置1に搭載する前のずれ量は、そのままではずれ量の補正に使用できない。
そこで、本実施形態では、露光装置14を画像形成装置1に搭載する前に測定した7箇所の位置のずれ量から(図8)、まず、画像形成装置1に搭載した後の3箇所のパターン検出器による補正プロファイルを予測し、予測した補正プロファイルに基づいて各パターン検出器の位置の位置ずれ量を0にする補正プロファイルの算出を行う(図9の実線)。そして、この補正プロファイルに基づいて各検出器の位置で検出した3箇所の位置ずれ量を0にする補正を行う(図10)。これにより、7箇所のずれ量のうち、パターン検出器の位置と同位置のずれ量は0になるため、残りの第1,第3,第5,第7位置のずれ量をバーコードに変換し、バーコードが記載されたシールを画像形成ユニット13に貼り付ける。なお、上述した作業を終えて、画像形成ユニット13を画像形成装置1に組み込む際には、操作部104を操作してバーコードが表す値を画像形成装置1に入力し、記憶部102に記憶させる。
(第1実施形態の動作)
次に画像形成装置1の動作について説明する。
画像形成装置1は、記録用紙に画像を形成する前に中間転写ベルト25上にテストパターン50を形成し、このテストパターン50をパターン検出器60A,60B,60Cによって検出する。そして、補正量演算部103Cが、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cで形成される画像の位置ずれ量をパターン検出器60A,60B,60Cから入力される信号を用いて求める。
図11は、画像形成装置1で測定したシアンの色ずれ量及びイエローの色ずれ量の測定結果を示した図であり、図において点線は画像形成装置1の中間転写ベルト25上での主走査方向のずれ量を示しており、四角形で示した点は測定されたイエローの色ずれ量を表し、グラフにおいて三角形で示した点は測定されたシアンの色ずれ量を表している。以下の説明においても説明を容易にするためにシアンとイエローについてのみ説明しているが、実際には他の色についてもシアン及びイエローと同様のことが行われる。
補正量演算部103Cは、パターン検出器60A,60B,60Cの位置におけるずれ量を測定すると、各検出器で検出した3箇所の位置ずれ量に基づいて、補正プロファイル(図12の実線)を算出する。
また、補正量演算部103Cは、図12において実線で示した補正プロファイルに対して、記憶部102に記憶されたずれ量の予測値(図10に示した第1位置、第3位置、第5位置、第7位置のずれ量の予測値)を加算し、加算結果を示すデータを画像補正部103Bへ供給する。
補正量演算部103Cから供給されるデータは、主走査方向の各位置における基準位置からのずれ量を表しているため、このずれを「0」とするように、画像補正部103Bは、スクリーン処理部103Aにおいてスクリーン処理が施された画像を補正し、補正された画像を表す画像データを露光装置14へ送る。
露光装置14は、画像補正部103Bから送られた画像データに基づいてレーザ光を走査し、感光体ドラム15に静電潜像を形成する。ここで、画像データが表す画像は色ずれに対する補正がされた画像であるため、各色を重ねた画像においては色ずれが抑えられている。
(第1実施形態の動作の詳細)
上記の第1実施形態の動作をさらに詳細に説明する。なお、以下の説明においては、パターン検出器60A,60B,60Cが第3,第4,第5位置に応じた位置に設けられているものとする。
補正量演算部103Cは、画像形成装置1に組み込まれる前に図7に示した方法で検出した第1〜7位置の計7箇所のずれ量に基づいて、パターン検出器60A,60B,60Cの検出したずれ量を補正するための補正直線(図14の実線)を算出する。この補正直線は、第1実施形態における“記憶部102に記憶されたずれ量の予測値“に相当するものであり、主走査方向における露光位置(以下、主走査露光位置という)に応じたずれ量の予測値を示している。以下、この補正直線の算出方法について説明する。
記憶部102には、画像形成装置1に組み込む前の露光装置14から検出された第1〜7位置のずれ量を基にして算出した第1,第3,第5,第7位置のずれ量の予測値、基準値{位置0(mm)、ずれ量0(μm)}として予め定められた第4位置の情報、及び、画像を形成する為に予め定められた情報である画像の倍率(MAG)と左右倍率(BAL)とが記憶されている。補正量演算部103Cは、記憶部102に予め記憶された各種の値を下記の式に代入して補正点の値を算出する。なお、図14のグラフにおいては、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じた補正点(図14の塗り潰された丸)を、左から順に補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7とする。
・補正点1=第1位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点3=MAG/4+BAL×3/4+第3位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点4=MAG/2+BAL
・補正点5=MAG×3/4+BAL×3/4+第5位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点7=MAG+第7位置におけるずれ量の予測値(μm)
