JP6528998B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、用紙の表面及び裏面の四隅に十字形状の基準画像を形成するように画像形成手段を制御し、かつ、基準位置から用紙の表面の基準画像の形成位置に至る距離と、基準位置から用紙の裏面の基準画像の形成位置に至る距離との差分を演算して、用紙の表面の基準画像の形成位置と用紙の裏面の基準画像の形成位置との間のずれ量を検出し、当該ずれ量に基づいて用紙の表面の画像形成位置と用紙の裏面の画像形成位置とを位置合わせするように画像形成手段を制御する構成が記載されている。

特許文献２には、出力対象画像及び印刷済み画像を取得し、夫々の画像を合成して読取画像の検査を行うための検査用画像を生成し、検査用画像の生成に際して、夫々の画素毎にその画素が出力対象画像に含まれる情報の一部であるかを示す属性情報を生成し、出力対象画像に含まれる情報の一部である画素のみに基づいて検査用画像と読取画像との第一の位置合わせを行い、印刷済み画像に含まれる情報の一部である画素のみに基づいて検査用画像と読取画像との第二の位置合わせを行う構成が記載されている。

特開２００６−０１１２８５号公報 特開２０１３−１９６４５６号公報

本発明は、予め画像形成された記録媒体に対して、倍率ずれを抑制して画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部で読み取られた予め画像が形成された記録媒体の画像の各画素の濃度を解析して、各画素の画素値を測定する画素値測定手段と、前記画素値測定手段により測定された各画素の画素値の平均値を求めることにより平均画素値を算出して、算出された当該平均画素値から、前記予め画像が形成された記録媒体の画像の像密度を算出する像密度算出手段と、像密度に応じて画像の副走査方向の倍率を補正するための倍率補正量を記憶する記憶部と、前記予め画像が形成された記録媒体上に、さらに新たな画像を形成する場合、前記像密度算出手段により算出された像密度に応じた倍率補正量を前記記憶部から読み出して、読み出した前記倍率補正量に基づいて新たな画像に対する副走査方向の倍率を補正する補正手段と、を有する画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、予め画像形成された記録媒体に対して、画像読取部で読み取られた画像に応じて、倍率ずれを抑制して画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。また、請求項１に係る本発明によれば、予め記録媒体に形成された画像の濃度による副走査方向の伸びを抑制することができる。また、請求項１に係る本発明によれば、平均画素値を用いない場合と比較して、簡易に倍率ずれを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の追い刷りの機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の像密度補正値テーブルを示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための一形態を図面を参照して説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置１０の全体構成を示す図である。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２と、スキャンによって記録媒体の画像を読み取る画像読取部１４とから構成されている。

画像形成装置本体１２は、有色の色材及び透明色材で画像を記録媒体に形成する画像形成部１６を有する。画像形成部１６は、画像形成ユニット１８、中間転写ベルト２０、搬送路２２、収容トレイ２４、定着器２６、排出トレイ２８等を有し、制御部としての外部コントローラである不図示のプリントサーバから送られてくる印刷データに基づいて、色材を用いて記録媒体に画像を印刷する。プリントサーバは、入稿ジョブを受け付け、この受け付けられた入稿ジョブを処理して画像形成部１６へ送る。

なお、外部コントローラであるプリントサーバを用いるとしたが、これに限らず、コントローラを画像形成装置１０と一体に設けてもよい。また、画像読取部１４は、必ずしも画像形成装置１０と一体でなくてもよく、画像形成装置１０の外部に設けてもよい。

画像形成部１６には、透明画像と有色画像とを形成するように、複数の画像形成ユニット１８が配設されている。即ち、この実施形態においては、有色の色材であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）に続いて、透明（ＣＬ）の色材にて透明画像を形成する画像形成ユニット１８ＣＬが配設されている。なお、本実施形態では、色材としてトナーを用いて、電子写真方式によりプリントする例について説明するが、インクジェット方式のプリンタとして構成してもよい。ここで、各画像形成ユニット１８は、中間転写ベルト２０に沿って間隔を空けて例えば水平に配列されている。中間転写ベルト２０は、中間転写体として図中矢印Ａの方向に回動する。

