JPH04278383A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば感熱方式やイン
クジエツト方式等の印刷機構で印刷を行う複写機や印刷
機といった画像形成装置等に関するもので、特にシリア
ル型の画像形成装置等に好適に適用することが出来る。

【０００２】

【従来の技術】近年、感熱方式やインクジエツト方式に
よるシリアル型の画像形成装置が数多く商品化されてい
る。更に、記録密度が大幅に向上し、フルカラーで画像
形成できる装置も実用化されている。

【０００３】例えば、記録密度が４００ｄｐｉの場合を
想定すると、記録材上に形成される画素間の間隔は約６
４μｍになる。フルカラーの画像形成装置の場合は、各
色のドツト（画素）の位置がこの間隔通り正確に形成さ
れないと色見のムラや色ズレとなり、画像品位が低下す
る。経験的には、画素の位置ズレ量は約１５μｍ以下で
ある事が望ましいとされている。シリアル型の画像形成
装置の場合、ドツトの位置ズレ量を前記の値に押えるた
めには、記録材の搬送は記録ヘツドの記録幅に正確に一
致させつつ間欠的に行なわなければならない。そのため
に送り量に大きな影響を与える搬送ローラは、偏心や歪
が小さくなるよう高精度に加工され、パルスモータ等を
用いて駆動するのが一般的であり、途中の動力伝達装置
で生じる機械精度や加工精度が記録材の搬送量に影響を
与えないように様々な工夫が成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
記録材の搬送系では、画像形成を幾度も行なうにつれ搬
送量が変化してしまうことを避け得なかつた。即ち、主
たる搬送機構である搬送ローラ対の摩耗による直径の経
時的な変化や表面の荒れ、或はそれに伴う付勢圧の変化
等が画像形成を重ねるにつれ進行し、記録材の搬送（副
走査の送り）量が減少して行くのである。

【０００５】更に昨今では、広範な種類の記録材に画像
形成を行なう事が所望されている。例えばインクジエツ
ト方式の複写機の場合、インク吸収層をコーテイングし
たコート紙をはじめ普通紙・透過形のＯＨＰシート・デ
イスプレイ用のバツクプリントフイルム等の記録材に対
応しなければならない。しかもこれらの記録材は厚さや
搬送ローラーに対する表面の摩擦係数が種類により異な
り、主走査１回ごとの記録材の搬送量が異なるのが実情
である。そのため従来では、記録材の搬送量をユーザに
微調整させる事により、搬送ピツチの濃度ムラを目立た
なくする物や、特定の種類の記録材については、赤外光
の透過率や反射率を計測することよつて記録材の搬送量
を装置自身で調整するものもある。

【０００６】フルカラー画像の場合、記録材の搬送量ズ
レは１５μｍ程度でも十分目視できるが、ズレ量をユー
ザが測定し補正するのは相当な困難を伴う。また今後、
記録材の種類が更に増加することを考えると、全ての記
録材の種類を装置側で判別するのは一層困難になると予
想され、搬送ピツチの濃度ムラを目立たなくするために
ユーザの負担が一層大きくなると予想される。

【０００７】また副走査の送り量だけではなく、記録ヘ
ッドの経時変化によって、記録される濃度のムラも発生
する。これは例えばインクジェット方式ならばノズルへ
のインクの付着等で、インパクト方式ならば摩耗等によ
って生じる。

【０００８】本発明は上記従来例に鑑みて成されたもの
で、記録材の種類や経時変化等による記録材の搬送量の
ズレや記録濃度のムラを簡単に修正し、ムラのない印刷
出力を得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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は次のような構成からな
る。シリアル型の画像形成を行なう画像形成装置であっ
て、所定の画像パターンを記憶しておく記憶手段と、記
録材上に形成された画像を読み取る読み取り手段と、該
記憶手段で読み取った画像と前記記憶手段による画像パ
ターンとを比較する比較手段と、該比較手段による比較
結果に基づいて画像形成時の副走査量を調整する調整手
段とを有する。