また、第1,第3,第4,第5,第7位置は、補正直線の傾きが変化する位置として予め定められている。以降、これら補正直線の傾きが変化する位置を「切替位置」と称する。図14のグラフにおいては、切替位置を一点鎖線で示しており、左から順に切替位置1,切替位置3,切替位置4,切替位置5,切替位置7とする。次に、補正量演算部103Cは、補正点1と補正点3とを結ぶ線分13、補正点3と補正点4とを結ぶ線分34、補正点4と補正点5とを結ぶ線分45、補正点5と補正点7とを結ぶ線分57を生成する。これらの補正量演算部103Cが生成した各線分がパターン検出器60A,60B,60Cの検出したずれ量を補正するための補正直線となる。以降、補正量演算部103Cが生成した各線分を総称して補正直線とする。
一方、露光装置14を搭載した画像形成装置1は、記録用紙に画像を形成する処理に先駆けて中間転写ベルト25上にテストパターン50を形成する。そして、画像形成装置1は、パターン検出器60A,60B,60Cのそれぞれの位置において、中間転写ベルト25上に形成されたテストパターン50の主走査方向のずれ量を検出する。補正量演算部103Cは、パターン検出器60A,60B,60Cの検出したずれ量(図15の四角形で示した点)を線分で結んだ補正プロファイル(図15の実線)を算出する。
補正量演算部103Cは、図15の実線で示された補正プロファイルに対して、図14の実線で示された補正直線を加算した結果を示すデータを画像補正部103Bへと供給する。つまり、補正量演算部103Cは、主走査方向の各位置における基準位置からのずれ量を表すデータを画像補正部103Bに供給する。一方、画像補正部103Bは、このずれ量を「0」とするように、位置の補正処理を施した画像を露光装置14へと出力する。露光装置14は、画像補正部103Bから入力された画像データに基づいてレーザ光を走査し、感光体ドラム15に静電潜像を形成する。ここで、画像データが表す画像は、ずれ量に対する補正がなされた画像であるから、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが形成する画像のずれ量が抑えられている。
(第2実施形態の動作)
本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る画像形成装置1は、第1実施形態と比較して補正直線の算出方法が異なる。以下の説明においては、第1実施形態と同じ構成・動作については説明を省略し、主に補正直線の算出方法について説明する。
図16は、補正直線の算出を説明する図である。
記憶部102には、画像形成装置1に組み込む前の露光装置14から検出された第1〜7位置のずれ量を基にして算出した第1,第3,第5,第7位置のずれ量の予測値、基準値{位置0(mm)、ずれ量0(μm)}として予め定められた第4位置の情報、及び、画像を形成する為に予め定められた情報である画像の倍率(MAG)と左右倍率(BAL)とが記憶されている。補正量演算部103Cは、記憶部102に予め記憶された各種の値を下記の式に代入して補正点の値を算出する。なお、図16のグラフにおいては、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じた補正点(図16の塗り潰された丸)を、左から順に補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7とする。
・補正点1=第1位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点3=MAG/4+BAL×3/4+第3位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点4=MAG/2+BAL
・補正点5=MAG×3/4+BAL×3/4+第5位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点7=MAG+第7位置におけるずれ量の予測値(μm)
また、第1,第3,第4,第5,第7位置は、補正直線の傾きが変化する切替位置として予め定められている。図16のグラフにおいては、切替位置を一点鎖線で示しており、左から順に切替位置1,切替位置3,切替位置4,切替位置5,切替位置7とする。
次に、補正量演算部103Cは、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じて算出された補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7の値を6次近似することで、図16の点線で示される近似曲線を生成する。この近似曲線は、第1実施形態における図13のグラフと概ね等しく、主走査露光位置に応じたずれ量を示している。つまり、補正量演算部103Cは、記憶手段の一例である記憶部102に記憶されたデータを近似することで近似曲線を生成する補正手段の一例として機能する。また、補正量演算部103Cは、操作者から受け付けた画像を形成する指示から、画像を形成する記録用紙の大きさを表す規格情報を取得する。この規格情報には、定型サイズを意味するA0〜A8およびB0〜B8といった記録用紙の分類の名称、およびその記録用紙の主走査方向及び副走査方向の長さ(mm)が記述されている。例えば、補正量演算部103Cは、規格情報として、主走査方向の長さが210(mm)、副走査方向の長さが297(mm)であるA4サイズの記憶用紙のものを取得したとする。補正量演算部103Cは、取得した記録用紙の主走査方向の長さ210(mm)の半分の長さ±105(mm)をそれぞれ近似曲線に代入することで、記録用紙の主走査方向の両端の位置におけるずれ量の予測値を算出する。なお、図16のグラフにおいては、補正量演算部103Cが記録用紙の主走査方向の両端の位置に応じて算出した補正点(図16の塗り潰された四角形)を、左から順に補正点a,補正点bとする。
