JP5633806B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
〔第1の問題点〕:光学系の光路を補正するためには、光源やf?θレンズを含む補正光学系、光路内のミラー等を機械的に動作させ、各色の位置を合わせ込む必要がある。このためには高精度な可動部材が必要となり高コスト化を招く。更に、補正の完了までに時間がかかるため頻繁に補正を行うことができない。
〔第2の問題点〕:機内温度の変化などにより光学系や支持部材などに変形が生じるなどして、色ずれ量(レジずれ量)が経時的に変化することがあり、色ずれ制御を行った直後の高品位な画像を常に保つことが困難である。
また、上記第2の問題点を解決するものとして、機内の温度を検知して一定の温度変化があったときに上記色ずれ制御を行ったり、時間経過に伴い上記色ずれ制御を繰り返し行ったりする画像形成装置が知られている。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記保持手段に保持されている前記色ずれ量の線形成分データと非線形成分データのうち該非線形成分データのみが更新対象であり、前記更新手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて色ずれ量の非線形成分の変化量を検出し、該色ずれ量の非線形成分の変化量と前記保持手段に保持されている非線形成分データとに基づいて新たな非線形成分データを演算し、前記保持手段に保持されている非線形成分データを該新たな非線形成分データに更新することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記保持手段に保持されている前記色ずれ量の線形成分データ及び非線形成分データの両方が更新対象であり、前記更新手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて色ずれ量の線形成分の変化量を検出し、該色ずれ量の線形成分の変化量と前記保持手段に保持されている線形成分データとに基づいて新たな線形成分データを演算し、前記保持手段に保持されている線形成分データを該新たな線形成分データに更新し、前記検知手段の検知結果に基づいて色ずれ量の非線形成分の変化量を検出し、該色ずれ量の非線形成分の変化量と前記保持手段に保持されている非線形成分データとに基づいて新たな非線形成分データを演算し、前記保持手段に保持されている非線形成分データを該新たな非線形成分データに更新することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかの画像形成装置において、前記更新手段は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記加算を行い、前記係数は、前記複数種類の要因ごとに異なることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかの画像形成装置において、前記更新手段は、前記変化量が所定範囲にない場合は、前記演算及び更新を行わないことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の画像形成装置において、前記更新手段は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記変化量の検出を行い、前記複数種類の要因の変化量の少なくとも一つが所定範囲にない場合は、該複数種類の要因の変化量について前記演算及び更新を行わないことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかの画像形成装置において、前記色ずれ量の線形成分は、スキューずれ、主走査方向の倍率ずれ、主走査方向のレジストずれ、及び副走査方向のレジストずれの少なくとも一つの成分を含むことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7のいずれかの画像形成装置において、前記色ずれ量の非線形成分は、主走査方向の曲がりによるずれ及び主走査方向の部分倍率偏差によるずれの少なくとも一つの成分を含むことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8のいずれかの画像形成装置において、前記保持手段に保持されている前記非線形成分データは、主走査方向について分割した複数の領域ごとに前記線形成分データからの差分を求めた複数の非線形成分データであり、前記補正手段は、前記複数の領域ごとに、前記保持手段に保持されている前記線形成分データと前記非線形成分データとの加算値に基づいて、前記入力画像データ及び前記テストパターンデータを補正することを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の画像形成装置において、前記補正手段は、前記複数の領域ごとに、前記加算値に基づく座標変換を行うことにより前記入力画像データ及び前記テストパターンデータを補正することを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項11の画像形成装置において、前記更新手段は、前記色ずれ量の変化量が所定範囲内にない場合は、前記演算及び更新を行わないことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項12の画像形成装置において、前記更新手段は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記色ずれ量の変化量の検出を行い、前記複数種類の要因の色ずれ量の変化量の少なくとも一つが所定範囲にない場合