JP2004198948A

JP2004198948A - Color image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004198948A
Application number: JP2002370119A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakajima; 里志中島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color image forming apparatus carrying out color deviation compensation at a higher precision and a method for color deviation compensation in the color image forming apparatus. <P>SOLUTION: Images for color deviation detection which are images 21 with a specified printing ratio added to patterns for color deviation detection patterns 20a and 20b, shown in the diagram, on an endless state belt by a plurality of image forming parts. The color deviation detection patterns for the color deviation detection images are detected by a pattern detecting means and color deviation compensation is carried out based on the detected result. By adding the image 21, the printing ratio of the images for the color deviation detection is raised and color deviation which is close to that in actual printing can be detected and the color deviation compensation at higher precision can be carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ，カラー複写機等の、複数の画像形成部を有する電子写真方式の画像形成装置に関し、特にその色ズレ補正に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。
【０００３】
ところで、複数の画像形成部を有する装置の問題点としては、機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ズレを生じることが挙げられる。
【０００４】
特に、レーザスキャナと感光ドラムを有する複数の画像形成部を有する装置では、各画像形成部でレーザスキャナと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生し、色ズレが発生する。
【０００５】
色ズレの例を図５に示す。７は本来の画像位置を、８は色ズレが発生している場合の画像位置を示す。また、（ｂ），（ｃ）は主走査方向に色ズレがある場合であるが、説明のため、２つの線を搬送方向に離して描いてある。（ａ）は主走査線の傾きズレを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。例えば、光学部や感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正する。（ｂ）は主走査線幅のバラツキによる色ズレを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整（走査幅が長い場合は、周波数を高くする。）して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正する。（ｃ）は主走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザススキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。（ｄ）は用紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。例えば、用紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。
【０００６】
これら色ズレを修正するために、搬送ベルト３上に、各色毎に色ズレ検出用のパターンを形成し、搬送ベルト下流部の両サイドに設けられた１対の光センサで検出し、検出したズレ値に応じて、前述のような各種調整を実施している。
【０００７】
