説明

画像形成装置

【課題】位置ずれを検出するために必要な校正用パターンの数が増加した場合でも、位置ずれを検出することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】複数の色からなる画像を記録媒体の表面に転写し、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、画像形成の校正に用いる位置合わせパターンに関する情報を生成するパターン生成部と、前記複数の色の各色に対応する位置合わせパターンを搬送手段上又は記録媒体上にそれぞれ形成する感光体ドラムを含む複数のステーションと、前記複数のステーションにより形成された複数の位置合わせパターンを検出する読取部と、を有し、前記パターン生成部は、前記画像の形成に使用する色に対応するステーションの数に基づいて、前記位置合わせパターンに関する情報を生成し、前記ステーションは、前記位置合わせパターンに関する情報に基づいて、前記位置合わせパターンのパターン群を形成することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像形成装置には、4色に対応する4つの感光体ドラムを用いて、4色のトナー画像を記録媒体の表面に重畳して転写し、記録媒体上にカラー画像を形成するものがある。この画像形成装置では、カラー画像の位置ずれ(色ずれ)を防止するために、感光体ドラムを一周回転する間に、各色の校正用パターンを搬送ベルト上にそれぞれ形成し、形成した校正用パターンの位置を検出することで位置ずれを校正する方法が知られている。
【0003】
特許文献1は、カラー画像形成装置において、複数のトナーマーク(パターン)を形成し、その複数のトナーマークを検出することにより、位置ずれを検出する精度を高める技術を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、画像形成装置は、高画質化のため、多色(5色以上)の感光体ドラムを用いて、各色のトナー像を記録媒体の表面にそれぞれ重畳して転写できるものが求められている。この多色の画像形成装置においては、位置ずれの校正時に、各色の校正用パターンを搬送ベルト上にそれぞれ形成するため、感光体ドラムを一周回転する間に搬送ベルト上に形成される校正用パターンの数が増加する。
【0005】
特許文献1に開示されている技術では、各色に対応する複数のトナーマークを形成するため、5色以上の感光体ドラムにより画像を形成する場合では、4色の場合と比較して、トナーマークの数が多くなる。このため、トナーマーク間の間隔が短くなり、トナーマークを検出する精度が悪くなる場合がある。
【0006】
本発明は、画像形成装置において、位置ずれを検出するために必要な校正用パターンの数が増加した場合でも、位置ずれを検出することができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の一つの実施形態である画像形成装置は、複数の色からなる画像を記録媒体の表面に転写し、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、画像形成の校正に用いる位置合わせパターンに関する情報を生成するパターン生成部と、前記複数の色の各色に対応する位置合わせパターンを搬送手段上又は記録媒体上にそれぞれ形成する感光体ドラムを含む複数のステーションと、前記複数のステーションにより形成された複数の位置合わせパターンを検出する読取部と、を有し、前記パターン生成部は、前記画像の形成に使用する色に対応するステーションの数に基づいて、前記位置合わせパターンに関する情報を生成し、前記ステーションは、前記位置合わせパターンに関する情報に基づいて、前記位置合わせパターンのパターン群を形成し、前記パターン群の副走査方向の長さは、前記感光体ドラムの外周の長さに1/Nを乗算した長さであり、前記Nは、1から始まる自然数である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の画像形成装置によれば、位置ずれを検出するために必要な校正用パターンの数が増加した場合でも、位置ずれを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】画像形成装置の概略構成図である。
【図2】画像形成装置の機能ブロック図である。
【図3】画像形成装置の概略側面図である。
【図4】画像形成装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図5】校正用画像の一例を説明する説明図である。
【図6】実施例2のデータ変換部の動作の一例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
校正用パターンの位置に関する情報を検出することにより、画像形成時の位置ずれ(色ずれ)を校正することができる画像形成装置を用いて、本発明を詳細に説明する。本発明は、画像形成装置以外でも、プリンタ、スキャナ、被写機、ファックス等において、形成する画像の位置ずれを校正するものであれば、いずれのものにも用いることができる。
