JP2011059633A

JP2011059633A - Image forming apparatus, method for controlling position detection and program for controlling position detection

Info

Publication number: JP2011059633A
Application number: JP2009212472A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Hirata; 哲也平田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2011-03-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming technology by which positional deviation is highly precisely corrected by accurately calculating intervals between toner patterns of their respective colors even if diffusion light from light emitted to a toner pattern is received. <P>SOLUTION: When four toner patterns of color toners other than black, formed on a transfer belt 3 in succession at equal intervals, are detected, an engine control part 114 calculates a distance between the second and third toner patterns as a toner pattern interval based on an intermediate point between the rise and fall of a sensor output waveform. Then, when toner patterns of the color toners formed on the transfer belt 3 in succession are detected, the engine control part 114 makes a comparison using the toner pattern interval and a distance from the position where a toner pattern formed from the black toner serving as a reference is detected to the position where each color toner pattern is detected. According to the result of the comparison, a positional deviation is corrected. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置、位置検出制御方法及び位置検出制御プログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a position detection control method, and a position detection control program.

従来より、画像形成装置では、転写ベルト上に各色のトナーパターンを複数形成し、これに反射型の検出センサが照射した光の反射光を受光して受光量に応じた電気信号を出力し、この電気信号の電圧の変化に基づいて、トナーパターンを検出して、位置検出制御を行っている。位置検出制御とは、各色のトナーパターンの検出時に、反射型センサから出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形という）について、ある閾値電圧におけるセンサ出力波形の立ち下がりと立ち上がりとの中間点をトナーパターンの検出位置として、各色のトナーパターンの検出位置の間隔（トナーパターン間隔という）を算出した上で、位置ずれを補正する技術である。このような技術の中には、例えば黒色のトナーにより形成したトナーパターンの検出結果と、黒色以外のカラーのトナーにより形成したトナーパターンの検出結果とに検出差が生じたときに、この検出差に応じた補正量を補正手段にフィードバックして位置ずれを補正する技術がある（特許文献１参照）。 Conventionally, in an image forming apparatus, a plurality of toner patterns of each color are formed on a transfer belt, and reflected light of light emitted by a reflective detection sensor is received and an electrical signal corresponding to the amount of received light is output. Based on the change in the voltage of the electrical signal, the toner pattern is detected and position detection control is performed. The position detection control is an intermediate between the falling edge and rising edge of the sensor output waveform at a certain threshold voltage with respect to the waveform of the voltage of the electric signal (referred to as sensor output waveform) output from the reflective sensor when detecting the toner pattern of each color. This is a technique for correcting a positional shift after calculating the interval (referred to as a toner pattern interval) between the detection positions of the toner patterns of the respective colors using the point as the detection position of the toner pattern. In such a technique, for example, when a detection difference occurs between a detection result of a toner pattern formed with black toner and a detection result of a toner pattern formed with a color toner other than black, this detection difference is detected. There is a technique for correcting a positional shift by feeding back a correction amount corresponding to the correction amount to a correction means (see Patent Document 1).

ところで、黒色のトナーパターンに照射した光に対しては、反射光として、正反射光が検出センサに受光されるが、黒色以外のカラーのトナーパターンに照射した光に対しては、反射光として、正反射光の他に拡散反射光（拡散光という）が検出センサに受光される。従来の位置検出制御では、この拡散光が受光されると、センサ出力波形が異常となり、センサ出力波形の立ち下がりと立ち上がりとの正確な中間点を算出できなくなり、トナーパターンの検出位置を正確に把握できなくなる恐れがあった。このため、各色のトナーパターン間隔を正確に算出できなくなり、位置ずれを精度高く補正することができない恐れがあった。 By the way, specularly reflected light is received by the detection sensor as reflected light for the light irradiated on the black toner pattern, but as reflected light for the light irradiated on the color toner pattern other than black. In addition to the regular reflection light, diffuse reflection light (referred to as diffuse light) is received by the detection sensor. In conventional position detection control, when this diffused light is received, the sensor output waveform becomes abnormal, and it is impossible to calculate the exact middle point between the falling edge and the rising edge of the sensor output waveform, and the detection position of the toner pattern is accurately determined. There was a risk of not being able to grasp. For this reason, the toner pattern interval of each color cannot be accurately calculated, and there is a possibility that the positional deviation cannot be corrected with high accuracy.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トナーパターンに照射された光からの拡散光が受光されたとしても、各色のトナーパターン間隔を正確に算出して、位置ずれを精度高く補正することが可能な画像形成装置、位置検出制御方法及び位置検出制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and even if diffused light from light irradiated on the toner pattern is received, the toner pattern interval of each color is accurately calculated, and the positional deviation can be accurately performed. An object is to provide an image forming apparatus, a position detection control method, and a position detection control program capable of correction.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の色のトナーを用いて形成された各トナー像を転写紙にベルトを介して転写することにより画像を形成する画像形成装置において、複数の各色の第１トナーパターンを所定の間隔で連続して前記ベルトに形成する手段であって、同色の第２トナーパターンを４つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成する形成手段と、前記第２トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じてセンサが出力した電気信号の電圧の波形において立ち上がりと立ち下がりとの中間点を算出する第１算出手段と、前記第２トナーパターンのうち、第１番目と最後とを除いた少なくとも２つの隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を用いて、トナーパターン間隔を算出する第２算出手段と、各色の前記第１トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じて前記センサが出力した電気信号の電圧の波形に応じて、前記第１トナーパターンのうち基準となる第１色の前記第１トナーパターンから他の色の前記第１トナーパターンまでの距離を各々算出する第３算出手段と、前記トナーパターン間隔及び前記距離を用いて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記他の色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する位置ずれ補正手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention forms an image by transferring each toner image formed using a plurality of color toners onto a transfer sheet via a belt. In the apparatus, a plurality of first toner patterns of each color are continuously formed on the belt at a predetermined interval, and four or more second toner patterns of the same color are continuously formed on the belt at equal intervals. The intermediate point between the rising edge and the falling edge is calculated in the waveform of the voltage of the electrical signal output from the sensor according to the amount of received light by receiving the reflected light of the light irradiated to the forming means and the second toner pattern. Using the first calculation means and the intermediate points calculated for each of the at least two adjacent second toner patterns excluding the first and last of the second toner patterns, A second calculating means for calculating a toner pattern interval; and a reflected waveform of light irradiated to the first toner pattern of each color, and a waveform of a voltage of an electric signal output from the sensor according to the received light amount. In response, third calculation means for calculating a distance from the first toner pattern of the first color serving as a reference among the first toner patterns to the first toner pattern of another color, and a toner pattern interval; And misalignment correcting means for correcting misalignment from the first toner pattern of the first color to the first toner pattern of the other color using the distance.

また、本発明は、形成手段と、第１算出手段と、第２算出手段と、第３算出手段と、位置ずれ補正手段とを備える画像形成装置で実行される位置検出制御方法であって、前記形成手段が、複数の各色の第１トナーパターンを所定の間隔で連続して前記ベルトに形成する手段であって、同色の第２トナーパターンを４つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成する形成ステップと、前記第１算出手段が、前記第２トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じてセンサが出力した電気信号の電圧の波形において立ち上がりと立ち下がりとの中間点を算出する第１算出ステップと、前記第２算出手段が、前記第２トナーパターンのうち、第１番目と最後とを除いた少なくとも２つの隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を用いて、トナーパターン間隔を算出する第２算出ステップと、前記第３算出手段が、各色の前記第１トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じて前記センサが出力した電気信号の電圧の波形に応じて、前記第１トナーパターンのうち基準となる第１色の前記第１トナーパターンから他の色の前記第１トナーパターンまでの距離を各々算出する第３算出ステップと、前記トナーパターン間隔及び前記距離を用いて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記他の色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する位置ずれ補正ステップとを含むことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a position detection control method executed by an image forming apparatus including a forming unit, a first calculating unit, a second calculating unit, a third calculating unit, and a misregistration correcting unit. The forming means forms a plurality of first toner patterns of each color continuously on the belt at a predetermined interval, and four or more second toner patterns of the same color are continuously formed on the belt at equal intervals. A forming step of forming and a rising edge in a waveform of a voltage of an electric signal output from the sensor according to the amount of received light received by the first calculating unit receiving reflected light of the light applied to the second toner pattern; A first calculation step for calculating an intermediate point with respect to a falling edge; and the second calculation unit includes at least two adjacent second toner patterns excluding the first and last of the second toner patterns. In A second calculation step of calculating a toner pattern interval using the calculated intermediate points, and the third calculation means receives reflected light of the light irradiated to the first toner pattern of each color. Then, according to the waveform of the voltage of the electric signal output from the sensor according to the received light amount, the first toner pattern of the other color from the first toner pattern of the first color as a reference among the first toner patterns. A third calculation step for calculating a distance to the toner pattern, and a position from the first toner pattern of the first color to the first toner pattern of the other color using the toner pattern interval and the distance; And a misalignment correcting step for correcting misalignment.