図６に色ズレ検出パターン例を示す。９と１０は用紙搬送方向の色ズレ値を検出するためのパターン、１１と１２は用紙搬送方向と直交する主走査方向の色ズレ値を検出するためのパターンでこの例では４５度の傾きで、ａ〜ｄは各々ブラック（以下Ｂｋ），イエロー（以下Ｙ），マゼンタ（以下Ｍ），シアン（以下Ｃ）を示す。ｔｓｆ１〜４，ｔｍｆ１〜４，ｔｓｒ１〜４，ｔｍｒ１〜４、は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト３の移動方向を示す。搬送ベルト３の移動速度をｖｍｍ／ｓ、Ｂｋを基準色とし、用紙搬送方向用パターンの各色とＢｋパターン間の理論距離をｄｓＹｍｍ，ｄｓＭｍｍ，ｄｓＣｍｍ、各色の用紙搬送方向用パターンと主走査方向用パタ―ン間の実測距離を、左右各々、ｄｍｆＢｋｍｍ，ｄｍｆＹｍｍ，ｄｍｆＭｍｍ，ｄｍｆＣｍｍ，ｄｍｒＢｋｍｍ，ｄｍｒＹｍｍ，ｄｍｒＭｍｍ，ｄｍｒＣｍｍとする。Ｂｋを基準色とし、搬送方向に関して、各色の色ズレ値δｅｓは、
δｅｓＹ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ２−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ２−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＹ［式１]
δｅｓＭ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ３−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ３−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＭ［式２］
δｅｓＣ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ４−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ４−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＣ［式３］
となる。
【０００８】
主走査方向に関して、左右各々の各色の色ズレ値δｅｍｆ、δｅｍｒは、
ｄｍｆＢｋ＝ｖ＊（ｔｍｆ１−ｔｓｆ１）［式４］
ｄｍｆＹ＝ｖ＊（ｔｍｆ２−ｔｓｆ２）［式５］
ｄｍｆＭ＝ｖ＊（ｔｍｆ３−ｔｓｆ３）［式６］
ｄｍｆＣ＝ｖ＊（ｔｍｆ４−ｔｓｆ４）［式７］
と
ｄｍｒＢｋ＝ｖ＊（ｔｍｒ１−ｔｓｒ１）［式８］
ｄｍｒＹ＝ｖ＊（ｔｍｒ２−ｔｓｒ２）［式９］
ｄｍｒＭ＝ｖ＊（ｔｍｒ３−ｔｓｒ３）［式１０］
ｄｍｒＣ＝ｖ＊（ｔｍｒ４−ｔｓｒ４）［式１１］
から、
δｅｍｆＹ＝ｄｍｆＹ−ｄｍｆＢｋ［式１１］
δｅｍｆＭ＝ｄｍｆＭ−ｄｍｆＢｋ［式１２］
δｅｍｆＣ＝ｄｍｆＣ−ｄｍｆＢｋ［式１３］
と
δｅｍｒＹ＝ｄｍｒＹ−ｄｍｒＢｋ［式１４］
δｅｍｒＭ＝ｄｍｒＭ−ｄｍｒＢｋ［式１５］
δｅｍｒＣ＝ｄｍｒＣ−ｄｍｒＢｋ［式１６］
となり、計算結果の正負からズレ方向が判断出来、δｅｍｆから書出し位置を、δｅｍｒ−δｅｍｆから主走査幅を補正する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来例では以下のような問題があった。
【００１０】
図６に示したような色ズレ検出用パターンの印字率は、一般的に、実際に印字される状態に比べて極端に小さい。これにより、色ズレ値検出時の状態が実際の印字状態と大きく違うため、色ズレの印字率の違いによる影響を受ける場合がある。特に、図２(実施例の構成を示す図であるが、従来も同様の構成なのここで援用する)の感光ドラム１ａ〜１ｄの回転速度より中間転写ベルト３の搬送速度が大きいと、感光ドラムと中間転写ベルトの摩擦力がトナーの載り量によって異なるので、極端に印字率が低いと色ズレの状態が不安定になる。
【００１１】
縦軸に例えば搬送方向の書出し位置の色ズレ量を、横軸に印字率をとった、印字率と色ズレ量の関係を表した図７より、印字率を実際の印字率より極端に低い色ズレパターンの値（１％未満）から上げていくと色ズレ量が安定する傾向を示した。図の様に、ある印字率（３％程度）までは急激に色ズレ量が変化する傾向を示すことが確認されている。
【００１２】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、より高精度な色ズレ補正が出来るカラー画像形成装置、カラー画像形成装置における色ズレ補正方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、カラー画像形成装置を次の（１）ないし（４）のとおりに構成し、カラー画像形成装置における色ズレ補正方法を次の（５）のとおりに構成する。
【００１４】
（１）光学部と感光ドラムを各々有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部を順次通過し該複数の画像形成部で形成された画像が転写される無端状ベルトと、
前記無端状ベルト上に形成された色ズレ検出用パターンを検出するパターン検出手段と、
前記複数の画像形成部により前記無端状ベルト上に、色ズレ検出用パターンに所定の印字率の画像を付加した色ズレ検出用画像を形成し、該色ズレ検出用画像の色ズレ検出用パターンを前記パターン検出手段で検出し、その検出結果にもとづいて色ズレ補正を行うように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１５】
（２）前記（１）に記載のカラー画像形成装置において、
前記所定の印字率の画像は、ハーフトーン画像であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１６】
（３）前記（１）または（２）に記載のカラー画像形成装置において、
前記所定の印字率の画像の色は、前記無端状ベルトに３番目に転写される色であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１７】
（４）前記（１）ないし（３）のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、