【0011】
(画像形成装置の構成)
図1は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図の例を示す。
【0012】
図1において、画像形成装置100は、制御手段10、画像形成手段20、供給手段30、搬送手段40、記憶手段50、及び、I/F手段60を含む。
【0013】
制御手段10は、画像形成装置100の各構成に動作を指示し、その動作を制御する。制御手段10は、本実施形態では、画像を形成する順番を制御するプリントジョブ管理部と、画像形成装置100の各構成に画像形成に関する情報などを出力するCTLと、を含む。
【0014】
画像形成手段20は、記録媒体の表面にトナー像を転写し、記録媒体上に画像を形成する。画像形成手段20は、本実施形態では、複数の色(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ、グリーン及びレッドなど)に対応する複数のステーション20STにより、各色のステーション20STに含まれる感光体ドラムの表面にトナー像を現像する。次に、画像形成手段20は、複数の感光体ドラムの複数のトナー像を記録媒体の表面に転写する。このとき、画像形成手段20は、各色の感光体ドラム上の各色のトナー像を重畳して(重ね合わせて)記録媒体の表面に転写することで、記録媒体上にカラー画像を形成することができる。画像を形成する動作の詳細は、後述の(画像を形成する動作)で説明する。
【0015】
また、画像形成手段20は、画像形成装置100の起動中及び動作中の校正時に、データ変換部20dを介して、パターン生成部20pにより生成した校正用パターンに関する情報を各色のステーション20STに出力する。このとき、各色のステーション20STは、搬送手段40の搬送ベルト41の表面に校正用パターンを転写し、搬送ベルト41上に校正用カラー画像を形成する。
【0016】
ここで、画像形成装置100は、搬送ベルト41上の校正用カラー画像における複数の校正用パターンの位置に関する情報(以下、位置情報という。)を読取部20rで検出する。これにより、画像形成装置100は、検出した位置情報に基づいて、各色を重畳して画像を形成するときの色ずれ(以下、位置ずれという。)を校正する。画像形成手段20は、本実施形態では、校正用パターンとして、位置合わせパターン(図5)を用いることができる。画像形成を校正する動作の詳細は、後述の(画像形成を校正する動作)で説明する。
【0017】
なお、以後の説明において、各色のステーションは、各色に対応する感光体ドラム、帯電器、露光器、現像器、転写器及び除電器の一組のセットを含む。したがって、画像形成手段20は、各色に対応した各色のステーションを備える。また、以後の説明において、添え字にBK、Y、C、M、G及びRを付した場合は、それぞれの色(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ、グリーン及びレッド)に対応することを意味する。
【0018】
次に、図1の供給手段30は、画像が形成される前の記録媒体を供給トレイ等に積載し、保管する。また、供給手段30は、制御手段10の制御に基づいて、供給ローラ等により記録媒体を供給する。ここで、記録媒体としては、普通紙、上質紙、薄紙、厚紙、OHPシート、合成樹脂フィルム及び金属薄膜等を用いることができる。
【0019】
搬送手段40は、制御手段10の制御に基づいて、搬送ベルト41などにより、記録媒体を画像形成手段20へ搬送する。また、搬送手段40は、画像が形成された記録媒体を所定の処理をした後に排出する。ここで、所定の処理としては、記録媒体上の画像(トナー、インク等)の定着、並びに、複数の記録媒体のステープル、製本、及び、ソート等がある。
【0020】
記憶手段50は、形成する画像に関する情報を記憶する。また、記憶手段50は、画像形成装置100の待機時及び動作中などに、画像形成装置100の処理状態に関する情報などを記憶する。
【0021】
I/F手段60は、画像形成装置100と外部との情報(信号)の入出力を行う。I/F手段60は、コンピュータインタフェース部とユーザーインタフェース部とを含む。コンピュータインタフェース部は、画像形成装置100外のPCなどと画像形成に関する情報などの通信を行う。ユーザーインタフェース部は、画像形成装置100を使用するユーザーによる画像形成の条件及び記録媒体の情報の入力など、並びに、ユーザーに対して画像形成の条件及び画像形成装置の状態情報の出力などを行う。
【0022】
(画像形成装置の機能)
図2は、本実施形態の画像形成装置の機能ブロックを示す。
【0023】
図2において、画像形成装置は、I/F手段60のコンピュータインタフェース部60c及びユーザーインタフェース部60uにより、画像形成に関する情報(形成する画像に関する情報及び画像形成開始に関する情報など)を取得する。このとき、画像形成装置は、取得した情報を制御手段10に出力する。