は、該複数種類の要因の色ずれ量の変化量について前記演算及び更新を行わないことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13のいずれかの画像形成装置において、前記テストパターン形成手段は、前記出力画像形成手段による画像形成ジョブの実行期間中に、前記中間転写体上の出力画像形成領域外又は前記搬送部材上の記録媒体保持領域外に前記テストパターンを形成することを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項1乃至14のいずれかの画像形成装置において、前記テストパターン形成手段は、所定時間の間隔ごとに前記テストパターンを形成することを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項1乃至15のいずれかの画像形成装置において、前記テストパターン形成手段は、前記中間転写体上に連続して形成される出力画像形成領域間の所定個数の間隙ごとに、又は、前記搬送部材上に連続して保持される記録媒体間の所定個数の間隙ごとに、前記テストパターンを形成することを特徴とするものである。
また、本発明における「色ずれ量」は、出力画像の各部における狙いの色からずれた色ずれの量であり、その出力画像を構成する複数の画像間の位置ずれに起因するものである。また、色ずれ量の「線形成分」及び「非線形成分」はそれぞれ、中間転写体上又は記録媒体上で定義される座標における所定方向(例えば、主走査方向又は副走査方向)の位置(距離)に関して、線形の特性を示す色ずれ量の成分及び非線形の特性を示す色ずれ量の成分である。すなわち、色ずれ量の「線形成分」は、上記距離に関して定数の成分と1次の成分とを含み、色ずれ量の「非線形成分」は、上記距離に関して2次以上の高次の成分を含む。
〔第1の実施形態〕
本発明の第1の実施形態は、色ずれ量の線形特性要因に区分される要因の経時的な温度変化に対する変化量が大きく、色ずれ量の非線形特性要因に区分される要因の温度変化に対する変化量がほとんどない(色ずれ許容値に対して十分小さい)場合に好適な実施形態である。色ずれ量の非線形成分については温度変化に対する変動量はほとんどないので、予め製造時あるいは任意のタイミングで、色ずれの非線形特性検出用テストパターン列を形成し、このテストパターン画像をスキャナなどの画像読取装置で読み取り、この読取ったテストパターン列の各々の色ずれ量から色ずれの非線形特性のデータである非線形成分データを予め取得しておく。そして、通常の画像形成(プリント)のジョブ実行時には、そのジョブの妨げにならないよう、中間転写体である中間転写ベルト上の画像形成領域の外(主副走査方向におけるいずれかの画像形成領域外)に色ずれ検出用のテストパターンを形成する。このテストパターンは、装置内に保持されている色ずれ量の線形成分データ及び非線形成分データに基づいて補正されたテストパターンデータを用いて形成される。ここで、もし色ずれ量の変動があった場合は、上記テストパターンは前回のテストパターン形成時の状態から位置がずれて形成されるので、この位置ずれを色ずれ量の変化量(線形成分)として検出する。この色ずれ量の変化量に基づいて新たに色ずれ量の線形成分データを演算し直し、装置内に保持されている色ずれ量の線形成分データを、上記新たに演算した色ずれ量の線形成分データに更新する。この更新により、装置内に保持されている色ずれ量の線形成分データは常にその時点での色ずれ量を表すことになる。そして、このように経時的に更新される色ずれ量の線形成分データと予め取得しておいた色ずれ量の非線形成分データとに基づいて、入力画像データ及びテストパターンデータが補正される。
本実施形態の画像形成装置は、タンデム方式と称される複数の画像形成部を有する多色対応の画像形成装置である。図1において、画像形成装置は、テストパターンデータ生成部1、画像パス切換部2、補正部3、保持部4、書込制御部5および走査光学系6を備える。さらに、画像形成装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、ブラック(K)の各色に対応した複数の像担持体としての感光体7y,7c,7m,7k、矢印A方向に回転駆動される中間転写体としての中間転写ベルト8、二次転写部9、検知部11、更新部12、印刷ジョブ制御部13、データ加算部15、制御手段としての主制御部16などを備える。
図2は、印刷ジョブのタイミングの一例を示すタイミングチャートである。なお、図2の例では、中間転写ベルト8に3つの出力画像が形成されるごとに、中間転写ベルト8の画像形成領域外にテストパターンが形成される例について説明する。また、図2の(a)〜(h)において、横軸は時間を示す。
Tdc=Tdy+(Py−Pc)/V
Tdm=Tdy+(Py−Pm)/V
Tdk=Tdy+(Py−Pk)/V
Tds=Tdy+(Py−Ps+L)/V
例えば、図3に示すように、上記所定間隔は、所定個数の画像間の間隔としてもよい。テストパターンTPは、副走査方向における所定個数の画像間、すなわち中間転写ベルト8の表面移動方向に連続的に設定される複数の画像形成領域51の間である紙間に形成される。図3の例では、所定個数とは3個であり、3個の画像ごとにテストパターンが形成される。つまり、1組目のテストパターン52a,52b,52cが形成された後、所定個数(3個)の画像をおいて、次の2組目のテストパターン53a,53b,53cが形成される。この間隔は厳密に一定距離である必要はなく、その付近の画像間に挿入するよう印刷ジョブが制御される。
