JP2009122437A - Color shift detection method in image forming apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置に係り、特に、各色の色ズレ検出用パターンを中間転写体または用紙上に形成し、それを反射型濃度センサで読み取って各色間のズレ量を算出して、正確に色重ねができるようにした画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などのカラー画像形成装置におけるカラー画像形成方法としては、単一の感光体に黒(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)等の複数色のトナー画像を順次形成し、中間転写体上に1次転写して互いに重ね合わせた状態で用紙上に一括して2次転写したり、タンデム型と称し、黒(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)等のそれぞれの色に対応した感光体を含む画像形成部を中間転写体または用紙搬送ベルトの搬送方向に配し、これら複数の画像形成部で形成されるトナー画像を中間転写体上に1次転写した後、用紙に2次転写するまたは用紙搬送ベルトで搬送される用紙に順次転写するなどして、フルカラーの画像を形成するようにしたものが種々提案されている。 As a color image forming method in a color image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, black (BK), yellow (Y), magenta (M ), Cyan (C), etc., toner images of multiple colors are formed in sequence, and then transferred onto the intermediate transfer body and then transferred onto the sheet in a secondary transfer in a lump, or referred to as a tandem type. An image forming unit including a photoconductor corresponding to each color such as black (BK), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) is arranged in the conveyance direction of the intermediate transfer member or the paper conveyance belt, A toner image formed by the plurality of image forming units is first transferred onto an intermediate transfer member, and then secondarily transferred onto a sheet or sequentially transferred onto a sheet conveyed by a sheet conveying belt. Form Those manner have been proposed.
これらのカラー画像形成装置においては、各色のカラートナー画像がズレて色重ねされて画像品質が低下することを防ぐためと、良好な色再現性を得るため、画像形成に先立ち、色ズレ検出とトナー濃度調整のためのトナーパターン(以下、カラーレジストパターンと称する)を感光体や中間転写体、または用紙や用紙搬送ベルト(以下、単に中間転写体と称する)上に形成し、それを反射型濃度センサ(以下、IDセンサと略称する)で読み取って画像形成条件を制御したり、各色間のズレ量を算出して正確に色重ねができるようにすることが行われている。 In these color image forming apparatuses, in order to prevent the color toner images of the respective colors from being misaligned and overlapped and to deteriorate the image quality, and to obtain good color reproducibility, color misregistration detection is performed prior to image formation. A toner pattern (hereinafter referred to as a color resist pattern) for adjusting the toner density is formed on a photosensitive member, an intermediate transfer member, or a paper or a paper transport belt (hereinafter simply referred to as an intermediate transfer member), and is formed as a reflection type. A density sensor (hereinafter, abbreviated as an ID sensor) is used to control image forming conditions, or to calculate the amount of misalignment between colors so that accurate color superposition can be performed.
このようなカラーレジストパターンの読み取りに用いられるIDセンサの一構成例を示したのが図6である。この図6に示したIDセンサでは、LEDなどを用いた発光素子1からの光を、P偏光の光を透過させると共に一部を反射する第1のビームスプリッター(Beam Splitter)2で分割し、P偏光の光はカラーレジストパターン8がある中間転写体12などの方向へ、反射した光はこの発光素子1の発光量を検出し、フィードバック回路により光量を一定に保つためのモニタ用第1受光素子(Photo Detector)3の方向に向かわせる。
FIG. 6 shows a configuration example of an ID sensor used for reading such a color resist pattern. In the ID sensor shown in FIG. 6, the light from the
そして、カラーレジストパターン8がある中間転写体12などの方向に向けた光は、中間転写体12上のカラーレジストパターン8(トナーパターン)の表面で反射されてP偏光の光とS偏光の光とを含む拡散反射型の散乱光となり、また、中間転写体12の表面でも反射して偏光が乱されることなく正反射のP偏光の光として、それぞれ第2のビームスプリッター4に入射する。
Then, the light directed toward the
第2のビームスプリッター4に入射した光は、P波が第2の受光素子(Photo Detector)5に、S波が第3の受光素子(Photo Detector)6にと2つの偏光成分に分けられ、それぞれの受光素子5、6からの出力電圧の比率に基づき、制御装置(図示せず)がトナー濃度やそれぞれのカラーレジストパターン8の位置を検知し、それによってトナー濃度制御や位置ズレの補正が行われる。
The light incident on the
すなわち、中間転写体12上のカラーレジストパターン8の表面で反射された拡散反射型の散乱光は、トナー粒子が不規則な形状で凹凸が大きいために反射光の振動方向がランダムに変わり、P波用の第2の受光素子5とS波用の第3の受光素子6とに入射する光量は略等しくなる。一方P波用の第2の受光素子5には、中間転写体12で反射した光とカラーレジストパターン8で反射した反射光とが入射し、P波用の第2の受光素子5からの検出値は、カラーレジストパターン8の表面で反射された光と中間転写体12で反射した光の和となるのに対し、S波用の第3の受光素子6にはカラーレジストパターン8の表面で反射された拡散反射型の散乱光のみが到達し、両者に差が出るため、この差を算出することで中間転写体12で反射した光量を検出することができる。
That is, the diffuse reflection type scattered light reflected on the surface of the color resist pattern 8 on the