【0024】
制御手段10のプリントジョブ管理部10Pは、画像形成開始に関する情報に基づいて、画像を形成する順番を制御する。また、プリントジョブ管理部10Pは、画像形成開始時に、画像形成開始に関する情報をCTL10Cに出力する。このとき、CTL10Cは、形成する画像に関する情報を記憶手段50のラインメモリ50mに出力し、一時的に形成する画像に関する情報を記憶する。また、CTL10Cは、プリントジョブ管理部10Pから出力された画像形成開始に関する情報に基づいて、画像形成手段20などに画像形成に関する情報を出力する。
【0025】
画像形成手段20は、形成する画像に関する情報を画像形成信号(ステーション20STの露光器に入力する照射点滅信号及び照射方向信号など)に変換する。次に、画像形成手段20は、画像形成時に、各色のステーション20STを用いて、記録媒体の表面に各色の画像を重畳して転写し、記録媒体上にカラー画像を形成する。
【0026】
また、画像形成手段20は、画像形成の動作を校正する時に、先ず、パターン生成部20pにより位置合わせパターンに関する情報を生成する。次いで、画像形成手段20は、生成した位置合わせパターンに関する情報を、スキュー補正部20s及びデータ変換部20dを介して、各色のステーション20STに出力する。このとき、画像形成手段20は、各色のステーション20STの感光体ドラムの表面に各色の位置合わせパターンを形成する。
【0027】
なお、スキュー補正部20s及びデータ変換部20dの動作の詳細は、後述の実施例2で説明する。
【0028】
次に、画像形成手段20は、各色の感光体ドラム表面の位置合わせパターンを搬送ベルト41の表面に重畳して転写し、搬送ベルト41上に校正用画像を形成する。次いで、画像形成手段20は、読取部20rにより、校正用画像における各色の位置合わせパターンの位置情報を検出し、位置ずれに関する情報を算出する。
【0029】
その後、画像形成装置は、算出した位置ずれに関する情報に基づいて、画像を形成する動作の校正を行なう。画像形成を校正する動作の詳細は、後述の(画像形成を校正する動作)で説明する。
【0030】
(画像を形成する動作)
画像形成装置が、記録媒体上に画像を形成する動作を、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態の画像形成装置の要部を示す概略側面図である。図3では、画像形成装置は、ブラック(BK)、イエロー(Y)、シアン(C)及びマゼンタ(M)の4色のステーションを有する。画像形成装置は、グリーン(G)及びレッド(R)など、その他の色に対応するステーションを更に有するものでもよい。
【0031】
図3より、画像形成装置は、画像形成時において、先ず、各色のステーションの感光体ドラム(9BK、9M、9C及び9Y)の表面を帯電器(10BK、10M、10C及び10Y)により帯電させる。また、画像形成装置は、感光体ドラム(9BK等)を回転させながら、画像形成に関する情報に基づいて、露光器(11BK、11M、11C及び11Y)により照射光を感光体ドラム(9BK等)に照射する。これにより、画像形成装置は、各色の感光体ドラム(9BK等)の表面に各色に対応する静電潜像を形成する。
【0032】
ここで、画像形成装置は、露光器として、発光ダイオードアレー(LEDA)を用いることができる。
【0033】
次いで、画像形成装置は、現像器(12BK、12M、12C及び12Y)により、感光体ドラム(9BK等)の表面の静電潜像を可視像化し、感光体ドラム(9BK等)上にトナー画像を形成する。このとき、画像形成装置は、供給ローラ2及び分離ローラ3により、供給トレイ1から記録媒体31を供給している。また、画像形成装置は、各色の感光体ドラム(9BK等)上のトナー画像が転写器(15BK、15M、15C及び15Y)に対向する位置に位置するタイミングに合わせて、感光体ドラム(9BK等)と搬送ベルト41の間隙に記録媒体31を搬送する。
【0034】
このとき、画像形成装置は、転写器(15BK等)により、各色の感光体ドラム(9BK等)上に形成された各色のトナー像を記録媒体31の表面に順次転写する。これにより、画像形成装置は、各色のトナー像を記録媒体31の表面に重畳して転写することで、記録媒体31上にカラー画像を形成する。
【0035】
その後、画像形成装置は、搬送ベルト41等により、画像が形成された記録媒体31を定着器42に搬送し、記録媒体31上の画像(トナー、インク等)を定着する。次いで、画像形成装置は、カラー画像が形成された記録媒体31を排出トレイに排出する。また、画像形成装置は、除電器(13BK等)などにより、感光体ドラム(9BK等)の表面を除電などし、次の画像形成を行う動作の準備をする。
【0036】
以上より、画像形成装置は、記録媒体上に画像を形成する動作を完了する。
【0037】
(画像形成を校正する動作)
画像形成装置が画像形成を校正する動作を、図4及び図5を用いて説明する。
【0038】