【００１０】

【作用】上記の構成により、所定の画像パターンを記憶
したデータと、その画像パターンが記録材上に形成され
た画像とを比較し、本来記録されるべき画像に形成され
るよう、画像形成時の副走査量を調整できる。

【００１１】

【実施例】［実施例１］本発明の実施例であるシリアル
型インクジエツト方式のフルカラー記録装置の画像形成
部を図１に、主要断面図を図２に示す。また、画像形成
部を含めた装置全体のブロック図を図５に示す。

【００１２】図２に於いて、原稿を読み込む読み取り部
１５に置かれた原稿は、副走査方向及び主走査方向に移
動可能なキャリツジ上に搭載されたＣＣＤセンサ１２で
その反射光あるいは透過光が読み取られる。読み取られ
た原稿の画像信号は、画像処理装置１３により必要な画
像処理が加えられた後、画像形成部の記録ヘツド８に送
られる。ヘッド８はフルカラー印刷のために、単色の記
録ヘッド８ＢＫ・８Ｃ・８Ｍ・８Ｙから成っている。一
方、図１に於いて、ロール紙トレイ１より供給される紙
・フイルム・布等の記録材２は、搬送ローラ対３及びテ
ンシヨンローラ対４に狭持され、矢印１４の方向（副走
査方向）に搬送される。キャリツジ７上に配設された４
個の記録ヘツド８ＢＫ・８Ｃ・８Ｍ・８Ｙは各々４００
ｄｐｉの密度で配列されたインクノズルを有しており、
画像処理装置１３から送られてきた画像信号に基づいて
、各ヘツドでブラック・シアン・マゼンタ・イエロー各
色の印刷を記録材２上に行う。画像形成は、キャリッジ
７や記録材２を動かしながら次の様に行われる。

【００１３】記録ヘツド８を搭載したキヤリツジ７が、
矢印１４（搬送方向）と直角方向に記録材２を走査しな
がら、ヘッド８からインクを吹きつける。記録材２の端
から端まで走査し、ヘッド８に並んだインクノズルの幅
（記録幅）で１行分を印刷したなら、キャリッジ７は次
の行の印刷に備えて印刷開始位置まで移動する。次の行
の印刷が開始される前に、パルスモータ９により減速機
構１０や伝達手段を介して搬送ローラ対３が駆動され、
正確に記録幅に等しい送り量だけ記録材２は搬送される
。印刷開始位置まで移動した記録ヘツドは、再び上記の
動作を繰り返して順次画像を形成して行く。

【００１４】印刷中、記録紙の搬送量を正確に維持する
ために、次のような機構が採用されている。

【００１５】搬送ローラ対３による搬送方向と逆方向に
付勢されたテンションローラ対４によって、記録材２の
プラテン５上での浮きやタルミの発生は防止されている
。更に記録材２は、プラテン５上に配設された吸引手段
６によつてプラテン５に密着している。

【００１６】また記録材の搬送を行なう搬送ローラ対３
は、金属ローラとゴムローラとの対で構成されている。 これは、金属ローラどうしの組み合わせでは記録材との
摩擦係数が大きく取れずに必要な搬送力を得られない事
が多く、ゴムローラどうしの組み合わせでは加圧した際
のゴムの変形が大きくて正確な搬送速度や記録材の通過
位置を得る事が出来ないからである。金属ローラとゴム
ローラで構成された搬送ローラ対でも加圧量に応じてゴ
ムローラが変形する。そのため、加圧量を大きくすれば
ローラの変形による問題が発生するし、加圧量を減じる
につれて必要な搬送力が得られなくなり、狭持されてい
る記録材の搬送量が減少して、記録材の種類等による搬
送量のバラつきが増加する。