前記制御手段は、ユーザの指示により前記所定の印字率の画像を付加した色ズレ検出用画像と前記所定の印字率の画像を付加しない色ズレ検出用画像のいずれかの色ズレ検出用画像を形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１８】
（５）光学部と感光ドラムを各々有する複数の画像形成部を備えたカラー画像形成装置における色ズレ補正方法であって、
前記複数の画像形成部により色ズレ検出用パターンに所定の印字率の画像を付加した色ズレ検出用画像を生成するステップＡと、
前記ステップＡで生成した色ズレ検出用画像における色ズレ検出用パターンを検出するステップＢと、
前記ステップＢの検出結果にもとづいて色ズレ補正を行うステップＣと、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置における色ズレ補正方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態をカラー画像形成装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて方法の形で実施することもできる。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
図２に実施例１である“カラー画像形成装置”の概略構成を示す。
【００２１】
本実施例は、４色すなわち、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の画像形成部を備えたカラー画像形成装置である。同図において、１は静電潜像を形成する感光ドラム（ａ，ｂ，ｃ，ｄは各々Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用を示す、他の部材に付いても同様）、２は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１上に静電潜像を形成するレーザスキャナ（請求項の光学部に対応する）、３は用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルト、４は図示しないモータとギア等でなる駆動手段と接続され、搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ、５は搬送ベルト３の移動に従って回転し、かつ搬送ベルト３に一定の張力を付与する従動ローラ、６は搬送ベルト３上に形成された色ズレ検出用パターンを検出する、搬送ベルトの両サイドに設けられた１対の光センサである。
【００２２】
不図示のＰＣ(パソコン)からプリントすべきデータがカラー画像形成装置に送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了しプリンタ可能状態となると、不図示の用紙カセットから用紙が供給され搬送ベルト３に到達し、搬送ベルト３により用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト３による用紙搬送とタイミングを合わせて、各色の画像信号が各レーザスキャナ２に送られ、感光ドラム１上に静電潜像が形成され、不図示の現像器でトナーが現像され、不図示の転写部で用紙上に転写される。図２では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に順次画像形成される。その後用紙は搬送ベルト３から分離され、不図示の定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着され、外部へ排出される。
【００２３】
以下、本実施例の動作について説明する。
【００２４】
図１は本実施例で用いる色ズレ検出用画像を示し、色ズレ検出用パターンに画像を付加して印字率をあげることを説明する図である。
【００２５】
搬送ベルト３上に図１に示す様な色ズレ検出用パターン２０ａ，２０ｂを形成し、搬送ベルト３の両サイドに設けられた１対のセンサ６で読取り、各色間の色ズレ値を検出する。
【００２６】
本実施例では、従来の色ズレ検出用パターンを示した図６と同様、用紙搬送方向の位置ズレ値および主走査方向の位置ズレ値を検出するためのパターン２０を左右に形成するが、色ズレ検出用パターン２０ａ，２０ｂの余白部２１である中央部は、マゼンタ色の、図１の下部に拡大して示したような１００ライン間に３ライン印字するとした印字率３％のライン画像とする。ここで、印字率３％としたのは、図７に示すように印字率３％付近を境に急激に色ズレ量が安定することや、無駄なトナーの消費を避けるためである。
【００２７】
これにより、色ズレ値検出時の状態を実際の印字状態に近づけることができ、また、色ズレを安定的な状態にすることができ、精度の良い色ズレ値検出を行うことができる。
【００２８】
なお、本実施例で述べられた色ズレ検出用パターンの余白部に付加される画像の色は、マゼンタＭに限らず印字率の違いの影響を低減できる他の色、あるいは単色に限らず混色であっても良い。
【００２９】
また、本実施例で述べられた印字率は３％であったが、色ズレ検出パターンのみの印字率に比べて、実際の印字率に近い値で色ズレが安定する印字率であればどのような値でも良い。
【００３０】
（実施例２）
図３は実施例２である、“カラー画像形成装置”で用いる色ズレ検出用画像を示す図であり、色ズレ検出用パターンに一様に印字する画像を付加して印字率をあげることを説明する図である。なお、本実施例のハードウエア構成は、実施例１と同様なので、その説明を援用する。
【００３１】