また、本発明は、上記の方法をコンピュータに実行させるための位置検出制御プログラムである。 The present invention is also a position detection control program for causing a computer to execute the above method.

本発明によれば、トナーパターンに照射された光からの拡散光が受光されたとしても、各色のトナーパターンの間隔を正確に算出して、位置ずれを精度高く補正することが可能になる。 According to the present invention, even if diffused light from the light irradiated on the toner pattern is received, it is possible to accurately calculate the interval between the toner patterns of each color and correct the positional deviation with high accuracy.

図１は、一実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 図２は、転写ベルト３上に位置ずれ補正用のトナーパターン集合１４が形成された状態を示す転写ベルト３及び感光体ドラム７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the transfer belt 3 and the photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7K showing a state in which a toner pattern set 14 for correcting misregistration is formed on the transfer belt 3. 図３は、エンジン制御部１１４の構成を例示する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the engine control unit 114. 図４は、黒色のトナーパターンの検出時のセンサ出力波形を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a sensor output waveform when a black toner pattern is detected. 図５は、カラーのトナーパターンの検出時のセンサ出力波形を例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a sensor output waveform when a color toner pattern is detected. 図６は、カラーのトナーパターンに対してパターン検出センサ１５のセンサ照射領域とセンサ出力波形との関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the sensor irradiation area of the pattern detection sensor 15 and the sensor output waveform with respect to the color toner pattern. 図７は、カラーのトナーパターンに対してパターン検出センサ１５のセンサ照射領域とセンサ出力波形との関係を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the sensor irradiation area of the pattern detection sensor 15 and the sensor output waveform with respect to the color toner pattern. 図８は、従来の位置検出制御について説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining conventional position detection control. 図９は、エンジン制御部１１４が行なう位置検出制御について説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for describing position detection control performed by the engine control unit 114. 図１０は、画像形成装置の行う位置検出制御処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure of position detection control processing performed by the image forming apparatus.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、位置検出制御方法及び位置検出制御プログラムの一実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an image forming apparatus, a position detection control method, and a position detection control program according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。この図１に示した画像形成装置は所謂直接転写方式のタンデム型画像形成装置の例である。同図において、画像形成装置は、作像プロセス部１と、光書き込み部（露光器）９と、給紙部（給紙トレイ）６と、エンジン制御部（不図示）とから基本的に構成されている。作像プロセス部１は、各々異なる色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）の画像を形成する各ステーションが、転写媒体としての転写紙２を搬送する転写ベルト３に沿って一列に配置されている。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an example of a so-called direct transfer tandem image forming apparatus. In FIG. 1, the image forming apparatus basically includes an image forming process unit 1, an optical writing unit (exposure unit) 9, a paper feeding unit (paper feeding tray) 6, and an engine control unit (not shown). Has been. The image forming process unit 1 is configured such that each station that forms an image of a different color (yellow: Y, magenta: M, cyan: C, black: K) is applied to a transfer belt 3 that conveys a transfer sheet 2 as a transfer medium. It is arranged in a line along.

転写ベルト３は、駆動回転する駆動ローラ４と従動回転する従動ローラ５との間に張架されており、駆動ローラ４の回転によって図１中の矢印方向に回転駆動される。転写ベルト３の下部には、転写紙２を収納した給紙トレイ６が備えられ、給紙部として機能する。この給紙トレイ６に収納された転写紙２のうち最上位置にある転写紙２が、画像形成時に転写ベルト３に向けて給紙される。 The transfer belt 3 is stretched between a drive roller 4 that is driven to rotate and a driven roller 5 that is driven to rotate, and is driven to rotate in the direction of the arrow in FIG. Under the transfer belt 3, a paper feed tray 6 containing the transfer paper 2 is provided, and functions as a paper feed unit. The transfer sheet 2 at the uppermost position among the transfer sheets 2 stored in the sheet feed tray 6 is fed toward the transfer belt 3 at the time of image formation.

転写部に搬送された転写紙２は、第１の作像ステーション１Ｙ（イエロー）に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。第１の作像ステーション１Ｙは、感光体ドラム７Ｙと、この感光体ドラム７Ｙの周囲に配置された帯電器８Ｙ、現像器１０Ｙ及び感光体クリーナ１１Ｙから構成され、帯電器８Ｙと現像器１０Ｙとの間に露光器９からレーザ光ＬＹが照射される露光部が設けられている。 The transfer sheet 2 conveyed to the transfer unit is conveyed to the first image forming station 1Y (yellow), where yellow image formation is performed. The first image forming station 1Y includes a photoreceptor drum 7Y, a charger 8Y, a developer 10Y, and a photoreceptor cleaner 11Y arranged around the photoreceptor drum 7Y. The charger 8Y and the developer 10Y In the meantime, an exposure unit to which the laser beam LY is irradiated from the exposure unit 9 is provided.

感光体ドラム７Ｙの表面は、帯電器８Ｙで一様に帯電された後、露光器９によりイエローの画像に対応したレーザ光ＬＹで露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器１０Ｙで現像され、感光体ドラム７Ｙ上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム７Ｙと転写ベルト３上の転写紙２とが接する位置（転写位置）で、転写器１２Ｙによって転写紙２に転写され、これによって、転写紙２上に単色（イエロー）の画像が形成される。転写が終わった感光体ドラム７Ｙでは、ドラム表面に残った不要なトナーが感光体クリーナ１１Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。 The surface of the photosensitive drum 7Y is uniformly charged by the charger 8Y, and then exposed by the exposure device 9 with the laser light LY corresponding to the yellow image, thereby forming an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed by the developing device 10Y, and a toner image is formed on the photosensitive drum 7Y. This toner image is transferred to the transfer paper 2 by the transfer device 12Y at a position (transfer position) where the photosensitive drum 7Y and the transfer paper 2 on the transfer belt 3 are in contact with each other. ) Is formed. In the photoreceptor drum 7Y after the transfer, unnecessary toner remaining on the drum surface is cleaned by the photoreceptor cleaner 11Y to prepare for the next image formation.

このように、第１の作像ステーション１Ｙ（イエロー）で単色（イエロー）を転写された転写紙２は、転写ベルト３によって第２の作像ステーション１Ｍ（マゼンタ）に搬送される。ここでも同様に、感光体ドラム７Ｍ上に形成されたトナー像（マゼンタ）が転写紙２上に重ねて転写される。転写紙２は、さらに、第３の作像ステーション１Ｃ（シアン）と第４の作像ステーション１Ｋ（ブラック）とに順に搬送され、同様に、形成されたトナー像が転写紙２に順次重畳され、これによって転写紙２上にカラー画像が形成される。なお、第２、第３及び第４の作像ステーション１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ（マゼンタ、シアン、ブラック）は、第１の作像ステーション１Ｙ（イエロー）と同様の構成なので、色を示す添え字を付して前記各色の作像ステーションであることを明確にした上で説明は省略する。 As described above, the transfer paper 2 on which the single color (yellow) is transferred by the first image forming station 1Y (yellow) is conveyed by the transfer belt 3 to the second image forming station 1M (magenta). Similarly, the toner image (magenta) formed on the photosensitive drum 7M is transferred onto the transfer paper 2 in a similar manner. The transfer paper 2 is further conveyed in order to the third image forming station 1C (cyan) and the fourth image forming station 1K (black). Similarly, the formed toner images are sequentially superimposed on the transfer paper 2. As a result, a color image is formed on the transfer paper 2. The second, third, and fourth image forming stations 1M, 1C, and 1K (magenta, cyan, and black) have the same configuration as that of the first image forming station 1Y (yellow). The description is omitted after clarifying that the image forming station is for each color.