図4は、画像形成装置の動作を示すフローチャートである。図5(a)は、4色の場合の校正用画像の位置合わせパターンの例を示す。図5(b)は、6色の場合の校正用画像の位置合わせパターンの例を示す。図5(c)は、6色の位置合わせパターンにおいて、斜線パターンの一例を示す。図5(d)は、6色の位置合わせパターンにおいて、斜線パターンを変形した例を示す。
【0039】
図4において、画像形成装置は、先ず、ステップS1において、I/F手段から入力された画像形成に関する情報に基づいて、画像を形成する動作をする前に、画像を形成する動作の校正が必要か否かを判断する。具体的には、画像形成装置は、制御手段などにより、形成する画像の態様(低画質、標準画質あるいは高画質など)、使用するステーション(白黒、4色あるいは6色など)、前回の校正を実施したときからの経過時間などに基づいて、校正が必要か否かを判断する。また、画像形成装置は、画像形成装置の電源のオンオフの状況その他記憶手段が記憶している画像形成装置の処理状態に関する情報に基づいて、校正が必要か否かを判断することができる。
【0040】
以上より、画像を形成する動作の校正が必要な場合は、ステップS2に進む。その他の場合は、ステップS6に進む。
【0041】
ステップS2において、画像形成装置は、画像形成に関する情報及びパターン生成に関する情報(後述するステップS7)に基づいて、画像形成手段のパターン生成部により、位置合わせパターンに関する情報を生成する。次いで、画像形成装置は、画像形成手段の各色のステーションにより、位置合わせパターンに関する情報に基づいて、搬送ベルト上に複数の位置合わせパターンで構成される校正用画像を形成する。
【0042】
ここで、校正用画像における位置合わせパターンの形状及び数などは、校正を行なうステーションの数に対応して、変更することができる。したがって、画像形成装置は、画像を形成するときに使用する色に対応するステーションのみにより、校正用画像を形成してもよい。図5(a)及び(b)を用いて、校正用画像を具体的に説明する。
【0043】
図5(a)は、4色のステーションにより画像を形成する場合において、その画像形成前の校正時に用いる校正用画像の例である。ここで、図中のLpは、感光体ドラムの円形断面における外周の長さ(感光体ドラムの一回転に対応する搬送ベルトの搬送方向(副走査方向D2)の移動距離)である。以後の説明において、Lpを感光体ドラムの1周期長という。
【0044】
図5(a)より、画像形成装置は、校正時に、副走査方向D2に垂直な4つの横線状の位置合わせパターン(BK_Y、Y_Y、C_Y及びM_Y)からなるパターン群Spを形成することができる。また、画像形成装置は、副走査方向D2に対して所定の角度を有する4つの斜線状の位置合わせパターン(BK_S、Y_S、C_S及びM_S)からなるパターン群を形成することができる。したがって、画像形成装置は、4つの横線状の位置合わせパターン(BK_Y等)からなるパターン群Spと4つの斜線状の位置合わせパターン(BK_S等)からなるパターン群とを有する校正用画像を形成することができる。
【0045】
ここで、横線状の位置合わせパターン(BK_Y等)のパターン群Sp及び斜線状の位置合わせパターン(BK_S等)のパターン群の副走査方向の長さは、それぞれ感光体ドラムの1周期長の半分の長さにすることができる。このため、校正用画像は、横線状の位置合わせパターン及び斜線状の位置合わせパターン(計8個)で感光体ドラムの1周期長の長さとなる。また、画像形成装置は、パターン群の副走査方向の長さを、感光体ドラムの外周の長さに1/Nを乗算した長さとすることができる。ここで、Nは、1から始まる自然数である。
【0046】
一方、図5(b)は、6色のステーションにより画像を形成する場合の校正用画像の例である。この場合、画像形成装置は、副走査方向D2に垂直な6つの横線状の位置合わせパターン(BK_Y等)と、主走査方向D1に対して所定の角度を有する6つの斜線状の位置合わせパターン(BK_S等)と、を有する校正用画像を形成することができる。このとき、パターン群の副走査方向の長さは、横線状のパターンと斜線状のパターンとで(計12個で)感光体ドラムの1周期長の長さとなる。
【0047】
このため、図5(b)の場合は、図5(a)の場合と比較して、位置合わせパターン同士の離間距離が小さくなる。すなわち、画像を形成するために用いる色の数が増加すると、校正を行なうステーションの数が増加し、位置合わせパターンの数が増加する。このため、多色の場合、位置合わせパターン同士の離間距離が小さくなる。
【0048】
以上より、図4のステップS2において、画像形成装置は、複数の位置合わせパターンで構成される校正用画像を搬送ベルト上に形成する動作を完了すると、ステップS3に進む。
【0049】
次に、ステップS3において、画像形成装置は、画像形成手段の読取部(図1及び図3の20r)により、搬送ベルト上に形成された校正用画像における各色の位置合わせパターンの位置情報を検出する。具体的には、画像形成装置は、照射光を搬送ベルトの表面に照射し、その反射光を検出する。
【0050】