実施例１では色ズレ検出用パターンに付加される画像はライン画像とした。しかし、本実施例では、付加される画像は、印字領域に一様に付加するためハーフトーン画像とすることを特徴とする。これは、印字率によって色ズレ量が変化するのは、図２の感光ドラム１ａ〜１ｄの回転速度より中間転写ベルト３の搬送速度が大きい場合で、感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト３間の摩擦力がトナーあるなしの場所で異なるため、ライン画像のようにライン上のトナーのある局所的な位置がまばらにあるより、印字領域に一様にトナーがあるようにハーフトーン画像を色ズレ検出用パターンに付加するものである。これにより、色ズレ値検出時の状態を実際の平均的な印字状態に近づけることができ、高精度に色ズレ値検出を行うことができる。
【００３２】
なお、本実施例で述べられた色ズレ検出用パターンの余白部に付加されるハーフトーン画像は、図３のようなディザ処理したものだけでなく、レーザをＰＷＭ制御したハーフトーン画像でも良い。
【００３３】
（実施例３）
図４は実施例３である“カラー画像形成装置”で用いる色ズレ検出用画像の表であり、色ズレ検出用パターンに付加する画像の色に関する表である。なお、本実施例におけるハードウエア構成も実施例１と同様であり、その説明を援用する。
【００３４】
実施例１，２では色ズレ検出用パターンに付加される画像の色は限定しなかった。しかし、本実施例では、付加される画像の色は、３番目に転写される色であることを特徴とする。これは、実施例２の説明と同じく、感光ドラム１ａ〜１ｄの回転速度より中間転写ベルト３の搬送速度が大きい場合では、感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト３間の摩擦力がトナー量によって異なるため、図２の感光ドラム１ａと感光ドラム１ｄとのステーション間より色ズレ検出パターンが長いとすると、付加される画像の色の転写する前と転写時とでは印字率による影響があり、３番目に転写される色を付加した場合が、色ズレの影響を与える各色間の組み合わせで１番多いためである。
【００３５】
図４の表の列（縦）は全ての色間の組み合わせ、行（横）は付加する画像の色（転写される順に並べたＹ，Ｍ、Ｃ，Ｋ）で、列の色ズレに対して行の色の画像を付加して影響があるかないか、つまり、付加される画像の色が転写される前後（上流，下流）で摩擦力差がある場合は○、ない場合は―として見てみると、３番目に転写されるシアンＣの○の数が一番多いことがわかる。これにより、より多くの色間の色ズレで印字率による影響を与えることができるため、色ズレ値検出時の状態を実際の平均的な印字状態に近づけることができ、より高精度に色ズレ値検出を行うことができる。
【００３６】
（実施例４）
実施例１ないし３では色ズレ検出用パターンに画像を必ず付加するとした。しかし、本実施例では、画像を付加された色ズレ検出パターンと付加されていない色ズレ検出パターンとを図示していない色ズレ検出パターン保持部に保持し、プリンタの使用状況で極端に印字率が低い場合に色ズレ値が精度良く検出できるように、色ズレ検出パターン保持部に保持した２つの色ズレ検出パターンから選択することを特徴とする。これは、図６に示した平均的な、もしくは３％以上の、色ズレ量が安定的な印字率でプリンタを使用するのではなく、極端に印字率の低い（３％未満）場合で色ズレ量が極端に振れる印字状況で使用することがわかっているユーザ用に、画像が付加されていない色ズレ検出パターンで実際の印字状況に近い印字率で色ズレ値の検出を行うことができる。これにより、ユーザのニーズに合わせることができ、柔軟な色ズレ補正を行うことができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、より高精度な色ズレ補正が出来る。さらに、請求項４記載の発明によれば、ユーザのニーズに合わせることができ、柔軟な色ズレ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で用いる色ズレ検出用画像を示す図
【図２】実施例１の概略構成を示す斜視図
【図３】実施例２で用いる色ズレ検出用画像を示す図
【図４】実施例３で用いる、色ズレ検出用パターンに付加する画像の色の説明図
【図５】色ズレの例を示す図
【図６】色ズレ検出用パターン例を示す図
【図７】印字率と色ズレ量の関係を示す図
【符合の説明】
１ａ〜１ｄ感光ドラム
２ａ〜２ｄレーザスキャナ
３搬送ベルト
６ａ、６ｄ光センサ
２０ａ、２０ｂ色ズレ検出用パターン
２１中央部（所定の印字率の画像）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus having a plurality of image forming units, such as a color printer and a color copying machine, and more particularly to color shift correction.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic color image forming apparatus, various methods have been proposed which have a plurality of image forming units for speeding up and sequentially transfer images of different colors onto a recording material held on a transport belt. I have.