そのため、中間転写体12からの反射光量が大きいときは中間転写体12上のトナー付着量が少なく、反射光量が小さいときは中間転写体12上のトナー付着量が多いことを示すから、中間転写体12で反射した光量からトナー付着量を検出することが可能となる。
Therefore, when the amount of reflected light from the
また、こうして得られた第2の受光素子5、第3の受光素子6からの出力電圧は、ある幅と高さを持った波形の電圧であるから、その波形の重心位置は、検出された各色のカラーレジストパターン8の位置を代表する値でもあり、その出力電圧波形の重心位置を算出することで各色の間の色ズレ量を求めることができる。そのため、検出された色ズレ量に基づき、形成するトナー画像のズレ量を補正することで色ズレの無いカラー画像を得ることができる。
Further, since the output voltages from the second
しかしながらこのように構成したIDセンサでは、中間転写体12で反射した光とカラーレジストパターン8で反射した光とを検出する第2の受光素子5、第3の受光素子6の取り付け時のバラつきや、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、第1のビームスプリッター2、第2のビームスプリッター4の取り付け精度などにより、P波とS波の検出タイミングにズレが生じる。これは、センサを構成する樹脂系が、センサの使用環境温度の変化に起因して熱膨張が生じた場合も同様である。
However, in the ID sensor configured as described above, the variation in mounting of the second
また、カラーレジストパターン8のトナー量が増減した場合、P波、S波の出力比率が変動し、P波、S波の差分信号がさらに影響を受け、カラーレジストパターン8の検出タイミングの誤検知を引き起こしてしまう。 Further, when the toner amount of the color resist pattern 8 increases or decreases, the output ratio of the P wave and the S wave fluctuates, and the difference signal of the P wave and the S wave is further influenced, so that the detection timing of the color resist pattern 8 is erroneously detected. Will cause.
そのため例えば特許文献1には、互いに並列に配置されたP波成分を受光する第1の受光装置と、S波成分を受光する第2の受光装置とを備え、これら受光装置の配設位置情報と画像形成装置のシステム速度情報とに基づき、第1及び第2の受光装置のうち、先に入射した受光装置の検出出力を時間的に遅延させる遅延部と、第1又は第2の受光装置の出力信号と遅延部により遅延された検出出力との差を像担持体上のトナー反射光量情報として演算する演算部と、を備えた画像形成装置が示されている。
Therefore, for example,
また特許文献2には、安価なセンサを使用した場合、パターン検出に際して拡散反射光の影響で検出波形が歪み、それによって測定誤差が発生するため、安価なセンサを使用した場合に発生する拡散反射光による検出波形のひずみ量が、測定誤差量と一定の関係があることに着目してひずみ量を計測し、測定誤差を補正するようにしたカラー画像形成装置が示されている。
Further, in
しかしながら特許文献1に示された画像形成装置は、先に入射した受光装置の検出出力を時間的に遅延させ、第1の受光装置と第2の受光装置の出力差を求めるとしているが、これら第1の受光装置と第2の受光装置の出力はいずれもアナログ信号であり、そのアナログ信号をどのようにして遅延させるかの具体的な方法が示されていない。アナログ信号はノイズの影響を受けやすく、また、遅延による変形による精度低下も生じる可能性がある。従って、例えば前記した第1及び第2の受光装置の取り付け時のバラつきや、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、第1のビームスプリッター2と第2のビームスプリッター4の取り付け精度などに起因するタイミングズレは、装置組立の際に遅延量がわかるためにある程度対応が可能であるが、センサを構成する樹脂系の使用環境温度の変化に起因した熱膨張に対しては、その都度変化量が変わる可能性があり、これらに対処するためにはどのようにして信号を遅延させるのかわからないと具体的な実施が難しい。
However, the image forming apparatus disclosed in
また特許文献2に示されたカラー画像形成装置の場合は、安価なセンサを使用した場合の検出波形の歪みに対処する方法であり、P波とS波の検出タイミングに生じたズレに対処する方法ではない。
In the case of the color image forming apparatus disclosed in
そのため本発明においては、別々に形成した複数の色のトナー画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、各色の色ズレ検出用パターン(カラーレジストパターン)を正反射光(P波)と拡散反射光(S波)を検知する反射型濃度センサで読み取って各色間のズレ量を算出するようにした色ズレ検出方法において、反射型濃度センサを構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつき、などの複数の要因に起因する正反射光(P波)と拡散反射光(S波)の検出タイミングのズレを、簡単、安価な方法で補正して、正確に色重ねができるようにした画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置を提供することが課題である。 Therefore, in the present invention, in a color image forming apparatus that forms a full-color image by superimposing a plurality of separately formed toner images, a color misregistration detection pattern (color resist pattern) for each color is used as a regular reflection light (P wave). ) And diffuse reflection light (S wave) is detected by a reflection type density sensor, and a deviation amount between colors is calculated in a color deviation detection method in which a light receiving element constituting the reflection type density sensor is attached. Specularly reflected light (P) due to multiple factors such as variations in optical arrangement due to variations in the chip position of the light receiving element, variations due to mounting accuracy, variations due to thermal expansion due to changes in the operating environment temperature, etc. Waves) and diffuse reflected light (S waves) detection timing shifts are corrected by a simple and inexpensive method to enable accurate color overlay It is an object to provide a color shift detecting method and an image forming apparatus in the deposition apparatus.