ここで、搬送ベルト上に位置合わせパターンが形成されているときには、位置合わせパターンに対応して反射光の強度が減少する。このため、画像形成装置は、位置合わせパターンに対応した反射光の強度の減少量を検出することで、位置合わせパターンの位置情報を検出することができる。なお、搬送ベルト上に照射光を照射し、その透過光を検出することで、位置合わせパターンの位置情報を検出してもよい。
【0051】
以上より、画像形成装置は、搬送ベルト上に形成した校正用画像における各色の位置合わせパターンの位置情報の検出を完了すると、ステップS4に進む。
【0052】
ステップS4において、画像形成装置は、搬送ベルト上に形成した位置合わせパターンの位置情報を検出できたか否かを判断する。具体的には、画像形成装置は、画像形成手段のパターン生成部が生成した位置合わせパターンの数と画像形成手段の読取部により検出した位置合わせパターンの数とを比較し、その数が同じ値であるか否かを判断することができる。また、画像形成装置は、画像形成手段のパターン生成部が生成した位置合わせパターンの離間距離と画像形成手段の読取部により検出した位置合わせパターンの離間距離数とを比較し、その差分が所定の許容範囲であるか否かにより判断することができる。
【0053】
ここで、所定の許容範囲とは、校正用画像における位置合わせパターンの形状に対応した値とすることができる。また、所定の許容範囲とは、数値計算及び実験等により予め定められた値とすることができる。
【0054】
以上より、画像形成装置は、搬送ベルト上に形成した各色の位置合わせパターンの位置情報を検出できた場合は、ステップS5に進む。その他の場合は、ステップS7に進む。
【0055】
ステップS5において、画像形成装置は、ステップS4で検出した位置情報に基づいて、画像を形成する動作を校正するために必要な位置ずれに関する情報を算出する。また、画像形成装置は、算出した位置ずれに関する情報に基づいて、画像を形成する動作を校正するために必要な補正量を算出する。具体的には、画像形成装置は、検出した位置情報に基づいて、(1)斜めずれ(スキュー)、(2)副走査レジストずれ、(3)主走査レジストずれ、(4)倍率ずれ、等の位置ずれに関する情報を算出する。
【0056】
ここで、(1)斜めずれとは、形成される各色の位置が、感光体ドラムなどの平行度誤差により、斜めにずれることである。(2)副走査レジストずれとは、形成される各色の位置が、感光体ドラムの軸間誤差及び書き込みタイミングの誤差などにより、記録媒体の搬送方向(副走査方向)にずれることである。(3)主走査レジストずれとは、形成される各色の位置が、画像形成手段の露光器などにおいてミラーなどの光学系の設置誤差及び書き込みタイミングの誤差などにより、書き込み方向(主走査方向)にずれることである。(4)倍率ずれとは、形成される各色の位置が、画像形成手段の光学系の設置誤差及び書き込みタイミングの誤差などにより、色同士で走査線の長さ(形成される画像の倍率)がずれることである。
【0057】
なお、上記(1)〜(4)の位置ずれは、装置の製造時に調整しても、画像形成装置の各ユニットの交換等によって、再び、発生する場合がある。また、各ユニットの温度膨張によって、発生する場合がある。このため、画像形成開始時及び画像形成中などに、短時間で、位置ずれの校正を行う必要である。
【0058】
画像形成装置は、本実施形態では、算出した位置ずれに関する情報に基づいて、所定の演算処理を行うことにより、上記(1)〜(4)の位置ずれを補正するための補正量を算出する。
【0059】
具体的には、画像形成装置において、(1)斜めずれに対する補正は、位置ずれに関する情報に基づいて、露光器内の偏向ミラーの傾き、あるいは、露光器自体の傾きなどをアクチュエータによって補正する補正量を算出することができる。(2)副走査レジストずれに対する補正は、位置ずれに関する情報に基づいて、副走査方向の書き出しタイミングおよび光学系の面位相などを補正する補正量を算出することができる。(3)主走査レジストずれに対する補正は、位置ずれに関する情報に基づいて、主走査方向D1の書き出しタイミングなどを補正する補正量を算出することができる。(4)倍率ずれに対する補正は、位置ずれに関する情報に基づいて、書き込み速度などを補正する補正量を算出することができる。
【0060】
以上より、画像形成装置は、位置ずれに関する情報を算出する。また、画像形成装置は、算出した位置ずれに関する情報に基づいて、画像を形成する動作を校正するために必要な補正量を算出する。その後、ステップS6に進む。
【0061】
ステップS6において、画像形成装置は、算出した補正量を用いて、記録媒体上に画像を形成する動作の準備を行う。その後、画像形成装置は、画像形成を校正する動作を終了する。
【0062】
一方、ステップS7において、画像形成装置は、再度の校正を行なうため、ステップS3で検出した位置情報に基づいて、パターン生成部が位置合わせパターンを変更するために必要なパターン生成に関する情報を算出する。ここで、画像形成装置は、位置合わせパターンの離間距離、形状(角度、幅)及び濃度、並びに、校正するステーションの数及び検出できなかったステーションの情報などのパターン生成に関する情報を算出することができる。図5(c)及び図5(d)を用いて、具体的に説明する。