[0003]
By the way, problems of an apparatus having a plurality of image forming units include uneven movement of a plurality of photosensitive drums and a conveying belt due to mechanical accuracy and the like, and a problem of transporting the photosensitive drum at the transfer position of each image forming unit to the outer peripheral surface of the photosensitive drum. The relationship between the amount of movement of the belt and the like may be different for each color, may not match when the images are superimposed, and may cause a color shift.
[0004]
In particular, in an apparatus having a plurality of image forming units having a laser scanner and a photosensitive drum, there is an error in the distance between the laser scanner and the photosensitive drum in each image forming unit. A difference occurs in the scanning width of the laser on the drum, and color misregistration occurs.
[0005]
FIG. 5 shows an example of color misregistration. Reference numeral 7 denotes an original image position, and reference numeral 8 denotes an image position when a color shift occurs. (B) and (c) show the case where there is a color shift in the main scanning direction. For the sake of explanation, two lines are drawn apart in the transport direction. 7A shows a deviation of the inclination of the main scanning line, which occurs when there is an inclination between the optical unit and the photosensitive drum. For example, the position is corrected in the direction of the arrow by adjusting the position of the optical unit, the photosensitive drum, and the position of the lens. (B) shows a color shift due to a variation in the width of the main scanning line, which is caused by a difference in a distance between the optical unit and the photosensitive drum. This is likely to occur when the optical unit is a laser scanner. For example, the image frequency is finely adjusted (if the scanning width is long, the frequency is increased) and the length of the scanning line is changed to correct in the direction of the arrow. (C) shows the writing position error in the main scanning direction. For example, if the optical unit is a laser scanner, the correction is made in the direction of the arrow by adjusting the writing start timing from the beam detection position. (D) shows the writing position error in the paper transport direction. For example, the correction is made in the direction of the arrow by adjusting the writing start timing of each color from the detection of the leading edge of the sheet.
[0006]
In order to correct these color shifts, a pattern for color shift detection is formed for each color on the conveyor belt 3 and detected by a pair of optical sensors provided on both sides of the downstream portion of the conveyor belt. Various adjustments as described above are performed according to the deviation value.
[0007]
FIG. 6 shows an example of a color shift detection pattern. 9 and 10 are patterns for detecting a color shift value in the paper transport direction, and 11 and 12 are patterns for detecting a color shift value in the main scanning direction orthogonal to the paper transport direction. In this example, the inclination is 45 degrees. , Ad denote black (hereinafter Bk), yellow (hereinafter Y), magenta (hereinafter M), and cyan (hereinafter C), respectively. tsf1-4, tmf1-4, tsr1-4, tmr1-4 indicate the detection timing of each pattern, and the arrows indicate the moving direction of the transport belt 3. The moving speed of the conveyor belt 3 is vmm / s, Bk is the reference color, the theoretical distance between each color of the paper conveyance direction pattern and the Bk pattern is dsYmm, dsMmm, dsCmm, the paper conveyance direction pattern of each color and the main scanning direction. The measured distance between the patterns is dmfBkmm, dmfYmm, dmfMmm, dmfCmm, dmrBkmm, dmrYmm, dmrMmm, and dmrCmm, respectively. Using Bk as a reference color, the color shift value δes of each color in the transport direction is
δesY = v * {(tsf2-tsf1) + (tsr2-tsr1)} / 2-dsY [Equation 1]
δesM = v * {(tsf3-tsf1) + (tsr3-tsr1)} / 2-dsM [Equation 2]
δesC = v * {(tsf4-tsf1) + (tsr4-tsr1)} / 2−dsC [Equation 3]
It becomes.
