JP2011007855A - Device for controlling image pattern, image forming apparatus, and method for controlling image pattern - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely perform both density correction and color-deviation correction by using a single detecting portion.SOLUTION: A light emitting portion 37 emits light to an image carrier 31. A first light receiving portion 39 receives the P-wave component of light, which is emitted from the light emitting portion 37 and then reflected by the image carrier 31 and a toner pattern 49. A second light receiving portion 41 receives the S-wave component, which is a component in a direction perpendicular to the P-wave component. A condensing portion 43 is disposed on an optical axis from the light emitting portion 37 to the image carrier 31, and forms a light receiving spot diameter on the image carrier 31. A variable control portion 45 controls the condensing portion 43, and varies the light receiving spot diameter. Based on light receiving signals from the first and second light receiving portions 39 and 41, a correcting portion 47 outputs a correction signal for correcting an amount of toner on the image carrier 31 and displacement.

Description

本発明は画像パターン制御装置、画像形成装置および画像パターン制御方法に係り、複写機、プリンタ、ファクシミリ機又は複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）等のカラー画像形成装置に搭載して好適する画像パターン制御装置、これを搭載した当該画像形成装置および画像パターン制御方法の改良に関する。   The present invention relates to an image pattern control apparatus, an image forming apparatus, and an image pattern control method, and is suitable for mounting on a color image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi function peripheral (MFP). The present invention relates to a control device, an image forming apparatus equipped with the control device, and an image pattern control method.

フルカラー複合機等の画像形成装置においては、図示はしないが、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色用の感光体ドラムに対し、画像データから色分解して得られたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）成分データに基づき潜像を形成し、この潜像に４色のトナーを付着させてトナー画像を形成するとともに、感光体ドラム上のトナー画像を中間転写ベルトに転写してから搬送用紙に転写し、搬送用紙上のトナー画像を加熱定着して排紙する構成が良く知られている。   In an image forming apparatus such as a full-color multifunction peripheral, although not shown, for example, from image data for four-color photosensitive drums of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A latent image is formed based on the yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) component data obtained by color separation, and toner of four colors is attached to the latent image. In addition, the toner image on the photosensitive drum is transferred to an intermediate transfer belt and then transferred to a conveyance sheet, and the toner image on the conveyance sheet is heat-fixed and discharged.

なお、中間転写ベルトに転写せずにトナー画像を搬送用紙に直接転写する構成も知られている。   A configuration is also known in which a toner image is directly transferred onto a conveyance sheet without being transferred to an intermediate transfer belt.

そして、移動する中間転写ベルト又は搬送された用紙に対し、例えばイエロー（Ｙ）のトナー画像が転写された上から、所定のタイミングでマゼンタ（Ｍ）のトナー画像、シアン（Ｃ）のトナー画像およびブラック（Ｋ）のトナー画像が順次重畳されてフルカラーのトナー像が形成される。   Then, for example, a yellow (Y) toner image is transferred to the moving intermediate transfer belt or the conveyed paper, and then at a predetermined timing, a magenta (M) toner image, a cyan (C) toner image, and Black (K) toner images are sequentially superimposed to form a full-color toner image.

他方、画像形成装置においては、温度および湿度の変化、経時的な機械的変動や消耗等によって感光体ドラム、中間転写ベルトその他の構成に変動が生じることが不可避である。   On the other hand, in the image forming apparatus, it is inevitable that the photosensitive drum, the intermediate transfer belt, and other components are changed due to changes in temperature and humidity, mechanical changes and wear over time, and the like.

そのため、品質の高いカラー画像を形成するためには、各色について感光体ドラムへのトナーの付着量を適切に制御するとともに、各色の色ずれを小さく制御することが大切であり、トナー量およびトナー画像の色ずれを検出し、感光体ドラムに潜像を形成するための帯電電圧、現像バイアス、露光量又は主副走査方向の作像タイミングの他、中間転写ベルトの速度等を調整する必要がある。   Therefore, in order to form a high-quality color image, it is important to appropriately control the amount of toner adhering to the photosensitive drum for each color and to control the color misregistration of each color to be small. It is necessary to detect the color misregistration of the image and adjust the charging voltage, development bias, exposure amount, image forming timing in the main and sub scanning directions, and the speed of the intermediate transfer belt to form a latent image on the photosensitive drum. is there.

従来、トナー量および各色のトナー像の色ずれを検出するため、トナーパターンを各感光体ドラムから中間転写ベルト又は搬送用紙に転写し、濃度補正用センサおよび色ずれ補正用センサによってトナーパターンから補正信号を取得し、これに基づいて潜像形成用の帯電電圧、現像バイアス、露光量又は主副走査方向の作像タイミングの他、中間転写ベルトの速度等を可変制御していた。   Conventionally, in order to detect the toner amount and color misregistration of each color toner image, the toner pattern is transferred from each photosensitive drum to an intermediate transfer belt or a conveyance sheet, and is corrected from the toner pattern by the density correction sensor and the color misregistration correction sensor. Based on this signal, the charging voltage for developing the latent image, the developing bias, the exposure amount, the image forming timing in the main and sub scanning directions, the speed of the intermediate transfer belt, and the like are variably controlled.

ところが、濃度補正用センサおよび色ずれ補正用センサによって個々の補正信号を取得する構成では、２個の検出センサが必要になってコスト高を招くし、小型化の障害になり易い。   However, in the configuration in which individual correction signals are acquired by the density correction sensor and the color misregistration correction sensor, two detection sensors are required, resulting in an increase in cost and an obstacle to miniaturization.

そこで、濃度補正および色ずれ補正に対し、各々専用のセンサを用いるのではなく、例えば濃度センサのみを用いてそれぞれの制御を行う構成が提案されている。   Therefore, a configuration has been proposed in which, for density correction and color misregistration correction, instead of using dedicated sensors, for example, control is performed using only the density sensor.

例えば、特開２００５−１３４７７８号公報（特許文献１）の感熱プリンタはこの種のものである。   For example, the thermal printer disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-134778 (Patent Document 1) is of this type.

この特許文献１は、像担持体上のトナーパターンに光を照射する発光部と、発光部から照射された光がトナーパターンおよび像担持体で反射する光のうち、像担持体に平行な方向であるＰ波成分を第１の偏光フィルタを透過させて受光する第１の受光装置と、そのＰ波成分に垂直な方向成分であるＳ波成分を第２の偏光フィルタを透過させて受光する第２の受光装置とを備え、それら第１および第２の受光装置とが互いに並列に配置された光検出センサと、それら第１および第２の受光装置の配設位置情報および画像形成装置のシステム速度情報とに基づき、それら第１および第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、それら第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、反射型濃度センサのみを用いて濃度補正および色ずれ補正を可能にしたものである。   Patent Document 1 discloses a light emitting unit that irradiates light on a toner pattern on an image carrier, and a direction parallel to the image carrier among light reflected from the toner pattern and the image carrier by light emitted from the light emitter. The first light receiving device that receives the P wave component through the first polarizing filter and the S wave component that is a direction component perpendicular to the P wave component through the second polarizing filter. A second light receiving device, the first and second light receiving devices arranged in parallel to each other, the arrangement position information of the first and second light receiving devices, and the image forming apparatus Based on the system speed information, a delay unit that temporally delays the detection output of the first incident light receiving device out of the first and second light receiving devices, and an output signal of the first or second light receiving device, Detection output delayed by delay unit And a difference calculator for calculating the toner reflected light amount information on the image bearing member with, is obtained by allowing the density correction and color shift correction by using only the reflection type density sensor.

