(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々異なる色の色材で記録媒体に画像を記録する複数の記録手段により、該記録手段の位置ずれが濃度差となって現れる少なくとも一色からなる複数の記録パターンを形成する形成手段と、
前記色材の各々の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域を有すると共に、２以上の異なる波長域にピークを有する光を一度に照射する照射手段と、
前記照射手段により照射された光の前記複数の記録パターンからの反射光を検知し、各々の記録パターンの濃度差を検出する検知手段と、
前記検知手段により検出された各々の記録パターンの濃度差に基づいて前記複数の記録パターンを形成した記録手段による画像形成位置を補正する補正手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記記録手段は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色材で記録媒体に画像を記録することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ピークを有する光は、赤色光、緑色光、青色光の少なくとも２つの波長域にピークを有する光である請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ピークを有する光は、単色光源からの光及び該単色光源により励起された蛍光体からの発光光を混合した光である請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記照射手段は、赤色光、緑色光、及び青色光の各々を独立して照射する３つのＬＥＤ素子を備えた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６】
各々異なる色の色材で記録媒体に画像を記録する複数の記録手段により、該記録手段の位置ずれが濃度差となって現れる少なくとも一色からなる複数の記録パターンを形成し、
前記色材の各々の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域を有すると共に、２以上の異なる波長域にピークを有する光を一度に照射手段から照射し、
前記照射手段により照射された光の前記複数の記録パターンからの反射光を検知手段により検知して、各記録パターンの濃度差を検出し、
前記検知手段により検出された各々の記録パターンの濃度差に基づいて前記複数の記録パターンを形成した記録手段による画像形成位置を補正する画像形成位置補正方法。
【請求項７】
前記記録手段は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色材で記録媒体に画像を記録することを特徴とする請求項６記載の画像形成位置補正方法。
【請求項８】
前記ピークを有する光は、赤色光、緑色光、青色光の少なくとも２つの波長域にピークを有する光である請求項６または請求項７記載の画像形成位置補正方法。
【請求項９】
前記ピークを有する光は、単色光源からの光及び該単色光源により励起された蛍光体からの発光光を混合した光である請求項６または請求項７記載の画像形成位置補正方法。
【請求項１０】
前記照射手段は、赤色光、緑色光、及び青色光の各々を独立して照射する３つのＬＥＤ素子を備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成位置補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及び画像形成位置補正方法に係り、特に、複数の色で記録媒体に記録する記録手段を備えた画像形成装置、及びこの画像形成装置の画像形成位置を補正する画像形成位置補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、カラーインクジェットプリンタでは、複数のヘッドを使用して画像を形成する。
【０００３】
代表的な例としては、ブラックインクを噴射するブラックヘッドとイエロー／マゼンタ／シアンを噴射するカラーヘッドとを使用して画像を形成する例があるが、他にも、ブラック／イエロー／マゼンタ／シアンの各色が独立したヘッド構成としたもの、１つのヘッドを複数のセグメントに分けて１つのヘッドで複数の色を噴射できるように構成したもの、一色について複数ヘッドを並べて構成したものなど、さまざまなヘッド構成のインクジェットプリンタが市販されている。
【０００４】
このような、インクジェットプリンタでは、ヘッドの取付位置誤差、ヘッド及びそれを固定する部品の寸法誤差などが生じていると、噴射ノズルの位置誤差が生ずるため、これらの誤差が印刷された画像の印字位置ずれとして現れ、この印字位置ずれを解消するためには、ヘッドの取付位置、ヘッド及びそれを固定する部品の寸法などを高精度にして、噴射ノズルの位置を高精度にすることが要求される。
【０００５】
しかしながら、ヘッドの取付位置、ヘッド及びそれを固定する部品の寸法などを高精度にすることは高価であり困難であるため、プリンタの完成後にテストパターンを印刷して、印字された画像に現れる位置合せ誤差を検知し、この誤差がなくなるように印刷タイミングや印刷データを補正する方法が知られている。
【０００６】
この補正方法としては、印刷されたテストパターンを使用者が目視観察して補正情報を入力する方法や、プリンタに搭載された光学センサによりテストパターンを読取って自動的に補正情報を入力する方法などが知られている。