【0063】
図5(c)は、6色の位置合わせパターンにおいて、斜線パターンの例を示す。また、図5(d)は、6色の位置合わせパターンにおいて、再度の校正を行なうために、斜線パターンを変形した例を示す。
【0064】
図5(c)において、校正用画像は、4色の位置合わせパターンを形成する場合(図5(a))と比較して、位置合わせパターン同士の離間距離Dp1が小さくなる。このため、画像形成装置は、校正用画像における各位置合わせパターンの位置情報を正確に検出できない場合がある。このとき、画像形成装置は、図5(d)のとおり、位置合わせパターン形状(角度、幅など)を変更することで、位置合わせパターン同士の離間距離Dp2を大きくすることができる。
【0065】
また、画像形成装置は、校正を2回に分けることができる。すなわち、画像形成装置は、選択した3色に対応するステーションを最初に校正し、その後、残りの3色に対応するステーションを校正することができる。更に、画像形成装置は、検出できなかった色に対応するステーションを除くステーションの数に基づいてパターン生成に関する情報を算出し、再度の校正をすることができる。あるいは、画像形成装置は、画像を形成するために使用する頻度が低いステーションを除いた数に基づいてパターン生成に関する情報を算出し、再度の校正をすることができる。
【0066】
以上により、本実施形態の画像形成装置は、多色のステーションを校正する場合、及び、特定のステーションがインク切れなどで不具合があった場合でも、校正用画像に用いる位置合わせパターンを変更したり、または、校正するステーションの数を変更して、複数回校正を行なうことにより、画像を形成する動作を校正することができる。
【0067】
(実施例1)
画像形成装置の実施例を用いて、本発明を説明する。
【0068】
(画像形成装置の構成)、(画像形成装置の機能)及び(画像を形成する動作)
本実施例の画像形成装置の概略構成図の例を図1に示す。図1において、本実施例の画像形成装置200の構成は、前述の実施形態で説明した画像形成装置100の構成と同様のため、説明を省略する。
【0069】
また、本実施例の画像形成装置の機能及び画像を形成する動作は、前述の実施形態で説明した(画像形成装置の機能)及び(画像を形成する動作)と同様のため、説明を省略する。
【0070】
(画像形成を校正する動作)
本実施例の画像形成装置が、画像形成を校正する動作を、図4及び図5を用いて説明する。本実施例の画像形成を校正する動作は、実施形態(図4)で説明した(画像形成を校正する動作)と基本的な部分は同様のため、異なる部分(位置合わせパターンの形状の変更)のみを説明する。
【0071】
図4のステップS7において、画像形成装置は、再度の校正を行なうため、ステップS3で検出した位置情報に基づいて、パターン生成部が位置合わせパターンを変更するために必要なパターン生成に関する情報を算出する。ここで、画像形成装置は、位置合わせパターンにおける斜線パターン同士の離間距離を拡大するために、その斜線パターンの角度、主走査方向の幅、副走査方向の線厚及び位置合わせパターンの本数を変更するパラメータを算出することができる。
【0072】
具体的には、画像形成装置は、次式に基づいて、図5(c)の斜線パターンの形状を図5(d)の斜線パターンの形状を変更することができる。
【0073】
Dp2=(Lph−Hp−Dp×(N−1))/(N−1)
ここで、Dp2は、斜線パターン同士の離間距離である。Lphは、複数の斜線パターンが形成されたパターン群の副走査方向の長さである。Hpは、斜線パターンの副走査方向の長さである。Dpは、斜線パターンの副走査方向の線厚である。Nは、斜線パターンの本数(本実施例では6本)である。
【0074】
このとき、上式の斜線パターンの副走査方向の長さHpは、次式で算出することができる。
【0075】
Hp=Wp×tanθp
ここで、Wpは、斜線パターンの主走査方向の幅である。θpは、主走査方向に対する斜線パターンの角度である。
【0076】
上式により、画像形成装置は、斜線パターンの副走査方向の線厚Dp、その本数N、その主走査方向の幅Wp、及び、主走査方向に対する角度θpを変更することで、その離間距離Dp2を変更することができる。また、画像形成装置は、斜線パターンの副走査方向の線厚Dpを小さくして(斜線パターンを細くして)斜線パターンの離間距離を調整する場合では、検出するときの精度を確保するため、斜線パターンの濃度を高くすることができる。更に、画像形成装置は、適当な斜線パターンの形状を選定するため、実験または数値計算で予め定められた値を用いて、段階的に斜線パターンの形状を変更し、複数回の校正を行なってもよい。
【0077】
(実施例2)
画像形成装置の実施例を用いて、本発明を説明する。
【0078】
(画像形成装置の構成)及び(画像を形成する動作)