特開２００５−１３４７７８号公報JP 2005-134778 A

しかしながら、上述した特許文献１では、濃度センサを用いて色ずれ補正用トナーパターンを検出し、濃度検出信号および色ずれ検出信号のタイミングを揃えて補正するから、コストの低減が可能であるが、以下のような課題がある。   However, in Patent Document 1 described above, since the color misregistration correction toner pattern is detected by using the density sensor and the timing of the density detection signal and the color misregistration detection signal is corrected and aligned, the cost can be reduced. There are the following problems.

例えば、図５に示すように、中間転写ベルト１の端にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の補正用マーク３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｂからなるトナーパターン３を形成したとき、移動する中間転写ベルト１上の補正用トナーパターン３の濃度を固定された反射型濃度センサ（図示せず。）で検出する場合、補正用マーク３ｙ〜３ｂ細部の濃淡ムラなどの局所的なノイズ成分による誤検知を防ぐため、同図Ｂに示すように、固定した発光部（図示せず。）からある程度面積の大きな径のスポットＳで光を照射し、この反射光から濃度を検出することが好ましい。   For example, as shown in FIG. 5, a toner pattern including yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) correction marks 3y, 3m, 3c, and 3b at the end of the intermediate transfer belt 1. When the density of the correction toner pattern 3 on the moving intermediate transfer belt 1 is detected by a fixed reflection type density sensor (not shown), the density unevenness of details of the correction marks 3y to 3b is detected. In order to prevent misdetection due to local noise components such as, as shown in FIG. 7B, light is irradiated from a fixed light emitting portion (not shown) with a spot S having a large area to some extent, and this reflected light It is preferable to detect the concentration from

他方、このような濃度センサを用いて色ずれを検出する場合、移動する補正用マーク３ｙ〜３ｂにスポットＳがかかり始めてから中央に移動する間のセンサ出力が山型波形となって一定になり難いから、ある閾値以上のレベル値でもって補正用マーク３ｙ〜３ｂの位置を検出することは可能であるが、スポットＳの径が大きいと、マークの濃淡およびエッジ効果などの影響により、補正用マーク３ｙ〜３ｂについて算出されるマーク位置が異なってしまうという問題があり、トナーパターン３の補正用マーク３ｙ〜３ｂの位置ずれを正確に検出するには面積の小さな径のスポットＳを用いることが好ましい。   On the other hand, when detecting color misregistration using such a density sensor, the sensor output becomes constant as a mountain-shaped waveform after the spot S starts to be applied to the moving correction marks 3y-3b and then moves to the center. It is difficult to detect the positions of the correction marks 3y to 3b with a level value equal to or higher than a certain threshold value. However, if the spot S has a large diameter, the correction mark 3d is affected by the effect of the shading of the mark and the edge effect. There is a problem that the calculated mark positions differ for the marks 3y to 3b, and in order to accurately detect the positional deviation of the correction marks 3y to 3b of the toner pattern 3, it is necessary to use a spot S having a small diameter. preferable.

そのため、濃度補正と色ずれ補正の双方を精度よく行うには、上述したように濃度補正用センサおよび色ずれ補正用センサを別個に設置することが望ましいが、上述した欠点がある。   Therefore, in order to perform both the density correction and the color misregistration correction with high accuracy, it is desirable to separately install the density correction sensor and the color misregistration correction sensor as described above, but there are the disadvantages described above.

そこで、本発明者は、濃度補正用センサおよび色ずれ補正用センサについて鋭意観察検討した結果、濃度補正用センサおよび色ずれ補正用センサを別個に設置しなくとも、何れかを用いて濃度補正および色ずれ補正の双方が可能な構成を見出し、本発明を完成させた。   Therefore, as a result of diligent observation and examination regarding the density correction sensor and the color misregistration correction sensor, the present inventor has found that the density correction and the color misregistration correction sensor can be used for either density correction or A configuration capable of both color misregistration correction was found and the present invention was completed.

本発明はそのような課題を解決するためになされたもので、単一の検出部を用いて濃度補正、色ずれ補正の双方を精度良く行うことが可能な画像パターン制御装置、これを搭載した画像形成装置および画像パターン制御方法の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an image pattern control apparatus capable of accurately performing both density correction and color misregistration correction using a single detection unit, and the same are mounted. An object is to provide an image forming apparatus and an image pattern control method.

そのような課題を解決するために本発明の請求項１に係る画像パターン制御装置は、像担持体上のトナーパターンに光を照射する発光部と、この発光部から照射された光がそれらトナーパターンおよび像担持体で反射する光のうち、その像担持体に平行な方向であるＰ波成分を偏光フィルタを介して受光する第１の受光部と、そのＰ波成分に垂直な方向成分であるＳ波成分を偏光フィルタを介して受光する第２の受光部と、その発光部から像担持体までの光軸に配置され、その像担持体上における受光スポット径を形成する集光部と、この集光部を制御して受光スポット径を可変する可変制御部と、それら第１および第２の受光部からの受光信号に基づき像担持体上に形成されるトナーパターンに係るトナー量および位置ずれを補正する補正信号を出力する補正部と、を具備している。   In order to solve such a problem, an image pattern control apparatus according to claim 1 of the present invention includes a light-emitting unit that irradiates light on a toner pattern on an image carrier, and light emitted from the light-emitting unit. Of the light reflected by the pattern and the image carrier, a first light receiving unit that receives a P wave component in a direction parallel to the image carrier through a polarizing filter, and a direction component perpendicular to the P wave component A second light-receiving unit that receives a certain S-wave component through a polarizing filter; a light-collecting unit that is disposed on the optical axis from the light-emitting unit to the image carrier and forms a light-receiving spot diameter on the image carrier; A variable control unit that controls the condensing unit to vary the diameter of the light receiving spot, and a toner amount relating to a toner pattern formed on the image carrier based on the light reception signals from the first and second light receiving units, and Correction to correct misalignment And comprising a correction unit, the outputs of No..

本発明の請求項２に係る画像パターン制御装置は、上記集光部を集光レンズとした構成を有している。   An image pattern control apparatus according to a second aspect of the present invention has a configuration in which the condensing unit is a condensing lens.

本発明の請求項３に係る画像パターン制御装置は、上記可変制御部が、その集光レンズをその光軸上で当該光軸に沿って変位する機能を有する構成である。   The image pattern control apparatus according to claim 3 of the present invention is configured such that the variable control unit has a function of displacing the condenser lens on the optical axis along the optical axis.

本発明の請求項４に係る画像パターン制御装置は、上記可変制御部が、その集光レンズをその光軸上および光軸外の位置に進退動変位する機能を有する構成である。   The image pattern control apparatus according to claim 4 of the present invention is configured such that the variable control unit has a function of moving the condensing lens forward and backward to a position on the optical axis and a position outside the optical axis.

本発明の請求項５に係る画像パターン制御装置は、上記集光部が光軸を絞る絞り部であり、上記可変制御部がその絞り部の絞りを可変制御する機能を有する構成である。   An image pattern control apparatus according to a fifth aspect of the present invention is configured such that the condensing unit is a stop unit that stops the optical axis, and the variable control unit has a function of variably controlling the stop of the stop unit.

本発明の請求項６に係る画像パターン制御装置は、上記可変制御部が、トナー量補正よりも位置ずれ補正用に前記受光スポット径を小径可変する機能を有している。   In an image pattern control apparatus according to a sixth aspect of the present invention, the variable control unit has a function of changing the diameter of the received light spot to a smaller diameter for correcting the misregistration than correcting the toner amount.