【００１７】図１に示すように搬送ローラ対３は主走査
方向に３分割され、各々の搬送ローラ対には搬送ローラ
を加圧する為のテンシヨンバネ１１が設けられている。 これは、搬送ローラ長手方向の加圧バランスの偏りを防
止し、記録材の搬送方向を搬送ローラの長手方向と直角
方向に正確に保ち、記録材の斜行を防止している。更に
搬送ローラの周長は、記録幅に相当する１回の主走査ご
との搬送量（副走査送り量）に等しく設定されており、
搬送ローラの偏心が毎回の搬送量に影響を及ぼさない様
に構成されている。

【００１８】印刷部や記録材の搬送部を以上のように構
成し、初期状態に於いて特定の記録材に対しては正規の
搬送量であつても、前に述べた様に経時的な搬送ローラ
の直径や表面粗さの変化あるいは記録材の材質等の違い
により、搬送量を常に最適に保つ事は難しい。最適でな
ければ、形成される画像上には、記録材の搬送量におお
むね等しいピツチで搬送方向（副走査方向）の濃度ムラ
が発生する。即ち、送り量が規定値より減少した場合は
印刷幅間に黒スジ或は高濃度部が発生し、規定値より増
加した場合は記録幅間に白スジ或は低濃度部が発生する
。

【００１９】経時的な変化あるいは記録材を変更した事
によつてこの様な搬送方向の濃度ムラが発生した場合、
これは次のような手立てで解決する。前に説明されてい
るが、本実施例は図５の様の構成から成っている。この
装置において、例えば図３に示す様な画像パターンの印
刷データを予めメモリ中のパターン記憶部２４に記憶さ
せておく。記憶部２４はＲＯＭであった方がよい。この
パターンは、主走査方向に平行で、幅がヘッド８の印刷
幅の、すなわち正規の搬送量に相当する幅の白い帯と、
同じ幅の黒い帯の繰り返しからできている。このパター
ンを用いて反送料の調整を行うために、まずその画像パ
ターンを画像形成部２３で記録材上に印刷させる。次に
、画像パターンが印刷された記録材を原稿読み取り部１
５上に所定の向きでセツトし、印刷時の搬送方向（副走
査方向）にＣＣＤセンサ１２でスキヤンして画像パター
ンを読み取らせる。こうして得た画像信号から、図４に
示す様なアルゴリズムで印刷時の記録材の送り量を計算
する。この際、多くの帯パターンを読み取り、平均化し
た送りピツチを求めたほうが高精度の結果を得られる。 得られた送り量が、予め設定されている送り量からズレ
ている場合、搬送ローラを駆動するパルスモータのパル
ス数を、ズレ量に応じて増減して所定量になる様に補正
を行なう。

【００２０】なお、本実施例のようにカラー画像を扱え
るならば、画像パターンは黒と白である必要はなく、印
刷された部分とされていない部分との識別ができれば何
色であっても構わない。しかし、説明中では便宜的に、
所定幅の印刷されている部分を「黒い帯」、印刷されて
いない部分を「白い帯」と呼ぶことにする。

【００２１】＜フローチャートの説明＞図４のフローチ
ャートは、帯パターンを読み取ってから記録材の送り量
を調整するまでの、図５の画像形成装置を制御するＣＰ
Ｕ２１による処理内容を、大まかに記述したものである
。この制御はメモリに内蔵された制御プログラム２７に
よるものである。説明を簡単にするために、帯パターン
の黒帯は、１回のヘッドスキャンで描かれるように設定
されていると考える。また、調整用の帯パターンの印刷
及び読み取り・調整は、それを行う専用のスイッチ２５
・２６によって指示するものとする。まず、スイッチ２
５からの指示によって、図３の帯パターンをパターンメ
モリ２４から読み出し印刷する。印刷されたパターンは
読み取り部１５に置かれ、送り調整スイッチ２６からの
指示で図４で示した手順でＣＰＵ２１が動作する。