次に、補正量演算部103Cは、記録用紙の主走査方向の範囲に位置する各補正点と切替位置に基づいて補正直線を算出する。まず、補正量演算部103Cは、補正点aと補正点3とを有する線分が切替位置1と交差する点を交差点1とし、補正点bと補正点5とを有する線分が切替位置7と交差する点を交差点7とする。そして、補正量演算部103Cは、交差点1と補正点3とを結ぶ線分13、補正点3と補正点4とを結ぶ線分34、補正点4と補正点5とを結ぶ線分45、補正点5と交差点7とを結ぶ線分57を生成する。補正量演算部103Cが生成した各線分が、パターン検出器60A,60B,60Cの検出したずれ量を補正するための補正直線となる。つまり、補正量演算部103Cは、測定基準位置と、記録媒体の主走査方向の両端の位置と、測定基準位置とは異なる主走査方向の測定位置とに応じた近似曲線の値を結ぶ複数の線分に基づいて補正直線を生成する補正手段の一例として機能する。
補正量演算部103Cは、図15の実線で示した補正プロファイルに対して、図16の実線で示した補正直線を加算し、その加算結果を示すデータを画像補正部103Bへと供給する。つまり、補正量演算部103Cは、主走査方向の各位置における基準位置からのずれ量を表すデータを画像補正部103Bに供給する。一方、画像補正部103Bは、このずれを「0」とするように、位置の補正処理を施した画像データを露光装置14へと出力する。露光装置14は、画像補正部103Bから入力された画像データに基づいてレーザ光を走査し、感光体ドラム15に静電潜像を形成する。ここで、画像データが表す画像は、ずれ量に対する補正がなされた画像であるから、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが形成する画像のずれ量が抑えられている。
第2実施形態における補正量演算部103Cは、記録用紙の主走査方向の両端の位置において、近似曲線から算出したずれ量の予測値に基づいてずれ量の補正を行った。近似曲線は主走査露光位置におけるずれ量の予測値を示しているから、補正量演算部103Cは、近似曲線上にないずれ量の予測値で補正するよりも、近似曲線上のずれ量の予測値で補正する方が、補正後の設計基準値に対するずれ量を小さくする。したがって、第2実施形態における補正量演算部103Cは、記録用紙の主走査方向の位置におけるずれ量を近似曲線上の値によって補正することにより、例えば第1実施形態のように記録用紙の主走査方向の位置におけるずれ量を近似曲線以外の値によって補正する場合と比較して、補正後の設計基準値に対するずれ量の値を小さくする。
(第3実施形態の動作)
本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態に係る画像形成装置1は、第1実施形態と比較して補正直線の算出方法が異なる。以下の説明においては、第1実施形態と同じ構成・動作については説明を省略し、主に補正直線の算出方法について説明する。
図17は、補正直線の算出を説明する図である。
記憶部102には、画像形成装置1に組み込む前の露光装置14から検出された第1〜7位置のずれ量を基にして算出した第1,第3,第5,第7位置のずれ量の予測値、基準値{位置0(mm)、ずれ量0(μm)}として予め定められた第4位置の情報、及び、画像を形成する為に予め定められた情報である画像の倍率(MAG)と左右倍率(BAL)とが記憶されている。補正量演算部103Cは、記憶部102に予め記憶された各種の値を下記の式に代入して補正点の値を算出する。なお、図17のグラフにおいては、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じて算出された補正点(図17の塗り潰された丸)を、左から順に補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7とする。
・補正点1=第1位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点3=MAG/4+BAL×3/4+第3位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点4=MAG/2+BAL
・補正点5=MAG×3/4+BAL×3/4+第5位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点7=MAG+第7位置におけるずれ量の予測値(μm)