これら５つの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、１８ＣＬは入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト２０に転写（一次転写）する。なお、各画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、１８ＣＬの色の順序は、これに限定されるものではなく、画像形成ユニット１８ＣＬが最後となるが、他の画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは他の順序であってもよい。

搬送路２２は、中間転写ベルト２０の下方に配設されている。収容トレイ２４から供給された記録媒体は、この搬送路２２上を搬送され、上記中間転写ベルト２０上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写（二次転写）され、転写されたトナー像が定着器２６によって定着され、矢印Ｂに沿って排出トレイ２８に排出される。

第１の画像形成ユニット１８Ｙ、第２の画像形成ユニット１８Ｍ、第３の画像形成ユニット１８Ｃ、第４の画像形成ユニット１８Ｋ及び第５の画像形成ユニット１８ＣＬは、水平方向に間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、同様に構成されている。そこで、以下、第１の画像形成ユニット１８Ｙについて説明する。なお、各画像形成ユニット１８の構成は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ又はＣＬを付すことにより区別する。

画像形成ユニット１８Ｙは、入力された画像データに応じてレーザ光を走査する光走査装置３０Ｙと、この光走査装置３０Ｙにより走査されたレーザ光により静電潜像が形成される像形成装置３２Ｙとを有する。

光走査装置３０Ｙは、半導体レーザ３４Ｙをイエロー（Ｃ）の画像データに応じて変調して、この半導体レーザ３４Ｙからレーザ光を画像データに応じて出射する。この半導体レーザ３４Ｙから出射されたレーザ光は、第１の反射ミラー３６Ｙ及び第２の反射ミラー３８Ｙを介して回転多面鏡４０Ｙに照射され、この回転多面鏡４０Ｙよって偏向走査され、第２の反射ミラー３８Ｙ、第３の反射ミラー４２Ｙ及び第４の反射ミラー４４Ｙを介して、像形成装置３２Ｙの感光体ドラム４６Ｙ上に照射される。

像形成装置３２Ｙは、矢印Ａの方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム４６Ｙと、この感光体ドラム４６Ｙの表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロン４８Ｙ、感光体ドラム４６Ｙ上に形成された静電潜像を現像する現像器５０Ｙと、クリーニング装置５２Ｙとから構成されている。感光体ドラム４６Ｙは、スコロトロン４８Ｙにより一様に帯電され、光走査装置３０Ｙにより照射されたレーザ光により静電潜像を形成される。感光体ドラム４６Ｙに形成された静電潜像は、現像器５０Ｙによりイエロー（Ｙ）のトナーで現像され、中間転写ベルト２０に転写される。なお、トナー像の転写工程の後に感光体ドラム４６Ｙに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置５２Ｙによって除去される。

中間転写ベルト２０は、ドライブロール５４と、第１のアイドルロール５６と、ステアリングロール５８と、第２のアイドルロール６０と、バックアップロール６２と、第３のアイドルロール６４との間に一定のテンションで掛け回されており、駆動モータ（不図示）によってドライブロール５４が回転駆動されることにより、矢印Ａの方向に、定められた速度で循環駆動される。この中間転写ベルト２０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によって接続することにより無端ベルト状に形成されたものである。

また、中間転写ベルト２０には、各画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、１８ＣＬに対向する位置にそれぞれ第１の一次転写ロール６６Ｙ、第２の一次転写ロール６６Ｍ、第３の一次転写ロール６６Ｃ、第４の一次転写ロール６６Ｋ及び第５の一次転写ロール６６ＣＬが配設され、感光体ドラム４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ、４６ＣＬ上に形成された各色のトナー像は、これらの一次転写ロール６６により中間転写ベルト２０上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト２０に付着した残留トナーは、二次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置６８のクリーニングブレード又はブラシにより除去される。