本発明の請求項７に係る画像形成装置は、それら請求項１〜６いずれか１記載の画像パターン制御装置と、その補正信号に基づき補正して画像データをその像担持体上にカラー現像する画像形成部とを有する構成である。   According to a seventh aspect of the present invention, an image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects and the image pattern control apparatus according to any one of the first to sixth aspects, and color development on the image carrier by correcting the image data based on the correction signal. And an image forming unit.

本発明の請求項８に係る画像パターン制御方法は、発光部から像担持体上のトナーパターンに光を照射し、それらトナーパターンおよび像担持体で反射する光のうち像担持体に平行な方向であるＰ波成分を偏光フィルタを介して第１の受光部で受光するとともに、そのＰ波成分に垂直な方向成分であるＳ波成分を偏光フィルタを介して第２の受光部で受光し、その発光部から像担持体までの光軸に配置された集光部を制御してその像担持体上における受光スポット径を変化させ、それら第１および第２の受光部からの受光信号であって、受光スポット径の変化に基づき像担持体上に形成されるトナーパターンに係るトナー量および位置ずれを補正する補正信号を出力することを特徴としている。   The image pattern control method according to claim 8 of the present invention is directed to irradiating the toner pattern on the image carrier from the light emitting portion with light, and in the direction parallel to the image carrier among the light reflected by the toner pattern and the image carrier. The P wave component is received by the first light receiving unit through the polarization filter, and the S wave component, which is the direction component perpendicular to the P wave component, is received by the second light receiving unit through the polarization filter, The condensing unit arranged on the optical axis from the light emitting unit to the image carrier is controlled to change the diameter of the light receiving spot on the image carrier, and the received light signals from the first and second light receiving units. Thus, a correction signal for correcting the toner amount and the positional deviation related to the toner pattern formed on the image carrier based on the change in the light receiving spot diameter is output.

本発明の請求項９に係る画像パターン制御方法は、上記集光部として集光レンズを用いる構成を有している。   An image pattern control method according to a ninth aspect of the present invention has a configuration in which a condensing lens is used as the condensing unit.

本発明の請求項１０に係る画像パターン制御方法は、上記集光レンズであるその集光部を光軸上で当該光軸に沿って変位する構成を有している。   An image pattern control method according to a tenth aspect of the present invention has a configuration in which the condensing part, which is the condensing lens, is displaced along the optical axis on the optical axis.

本発明の請求項１１に係る画像パターン制御方法は、上記集光レンズであるその集光部を光軸上および光軸外の位置に進退動変位する構成を有している。   An image pattern control method according to an eleventh aspect of the present invention has a configuration in which the condensing portion, which is the condensing lens, is moved forward and backward to a position on the optical axis and a position outside the optical axis.

本発明の請求項１２に係る画像パターン制御方法は、上記集光部として光軸を絞る絞り部を用い、この絞り部の絞りを可変させる構成を有している。   An image pattern control method according to a twelfth aspect of the present invention has a configuration in which a diaphragm section for narrowing the optical axis is used as the light condensing section and the diaphragm of the diaphragm section is varied.

本発明の請求項１３に係る画像パターン制御方法は、トナー量補正よりも位置ずれ補正用にその受光スポット径を小径可変制御させる構成を有している。   An image pattern control method according to a thirteenth aspect of the present invention has a configuration in which the light receiving spot diameter is variably controlled for correcting the positional deviation rather than the toner amount correction.

このような本発明の請求項１、８に係る画像パターン制御装置および画像パターン制御方法では、発光部から像担持体上のトナーパターンに光を照射し、それらトナーパターンおよび像担持体で反射する光のうちＰ波成分を第１の受光部で受光し、Ｓ波成分を第２の受光部で受光するとともに、その発光部から像担持体までの光軸に配置された集光部を制御してその像担持体上における受光スポット径を、例えばトナー量補正よりも位置ずれ補正用にその受光スポット径を小径可変制御させ、受光スポット径の変化に基づく第１および第２の受光部からの受光信号からトナーパターンに係るトナー量および位置ずれを補正する補正信号を出力するから、単一の検出部を用いて濃度補正と色ずれ補正の双方を精度良く行うことが可能である。   In the image pattern control apparatus and the image pattern control method according to the first and eighth aspects of the present invention, light is emitted from the light emitting unit to the toner pattern on the image carrier and is reflected by the toner pattern and the image carrier. The P wave component of the light is received by the first light receiving unit, the S wave component is received by the second light receiving unit, and the light collecting unit arranged on the optical axis from the light emitting unit to the image carrier is controlled. Then, the light receiving spot diameter on the image carrier is controlled to be a small diameter variable for correcting the positional deviation rather than the toner amount correction, for example, from the first and second light receiving portions based on the change of the light receiving spot diameter. Since the correction signal for correcting the toner amount and the positional shift related to the toner pattern is output from the received light signal, it is possible to accurately perform both the density correction and the color shift correction using a single detection unit.

本発明の請求項２、９に係る画像パターン制御装置および画像パターン制御方法では、上記集光部として集光レンズを用いる構成であるから、簡単な構成によって受光スポット径を形成することが可能である。   In the image pattern control apparatus and the image pattern control method according to claims 2 and 9 of the present invention, since the condensing lens is used as the condensing unit, it is possible to form the light receiving spot diameter with a simple configuration. is there.

本発明の請求項３、１０に係る画像パターン制御装置および画像パターン制御方法では、上記集光レンズであるその集光部を光軸上で当該光軸に沿って変位するから、簡単な構成によって受光スポット径を可変することが可能である。   In the image pattern control device and the image pattern control method according to the third and tenth aspects of the present invention, the condensing portion that is the condensing lens is displaced along the optical axis on the optical axis, and therefore, with a simple configuration. The light receiving spot diameter can be varied.

本発明の請求項４、１１に係る画像パターン制御装置および画像パターン制御方法では、上記集光部を光軸上および光軸外の位置に進退動変位する構成であるから、別の簡単な構成によって受光スポット径を可変することが可能である。   In the image pattern control apparatus and the image pattern control method according to the fourth and eleventh aspects of the present invention, since the condensing unit is configured to move forward and backward to a position on the optical axis and a position outside the optical axis, another simple configuration is provided. It is possible to vary the diameter of the light receiving spot.

本発明の請求項５、１２に係る画像パターン制御装置および画像パターン制御方法では、上記集光部として光軸を絞る絞り部を用い、この絞り部の絞りを可変させるから、別の簡単な構成によって受光スポット径を可変することが可能である。   In the image pattern control device and the image pattern control method according to claims 5 and 12 of the present invention, a diaphragm unit for narrowing the optical axis is used as the light condensing unit, and the diaphragm of the diaphragm unit is made variable. It is possible to vary the diameter of the light receiving spot.

本発明に係る画像パターン制御装置を画像形成装置とともに実施の形態を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an image pattern control apparatus according to the present invention together with an image forming apparatus. 本発明に係る画像形成装置の内部構成を示す要部構成図である。1 is a main part configuration diagram showing an internal configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像パターン制御装置の実施の形態を説明する図である。It is a figure explaining embodiment of the image pattern control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像パターン制御装置の集光部および可変制御部の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the condensing part and variable control part of the image pattern control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像パターン制御装置の参考になるトナー濃度および色ずれ検出を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining toner density and color misregistration detection which is a reference for the image pattern control apparatus according to the present invention.

以下、本発明に係る画像パターン制御装置、画像形成装置および画像パターン制御方法の実施の形態を図面を参照して説明する。   Embodiments of an image pattern control apparatus, an image forming apparatus, and an image pattern control method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

なお、本発明の画像パターン制御装置および画像パターン制御方法は、本発明の画像形成装置を説明する過程で説明する。   The image pattern control apparatus and the image pattern control method of the present invention will be described in the process of describing the image forming apparatus of the present invention.