【０００７】
光学センサによりテストパターンを読取り自動的に補正情報を入力する方法としては以下に示すような方法が提案され、実際に市販されている一部のプリンタで使用されている。
【０００８】
ＵＳＰ６０３６２９８号（Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ）では、ヘッド位置の誤差が光の反射率の違いとして現れるようなテストパターンを複数印刷し、青色ライト（ピーク波長４３０‐４７０ｎｍ）を使用した反射型センサでこれを読取り、各々のテストパターンの反射率の違いを検知して、ヘッド位置誤差を検知して補正する。
【０００９】
ＵＳＰ５９７５６７４号（Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ）では、緑色光と青色光とを搭載した反射型センサを使用し、検知する色に応じてより検知しやすい色の光（緑色光または青色光）を選択し、照射する光を選択された色の光に切り替えてテストパターンを読取り、ヘッド位置誤差を補正する。
【００１０】
特許３００１９２４号（キヤノン）では、ランプ光源を用いた反射型センサで各テストパターンを読取り、読取った色毎に対応する演算処理を行って（Ａ／Ｄ変換基準値を変える）色濃度を検出し、検出結果に基づい濃度ムラを補正する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、印刷したテストパターンを光学センサで読取り、読取ったデータに基づいて自動的に補正する方法では、次のような問題点がある。
【００１２】
例えば、インクジェットプリンタで一般的に使用されるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インク単独で形成された各テストパターンを読取り、読取ったデータに基づいて自動的に補正する場合を考える。
【００１３】
ＵＳＰ６０３６２９８号では、このテストパターンの読取りに、青色ライト（ピーク波長４３０−４７０ｎｍ）を使用した反射型センサを使用する。この場合、ブラック、マゼンタ、イエローの複数のテストパターン間の反射率の差は良好に検出できる反面、シアンで形成されたテストパターン間では反射率の差が検出しにくいため、シアンヘッドの位置ずれの補正精度が悪くなる。これは、通常シアンインクの分光反射率のピークは４３０−４７０ｎｍの帯域に存在するが、この帯域では白色バックグラウンドとシアンインクとの反射率の差が小さいためである。すなわち、白色バックグラウンドの記録紙にテストパターンを形成した場合、ライトのピーク波長とインクの反射率のピーク波長とが重なる帯域では、パターン間の反射率の差が検出しにくくなるためである。
【００１４】
ところがシアンに対する比視感度は高く、シアンは人間にとって良好に識別できる色であるため、前述のような補正精度の悪さは画像欠陥として認知されやすいという問題がある。
【００１５】
また、青色ライトでも、４３０ｎｍ付近に発光エネルギーのピーク波長をもつ光であれば、シアンの反射率のピーク波長とは重複しないが、４３０ｎｍ付近では白色バックグランドの反射率も低下してくるため、白色バックグランドとシアンの反射率との差小さくなり、テストパターン間の反射率の差は検出しにくくなり、トータルで見るとあまり改善は望めない（図９参照）。
【００１６】
さらに、４３０ｎｍ付近に発光ピーク波長をもつ光源として青色ＬＥＤが考えられるが、現在市販されている４３０ｎｍピークのＬＥＤは輝度が低く、必要な輝度を得るためには、４７０ｎｍピークのＬＥＤに比べて、数倍の電流を流す必要があり効率が悪い、という問題がある。
【００１７】
また、ＵＳＰ５９７５６７４号では、緑色ライトと青色ライトを搭載した反射型センサを使用し、検知する色によって、より検知しやすいライトを選択して切り替えて、テストパターンを読取るようにする。例えば、緑ライトでマゼンタ、シアン、ブラックのテストパターンを読取り、青色ライトでイエローのテストパターンを読取るようにすれば、どの色でも良好に反射率の差を検出することが可能になる。しかしながら、ライトを読取る色に対応して切り替えるための制御が必要となり、ライトも２種類必要になるので構成が複雑、大型、高価になるという問題点がある。
【００１８】
また、特許３００１９２４号では、ランプ光源を用いた反射型センサで各色濃度を検出する場合に、色毎に読取り条件（Ａ／Ｄコンバータの変換基準値など）を異ならせるための制御が必要となり、構成が複雑、大型、高価になるという問題点がある。
【００１９】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、簡易な構成の反射型センサを用いて、記録手段の位置ずれによるテストパターン間の濃度差に対応した反射率の差を検出し、検出された反射率の差に基づいて画像形成位置の補正を行う画像形成位置補正方法、及びこの画像形成位置補正方法を実行可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明の画像形成装置は、各々異なる色の色材で記録媒体に画像を記録する複数の記録手段により、該記録手段の位置ずれが濃度差となって現れる少なくとも一色からなる複数の記録パターンを形成する形成手段と、前記色材の各々の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域を有すると共に、２以上の異なる波長域にピークを有する光を一度に照射する照射手段と、前記照射手段により照射された光の前記複数の記録パターンからの反射光を検知し、各々の記録パターンの濃度差を検出する検知手段と、前記検知手段により検出された各々の記録パターンの濃度差に基づいて前記複数の記録パターンを形成した記録手段による画像形成位置を補正する補正手段と、を含んで構成されている。