【００２２】まず帯パターンの描かれた記録材をＣＣＤ
１２でスキャンして、画像データとして読み取る（Ｓ１
）。ここで得られるデータは図６（ａ）・（ｂ）・（ｃ
）のうちいずれかである。黒い帯はヘッド８の１スキャ
ンで描かれるようセットしてあるため、その幅は常にヘ
ッドの印刷幅Ｗで変わることはない。一方白い帯の方は
、記録材の送り量によってその幅が変わることがある。 これを調べるために、画像データから帯パターンの白・
黒の境界線を検出する（Ｓ２）。検出された境界線から
、読み取った帯の幅を決定する（Ｓ３）。前記したよう
に、搬送ローラの周長は１回の記録材の送り量に等しく
設定されているため、黒い帯・白い帯とも各々１本ずつ
の幅が得られれば良いのだが、正確を期するため幾本分
かについて測り、それらの平均を採る（Ｓ４）。こうし
て得られた帯の幅から送り量の狂いを決定し、修正する
。図６は記録材に印刷されたパターンの例である。 （ａ）は正規の送り量で記録材が送られているときのパ
ターンである。正規送り量はヘッド８による記録幅と等
しいため、白い帯と黒い帯の幅はＷで一致している。 （ｂ）は送り過ぎの場合である。この例では、正規の送
り量Ｗよりもｄだけ余分に（Ｗ＋ｄ）送っている。その
ため、黒い帯と白い帯を印刷した後の余分な送り量であ
るｄが白い帯に付いて、白い帯は（Ｗ＋２ｄ）の幅にな
ってしまう。（ｃ）は送り足りず、（Ｗ−ｄ）だけ送っ
ている場合である。足りない量ｄだけ白い帯と黒い帯と
が帯の両端で重複してしまい、白い帯は（Ｗ−２ｄ）の
幅になってしまう。読み取ったこのようにパターンから
正規の送り量であるか否か判定し（Ｓ５）、正規の値で
あるなら何もする必要はない（Ｓ５＝ＹＥＳ）。正規で
ないなら（Ｓ５＝ＮＯ）、搬送ローラ３を駆動するパル
スモータ９の回転量を変えて、記録材の送り量を正規の
値にせねばならない（Ｓ６）。送り量はモータの回転量
に比例しているから、正規の送り量Ｗに対しｄだけ不足
している（Ｗ−ｄ）のなら、現在のパルスモータの回転
量ｒを次式で得られる値ｒ´に修正する。

【００２３】ｒ´＝ｒ×Ｗ／（Ｗーｄ）もちろん、ｄの
値は負であっても良い。ここで、パターンから読み取っ
た場合には、ｄは未知の値であり、白い帯の幅をＦとす
れば、ｄ＝（Ｗ−Ｆ）／２であるから、ｒ´＝２×ｒ×
Ｗ／（Ｗ＋Ｆ） となる。パルスモータ９の回転量はモータに入力される
パルスの数によって決定される。この回転量は、メモリ
内の回転量メモリ２８に記憶されている値に基づいてい
る。モータ９の数をｒ´に保つために、回転量メモリ２
８の値を、そのためのパルス数を送るように変更して格
納し直す。以上で記録紙の送り量が修正される。