図１は本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す概略ブロック図である。   FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

図１において、本発明に係る画像形成装置Ａは、主制御部５を中心にして画像読取部７、記憶部９、操作パネル部１１、通信部１３、印刷部１５および画像パターン制御装置１７を有し、画像形成装置としての例えば複合機を構成している。なお、画像形成装置Ａとしてはこれ以外にも種々の構成を有するが、本発明の要部ではないので説明および図示を省略する。   In FIG. 1, an image forming apparatus A according to the present invention includes an image reading unit 7, a storage unit 9, an operation panel unit 11, a communication unit 13, a printing unit 15, and an image pattern control device 17 with a main control unit 5 as a center. And constitutes, for example, a multifunction peripheral as an image forming apparatus. Although the image forming apparatus A has various configurations other than this, it is not a main part of the present invention, and thus the description and illustration are omitted.

主制御部５は、画像読取部７、記憶部９、操作パネル部１１、通信部１３および印刷部１５および画像パターン制御装置１７を制御するものであるが、詳細は後述する。   The main control unit 5 controls the image reading unit 7, the storage unit 9, the operation panel unit 11, the communication unit 13, the printing unit 15, and the image pattern control device 17, and details thereof will be described later.

画像読取部７は、図２に示すように、画像形成装置Ａの本体ケース１９の上部に配置され、主制御部５の制御の下、例えば印刷された原稿から画像を光学的に読み取り、フィルタ処理等をして文字を含む電子的画像データを生成するスキャナ等の画像入力部であり、生成した画像データが原稿の頁毎に記憶部９に順次記憶されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the image reading unit 7 is arranged on the upper part of the main body case 19 of the image forming apparatus A, and optically reads an image from, for example, a printed document under the control of the main control unit 5, and filters An image input unit such as a scanner that generates electronic image data including characters by processing and the like. The generated image data is sequentially stored in the storage unit 9 for each page of the document.

図１に戻って、記憶部９は、画像読取部７および通信部１３からの画像データ、主制御部５の動作プログラムの他、印刷部１５および画像パターン制御装置１７を制御する種々のプログラムやデータを格納する読み書き可能な例えばハードディスク（ＨＤＤ）である。   Returning to FIG. 1, the storage unit 9 includes various programs for controlling the printing unit 15 and the image pattern control device 17 in addition to the image data from the image reading unit 7 and the communication unit 13 and the operation program of the main control unit 5. It is a readable / writable hard disk (HDD) for storing data.

操作パネル部１１は、図２に示すように、画像形成装置Ａの本体ケース１９の上部に配置され、画像形成装置Ａの動作状態を表示する液晶タイプの表示部と、タッチスイッチタイプの入力部を兼ねた画像表示入力部であり、主制御部５によって画像表示制御されるとともに、入力指示が主制御部５に出力される。   As shown in FIG. 2, the operation panel unit 11 is disposed on the upper part of the main body case 19 of the image forming apparatus A, and includes a liquid crystal type display unit that displays an operation state of the image forming apparatus A, and a touch switch type input unit. The image display input unit also serves as an image display. The main control unit 5 controls image display, and an input instruction is output to the main control unit 5.

すなわち、操作パネル部１１は、印刷（印字、コピー）処理、プリンタ処理、スキャナ処理、ファックス処理等の種々の操作指示や選択をする選択キー、それらの操作に係る動作機能の設定、トナー濃度および色ずれの補正スタート等を入力する入力部としての指示キー、種々の動作情報を表示する表示パネル部等を有している。   That is, the operation panel unit 11 is a selection key for performing various operation instructions and selections such as printing (printing, copying) processing, printer processing, scanner processing, and fax processing, setting of operation functions related to these operations, toner concentration and It has an instruction key as an input unit for inputting a color misregistration correction start, a display panel unit for displaying various operation information, and the like.

図１の通信部１３は、主制御部５の制御の下、図示しないネットワークを介して例えば情報処理装置（コンピュータ）や他の画像形成装置との間で、画像データ、ファクシミリ原稿又は電子メール等のデータを送受信するインターフェース部である。   1 communicates with an information processing apparatus (computer) or another image forming apparatus via a network (not shown) under the control of the main control unit 5, for example, image data, a facsimile document, an electronic mail, or the like. It is an interface part which transmits / receives data.

印刷部１５は、図２に示すように、画像形成装置Ａの本体ケース１９内に配置され、複数の給紙段２１（便宜上１個のみ示す。）から給紙ローラ２３で用紙２５を１次給紙し、その用紙２５をレジストローラ２７で２次給紙してブラック、マゼンタ、シアンおよびイエローの４色の後述する画像形成部２９（２９ｙ、２９ｍ、２９ｃ、２９ｂでトナー画像を中間転写ベルト３１にカラー転写し、加圧ローラおよび加熱ローラからなる定着部３３から外部の排紙部３５に排紙する公知の印刷エンジンである。   As shown in FIG. 2, the printing unit 15 is arranged in a main body case 19 of the image forming apparatus A, and primaryly feeds paper 25 by a paper feed roller 23 from a plurality of paper feed stages 21 (only one is shown for convenience). Then, the paper 25 is secondarily fed by a registration roller 27, and a toner image is transferred to an intermediate transfer belt by image forming units 29 (29y, 29m, 29c, 29b) of black, magenta, cyan, and yellow, which will be described later. This is a known print engine that performs color transfer to 31 and discharges paper from a fixing unit 33 including a pressure roller and a heating roller to an external paper discharge unit 35.

画像形成部２９は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）用の４個の感光体ドラム２９ａに対し、画像データから色分解して得られたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）成分データに基づき潜像を形成し、この潜像に対して各色のトナーカセット２９ｂからトナーを付着させてトナー画像を形成するとともに、感光体ドラム２９ａ上の４色のトナー画像を中間転写ベルト３１に転写する構成を有している。   The image forming unit 29 performs yellow separation (Y) obtained by color separation from image data on four photosensitive drums 29a for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). ), Magenta (M), cyan (C), and black (K) component data, and a toner image is formed by attaching toner from the toner cassette 29b of each color to the latent image. The four color toner images on the photosensitive drum 29a are transferred to the intermediate transfer belt 31.

そして、印刷部１５において、移動する中間転写ベルト３１に対し、例えば、イエロー（Ｙ）のトナー画像が転写された上から、所定のタイミングでマゼンタ（Ｍ）のトナー画像、シアン（Ｃ）のトナー画像およびブラック（Ｋ）のトナー画像が順次重畳され、中間転写ベルト３１にはフルカラーのトナー像が形成される。   In the printing unit 15, for example, a yellow (Y) toner image is transferred to the moving intermediate transfer belt 31, and then a magenta (M) toner image and a cyan (C) toner at a predetermined timing. The image and the black (K) toner image are sequentially superimposed, and a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 31.

画像形成部２９は、例えば、画像形成装置Ａの主電源が投入されて起動されたり操作パネル１１からの指示に基づき、主制御部５がトナー濃度制御および色ずれ補正制御の実行を指示し、画像形成部２９がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）のトナー量補正用および色ずれ補正用のトナーパターン４９を中間転写ベルト３１に各々転写する機能を有している。   For example, the image forming unit 29 is activated when the main power supply of the image forming apparatus A is turned on, or based on an instruction from the operation panel 11, the main control unit 5 instructs execution of toner density control and color misregistration correction control. The image forming unit 29 has a function of transferring toner patterns 49 for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner amounts and color misregistration to the intermediate transfer belt 31, respectively. is doing.