【００２１】
また、第２の発明の画像形成位置補正方法は、各々異なる色の色材で記録媒体に画像を記録する複数の記録手段により、該記録手段の位置ずれが濃度差となって現れる少なくとも一色からなる複数の記録パターンを形成し、前記色材の各々の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域を有すると共に、２以上の異なる波長域にピークを有する光を一度に照射手段から照射し、前記照射手段により照射された光の前記複数の記録パターンからの反射光を検知手段により検知して、各記録パターンの濃度差を検出し、前記検知手段により検出された各々の記録パターンの濃度差に基づいて前記複数の記録パターンを形成した記録手段による画像形成位置を補正するものである。
【００２２】
第１及び第２の発明によれば、各々異なる色の色材で記録媒体に画像を記録する複数の記録手段により少なくとも一色からなる複数の記録パターンを形成する。この複数の記録パターンとしては、この記録パターンを形成した記録手段の位置ずれが各記録パターン間の濃度差となって現れるようなものを形成する。例えば、各々の記録パターンを形成する際に、記録手段による画像形成濃度は一定にして、記録位置を所定量シフトさせることにより記録媒体自体の色が露出している部分と色材で記録された部分との面積を変化させて、印字位置ずれが濃度差となって現れる濃度の異なる記録パターンを形成することができる。形成された複数の記録パターンの各々に、この記録パターンを形成する色材の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域にピークを有する光を照射し、照射された光の前記複数の記録パターンの各々からの反射光を検知する。ここで、照射手段のピーク波長域において、記録パターンを形成する色材の反射率と記録媒体自体の反射率との差が大きくないと、記録パターンの印字領域部分の面積が変化しても反射率がほとんど変化しないため、前述した複数の記録パターン間の濃度差を検出することは困難である。そこで、本発明の照射手段では記録パターンを形成する色材の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域にピークを有する光を照射する。このような光を照射することによって、記録パターンの濃度の変化に応じて反射率が所定値以上変化して、複数の記録パターン間の濃度差を簡易かつ確実に検出することができる。また、記録パターンを形成する色材の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域にピークを有する光を照射することにより、記録パターンを形成した色に応じて照射する光の色を切り換える複雑な制御を行う必要がなく、簡易な構成で低コストに複数の記録パターン間の濃度差を検出することができる。そして、このようにして検知された各記録パターンからの反射光に基づいて、即ち、複数の記録パターン間の濃度の関係に基づいて、当該記録パターンを形成した記録手段による画像形成位置を補正することにより、記録手段の取り付け誤差による印字ずれが補正されて、良好な画像を形成することができる。
【００２３】
なお、第１及び第２の発明は、カラー画像を形成する記録手段として、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色材で記録媒体に画像を記録する記録手段を用いることができる。
【００２４】
また、第１の発明および第２の発明の照射手段により照射する光を、赤色光、緑色光、青色光の少なくとも２つの波長域にピークを有する光とすることにより、複数のピーク波長を形成することができ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのいづれの色材についても白色の記録媒体の反射率との差が大きい波長域にピークを有する光を構成することができる。
【００２５】
また、第１の発明および第２の発明の照射手段から照射する光を、単色光源からの光及び該単色光源により励起された蛍光体からの発光光を混合した光とすることによっても、複数のピーク波長を形成することができ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのいづれの色材についても白色の記録媒体の反射率との差が大きい波長域にピークを有する光を構成することができる。
【００２６】
また、第１の発明および第２の発明の照射手段を、赤色光、緑色光、及び青色光の各々を独立して出射する３つのＬＥＤ素子を備えた構成にすることにより、赤色、緑色、青色の少なくとも２つに対応するピーク波長を用途に応じて切替えて発光することができる。
【００２７】