上記課題を解決するため本発明になる画像形成装置における色ズレ検出方法は、
電子写真方式で形成される各色のトナーで形成したカラーレジストパターンを正反射光(P波)と拡散反射光(S波)を検知する反射型濃度センサで読み取って色ズレ量を検知し、各色のトナー画像形成位置を補正して重ね合わせ、カラー画像を形成する画像形成装置における色ズレ検出方法であって、
前記各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度で、前記反射型濃度センサで読み取った正反射光(P波)と拡散反射光(S波)のそれぞれを2値化する閾値を予め定め、前記反射型濃度センサで読み取ったP波とS波のそれぞれを前記閾値で2値化し、同一の前記特定濃度における立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記P波とS波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正し、カラー画像を形成するようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a color misregistration detection method in an image forming apparatus according to the present invention is as follows.
A color resist pattern formed by toner of each color formed by an electrophotographic method is read by a reflection type density sensor that detects regular reflection light (P wave) and diffuse reflection light (S wave) to detect a color misregistration amount. A color misregistration detection method in an image forming apparatus that corrects and superimposes toner image forming positions and forms a color image,
A threshold value for binarizing each of regular reflection light (P wave) and diffuse reflection light (S wave) read by the reflection density sensor at a specific density in each color resist pattern of each color is determined in advance, and the reflection is performed. Each of the P wave and S wave read by the mold density sensor is binarized with the threshold value, and the difference between the P wave and the S wave is obtained using the time difference between rising and falling at the same specific density as an offset amount. The color resist pattern shift amount of each color is corrected based on the above, and a color image is formed.
また、該方法を実施する画像形成装置は、
各色に対応して電子写真方式でトナー画像を形成する感光体をそれぞれ含み、中間転写体または用紙搬送ベルトの搬送方向に配された複数の画像形成部と、該複数の画像形成部で形成されて前記中間転写体または用紙搬送ベルトに転写されたカラーレジストパターンを読み取る反射型濃度センサと、該反射型濃度センサの読み取り結果で前記カラーレジストパターンの位置ズレを算出し、前記複数の画像形成部で形成されるトナー画像位置を調整する制御部とからなる画像形成装置において、
前記各色のカラーレジストパターンにおける特定濃度で前記反射型濃度センサで読み取った正反射光(P波)と拡散反射光(S波)のそれぞれを2値化する閾値を記憶する閾値記憶装置と、該閾値記憶装置に記憶された閾値に基づいて前記反射型濃度センサで読み取ったP波とS波のそれぞれを2値化する2値化回路とを有し、前記制御部は、前記2値化されたP波とS波の立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記P波とS波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を算出し、前記複数の画像形成部で形成されるトナー画像位置を調整することを特徴とする。
An image forming apparatus that implements the method includes:
A plurality of image forming units arranged in the conveyance direction of the intermediate transfer member or the sheet conveying belt, each of which includes a photosensitive member that forms a toner image by electrophotography corresponding to each color, and is formed by the plurality of image forming units. A reflective density sensor that reads the color resist pattern transferred to the intermediate transfer body or the paper transport belt, and a positional deviation of the color resist pattern is calculated based on a reading result of the reflective density sensor, and the plurality of image forming units In an image forming apparatus comprising a control unit that adjusts the position of a toner image formed in
A threshold value storage device for storing a threshold value for binarizing each of regular reflection light (P wave) and diffuse reflection light (S wave) read by the reflection type density sensor at a specific density in the color resist pattern of each color; A binarization circuit that binarizes each of the P wave and the S wave read by the reflective density sensor based on the threshold value stored in the threshold value storage device, and the control unit is binarized. The difference between the P wave and the S wave is obtained using the time difference between the rising and falling edges of the P wave and the S wave as an offset amount, and the shift amount of the color resist pattern of each color is calculated based on the difference, and the plurality of images The position of the toner image formed in the forming unit is adjusted.
このように予め、各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度でP波とS波のそれぞれを2値化する閾値を定め、その閾値によってP波とS波のそれぞれを2値化することでP波とS波の時間差を容易に検出することができ、その時間差をオフセット量として各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正することで、ズレ量も容易に、正確に検出することができる。従って、反射型濃度センサを構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつき、などの複数の要因に起因する正反射光(P波)と拡散反射光(S波)の検出タイミングのズレを、簡単、安価な方法で補正して、正確に色重ねができる色ズレ検出方法及び画像形成装置を提供することができる。 As described above, a threshold value for binarizing each of the P wave and the S wave at a specific density in each color resist pattern is determined in advance, and each of the P wave and the S wave is binarized by the threshold value. The time difference between the wave and the S wave can be easily detected, and the amount of deviation can be easily and accurately detected by correcting the amount of deviation of the color resist pattern of each color using the time difference as an offset amount. Therefore, variations in the light receiving elements that make up the reflective density sensor, variations in the optical arrangement due to variations in the chip position of the light receiving elements, variations due to mounting accuracy, and thermal expansion due to changes in the operating environment temperature Colors that can be accurately overlaid by correcting the deviation in the detection timing of specularly reflected light (P wave) and diffusely reflected light (S wave) due to multiple factors such as variations due to A displacement detection method and an image forming apparatus can be provided.