図１に戻って、画像パターン制御装置１７は、発光部３７、第１の受光部３９、第２の受光部４１、集光部４３、可変制御部４５および補正部４７その他を有して形成され、図２中の感光ドラム２９ａの下流側に中間転写ベルト３１に向けて配置されている。なお、それら各構成要素は、画像パターン制御装置１７の図示しない本体に直接又は間接的に固定されている。   Returning to FIG. 1, the image pattern control device 17 includes a light emitting unit 37, a first light receiving unit 39, a second light receiving unit 41, a light collecting unit 43, a variable control unit 45, a correction unit 47, and the like. 2 is arranged toward the intermediate transfer belt 31 on the downstream side of the photosensitive drum 29a in FIG. These components are directly or indirectly fixed to a main body (not shown) of the image pattern control device 17.

発光部３７は、図３に示すように、例えば赤外線を中間転写ベルト３１上のトナーパターン４９に向けて斜めに発光照射するものである。   As shown in FIG. 3, the light emitting unit 37 emits, for example, infrared rays obliquely toward the toner pattern 49 on the intermediate transfer belt 31.

発光部３７から中間転写ベルト３１表面までの光軸には、これを横切るように第１の偏光フィルタ５１および集光部４３が配置されている。   On the optical axis from the light emitting portion 37 to the surface of the intermediate transfer belt 31, a first polarizing filter 51 and a light collecting portion 43 are disposed so as to cross the optical axis.

第１の偏光フィルタ５１は、発光部３７からの発光光を中間転写ベルト３１に平行な方向であるＰ波成分に揃える偏光フィルタである。   The first polarizing filter 51 is a polarizing filter that aligns the light emitted from the light emitting unit 37 with the P wave component that is parallel to the intermediate transfer belt 31.

集光部４３は、第１および第２の受光部３９、４１における受光光のスポット径を形成するとともに、そのスポット径を可変するために挿入された例えば集光レンズ（凸レンズ）であり、可変制御部４５によって光軸方向に変位されるようになっている。   The condensing unit 43 is, for example, a condensing lens (convex lens) inserted to form the spot diameter of the received light in the first and second light receiving units 39 and 41 and to change the spot diameter. The controller 45 is displaced in the optical axis direction.

第１の受光部３９は、発光部３７から照射された光が中間転写ベルト３１およびトナーパターン４９で反射された光の光軸上に配置された第２の偏光フィルタ５３を介してＰ波成分を受光する正反射型受光素子である。   The first light receiving unit 39 has a P wave component via a second polarizing filter 53 disposed on the optical axis of the light irradiated from the light emitting unit 37 and reflected by the intermediate transfer belt 31 and the toner pattern 49. Is a regular reflection type light receiving element that receives light.

第２の偏光フィルタ５３は、そのＰ波成分と、これに垂直な方向成分であるＳ波成分に偏光する機能を有している。   The second polarizing filter 53 has a function of polarizing the P wave component and the S wave component which is a direction component perpendicular to the P wave component.

第２の受光部４１は、第２の偏光フィルタ５３からのＳ波成分の光の光軸上に配置され、Ｓ波成分の光を受光する拡散反射型受光素子である。   The second light receiving unit 41 is a diffuse reflection type light receiving element that is disposed on the optical axis of the S wave component light from the second polarizing filter 53 and receives the S wave component light.

可変制御部４５は、所定の指示に基づき、第１および第２の受光部３９、４１における受光光のスポット径について、図Ｃに示すように、ある程度大径のスポット径が得られる第１のスポットＳ１が得られる第１の位置と、これより小さなスポット径が得られる第２のスポットＳ２が得られる第２の位置になるよう、集光部４３を光軸に沿って変位制御する、例えばソレノイド等の可変機構である。   Based on a predetermined instruction, the variable control unit 45 has a first spot diameter that is somewhat large as shown in FIG. C for the spot diameter of the received light in the first and second light receiving units 39 and 41. Displacement control of the condensing unit 43 along the optical axis is performed so that the first position where the spot S1 is obtained and the second position where the second spot S2 where a smaller spot diameter is obtained are obtained. A variable mechanism such as a solenoid.

補正部４７は、第１および第２の受光部３９、４１から受光光に応じて得られた出力信号に基づき、中間転写ベルト３１上に形成されるトナーパターン４９に係るトナー量および位置ずれを基準値に近づけるよう補正する補正信号を、主制御部５を介し、例えば印刷部１５に出力する機能を有している。   The correction unit 47 detects the toner amount and the positional deviation related to the toner pattern 49 formed on the intermediate transfer belt 31 based on the output signal obtained according to the received light from the first and second light receiving units 39 and 41. It has a function of outputting a correction signal for correction so as to approach the reference value, for example, to the printing unit 15 via the main control unit 5.

主制御部５は、ＣＰＵ、このＣＰＵの起動プログラムを格納したメモリ部、入出力インターフェース（いずれも図示せず。）を有し、上述した画像読取部７、記憶部９、通信部１３、操作パネル部１１、印刷部１５および画像パターン制御装置１７を制御している。   The main control unit 5 includes a CPU, a memory unit that stores a startup program for the CPU, and an input / output interface (none of which is shown), and includes the image reading unit 7, the storage unit 9, the communication unit 13, and the operation described above. The panel unit 11, the printing unit 15, and the image pattern control device 17 are controlled.

すなわち、主制御部５は、画像読取部７および通信部１３からの画像データを記憶部９に記憶制御し、操作パネル部１１における動作表示やカラー印刷の入力指示を制御し、画像データを記憶部９から印刷部１５に送って印刷制御し、画像パターン制御装置１７におけるトナー量および位置ずれを補正を起動するとともに、得られた補正信号を印刷部１５に送ってトナー濃度制御および色ずれ補正制御の各動作を担っている。   That is, the main control unit 5 controls the storage of the image data from the image reading unit 7 and the communication unit 13 in the storage unit 9, controls the operation display on the operation panel unit 11 and the input instruction for color printing, and stores the image data. The printing unit 15 sends the printing control to the printing unit 15 to start the correction of the toner amount and the positional deviation in the image pattern control device 17, and sends the obtained correction signal to the printing unit 15 to control the toner density and the color deviation. It is responsible for each operation of control.

また、主制御部５は、画像形成装置Ａの主電源が投入されて起動されたとき又は操作パネル部１１からの指示により、画像パターン制御装置１７に対し、トナー濃度制御および色ずれ補正制御の実行を指示制御する機能を有している。   Further, the main control unit 5 performs toner density control and color misregistration correction control on the image pattern control device 17 when the image forming apparatus A is turned on and activated or in response to an instruction from the operation panel unit 11. It has a function to control execution.

次に、上述した本発明に係る画像パターン制御装置１７の動作を簡単に説明する。   Next, the operation of the above-described image pattern control apparatus 17 according to the present invention will be briefly described.

例えば、画像形成装置Ａの主電源が投入されて起動すると、主制御部５が画像パターン制御装置１７に対してトナー濃度制御および色ずれ補正制御の実行を指示し、画像形成部２９がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）のトナー量補正用および色ずれ補正用のトナーパターン４９を中間転写ベルト３１に各々転写する。   For example, when the main power supply of the image forming apparatus A is turned on and started up, the main control unit 5 instructs the image pattern control device 17 to execute toner density control and color misregistration correction control, and the image forming unit 29 outputs yellow ( Y, magenta (M), cyan (C), and black (K) toner patterns 49 for toner amount correction and color misregistration correction are transferred to the intermediate transfer belt 31, respectively.