[0008]
With respect to the main scanning direction, the color shift values δemf and δemr of the left and right colors are
dmfBk = v * (tmf1-tsf1) [Equation 4]
dmfY = v * (tmf2-tsf2) [Equation 5]
dmfM = v * (tmf3-tsf3) [Equation 6]
dmfC = v * (tmf4-tsf4) [Equation 7]
And dmrBk = v * (tmr1-tsr1) [Equation 8]
dmrY = v * (tmr2-tsr2) [Equation 9]
dmrM = v * (tmr3-tsr3) [Equation 10]
dmrC = v * (tmr4-tsr4) [Equation 11]
From
δemfY = dmfY−dmfBk [Equation 11]
δemfM = dmfM−dmfBk [Equation 12]
δemfC = dmfC−dmfBk [Equation 13]
And δemrY = dmrY−dmrBk [Equation 14]
δemrM = dmrM−dmrBk [Equation 15]
δemrC = dmrC−dmrBk [Equation 16]
The deviation direction can be determined from the sign of the calculation result, and the writing position is corrected from δemf, and the main scanning width is corrected from δemr-δemf.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional example described above has the following problems.
[0010]
In general, the printing ratio of the color misregistration detection pattern as shown in FIG. 6 is extremely small as compared with the actual printing state. As a result, the state at the time of detecting the color shift value is significantly different from the actual printing state, and thus may be affected by the difference in the printing rate of the color shift. In particular, if the conveying speed of the intermediate transfer belt 3 is higher than the rotation speed of the photosensitive drums 1a to 1d in FIG. 2 (a diagram showing the configuration of the embodiment, but the same configuration is also used heretofore), the photosensitive drum And the frictional force of the intermediate transfer belt differs depending on the amount of applied toner, and if the printing rate is extremely low, the state of color misregistration becomes unstable.
[0011]
FIG. 7 shows the relationship between the printing ratio and the amount of color misalignment at the writing position in the transport direction on the vertical axis and the printing ratio on the horizontal axis, and shows the printing ratio extremely lower than the actual printing ratio. The color shift amount tended to be stable as the value was increased from the value of the color shift pattern (less than 1%). As shown in the figure, it has been confirmed that the color shift amount tends to change rapidly up to a certain printing rate (about 3%).
[0012]
The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a color image forming apparatus capable of performing more accurate color shift correction, and a color shift correction method in the color image forming apparatus. is there.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a color image forming apparatus is configured as in the following (1) to (4), and a color misregistration correction method in the color image forming apparatus is configured as in the following (5). I do.
[0014]
(1) a plurality of image forming units each having an optical unit and a photosensitive drum;
An endless belt to which images formed by the plurality of image forming units are sequentially transferred through the plurality of image forming units,
Pattern detection means for detecting a color shift detection pattern formed on the endless belt,
On the endless belt by the plurality of image forming units, a color misregistration detection image in which a color misregistration detection pattern is added with an image having a predetermined printing rate is formed, and a color misregistration detection pattern of the color misregistration detection image is formed. Control means for detecting the pattern detection means, and controlling to perform color shift correction based on the detection result,
A color image forming apparatus comprising:
[0015]
(2) In the color image forming apparatus according to (1),
The image having the predetermined printing ratio is a halftone image.
[0016]
(3) In the color image forming apparatus according to (1) or (2),
The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the color of the image having the predetermined printing ratio is a color that is transferred thirdly to the endless belt.
[0017]
(4) The color image forming apparatus according to any one of (1) to (3),
The control means may include any one of a color misregistration detection image to which the image of the predetermined printing rate is added and a color misregistration detection image to which the image of the predetermined printing rate is not added according to a user instruction. A color image forming apparatus characterized by forming.
[0018]
(5) A color misregistration correction method in a color image forming apparatus including a plurality of image forming units each having an optical unit and a photosensitive drum,
A step A of generating a color shift detection image by adding an image having a predetermined printing rate to the color shift detection pattern by the plurality of image forming units;
A step B of detecting a color shift detection pattern in the color shift detection image generated in the step A;
Step C for performing color misregistration correction based on the detection result of Step B;
A color misregistration correction method in a color image forming apparatus, comprising:
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to examples of a color image forming apparatus. The present invention is not limited to the form of the apparatus, but can be implemented in the form of a method supported by the description of the embodiments.
[0020]
【Example】
(Example 1)
FIG. 2 shows a schematic configuration of a “color image forming apparatus” according to the first embodiment.