そして、前記閾値はP波とS波のそれぞれに対応し、前記各色のカラーレジストパターンにおける高濃度と低濃度の2濃度に対応させて定めることで、カラーレジストパターンを形成した中間転写体の地肌とカラーレジストパターン自体を精度良く判別し、P波とS波の検出精度、ひいては色ズレ量を正確に検出することができる。 The threshold value corresponds to each of the P wave and the S wave, and is determined corresponding to two densities of the high density and the low density in the color resist pattern of each color, whereby the background of the intermediate transfer body on which the color resist pattern is formed. The color resist pattern itself can be discriminated with high accuracy, and the detection accuracy of the P wave and the S wave, and thus the color misregistration amount can be accurately detected.
さらに、前記正反射光(P波)と拡散反射光(S波)の前記反射型濃度センサによる読み取り結果をアナログ/デジタル変換した後、前記処理を行い、そのため、前記画像形成装置は、前記反射型濃度センサによる正反射光(P波)と拡散反射光(S波)の読み取り結果をアナログ/デジタル変換する、アナログ/デジタル変換回路を有していることが本発明の好適な実施形態である。 Further, after the analog / digital conversion is performed on the reading results of the regular reflection light (P wave) and the diffuse reflection light (S wave) by the reflection type density sensor, the processing is performed. It is a preferred embodiment of the present invention to have an analog / digital conversion circuit for analog / digital conversion of reading results of specular reflection light (P wave) and diffuse reflection light (S wave) by a density sensor. .
以上記載のごとく本発明になる画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置は、簡単、安価な方法で、反射型濃度センサを構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつき、などの複数の要因に起因する正反射光(P波)と拡散反射光(S波)の検出タイミングのズレを容易に検出することができ、それによって色ズレ量も容易に、正確に検出して、形成する各色のカラー画像を正確に色重ねして高品質のカラー画像を提供できる色ズレ検出方法及び画像形成装置とすることができる。 As described above, the color misregistration detection method and the image forming apparatus in the image forming apparatus according to the present invention are a simple and inexpensive method, and the variation in mounting the light receiving element constituting the reflection type density sensor and the chip position variation of the light receiving element. Regular reflection light (P wave) and diffuse reflection light (P-wave) and diffuse reflection light (variation due to variations in optical arrangement due to, etc., variation due to mounting accuracy, variation due to thermal expansion due to changes in operating environment temperature, etc.) S-wave) detection timing shift can be easily detected, and the color shift amount can be detected easily and accurately, and the color image of each color to be formed can be accurately overlaid to produce a high-quality color image. Can be provided, and a color misregistration detection method and an image forming apparatus can be provided.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
最初に本発明を実施するための画像形成装置の一例につき、図7に示した概略構成断面図を用いて説明する。図7に示した画像形成装置は、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色に対応して設けられた、10M、10C、10Y、10Kで示す複数の感光体と、それぞれの感光体に対応して設けられた、帯電装置18M、18C、18Y、18K、現像装置19M、19C、19Y、19K、感光体クリーニング装置9M、9C、9Y、9K、図示していない除電装置などで構成される感光体ユニットが、中間転写体(ベルト)12の走行方向に配されているタンデム型カラー画像形成装置である。
First, an example of an image forming apparatus for carrying out the present invention will be described with reference to the schematic sectional view shown in FIG. The image forming apparatus shown in FIG. 7 has a plurality of 10M, 10C, 10Y, and 10K provided corresponding to each color of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K). Photoconductors, charging