中間転写ベルト３１への転写に合わせて、可変制御部４５は、中間転写ベルト３１における受光光のスポット径がある程度大径の第１のスポットＳ１（図５Ｃ参照）が得られるような位置に集光部４３を変位制御する。   In accordance with the transfer to the intermediate transfer belt 31, the variable control unit 45 collects at a position where the first spot S1 (see FIG. 5C) where the spot diameter of the received light on the intermediate transfer belt 31 is somewhat large is obtained. The displacement of the light unit 43 is controlled.

これを受けて、発光部３７が中間転写ベルト３１およびトナー量補正用のトナーパターン４９に向けて光を照射し、第１および第２の受光部３９、４１による受光に応じて得られた出力信号に基づき、補正部４７が、トナーパターン４９に係るトナー量を基準値に近づける補正信号を主制御部５を介して印刷部１５へ出力する。   In response to this, the light emitting unit 37 emits light toward the intermediate transfer belt 31 and the toner pattern 49 for correcting the toner amount, and the output obtained in response to the light reception by the first and second light receiving units 39 and 41. Based on the signal, the correction unit 47 outputs a correction signal for bringing the toner amount related to the toner pattern 49 close to the reference value to the printing unit 15 via the main control unit 5.

画像形成部２９では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）について、その補正信号に基づき、感光体ドラム２９ａに潜像を形成するための帯電電圧、現像バイアス又は露光量等を調整して所望のトナー厚みに補正制御する。   In the image forming unit 29, for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), based on the correction signal, a charging voltage and a developing bias for forming a latent image on the photosensitive drum 29a. Alternatively, the exposure amount or the like is adjusted to control correction to a desired toner thickness.

各色のトナー厚み補正制御が終了すると、可変制御部４５は、第１および第２の受光部３９、４１における受光光のスポット径が小さい第２のスポットＳ２（図５Ｃ参照）が得られるような位置に集光部４３を変位制御する。   When the toner thickness correction control for each color is completed, the variable control unit 45 obtains a second spot S2 (see FIG. 5C) in which the spot diameter of the received light in the first and second light receiving units 39 and 41 is small. Displacement control of the condensing part 43 is carried out to a position.

これを受けて、発光部３７が中間転写ベルト３１および色ずれ補正用のトナーパターン４９に向けて光を照射し、第１および第２の受光部３９、４１による受光に応じて得られた出力信号に基づき、補正部４７が、色ずれ補正用のトナーパターン４９に係る色ずれを基準値に近づける補正信号を主制御部５を介して印刷部１５へ出力する。   In response to this, the light emitting unit 37 emits light toward the intermediate transfer belt 31 and the toner pattern 49 for color misregistration correction, and an output obtained in response to light reception by the first and second light receiving units 39 and 41. Based on the signal, the correction unit 47 outputs a correction signal for causing the color misregistration related to the toner pattern 49 for color misregistration correction to approach the reference value to the printing unit 15 via the main control unit 5.

画像形成部２９では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）について、その補正信号に基づき、感光体ドラム２９ａへの潜像形成位置等を調整して所望の色ずれ補正制御する。   The image forming unit 29 adjusts the latent image formation position on the photosensitive drum 29a and the like for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) based on the correction signal. Controls color misregistration correction.

ところで、補正部４７が、トナー濃度の応じた出力信号や色ずれ量に応じた出力信号を出力する動作は、例えば次のように説明される。   By the way, the operation in which the correction unit 47 outputs an output signal corresponding to the toner density and an output signal corresponding to the color misregistration amount is described as follows, for example.

すなわち、発光部３７が、図３に示すように、赤外線を中間転写ベルト３１上のトナーパターン４９に向けて光を照射した場合、トナーパターン４９のない中間転写ベルト３１表面部分からの反射光は、殆ど乱反射されずに正反射されたＰ波成分の光であるから、そのまま第２の偏光フィルタ５３を介して第１の受光部３９で受光され、第２の偏光フィルタ５３からＳ波成分の光が分光されずに第１の受光部３９では受光されずない一方、第２の受光部３７ではＳ波成分の光のみが受光されるから、第１、第２の受光部３９、４１での受光量の差が大きくなる。   That is, when the light emitting unit 37 emits light toward the toner pattern 49 on the intermediate transfer belt 31 as shown in FIG. 3, the reflected light from the surface portion of the intermediate transfer belt 31 without the toner pattern 49 is reflected. Since the P-wave component light is specularly reflected with almost no irregular reflection, it is directly received by the first light-receiving unit 39 via the second polarizing filter 53, and the S-wave component is received from the second polarizing filter 53. Since the first light receiving unit 39 does not divide the light and does not receive the light, the second light receiving unit 37 receives only the light of the S wave component. Therefore, the first and second light receiving units 39 and 41 receive the light. The difference in the amount of received light increases.

そのため、補正部４７が、第１、第２の受光部３９、４１での受光量の差に基づき、中間転写ベルト３１表面のトナーパターン４９のトナー濃度が検出される。   Therefore, the correction unit 47 detects the toner density of the toner pattern 49 on the surface of the intermediate transfer belt 31 based on the difference in the amount of light received by the first and second light receiving units 39 and 41.

そして、トナー濃度および色ずれの検出はほぼ同様であり、これらの処理過程が本発明に係る画像パターン制御方法に相当する。   The detection of toner density and color misregistration is almost the same, and these processes correspond to the image pattern control method according to the present invention.

このように、本発明の画像パターン制御装置１７は、中間転写ベルト３１上のトナーパターン４９に光を照射する発光部３７と、この発光部３７から照射された光がそれら中間転写ベルト３１およびトナーパターン４９で反射する光のうち、その中間転写ベルト３１に平行な方向であるＰ波成分を偏光フィルタ５１を介して受光する第１の受光部３９と、そのＰ波成分に垂直な方向成分であるＳ波成分を偏光フィルタ５３を介して受光する第２の受光部４１と、その発光部３７から中間転写ベルト３１までの光軸に配置され、その中間転写ベルト３１における受光スポット径を形成する集光部（集光レンズ）３９と、この集光部４３を制御して受光スポット径を可変する可変制御部４５と、それら第１および第２の受光部３９、４１からの受光信号に基づき中間転写ベルト３１上に形成されるトナーパターン４９に係るトナー量および位置ずれを補正する補正信号を出力する補正部４７とを具備し、その可変制御部４５はその集光部４３をその光軸上で当該光軸に沿って変位する機能を有している。   As described above, the image pattern control device 17 according to the present invention includes the light emitting unit 37 that irradiates the toner pattern 49 on the intermediate transfer belt 31 with light, and the light emitted from the light emitting unit 37 receives the intermediate transfer belt 31 and the toner. Of the light reflected by the pattern 49, a first light receiving unit 39 that receives a P wave component in a direction parallel to the intermediate transfer belt 31 via the polarizing filter 51, and a direction component perpendicular to the P wave component. A second light receiving unit 41 that receives a certain S wave component through the polarizing filter 53 and an optical axis from the light emitting unit 37 to the intermediate transfer belt 31, and forms a light receiving spot diameter in the intermediate transfer belt 31. A condensing unit (condensing lens) 39, a variable control unit 45 for controlling the condensing unit 43 to vary the diameter of the light receiving spot, and receiving from the first and second light receiving units 39 and 41. And a correction unit 47 that outputs a correction signal for correcting a toner amount and a positional deviation related to the toner pattern 49 formed on the intermediate transfer belt 31 based on the signal, and the variable control unit 45 includes the condensing unit 43. It has a function of being displaced along the optical axis on the optical axis.