上記所定間隔は、所定時間の間隔であってもよい。テストパターンは、画像形成領域外であれば、どこに形成してもよい。例えば、図3中の破線54a,54cに示すように、テストパターンを中間転写ベルト8上の主走査方向両端部に形成するようにしてもうよい。この場合、検知部11はその主走査方向の位置に対応する検知位置55a,55cに配置される。テストパターンを中間転写ベルト8上の主走査方向両端部に形成する場合は、画像間(紙間)の間隔を広く開ける必要がなく、生産性を向上させることができる。また、副走査方向において通常画像に対して排他的にテストパターンを配置する必要がなくなるので、中間転写ベルト8の移動方向におけるテストパターン形成間隔を自由に選択できる。
上記所定間隔は、所定個数の画像間の間隔であり、かつ、所定時間の間隔としてもよい。例えば、形成される画像のサイズがそれぞれ異なる場合、例えば、画像サイズが、A4、A3、A4・・・などと形成される場合には、所定時間ごとであり、かつ、画像の所定個数ごとに、テストパターンを形成すると、更に好ましい。
図4は、テストパターンの一構成例を示す説明図である。図4の例では、主走査方向と平行な方向に延在する各色の横線パターン61C,61K,61Y,61Mと、主走査方向と45度の角をなす方向に延在する各色の斜線パターン62C,62K,62Y,62Mとにより、一つのテストパターンTPが構成されている。各色の横線パターン及び斜線パターンは、所定の色の順(図示の例では、C,K,Y,Mの順)に副走査方向に並んでいる。つまり、横線パターン61C,61K,61Y,61M、斜線パターン62C,62K,62Y,62Mの順番で並んでいる。このテストパターンTPを主走査方向の複数箇所(図3の例では3箇所52a〜cおよび53a〜c)それぞれに形成し、1組のテストパターンとしている。なお、図4中のL1c,L2k,L2cについては後述する。
図5は、検知部(センサ)11の一例を示す構成図である。検知部11は、発光部65と受光部66とを一対として構成される。発光部65は、図中矢印A方向に移動する中間転写ベルト8に対して光を照射する。受光部66は、中間転写ベルト8で反射された反射光を受光し、その受光した反射光を電気信号に変換する。ここで、中間転写ベルト8上にテストパターンが形成されていない(トナーがない)状態では反射光量は強いが、テストパターンが形成されている(トナーが存在する)と照射光が散乱するため受光部66で受光する反射光量が減る。これにより、テストパターンの有無が検出できる。また、反射光量についての閾値を予め定めておいてもよい。この場合、検知部11は、反射光量が閾値より大きければテストパターンは形成されていないと判断し、閾値より小さければテストパターンは形成されていると判断する。このようにして、検知部11は、テストパターンの有無が検出できる。
次に、入力画像データ及びテストパターンデータの補正に用いる色ずれ量特性データの算出方法について説明する。
Δx(x)=α0+α1・x+α2・x2+α3・x3+・・・・ (式1)
Δy(x)=β0+β1・x+β2・x2+β3・x3+・・・・ (式2)
Δx(x)=α0+α1・x+f(x) (式1’)
Δy(x)=β0+β1・x+g(x) (式2’)
次に、色ずれ量の各成分の導出方法を説明する。
まず、線形特性要因に区分される要因、すなわち、スキューずれ、副走査方向のレジストずれ(マージンずれ、オフセットずれ、ともいう)、主走査方向の全体倍率ずれ、主走査方向のレジストずれ、の各要因によって生ずる色ずれ量の成分を、図4に示したテストパターンの検出結果から演算する方法について説明する。なお、この演算方法の例では、基準色ブラック(K)に対する各色(C,M,Y)の色ずれ量を演算する。
d(C)=(L1c_c−L1c_a)/Lac
d(M)=(L1m_c−L1m_a)/Lac
d(Y)=(L1y_c−L1y_a)/Lac
f(C)=((0.25・L1c_a+0.5・L1c_b+0.25・L1c_c)−L1ref)・κ
f(M)=((0.25・L1m_a+0.5・L1m_b+0.25・L1m_c)−2・L1ref)・κ
f(Y)=((0.25・L1y_a+0.5・L1y_b+0.25・L1y_c)−L1ref)・κ
a(C)=((L2c_c−L2k_c)−(L2c_a−L2k_a))/Lac
a(M)=((L2m_c−L2k_c)−(L2m_a−L2k_a))/Lac
a(Y)=((L2y_c−L2k_c)−(L2y_a−L2k_a))/Lac
c(C)=((L2c_a−L2k_a)−Lbd・a(C))・κ
c(M)=((L2m_a−L2k_a)−Lbd・a(M))・κ
c(Y)=((L2y_a−L2k_a)−Lbd・a(Y))・κ
f(C)=((0.5・L1c_a+0.5・L1c_c)−L1ref)・κ
f(M)=((0.5・L1m_a+0.5・L1m_b)−L1ref)・κ
f(Y)=((0.5・L1y_a+0.5・L1y_b)−L1ref)・κ
この非線形特性要因によって生じる色ずれ量の成分は、製造時やユニットの交換、サービスマンやユーザーによるメンテナンスなどの任意のタイミングで取得する。例えば、図7のようなテストチャートを通常画像として印刷し、これをスキャナなどの画像読取装置で読み取り、読み取った画像データから色ずれ量の非線形成分を取得する。なお、この画像読取装置は、外部の装置であってもよいし、本実施形態の画像形成装置の内部に備えられたものでもよい。また、中間転写ベルト8に形成された画像(テストチャート)を読み取るものであってもよく、その場合は、紙などに二次転写する必要がない。
次に、補正部3において上記色ずれ量を補正する方法について説明する。
補正部3へ入力されるデータ(入力画像データ及びテストパターンデータ)21y,21c,21m,21kの座標系を(x,y)と表記し、補正部3から出力される補正データ22y,22c,22m,22kの座標系を(x’,y’)と表記し、中間転写ベルト8上に定義される座標系を(x",y")と表記したとき、各色(C,M,Y)のブラック(K)に対する上記色ずれ量の各成分を用いて、書込制御部5以降で生じる色ずれは、各色それぞれ下式の座標変換で表せる。