赤色光、緑色光、青色光を発光する光源としては、赤色光、緑色光、青色光を各々発光するの３種類のＬＥＤチップが１パッケージに収納された白色ＬＥＤや、各々独立した赤色光、緑色光、青色光のＬＥＤを組み合わせたものを用いることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の概略断面図である。画像形成装置１０には、キャリッジ１４、反射型センサモジュール１６、プラテン１８、搬送ベルト１９、記録紙カセット２０、ガイド板２２、ピンチローラ２６、レジローラ２８、排出ローラ３０が内蔵され、排紙トレイ３２が設置されている。キャリッジ１４には、ブラック／シアン／マゼンタ／イエローの各インクを噴射する独立したインクジェットヘッド（以下「ヘッド」という）１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃが搭載されている。キャリッジ１４は、プラテン１８の記録紙３４を載置する面に対向する位置にプラテン１８と所定距離離間して用紙搬送方向Ｗと垂直方向（以下「キャリッジスキャン方向」という）に可動可能に設置されている。反射型センサモジュール１６は、キャリッジ１４の用紙搬送方向Ｗの下流側にプラテン１８と所定距離離間して設置されている。ヘッド１２の図示しないノズルは、８００ｄｐｉピッチで並んでおり、画像は８００ｄｐｉ×８００ｄｐｉの解像度で印字することができる。記録媒体としての記録紙３４は記録紙カセット２０にセットされており、所定の処理に基づいて用紙搬送方向Ｗに搬送され、レジローラ２８間、ガイドローラ２４、ピンチローラ２６間を経て、プラテン１８上へと搬送される。入力信号に基づいて、キャリッジ１４による用紙搬送方向Ｗと垂直方向（以下「キャリッジスキャン方向」という）の走査及び搬送ベルト１９による記録紙３４の搬送により、プラテン１８上に載置された記録紙３４に入力信号に基づいた画像が形成される。画像が形成された後、記録紙３４は、排紙ローラ３０間を通過して排紙トレイ３２へ排出される。
【００２９】
図２は、反射型センサモジュール１６の概略断面図である。反射型センサモジュール１６には、ＬＥＤ光源４０及びセンサ４２が内蔵されている。ＬＥＤ光源４０としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応するピーク波長を有する３つのＬＥＤチップを１列に配置し、１パッケージに収められたものを使用している。所定の入力信号に基づいて、ＬＥＤ光源４０が発光して記録紙３４を照射し、記録紙３４からの反射光がセンサ４２により受光される（光学経路４４参照）。なお、ＬＥＤ光源４０の発光部からセンサ４２までの光学経路４４の途中に、必要に応じてレンズ等を配置することもできる。
【００３０】
図３に示すように、キャリッジ１４、ヘッド１２および反射型センサモジュール１６を制御するための制御部４６は、キャリッジ１４に搭載されたブラックへッド１２Ｋ、イエローヘッド１２Ｙ、マゼンタヘッド１２Ｍ、シアンヘッド１２Ｃ、ＬＥＤ光源４０内の赤色チップ４０Ｒ、緑色チップ４０Ｇ、青色チップ４０Ｂ、センサ４２、補正情報を記憶するための記憶部４８、及び各種の指示を入力するための入力部５０と接続されている。
【００３１】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００３２】
画像形成装置１０により形成される画像の印字位置のずれによる欠陥を補正するために、まず印字位置ずれ量を検出するためのテストパターンを印字する。テストパターンは、検出すべき項目によって異なる種類のものを印字する。検出すべき項目としては、たとえば、各色ヘッドの取付傾き（チルトアングル）、キャリッジスキャン方向および用紙搬送方向の各色間のずれ量、同一ヘッドでの往復印字時のキャリッジスキャン方向のずれ量などがある。
【００３３】
まず、キャリッジスキャン方向の２つの色の異なるヘッドで印字される印字間のずれ量を検出するテストパターンについて説明する。
【００３４】
このテストパターンは、５個のパターン（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）を１セットとして構成され、１つのパターンは、キャリッジスキャン方向に２ピッチ分の幅をもつ複数のラインで構成され、同方向に２ピッチ分ずつの距離で離間して配置される第１のヘッドにより形成される第１ラインと、キャリッジスキャン方向に２ピッチ分の幅をもち同方向に２ピッチ分ずつの距離で離間して配置される第２のヘッドで形成される第２ラインとで形成される。５個形成される各々のパターン間では、第１ラインに対する第２ラインの相対的位置関係が、印字データ上キャリッジスキャン方向に１ピッチ分（３１．７５μｍ）づつ順次シフトするように印字される。なお、印字される各ドットの輝度値は一定にしてパターンを形成する。
【００３５】
図４には、ブラックヘッド１２Ｋとマゼンタヘッド１２Ｍとの相対的位置関係が、設計通りに組み立てられている場合のテストパターンの印字例を示している。パターン（Ａ）では、ブラックラインとマゼンタラインとがピッタリと重なり合うような印字データに基づいてパターンが形成され、パターン（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）では、ブラックラインに対するマゼンラインの相対的位置関係が印字データ上パターン（Ａ）の位置から１ピッチ分（３１．７５μｍ）づつ順次右側にシフトする印字データに基づいてパターンが形成されている。
【００３６】
ここで、パターン（Ｃ）では、ブラックラインとマゼンタラインとが両者の間隔に丁度入り込んだ状態であり、バックグラウンド（白紙）が見えない。また、パターン（Ｂ）及び（Ｄ）では、ブラックラインとマゼンタラインとが両者の間隔に１ピッチ分入り込んだ状態であり、バックグラウンド（白紙）が１ピッチ分だけ見える。さらに、パターン（Ａ）及び（Ｅ）では、ブラックラインとマゼンタラインとが丁度重なり合っている状態であり、バックグラウンド（白紙）が２ピッチ分見える。したがって、ブラックヘッド１２Ｋとマゼンタヘッド１２Ｍとの相対的位置関係が、設計通りに組み立てられている場合には、テストパターンの濃度としてはパターン（Ｃ）が最も濃くなる。