このように第１ないし第４の作像ステーション１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋでカラー画像が重畳され、フルカラーの画像が形成された転写紙２は、転写ベルト３から剥離され、定着器１３で定着された後、排紙される。 The transfer paper 2 on which the color images are superimposed by the first to fourth image forming stations 1Y, 1M, 1C, and 1K to form a full-color image is peeled off from the transfer belt 3 and fixed by the fixing device 13. Are discharged.

エンジン制御部は、以上のような画像形成を制御する。図１に示した画像形成装置においては、その構成上、各色間の位置合わせ技術が重要な課題となる。そこで、本実施形態に係る画像形成装置では、エンジン制御部は、転写紙２に対して実際の画像形成を行うに先立ち、各色の位置ずれ補正を行う。 The engine control unit controls the image formation as described above. In the image forming apparatus shown in FIG. 1, an alignment technique between colors is an important issue because of its configuration. Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the engine control unit performs misregistration correction of each color prior to actual image formation on the transfer paper 2.

図２は、転写ベルト３上に位置ずれ補正用のトナーパターン集合１４が形成された状態を示す転写ベルト３及び感光体ドラム７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの斜視図である。エンジン制御部は、位置ずれ補正を行うために、同図に示されるように、転写ベルト３においてパターン検出センサ１５の配置位置に対応させて、位置ずれ補正用のトナーパターン集合１４を転写ベルト３上に形成させ、これをパターン検出センサ１５で検出する。トナーパターン集合１４は、トナーパターン１４ａ〜１４ｂの集合である。本実施の形態においては、トナーパターン集合１４として、黒以外のカラー(Y,M,C)については同色のトナーパターン１４ａ〜１４ｂが４つ連続して形成される。尚、同図においては、１つのトナーパターン集合１４が形成されていることが示されているが、エンジン制御部１１４は、各色(Y,M,C)について各々トナーパターン集合を転写ベルト３上に形成させる。また、エンジン制御部１１４は、従来と同様に、各色(Y,M,C,K)のトナーパターンが所定の間隔で連続したトナーパターン集合も転写ベルト３上に形成させる。パターン検出センサ１５は、発光素子と受光素子とを備え、発光素子から照射した光の正反射光や拡散光を受光素子が受光し、この受光量に応じた電気信号を出力する。この受光量に応じた電気信号の電圧の変化によって、トナーパターン１４ａ〜１４ｂの有無を検出する。各トナーパターン１４ａ〜１４ｂは、転写ベルト３が回転して移動し、パターン検出センサ１５を通過することによって検出される。エンジン制御部は、各トナーパターン１４ａ〜１４ｂを検出すると、各トナーパターン１４ａ〜１４ｂの検出位置を各々算出し、これを用いて、位置ずれを補正する位置検出制御を行なう。 FIG. 2 is a perspective view of the transfer belt 3 and the photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7K showing a state in which a toner pattern set 14 for correcting misregistration is formed on the transfer belt 3. In order to perform misregistration correction, the engine control unit sets the misregistration correction toner pattern set 14 corresponding to the arrangement position of the pattern detection sensor 15 on the transfer belt 3 as shown in FIG. The pattern detection sensor 15 detects this. The toner pattern set 14 is a set of toner patterns 14a to 14b. In the present embodiment, as the toner pattern set 14, four toner patterns 14a to 14b having the same color are formed continuously for colors other than black (Y, M, C). In the drawing, it is shown that one toner pattern set 14 is formed. However, the engine control unit 114 transfers each toner pattern set for each color (Y, M, C) on the transfer belt 3. To form. Further, the engine control unit 114 also forms a toner pattern group in which toner patterns of each color (Y, M, C, K) continue at a predetermined interval on the transfer belt 3 as in the past. The pattern detection sensor 15 includes a light emitting element and a light receiving element. The light receiving element receives specularly reflected light and diffused light emitted from the light emitting element, and outputs an electrical signal corresponding to the amount of light received. The presence / absence of the toner patterns 14a to 14b is detected by the change in the voltage of the electric signal according to the amount of received light. Each of the toner patterns 14 a to 14 b is detected by the transfer belt 3 rotating and moving and passing through the pattern detection sensor 15. When the engine control unit detects the toner patterns 14a to 14b, the engine control unit calculates the detection positions of the toner patterns 14a to 14b, and uses this to perform position detection control for correcting the positional deviation.

次に、位置検出制御に係る構成について説明する。図３は、エンジン制御部１１４の構成を例示する図である。エンジン制御部１１４は、ＣＰＵ１１０、ＲＡＭ１１１、画像処理部１１２、パターン検出部１１３、及び書込み制御部１０１を備えている。パターン検出部１１３にはパターン検出センサ１５が接続され、検知信号が入力される。パターン検出部１１３の検知出力はＣＰＵ１１０に入力される。ＣＰＵ１１０は図示しないＲＯＭに格納されたプログラムを、ＲＡＭ１１１をワークエリアとして使用しながら実行し、エンジン制御部１１４全体の制御を司る。 Next, a configuration related to position detection control will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the engine control unit 114. The engine control unit 114 includes a CPU 110, a RAM 111, an image processing unit 112, a pattern detection unit 113, and a writing control unit 101. A pattern detection sensor 15 is connected to the pattern detection unit 113 and a detection signal is input. The detection output of the pattern detection unit 113 is input to the CPU 110. The CPU 110 executes a program stored in a ROM (not shown) while using the RAM 111 as a work area, and controls the entire engine control unit 114.

書き込み制御１０１には、ＫＭＣＹの色毎に書込み制御部１０２，１０３，１０４，１０５が設けられている。これら色毎の書込み制御部１０２，１０３，１０４，１０５には、画像処理部１１２から画像を書き込むために必要な信号が入力される。また、画像処理部１１２は、プリンタコントローラ１１５及びスキャナ１１６と相互に信号を送受する。図示しないＰＣからのプリンタ画像はプリンタコントローラ１１５、コピー画像はスキャナ１１６にてそれぞれ処理され、画像処理部１１２に転送される。 In the writing control 101, writing control units 102, 103, 104, and 105 are provided for each color of KMCY. Signals necessary for writing an image from the image processing unit 112 are input to the writing control units 102, 103, 104, and 105 for each color. The image processing unit 112 transmits and receives signals to and from the printer controller 115 and the scanner 116. A printer image from a PC (not shown) is processed by the printer controller 115, and a copy image is processed by the scanner 116 and transferred to the image processing unit 112.

画像処理部１１２では、各画像データに応じた種々の画像処理を行い、色毎の画像データに変換し書込み制御部１０１に転送する。書込み制御部１０１の各色の書込み制御部１０２，１０３，１０４，１０５では、各色の印字タイミングを各々生成し、副走査タイミングに合わせて画像データを受け取り、各種書き込み画像処理を施した後にＬＤ発光データに変換し、ＫＭＣＹ各色のＬＤ制御部１０６，１０７，１０８，１０９でＬＤの発光制御を行い、感光体ドラム７Ｋ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｙ上に画像を各々書き込む。 The image processing unit 112 performs various types of image processing according to each image data, converts the image data for each color, and transfers the image data to the write control unit 101. Each color write control unit 102, 103, 104, 105 of the write control unit 101 generates the print timing of each color, receives image data in accordance with the sub-scanning timing, performs various write image processing, and then performs LD light emission data. The KMCY color LD control units 106, 107, 108, and 109 perform LD light emission control, and write images on the photosensitive drums 7K, 7M, 7C, and 7Y, respectively.

ＫＭＣＹ各色のトナーパターンを印字する場合には、各色に対応する書込み制御部（１０２，１０３，１０４，１０５）がトナーパターン集合を生成してこれをＬＤデータに変換した後、各色に対応する後段のＬＤ制御部（１０６，１０７，１０８，１０９）に出力し、当該ＬＤ制御部を介して露光器９のＬＤがトナーパターン集合を書き込む。図２に示されるトナーパターン集合１４は、このようにして転写ベルト３上に形成され、パターン検出センサ１５に検出される。 When printing a toner pattern for each color of KMCY, the writing control unit (102, 103, 104, 105) corresponding to each color generates a toner pattern set and converts it into LD data, and then a subsequent stage corresponding to each color. To the LD control unit (106, 107, 108, 109), and the LD of the exposure unit 9 writes the toner pattern set via the LD control unit. The toner pattern set 14 shown in FIG. 2 is thus formed on the transfer belt 3 and detected by the pattern detection sensor 15.