[0021]
The present embodiment is a color image forming apparatus including image forming units for four colors, that is, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum for forming an electrostatic latent image (a, b, c, and d indicate K, C, M, and Y, respectively; the same applies to other members); A laser scanner (corresponding to an optical unit in the claims) that performs exposure in accordance with the above and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1, also serves as a transfer belt that sequentially conveys the paper to the image forming units of each color. The endless transport belt 4 is connected to a driving means including a motor and gears (not shown), a driving roller for driving the transport belt 3, and 5 rotates according to the movement of the transport belt 3. And a pair of optical sensors 6 provided on both sides of the conveyor belt for detecting a color misregistration detection pattern formed on the conveyor belt 3.
[0022]
Data to be printed is sent from a PC (not shown) to the color image forming apparatus, and when image formation according to the printer engine is completed and the printer is ready for printing, paper is supplied from a paper cassette (not shown) and conveyed. The sheet arrives at the belt 3, and the sheet is sequentially conveyed to the image forming units of each color by the conveying belt 3. Image signals of the respective colors are sent to the respective laser scanners 2 at the same time as the sheet conveyance by the conveyance belt 3, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1, and the toner is developed by a developing unit (not shown). The image is transferred onto a sheet by a transfer unit shown in the figure. In FIG. 2, images are sequentially formed in the order of Y, M, C, and K. Thereafter, the sheet is separated from the transport belt 3, and the toner image is fixed on the sheet by heat in a fixing device (not shown), and is discharged to the outside.
[0023]
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.
[0024]
FIG. 1 is a diagram showing a color misregistration detection image used in the present embodiment, and is a diagram for explaining that an image is added to a color misregistration detection pattern to increase a printing rate.
[0025]
The color shift detecting patterns 20a and 20b as shown in FIG. 1 are formed on the conveyor belt 3 and read by a pair of sensors 6 provided on both sides of the conveyor belt 3 to detect a color shift value between each color. .
[0026]
In the present embodiment, a pattern 20 for detecting a position shift value in the sheet conveyance direction and a position shift value in the main scanning direction is formed on the left and right, as in FIG. 6 showing a conventional color shift detection pattern. The center portion, which is the blank portion 21 of the shift detection patterns 20a and 20b, is a line image of magenta color with a printing rate of 3%, which is to print three lines in 100 lines as enlarged at the bottom of FIG. I do. Here, the printing rate is set to 3% in order to stabilize the color misregistration amount rapidly around the printing rate of 3% as shown in FIG. 7 and to avoid wasteful consumption of toner.
[0027]
Accordingly, the state at the time of detecting the color shift value can be made closer to the actual printing state, and the color shift can be made stable, so that accurate color shift value detection can be performed.
[0028]
The color of the image added to the margin of the color misregistration detection pattern described in the present embodiment is not limited to magenta M, but may be other colors that can reduce the influence of the difference in the printing rate, or may be mixed colors not limited to a single color. It may be.
[0029]
Although the printing rate described in the present embodiment was 3%, any printing rate at which the color shift is stable at a value close to the actual printing rate as compared with the printing rate of only the color shift detection pattern can be used. Such a value may be used.
[0030]
(Example 2)
FIG. 3 is a diagram showing a color misregistration detection image used in the “color image forming apparatus” according to the second embodiment. The image to be uniformly printed is added to the color misregistration detection pattern to increase the printing rate. FIG. Note that the hardware configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description thereof will be referred to.
[0031]
In the first embodiment, the image added to the color shift detection pattern is a line image. However, this embodiment is characterized in that the added image is a halftone image in order to uniformly add the image to the print area. This is because the amount of color misregistration changes depending on the printing rate when the conveyance speed of the intermediate transfer belt 3 is higher than the rotation speed of the photosensitive drums 1a to 1d in FIG. Because the frictional force of the toner is different between the areas with and without the toner, the halftone image is colored so that the toner is evenly distributed in the print area, rather than the sparse location of the toner on the line as in the line image. This is added to the displacement detection pattern. Accordingly, the state at the time of detecting the color shift value can be made closer to the actual average printing state, and the color shift value can be detected with high accuracy.
[0032]
Note that the halftone image added to the margin of the color misregistration detection pattern described in the present embodiment is not limited to the dithered image as shown in FIG. 3 but may be a halftone image in which the laser is PWM-controlled.