搬送路２２には、収容トレイ２４から記録媒体を取り出す給紙ローラ７０と、記録媒体搬送用の第１のローラ対７２、第２のローラ対７４及び第３のローラ対７６と、記録媒体を既定のタイミングで二次転写位置に搬送するレジストロール７８とが配設されている。

また、搬送路２２上の二次転写位置には、バックアップロール６２に圧接する二次転写ロール８０が配設されており、中間転写ベルト２０上に多重に転写された各色のトナー像は、この二次転写ロール８０による圧接力及び静電気力で記録用紙上に二次転写される。各色のトナー像が転写された記録用紙は、第１の搬送ベルト８２及び第２の搬送ベルト８４によって定着器２６へと搬送される。

定着器２６は、上記各色のトナー像が転写された記録用紙に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙に溶融固着させる。定着器２６による加圧処理を経た記録用紙は、排出トレイ２８に排出される。

図２は、画像形成装置１０の制御構成を示すブロック図である。

図２に示すように、画像形成装置１０は、上述の画像読取部１４、画像形成部１６のほか、ＣＰＵ８６、メモリ８８、記憶装置９０及びＵＩ装置９２がバス接続された構成となっている。

ＣＰＵ８６は、メモリ８８又は記憶装置９０に書き込まれたプログラムを実行することにより、画像形成装置１０の動作を制御する。また、ＵＩ装置９２を介して受け付けられた入力は、ＣＰＵ８６に伝達され、ＣＰＵ８６からの表示情報がＵＩ装置９２に伝達される。

なお、ＣＰＵ８６は、図示しないＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型の記憶媒体に記憶されたプログラムを実行してもよいし、又は不図示の通信装置を通じて提供されるプログラムを実行してもよい。

記憶装置９０は、後述する補正情報記憶部１０２、画像情報記憶部１０３、追い刷り画像情報記憶部１０５を有し、記録媒体の画像特性に関連する情報を記憶する。記憶装置９０として、例えばハードディスクなどが用いられ、データを書き込み及び読み出し可能に記憶する。

図３は、画像形成装置１０の追い刷りの機能構成を示すブロック図である。図４は、像密度算出結果に応じた倍率補正量を定めた像密度補正値テーブル１００を示す図である。
ここで追い刷りとは、予め画像が形成された記録媒体に新たな画像を形成することを示している。

図３に示すように、本実施形態の画像形成装置１０は、像密度算出手段９４と、画像の倍率を補正する補正手段としての倍率補正部９６とを備えている。

像密度算出手段９４は、画素値測定部９８と、像密度算出部１００と、補正情報記憶部１０２とで構成される。

倍率補正部９６は、追い刷り画像情報記憶部１０５に記憶された画像の倍率を補正（更新）する。追い刷り画像情報記憶部１０５には、追い刷りをする新たな画像の画像情報が記憶されている。

画素値測定部９８は、画像情報記憶部１０３に記憶された画像の濃度を解析し、画素値を測定する。画像情報記憶部１０３には、画像読取部１４によって読み取られた予め画像が形成された記録媒体の画像情報が記憶されている。

像密度算出部１００は、画素値測定部９８により測定された画素値の平均画素値から画像の像密度を算出する。具体的には、
像密度算出結果（％）＝（２５５−面内の平均画素値）÷２５５×１００
に基づいて像密度算出結果を算出する。

補正情報記憶部１０２には、像密度算出結果に応じた倍率補正量を定めた像密度補正値テーブル１００が記憶されてる。図４は、一例としての像密度補正値テーブル１００を示しており、像密度算出結果が１０％のときには倍率補正量を−０．０１％とし、像密度算出結果が２０％のときには倍率補正量を−０．０２％とし、像密度算出結果が３０％のときには倍率補正量を−０．０５％とし、像密度算出結果が４０％のときには倍率補正量を−０．１％とする。ここで、数字に−（マイナス）を付して表しているのは、画像を縮小することを意味している。なお、像密度補正値テーブル１００の値は、実験によって定められた値である。