ここで、黒色（K）のトナーパターンと、黒色以外のカラー（Y、M、C）のトナーパターンとでパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形）の違いについて説明する。図４は、黒色のトナーパターンの検出時のセンサ出力波形を例示する図である。黒色のトナーパターンに発光素子からの光が照射されると、光は吸収され反射しない。即ち、正反射光も拡散光も発生しない。そのため、図４のセンサ出力波形に示されるように、黒色のトナーパターンのエッジでパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧値は、減少又は増加する。 Here, a difference in voltage waveform (sensor output waveform) of an electric signal output from the pattern detection sensor 15 between a black (K) toner pattern and a non-black color (Y, M, C) toner pattern. explain. FIG. 4 is a diagram illustrating a sensor output waveform when a black toner pattern is detected. When the black toner pattern is irradiated with light from the light emitting element, the light is absorbed and not reflected. That is, neither regular reflection light nor diffused light is generated. Therefore, as shown in the sensor output waveform of FIG. 4, the voltage value of the electrical signal output from the pattern detection sensor 15 at the edge of the black toner pattern decreases or increases.

図５は、カラーのトナーパターンの検出時のセンサ出力波形を例示する図である。カラーのトナーパターンにパターン検出センサ１５の発光素子からの光が照射されると、光は正反射（実際はトナーに遮られるので少ない）と拡散反射される。拡散光は放射状に拡散するので、パターン検出センサ１５の受光素子に入射する拡散光は正反射光に比べて小さい。しかし、パターン検出センサ１５の受光素子に入射した拡散光の影響により、トナーパターンのエッジでパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形）では、突起が現れる。拡散光の影響を受けない黒色のトナーパターンでは突起は現われないため、黒色とカラーとでセンサ出力波形が異なる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a sensor output waveform when a color toner pattern is detected. When the color toner pattern is irradiated with light from the light emitting element of the pattern detection sensor 15, the light is diffusely reflected as regular reflection (actually less because it is blocked by the toner). Since the diffused light diffuses radially, the diffused light incident on the light receiving element of the pattern detection sensor 15 is smaller than the regular reflection light. However, due to the influence of the diffused light incident on the light receiving element of the pattern detection sensor 15, a protrusion appears in the voltage waveform (sensor output waveform) of the electric signal output from the pattern detection sensor 15 at the edge of the toner pattern. Since the protrusion does not appear in the black toner pattern that is not affected by the diffused light, the sensor output waveform differs between black and color.

ここで、カラーのトナーパターンのセンサ出力波形で現われる突起について説明する。図６は、カラーのトナーパターンに対してパターン検出センサ１５から光が照射される領域（センサ照射領域という）とセンサ出力波形との関係を説明するための図である。同図においては、センサ照射領域の半径がトナーパターンの一辺の長さ以下である場合の例が示されている。（ａ）のセンサ照射領域ＡＲ１に示されるように、トナーパターン１４ａ上にパターン検出センサ１５からの光が照射されているときは、トナーパターン１４ａが形成されている転写ベルト３からの正反射光（実際にはトナーに遮られるので少ない）と、トナーパターン１４ａからの拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ２に示されるように、トナーパターン１４ａの終端と転写ベルト３の表面とに光が照射されているときも同様に、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ３に示されるように、トナーパターンが形成されていない転写ベルト３の表面のみに直接光が照射されているときは、転写ベルト３からの正反射光のみパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ４に示されるように、転写ベルト３の表面とトナーパターン１４ｂの先端とに光が照射されているときは、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ５に示されるように、トナーパターン１４ｂ上にパターン検出センサ１５からの光が照射されているときも、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。（ｂ）では、各センサ照射領域ＡＲ１〜ＡＲ５の受光量に応じてパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形）が例示されている。同図に例示されるセンサ出力波形では、トナーパターン１４ａの各エッジとトナーパターン１４ｂの各エッジとで突起が現れている。 Here, the protrusion appearing in the sensor output waveform of the color toner pattern will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between a region (referred to as a sensor irradiation region) where light is emitted from the pattern detection sensor 15 to a color toner pattern and a sensor output waveform. In the figure, an example in which the radius of the sensor irradiation area is equal to or less than the length of one side of the toner pattern is shown. As shown in the sensor irradiation area AR1 in (a), when the light from the pattern detection sensor 15 is irradiated on the toner pattern 14a, the regular reflection light from the transfer belt 3 on which the toner pattern 14a is formed. The pattern detection sensor 15 receives a combination of the diffuse reflected light from the toner pattern 14a (which is actually small because it is blocked by the toner). As shown in the sensor irradiation area AR2, when the end of the toner pattern 14a and the surface of the transfer belt 3 are irradiated with light, the pattern detection sensor is a combination of regular reflection light and diffuse reflection light. 15 receives light. As shown in the sensor irradiation area AR3, when the light is directly irradiated only on the surface of the transfer belt 3 where the toner pattern is not formed, only the regular reflection light from the transfer belt 3 is received by the pattern detection sensor 15. The As shown in the sensor irradiation area AR4, when light is irradiated on the surface of the transfer belt 3 and the tip of the toner pattern 14b, a combination of specular reflection light and diffuse reflection light is applied to the pattern detection sensor 15. Received light. As shown in the sensor irradiation area AR5, when the light from the pattern detection sensor 15 is irradiated on the toner pattern 14b, the pattern detection sensor 15 receives a combination of the regular reflection light and the diffuse reflection light. The In (b), the waveform (sensor output waveform) of the voltage of the electric signal output from the pattern detection sensor 15 according to the received light amount of each sensor irradiation area AR1-AR5 is illustrated. In the sensor output waveform illustrated in the figure, protrusions appear at each edge of the toner pattern 14a and each edge of the toner pattern 14b.

図７は、センサ照射領域の半径がトナーパターンの一辺の長さより大きい場合に、カラーのトナーパターンに対してパターン検出センサ１５のセンサ照射領域とセンサ出力波形との関係を説明するための図である。（ａ）のセンサ照射領域ＡＲ１１に示されるように、トナーパターン１４ａ上にパターン検出センサ１５からの光が照射されているときは、トナーパターン１４ａが形成されている転写ベルト３からの正反射光（実際にはトナーに遮られるので少ない）と、トナーパターン１４ａからの拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ１２に示されるように、トナーパターン１４ａの終端と転写ベルト３の表面とに光が照射されているときも同様に、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ１３に示されるように、トナーパターン集合１４aと転写ベルト３の表面とトナーパターン１４ｂとに跨って光が照射されているときは、転写ベルト３からの正反射光と、トナーパターン１４ａからの拡散光と、トナーパターン１４ｂからの拡散光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ１４に示されるように、転写ベルト３の表面とトナーパターン１４ｂの先端とに光が照射されているとき、センサ照射領域ＡＲ１５に示されるように、トナーパターン１４ｂ上にパターン検出センサ１５からの光が照射されているときも、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。（ｂ）では、各センサ照射領域ＡＲ１１〜ＡＲ１５の受光量に応じてパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形）が例示されている。同図においては、領域ＡＲ１２，ＡＲ１４については、センサ出力波形の形状が同様である部分にその符号を示している。この領域ＡＲ１２，ＡＲ１４に比べて領域ＡＲ１３では電圧が僅かだが強くなり、センサ出力波形の形状も異なっていることが示されている。 FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the sensor irradiation area of the pattern detection sensor 15 and the sensor output waveform with respect to the color toner pattern when the radius of the sensor irradiation area is larger than the length of one side of the toner pattern. is there. As shown in the sensor irradiation area AR11 of (a), when the light from the pattern detection sensor 15 is irradiated on the toner pattern 14a, the regular reflection light from the transfer belt 3 on which the toner pattern 14a is formed. The pattern detection sensor 15 receives a combination of the diffuse reflected light from the toner pattern 14a (which is actually small because it is blocked by the toner). As shown in the sensor irradiation area AR12, when the end of the toner pattern 14a and the surface of the transfer belt 3 are irradiated with light, the pattern detection sensor is a combination of regular reflection light and diffuse reflection light. 15 receives light. As shown in the sensor irradiation area AR13, when light is irradiated across the toner pattern set 14a, the surface of the transfer belt 3, and the toner pattern 14b, the specularly reflected light from the transfer belt 3 and the toner pattern 14a. The combination of the diffused light from the toner and the diffused light from the toner pattern 14 b is received by the pattern detection sensor 15. As shown in the sensor irradiation area AR14, when light is irradiated on the surface of the transfer belt 3 and the tip of the toner pattern 14b, the pattern detection sensor 15 is placed on the toner pattern 14b as shown in the sensor irradiation area AR15. Even when the light from the light source is irradiated, the pattern detection sensor 15 receives a combination of the regular reflection light and the diffuse reflection light. In (b), the waveform (sensor output waveform) of the voltage of the electric signal output from the pattern detection sensor 15 according to the received light amount of each sensor irradiation area AR11-AR15 is illustrated. In the same figure, about the area | region AR12, AR14, the code | symbol is shown to the part with the same shape of a sensor output waveform. Compared to the areas AR12 and AR14, the area AR13 has a slightly higher voltage but a different sensor output waveform.