【００３７】
一方、図５は、ブラックヘッド１２Ｋに対するマゼンタヘッド１２Ｍの相対的位置関係が右側にずれて組み立てられている場合のテストパターンの印字例を示している。この場合、パターン（Ａ）では、印字データ上ではブラックラインとマゼンタラインとが重なり合うはずであるが、ヘッド１２Ｍの相対的位置ずれにより、マゼンタラインが１ピッチ分右側にシフトして印字されており、パターン（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）ではパターン（Ａ）から１ピッチ分（３１．７５μｍ）づつ順次右側にシフトしたパターンが形成されている。したがって、この場合には、ブラックラインとマゼンタラインとが両者の間隔に丁度入り込んだ状態、即ちバックグランドの見えなくなるパターンは（Ｂ）であり、パターン（Ｂ）の濃度が最も濃くなる。
【００３８】
そこで、最も濃度の濃いパターンが、パターン（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）のうちのどれであるかを検出すれば、マゼンタヘッド１２Ｍとブラックヘッド１２Ｋの相対的位置関係の誤差による、キャリッジスキャン方向の印字位置ずれ量を検出することが可能となる。そして、検出された印字位置ずれ量をフィードバッグして、印字タイミングや、印字データを補正すれば、ブラックヘッド１２Ｋ、マゼンタヘッド１２Ｍの実際の取り付け位置が設計された取り付け位置と誤差を生じていても、その誤差による印字位置ずれへの影響を小さくして視認されないようにすることが可能となる。
【００３９】
ところで、上述のようにして形成した５個のテストパターンのうち、最も濃度の濃いパターンの光の反射率は最も小さくなる。そこで、この特性を利用して、図６に示す検出処理により、反射型センサモジュール１６で濃度の最も濃いパターンを検出して印字位置ずれの情報を得て、この情報を補正情報として記憶させる。
【００４０】
ステップ６０で、ＬＥＤ光源４０の赤色チップ４０Ｒ、緑色チップ４０Ｇ、青色チップ４０Ｂを同時点灯させて、印字されたテストパターンを順次照射していく。ステップ６２で、照射したパターンからの反射光をセンサ４２で受光する。センサ４２では受光した光が受光強度に応じて光電変換されて制御部４６にフィードバックされるので、ステップ６４で、制御部４６はこの光電変換された信号を受信する。ここで、光電変換されてセンサ４２から出力される電圧値は反射光の強度に比例することから、反射率の小さいパターンからの反射光に基づく光電変換信号の電圧値は低くなる。そこで、反射率の小さいパターンを抽出するために、ステップ６６で、受信した信号を順次記憶部４８に記憶する。ここでの受信信号の記憶は、１パターン毎に行うが、パターンの切れ目の判断は、バックグラウンド照射時の電圧値が一定時間以上継続した場合に１つのパターンから次のパターンへ照射が移る際のパターン間のバックグラウンドを照射しているものと判断して行う。ステップ６８で、すべてのパターンの電圧値の記憶が終了したかどうかを判断する。終了していなければ、ステップ６０に戻って上記の処理を繰返す。終了していれば、ステップ７０で、記憶された電圧値に基づいて、パターン（Ａ）〜（Ｅ）の中から最も電圧値の低いパターンを検出する。検出されたパターンは、５個のパターンの中で最も濃度の濃いパターンとなり、検出されたパターンが（Ａ）〜（Ｅ）のうちのどの位置のパターンであるかという情報により、テストパターンの印字に使用したヘッド１２の印字位置のずれ量が判明する。そこで、検出されたパターンの情報に基づいて、ステップ７２で、テストパターンの印字に使用したヘッド１２の印字タイミング、印字データを補正するための補正情報を記憶部４８に記憶して、本処理を終了する。
【００４１】
なお、上記では、ブラックヘッド１２Ｋとマゼンタヘッド１２Ｍとの相対的取り付け位置の誤差による印字位置ずれ量を検出して補正する方法について説明したが、ブラックヘッド１２Ｋ、イエローヘッド１２Ｙ、シアンヘッド１２Ｃ、及びマゼンタヘッド１２Ｍの内のいずれか２つのヘッドの組み合わせによりテストパターンを形成し、同様に２つのヘッド間の相対的取り付け位置の誤差による印字位置ずれ量を検出して補正することができる。
【００４２】
また、上記では、キャリッジスキャン方向のずれ量を検出して補正したが、用紙搬送方向のずれ量については、テストパターンとして前述のキャリッジスキャン方向のずれ量を検出する場合に形成したテストパターンを９０度回転させたものを形成して、上記と同様にずれ量を検出し、用紙搬送量等を補正することにより、用紙搬送方向の印字のずれを補正することができる。
【００４３】
また、ずれ量検出のために形成するテストパターンは、上記のものに限定されるものではなく、ラインの幅、各ライン間の間隔、ラインの長さ、各色パターン間のシフト量、形成するパターン数等については、検出したい項目（どのヘッド間のずれ量か、ずれの方向等）、検出したいずれ量の大きき、検出したい精度、印字した時の紙上でのインクのにじみ具合等、さまざまな要因を考慮して適当なパターンを決定し、決定されたパターンを利用して補正することができる。
【００４４】
また、テストパターンは、複数のラインで形成されるラインパターンに限定されるものではなく、ヘッドの取り付け位置のずれ量が、濃度差すなわち反射率の差として検出できる各種パターンを利用することができる。