この図7に示したタンデム型カラー画像形成装置において、中間転写ベルト12は、駆動ローラ13、バックアップローラ15に張架され、駆動ローラ13の駆動によって回転駆動される。この画像形成装置がプリンタの場合、例えば外部コンピュータから送られる画像形成データが図示していないCPUを含む制御装置で、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色のデータに分けられる。そして、帯電装置18M、18C、18Y、18Kによって各感光体10M、10C、10Y、10Kの表面が一様に帯電され、各色に分けられた画像形成データにより、20で示した光露光装置で各感光体10M、10C、10Y、10Kが露光され、静電潜像が形成される。
In the tandem color image forming apparatus shown in FIG. 7, the
そして、現像装置19M、19C、19Y、19Kによって各感光体10M、10C、10Y、10K上の静電潜像が現像され、それぞれマゼンタ(M)トナー画像、シアン(C)トナー画像、イエロー(Y)トナー画像、及びブラック(K)トナー画像が形成される。
Then, the electrostatic latent images on the
一方、各感光体10M、10C、10Y、10Kには、それぞれ中間転写ベルト12を挟んで1次転写ローラ11M、11C、11Y、11Kが対向しており、感光体10M、10C、10Y、10K上の各色のトナー画像は、これら1次転写ローラ11M、11C、11Y、11Kに与えられる転写バイアスにより、中間転写ベルト12に順次転写されて中間転写ベルト12上にカラートナー画像が形成される。
On the other hand, the
すると図示していないCPUは、給紙装置26から用紙取り出しローラ27により用紙を取り出すよう指示し、その用紙は、用紙搬送路を介してレジストローラ対17に搬送される。そしてレジストローラ対17により、中間転写ベルト12上のトナー画像が2次転写ローラ16のある2次転写位置に至るタイミングに合わせ、送出される。
Then, a CPU (not shown) instructs the paper take-out
2次転写位置の2次転写ローラ16は、中間転写ベルト12を挟んでバックアップローラ15と対向する位置に配され、中間転写ベルト12上のトナー画像は搬送されてくる用紙に2次転写される。そしてこのトナー画像が転写された用紙は定着装置21に送られ、ここで、用紙上のトナー画像が定着されて排紙トレイに排紙される。なお、2次転写後、中間転写ベルト12はクリーニング装置14でクリーニングされ、感光体10M、10C、10Y、10Kも、感光体クリーニング装置9M、9C、9Y、9Kで残ったトナーが除去され、次の画像形成に備えられる。
The
また、定着装置21は、ヒータを内包した定着ローラと加圧ローラとでニップを形成し、トナー画像を転写した用紙をニップ部に搬送してトナーを加熱、加圧して用紙上に定着させるようにする。
Also, the fixing
なお、以上説明してきた画像形成装置は一例であり、前記したように単一の感光体上に順次複数色のトナー画像を形成し、中間転写体上に1次転写して互いに重ね合わせた状態で用紙上に一括して2次転写したり、タンデム型画像形成装置であっても、中間転写ベルトではなく、用紙搬送ベルトで搬送される用紙に直接、それぞれの感光体から順次転写するなどしてフルカラーの画像を形成するようにしたものなど、種々の形態の画像形成装置に適用可能である。 The image forming apparatus described above is an example, and as described above, a toner image of a plurality of colors is sequentially formed on a single photoconductor, and is primarily transferred onto an intermediate transfer member and superimposed on each other. In this case, secondary transfer is performed collectively on the paper, and even in the case of a tandem type image forming apparatus, the image is directly transferred from each photoconductor directly to the paper conveyed by the paper conveyance belt instead of the intermediate transfer belt. Therefore, the present invention can be applied to various forms of image forming apparatuses such as those that form full-color images.
そして、前記図6で説明したIDセンサは、この図7における12で示した中間転写ベルトの走行方向に配列された4つの感光体のうちの、最後に中間転写ベルト12に転写されて色重ねされるブラック(B)の感光体10Kと、2次転写位置(2次転写ローラ16のある位置)との間に配され、22で示した番号が付されて示されている。
The ID sensor described in FIG. 6 is finally transferred to the
この濃度センサ22は、前記したように、各色のカラートナー画像がズレて色重ねされて画像品質が低下することを防ぐためと、良好な色再現性を得るため、画像形成に先立ち、色ズレ検出とトナー濃度調整のためのカラーレジストパターンを中間転写ベルト12上に形成し、それをIDセンサ22で読み取って画像形成条件を制御したり、各色間のズレ量を算出して正確に色重ねができるようにするためである。
As described above, the
このIDセンサ22については既に説明したが、再度ここで簡単に説明すると、1はLEDなどを用いた発光素子、2はP偏光の光を透過させると共に、一部を発光素子1の発光量を一定に保つためのモニタ用第1受光素子3方向に向かわせる第1のビームスプリッター、4は第1のビームスプリッター2を透過してカラーレジストパターン(トナーパターン)8で反射した光を、正反射光(P波)と拡散反射光(S波)にわける第2のビームスプリッター、5はP波を検出する第2の受光素子、6はS波を検出する第3の受光素子、12は中間転写体であり、第1のビームスプリッター2を透過したP偏光の光はカラーレジストパターン8から反射し、P波が第2の受光素子5で、S波が第3の受光素子6で検出される。
This
そして前記したように、それぞれの受光素子5、6からの出力電圧の比率に基づき、制御装置(図示せず)がトナー濃度やそれぞれのカラーレジストパターン8の位置を検知し、それによってトナー濃度制御や位置ズレの補正が行われる。なお、IDセンサの設置位置は前記した位置だけに限らず、前記した種々の形式の画像形成装置に対応し、カラーレジストパターン8を検出できる位置に配すればよいことは自明である。
As described above, a control device (not shown) detects the toner density and the position of each color resist pattern 8 based on the ratio of output voltages from the respective
しかしながら、この受光素子5、6からの出力は、図5に示したように、IDセンサ22を構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつきなど、複数の要因に起因する正反射光(P波)と拡散反射光(S波)の検出タイミングのズレが生じる。