そして、発光部３７、偏光フィルタ５１、第１、第２の受光部３９、４１、集光部３９、可変制御部４５等によって単一の検出部を形成可能であり、この検出部を用いて濃度補正と色ずれ補正の双方を精度良く行うことが可能となるし、集光部４３として集光レンズを用いるから、簡単な構成によって受光スポット径を形成することが可能であるうえ、その集光部４３を光軸上で当該光軸に沿って変位するから、簡単な構成によって受光スポット径を可変することが可能である。   A single detection unit can be formed by the light emitting unit 37, the polarizing filter 51, the first and second light receiving units 39 and 41, the light collecting unit 39, the variable control unit 45, and the like. It is possible to perform both density correction and color misregistration correction with high accuracy, and since a condensing lens is used as the condensing unit 43, it is possible to form a light receiving spot diameter with a simple configuration and to collect the light collecting spot. Since the optical unit 43 is displaced along the optical axis on the optical axis, it is possible to vary the light receiving spot diameter with a simple configuration.

しかも、濃度補正と色ずれ補正にそれぞれ別個の検出部を用いる必要がないため、省スペース化、低コスト化が可能である。   Moreover, since it is not necessary to use separate detection units for density correction and color misregistration correction, space saving and cost reduction are possible.

また、濃度補正と色ずれ補正における中間転写ベルト３１上の検知位置が同じであるため、中間転写ベルト３１の下地情報を共有することができ、メモリ容量を節約可能である。   Further, since the detection position on the intermediate transfer belt 31 in the density correction and the color misregistration correction is the same, the background information of the intermediate transfer belt 31 can be shared, and the memory capacity can be saved.

この点、色ずれ補正用マークの閾値算出時には、中間転写ベルト３１の傷、光沢ムラなどを考慮する必要があるが、濃度補正用検出部および色ずれ補正用検出部を別個に設置した場合、各検出部の中間転写ベルト３１の検知位置が異なるため、各センサについて像担持体の下地情報を記憶しなければならず、２倍のメモリ容量が必要となる。   In this regard, when calculating the threshold value of the color misregistration correction mark, it is necessary to take into consideration scratches, gloss unevenness, and the like of the intermediate transfer belt 31, but when the density correction detection unit and the color misregistration correction detection unit are separately provided, Since the detection position of the intermediate transfer belt 31 of each detection unit is different, the background information of the image carrier must be stored for each sensor, and twice the memory capacity is required.

そして、本発明の画像パターン制御装置１７では、集光部４３として集光レンズを用いる構成であっても、その集光部４３をその光軸上で当該光軸に沿って変位する機能に限定されず、集光レンズ３９を光軸上および光軸外の位置に進退動変位する構成も可能であり、これに合わせて可変制御部４５を形成すれば良い。   And in the image pattern control apparatus 17 of this invention, even if it is the structure which uses a condensing lens as the condensing part 43, it is limited to the function which displaces the condensing part 43 on the optical axis along the said optical axis. Alternatively, a configuration in which the condenser lens 39 is moved back and forth to a position on the optical axis and a position outside the optical axis is also possible, and the variable control unit 45 may be formed in accordance with this.

例えば、図４Ａに示すように、支持台５５上に集光レンズからなる集光部４３をスライド可能に支持させ、図示を省略した可変制御部により、支持台５５上から集光部４３をせり出すように変位させ、支持台５５に固定した発光部３５からの光軸上に集光部４３を進退動自在に変位させる構成であっても、受光スポット径を可変形成することが可能である。   For example, as shown in FIG. 4A, a condensing unit 43 made of a condensing lens is slidably supported on a support base 55, and the condensing part 43 is pushed out from the support base 55 by a variable control unit not shown. Even if the condensing unit 43 is displaced in such a manner that it can be moved forward and backward on the optical axis from the light emitting unit 35 fixed to the support base 55, the light receiving spot diameter can be variably formed.

なお、図４では、発光部３５、第１、第２の受光部３９、４１を支持台５５に固定し、図３とは上下逆にして図示した。   In FIG. 4, the light emitting unit 35, the first and second light receiving units 39 and 41 are fixed to the support base 55, and are illustrated upside down from FIG. 3.

さらに、図４Ｂに示すように、集光レンズからなる集光部４３の一端を支持台５５に片持ち支持させるとともに、図示しない可変制御部により、集光部４３のその一端を支点として図３の光軸上を横切るよう、図示しないモータなどによって約９０°前後の角度で回転（進退動）変位させる構成であっても、受光スポット径を可変することが可能である。   Further, as shown in FIG. 4B, one end of the condensing unit 43 made of a condensing lens is cantilevered on the support base 55, and the variable control unit (not shown) uses the one end of the condensing unit 43 as a fulcrum. Even if it is configured to rotate (advance and retreat) at an angle of about 90 ° by a motor (not shown) so as to cross the optical axis, the diameter of the light receiving spot can be varied.

また、本発明の画像パターン制御装置１７では、集光部４３として集光レンズを用いる構成に限定されず、光軸を絞る絞り部（図示せず）であってもよく、可変制御部４５はその絞り部の絞りを可変制御する機能を有していれば、本発明の目的達成が可能である。   In the image pattern control device 17 of the present invention, the condensing lens is not limited to the configuration using the condensing lens as the condensing unit 43, and may be a diaphragm unit (not shown) that narrows the optical axis. If the function of variably controlling the diaphragm of the diaphragm unit is provided, the object of the present invention can be achieved.

そして、色ずれ量を検出する場合、帯状のトナーパターン４９を使用してトナー付着量や色ずれ量を演算する構成に限られるものではなく、ある幅を持った種々の形状パターンで実施可能である。   The detection of the color misregistration amount is not limited to the configuration for calculating the toner adhesion amount and the color misregistration amount using the belt-like toner pattern 49, and can be implemented with various shape patterns having a certain width. is there.

また、像担持体としては、実施の形態で示した中間転写ベルト３１の他、各色のトナー像を重畳できるものであれば、ベルト状、ドラム状、ローラ状等の像担持体に適用することができるし、用紙２５も像担持体と考えることが可能である。   In addition to the intermediate transfer belt 31 shown in the embodiment, the image carrier can be applied to a belt-like, drum-like, or roller-like image carrier as long as it can superimpose toner images of various colors. The sheet 25 can also be considered as an image carrier.

なお、本発明の画像パターン制御装置１７では、図示はしないが、中間転写ベルト３１に転写せずにトナー画像を感光体ドラム２９ａから搬送用紙に直接転写する構成も可能である。   Although not shown, the image pattern control device 17 of the present invention may be configured to directly transfer the toner image from the photosensitive drum 29a to the transport sheet without transferring it to the intermediate transfer belt 31.

さらに、上記実施の形態では、本発明を中間転写ベルト３１を使用したフルカラー画像形成装置Ａに適用した例で説明したが、２色以上のトナーを使用する構成にも適用することができることは言うまでもない。   Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the full-color image forming apparatus A using the intermediate transfer belt 31 has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to a configuration using two or more colors of toner. Yes.

本発明に係る画像パターン制御装置１７を搭載した画像形成装置Ａおよび画像パターン制御方法においても、上述した画像パターン制御装置１７と同様の効果を得ることが可能である。   Also in the image forming apparatus A and the image pattern control method equipped with the image pattern control apparatus 17 according to the present invention, it is possible to obtain the same effect as that of the image pattern control apparatus 17 described above.