【００４５】
また、上記では、赤色、緑色、青色の３色同時点灯する場合について説明したが、緑色光、青色光の２色同時点灯、赤色光、青色光の２色同時点灯で、テストパターンを照射して各パターンからの反射率を読み取り、キャリッジスキャン方向のいずれか２つの色のヘッドで印字される印字間のずれ量を検出して補正することもできる。
【００４６】
上記のようにして得られた補正情報に基づいて、図７に示す画像形成処理が行われる。ステップ８０で、記憶部４８に記憶された補正情報に基づいて、印字データ、印字タイミングなどの情報が補正される。ステップ８２で、補正された印字データ、印字タイミング、搬送距離等に基づいて、キャリッジ１４によるスキャン及び搬送ベルト１９による搬送が行われて記録紙３４に画像が形成されて本処理が終了する。
【００４７】
本実施の形態によれば、赤色チップ４０Ｒ、緑色チップ４０Ｇ、青色チップ４０Ｂを同時点灯させて、印字されたテストパターンを照射して、テストパターンからの反射光を受光するので、テストパターンを形成した色に応じて出射する光の色を切り換える複雑な制御を行う必要がなく、簡易な構成で低コストに、テストパターンを形成する色に拠らず、良好にパターン間の濃度差に依存する反射率の差を検出することができる。
【００４８】
また、検出されたずれ量に基づき、テストパターンの印字に使用したヘッド１２の印字タイミング、印字データを補正するための補正情報を記憶しているので、この補正情報に基づいて印字することにより、印字ずれの補正された良好な画像を形成することができる。
【００４９】
また、テストパターンを反射型センサモジュールで自動的に読み取り、自動的に補正情報を記憶して、画像形成の際にフィードバックするので、ユーザーの手を煩わせることなく簡易に印字位置ずれを補正することができる。
【００５０】
また、ヘッドの取り付け位置の誤差等のハードに起因する印字位置のずれを、印字タイミング、印字データなどに補正を加えてソフト的に解消するので、画像形成装置の構成部品自体やその組み立ての精度を緩和することができ、低コストで画像形成装置を製造することができる。
【００５１】
実際に、上記テストパターンを印字した後、反射型センサモジュール１６でＬＥＤ光源４０の赤、緑、青色を同時点灯させてテストパターンを照射して反射光を読み取り、パターン間の相対的な反射率の差を測定したところ、いずれの色の組み合わせによるテストパターンについても、最も反射率の小さいパターンを検出することが可能であった。
【００５２】
また、緑色光、青色光の２色同時点灯、赤色光、青色光の２色同時点灯の場合で、前述のテストパターンを照射して各パターンからの反射率を読み取ったところ、各々の２色同時点灯ですべての色のパターンに対して実用上問題ないレベルで、反射率の差を測定することが可能であった。
【００５３】
さらに、この情報を印字データにフィードバッグして印字したところ、２つのヘッド間の相対的位置が多少ずれて取付けられていても、実際の印字パターン上ではそのずれが認知されないものに補正することができた。
【００５４】
次に、往復印字時のキャリッジスキャン方向のヘッドの印字位置ずれ量を検出して補正する場合について説明する。前述のキャリッジスキャン方向の２つの色のヘッドで印字される印字間のずれ量を検出する場合と同様の部分については同一の待号を付して説明を省略する。
【００５５】
この場合のテストパターンは、前述の第１のヘッドで形成された第１ラインを第１のヘッドの往方向のスキャンで形成し、前述の第２のヘッドで形成された第２ラインを第１のヘッドの復方向のスキャンで形成する。
【００５６】
図８に、シアンヘッド１２Ｃで形成したテストパターンを示す。シアンヘッド１２Ｃでテストパターンを形成した場合には、往方向及び復方向がともにシアンラインであるため、テストパターン全体がシアン１色で形成される。したがって、青色光でテストパターンを照射した場合、各パターンの反射率の差を検出することは困難である。これは、図９に示すＬＥＤの発光波長及び各色インタの分光反射率の特性から分かる通り、青色光のピーク波長とシアンの反射率のピーク波長が重なっており、重なる波長領域では、シアンパターンの濃度（カバレッジ）が変化しても、反射率がほとんど変化しないためである。
【００５７】
実際に、図８に示すテストパターンを印字した後、ＬＥＤ光源４０の青（ピーク波長４７０ｍｍ）だけを点灯してこのテストパターンを照射し、パターン間の反射率の差を測定すると、５つのパターン間でセンサからの出力電圧の差はほとんど検出されず、最も反射率の低いパターンを検出することは困難であった。
【００５８】
シアンパターンの反射率の差は、シアンの反射率の低い波長領域で顕著に現れるため、シアン一色で形成されたパターンの反射率の差を検出するためには、緑色または赤色の波長成分をもつ光をシアンのパターンに照射することが必要である。そこで、本実施の形態では、反射型センサモジュール１６のＬＥＤ光源４０で赤色チップ４０Ｒ、緑色チップ４０Ｇ、及び青色チップ４０Ｂを同時点灯し、この光でテストパターンを照射して反射光を読み取り、最も反射率の小さいパターンを検出し、往復印字時のキャリッジスキャン方向のヘッドの印字位置ずれ量を検出して補正情報を得て、この補正情報に基づいて往復印字時のキャリッジスキャン方向のヘッドの印字位置ずれを補正する。ここでの印字位置ずれ量の検出処理、及び補正情報に基づく画像形成処理は、図６に示す検出処理及び図７に示す画像形成処理と同様の手順で行なうことができる。
【００５９】