ci=c+Δc(i)
di=d+Δd(i)
fi=f+Δf(i)
図8は、更新部12において色ずれ量特性データ(線形成分データ)を演算して更新する方法の一例を示すフローチャートである。図8の演算及び更新により、色ずれ量の線形成分データが温度変化などにより色ずれ量が変動しても、保持部4に保持する色ずれ量の線形成分データが、常にその時点での色ずれ量を反映した線形成分データに更新される。この演算及び更新のフローは各色(C,M,Y)それぞれについて実行される。
a(n)=a(n−1)+Kp・Δa(n) (式12)
a(n)=a(n−1)+Kp・Δa(n)+Ki・ΣΔa(n) (式13)
以上の演算は、各色(C,M,Y)それぞれについて行われる。
図9は、更新部12において色ずれ量特性データを演算して更新する別の方法の一例を示すフローチャートである。以下に示すステップS110が加わった点が、図8のフローチャートと異なる。図8と同様の工程を行うステップは同一符号を付し、説明を省略する。
また、上記色ずれ量の線形成分データに含まれる複数の要素(要因)のいずれか1つの要素において異常値が検出された場合、別の要素においても傷などの影響を受け、正常な色ずれ量の変化量が検出できていないおそれもある。よって、上記複数の要素(要因)のいずれか1つの要素において異常値が検出された場合は、他の要素の演算と更新を行わないようにしてもよい。
図10は、印刷ジョブ制御部13において印刷ジョブ開始指示を制御する方法の一例を示すフローチャートである。
ステップS201では、色ずれ検知用のテストパターンの生成要求があるか否かを判別し、生成要求があればステップS202へ移行し、生成要求がなければステップS204へ移行する。テストパターンの生成要求は、印刷ジョブ制御部13内に別途、前回のテストパターン出力指示から所定の時間Tsが経過すると、生成要求を発行するルーチンをもって行われる。
ステップS202では、印刷ジョブ開始指示信号を発行し、テストパターン出力指示信号を発行する。
ステップS203では、テストパターンの出力時間に相当する時間(図2におけるTtp)だけ待機し、つまりその間他の印刷ジョブが発行されないようにし、ステップS201に戻る。
ステップS204では、印刷要求信号があるか否か判別し、印刷要求信号があればステップS205へ移行し、印刷要求信号がなければステップS201へ戻る。
ステップS205では、印刷ジョブ開始指示信号を発行し、画像データ転送要求信号を発行する。
ステップS206では、入力画像データの出力時間に相当する時間(図2におけるTprintであり、印刷する用紙サイズにより異なる)だけ待機し、つまりその間他の印刷ジョブが発行されないようにして、ステップS201に戻る。
次に、本発明に係る第2の実施形態について説明する。本発明に係る第2の実施形態は、色ずれ量の線形特性要因に区分される要因(前述の式1及び式2におけるα0、α1、β0、β1)の経時的な温度変化に対する変化量が大きく、色ずれ量の非線形特性要因に区分される要因(前述の式1及び式2におけるf(x)、g(x))の温度変化に対する変化量も大きい場合に好適な形態である。
本実施形態の画像形成装置が前述の第1の実施形態と異なる点は、検知部(センサ)41が、図13に示すように、主走査方向に4つ以上(図13の例では7個)配置し、主走査方向により多数の点で色ずれ量を検知できるようにし、後述のように、温度変動などにより生じる非線形特性の経時変化を常に検出できるようにした点である。また、更新部42では、非線形特性成分を含めた色ずれ量特性データの演算を行い、保持部43では、非線形特性成分を含めた色ずれ量特性データの保持を行う。なお、本実施形態において、第1の実施形態を構成する構成要素と同一なものについては、同一の符号を付して、説明を省略する。
また、図14(c)及び(d)に示した実線は、ある時間経過した後の温度変動した状態での主走査位置xに対する主走査方向のずれ特性Δx及び副走査方向のずれ特性Δyの特性を示している。図中の点線は、第1の実施形態と同様に線形成分は変化するが非線形特性成分は変動ない場合の特性であり、この点線と実線との差分が色ずれ量の非線形特性成分の変動分である。
色ずれを検出するためのテストパターンの構成及びそれを検出する検知部の構成は、第1の実施形態と同様であるので、記号などの定義は上述のものを用いる。なお、一部の検知部の位置を示す符号は適宜変更する。各検知部41a〜41gの位置a〜gそれぞれで測定される上記距離をそれぞれ「_a」〜「_g」を付けて区別する。また、センサ位置aとbとの間の距離をLabとする(他も同様)。以下、ブラック(K)に対するシアンCのずれについて説明するが、他の色も同様にして行う。このように測定された距離を定義すると、例えば、領域(1)の色ずれ変換行列の各要素(色ずれ量の各成分)の演算式は、次の4つの式で表せる。これら4つの式を
スキューずれ:
d1(C)=(L1c_b−L1c_a)/Lab
副走査方向のレジストずれ:
f1(C)=(L1c_a−L1ref)・κ
主走査方向の部分倍率ずれ:
a1(C)=((L2c_b−L2k_b)−(L2c_a−L2k_a))/Lab
主走査方向のレジストずれ:
c1(C)=L2k_a・κ
ステップS101では、色ずれ量の特性を示す色ずれ量特性データの初期値を設定する。各領域の色ずれ量特性データの初期値を設定する。初期値の算出については前述と同様でよい。
ステップS102では、各領域毎に前述したように保持されている色ずれ量特性データを参照して、その逆変換となる色ずれ補正行列を求め、これに従って補正したテストパターンを作成し、そのテストパターンを検知した検知部のセンサ出力をサンプリングする。