次に、トナーパターンの検出によって行なう位置検出制御について説明する。まず、従来の位置検出制御について図８を用いて説明する。従来では、エンジン制御部は、図２に例示されるトナーパターン集合１４について、トナーパターン１４ａをKのトナーにより形成させ、トナーパターン１４ｂをYのトナーにより形成させ、トナーパターン１４ｃをCのトナーにより形成させ、トナーパターン１４ｄをMのトナーにより形成させる。エンジン制御部は、当該トナーパターン集合１４を検出したパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧が閾値電圧を超えたときを立ち上がりとし、当該電圧が閾値電圧を下回ったときを立ち下がりとして、センサ出力波形における立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点を検出する。そして、エンジン制御部１１４は、立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点の組毎に、それらの地点の中間点を算出し、これをトナーパターンの検出位置とする。図８の例では、中間地点ＣＴ１がトナーパターン１４ａの検出位置となり、中間地点ＣＴ２がトナーパターン１４ｂの検出位置となり、中間地点ＣＴ３がトナーパターン１４ｃの検出位置となり、中間地点ＣＴ４がトナーパターン１４ｄの検出位置となる。そして、エンジン制御部は、先頭のトナーパターン１４ａの検出位置からそれ以外のトナーパターン１４ｂ，１４ｃ，１４ｄまでの距離(ＫＹ,ＫＣ,ＫＭ)を各々算出することにより、各トナーパターンの検出位置を算出して、これを用いて、基準となる黒色（K）のトナーによるトナーパターンから黒以外のカラー(Y,C,M)についてのトナーパターンまでの位置ずれを補正することにより、位置検出制御を行なう。 Next, position detection control performed by detecting the toner pattern will be described. First, conventional position detection control will be described with reference to FIG. Conventionally, the engine control unit forms the toner pattern 14a with K toner, the toner pattern 14b with Y toner, and the toner pattern 14c with C toner for the toner pattern set 14 illustrated in FIG. The toner pattern 14d is formed with M toner. The engine control unit sets the rise when the voltage of the electric signal output from the pattern detection sensor 15 that detects the toner pattern set 14 exceeds the threshold voltage, and sets the fall when the voltage falls below the threshold voltage. The rising point and falling point in the sensor output waveform are detected. Then, the engine control unit 114 calculates, for each set of rising points and falling points, an intermediate point between these points, and sets this as a toner pattern detection position. In the example of FIG. 8, the intermediate point CT1 is the detection position of the toner pattern 14a, the intermediate point CT2 is the detection position of the toner pattern 14b, the intermediate point CT3 is the detection position of the toner pattern 14c, and the intermediate point CT4 is the detection position of the toner pattern 14d. This is the detection position. Then, the engine control unit calculates the distance (KY, KC, KM) from the detection position of the leading toner pattern 14a to the other toner patterns 14b, 14c, 14d, thereby determining the detection position of each toner pattern. The position detection control is performed by calculating and using this to correct the misalignment from the toner pattern with the black (K) toner serving as the reference to the toner pattern for the color other than black (Y, C, M). To do.

ここで、位置検出制御において、図５で説明した突起の影響について説明する。まず最初に、突起が現れる場合と現れない場合とを比較する。突起があることで、突起がない場合に比べて、センサ出力波形の立ち下がり及び立ち上がりの傾きが異なり、突起に引っ張られて、パターン検出センサ１５が出力した電気信号の電圧が閾値電圧付近で上昇する。これにより、この電圧の変化によって、トナーパターンの検出位置を算出する際に、黒色のトナーと黒色以外のカラーのトナーとで検出位置の差が生じてしまい、位置ずれの原因の一つとなる。 Here, the influence of the protrusion described in FIG. 5 in the position detection control will be described. First, the case where a protrusion appears and the case where a protrusion does not appear are compared. The slope of the sensor output waveform is different from the slope of the sensor output waveform due to the presence of the protrusion, and the voltage of the electrical signal output by the pattern detection sensor 15 increases near the threshold voltage when pulled by the protrusion. To do. As a result, when the detection position of the toner pattern is calculated due to this change in voltage, a difference in detection position occurs between the black toner and the color toner other than black, which is one of the causes of the positional deviation.

具体的には、図８において、黒色（K）のトナーにより形成されたトナーパターン１４ｃのエッジでは突起がないためセンサ出力波形の立ち下がり及び立ち上がりの傾きは同程度となる。このため、立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点の中間点ＣＴ３が、トナーパターン１４ｃの検出位置となっている。しかし、Yのトナーにより形成されたトナーパターン１４ａのエッジでは突起があり、左右の突起の形状が異なっている。異なる理由としては、図７で説明したセンサ照射領域の半径がトナーパターンの一辺の長さよりも大きいことであったり、YのトナーとMのトナーとの粒径の違いからくる拡散光分布の違いがあったりするからである。左右の突起の形状が異なることで、閾値電圧におけるセンサ出力波形における立ち下がりの傾きと立ち上がりの傾きとが異なる。以上の理由からYのトナーパターンの検出位置が、基準の位置となるセンサ出力波形の底からずれてしまう。以上のように、拡散光の影響がない黒色のトナーによるトナーパターンの検出は正確に行なわれ、黒色以外のカラーのトナーのトナーパターンの検出の際には、実際は外れていないのに、当該トナーパターンの検出位置は基準の位置から外れていると判定される恐れがある。しかも、これは、パターン検出センサ１５として用いるどのセンサにも同等に発生することではない。そもそも、拡散光がパターン検出センサ１５に入射される度合いによって差が生じてしまうからである。これらのセンサ単体のばらつきによって差が生じるため、一括して補正することは難しい。 Specifically, in FIG. 8, since there is no protrusion at the edge of the toner pattern 14c formed of black (K) toner, the falling and rising slopes of the sensor output waveform are comparable. Therefore, the intermediate point CT3 between the rising point and the falling point is the detection position of the toner pattern 14c. However, there are protrusions at the edges of the toner pattern 14a formed with Y toner, and the shapes of the left and right protrusions are different. The reason for the difference is that the radius of the sensor irradiation area described in FIG. 7 is larger than the length of one side of the toner pattern, or the difference in diffused light distribution due to the difference in particle size between the Y toner and the M toner. Because there is. Due to the difference in the shape of the left and right protrusions, the falling slope and the rising slope in the sensor output waveform at the threshold voltage are different. For the above reasons, the detection position of the Y toner pattern deviates from the bottom of the sensor output waveform that is the reference position. As described above, the detection of the toner pattern with the black toner that is not affected by the diffused light is accurately performed, and when the toner pattern of the color toner other than black is detected, the toner pattern is not actually removed. The pattern detection position may be determined to be out of the reference position. Moreover, this does not occur equally in any sensor used as the pattern detection sensor 15. In the first place, the difference occurs depending on the degree to which the diffused light is incident on the pattern detection sensor 15. Since differences occur due to variations in these single sensors, it is difficult to correct them collectively.