【００２４】

【他の実施例】［実施例２］実施例１では、記録材の搬
送方向と直角方向にシリアルスキヤンするインクジエツ
ト方式のフルカラー複写機を例に説明を行なつてきた。 これと違ってプリンタ等の場合は装置に読み取り部を持
たず、画像形成部（印刷部）とそれを制御する制御部と
から構成されている。ここに前段で述べた実施例のよう
に、記録材の送り量を調整する手段を設置することを考
える。これにはプリンタ内部にＣＣＤセンサ等から成る
読み取り装置を配設しても良い。即ち送り量を調整する
際には、あらかじめ内蔵された所定の画像パターンを記
録材上に印刷する。この手順は実施例１と同じで良い。 記録材の送り量を調整するためには印刷されたパターン
を読み込む必要があり、そのために記録材が装置外に排
出される途上で、経路中に配設された読み取り装置で画
像パターンを読み取る。ＣＣＤを配設するのであれば、
記録材が弛んだりしていない部分、たとえば、プラテン
５と搬送ローラ３との間などが適当である。読み取った
画像データに基いて記録材の送り量を補正する。補正す
る手順は前段の実施例と同じである。ただしこの場合、
読み込み系と書き込み系とで同一の駆動系を用いること
になってしまうため、駆動系に用いている同期信号で帯
の幅を正しく測ることはできない。しかしながら、ヘッ
ドの１回のスキャンで、ヘッドの記録幅と同じ幅の黒い
帯を印刷してしまうようにデータを設定しておけば、黒
い帯の幅が正規の送り量を表すため、この値を読み取っ
て基準とすれば良い。したがって本実施例では、１本の
黒い帯は１回のスキャンで描かれている必要がある。図
７は、この読み取り部分だけを示したものである。ＣＣ
Ｄ３０がプラテン５と搬送ローラ３との間に設置されて
いる。３１はＣＣＤの下端の線を示している。図８は、
印刷されたパターンの例である。矢印３２はＣＣＤの下
端の線３１が１回の副走査送り毎に対応する位置を例示
したものである。このように送り量は一定であるから、
黒帯の幅Ｗと白帯の幅Ｆとの比率は正しく与えられる。 そこで、Ｆの値をＷと等しくなるようにモータ９の回転
を調整すれば良い。新しい回転量ｒ´は、前段の実施例
と同じ式で与えられる。

【００２５】［実施例３］前段までは「黒い帯（所定の
幅の印刷された部分）」と「白い帯（所定の幅の印刷さ
れていない部分）」という画像パターンを用いる説明を
したが、白い帯をなくし、一様に印刷されただけのパタ
ーンを用いても良い。こうすると、図６の白い帯の部分
にも印刷されたパターンとなる。この場合、副走査送り
が正しく行われていれば実際に印刷された画像も一様な
面となるが、送り量が不足していれば１回の主走査で印
刷される部分の端が重複してしまい、重複部分は印刷濃
度が他の部分より高くなる。逆に送り量が過多であれば
隙間があいてしまう。印刷部で印刷したこのようなパタ
ーンを読み取り、濃度の高い部分あるいは隙間の幅から
副走査送りのズレを割り出し、送り量を調整することも
できる。

【００２６】［実施例４］実施例２のように印刷用の搬
送機構で読み取りを行う場合、あらかじめ基準となるパ
ターンを記録材に印刷しておき、その記録材を搬送機構
を通して読ませても良い。この場合には、メモリに格納
されているパターンと一致するかどうかを調べ、ズレが
検出されたなら、ズレの分だけ副走査の送り量を調整す
る。　　このように、「本来印刷されるべき状態」と「
実際に印刷された状態」を対照して両者のずれを割り出
し、それに基づいて装置の調整をする。

【００２７】インクジエツト方式に限らず、他の方法で
画像を形成する記録装置、例えば熱転写方式で画像形成
を行う装置等、経時的な搬送ローラーの表面粗さや直径
の変化、或は記録材の材質などの影響で記録材の副走査
方向の搬送精度が変化する様な画像形成装置に適用した
場合も説明した実姉例とまったく同じ用に扱うことがで
きる。

【００２８】更に、原稿読み取り装置で記録材の送り量
を検知する際の画像パターンや演算のアルゴリズム、或
は記録材の１走査当たりの送り量の補正方法も本実施例
で述べたものに限定されるものでなく、例えば記録材の
送り量の補正方法としては記録材の搬送を行なう搬送ロ
ーラ対の加圧力を調整する事により行なつても良い。画
像パターンも、たとえば同じ用な帯状のパターンを使う
にしても、帯の幅を２倍に拡張すれば測定の精度も上が
り、より細かい調整が可能になる。この場合、ヘッドの
印刷幅ではなく、記憶されているパターンが比較の対象
になる。