本実施例の画像形成装置の概略構成図の例を図1に示す。図1において、本実施例の画像形成装置300の構成は、前述の実施形態で説明した画像形成装置100の構成と同様のため、説明を省略する。
【0079】
また、本実施例の画像を形成する動作は、前述の実施形態で説明した(画像を形成する動作)と同様のため、説明を省略する。
【0080】
(画像形成装置の機能)
本実施例の画像形成装置の機能を、図2を用いて説明する。本実施例の画像形成装置の機能は、前述の実施形態で説明した(画像形成装置の機能)と基本的な部分は同様のため、異なる部分(スキュー補正部及びデータ変換部)のみを説明する。
【0081】
図2において、スキュー補正部20sは、パターン生成部20pで生成された位置合わせパターンに関する情報を所定のスキュー量で遅延して、データ変換部20dに出力する。これにより、スキュー補正部20sは、位置合わせパターンの離間距離及び位置合わせパターンの斜線パターンの主走査方向に対する角度を変更することができる。
【0082】
ここで、所定のスキュー量とは、校正用画像における位置合わせパターンの形状に対応した値とすることができる。また、所定のスキュー量とは、数値計算及び実験等により定められる値とすることができる。
【0083】
具体的には、スキュー補正部20sは、パターン生成部20pから出力される位置合わせパターンに関する情報(以下、この段落において、入力データという。)をステーションの露光部の動作に対応する所定のフォーマットに変換する。このとき、スキュー補正部20sは、入力データが600dpiにおける4bitのデータの場合、入力データの0bit目を出力データの画素(n,m)に対応付けて変換することができる。また、スキュー補正部20sは、入力データの1bit目、2bit目及び3bit目を出力データの画素(n+1,m)、(n,m+1)及び(n+1,m+1)に対応付けて変換することができる。更に、入力データが1200dpiにおける1bitのデータの場合、入力データの0bit目、1bit目、2bit目及び3bit目を出力データの画素(n,m)、(n+1,m)、(n+2,m)及び(n+3,m)に対応付けて変換することができる。
【0084】
ここで、nは画像を形成するときの主走査方向に対応する座標、mは副走査方向に対応する座標である。
【0085】
データ変換部20dは、スキュー補正部20sから出力される位置合わせパターンに関する情報を、各色のステーション20STに対応する画像形成信号(露光器に入力する照射点滅信号及び照射方向信号など)に変換する。また、データ変換部20dは、形成する校正用画像の画質及び位置合わせパターンの検出精度に基づいて、位置合わせパターンに関する情報を画像形成信号に変換することができる。
【0086】
ここで、画像形成装置は、I/F手段60から入力された画像形成に関する情報に基づいて、校正用画像の画質及び位置合わせパターンの検出精度を定めることができる。また、画像形成装置は、校正用画像の画質及び位置合わせパターンの検出精度を予め数値計算及び実験等により定められる値とすることができる。
【0087】
(画像形成を校正する動作)
本実施例の画像形成装置が画像形成を校正する動作を、図6を用いて説明する。本実施例の画像形成を校正する動作は、前述の実施形態(図4)で説明した(画像形成を校正する動作)と基本的な部分は同様のため、異なる部分(位置合わせパターンの形状の変更)のみを説明する。
【0088】
図6(a)は、パターン生成部が生成する位置合わせパターンに関する情報(斜線パターン)を画像を形成する際の画素の座標(n、m)に対応する配列の情報で表したものである。図中のn方向は、主走査方向(図5のD1方向)に対応する。また、図中のm方向は、副走査方向(図5のD2方向)に対応する。
【0089】
図6(a)において、パターン生成部は、主走査方向に対して45度の角度を有する斜線パターンの情報を生成する。
【0090】
次に、図6(b)において、データ変換部20dは、斜線パターンの情報(図6(a))を、1200dpiの2値モードにより、各色のステーション20STに対応する配列の情報(露光器に入力する照射点滅信号及び照射方向信号など)に変換することができる。また、図6(c)において、データ変換部20dは、斜線パターンの情報を、600dpiの16値モードにより、各色のステーション20STに対応する配列の情報に変換することができる。
【0091】
ここで、図6(b)の1200dpiの2値モードの場合では、斜線パターンの主走査方向に対する角度が約14度である。一方、図6(c)の600dpiの16値モードの場合では、斜線パターンの主走査方向に対する角度が45度である。
【0092】
これにより、画像形成装置は、パターン生成部が生成した1つの位置合わせパターン(斜線パターン)に関する情報を用いて、データ変換部20dにより、2種類の斜線パターンの情報に変換することができる。このため、パターン生成部における処理量を低減でき、画像形成装置を小型化、軽量化、及び、簡素化することができる。
【符号の説明】
【0093】