次に、本実施の形態にかかるエンジン制御部１１４が行なう位置検出制御について図９を用いて説明する。エンジン制御部１１４は、上述したように、黒色以外のカラー（Y、M、K）について同色のトナーパターンを４つ連続して含むトナーパターン集合１４を転写ベルト３に形成させる。そして、エンジン制御部１１４は、当該トナーパターン集合１４を検出したパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧が閾値電圧を超えたときを立ち上がりとし、当該電圧が閾値電圧を下回ったときを立ち下がりとして、センサ出力波形における立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点を検出する。そして、エンジン制御部１１４は、立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点の組毎に、それらの地点の中間点を算出し、これをトナーパターンの検出位置とする。図８の例では、中間地点ＣＴ１がトナーパターン１４ａの検出位置となるのだが、これは、センサ出力波形の底から右にずれている。その理由は、図９を用いて説明したようにパターン検出センサ１５への拡散光の入射状況の違いにより、突起Aと突起Bとの形状が異なり、閾値電圧によって検出するセンサ出力波形の立ち下がり傾き及び立ち上がりの傾きが異なるからである。一方、中間地点ＣＴ２はトナーパターン１４ｂの検出位置となるが、これは、センサ出力波形の底と一致している。中間地点ＣＴ３はトナーパターン１４ｃの検出位置となるが、これも、センサ出力波形の底と一致している。その理由は、同色のトナーのトナーパターンを等間隔で連続して形成した場合、同色のトナーであるのでトナー粒径も同等と考えられ、トナーパターン間で発生する突起は同程度となることが考えられるからである。即ち、突起Bと突起Cと突起Dとについては形状及び大きさが同程度となる。このため、トナーパターン１４ａ〜１４ｄのうち、第１番目と最後とを除いた隣接するトナーパターン１４ｂとトナーパターン１４ｃとを用いる。エンジン制御部１１４は、トナーパターン１４ｂの検出位置からトナーパターン１４ｃの検出位置までの距離、即ち、中間地点ＣＴ１２から中間地点ＣＴ１３までの距離（ＴＫ２）をトナーパターン間隔として算出し、これをＲＡＭ１１１などのメモリに記憶しておく。尚、トナーパターン１４ａの検出位置からトナーパターン１４ｂの検出位置までの距離については、トナーパターン１４ｂの検出位置がセンサ出力波形の底から外れているため使用しない。エンジン制御部１１４は、黒以外のカラー(Y,M,C)のそれぞれについてこのようなトナーパターン集合１４を転写ベルト上３に形成しトナーパターン間隔ＫＢを各々算出してメモリに記憶させる。そして、エンジン制御部１１４は、図８に示したように、各色(Y,M,C,K)の各トナーにより形成されるトナーパターンを含むトナーパターンがパターン検出センサ１５により検された際に、基準となる黒色のトナーによるトナーパターンの検出位置から各カラーによるトナーパターンの検出位置まで距離を各々算出し、各カラーについて、当該距離と、メモリに記憶させたトナーパターン間隔とを用いて比較を行なう。そして、この比較の結果に応じて、エンジン制御部１１４は、位置ずれを補正する。尚、位置ずれを補正する方法自体は、例えば特許文献１に示されるような公知の技術を用いれば良い。 Next, position detection control performed by the engine control unit 114 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As described above, the engine control unit 114 causes the transfer belt 3 to form the toner pattern set 14 including four consecutive toner patterns of the same color for colors other than black (Y, M, K). The engine control unit 114 then rises when the voltage of the electrical signal output from the pattern detection sensor 15 that has detected the toner pattern set 14 exceeds the threshold voltage, and stands when the voltage falls below the threshold voltage. As the fall, a rising point and a falling point in the sensor output waveform are detected. Then, the engine control unit 114 calculates, for each set of rising points and falling points, an intermediate point between these points, and sets this as a toner pattern detection position. In the example of FIG. 8, the intermediate point CT1 is a detection position of the toner pattern 14a, which is shifted to the right from the bottom of the sensor output waveform. The reason for this is that, as described with reference to FIG. 9, the shape of the protrusion A and the protrusion B differs depending on the incident state of the diffused light to the pattern detection sensor 15, and the falling edge of the sensor output waveform detected by the threshold voltage This is because the slope and the slope of the rise are different. On the other hand, the intermediate point CT2 is a detection position of the toner pattern 14b, which coincides with the bottom of the sensor output waveform. The intermediate point CT3 is a detection position of the toner pattern 14c, which also coincides with the bottom of the sensor output waveform. The reason is that when toner patterns of the same color toner are continuously formed at equal intervals, the toner particle diameters are considered to be equivalent because the toners are the same color, and the protrusions generated between the toner patterns may be of the same level. It is possible. That is, the shape and size of the protrusion B, the protrusion C, and the protrusion D are approximately the same. Therefore, of the toner patterns 14a to 14d, adjacent toner patterns 14b and toner patterns 14c except for the first and last are used. The engine control unit 114 calculates the distance from the detection position of the toner pattern 14b to the detection position of the toner pattern 14c, that is, the distance (TK2) from the intermediate point CT12 to the intermediate point CT13, as the toner pattern interval, and the like. Store it in the memory. The distance from the detection position of the toner pattern 14a to the detection position of the toner pattern 14b is not used because the detection position of the toner pattern 14b is out of the bottom of the sensor output waveform. The engine control unit 114 forms such a toner pattern set 14 on the transfer belt 3 for each color (Y, M, C) other than black, calculates each toner pattern interval KB, and stores it in the memory. Then, as shown in FIG. 8, the engine control unit 114 detects when the pattern detection sensor 15 detects a toner pattern including a toner pattern formed by each color (Y, M, C, K) toner. The distance from the detection position of the toner pattern with the black toner as a reference to the detection position of the toner pattern with each color is calculated, and the comparison is made for each color using the distance and the toner pattern interval stored in the memory. To do. And according to the result of this comparison, the engine control unit 114 corrects the positional deviation. Note that a known technique as disclosed in Patent Document 1, for example, may be used as a method of correcting the positional deviation.

次に、本実施の形態にかかる画像形成装置の行う位置検出制御処理の手順について図１０を用いて説明する。画像形成装置のエンジン制御部１１４は、黒色以外のカラー（Y,M,C）について同色のトナーによりトナーパターン１４ａ〜１４ｄを等間隔で４つ連続して転写ベルト３上に形成させる（ステップＳ１）。次いで、エンジン制御部１１４は、これらのトナーパターン１４ａ〜１４ｄを含むトナーパターン集合１４を検出したパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧が閾値電圧を超えたときを立ち上がりとし、当該電圧が閾値電圧を下回ったときを立ち下がりとして、センサ出力波形における立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点を検出する。そして、エンジン制御部１１４は、立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点の組毎に、それらの地点の中間点を各々算出し、これを各々トナーパターンの検出位置とする（ステップＳ２）。その後、エンジン制御部１１４は、第１番目と最後とを除いた隣接するトナーパターン１４ｂ，１４ｃについて、トナーパターン１４ｂの検出位置からトナーパターン１４ｃの検出位置までの距離をトナーパターン間隔として算出し（ステップＳ３）、これをＲＡＭ１１１などのメモリに記憶させる（ステップＳ４）。エンジン制御部１１４は以上の処理をY,M,Cの各カラーについて各々行う。 Next, the procedure of position detection control processing performed by the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The engine control unit 114 of the image forming apparatus forms four toner patterns 14a to 14d on the transfer belt 3 continuously at equal intervals with toner of the same color for colors other than black (Y, M, C) (step S1). ). Next, the engine control unit 114 rises when the voltage of the electrical signal output from the pattern detection sensor 15 that detects the toner pattern set 14 including the toner patterns 14a to 14d exceeds the threshold voltage, and the voltage is The rising point and the falling point in the sensor output waveform are detected with the falling when the voltage falls below the threshold voltage. Then, the engine control unit 114 calculates, for each set of rising points and falling points, an intermediate point between these points, and sets each as a toner pattern detection position (step S2). Thereafter, the engine control unit 114 calculates the distance from the detection position of the toner pattern 14b to the detection position of the toner pattern 14c as the toner pattern interval for the adjacent toner patterns 14b and 14c excluding the first and last ( In step S3), this is stored in a memory such as the RAM 111 (step S4). The engine control unit 114 performs the above processing for each of the colors Y, M, and C.