ステップS103では、ステップS102でサンプリングしたセンサ出力から、前述の(式14)に従って色ずれ量を計算する。ステップS102でサンプリングしたセンサ出力は、保持部4に保持されている色ずれ量特性データに従って補正されたものであるので、ここで算出される色ずれ量特性データが、保持部4に保持されている色ずれ量特性データからの変化分である。ここで、色ずれ量の非線形特性の変化分も、各領域の各要素のずれとして検出される。
ステップS104では、ステップS103で算出された色ずれ量特性データの変化値から、新しい色ずれ量特性データを演算する。同様な演算が、各領域毎に行われる。ノイズの抑制についても前述と同様に適用できる。
ステップS105では、保持部4に保持される色ずれ量特性データの保持値を、前ステップS104で求めた新しい色ずれ量特性データに更新する。その後、ステップS102に戻り、次のテストパターン作成時に用いるテストパターンデータは、上記更新された色ずれ量特性データに基づいて補正される。
主走査方向のずれと副走査方向のずれとの間で非線形特性の変動特性が異なることもあるので、前述の第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせてもよい。つまり、主走査方向のずれ(主走査部分倍率偏差)は経時変化がほとんどなく、副走査方向のずれ(走査曲がり)は経時変化がある場合、各領域の色ずれ変換行列の要素のうち、主走査方向のずれに関わる上記a,cの成分は第1の実施形態のように求め、副走査方向のずれに関わる上記d、fの成分は第2の実施形態のようにして求めてもよい。これとは逆に、主走査方向のずれに関わる上記a,cの成分は第2の実施形態のように求め、副走査方向のずれに関わる上記d、fの成分は第1の実施形態のようにして求めてもよい。このように第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせることにより、主走査方向のずれと副走査方向のずれとの間で非線形特性の変動特性が異なる場合でも、それぞれの変動特性に合った好適な形態で色ずれ量特性データを演算して更新できる。
また、上記各実施形態によれば、保持部4に保持されている色ずれ量の線形成分データと非線形成分データのうち線形成分データのみを更新対象とし、更新部12は、検知部11のテストパターンの検知結果に基づいて色ずれ量の線形成分の変化量を検出し、その色ずれ量の線形成分の変化量と保持部4に保持されている線形成分データとに基づいて新たな線形成分データを演算し、保持部4に保持されている線形成分データを上記新たな線形成分データに更新する。このように線形成分データを更新することにより、色ずれの線形成分が経時的に変化した場合でも、その変化に応じて、上記入力画像データ及びテストパターンデータの補正に用いる線形成分データを変更することできる。このように変更された線形成分データに基づいて出力画像及びテストパターンを形成することができるので、色ずれの線形成分が変化した経時において、色ずれの線形成分に基づく入力画像データ及びテストパターンデータの補正精度の低下を抑制できる。
また、上記各実施形態によれば、保持部4に保持されている色ずれ量の線形成分データと非線形成分データのうち非線形成分データのみが更新対象であり、更新部12は、検知部11のテストパターンの検知結果に基づいて色ずれ量の非線形成分の変化量を検出し、その色ずれ量の非線形成分の変化量と保持部4に保持されている非線形成分データとに基づいて新たな非線形成分データを演算し、保持部4に保持されている非線形成分データを上記新たな非線形成分データに更新する。このように非線形成分データを更新することにより、色ずれ量の非線形成分が経時的に変化した場合でも、その変化に応じて、上記入力画像データ及びテストパターンデータの補正に用いる非線形成分データを変更することできる。このように変更された非線形成分データに基づいて出力画像及びテストパターンを形成することができるので、色ずれ量の非線形成分が変化した経時において、色ずれ量の非線形成分に基づく入力画像データ及びテストパターンデータの補正精度の低下を抑制できる。
また、上記各実施形態によれば、保持部4に保持されている色ずれ量の線形成分データ及び非線形成分データの両方が更新対象であり、更新部12は、検知部11のテストパターンの検知結果に基づいて色ずれ量の線形成分の変化量を検出し、その色ずれ量の線形成分の変化量と保持部4に保持されている線形成分データとに基づいて新たな線形成分データを演算し、保持部4に保持されている線形成分データを上記新たな線形成分データに更新する。更に、更新部12は、検知部11テストパターンの検知結果に基づいて色ずれ量の非線形成分の変化量を検出し、その色ずれ量の非線形成分の変化量と保持部4に保持されている非線形成分データとに基づいて新たな非線形成分データを演算し、保持部4に保持されている非線形成分データを上記新たな非線形成分データに更新する。このように線形成分データ及び非線形成分データの両方を更新することにより、色ずれ量の線形成分及び非線形成分が経時的に変化した場合でも、その変化に応じて、上記入力画像データ及びテストパターンデータの補正に用いる線形成分データ及び非線形成分データを変更することできる。このように変更された線形成分データ及び非線形成分データに基づいて出力画像及びテストパターンを形成することができるので、色ずれ量の線形成分及び非線形成分が変化した経時において、色ずれ量の線形成分及び非線形成分の両方に基づく入力画像データ及びテストパターンデータの補正精度の低下を抑制できる。