補正量演算部103Cは、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じて算出された補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7の値を6次近似することで、図17の点線で示される近似曲線を生成する。ここで、前述した第1,第2実施形態において補正量演算部103Cは、予め決められた位置にのみ切替位置が設けられていた。しかし、第3実施形態における補正量演算部103Cは、記録用紙の主走査方向の範囲において、近似曲線の傾きと補正直線の傾きとが最も近似させる位置に切替位置を設けている。つまり、補正量演算部103Cは、記録媒体の主走査方向の両端の位置と、記録媒体の主走査方向の範囲において予め決められた数の任意の位置とを用いて、近似曲線との差が小さくなるような補正直線を生成する補正手段の一例として機能する。
図17においては、第1,第4,第7位置に応じた切替位置(図17の一点鎖線)を左から順に切替位置1,切替位置4,切替位置7とし、近似曲線の傾きと補正直線の傾きとを近似させるように定められた切替位置(図17の2点鎖線)を、左から順に切替位置A,切替位置Bとする。また、切替位置A,切替位置Bに応じた補正点(図17の塗り潰された三角形)を、左から順に補正点a,補正点bとする。
また、補正量演算部103Cは、操作者から受け付けた画像を形成する指示から、画像を形成する記録用紙の大きさを表す規格情報を取得する。例えば、補正量演算部103Cは、規格情報として、主走査方向の長さが210(mm)、副走査方向の長さが297(mm)であるA4サイズの記憶用紙のものを取得したとする。補正量演算部103Cは、取得した記録用紙の主走査方向の長さ210(mm)の半分の長さ±105(mm)をそれぞれ近似曲線に代入することで、記録用紙の主走査方向の両端の位置におけるずれ量の予測値を算出する。なお、図17のグラフにおいては、補正量演算部103Cが記録用紙の主走査方向の両端の位置に応じて算出した補正点(図17の塗り潰された四角形)を、左から順に補正点c,補正点dとする。
次に、補正量演算部103Cは、記録用紙の主走査方向の範囲に位置する各補正点と切替位置に基づいて補正直線を算出する。まず、補正量演算部103Cは、補正点aと補正点cとを有する線分を生成し、切替位置1と交差する点を交差点1とし、補正点bと補正点dとを有する線分が切替位置7と交差する点を交差点7とする。そして、補正量演算部103Cは、交差点1と補正点aとを結ぶ線分1a、補正点aと補正点4とを結ぶ線分a4、補正点4と補正点bとを結ぶ線分4b、補正点bと交差点7とを結ぶ線分b7を生成する。補正量演算部103Cが生成した各線分がパターン検出器60A,60B,60Cの検出したずれ量を補正するための補正直線となる。つまり、補正量演算部103Cは、前記測定基準位置と、記録媒体の主走査方向の両端の位置と、記録媒体の主走査方向の範囲において予め決められた数の任意の位置とを用いて、近似曲線との差が小さくなるような補正直線を生成する補正手段の一例として機能する。
補正量演算部103Cは、図15の実線で示した補正プロファイルに対して、図17の実線で示した補正直線を加算し、その加算結果を示すデータを画像補正部103Bへと供給する。つまり、補正量演算部103Cは、主走査方向の各位置における基準位置からのずれ量を表すデータを画像補正部103Bに供給する。一方、画像補正部103Bは、このずれを「0」とするように、位置の補正処理を施した画像データを露光装置14へと出力する。露光装置14は、画像補正部103Bから入力された画像データに基づいてレーザ光を走査し、感光体ドラム15に静電潜像を形成する。ここで、画像データが表す画像は、ずれ量に対する補正がなされた画像であるから、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが形成する画像のずれ量が抑えられている。
第3実施形態における補正量演算部103Cは、切替位置を調整することによって近似曲線に近似させた補正直線から算出したずれ量の予測値に基づいてずれ量の補正を行った。近似曲線はそれぞれの主走査露光位置におけるずれ量の予測値を示しているから、補正量演算部103Cは、切替位置を調整することによって補正直線を近似曲線に近似させる程、正確なずれ量の予測値を取得し得る。したがって、補正量演算部103Cは、第2実施形態のように各補正点を近似曲線上に位置させるだけでなく、各補正点を線分で結んだ補正直線をも近似曲線に近似させることで、各補正点の主走査露光位置以外の位置においても補正後のずれ量の値を小さくする。
上述した第2,第3実施形態において、補正量演算部103Cは、補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7の値を6次近似することで、3次関数的な形状で示される近似曲線を生成した。しかし、補正量演算部103Cが生成する近似曲線の形状は、6次近似される各補正点の値、例えば光学系部品自体の位置誤差、及び組み立て時における光学系部品の位置誤差によって決まるから、3次関数的ではない近似曲線にも成り得る。下記の第4〜6実施形態においては、補正量演算部103Cが各補正点を6次近似することにより、5次関数的な近似曲線を生成したものとして説明する。なお、補正量演算部103Cが3次関数的な近似曲線を生成した場合よりも5次関数的な近似曲線を生成した場合の方が、補正後の設計基準値に対するずれ量が小さくなる。これは、多次関数で示される近似曲線の方が、各補正点を近似曲線上に含めるのに必要となる誤差の範囲が狭くなることによる。