9BK、9M、9C、9Y:感光体ドラム
20 : 画像形成手段
20ST:ステーション
20p: パターン生成部
20r: 読取部
20d: データ変換部
31 : 記録媒体
40 : 搬送手段
100、200、300:画像形成装置
D1: 主走査方向(搬送路の平面における記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向)
D2: 副走査方向(記録媒体の搬送方向)
BK_Y及びBK_Sなど:位置合わせパターン
Sp: パターン群
Dp: 斜線パターンの副走査方向の幅(線厚)
Wp: 斜線パターンの主走査方向の幅(パターンの長さ)
θp: 主走査方向に対する斜線パターンの角度
N : 1から始まる自然数
【先行技術文献】
【特許文献】
【0094】
【特許文献1】特開平11−65208号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の色からなる画像を記録媒体の表面に転写し、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
画像形成の校正に用いる位置合わせパターンに関する情報を生成するパターン生成部と、
前記複数の色の各色に対応する位置合わせパターンを搬送手段上又は記録媒体上にそれぞれ形成する感光体ドラムを含む複数のステーションと、
前記複数のステーションにより形成された複数の位置合わせパターンを検出する読取部と、
を有し、
前記パターン生成部は、前記画像の形成に使用する色に対応するステーションの数に基づいて、前記位置合わせパターンに関する情報を生成し、
前記ステーションは、前記位置合わせパターンに関する情報に基づいて、前記位置合わせパターンのパターン群を形成し、
前記パターン群の副走査方向の長さは、前記感光体ドラムの外周の長さに1/Nを乗算した長さであり、
前記Nは、1から始まる自然数である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記位置合わせパターンに関する情報は、前記ステーションが形成する位置合わせパターンの副走査方向に対する線厚に関する情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記位置合わせパターンに関する情報は、前記ステーションが形成する位置合わせパターンの濃度に関する情報を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記位置合わせパターンに関する情報は、前記ステーションが形成する位置合わせパターンの主走査方向に対する幅に関する情報を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記位置合わせパターンに関する情報は、前記ステーションが形成する位置合わせパターンの主走査方向に対する角度に関する情報を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記位置合わせパターンに関する情報を主走査方向の位置と副走査方向の位置とに対応する配列の情報に変換するデータ変換部を含み、
前記データ変換部は、前記角度に関する情報を変換し、
前記ステーションは、前記変換した角度に関する情報に基づいて、前記位置合わせパターンを形成する、
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記パターン生成部は、前記読取部が前記ステーションが形成した複数の位置合わせパターンのいずれか一つの位置合わせパターンを検出できなかった場合に、前記画像形成の校正に用いる位置合わせパターンに関する情報を変更し、
前記ステーションは、前記変更した位置合わせパターンに関する情報に基づいて、位置合わせパターンを形成する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記パターン生成部は、前記ステーションの数を減じた数に基づいて、前記位置合わせパターンに関する情報を変更する、
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記パターン生成部は、前記読取部が検出できなかった位置合わせパターンに対応するステーションの数を減じる、
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記パターン生成部は、前記画像を形成するために使用する頻度が低いステーションの数を減じる、
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−80133(P2013−80133A)
【公開日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−220432(P2011−220432)
【出願日】平成23年10月4日(2011.10.4)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】