また、上記各実施形態によれば、更新部12における演算は、前記変化量と、その変化量に対応する線形成分データ又は非線形成分データとの加算であることにより、入力画像データ及びテストパターンデータの補正処理が簡易になる。
また、上記各実施形態によれば、更新部12における演算は、前記変化量に所定の係数を乗じた値と、その変化量に対応する線形成分データ又は非線形成分データとの加算であることにより、検知部11における検知結果に誤差やノイズがあっても、上記新たに演算される線形成分データ又は非線形成分データのばらつきを抑制し精度の低下を防止できる。
また、上記各実施形態によれば、更新部12における演算は、前記変化量に所定の第1の係数を乗じた値と、前記変化量の積算値に所定の第2の係数を乗じた値と、その変化量に対応する線形成分データ又は非線形成分データとの加算であることにより、検知部11における検知結果に定常誤差や高周波ノイズがあっても、上記新たに演算される線形成分データ又は非線形成分データのばらつきを抑制し精度の低下を防止できる。
また、上記各実施形態によれば、更新部12は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記加算を行い、前記係数は、前記複数種類の要因ごとに異なることにより、色ずれ量の複数種類の要因ごとに検知部11における検知結果に誤差やノイズが発生状況が異なる場合でも、上記新たに演算される線形成分データ又は非線形成分データのばらつきを抑制し精度の低下を確実に防止できる。
また、上記各実施形態によれば、更新部12は、前記変化量が所定範囲にない場合は、前記演算及び更新を行わないことにより、中間転写ベルト8の傷などによって検知部11の検知結果が異常値になった場合でも、その異常値の影響によって線形成分データ又は非線形成分データの更新時の精度が低下するのを抑制することができる。
また、上記各実施形態によれば、更新部12は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記変化量の検出を行い、前記複数種類の要因の変化量の少なくとも一つが所定範囲にない場合は、上記複数種類の要因の変化量について前記演算及び更新を行わないことにより、複数種類の要因のいずれかについて発生した検知部11の検知結果の異常値が他の要因に影響を与える場合でも、複数種類の要因のすべてについて線形成分データ又は非線形成分データの更新時の精度が低下するのを抑制することができる。
また、上記各実施形態によれば、スキューずれ、主走査方向の倍率ずれ、主走査方向のレジストずれ、及び副走査方向のレジストずれの少なくとも一つの成分を含む色ずれ量の線形成分が経時的に変化する場合でも、その色ずれ量の線形成分に基づく入力画像データ及びテストパターンデータの補正精度の低下を抑制できる。
また、上記各実施形態によれば、主走査方向の曲がりによるずれ及び主走査方向の部分倍率偏差によるずれの少なくとも一つの成分を含む色ずれ量の非線形成分が経時的に変化する場合でも、その色ずれ量の非線形成分に基づく入力画像データ及びテストパターンデータの補正精度の低下を抑制できる。
また、上記各実施形態によれば、保持部4に保持されている非線形成分データは、主走査方向について分割した複数の領域ごとに線形成分データからの差分を求めた複数の非線形成分データであり、補正部3は、前記複数の領域ごとに、保持部4に保持されている線形成分データと非線形成分データとの加算値に基づいて、入力画像データ及びテストパターンデータを補正することにより、各領域において色ずれ量の非線形特性について折線近似を行うことができるようになり、非線形成分データの演算の簡易化を図りつつ精度低下を防止できる。
また、上記各実施形態によれば、補正部3は、前記複数の領域ごとに、前記加算値に基づく座標変換を行うことにより前記入力画像データ及び前記テストパターンデータを補正することにより、非線形特性を示す色ずれ要因についても、精度よく補正することができる。
また、上記実施形態(第2の実施形態)によれば、保持部43に保持する色ずれ量特性データは、前記複数の検知部41の検知位置を境界にして主走査方向について分割した複数の領域における複数の色ずれ量特性データであり、更新部42は、前記複数の検知部41の検知結果に基づいて、前記複数の領域それぞれにおける色ずれ量の変化量を検出し、その色ずれ量の変化量と保持部43に保持されている該領域の色ずれ量特性データとに基づいて新たな色ずれ量特性データを演算し、保持部43に保持されている色ずれ量特性データを上記新たな色ずれ量特性データに更新する。このように主走査方向について分割した複数の領域それぞれにおいて色ずれ量の非線形特性について折線近似を行うことができるようになり、非線形成分を含む色ずれ量特性データの演算の簡易化を図りつつ精度低下を防止できる。
また、上記実施形態(第2の実施形態)によれば、更新部42における演算は、前記色ずれ量の変化量に所定の第1の係数を乗じた値と、前記色ずれ量の変化量の積算値に所定の第2の係数を乗じた値と、保持部43に保持されている色ずれ量特性データとの加算であることにより、検知部41における検知結果に定常誤差や高周波ノイズがあっても、上記新たに演算される色ずれ量特性データのばらつきを抑制し精度の低下を防止できる。
また、上記実施形態(第2の実施形態)によれば、更新部42は、前記色ずれ量の変化量が所定範囲内にない場合は、前記演算及び更新を行わないことにより、中間転写ベルト8の傷などによって検知部41の検知結果が異常値になった場合でも、その異常値の影響によって色ずれ量特性データの更新時の精度が低下するのを抑制することができる。