なお、上記では、シアンヘッド１２Ｃの往復によりテストパターンを形成する例について説明したが、イエローヘッド１２Ｙ、及びマゼンタヘッド１２Ｍのいずれか１つのヘッドにより形成されたテストパターンを読み取る場合にも、テストパターンを形成した色の反射率のピーク波長と同一波長にピークのある光を照射して反射率の差を検出するのは困難である。すなわち、赤色、緑色、青色のどれか１色だけでテストパターンを照射したのでは、必ず反射率の差の検出が困難な色が存在することになる。そこで、ＬＥＤ発光源４０の赤色光、緑色光、及び青色光を同時点灯させることで、いずれの色のテストパターンに対してもピーク波長の異なる光が照射されることになるので、検出しにくい色がなくなり、効率的にかつ確実に反射率の差を測定することが可能となる。
【００６０】
なお、上記では、３色同時点灯する場合について説明したが、緑色光、青色光の２色同時点灯、赤色光、青色光の２色同時点灯で、前述のテストパターンを照射して各パターンからの反射率を読み取り、往復印字時のキャリッジスキャン方向のヘッドの印字位置ずれ量を検出して補正することもできる。
【００６１】
実際に、ＬＥＤ光源４０で赤色チップ４０Ｒ、緑色チップ４０Ｇ、及び青色チップ４０Ｂを同時点灯して、テストパターンを照射して反射光を読み取り、反射率の差を測定したところ、最も反射率の小さいパターンを検出することが可能であった。
【００６２】
また、この情報をフィードバッグせずに往復印字した場合は、住方向と復方向の間の印字ずれが画像欠陥として顕著に認知されたが、検出されたずれ量の情報を制御部４６にフィードバッグして、印字データを補正して印字したところ、画像欠陥の認知されない良好な画像を形成することができた。
【００６３】
実際に、緑色光、青色光の２色同時点灯、赤色光、青色光の２色同時点灯の場合で、前述のテストパターンを照射して各パターンからの反射率を読み取ったところ、各々の２色同時点灯ですべての色のパターンに対して実用上問題ないレベルで、反射率の差を測定することが可能であった。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、赤色光、緑色光、青色光のうちの少なくとも２つの色の光でテストパターンを照射して反射光を読み取るので、対象とするパターンの色に応じて照射する光の色を切り替える等の複雑な構成の不要な、簡易な構成の反射型センサモジュールで、各パターンの反射率の差を確実に測定することができ、反射率の最も小さいパターンを容易に検出することができる。
【００６５】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態と同上の部分については説明を省略する。
【００６６】
本実施の形態の画像形成装置は、第１の実施の形態の画像形成装置１０と同一の構成である。反射型センサモジュール１６のＬＥＤ光源としては、単色（４６０ｍｍ）光源と、この単色光源により励起された蛍光体からの発光光により白色を発光する白色ＬＥＤを用いる。反射型センサモジュールの概略構成は、図２に示す第１の実施の形態で使用したものと同様である。
【００６７】
テストパターンの形成、各パターンへの光の照射、照射した光のパターンからの反射光の受光、受光された光の強度に応じた電圧値の記憶、記憶された電圧値の中から最も電圧値の低いパターンを抽出し、抽出されたパターンの位置により印字位置のずれ量を検出して印字位置のずれを補正する補正情報を記憶する検出処理、及び補正情報に基づいて印字位置ずれを補正して画像を形成する画像形成処理については、第１の実施の形態と同様に行なう。
【００６８】
実際に、キャリッジスキャン方向の２つの色のヘッドで印字される印字間のずれ調整用のテストパターン、及び往復印字時のキャリッジスキャン方向のヘッドの印字位置ずれ調整用のテストパターンを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのそれぞれについて印字し、このＬＥＤ光源を用いた反射型センサモジュール１６を使用して、各パターンの反射率の差を測定したところ、すべての色別パターンで最も反射率の小さいパターンを検出することができた。そして、検出されたずれ量に基づく補正情報を制御部にフィードバッグして、印字データを補正して印字したところ、画像欠陥の認知されない良好な画像を形成することができた。
【００６９】
上記白色ＬＥＤの発光特性は図１１に示すとおりである。図１１からわかるように、この白色ＬＥＤからの光は、４６０ｎｍ波長付近に高いピークを有し、５６０ｎｍ波長付近を中心に緩やかなピークを有している。したがって、この白色ＬＥＤによる光は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色について、各パターン間の濃度の差が顕著に現れる反射率の小さい波長領域に対して、有効な発光波長成分を持っていることがわかる。すなわち、シアンに対しては５６０ｎｍ波長付近を中心とした発光波長成分が、マゼンタ、イエローに対しては４６０ｎｍ波長付近の発光波長成分が、ブラックに対しては５６０ｎｍ及び４６０ｎｍの２つの波長付近の波長成分が、反射率の小さい波長領域に対する有効な波長成分となる。このため、この白色ＬＥＤを光源として使用した本実施の形態では、簡易な構成の反射型センサモジュールで、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのいずれの色で形成されたテストパターンの、パターン間の光の反射率の差を簡易かつ確実に検出することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態の反射型センサモジュールを使用して、異なる色を重ね合せたテストパターンを読み取った場合にも、すべての色の組み合わせにおいて、問題なく反射率の差を検出することができた。