(第4実施形態の動作)
本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態に係る画像形成装置1は、第1実施形態と比較して近似曲線の形状が異なる。以下の説明においては、第1実施形態と同じ構成については説明を省略し、主に補正直線の算出方法について説明する。
図18は、補正直線の算出を説明する図である。記憶部102には、画像形成装置1に組み込む前の露光装置14から検出された第1〜7位置のずれ量を基にして算出した第1,第3,第5,第7位置のずれ量の予測値、基準値{位置0(mm)、ずれ量0(μm)}として予め定められた第4位置の情報、及び、画像を形成する為に予め定められた情報である画像の倍率(MAG)と左右倍率(BAL)とが記憶されている。補正量演算部103Cは、記憶部102に予め記憶された各種の値を下記の式に代入して補正点の値を算出する。なお、図18のグラフにおいては、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じて算出された補正点(図18の塗り潰された丸)を、左から順に補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7とする。
・補正点1=第1位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点3=MAG/4+BAL×3/4+第3位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点4=MAG/2+BAL
・補正点5=MAG×3/4+BAL×3/4+第5位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点7=MAG+第7位置におけるずれ量の予測値(μm)
また、第1,第3,第4,第5,第7位置は、補正直線の傾きが変化する切替位置として予め定められている。図18のグラフにおいては、切替位置を一点鎖線で示しており、左から順に切替位置1,切替位置3,切替位置4,切替位置5,切替位置7とする。次に、補正量演算部103Cは、補正点1と補正点3とを結ぶ線分13、補正点3と補正点4とを結ぶ線分34、補正点4と補正点5とを結ぶ線分45、補正点5と補正点7とを結ぶ線分57を生成する。これらの補正量演算部103Cが生成した各線分がパターン検出器60A,60B,60Cの検出したずれ量を補正するための補正直線となる。
補正量演算部103Cは、図15の実線で示された補正プロファイルに対して、図18の実線で示された補正直線を加算した結果を示すデータを画像補正部103Bへと供給する。一方、画像補正部103Bは、このずれ量を「0」とするように、位置の補正処理を施した画像を露光装置14へと出力する。露光装置14は、画像補正部103Bから入力された画像データに基づいてレーザ光を走査し、感光体ドラム15に静電潜像を形成する。ここで、画像データが表す画像は、ずれ量に対する補正がなされた画像であるから、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが形成する画像のずれ量が抑えられている。
(第5実施形態の動作)
本発明の第5実施形態について説明する。第5実施形態に係る画像形成装置1は、第2実施形態と比較して近似曲線の形状が異なる。以下の説明においては、第2実施形態と同じ構成については説明を省略し、主に補正直線の算出方法について説明する。
図19は、補正直線の算出を説明する図である。
記憶部102には、画像形成装置1に組み込む前の露光装置14から検出された第1〜7位置のずれ量を基にして算出した第1,第3,第5,第7位置のずれ量の予測値、基準値{位置0(mm)、ずれ量0(μm)}として予め定められた第4位置の情報、及び、画像を形成する為に予め定められた情報である画像の倍率(MAG)と左右倍率(BAL)とが記憶されている。補正量演算部103Cは、記憶部102に予め記憶された各種の値を下記の式に代入して補正点の値を算出する。なお、図19のグラフにおいては、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じて算出された補正点(図19の塗り潰された丸)を、左から順に補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7とする。
・補正点1=第1位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点3=MAG/4+BAL×3/4+第3位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点4=MAG/2+BAL
・補正点5=MAG×3/4+BAL×3/4+第5位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点7=MAG+第7位置におけるずれ量の予測値(μm)
また、第1,第3,第4,第5,第7位置は、補正直線の傾きが変化する切替位置として予め定められている。図19のグラフにおいては、切替位置を一点鎖線で示しており、左から順に切替位置1,切替位置3,切替位置4,切替位置5,切替位置7とする。