また、エンジン制御部１１４は、各色(Y,M,C,K)の各トナーにより各トナーパターンを所定の間隔で連続して転写ベルト３上に形成させる。そして、エンジン制御部１１４は、当該各トナーパターンを検出したパターン検出センサ１５から電気信号が出力された場合に、上述の図８で説明したように、基準となる黒色のトナーによるトナーパターンの検出位置から各カラーによるトナーパターンの検出位置まで距離を各々算出する。次いで、エンジン制御部１１４は、各カラーについて、当該距離と、メモリに記憶させたトナーパターン間隔とを用いて比較を行い（ステップＳ５）、その比較の結果に応じて、位置ずれを補正する（ステップＳ６）。例えば、図８の例では、距離ＫＹと、Yについてのトナーパターン間隔とをエンジン制御部１１４は比較する。即ち、この場合、KのトナーパターンからYのトナーパターンまでの距離の基準として、Yについてのトナーパターン間隔を用いる。比較の結果、前者と後者とが異なる場合、エンジン制御部１１４は、距離ＫＹとYについてのトナーパターン間隔との差を用いて、KのトナーによるトナーパターンからYのトナーパターンまでの位置ずれを補正する。距離ＫＣについては、当該距離と、Cについてのトナーパターン間隔とYについてのトナーパターン間隔とを合算した値とをエンジン制御部１１４は比較する。即ち、この場合、Cについてのトナーパターン間隔は、KのトナーパターンとCのトナーパターンとの間で検出されたYのトナーパターンからCのトナーパターンまでの距離の基準として用いる。比較の結果、前者と後者とが異なる場合、エンジン制御部１１４は、距離ＫＣと合算した値との差を用いて、KのトナーによるトナーパターンからCのトナーパターンまでの位置ずれを補正する。距離ＫＭについては、当該距離と、Mについてのトナーパターン間隔とCについてのトナーパターン間隔とYについてのトナーパターン間隔とを合算した値とをエンジン制御部１１４は比較する。即ち、この場合、Mについてのトナーパターン間隔は、KのトナーパターンとMのトナーパターンとの間で検出され且つMに隣接するCのトナーパターンからMのトナーパターンまでの距離の基準として用いる。比較の結果、前者と後者とが異なる場合、エンジン制御部１１４は、距離ＫＭと合算した値との差を用いて、KのトナーによるトナーパターンからMのトナーパターンまでの位置ずれを補正する。 Further, the engine control unit 114 causes the toner patterns of the respective colors (Y, M, C, K) to be continuously formed on the transfer belt 3 at predetermined intervals. Then, when an electric signal is output from the pattern detection sensor 15 that detects each toner pattern, the engine control unit 114 detects the toner pattern using the black toner as a reference, as described above with reference to FIG. The distance from the position to the detection position of the toner pattern for each color is calculated. Next, the engine control unit 114 performs a comparison for each color using the distance and the toner pattern interval stored in the memory (step S5), and corrects the positional deviation according to the comparison result (step S5). Step S6). For example, in the example of FIG. 8, the engine control unit 114 compares the distance KY with the toner pattern interval for Y. That is, in this case, the toner pattern interval for Y is used as a reference for the distance from the K toner pattern to the Y toner pattern. As a result of the comparison, when the former and the latter are different, the engine control unit 114 uses the difference between the distance KY and the toner pattern interval for Y to shift the positional deviation from the toner pattern due to the K toner to the Y toner pattern. to correct. For the distance KC, the engine control unit 114 compares the distance with the sum of the toner pattern interval for C and the toner pattern interval for Y. That is, in this case, the toner pattern interval for C is used as a reference for the distance from the Y toner pattern detected between the K toner pattern and the C toner pattern to the C toner pattern. As a result of the comparison, if the former and the latter are different, the engine control unit 114 corrects the positional deviation from the toner pattern due to the K toner to the C toner pattern using the difference between the distance KC and the summed value. For the distance KM, the engine control unit 114 compares the distance with the sum of the toner pattern interval for M, the toner pattern interval for C, and the toner pattern interval for Y. That is, in this case, the toner pattern interval for M is detected between the K toner pattern and the M toner pattern, and is used as a reference for the distance from the C toner pattern adjacent to M to the M toner pattern. If the former and the latter are different as a result of the comparison, the engine control unit 114 corrects the positional deviation from the toner pattern due to the K toner to the M toner pattern using the difference between the distance KM and the summed value.

以上のように、黒以外のカラーについて同色のトナーによりトナーパターンを等間隔で連続して４つ転写ベルト３上に形成し、これがパターン検出センサ１５により検出されることにより出力された電気信号の電圧の波形から、各トナーパターンの検出位置を算出して、トナーパターン間隔を算出する。そして、各カラーについて算出したトナーパターン間隔をメモリに記憶させ、拡散光の影響を受けない黒色のトナーによるトナーパターンの検出位置から各カラーのトナーによるトナーパターンの検出位置までの各距離と、メモリに記憶させたトナーパターン間隔とを用いて比較を行い、当該比較の結果に応じて、位置ずれを補正する。このような構成によれば、拡散光の影響を受けるカラー（Y,M,C）についても、トナーパターンの検出位置をより正確に算出することができ、各色のトナーパターン間隔を正確に算出して、位置ずれを精度高く補正することができる。このため、拡散光の影響があっても、位置ずれの少ない位置検出制御を行なうことができ、色合わせの精度を改善することができる。また、特別な検査工程を必要としないため、位置ずれの少ない位置検出制御を容易に行なうことができる。 As described above, for the colors other than black, toner patterns of the same color are continuously formed on the transfer belt 3 at equal intervals and detected by the pattern detection sensor 15. The detection position of each toner pattern is calculated from the voltage waveform, and the toner pattern interval is calculated. Then, the toner pattern interval calculated for each color is stored in the memory, each distance from the detection position of the toner pattern by the black toner not affected by the diffused light to the detection position of the toner pattern by the toner of each color, and the memory A comparison is made using the toner pattern interval stored in, and the misregistration is corrected according to the result of the comparison. According to such a configuration, the detection position of the toner pattern can be calculated more accurately for the colors (Y, M, C) affected by the diffused light, and the toner pattern interval of each color can be calculated accurately. Thus, the positional deviation can be corrected with high accuracy. For this reason, even if there is an influence of diffused light, position detection control with little positional deviation can be performed, and the accuracy of color matching can be improved. Further, since no special inspection process is required, position detection control with little positional deviation can be easily performed.

[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。 [Modification]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Further, various modifications as exemplified below are possible.

上述した実施の形態において、画像形成装置で実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。 In the embodiment described above, various programs executed by the image forming apparatus may be stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by being downloaded via the network. The various programs are recorded in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R, and a DVD (Digital Versatile Disk) in an installable or executable format file. You may comprise so that it may provide.

上述の実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。 In the above-described embodiment, the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to an example in which the image forming apparatus is applied to a multifunction machine having at least two functions among a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function. The present invention can be applied to any image forming apparatus such as a printer, a scanner apparatus, and a facsimile apparatus.

上述の実施の形態では、同色のトナーパターンを連続して形成する数を４つとしたが、これに限らず、５つ以上であっても良い。この場合、第１番目のトナーパターンと最後のトナーパターンとを除いた少なくとも３つについて各々隣接するトナーパターンの検出位置間の距離を各々算出して、これらの平均を算出して、これをトナーパターン間隔としてメモリに記憶させるようにしても良い。これにより、トナーパターン間隔をより精度高く算出することができる。 In the above-described embodiment, the number of toner patterns of the same color that are continuously formed is four. However, the number is not limited to this, and may be five or more. In this case, the distance between the detection positions of the adjacent toner patterns is calculated for at least three of the first toner pattern and the last toner pattern, and the average of these is calculated, and this is calculated as the toner. You may make it memorize | store in a memory as a pattern space | interval. Thereby, the toner pattern interval can be calculated with higher accuracy.

上述の実施の形態では、図８に示されるトナーパターンは、左から順にＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍとしたが、この順に限らない。 In the embodiment described above, the toner patterns shown in FIG. 8 are K, Y, C, and M in order from the left, but are not limited to this order.