【００７１】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、第１、第２の実施の形態と同一の部分については説明を省略する。
【００７２】
本実施の形態の画像形成装置は、第１、第２の実施の形態の画像形成装置１０と同一の構成である。反射型センサモジュール１６のＬＥＤ光源は、図１２に示すように、赤色光源９０Ｒ、緑色光源９０Ｇ、及び青色光源９０Ｂの３つのＬＥＤ光源により構成されている。
【００７３】
テストパターンの形成、各パターンへの光の照射、照射した光のパターンからの反射光の受光、受光された光の強度に応じた電圧値の記憶、記憶された電圧値の中から最も電圧値の低いパターンを抽出し、抽出されたパターンの位置により印字位置のずれ量を検出して印字位置のずれを補正する補正情報を記憶する検出処理、及び補正情報に基づいて印字位置ずれを補正して画像を形成する画像形成処理については、第１、第２の実施の形態と同様に行なう。
【００７４】
本実施の形態においても、赤色ＬＥＤ９０Ｒ、緑色ＬＥＤ９０Ｇ、青色ＬＥＤ９０Ｂを同時点灯させて、印字されたテストパターンを照射して、テストパターンからの反射光を受光するので、テストパターンを形成した色に応じて出射する光の色を切り換える複雑な制御を行う必要がなく、簡易な構成で低コストに、テストパターンを形成する色に拠らず、良好にパターン間の濃度差に依存する反射率の差を検出することができる。
【００７５】
実際に、キャリッジスキャン方向の２つの色のヘッドで印字される印字間のずれ調整用のテストパターン、及び往復印字時のキャリッジスキャン方向のヘッドの印字位置ずれ調整用のテストパターンを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのそれぞれについて印字し、このＬＥＤ光源９０を用いた反射型センサモジュール１６を使用して、各パターンの反射率の差を測定したところ、すべての色別パターンで最も反射率の小さいパターンを検出することができた。そして、検出されたずれ量に基づく補正情報を制御部にフィードバッグして、印字データを補正して印字したところ、画像欠陥の認知されない良好な画像を形成することができた。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、第１及び第２の発明によれば、照射手段により照射される光は記録パターンを形成する色材の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域にピークを有し、この光で記録手段の位置ずれが各記録パターン間の濃度差となって現れるような記録パターンを照射してその反射光を検知するので、記録パターンの濃度の変化に応じて反射率が所定値以上変化して、複数の記録パターン間の濃度差を簡易かつ確実に検出することができる。また、記録パターンを形成する色材の反射率と前記記録媒体の反射率との差が大きい波長域にピークを有する光を照射することにより、記録パターンを形成した色に応じて照射する光の色を切り換える複雑な制御を行う必要がなく、簡易な構成で低コストに複数の記録パターン間の濃度差を検出することができる。そして、このようにして検知された各記録パターンからの反射光に基づいて、即ち、複数の記録パターン間の濃度の関係に基づいて、当該記録パターンを形成した記録手段による画像形成位置を補正することにより、記録手段の取り付け誤差による印字ずれが補正されて、良好な画像を形成することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の画像形成装置の概略断面図である。
【図２】  第１の実施の形態の反射型センサモジュールの概略断面図である。
【図３】  画像形成装置の反射型センサモジュールおよびヘッドに係る部分の概略ブロック構成図である。
【図４】  キャリッジスキャン方向の２つの色のヘッドで印字される印字間のずれ量を検出するテストパターンの例である。
【図５】  キャリッジスキャン方向の２つの色のヘッドで印字される印字間のずれ量を検出するテストパターンの他の例である。
【図６】  濃度の濃いパターンを検出する検出処理のフローチャート図である。
【図７】  補正情報に基づいて画像形成する画像形成処理のフローチャート図である。
【図８】  往復印字時のキャリッジスキャン方向のヘッドの印字位置ずれ量を検出するテストパターンの例である。
【図９】  青色ＬＥＤの発光特性と白紙／シアンパターンの分光反射率特性を示す図である。
【図１０】  赤／緑／青色ＬＥＤの発光特性とシアン／マゼンタ／イエロー／ブラックパターンの分光反射率特性を示す図である。
【図１１】  白色ＬＥＤの発光特性とシアン／マゼンタ／イエロー／ブラックパターンの分光反射率特性を示す図である。
【図１２】  第３の実施の形態の反射型センサモジュールの概略構成図である。
【符号の説明】
１０  画像形成装置
１２  インクジェットヘッド
１４  キャリッジ
１６  反射型センサモジュール
４０、９０  ＬＥＤ光源
４２  センサ
４６  制御部
４８  記憶部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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