また、上記実施形態(第2の実施形態)によれば、更新部43は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記色ずれ量の変化量の検出を行い、前記複数種類の要因の色ずれ量の変化量の少なくとも一つが所定範囲にない場合は、該複数種類の要因の色ずれ量の変化量について前記演算及び更新を行わないことにより、複数種類の要因のいずれかについて発生した検知部41の検知結果の異常値が他の要因に影響を与える場合でも、複数種類の要因のすべてについて色ずれ量特性データの更新時の精度が低下するのを抑制することができる。
また、上記各実施形態によれば、所定時間の間隔ごとにテストパターンを形成したり、中間転写ベルト8上に連続して形成される出力画像形成領域間の所定個数の間隙ごとにテストパターンを形成したりすることにより、上記経時的に変化する色ずれ量特性データを定期的に更新することができるので、上記通常画像やテストパターンにおける色ずれ量の経時的な変化についてより確実に補正することができる。
2 画像パス切換部
3 補正部
4 保持部
4a 線形成分データ保持部
4b 非線形成分データ保持部
5 書込制御部
6 走査光学系
7 感光体
8 中間転写ベルト
9 二次転写部
10 記録用紙
11 検知部
12 更新部
13 印刷ジョブ制御部
14 画像形成部
15 データ加算部
16 主制御部
Claims (16)
- 互いに色が異なる複数の画像を中間転写体上又は記録媒体上で重ね合わせて出力画像を形成する画像形成装置であって、
色ずれ補正に用いる色ずれ量の主走査方向に対する線形成分データと非線形成分データとを別々に保持する保持手段と、
前記保持手段に保持されている前記線形成分データと前記非線形成分データとに基づいて、入力画像データ及びテストパターンデータを補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された入力画像データに基づいて前記複数の画像を形成し該複数の画像を中間転写体上又は記録媒体上で重ね合わせて出力画像を形成する出力画像形成手段と、
前記補正手段により補正されたテストパターンデータに基づいて、前記中間転写体上に、又は前記記録媒体を保持して搬送する搬送部材上に、テストパターンを形成するテストパターン形成手段と、
前記テストパターン形成手段で形成したテストパターンを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記保持手段に保持されている前記色ずれ量の線形成分データ及び非線形成分データの少なくとも一方を更新する更新手段と、を備え、
前記保持手段に保持されている前記色ずれ量の線形成分データと非線形成分データのうち該線形成分データのみが更新対象であり、
前記更新手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて色ずれ量の線形成分の変化量を検出し、該色ずれ量の線形成分の変化量と前記保持手段に保持されている線形成分データとに基づいて新たな線形成分データを演算し、前記保持手段に保持されている線形成分データを該新たな線形成分データに更新し、
前記更新手段における演算は、前記変化量に所定の第1の係数を乗じた値と、前記変化量の積算値に所定の第2の係数を乗じた値と、該変化量に対応する前記線形成分データ又は前記非線形成分データとの加算であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記保持手段に保持されている前記色ずれ量の線形成分データと非線形成分データのうち該非線形成分データのみが更新対象であり、
前記更新手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて色ずれ量の非線形成分の変化量を検出し、該色ずれ量の非線形成分の変化量と前記保持手段に保持されている非線形成分データとに基づいて新たな非線形成分データを演算し、前記保持手段に保持されている非線形成分データを該新たな非線形成分データに更新することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記保持手段に保持されている前記色ずれ量の線形成分データ及び非線形成分データの両方が更新対象であり、
前記更新手段は、
前記検知手段の検知結果に基づいて色ずれ量の線形成分の変化量を検出し、該色ずれ量の線形成分の変化量と前記保持手段に保持されている線形成分データとに基づいて新たな線形成分データを演算し、前記保持手段に保持されている線形成分データを該新たな線形成分データに更新し、
前記検知手段の検知結果に基づいて色ずれ量の非線形成分の変化量を検出し、該色ずれ量の非線形成分の変化量と前記保持手段に保持されている非線形成分データとに基づいて新たな非線形成分データを演算し、前記保持手段に保持されている非線形成分データを該新たな非線形成分データに更新することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれかの画像形成装置において、
前記更新手段は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記加算を行い、
前記係数は、前記複数種類の要因ごとに異なることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれかの画像形成装置において、
前記更新手段は、前記変化量が所定範囲にない場合は、前記演算及び更新を行わないことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5の画像形成装置において、
前記更新手段は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記変化量の検出を行い、前記複数種類の要因の変化量の少なくとも一つが所定範囲にない場合は、該複数種類の要因の変化量について前記演算及び更新を行わないことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6のいずれかの画像形成装置において、
前記色ずれ量の前記所定方向に対する線形成分は、スキューずれ、主走査方向の倍率ずれ、主走査方向のレジストずれ、及び副走査方向のレジストずれの少なくとも一つの成分を含むことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7のいずれかの画像形成装置において、
前記色ずれ量の前記所定方向に対する非線形成分は、主走査方向の曲がりによるずれ及び主走査方向の部分倍率偏差によるずれの少なくとも一つの成分を含むことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至8のいずれかの画像形成装置において、
前記保持手段に保持されている前記非線形成分データは、主走査方向について分割した複数の領域ごとに前記線形成分データからの差分を求めた複数の非線形成分データであり、
前記補正手段は、前記複数の領域ごとに、前記保持手段に保持されている前記線形成分データと前記非線形成分データとの加算値に基づいて、前記入力画像データ及び前記テストパターンデータを補正することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9の画像形成装置において、
前記補正手段は、前記複数の領域ごとに、前記加算値に基づく座標変換を行うことにより前記入力画像データ及び前記テストパターンデータを補正することを特徴とする画像形成装置。 - 互いに色が異なる複数の画像を中間転写体上又は記録媒体上で重ね合わせて出力画像を形成する画像形成装置であって、
色ずれ補正に用いる主走査方向に非線形成分を有する色ずれ量特性データを保持する保持手段と、
前記保持手段に保持されている前記色ずれ量特性データに基づいて、入力画像データ及びテストパターンデータを補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された入力画像データに基づいて前記複数の画像を形成し該複数の画像を中間転写体上又は記録媒体上で重ね合わせて出力画像を形成する出力画像形成手段と、
前記補正手段により補正されたテストパターンデータに基づいて、前記中間転写体上に、又は前記記録媒体を保持して搬送する搬送部材上に、主走査方向に配置された複数個のテストパターンを形成するテストパターン形成手段と、
前記テストパターン形成手段で形成した複数個のテストパターンをそれぞれ検知する複数個の検知手段と、
前記複数個の検知手段の検知結果に基づいて、各検知手段の検知位置における色ずれ量の変化量を検出し、該色ずれ量の変化量と前記保持手段に保持されている色ずれ量特性データとに基づいて新たな色ずれ量特性データを演算し、前記保持手段に保持されている色ずれ量特性データを該新たな色ずれ量特性データに更新する更新手段と、を備え、
前記保持手段に保持する色ずれ量特性データは、前記複数の検知手段の検知位置を境界にして主走査方向について分割した複数の領域における複数の色ずれ量特性データであり、
前記更新手段は、前記複数の検知手段の検知結果に基づいて、前記複数の領域それぞれにおける色ずれ量の変化量を検出し、該色ずれ量の変化量と前記保持手段に保持されている該領域の色ずれ量特性データとに基づいて新たな色ずれ量特性データを演算し、前記保持手段に保持されている色ずれ量特性データを該新たな色ずれ量特性データに更新し、
前記更新手段における演算は、前記色ずれ量の変化量に所定の第1の係数を乗じた値と、前記色ずれ量の変化量の積算値に所定の第2の係数を乗じた値と、前記保持手段に保持されている色ずれ量特性データとの加算であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項11の画像形成装置において、
前記更新手段は、前記色ずれ量の変化量が所定範囲内にない場合は、前記演算及び更新を行わないことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項12の画像形成装置において、
前記更新手段は、前記色ずれ量の発生原因である複数種類の要因ごとに前記色ずれ量の変化量の検出を行い、前記複数種類の要因の色ずれ量の変化量の少なくとも一つが所定範囲にない場合は、該複数種類の要因の色ずれ量の変化量について前記演算及び更新を行わないことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至13のいずれかの画像形成装置において、
前記テストパターン形成手段は、前記出力画像形成手段による画像形成ジョブの実行期間中に、前記中間転写体上の出力画像形成領域外又は前記搬送部材上の記録媒体保持領域外に前記テストパターンを形成することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至14のいずれかの画像形成装置において、
前記テストパターン形成手段は、所定時間の間隔ごとに前記テストパターンを形成することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至15のいずれかの画像形成装置において、
前記テストパターン形成手段は、前記中間転写体上に連続して形成される出力画像形成領域間の所定個数の間隙ごとに、又は、前記搬送部材上に連続して保持される記録媒体間の所定個数の間隙ごとに、前記テストパターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
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