すなわち、像密度算出手段９４は、上述の像密度算出部１００により算出された像密度算出結果に基づいて、像密度補正値テーブル１００から倍率補正量を更新し、更新された倍率補正量に基づいて、追い刷り画像情報記憶部１０５に記憶された画像の倍率が補正（更新）されて、追い刷りがされ、予め画像が形成された記録媒体上に新たな画像が形成される。

なお、本実施形態においては、画像特性に関連する情報として、画像の像密度を用いる例について説明したが、記録媒体の種類、大きさ、厚み等に関連する情報であってもよい。予め画像が形成された記録媒体に、さらに新たな画像を形成する場合、記録媒体の種類、大きさ、厚み等によっても新たな画像に対する副走査方向の伸びは異なる。すなわち、記録媒体の種類、大きさ、厚み等に応じた倍率補正量のテーブルを保持して、倍率補正部９６により追い刷り画像情報記憶部１０５に記憶された画像の倍率が補正（更新）されて、予め画像が形成された記録媒体上に新たな画像を形成する場合にも適用される。

また、本実施形態においては、画像特性に関連する情報として、記録媒体に形成された画像の平均画素値を用いて像密度を算出し、倍率補正量を更新して新たな画像を補正して形成する例について説明したが、これに限らず、記録媒体に対する像が形成された領域の割合に基づいて算出してもよく、像が形成された領域に応じて補正してもよい。また、予め定められた画素値以上である場合に場合分けして算出し、補正するようにしてもよい。

図５は、画像形成装置１０の追い刷り動作の一例を示すフローチャートである。

ステップ１００（Ｓ１００）において、画像読取部１４を用いて予め画像形成された記録媒体としてのプレプリント紙の読み込みを行う。読み込まれたプレプリント紙の画像情報は画像情報記憶部１０３に記憶される。ここで用いるプレプリント紙には、予め透明用の色材（ＣＬトナー）を合成しない有色の色材の画像が形成されている。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、画像情報記憶部１０３に記憶された画像情報からプレプリント紙の画素値を測定する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、プリプリント紙の画素値に基づいて像密度を算出する。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、算出された像密度に基づいて、像密度補正値テーブル１００を参照する。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、像密度補正値テーブル１００の倍率補正量に基づいて、追い刷り画像情報記憶部１０５に記憶された画像の倍率補正量を更新する。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、プレプリント紙を収容トレイ２４にセットする。

ステップ１１２（Ｓ１１２）において、プレプリント紙への印刷を開始する。ここで、印刷されるのは透明色材（ＣＬトナー）により形成される画像であり、有色の色材により形成される画像上に、倍率補正された透明色材（ＣＬトナー）を合成した画像が形成される。

本実施形態においては、有色の色材を用いるプレプリント紙（画像）に、透明色材を用いる画像を形成した例について説明したが、これに限らず、有色の色材であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）を用いるプレプリント紙（画像）に、金や銀の色材を形成する例についても適用される。

以上で説明をしたように、本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に適用することができる。

１０・・・画像形成装置
１２・・・画像形成装置本体
１４・・・画像読取部
１６・・・画像形成部
９４・・・像密度算出手段
９６・・・倍率補正部
１００・・像密度補正値テーブル
１０２・・補正情報記憶部
１０３・・画像情報記憶部
１０５・・追い刷り画像情報記憶部

Claims (1)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   画像を読み取る画像読取部と、
   前記画像読取部で読み取られた予め画像が形成された記録媒体の画像の各画素の濃度を解析して、各画素の画素値を測定する画素値測定手段と、
   前記画素値測定手段により測定された各画素の画素値の平均値を求めることにより平均画素値を算出して、算出された当該平均画素値から、前記予め画像が形成された記録媒体の画像の像密度を算出する像密度算出手段と、
   像密度に応じて画像の副走査方向の倍率を補正するための倍率補正量を記憶する記憶部と、
   前記予め画像が形成された記録媒体上に、さらに新たな画像を形成する場合、前記像密度算出手段により算出された像密度に応じた倍率補正量を前記記憶部から読み出して、読み出した前記倍率補正量に基づいて新たな画像に対する副走査方向の倍率を補正する補正手段と、
   を有する画像形成装置。

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