【００２９】［実施例５］以上の実施例では、副走査量
を調整の対象としていたが、それ以外の調整もできる。 例えば、実施例１と同じ構成の複写機を想定する。印刷
ヘッドはインクジェット方式であり、複数のノズルが集
まり、１回の主走査で複数のドット列を記録するように
なっている。これらのノズルからのインク吐出状態が一
様でなければ、印刷される画像の濃淡も本来印刷される
べき画像と異なったものになってしまう。そこで、調整
用のパターンを記録材に印刷させ（パターンは帯状でも
一様でも、記録ヘッドが本来一様に記録するはずのもの
で良い）、読み取り部でその画像を読ませて濃淡のムラ
を測定し、インクの吐出量を調整することでヘッドを構
成するノズルからのインク吐出量のばらつきによる印刷
ムラを解消する。これはもちろん、実施例２で述べた印
刷装置に適用することもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る画像形
成装置は、記録材の種類や経時変化等による記録材の搬
送量のズレや記録濃度のムラを簡単に修正し、ムラのな
い印刷出力を得られる画像形成装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のシリアル型インクジエツト方式のフル
カラー複写機の画像形成部を表わすものである。

【図２】実施例のシリアル型インクジエツト方式のフル
カラー複写機の主断面図を表わすものである。

【図３】原稿読み取り装置によつて記録材の副走査方向
の送り量を測定する際の出力画像の一例である。

【図４】原稿読み取り装置によつて記録材の副走査方向
の送り量を測定する際のアルゴリズムの一例を表わすも
のである。

【図５】実施例のブロック図である。

【図６】記録材に印刷されたパターンの例である。

【図７】第２の実施例の読み取り部の例である。

【図８】第２の実施例で、記録材に印刷されたパターン
の例である。

【符号の説明】

１…ロール紙トレイ ２…記録材 ３…搬送ローラ対 ４…テンシヨンローラー対 ５…プラテン ６…吸引手段 ７…キヤリツジ ８…記録ヘツド ９…パルスモータ １０…減速機構 １１…テンションバネ １２…ＣＣＤセンサ １３…画像処理装置 １５…読み取り部 １６…紙ロール １７…カッタ １８…給紙カセット １９…給送ローラ ４０…搬送ローラ ４１…手差し給紙口

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　特定の記録方式の記録ヘッドを媒体上
   で走査して画像形成を行うシリアル型の画像形成装置で
   あって、所定の画像パターンを記憶しておく記憶手段と
   、記録材上に形成された画像を読み取る読み取り手段と
   、該記憶手段で読み取った画像と前記記憶手段による画
   像パターンとを比較する比較手段と、該比較手段による
   比較結果に基づいて画像の形成を調整する調整手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　前記画像パターンを画像として形成す
   る形成手段を有し、該形成手段により形成された画像を
   、前記読み取り手段によって読み取ることを特徴とする
   請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】　　前記画像パターンは、一定の幅の記録
   される部分と記録されない部分とが繰り返す縞状のパタ
   ーンであることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】　　前記画像パターンは、一様な記録濃度
   で記録されるパターンであることを特徴とする請求項１
   の画像形成装置。
5. 【請求項５】　　前記調整手段は、前記記録ヘッドの主
   走査１回毎に行われる副走査の量を変更することを特徴
   とする請求項１の画像形成装置。
6. 【請求項６】　　前記記録ヘッドとして複数の記録素子
   から構成される記録ヘッドを有し、前記調整手段は、該
   複数の記録素子による記録濃度を均一にすることを特徴
   とする請求項１の画像形成装置。
7. 【請求項７】　　前記記録方式はインクジェット方式で
   あることを特徴とする請求項１の画像形成装置。