１作像プロセス部
１Ｙ第１の作像ステーション
１Ｍ第２の作像ステーション
１Ｃ第３の作像ステーション
１Ｋ第４の作像ステーション
２転写紙
３転写ベルト
４駆動ローラ
５従動ローラ
６給紙部（給紙トレイ）
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ感光体ドラム
８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ帯電器
９露光器
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ現像器
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ感光体クリーナ
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ転写器
１３定着器
１５パターン検出センサ
１０１書込み制御部
１０２，１０３，１０４，１０５書込み制御部
１０６，１０７，１０８，１０９ＬＤ制御部
１１０ＣＰＵ
１１１ＲＡＭ
１１２画像処理部
１１３パターン検知部
１１４エンジン制御部
１１５プリンタコントローラ
１１６スキャナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming process part 1Y 1st image forming station 1M 2nd image forming station 1C 3rd image forming station 1K 4th image forming station 2 Transfer paper 3 Transfer belt 4 Drive roller 5 Driven roller 6 Paper feed part ( Paper feed tray)
7Y, 7M, 7C, 7K Photoconductor drum 8Y, 8M, 8C, 8K Charger 9 Exposure unit 10Y, 10M, 10C, 10K Developer 11Y, 11M, 11C, 11K Photoconductor cleaner 12Y, 12M, 12C, 12K Transfer device DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Fixing device 15 Pattern detection sensor 101 Write control part 102,103,104,105 Write control part 106,107,108,109 LD control part 110 CPU
111 RAM
112 Image processing unit 113 Pattern detection unit 114 Engine control unit 115 Printer controller 116 Scanner

特開２００６−２５１１２３号公報JP 2006-251123 A

Claims

複数の色のトナーを用いて形成された各トナー像を転写紙にベルトを介して転写することにより画像を形成する画像形成装置において、
複数の各色の第１トナーパターンを所定の間隔で連続して前記ベルトに形成する手段であって、同色の第２トナーパターンを４つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成する形成手段と、
前記第２トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じてセンサが出力した電気信号の電圧の波形において立ち上がりと立ち下がりとの中間点を算出する第１算出手段と、
前記第２トナーパターンのうち、第１番目と最後とを除いた少なくとも２つの隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を用いて、トナーパターン間隔を算出する第２算出手段と、
各色の前記第１トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じて前記センサが出力した電気信号の電圧の波形に応じて、前記第１トナーパターンのうち基準となる第１色の前記第１トナーパターンから他の色の前記第１トナーパターンまでの距離を各々算出する第３算出手段と、
前記トナーパターン間隔及び前記距離を用いて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記他の色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する位置ずれ補正手段とを備える
ことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming an image by transferring each toner image formed using a plurality of color toners onto a transfer sheet via a belt,
Means for continuously forming a plurality of first toner patterns of each color at a predetermined interval on the belt, and forming at least four second toner patterns of the same color on the belt at equal intervals; ,
First calculation means for receiving reflected light of the light irradiated to the second toner pattern and calculating an intermediate point between the rising edge and the falling edge in the waveform of the voltage of the electric signal output from the sensor according to the received light amount. When,
A second toner pattern interval is calculated by using the intermediate points calculated for at least two adjacent second toner patterns except for the first and last of the second toner patterns. A calculation means;
The reflected light of the light applied to the first toner pattern of each color is received and the reference of the first toner pattern is determined according to the voltage waveform of the electrical signal output from the sensor according to the received light amount. Third calculating means for calculating the distance from the first toner pattern of the first color to the first toner pattern of the other color;
Misalignment correcting means for correcting misalignment from the first toner pattern of the first color to the first toner pattern of the other color using the toner pattern interval and the distance. Image forming apparatus.

前記形成手段は、同一色の第２トナーパターンを５つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成し、
前記第２算出手段は、第１番目と最後とを除いた少なくとも３つの前記第２トナーパターンについて、各々隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を各々用いて、トナーパターン間隔を複数算出して、これの平均を算出し、
前記位置ずれ補正手段は、前記トナーパターン間隔の平均及び前記距離を用いて、前記位置ずれを補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The forming means forms five or more second toner patterns of the same color continuously on the belt at equal intervals,
The second calculation means uses the intermediate points calculated for the adjacent second toner patterns for at least three second toner patterns excluding the first and last, respectively. Calculate multiple toner pattern intervals, calculate the average of these,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the misregistration correction unit corrects the misregistration using an average of the toner pattern intervals and the distance.

前記位置ずれ補正手段は、
前記第１色の前記第１トナーパターンから他の第２色の前記第１トナーパターンまでの距離と、前記第２色についての前記トナーパターン間隔とを用いて比較を行う比較手段と、
前記比較手段の比較の結果に応じて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記第２色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する補正手段とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The misregistration correction means includes
Comparison means for performing a comparison using the distance from the first toner pattern of the first color to the first toner pattern of another second color and the toner pattern interval for the second color;
And a correction unit configured to correct a positional deviation from the first toner pattern of the first color to the first toner pattern of the second color according to a comparison result of the comparison unit. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1.

前記比較手段は、前記距離と、前記第２色についての前記トナーパターン間隔と比較し、
前記補正手段は、前記比較手段の比較の結果、前者と後者とが一致しない場合、前者と後者との差を用いて、前記位置ずれを補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 The comparing means compares the distance with the toner pattern interval for the second color;
4. The image according to claim 3, wherein the correction unit corrects the positional deviation using a difference between the former and the latter when the former and the latter do not match as a result of the comparison by the comparison unit. 5. Forming equipment.

前記比較手段は、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記第２色の前記第１トナーパターンまでの距離と、前記第２色についての前記トナーパターン間隔及び前記第１色の前記第１トナーパターンから前記第２色の前記第１トナーパターンまでの間で前記第１トナーパターンが検出された他の第３色についての前記トナーパターン間隔を合算した値とを比較し、
前記補正手段は、前記比較手段の比較の結果、前者と後者とが一致しない場合、前者と後者との差を用いて、前記位置ずれを補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 The comparison means includes a distance from the first toner pattern of the first color to the first toner pattern of the second color, the toner pattern interval for the second color, and the first of the first color. Comparing the toner pattern interval for the other third color in which the first toner pattern is detected between the toner pattern and the first toner pattern of the second color;
4. The image according to claim 3, wherein the correction unit corrects the positional deviation using a difference between the former and the latter when the former and the latter do not match as a result of the comparison by the comparison unit. 5. Forming equipment.

形成手段と、第１算出手段と、第２算出手段と、第３算出手段と、位置ずれ補正手段とを備える画像形成装置で実行される位置検出制御方法であって、
前記形成手段が、複数の各色の第１トナーパターンを所定の間隔で連続して前記ベルトに形成する手段であって、同色の第２トナーパターンを４つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成する形成ステップと、
前記第１算出手段が、前記第２トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じてセンサが出力した電気信号の電圧の波形において立ち上がりと立ち下がりとの中間点を算出する第１算出ステップと、
前記第２算出手段が、前記第２トナーパターンのうち、第１番目と最後とを除いた少なくとも２つの隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を用いて、トナーパターン間隔を算出する第２算出ステップと、
前記第３算出手段が、各色の前記第１トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じて前記センサが出力した電気信号の電圧の波形に応じて、前記第１トナーパターンのうち基準となる第１色の前記第１トナーパターンから他の色の前記第１トナーパターンまでの距離を各々算出する第３算出ステップと、
前記トナーパターン間隔及び前記距離を用いて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記他の色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する位置ずれ補正ステップとを含む
ことを特徴とする位置検出制御方法。 A position detection control method executed by an image forming apparatus including a forming unit, a first calculating unit, a second calculating unit, a third calculating unit, and a positional deviation correcting unit,
The forming means forms a plurality of first toner patterns of each color continuously on the belt at a predetermined interval, and four or more second toner patterns of the same color are continuously formed on the belt at equal intervals. Forming steps to form;
The first calculation means receives the reflected light of the light irradiated to the second toner pattern, and is an intermediate point between the rising edge and the falling edge in the voltage waveform of the electric signal output from the sensor according to the received light amount. A first calculating step of calculating
The second calculation means uses the intermediate points calculated for each of the at least two adjacent second toner patterns except for the first and last of the second toner patterns, and A second calculation step of calculating a pattern interval;
The third calculating means receives reflected light of the light irradiated to the first toner pattern of each color and outputs the first light according to the voltage waveform of the electrical signal output from the sensor according to the received light amount. A third calculation step of calculating a distance from the first toner pattern of the first color as a reference to the first toner pattern of another color in one toner pattern;
And a misregistration correction step for correcting misregistration from the first toner pattern of the first color to the first toner pattern of the other color using the toner pattern interval and the distance. Position detection control method.

請求項６に記載の方法をコンピュータに実行させるための位置検出制御プログラム。 A position detection control program for causing a computer to execute the method according to claim 6.