However, as shown in FIG. 5, the outputs from the
この図5は、反射型濃度センサ(IDセンサ)によるカラーレジストパターンの検出結果の電圧波形を示したもので、横軸は時間、縦軸は電圧で、(A)の501は正反射光(P波)の波形、(B)の511は拡散反射光(S波)の波形、57、58は正反射光(P波)の波形501を2値化するための閾値、59、60は拡散反射光(S波)の波形511を2値化するための閾値、55、56はそれぞれ正反射光(P波)の波形501、拡散反射光(S波)の波形511を2値化した波形である。この図5では、拡散反射光(S波)の波形511に対して正反射光(P波)波形501の検出タイミングがt11−t10だけ遅れた場合を示している。
FIG. 5 shows a voltage waveform of the detection result of the color resist pattern by the reflection type density sensor (ID sensor). The horizontal axis is time, the vertical axis is voltage, and
そのため本発明においては、予め、各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度で、IDセンサ22で読み取った正反射光(P波)501と拡散反射光(S波)511のそれぞれを2値化する閾値、57、58、59、60をカラーレジストパターンにおける高濃度と低濃度毎に定め、IDセンサ22で読み取ったP波とS波のそれぞれをこの閾値57、58、59、60で2値化し、同一の特定濃度における立ち上がり、または立ち下がりの時間差をオフセット量として前記P波とS波の差分を求め、その差分に基づいて各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正し、カラー画像を形成するようにしたものである。
Therefore, in the present invention, each of the regular reflection light (P wave) 501 and diffuse reflection light (S wave) 511 read by the
すなわち、この図5における(A)の正反射光(P波)の波形501に対しては、予め57、58で示したレベルの閾値を定め、この501の読み取り結果がこの閾値58となったt11で図示したように55の2値化波形を例えば「0」レベルとし、次に同じこの閾値58となったt13で「1」レベルに、次に閾値57となったt15で「0」レベルに、……という具合に2値化する。これは(B)の拡散反射光(S波)の波形511の場合でも同様であり、予め59、60で示したレベルの閾値を定め、この511の読み取り結果がこの閾値60となったt10で図示したように56の2値化波形を例えば「0」レベルとし、次に同じこの閾値60となったt12で「1」レベルに、次に閾値59となったt14で「0」レベルに、……という具合に2値化する。
That is, for the
ここで閾値57、58、59、60は、前記したようにカラーレジストパターンの同じ濃度におけるP波とS波の値としてあるから、正反射光(P波)の波形501を2値化した55の波形におけるt11の立ち下がりと、拡散反射光(S波)の波形511を2値化した56の波形におけるt10の立ち下がりとは、カラーレジストパターンの同じ濃度におけるタイミングのはずである。そのため、このt11とt10の時間差がP波とS波における読み取りタイミングの時間差となる。
Here, since the threshold values 57, 58, 59 and 60 are the values of the P wave and the S wave at the same density of the color resist pattern as described above, the
そのため、この(t11−t10)をオフセット量とし、正反射光(P波)の波形501をこのオフセット量だけずらせた波形と拡散反射光(S波)の波形511の差を取ることで、この差は前記したように中間転写体12で反射した光量となるから、中間転写体12上のトナー付着量、及び、その波形の幅と高さから得られる重心位置から各色の間の色ズレ量を求めることができ、その色ズレ量をトナー画像形成時に補正することで、色ズレの無いカラー画像を得ることができるわけである。
Therefore, this (t 11 -t 10 ) is used as an offset amount, and the difference between the
このようにして、正反射光(P波)の波形501と拡散反射光(S波)の波形511をこのオフセット量だけずらせ、それによって得られた両者の差の波形を示したのが図4である。この図4において横軸は時間、縦軸は電圧(単位:V)であり、(A)の50は図5において501で示したIDセンサ22で読み取った正反射光(P波)の波形、51は図5において511で示した拡散反射光(S波)の波形、(B)の52はこのP波とS波の差分の波形、53はそれを2値化した波形、54はP波とS波の差分の波形52における2値化するための閾値であり、これも前記した閾値57乃至60と同様、各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度に対応した値としてある。
In this way, the
この図4(A)に示した正反射光(P波)の波形50と拡散反射光(S波)の波形51とは、図5で説明した方法でオフセット量だけずらせた波形であり、そのため図4(B)の差分の波形52は、中間転写体12で反射した光量(前記したように逆に考えるとカラーレジストパターンにおけるトナー量)となるから、例えばこれを54で示した閾値で53のように2値化することを全ての色のカラーレジストパターンについて行えば、例えば各カラーレジストパターンの時間t1に相当する時間を比較することで、カラーレジストパターンのズレ量を容易に把握することができ、従って、その値を元にトナー画像形成位置を調整すれば、色ズレのないカラー画像を得ることができるわけである。
The
図1はこのような考え方に従って色ズレ量を補正する、本発明の色ズレ量検出方法の実施例1のフロー図であり、図2は、その色ズレ量検出方法を実施する色ズレ補正のための回路ブロック図である。図2において、5、6は前記図6に示したIDセンサ22を構成する第2の受光素子、第3の受光素子であり、41、42はアナログ/デジタル変換回路、43、44は前記図5に57乃至60で示した閾値を記憶する閾値記憶回路、45、46は2値化回路、47はP波とS波のズレ量を算出し、そのズレ量に基づいてカラーレジストパターンのズレ量を算出する、P波S波ズレ量演算、色ズレ量演算回路、48は画像形成装置の制御回路である。
FIG. 1 is a flowchart of Example 1 of the color misregistration detection method of the present invention that corrects the color misregistration amount according to such a concept. FIG. 2 is a diagram of color misregistration correction that implements the color misregistration amount detection method. It is a circuit block diagram for this purpose. In FIG. 2, 5 and 6 are the second light receiving element and the third light receiving element constituting the
図1のステップS10で処理がスタートすると、ステップS11でIDセンサ22の校正が行われる。この校正は、例えば中間転写体(ベルト)12におけるカラーレジストパターンを形成する部分の地肌をIDセンサ22で検出し、中間転写体12におけるIDセンサ22の出力レベルを調整したりするものである。そして次のステップS12で、カラーレジストパターンの描画、すなわち中間転写体12へのカラーレジストパターン形成が行われる。
When the process starts in step S10 in FIG. 1, the
次のステップS13では、IDセンサ22によるカラーレジストパターンの検出が行われ、図2における制御装置48は、その信号をアナログ/デジタル変換回路41、42によりデジタル信号に変換させる。そして次のステップS14で制御回路48は、2値化回路45、46により閾値記憶回路43、44に記憶されている閾値57乃至60を読み出させ、それを元に図5に55、56で示したようにP波とS波の2値化を行わせる。
In the next step S13, the color sensor pattern is detected by the
そして制御回路48は、ステップS15でP波S波ズレ量演算、色ズレ量演算回路47に、この2値化した図5に55、56で示した信号にタイミングズレがあるかどうか判断させ、ない場合はステップS17へ進み、ある場合はステップS16で両者の時間差をオフセット量として設定する。
In step S15, the
次のステップS17で制御回路48は、P波S波ズレ量演算、色ズレ量演算回路47にこのオフセット量に基づいてP波とS波の図4(B)に52で示した差の波形を算出させ、それを閾値54に基づいて2値化させる。そしてステップS19でカラーレジストパターンの色ズレ量が算出され、ステップS20で制御回路48は、この算出した色ズレ量に基づき、形成する各色のトナー画像の位置を補正して画像形成を行い、終了するわけである。
In the next step S17, the
このようにすることで、簡単、安価な方法で、反射型濃度センサを構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつき、などの複数の要因に起因する正反射光(P波)と拡散反射光(S波)の検出タイミングのズレを容易に検出することができ、それによって色ズレ量も容易に、正確に検出できるから、形成した各色のカラー画像を正確に色重ねできる色ズレ検出方法及び画像形成装置を提供することができる。 By doing so, it is caused by variations in the optical arrangement due to variations in the light receiving elements constituting the reflection type density sensor when mounting the light receiving elements, chip position variations in the light receiving elements, and mounting accuracy in a simple and inexpensive manner. It is possible to easily detect a difference in detection timing between specularly reflected light (P wave) and diffusely reflected light (S wave) caused by a plurality of factors such as variations and variations due to thermal expansion caused by changes in the use environment temperature. Accordingly, the amount of color misregistration can be easily and accurately detected, and therefore a color misregistration detection method and an image forming apparatus capable of accurately overlaying the formed color images of the respective colors can be provided.
なお、図1に示したフロー図におけるステップS14で、例えば何らかの理由で、2値化回路45、46が2値化した特定の色のP波とS波の2値化結果のパルス巾が大幅に異なり、それによってステップS17におけるP波とS波の差分波形の2値化結果が、カラーレジストパターンの幅以上であったり、または非常に狭い幅のパルスであったりした場合、正確な色ズレ検出ができなくなる。こういった場合のルーチンを加えたのが図3の本発明の実施例2のフロー図である。
In step S14 in the flowchart shown in FIG. 1, for example, the pulse width of the binarization result of the P wave and the S wave of a specific color binarized by the
この図3の実施例2のフロー図では、図1の実施例1におけるステップS17で2値化したP波とS波の差分波形をもとに、検知エラー、すなわちカラーレジストパターンの幅以上、または非常に狭い幅のパルスが有るかどうかを検知させるステップS18を加えたもので、このステップS18でエラーが検知された場合、処理をステップS12のカラーレジストパターン描画に戻し、再度同様な処理を行うようにしたものである。このようにすることで、信頼性の高い色ズレ検出を行うことができ、常に色ズレのない、品質の高いカラー画像を形成する画像形成装置とすることができる。 In the flowchart of the second embodiment of FIG. 3, based on the differential waveform of the P wave and the S wave binarized in step S17 in the first embodiment of FIG. Alternatively, step S18 for detecting whether or not there is a pulse having a very narrow width is added. If an error is detected in step S18, the process returns to the color resist pattern drawing in step S12, and the same process is performed again. It is what I do. By doing so, it is possible to detect a color shift with high reliability and to obtain an image forming apparatus that always forms a high-quality color image with no color shift.
なお、それ以外のルーチンは実施例1と全く同様なので説明を省略するが、このようにして再度検知処理を行っても検知エラーが発生する場合、検知不良、または装置異常があるとしてそれを外部に報知するようにしてもよい。 The other routines are exactly the same as those in the first embodiment and will not be described. However, if a detection error occurs even if the detection process is performed again in this way, it is assumed that there is a detection failure or an apparatus abnormality and the external You may make it alert | report to.
本発明によれば、色ズレを正確に補正した、品質の高いカラー画像を形成することのできる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality color image with accurately corrected color misregistration.
1 発光素子
2 第1のビームスプリッター
3 第1受光素子
4 第2のビームスプリッター
5 第2の受光素子
6 第3の受光素子
8 色ズレ検出トナーパターン
12 中間転写体
41、42 アナログ/デジタル変換回路
43、44 閾値記憶回路
45、46 2値化回路
47 P波S波ズレ量演算、色ズレ量演算回路
48 制御回路
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度で、前記反射型濃度センサで読み取った正反射光(P波)と拡散反射光(S波)のそれぞれを2値化する閾値を予め定め、前記反射型濃度センサで読み取ったP波とS波のそれぞれを前記閾値で2値化し、同一の前記特定濃度における立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記P波とS波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正し、カラー画像を形成するようにしたことを特徴とする画像形成装置における色ズレ検出方法。 A color resist pattern formed by toner of each color formed by an electrophotographic method is read by a reflection type density sensor that detects regular reflection light (P wave) and diffuse reflection light (S wave) to detect a color misregistration amount. A color misregistration detection method in an image forming apparatus that corrects and superimposes toner image forming positions and forms a color image,
A threshold value for binarizing each of regular reflection light (P wave) and diffuse reflection light (S wave) read by the reflection density sensor at a specific density in each color resist pattern of each color is determined in advance, and the reflection is performed. Each of the P wave and S wave read by the mold density sensor is binarized with the threshold value, and the difference between the P wave and the S wave is obtained using the time difference between rising and falling at the same specific density as an offset amount. A color misregistration detection method in an image forming apparatus, wherein a color image is formed by correcting a misregistration amount of the color resist pattern of each color based on the above.
前記各色のカラーレジストパターンにおける特定濃度で前記反射型濃度センサで読み取った正反射光(P波)と拡散反射光(S波)のそれぞれを2値化する閾値を記憶する閾値記憶装置と、該閾値記憶装置に記憶された閾値に基づいて前記反射型濃度センサで読み取ったP波とS波のそれぞれを2値化する2値化回路とを有し、前記制御部は、前記2値化されたP波とS波の立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記P波とS波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を算出し、前記複数の画像形成部で形成されるトナー画像位置を調整することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image forming units arranged in the conveyance direction of the intermediate transfer member or the sheet conveying belt, each of which includes a photosensitive member that forms a toner image by electrophotography corresponding to each color, and is formed by the plurality of image forming units. A reflective density sensor that reads the color resist pattern transferred to the intermediate transfer body or the paper transport belt, and a positional deviation of the color resist pattern is calculated based on a reading result of the reflective density sensor, and the plurality of image forming units In an image forming apparatus comprising a control unit that adjusts the position of a toner image formed in
A threshold value storage device for storing a threshold value for binarizing each of regular reflection light (P wave) and diffuse reflection light (S wave) read by the reflection type density sensor at a specific density in the color resist pattern of each color; A binarization circuit that binarizes each of the P wave and the S wave read by the reflective density sensor based on the threshold value stored in the threshold value storage device, and the control unit is binarized. The difference between the P wave and the S wave is obtained using the time difference between the rising and falling edges of the P wave and the S wave as an offset amount, and the shift amount of the color resist pattern of each color is calculated based on the difference, and the plurality of images An image forming apparatus that adjusts a position of a toner image formed by a forming unit.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009169397A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-30 | Ricoh Co Ltd | Apparatus, method and program for detecting amount of positional shift |
JP2010091935A (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
JP2011227451A (en) * | 2010-03-30 | 2011-11-10 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
JP2012237867A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Canon Inc | Image forming device |
JP2013097081A (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Kyocera Document Solutions Inc | Image forming apparatus |
JP2014035535A (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus, inspection device, and inspection method |
US10162297B2 (en) | 2016-08-01 | 2018-12-25 | Hp Printing Korea Co., Ltd. | Image forming apparatus and method for controlling the same and computer-readable recording medium |
-
2007
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009169397A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-30 | Ricoh Co Ltd | Apparatus, method and program for detecting amount of positional shift |
JP2010091935A (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
JP2011227451A (en) * | 2010-03-30 | 2011-11-10 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
JP2012237867A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Canon Inc | Image forming device |
JP2013097081A (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Kyocera Document Solutions Inc | Image forming apparatus |
JP2014035535A (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus, inspection device, and inspection method |
US9383194B2 (en) | 2012-08-10 | 2016-07-05 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus, inspection apparatus, and inspection method |
US10162297B2 (en) | 2016-08-01 | 2018-12-25 | Hp Printing Korea Co., Ltd. | Image forming apparatus and method for controlling the same and computer-readable recording medium |
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