次に、補正量演算部103Cは、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じて算出された補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7の値を6次近似することで、図19の点線で示される近似曲線を生成する。つまり、補正量演算部103Cは、記憶手段の一例である記憶部102に記憶されたデータを近似することで近似曲線を生成する補正手段の一例として機能する。また、補正量演算部103Cは、操作者から受け付けた画像を形成する指示から、画像を形成する記録用紙の大きさを表す規格情報を取得する。補正量演算部103Cは、取得した記録用紙の主走査方向の長さの半分の長さ{例えば±105(mm)}をそれぞれ近似曲線に代入することで、記録用紙の両端の位置におけるずれ量の予測値を算出する。なお、図19のグラフにおいては、補正量演算部103Cが記録用紙の両端の位置に応じて算出した補正点(図19の塗り潰された四角形)を、左から順に補正点a,補正点bとする。
次に、補正量演算部103Cは、記録用紙の主走査方向の範囲に位置する各補正点と切替位置に基づいて補正直線を算出する。まず、補正量演算部103Cは、補正点aと補正点3とを有する線分が切替位置1と交差する点を交差点1とし、補正点bと補正点5とを有する線分が切替位置7と交差する点を交差点7とする。そして、補正量演算部103Cは、交差点1と補正点3とを結ぶ線分13、補正点3と補正点4とを結ぶ線分34、補正点4と補正点5とを結ぶ線分45、補正点5と交差点7とを結ぶ線分57を生成する。これらの補正量演算部103Cが生成した各線分が、パターン検出器60A,60B,60Cの検出したずれ量を補正するための補正直線となる。つまり、補正量演算部103Cは、測定基準位置と、記録媒体の主走査方向の両端の位置と、測定基準位置とは異なる主走査方向の測定位置とに応じた近似曲線の値を結ぶ複数の線分に基づいて補正直線を生成する補正手段の一例として機能する。
補正量演算部103Cは、図15の実線で示された補正プロファイルに対して、図19の実線で示された補正直線を加算した結果を示すデータを画像補正部103Bへと供給する。一方、画像補正部103Bは、このずれ量を「0」とするように、位置の補正処理を施した画像を露光装置14へと出力する。露光装置14は、画像補正部103Bから入力された画像データに基づいてレーザ光を走査し、感光体ドラム15に静電潜像を形成する。ここで、画像データが表す画像は、ずれ量に対する補正がなされた画像であるから、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが形成する画像のずれ量が抑えられている。
(第6実施形態の動作)
本発明の第6実施形態について説明する。第6実施形態に係る画像形成装置1は、第3実施形態と比較して近似曲線の形状が異なる。以下の説明においては、第6実施形態と同じ構成については説明を省略し、主に補正直線の算出方法について説明する。
図20は、補正直線の算出を説明する図である。
記憶部102には、画像形成装置1に組み込む前の露光装置14から検出された第1〜7位置のずれ量を基にして算出した第1,第3,第5,第7位置のずれ量の予測値、基準値{位置0(mm)、ずれ量0(μm)}として予め定められた第4位置の情報、及び、画像を形成する為に予め定められた情報である画像の倍率(MAG)と左右倍率(BAL)とが記憶されている。補正量演算部103Cは、記憶部102に予め記憶された各種の値を下記の式に代入して補正点の値を算出する。なお、図20のグラフにおいては、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じて算出された補正点(図20の塗り潰された丸)を、左から順に補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7とする。
・補正点1=第1位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点3=MAG/4+BAL×3/4+第3位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点4=MAG/2+BAL
・補正点5=MAG×3/4+BAL×3/4+第5位置におけるずれ量の予測値(μm)
・補正点7=MAG+第7位置におけるずれ量の予測値(μm)
補正量演算部103Cは、第1,第3,第4,第5,第7位置に応じて算出された補正点1,補正点3,補正点4,補正点5,補正点7の値を6次近似することで、図20の点線で示される近似曲線を生成する。また、補正量演算部103Cは、記録用紙の主走査方向の範囲において、近似曲線の傾きと補正直線の傾きとが最も近似するように切替位置を変化させる。つまり、補正量演算部103Cは、記録媒体の主走査方向の両端の位置と、記録媒体の主走査方向の範囲において予め決められた数の任意の位置とを用いて、近似曲線との差が小さくなるような補正直線を生成する補正手段の一例として機能する。
図20においては、第1,第4,第7位置に応じた切替位置(図20の一点鎖線)を左から順に切替位置1,切替位置4,切替位置7とし、近似曲線の傾きと補正直線の傾きとを近似させるように定められた切替位置(図20の2点鎖線)を左から順に切替位置A,切替位置Bとする。また、切替位置A,切替位置Bに応じた補正点(図20の塗り潰された三角形)を、左から順に補正点a,補正点bとする。
また、補正量演算部103Cは、操作者から受け付けた画像を形成する指示から、画像を形成する記録用紙の大きさを表す規格情報を取得する。補正量演算部103Cは、取得した記録用紙の主走査方向の長さの半分の長さ{例えば±105(mm)}をそれぞれ近似曲線に代入することで、記録用紙の主走査方向の両端の位置におけるずれ量の予測値を算出する。なお、図20のグラフにおいては、補正量演算部103Cが記録用紙の主走査方向の両端の位置に応じて算出した補正点(図20の塗り潰された四角形)を、左から順に補正点c,補正点dとする。
次に、補正量演算部103Cは、記録用紙の主走査方向の範囲に位置する各補正点と切替位置に基づいて補正直線を算出する。まず、補正量演算部103Cは、補正点aと補正点cとを有する線分を生成し、切替位置1と交差する点を交差点1とし、補正点bと補正点dとを有する線分が切替位置7と交差する点を交差点7とする。そして、補正量演算部103Cは、交差点1と補正点aとを結ぶ線分1a、補正点aと補正点4とを結ぶ線分a4、補正点4と補正点bとを結ぶ線分4b、補正点bと交差点7とを結ぶ線分b7を生成する。補正量演算部103Cが生成した各線分がパターン検出器60A,60B,60Cの検出したずれ量を補正するための補正直線となる。つまり、補正量演算部103Cは、前記測定基準位置と、記録媒体の主走査方向の両端の位置と、記録媒体の主走査方向の範囲において予め決められた数の任意の位置とを用いて、近似曲線との差が小さくなるような補正直線を生成する補正手段の一例として機能する。
補正量演算部103Cは、図15の実線で示した補正プロファイルに対して、図20の実線で示した補正直線を加算し、その加算結果を示すデータを画像補正部103Bへと供給する。つまり、補正量演算部103Cは、主走査方向の各位置における基準位置からのずれ量を表すデータを画像補正部103Bに供給する。一方、画像補正部103Bは、このずれを「0」とするように、位置の補正処理を施した画像データを露光装置14へと出力する。露光装置14は、画像補正部103Bから入力された画像データに基づいてレーザ光を走査し、感光体ドラム15に静電潜像を形成する。ここで、画像データが表す画像は、ずれ量に対する補正がなされた画像であるから、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが形成する画像のずれ量が抑えられている。
[変形例]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。
上述した実施形態においては、図10に示したずれ量の予測値をバーコードに変換し、バーコードが表す値を画像形成装置1に入力し、記憶部102に記憶させているが、画像形成ユニット13に不揮発性メモリを設け、この不揮発性メモリに図10に示したずれ量の予測値を記憶させてもよい。そして、補正量演算部103Cは、この不揮発性メモリに記憶された値を読み出してずれの補正量のグラフを求めるようにしてもよい。
上述した実施形態においては、画像のずれ量を測定する際、設計時の基準位置からのずれ量を測定しているが、イエロー、マゼンタ、シアン、黒のいずれか一の色の画像の位置を基準位置とし、この基準位置からのずれ量を用いるようにしてもよい。
画像形成装置1においては、記録用紙において実際に色ずれとして現れるのは各画像形成ユニットで形成された画像間のずれである。よって、図10のグラフから各色のずれ量の予測値を一の色の位置との差分で表すと、各色のずれ量の予測値は図13に示したものとなる。
ここで、図13に示したように、パターン検出器60A,60B,60C以外の4箇所の位置のずれ量の予測値をグラフから求め、この求めたずれ量の予測値をバーコードに変換し、ずれ量を表すバーコードが記載されたシールを画像形成ユニット13に貼り付け、画像形成ユニット13を画像形成装置1に組み込む際には、操作部104を操作してバーコードが表す値を画像形成装置1に入力し、記憶部102に記憶させてもよい。
そして、画像形成装置1においては、この記憶したずれ量を用いて画像を補正してもよい。
上述した実施形態においては、媒体としての中間転写ベルトを含む構成で説明を行ったが、媒体とは用紙搬送ベルト又は用紙を含む。
上述した実施形態においては、図9に示した第1位置、第3位置、第5位置および第7位置のずれ量の予測値を記憶部102に記憶させ、画像補正部103Bは、第1位置、第3位置、第5位置および第7位置については、この記憶された値を用いて画像を補正するようにしてもよい。
上述した第1位置と第7位置は、主走査方向において画像の形成を保証できる両端の位置であってもよい。また、第3位置と第5位置は、パターン検出器の間の位置であれば図に示した位置でなく他の位置であってもよい。
また、画像形成装置1において形成される画像の位置と基準位置との間のずれ量は図11に示した点線の特性を有するが、露光装置14を画像形成装置1に搭載する前に測定する7箇所の位置のうち、第3位置と第5位置は、この曲線の変曲点の位置としてもよい。
上述したCPU101Aが実行するプログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスク(HDD(Hard Disk Drive)、FD(Flexible Disk))など)、光記録媒体(光ディスク(CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk))など)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供し、各装置にインストールしてもよい。また、通信回線を介して各装置にダウンロードしてインストールすることも可能である。
1・・・画像形成装置、4・・・画像読取装置、12・・・画像処理装置、13・・・画像形成ユニット、14・・・露光装置、15・・・感光体ドラム、25・・・中間転写ベルト、60A,60B,60C・・・パターン検出器、101・・・制御部、101A・・・CPU、101B・・・ROM、101C・・・RAM、102・・・記憶部、103・・・画像処理部、103A・・・スクリーン処理部、103B・・・画像補正部、103C・・・補正量演算部、105・・・ずれ検出部

Claims (4)

  1. 予め定められた複数色毎に設けられ、供給される画像データに従って光を主走査方向に走査して感光体上に静電潜像を形成する複数の露光手段と、
    前記複数の露光手段が装着される装着部と、
    前記装着部に装着された前記露光手段により感光体上に形成された静電潜像を現像して媒体に複数色の画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段が媒体に形成した複数色のテスト画像と各色の基準位置との主走査方向のずれの量を、前記主走査方向の予め定められた複数の測定基準位置で前記色毎に測定する測定手段と、
    前記装着部に装着される前の前記露光手段が走査した光の主走査方向位置と前記基準位置とのずれの量を、複数の露光装置毎に前記測定基準位置および前記測定基準位置とは異なる主走査方向の測定位置において測定し、測定したずれの量から求められた、前記画像形成手段により形成される画像の位置と前記基準位置とのずれを補正するためのデータを記憶した記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶されたデータと、前記測定手段で測定されたずれの量に基づいて、前記露光手段に供給する画像データを補正する補正手段であって、前記記憶手段に記憶されたデータを近似することで近似曲線を生成し、前記測定基準位置と、前記画像形成手段において主走査方向に形成される画像の両端の位置と、前記測定基準位置とは異なる主走査方向の測定位置とに応じた当該近似曲線の値を結ぶ複数の線分に基づいて補正直線を生成し、前記測定手段で測定されたずれの量と当該補正直線のとる値に基づいて前記露光手段に供給する画像データを補正する補正手段
    を有する画像形成装置。
  2. 予め定められた複数色毎に設けられ、供給される画像データに従って光を主走査方向に走査して感光体上に静電潜像を形成する複数の露光手段と、
    前記複数の露光手段が装着される装着部と、
    前記装着部に装着された前記露光手段により感光体上に形成された静電潜像を現像して媒体に複数色の画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段が媒体に形成した複数色のテスト画像と各色の基準位置との主走査方向のずれの量を、前記主走査方向の予め定められた複数の測定基準位置で前記色毎に測定する測定手段と、
    前記装着部に装着される前の前記露光手段が走査した光の主走査方向位置と前記基準位置とのずれの量を、複数の露光装置毎に前記測定基準位置および前記測定基準位置とは異なる主走査方向の測定位置において測定し、測定したずれの量から求められた、前記画像形成手段により形成される画像の位置と前記基準位置とのずれを補正するためのデータを記憶した記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶されたデータと、前記測定手段で測定されたずれの量に基づいて、前記露光手段に供給する画像データを補正する補正手段であって、前記記憶手段に記憶されたデータを近似することで近似曲線を生成し、前記測定基準位置と、前記画像形成手段において主走査方向に形成される画像の両端の位置と、前記記録媒体の主走査方向の範囲において予め決められた数の任意の位置とを用いて、当該近似曲線との差が小さくなるような補正直線を生成し、前記測定手段で測定されたずれの量と当該補正直線のとる値に基づいて前記露光手段に供給する画像データを補正する補正手段
    を有する画像形成装置。
  3. 記基準位置は、前記複数色のいずれか一の色の画像の位置であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 記測定基準位置とは異なる測定位置は、前記測定基準位置の間の位置と前記画像形成手段において主走査方向に形成される画像の両端の位置とを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
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