１、３１ 中間転写ベルト（像担持体）
３、４９ トナーパターン
５ 主制御部
７ 画像読取部
９ 記憶部
１１ 操作パネル部
１３ 通信部
１５ 印刷部
１７ 画像パターン制御装置
１９ 本体ケース
２１ 給紙段
２３ 給紙ローラ
２５ 用紙（像担持体）
２７ レジストローラ
２９ 画像形成部
２９ａ 感光ドラム（像担持体）
２９ｙ、２９ｍ、２９ｃ、２９ｂ トナーカセット
３３ 定着部
３５ 排紙部
３７ 発光部
３９ 第１の受光部
４１ 第２の受光部
４３、４３ａ 集光部（集光レンズ）
４５ 可変制御部
４７ 補正部
５１ 第１の偏向フィルタ
５３ 第２の偏向フィルタ
５５ 支持台
Ａ 画像形成装置（複合機） 1, 31 Intermediate transfer belt (image carrier)
3, 49 Toner pattern 5 Main control unit 7 Image reading unit 9 Storage unit 11 Operation panel unit 13 Communication unit 15 Printing unit 17 Image pattern control device 19 Main body case 21 Paper feed stage 23 Paper feed roller 25 Paper (image carrier)
27 Registration Roller 29 Image Forming Section 29a Photosensitive Drum (Image Carrier)
29y, 29m, 29c, 29b Toner cassette 33 Fixing unit 35 Paper discharge unit 37 Light emitting unit 39 First light receiving unit 41 Second light receiving unit 43, 43a Condensing unit (condensing lens)
45 Variable Control Unit 47 Correction Unit 51 First Deflection Filter 53 Second Deflection Filter 55 Support Stand A Image Forming Apparatus (Multifunction Device)

Claims (13)

像担持体上のトナーパターンに光を照射する発光部と、
この発光部から照射された光が前記トナーパターンおよび前記像担持体で反射する光のうち、前記像担持体に平行な方向であるＰ波成分を偏光フィルタを介して受光する第１の受光部と、
前記Ｐ波成分に垂直な方向成分であるＳ波成分を偏光フィルタを介して受光する第２の受光部と、
前記発光部から前記像担持体までの光軸に配置され、前記像担持体上における受光スポット径を形成する集光部と、
この集光部を制御して前記受光スポット径を可変する可変制御部と、
前記第１および第２の受光部からの受光信号に基づき前記像担持体上に形成される前記トナーパターンに係るトナー量および位置ずれを補正する補正信号を出力する補正部と、
を具備することを特徴とする画像パターン制御装置。 A light emitting unit for irradiating the toner pattern on the image carrier with light;
A first light receiving unit that receives, through a polarizing filter, a P-wave component that is parallel to the image carrier out of the light reflected from the toner pattern and the image carrier from the light emitted from the light emitting unit. When,
A second light-receiving unit that receives an S-wave component that is a directional component perpendicular to the P-wave component via a polarizing filter;
A light-collecting unit that is disposed on the optical axis from the light-emitting unit to the image carrier and forms a light-receiving spot diameter on the image carrier;
A variable control unit for controlling the condensing unit to vary the diameter of the light receiving spot;
A correction unit that outputs a correction signal for correcting a toner amount and a positional shift related to the toner pattern formed on the image carrier based on light reception signals from the first and second light receiving units;
An image pattern control apparatus comprising: 前記集光部は、集光レンズである請求項１記載の画像パターン制御装置。 The image pattern control device according to claim 1, wherein the condensing unit is a condensing lens. 前記可変制御部は、前記集光レンズを前記光軸上で当該光軸に沿って変位する機能を有する請求項２記載の画像パターン制御装置。 The image pattern control apparatus according to claim 2, wherein the variable control unit has a function of displacing the condenser lens along the optical axis on the optical axis. 前記可変制御部は、前記集光レンズを前記光軸上および光軸外の位置に進退動変位する機能を有する請求項２記載の画像パターン制御装置。 The image pattern control apparatus according to claim 2, wherein the variable control unit has a function of moving the condensing lens forward and backward to positions on the optical axis and off the optical axis. 前記集光部は光軸を絞る絞り部であり、前記可変制御部は前記絞り部の絞りを可変制御する機能を有する請求項１記載の画像パターン制御装置。 The image pattern control apparatus according to claim 1, wherein the condensing unit is a diaphragm unit that narrows an optical axis, and the variable control unit has a function of variably controlling a diaphragm of the diaphragm unit. 前記可変制御部は、トナー量補正よりも位置ずれ補正用に前記受光スポット径を小径可変する機能を有する請求項１〜５いずれか１記載の画像パターン制御装置。 The image pattern control apparatus according to claim 1, wherein the variable control unit has a function of changing the diameter of the light receiving spot to be smaller than that for correcting the toner amount. 前記請求項１〜６いずれか１記載の画像パターン制御装置と、前記補正信号に基づき補正して画像データを前記像担持体上にカラー現像する画像像形成部とを有することを特徴とする画像形成装置。 7. An image comprising: the image pattern control apparatus according to claim 1; and an image image forming unit that performs color development on the image carrier by correcting image data based on the correction signal. Forming equipment. 発光部から像担持体上のトナーパターンに光を照射し、
前記トナーパターンおよび前記像担持体で反射する光のうち前記像担持体に平行な方向であるＰ波成分を偏光フィルタを介して第１の受光部で受光するととともに、前記Ｐ波成分に垂直な方向成分であるＳ波成分を偏光フィルタを介して第２の受光部で受光し、
前記発光部から前記像担持体までの光軸に配置された集光部を制御して前記像担持体上における受光スポット径を変化させ、
前記第１および第２の受光部からの受光信号であって、受光スポット径の変化に基づき前記像担持体上に形成される前記トナーパターンに係るトナー量および位置ずれを補正する補正信号を出力することを特徴とする画像パターン制御方法。 Irradiate the toner pattern on the image carrier from the light emitting part,
Of the light reflected by the toner pattern and the image carrier, a P wave component that is parallel to the image carrier is received by the first light receiving unit via a polarizing filter and is perpendicular to the P wave component. The S wave component, which is a directional component, is received by the second light receiving unit via the polarizing filter,
By controlling a condensing unit arranged on the optical axis from the light emitting unit to the image carrier, the light receiving spot diameter on the image carrier is changed,
A light reception signal from the first and second light receiving portions, and a correction signal for correcting a toner amount and a positional shift related to the toner pattern formed on the image carrier based on a change in a light receiving spot diameter is output. An image pattern control method characterized by: 前記集光部として集光レンズを用いる請求項８記載の画像パターン制御方法。 The image pattern control method according to claim 8, wherein a condensing lens is used as the condensing unit. 前記集光レンズである前記集光部を前記光軸上で当該光軸に沿って変位する請求項９記載の画像パターン制御方法。 The image pattern control method according to claim 9, wherein the condensing unit that is the condensing lens is displaced along the optical axis on the optical axis. 前記集光レンズである前記集光部を前記光軸上および光軸外の位置に進退動変位する請求項９記載の画像パターン制御方法。 The image pattern control method according to claim 9, wherein the condensing unit, which is the condensing lens, is moved forward and backward to positions on the optical axis and off the optical axis. 前記集光部として光軸を絞る絞り部を用い、この絞り部の絞りを可変させる請求項８記載の画像パターン制御方法。 The image pattern control method according to claim 8, wherein a diaphragm unit that narrows an optical axis is used as the condensing unit, and a diaphragm of the diaphragm unit is varied. トナー量補正よりも位置ずれ補正用に前記受光スポット径を小径可変制御させる請求項８〜１２いずれか１記載の画像パターン制御方法。 The image pattern control method according to any one of claims 8 to 12, wherein the light receiving spot diameter is variably controlled for correction of positional deviation rather than toner amount correction.

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