[0033]
(Example 3)
FIG. 4 is a table of a color misregistration detection image used in the “color image forming apparatus” according to the third embodiment, and is a table relating to the color of the image added to the color misregistration detection pattern. Note that the hardware configuration in this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description is referred to.
[0034]
In the first and second embodiments, the color of the image added to the color misregistration detection pattern is not limited. However, the present embodiment is characterized in that the color of the image to be added is the color transferred third. As described in the second embodiment, when the conveying speed of the intermediate transfer belt 3 is higher than the rotation speed of the photosensitive drums 1a to 1d, the frictional force between the photosensitive drums 1a to 1d and the intermediate transfer belt 3 depends on the amount of toner. Therefore, if the color misregistration detection pattern is longer than that between the stations of the photosensitive drum 1a and the photosensitive drum 1d in FIG. 2, the printing rate is affected before and during the transfer of the color of the added image. This is because the case where the color to be transferred second is added is the most common among the colors that affect the color shift.
[0035]
The column (vertical) in the table of FIG. 4 is a combination between all colors, and the row (horizontal) is the color of the image to be added (Y, M, C, K arranged in the order of transfer). If there is a difference between the frictional force before and after the transfer of the color of the image to be added (upstream and downstream), it is regarded as ○. It can be seen that the number of circles of cyan C transferred third is the largest. As a result, since the printing rate can be affected by more color misregistration between colors, the state at the time of detecting the color misregistration value can be made closer to the actual average printing state, and the color misregistration can be more accurately performed. Value detection can be performed.
[0036]
(Example 4)
In the first to third embodiments, an image is always added to the color misregistration detection pattern. However, in the present embodiment, the color misregistration detection pattern to which the image is added and the color misregistration detection pattern to which no image is added are held in a color misregistration detection pattern holding unit (not shown). In order to accurately detect the color shift value when the color shift value is low, the color shift value is selected from the two color shift detection patterns held in the color shift detection pattern holding unit. This is because the printer is not used at the printing rate with the average or 3% or more of the color misregistration amount shown in FIG. 6 but at the extremely low printing rate (less than 3%). For a user who is known to use in a printing situation where the misalignment fluctuates extremely, the color misregistration value can be detected at a printing rate close to the actual printing situation with a color misregistration detection pattern with no added image. . Thereby, it is possible to meet the needs of the user, and it is possible to perform flexible color misregistration correction.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, more accurate color shift correction can be performed. Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to meet the needs of the user and to perform flexible color misregistration correction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a color misregistration detection image used in Example 1. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of Example 1. FIG. 3 is a diagram showing a color misregistration detection image used in Example 2. 4 is an explanatory diagram of colors of an image added to a color shift detection pattern used in the third embodiment. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a color shift. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a color shift detection pattern. Diagram showing the relationship between the printing rate and the amount of color misregistration
1a to 1d Photosensitive drums 2a to 2d Laser scanner 3 Conveyor belts 6a, 6d Optical sensors 20a, 20b Color shift detection pattern 21 Central part (image of predetermined printing ratio)

Claims

光学部と感光ドラムを各々有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部を順次通過し該複数の画像形成部で形成された画像が転写される無端状ベルトと、
前記無端状ベルト上に形成された色ズレ検出用パターンを検出するパターン検出手段と、
前記複数の画像形成部により前記無端状ベルト上に、色ズレ検出用パターンに所定の印字率の画像を付加した色ズレ検出用画像を形成し、該色ズレ検出用画像の色ズレ検出用パターンを前記パターン検出手段で検出し、その検出結果にもとづいて色ズレ補正を行うように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。A plurality of image forming units each having an optical unit and a photosensitive drum,
An endless belt to which images formed by the plurality of image forming units are sequentially transferred through the plurality of image forming units,
Pattern detection means for detecting a color shift detection pattern formed on the endless belt,
On the endless belt by the plurality of image forming units, a color misregistration detection image in which a color misregistration detection pattern is added with an image having a predetermined printing rate is formed, and a color misregistration detection pattern of the color misregistration detection image is formed. Control means for detecting the pattern detection means, and controlling to perform color shift correction based on the detection result,
A color image forming apparatus comprising: