JP2012108382A - Color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー電子写真画像形成装置における色ずれを補正に関する。 The present invention relates to correction of color misregistration in a color electrophotographic image forming apparatus.
複数色の感光ドラムを直列に配置したタンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。このタンデム方式の画像形成装置においては、カラー画像形成の高速化を図れる一方、色ずれの発生に対して対策を施す必要がある。例えば、特許文献１に、その色ずれ対策の一案が開示されている。特許文献１では、ブラックの基準色を測定色で囲い込む色ずれ検出パターンを使用する。そして、パターンの拡散反射光から、基準色を挟み込んだ２つの測定色パターンの中心位置と、基準色のパターンの中心位置とを求め、その比較により色ずれ量を算出している。
A tandem color image forming apparatus in which a plurality of color photosensitive drums are arranged in series is known. In this tandem type image forming apparatus, it is necessary to take measures against the occurrence of color misregistration while speeding up the color image formation. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 discloses a proposal for measures against color misregistration. In
一方、色ずれ検出パターンの形成に関し、パターンのエッジ部におけるトナー量がエッジ部以外のパターン領域に比べて多くなる、掃き寄せと呼ばれる現象が知られている。 On the other hand, regarding the formation of the color misregistration detection pattern, a phenomenon called sweeping is known in which the toner amount at the edge portion of the pattern is larger than that in the pattern region other than the edge portion.
図１２（ａ）が掃き寄せが発生していない場合の中間転写体上におけるトナー像の断面図であり、図１２（ｂ）が掃き寄せが発生している場合の中間転写体上におけるトナー像の断面図である。掃き寄せが発生すると、図１２（ｂ）に示すように、エッジ部でトナー３００の量が多くなる。
12A is a cross-sectional view of the toner image on the intermediate transfer member when no sweeping occurs, and FIG. 12B is a toner image on the intermediate transfer member when sweeping occurs. FIG. When sweeping occurs, the amount of
この掃き寄せへの対処方法として特許文献２には、画像データのエッジ部を検出し、露光量を調整して掃き寄せを補正することが開示されている。特許文献３には、センサによりエッジ部の反射光量を検出し、その結果に応じて画像形成条件を調整し掃き寄せを補正することが開示されている。 As a method for dealing with this sweeping, Patent Document 2 discloses that an edge portion of image data is detected and the exposure is adjusted to correct the sweeping. Patent Document 3 discloses that a reflected light amount of an edge portion is detected by a sensor, and image formation conditions are adjusted according to the result to correct sweeping.
上記掃き寄せに関連して色ずれ検出パターンに以下の問題が発生する。即ち、上記掃き寄せによりトナー量が多くなる部分では色ずれ検出パターンを検出するセンサの拡散反射光出力が高くなり、色ずれ検出パターンの先端部と後端部の反射出力から色ずれ量を算出する際に、誤差が生じる。しかし、特許文献２による掃き寄せ補正では、掃き寄せ量がばらついた場合に問題が発生する。例えば、実際の掃き寄せ量が、想定した掃き寄せ量より多いと、掃き寄せを十分に補正することが出来ない。他方、実際の掃き寄せ量が、想定した掃き寄せ量より少ないと、過剰に補正することになり、掃き寄せ補正をすることで色ずれ検出の精度が悪化し得る。 In relation to the sweeping, the following problem occurs in the color misregistration detection pattern. In other words, the diffuse reflected light output of the sensor that detects the color misregistration detection pattern increases in the portion where the toner amount increases due to the sweeping, and the color misregistration amount is calculated from the reflection output of the leading end portion and the rear end portion of the color misregistration detection pattern Error occurs. However, the sweep correction according to Patent Document 2 causes a problem when the sweep amount varies. For example, if the actual sweeping amount is larger than the assumed sweeping amount, the sweeping cannot be corrected sufficiently. On the other hand, if the actual sweeping amount is smaller than the assumed sweeping amount, the correction is excessive, and the accuracy of color misregistration detection can be deteriorated by performing the sweeping correction.
また、特許文献３の手法を用いた掃き寄せ補正では、パターン全体の画像形成条件を補正し掃き寄せ量を低減しているため、掃き寄せが発生していない部分の濃度を低下させ、掃き寄せ補正をすること色ずれ検出の精度が悪化し得る。 Further, in the sweep correction using the method of Patent Document 3, since the image forming condition of the entire pattern is corrected and the sweep amount is reduced, the density of the portion where no sweep is generated is reduced, and the sweep is corrected. Correcting the color misregistration detection accuracy may deteriorate.
このように、色ずれ検出パターン色ずれ検出パターンの形状自体が良好でない場合、トナー像を精度よく検出していたとしても、最終的な検出精度は良好ではなくなる。 As described above, when the shape of the color misregistration detection pattern itself is not good, even if the toner image is accurately detected, the final detection accuracy is not good.
本願発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、良好な色ずれ検出パターンを形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of forming a good color misregistration detection pattern.
上記目的を達成するために本発明では、以下のように画像形成装置を構成する。 In order to achieve the above object, in the present invention, an image forming apparatus is configured as follows.
無端状ベルト上にトナー像を形成する画像形成手段と、色ずれ検出マークを前記画像形成手段により前記無端状ベルト上に形成させるマーク形成手段と、前記無端状ベルト上に形成されたマークを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づき画像形成条件を設定する設定手段と、を有する画像形成装置において、前記検出手段により検出された、検出対象となったトナー像における検出開始のエッジ部分の検出結果と、検出終了のエッジ部分の検出結果と、を比較する比較手段と、前記比較手段の比較により、前記検出終了のエッジ部分の検出結果が所定値よりも高いときに、前記検出開始のエッジ部分の検出結果と、前記検出終了のエッジ部分の検出結果と、の検出結果が少なくとも近づくように、前記形成されるマークの濃度を補正する補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming a toner image on an endless belt, mark forming means for forming a color misregistration detection mark on the endless belt by the image forming means, and detecting a mark formed on the endless belt Detection start edge in the toner image detected by the detection means and detected by the detection means in an image forming apparatus comprising: a detection means that performs detection; and a setting means that sets an image formation condition based on a detection result by the detection means The comparison means for comparing the detection result of the portion and the detection result of the edge portion at the end of detection, and the detection result when the detection result of the edge portion at the end of detection is higher than a predetermined value by comparison of the comparison means. The detection result of the mark to be formed is set so that the detection result of the start edge portion and the detection result of the detection end edge portion are at least close to each other. Image forming apparatus characterized by having a correction means for correcting the time.
以上のように、本願発明によれば、良好な色ずれ検出パターンを形成することができる画像形成装置を実現でき、最終的な色ずれ検出の精度を向上させることが出来る。 As described above, according to the present invention, an image forming apparatus capable of forming a good color misregistration detection pattern can be realized, and the accuracy of final color misregistration detection can be improved.
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the constituent elements described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them.
まず、実施例１においては、掃き寄せに関して良好な色ずれ検出パターンを形成することができる画像形成装置についての説明を行う。 First, in the first embodiment, an image forming apparatus capable of forming a good color misregistration detection pattern with respect to sweeping will be described.
＜画像形成装置の概略断面図＞
まず、図１にカラー画像形成装置における概略構成図を示す。１００はカラー画像形成装置、２０２はホストコンピュータである。本実施例で用いたカラー画像形成装置は複数色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｂｋ）の画像を重ねあわせたカラー画像を形成するために４色の画像形成部を備えている。以下では、４色のカラー画像形成装置について説明するが、勿論、既に周知の６色等の様々な複数色のカラー画像形成装置に本発明を適用できることは言うまでもない。
<Schematic sectional view of image forming apparatus>
First, FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a color image forming apparatus.
画像形成部は、感光ドラム３０１〜３０４を有するプロセスカートリッジ２０７〜２１０と、画像露光用光源としてのレーザビームを発生させるレーザダイオードを有するスキャナユニット２０５からなる。
The image forming unit includes
ホストコンピュータ２０２からの印刷データを受け取ると、カラー画像形成装置１００内のビデオコントローラ２０４で受信した印刷データを所望のビデオ信号形成データ（例えばビットマップデータ）に展開し、画像形成用のビデオ信号を生成する。ビデオコントローラ２０４とエンジンコントローラ２１０はシリアル通信を行い、情報の送受信を行っている。そして、この情報の送受信によりビデオ信号はエンジンコントローラ２１０に送信される。また、エンジンコントローラ２１０はビデオ信号に応じてスキャナユニット２０５内のレーザダイオード（不図示）を駆動し、帯電器３０５〜３０８で帯電されたプロセスカートリッジ２０７〜２１０内の感光ドラム３０１〜３０４上に静電潜像を形成させる。またエンジンコントローラ２１０は、後述の図４に示されるパターンを、形成手段として機能するプロセスカートリッジによって形成させる制御手段としても機能する。感光ドラム３０１〜３０４は、それぞれ３０１はブラック、３０２はシアン、３０３はマゼンダ、３０４はイエローの静電潜像の形成に利用される。
When print data from the
感光ドラム３０１〜３０４上に形成された静電潜像は、現像ローラ３０９〜３１２の位置で、それぞれのプロセスカートリッジ２０７〜２１０に内蔵されたプロセス手段によって可視化され、感光ドラム３０１〜３０４上にトナー画像を形成する。尚、プロセス手段には、帯電ローラ、現像ローラ、クリーニングローラ等が含まれるが、ここでは詳細な説明は省略する。感光ドラム３０１〜３０４上に形成された各色のトナー画像は、まず最初にイエロー（Ｙ）の画像が中間転写体１０３に転写され、その上に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の順に順次転写される。この順次の転写により、中間転写体１０３上（無端状ベルト上）に多色画像が一次転写され形成される。
The electrostatic latent images formed on the
また、カセット３１４内の転写材は給紙ローラ３１６によって、レジストローラ３１９まで給紙され、レジストローラ３１９の駆動タイミングによって、中間転写体１０３上の画像に同期して転写材が搬送される。そして、多色画像は転写ローラ３１８（二次転写ローラ）によって中間転写体１０３から転写材上に転写される。そして、画像が転写された転写材は、定着器３１３で、熱と圧力によって、画像を転写材に定着させた後、カラー画像形成装置の上部、排紙トレイ３１７に排出される。
Further, the transfer material in the
また、１２０は、レジストレーション検出のための色ずれ検出パターン検出センサであり、中間転写体に形成された色レジパターンを検出する為のセンサである。そして、画像形成時以外の所望のタイミングで中間転写体１０３上に形成された各色の画像の位置を読み取り、ビデオコントローラ２０４あるいはエンジンコントローラ２１０にそのデータをフィードバックし、各色の画像レジストレーション位置を調整する。これにより、ユーザビリティーを確保しつつ色ずれを防止することができる。
尚、図１においては、中間転写ベルト方式を採用した電子写真画像形成装置について説明を行ったがこの方式に限定されない。例えば、感光ドラムに現像されたトナー像をトナー像の転写の対象となる記録材に直接転写する方式を採用した画像形成装置にも転用できる。この場合には、後述にて説明する色ずれ検出パターンを、記録材を搬送する記録材搬送ベルト上に形成することとなる。尚、この記録材搬送体も無端状ベルトからなる。 In FIG. 1, an electrophotographic image forming apparatus employing an intermediate transfer belt system has been described. However, the present invention is not limited to this system. For example, the present invention can also be used in an image forming apparatus that employs a system in which a toner image developed on a photosensitive drum is directly transferred to a recording material to which a toner image is to be transferred. In this case, a color misregistration detection pattern, which will be described later, is formed on the recording material conveyance belt that conveys the recording material. Note that this recording material conveyance body also comprises an endless belt.
＜レジストレーションセンサの説明＞
色ずれ検出パターンを検出する回路の一例を図２（ａ）に示す。ここで色ずれ量とは、各色間でのレジストレーションずれ量のことを意味し、色ずれ検出パターンのことをレジストレーションずれ量検出パターンと呼んでも良い。以下では、この「色ずれ量」の文言を用い説明を行っていくこととする。パターン検出センサ１２０（センサ１２０）は発光部２００（例えばＬＥＤ等）と受光部２０１（例えばフォトトランジスタ等）からなる。発光部２００から発光（照射）された光が中間転写体１０３で拡散反射される拡散反射光を受光部２０１で検出し、受光部２０１は検出した光をＩ−Ｖ変換してエンジンコントローラ２１０にあるコンパレータ２１１に信号を送出する。コンパレータ２１１では、予め決められた閾値電圧を基準に受光部２０１から送出されるアナログ信号を２値化して信号検出部２１２に送出する。信号検出部は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣのように、信号を時系列に取り込み、記憶できる機能を有するものによって構成される。なお、ＡＳＩＣとは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。信号検出部２１２の出力はＣＰＵ等のコントローラ２０４に取り込まれ、レジストレーションずれ検知用データとして利用される。尚、以下の説明においては、エンジンコントローラ２１０とビデオコントローラ２０４とを区別して記載するが、片方の機能を他方に組み込むことにより、各種処理を何れに行わせて良いことは当業者であれば理解できよう。
<Description of registration sensor>
An example of a circuit for detecting a color misregistration detection pattern is shown in FIG. Here, the color misregistration amount means a registration misregistration amount between colors, and the color misregistration detection pattern may be called a registration misregistration amount detection pattern. Hereinafter, description will be made using the term “color misregistration amount”. The pattern detection sensor 120 (sensor 120) includes a light emitting unit 200 (for example, an LED) and a light receiving unit 201 (for example, a phototransistor). The light reflected by the
１２０は色ずれ検出パターンを読み取るためのパターン検出センサであり、図２（ｂ）に示すように転写材搬送方向に対して垂直な位置で且つ中間転写体１０３の中心から等距離Ｌの位置に配置される。
＜色ずれ検出パターン＞
図３に本発明の第１実施例における色ずれ検出パターン１セットの構成例を示す。図３（ａ）で示した重畳パターンは、図３（ｂ）に示す測定色のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のパターンを下地として、下地上に図３（ｃ）に示す基準色であるブラック（Ｂｋ）のパターンを重畳したものになる。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のパターンはカラー現像剤で形成されたパターンに相当し、ブラック（Ｂｋ）のパターンはブラック現像剤で形成されたパターンに相当する。図４（ａ）は図３で示したパターンをパターン検出センサ１２０で検出した場合のパターン検出センサからコンパレータに送出する信号波形を示し、図４（ｂ）はコンパレータにより２値化された検出波形を示している。図４（ｂ）に示すように、中間転写体１０３の表面及びブラック（Ｂｋ）の現像剤が存在する部分では、パターン検出センサ１２０の発光部から出力された光の拡散反射光が受光部で受光される量は、予め設定された閾値を超えるためには不十分であるためＬＯＷレベルを示す。一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の現像剤が存在する部分では、パターン検出センサ１２０の発光部から出力された光の拡散反射が受光部で受光される量は、予め設定された閾値を超えるために十分な量になるためＨＩＧＨレベルを示している。
<Color shift detection pattern>
FIG. 3 shows a configuration example of one set of color misregistration detection patterns in the first embodiment of the present invention. The superimposed pattern shown in FIG. 3A is obtained by using a pattern of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) of the measurement colors shown in FIG. The pattern of black (Bk) which is the reference color shown in FIG. The yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) patterns correspond to patterns formed with a color developer, and the black (Bk) patterns correspond to patterns formed with a black developer. 4A shows a signal waveform sent from the pattern detection sensor to the comparator when the pattern shown in FIG. 3 is detected by the
信号検出部２１２で検出した結果から基準色に対する測定色のレジストレーションのずれ量を計算する方法は、基準色（Ｂｋ）のパターンと測定色（ＹｏｒＭｏｒＣ）のパターンの中心値のずれ量から判定する。基準色（Ｂｋ）のパターンと測定色（ＹｏｒＭｏｒＣ）のパターンの中心値ずれ量計算方法を図５（ａ）に基づいて説明する。図５（ａ）に色ずれ検出パターンとパターン検出センサ１２０で検出され、コンパレータ２１１で２値化された検出信号の例を示す。検出信号の立ち上がり及び立ち下がりをそれぞれ図５（ａ）に示すようにｔＹ１１、ｔＹ１２、ｔＹ２１、ｔＹ２２とした場合、基準色の中心値ｔＫＹ１と測定色の中心値ｔＹ１はそれぞれ下記式によって表される。
ｔＹ１＝（ｔＹ２２＋ｔＹ１１）／２
ｔＫＹ１＝（ｔＹ２１＋ｔＹ１２）／２
The method of calculating the registration color registration deviation amount with respect to the reference color from the detection result of the
t Y1 = (t Y22 + t Y11 ) / 2
tKY1 = ( tY21 + tY12 ) / 2
同様に、図５（ｂ）に示すように１セットの色ずれ検出パターンにおけるすべてのパターンのセンター値を求め、下記色ずれ量を算出する。
・副走査書き出し位置ずれ
Ｂｋ−Ｙ間副走査色ずれ量＝（ｔＹ１−ｔＫＹ１＋ｔＹ２−ｔＫＹ２）／２
Ｂｋ−Ｍ間副走査色ずれ量＝（ｔＭ１−ｔＫＭ１＋ｔＭ２−ｔＫＭ２）／２
Ｂｋ−Ｃ間副走査色ずれ量＝（ｔＣ１−ｔＫＣ１＋ｔＣ２−ｔＫＣ２）／２
・主走査書き出し位置ずれ
Ｂｋ−Ｙ間主走査色ずれ量＝（ｔＹ１−ｔＫＹ１−ｔＹ２＋ｔＫＹ２）／２
Ｂｋ−Ｍ間主走査色ずれ量＝（ｔＭ１−ｔＫＭ１−ｔＭ２＋ｔＫＭ２）／２
Ｂｋ−Ｃ間主走査色ずれ量＝（ｔＣ１−ｔＫＣ１−ｔＣ２＋ｔＫＣ２）／２
Similarly, as shown in FIG. 5B, the center values of all patterns in one set of color misregistration detection patterns are obtained, and the following color misregistration amounts are calculated.
Sub-scanning writing position deviation Bk-Y sub-scanning color deviation amount = (t Y1 −t KY1 + t Y2 −t KY2 ) / 2
Bk-M sub-scanning color misregistration amount = (t M1 −t KM1 + t M2 −t KM2 ) / 2
Bk-C sub-scanning color misregistration amount = (t C1 −t KC1 + t C2 −t KC2 ) / 2
Main scanning writing position deviation Bk-Y main scanning color misregistration amount = (t Y1 −t KY1 −t Y2 + t KY2 ) / 2
Bk-M main scanning color shift amount = (t M1 −t KM1 −t M2 + t KM2 ) / 2
Bk-C main scanning color misregistration amount = (t C1 −t KC1 −t C2 + t KC2 ) / 2
副走査及び主走査の書き出し位置ずれ量は、上記計算を各パターンセットごとに行い、全セットの平均を求めることによって算出する。書き出しタイミングの位相をずらしたパターンセットにおける平均を取ることにより、像担持体の回転ムラによる色ずれ量を平均化することができる。以上が本画像形成装置における色ずれ量の検出方法である。 The amount of write position deviation in sub-scanning and main scanning is calculated by performing the above calculation for each pattern set and obtaining the average of all sets. By taking an average in the pattern set in which the phase of the writing timing is shifted, it is possible to average the color misregistration amount due to the rotation unevenness of the image carrier. The above is the method for detecting the color misregistration amount in the image forming apparatus.
次に、本実施例の掃き寄せによる影響を補正する方法について図６に示すフローチャートに基づき説明する。 Next, a method for correcting the influence of sweeping according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
Ｓ６０１で、掃き寄せが発生しているかを検知するため、エンジンコントローラ２１０は、トナー画像形成に係る画像形成部に対し、図３（ａ）に示す色ずれ検出パターンの破線で囲われた半セットを中間転写体上（無端状ベルト上）マーク形成を行わせる。尚、本実施例における検出パターンとは、複数の検出用メークの一群のことを指す。また、ここでは実際の色ずれ検出時に形成される色ずれ検出パターンを形成するよう説明するが、これに限定されるものではない。移動方向に垂直な方向のエッジを有するトナー像であればよく、図３に示される色ずれ検出パターンに限定されるものではない。
In step S601, in order to detect whether sweeping has occurred, the
Ｓ６０２において、エンジンコントローラ２１０は、Ｓ６０１で形成した検出対象であるパターンをパターン検出センサ１２０により検知する。図８（ａ）の破線αは、色ずれ検出パターンの後端部において掃き寄せが発生している場合にパターン検出センサで検知したＩ−Ｖ変換出力であり、図８（ａ）の実線βは、掃き寄せが発生していない場合の出力である。掃き寄せが発生している場合、色ずれ検出マーク後端でのセンサ出力Ｖ３が、色ずれ検知パッチ先端でのセンサ出力Ｖ２よりも大きくなる。
In S602, the
図８（ｂ）の破線は、掃き寄せが発生している色ずれ検出パターンをパターン検出センサ１２０で検出しコンパレータ２１１で２値化された検出信号であり、図８（ｂ）の実線は掃き寄せが発生していない場合の検出信号である。
The broken line in FIG. 8B is a detection signal that is detected by the
図８（ｂ）に示すように、色ずれ検出パターンの後端部を検知するタイミングは、掃き寄せが発生していない場合ｔＹ２２で検知されるのに対し、掃き寄せが発生している場合後端部を検知するタイミングがｔ’Ｙ２２となる。そしてこれが原因で前述したレズずれ量の算出にて、測定色の中心値ｔＹ１を算出する際に誤差が生じる。 As shown in FIG. 8B, the timing for detecting the trailing edge of the color misregistration detection pattern is detected at t Y22 when no sweeping occurs, whereas when the sweeping occurs. The timing for detecting the rear end portion is t ′ Y22 . Due to this, an error occurs when calculating the center value tY1 of the measurement color in the above-described calculation of the amount of misalignment.
エンジンコントローラ２１０は、Ｓ６０２において、色すれ検出パターン先端部（検出開始エッジ部分）を検知した時刻ｔＹ１１〜ｔＹ１２間のピーク値Ｖ２と、パッチ後端部（検出終了エッジ部分）を検知した時刻ｔＹ２１〜時刻ｔＹ２２間のピーク値Ｖ３を検出しメモリに記憶する。
Ｓ６０３で、エンジンコントローラ２１０は、Ｓ６０２での検知結果Ｖ２およびＶ３から、係数α（＝（Ｖ３−Ｖ２）／Ｖ２）を算出する。そして、Ｓ６０３で、係数αが予め決められた閾値Ｄよりも大きいか否かを比較し判断する。係数αが予め決められた閾値Ｄよりも大きい場合、掃き寄せが発生していると判断し、掃き寄せ補正を実行するためＳ６０４に処理を進める。係数αが予め決められた閾値Ｄ以下であれば、掃き寄せは発生していないと判断し、掃き寄せ補正を行わずにＳ６０６の色ずれ補正制御に進む。
In S603, the
尚、実験検討の結果、画像解像度６００ｄｐｉの画像形成装置において、係数αが０．０５以下であれば、色ずれ量を計算する際の誤差は１ドット以下になる。色ずれ量のない高画質な画像を求める場合、少なくとも係数αは０．０５以下、望ましくは０．０２以下である。本実施例では、閾値Ｄを０．０２に設定した。 As a result of experimental studies, in an image forming apparatus with an image resolution of 600 dpi, if the coefficient α is 0.05 or less, the error in calculating the color misregistration amount is 1 dot or less. When obtaining a high-quality image without color misregistration, at least the coefficient α is 0.05 or less, preferably 0.02 or less. In this embodiment, the threshold value D is set to 0.02.
Ｓ６０４で、エンジンコントローラ２１０は、データ補正テーブルを参照する。データ補正テーブルは、上記αと画像データの対応付けを記憶している。掃き寄せが発生している部分の検出結果を、Ｓ６０２での検出結果Ｖ２とするような画像データ（階調値）をデータ補正テーブルから求める。尚、本実施例では、画像データを２５６階調としてデータ補正テーブルを作成しているものの、画像形成装置の階調数に合わせ、データ補正テーブルを作成することで、２５６階調に限定されることなく、掃き寄せを補正することが可能である。尚、同じパターン検出センサ１２０を用いて、濃度制御を実行する画像形成装置においては、濃度制御実行結果をフィードバックし更新することで掃き寄せ補正の精度を向上することが可能である。
In S604, the
Ｓ６０４にて、エンジンコントローラ２１０は、求めた画像データを、色ずれ検出パターンの画像後端部のデータにフィードバックし、色ずれ検出パターンの後端部のデータを補正する。図７に、測定色Ｙのパターンで掃き寄せが発生している場合に、掃き寄せ補正を実施した色ずれ検出パターンを示す。図７（ａ）が掃き寄せ補正実施前の色ずれ検出パターンであり、基準色Ｂｋを挟む測定色Ｙの画像データは同じデータを用いて形成されている。図７（ｂ）に示す掃き寄せ補正実施後の色ずれ検出パターンは、掃き寄せが発生していた後端部（画像データの移動方向と垂直な方向のエッジ）が補正されている。具体的には基準色Ｂｋを挟む測定色Ｙのパターン（マーク）のうち測定色パターン（マーク）の後半部の画像データを、Ｓ６０４によって補正したデータを用いてパターンが形成されている。基準色Ｂｋの検知結果に影響を与えないように、画像補正を行う領域は、基準色Ｂｋよりプロセス方向下流の測定色Ｙパターン幅Ｗに対して、後端Ｗ１のみ補正を行う。本実施例では、Ｗ１＝Ｗ／２としているものの、基準色Ｂｋの後端部の検出に影響がない範囲であれば、その限りではない。また、補正後のマークは図７（ａ）の検出パターン（マーク）に対して部分的に補正を施す形態でなくとも良い。例えば、予めメモリ等に保持された図７（ｂ）に示すマークのデータそのものを図７（ａ）のマークに替えて用いるようにしても良い。
In step S604, the
Ｓ６０６で、エンジンコントローラ２１０は、トナー画像形成に係る画像形成部に対し、Ｓ６０５により補正された画像データにて、色ずれ検出パターンを形成し、前述した色ずれ量の検出方法により色ずれ補正制御を実行する。エンジンコントローラ２１０は、Ｓ６０４、Ｓ６０５を実行しなかった場合には、図７の（ａ）に例示したような、画像データの補正を行っていない予め定められた色ずれ検出パターンを用いて、色ずれ補正制御を実行する。
In step S606, the
エンジンコントローラ２１０は、色ずれ補正制御を実行した後、色ずれ補正制御を実施する前に決められていた画像形成条件の補正を行う。より具体的には画像形成条件としての、主走査書き出しタイミング、副走査書き出しタイミング及び主走査全体倍率の設定に、演算により求めたずれ量分を加え（あるいは減じて）補正を行う。このように、色ずれに係る演算結果に基づき画像形成条件を適切に調整することができ、次回から採用する設定とすることができる。なお演算された色ずれ量（レジストレーションずれ量）に基づく画像形成条件の調整については、既に周知の技術を採用することが可能であり、ここでは詳しい説明を省略する。
After executing the color misregistration correction control, the
以上説明した方法により、色ずれ検出パターンにおいて掃き寄せが発生している場合にも、色ずれ量検出の誤差を低減することが可能であり、色ずれのない高画質なカラー画像を提供することができる。尚、実施例１では、中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置を例にあげて説明したものの、色ずれパターンを搬送ベルト上に形成することでも色ずれ量を検知でき、各画像間の位置を補正することが可能である。 By the method described above, even when sweeping occurs in the color misregistration detection pattern, it is possible to reduce the color misregistration amount detection error and provide a high-quality color image without color misregistration. Can do. Although the color image forming apparatus using the intermediate transfer belt has been described as an example in the first embodiment, the amount of color misregistration can be detected by forming a color misregistration pattern on the conveyance belt, and the position between each image can be detected. Can be corrected.
次に、実施例２においては、色ずれ検出パターンの移動方向に関する幅に関して、良好な色ずれ検出パターンを形成することができる画像形成装置についての説明を行う。尚、図１、２にて説明した、画像形成装置本体の構成、及び色ずれ検出パターンの検出原理については実施例２においても同様とするため詳しい説明を省略する。以下、実施例１との差異を中心に説明を行っていく。 In the second embodiment, an image forming apparatus capable of forming a good color misregistration detection pattern with respect to the width of the color misregistration detection pattern in the moving direction will be described. The configuration of the image forming apparatus main body and the detection principle of the color misregistration detection pattern described with reference to FIGS. Hereinafter, the description will be focused on the differences from the first embodiment.
拡散反射光の反射成分が少ないブラックを基準色とし、基準色を拡散反射光の反射成分が多い測定色で挟み込むパターン構成では、基準色と測定色のずれ量が大きい場合、すなわち基準色に隔たれたどちらか一方の測定色のパターン面積が狭くなる場合が生じる。この場合には、パターン面積が狭くなった側の測定色は、拡散反射光成分の反射成分が少なくなり、パターン検知の精度が悪くなるという問題がある。このため、従来は基準色と測定色の最大ずれ量を考慮して、測定色のパターン幅を設定していた。これは、色ずれにより（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の現像剤のパターン幅がセンサ１２０の実効スポット径より小さくなった場合、充分な強度の信号が得られなくなってしまい、色ずれ量検出結果の精度が悪くなるためである。しかしながら、近年、色ずれ補正に伴うトナー消費やパターン検知時間を少なくするなど、効率的でエコロジーな色ずれ補正が求められている。よって、実施例２においては、このような問題点を鑑み、色ずれ補正に伴うトナー消費量を抑えつつ、パターン検知の精度を維持した色ずれ補正について説明を行う。
In a pattern configuration in which black, which has less diffuse reflection component, is used as the reference color, and the reference color is sandwiched between measurement colors that have more diffuse reflection component, if there is a large amount of deviation between the reference color and the measurement color, that is, the reference color is separated. In some cases, the pattern area of one of the measurement colors becomes narrow. In this case, the measurement color on the side where the pattern area is narrowed has a problem that the reflection component of the diffuse reflected light component is reduced and the accuracy of pattern detection is deteriorated. Therefore, conventionally, the pattern width of the measurement color is set in consideration of the maximum deviation amount between the reference color and the measurement color. This is because when the pattern width of the developer (Y, M, C) becomes smaller than the effective spot diameter of the
実施例２では、副走査方向における測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）と基準色（Ｂｋ）との最大色ずれ量は２ｍｍであり、センサ１２０の実効スポット径は３ｍｍである。このため、従来はこの最大色ずれ量を考慮して、副走査方向の第一現像剤（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅を１６ｍｍ、第二現像剤（Ｂｋ）のパターン幅を４ｍｍとしていた。これにより、最大色ずれ量が発生した場合でも、狭くなった方の第一現像剤（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の検出幅が実効スポット径より小さくならないようにしていた。
In Example 2, the maximum color shift amount between the measurement colors (Y, M, C) and the reference color (Bk) in the sub-scanning direction is 2 mm, and the effective spot diameter of the
しかしながら、最大色ずれ量が発生する場合は稀であり、多くの場合において色ずれ量は１ｍｍ以下である。実施例２では、この点に着目し、副走査方向の測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅を、従来より２ｍｍ短くした１４ｍｍに、また基準色（Ｂｋ）のパターン幅は従来と同じ４ｍｍとした。そして、色ずれ量が１ｍｍ以上発生していると判断した場合、即ち基準色（Ｂｋ）に隔たれた２つの測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅の内どちらか一方が４ｍｍ（実効スポット径３ｍｍ＋１ｍｍ）以下の場合に、色ずれ量検出結果の精度が悪いと判断する。そして、副走査方向の色ずれを１ｍｍ分補正して、再度、色ずれ検出パターンの形成及びパターンの検出を行う。 However, it is rare that the maximum color misregistration amount occurs. In many cases, the color misregistration amount is 1 mm or less. In the second embodiment, paying attention to this point, the pattern width of the measurement colors (Y, M, C) in the sub-scanning direction is 14 mm, which is 2 mm shorter than the conventional one, and the pattern width of the reference color (Bk) is the same as the conventional one. It was 4 mm. When it is determined that the color misregistration amount is 1 mm or more, that is, one of the pattern widths of the two measurement colors (Y, M, C) separated by the reference color (Bk) is 4 mm (effective spot). If the diameter is 3 mm + 1 mm or less, it is determined that the accuracy of the color misregistration detection result is poor. Then, the color misregistration in the sub-scanning direction is corrected by 1 mm, and the color misregistration detection pattern is formed and the pattern is detected again.
以下その方法について図１０のフローチャート図を用いて説明する。尚、図１０のフローチャートの各ステップの処理は、エンジンコントローラ２１０により行われるものとする。また、信号検出部２１２の出力に基づき、ビデオコントローラ２０４が各ステップの処理を行うようにしても良い。
The method will be described below with reference to the flowchart of FIG. Note that the processing of each step in the flowchart of FIG. 10 is performed by the
まず、ステップ１００１で、エンジンコントローラ２１０は、通常通り色ずれ量検出を行う。次に、ステップ２とステップ３では色ずれ量検出結果より、基準色（Ｂｋ）に隔たれた２つの測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅の内、どちらか一方が４ｍｍ以下となっていないかをエンジンコントローラ２１０は判定する。本実施例では色ずれ検出パターンが形成される中間転写体１０３の搬送速度は１３５ｍｍ／ｓとなっている。従って、エンジンコントローラ２１０は、センサ１２０で検出され検出波形の幅（ｔＸ１２−ｔＸ１１とｔＸ２２−ｔＸ１１：ＸはＹ、Ｍ、Ｃ）が、３０ｍｓ（４ｍｍ÷１３５ｍｍ／ｓ）以下の場合、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅が４ｍｍ以下と判定する。
First, in step 1001, the
エンジンコントローラ２１０は、ステップ１００５では、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の副走査書き出しタイミングを１ｍｍ分（１ｍｍ÷１３５ｍｍ／ｓ＝７ｍｓ）早める。またステップ１００６では、副走査書き出しタイミングを１ｍｍ分（１ｍｍ÷１３５ｍｍ／ｓ＝７ｍｓ）遅らせる。そして、処理をステップＳ１００１に戻し、再度色ずれ検出パターンが形成される。
In step 1005, the
一方、ステップ１００２、及びＳ１００３３において、センサ１２０で検出され検出波形の幅が３０ｍｓ以上の場合は、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅が４ｍｍ以上と判断し、通常通り色ずれ量を補正して終了する。
On the other hand, in step 1002 and S10033, if the width of the detected waveform detected by the
以上説明したように、実施例２によれば、色ずれ補正に伴う、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のトナー消費量を従来の色ずれ検出パターンより削減しつつ、パターン検知の精度を維持したレジストレーション補正が行えるようになる。 As described above, according to the second embodiment, the toner consumption of the measurement colors (Y, M, C) associated with the color misregistration correction is reduced from the conventional color misregistration detection pattern, and the pattern detection accuracy is maintained. Registration correction can be performed.
尚、図６のＳ６０１で説明した図３（ａ）の半セットのパターンの移動方向幅（副走査方向幅）を、最大ずれ量を考慮した幅として形成すれば、実施例２で説明した、現像剤のパターン幅とセンサ１２０の実効スポット径との関係を気にする必要はない。
If the movement direction width (sub-scanning direction width) of the half-set pattern of FIG. 3A described in S601 of FIG. 6 is formed as a width in consideration of the maximum deviation amount, it is described in the second embodiment. There is no need to worry about the relationship between the developer pattern width and the effective spot diameter of the
また、本実施例では測定色に隔たれた２つの基準色のパターン幅の内どちらか一方が４ｍｍ（実効スポット径３ｍｍ＋１ｍｍ）以下の場合には、色ずれ量検出結果の精度が悪いと判断し、副走査方向の色ずれを１ｍｍ分補正して、再度、色ずれ量検出を行った。これに対して、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅を１ｍｍ分広げて、再度、色ずれ量検出を行っても同様の効果が得られる。 In this embodiment, when one of the pattern widths of the two reference colors separated by the measurement color is 4 mm (effective spot diameter 3 mm + 1 mm) or less, it is determined that the accuracy of the color misregistration detection result is poor, The color misregistration in the sub-scanning direction was corrected by 1 mm, and the color misregistration amount was detected again. On the other hand, the same effect can be obtained by increasing the pattern width of the measurement colors (Y, M, C) by 1 mm and detecting the color misregistration amount again.
実施例２では基準色（Ｂｋ）に隔たれた、２つの測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅の内、パターン幅の狭い方を基に色ずれ量検出結果の精度を判断したが、本実施例ではパターン幅の広い方を基に色ずれ量検出のやり直し判断する。尚、図１、２にて説明した、画像形成装置本体の構成、及び色ずれ検出パターンの検出原理については実施例２においても同様とするため詳しい説明を省略する。また、実施例３において形成される色ずれ検出パターンも実施例２で説明したそれと同様なのでここでの詳しい説明を省略する。以下、実施例２との差異を中心に説明を行う。 In Example 2, the accuracy of the color misregistration detection result was determined based on the narrower one of the pattern widths of the two measurement colors (Y, M, C) separated by the reference color (Bk). In this embodiment, it is determined whether to detect the amount of color misregistration based on the wider pattern width. The configuration of the image forming apparatus main body and the detection principle of the color misregistration detection pattern described with reference to FIGS. Further, since the color misregistration detection pattern formed in the third embodiment is similar to that described in the second embodiment, detailed description thereof is omitted here. Hereinafter, the difference from the second embodiment will be mainly described.
図１１に本実施例の色ずれ量検出のやり直し判定方法を説明するフローチャートを示す。まず、Ｓ１１０１は、図１０のＳ１００１と同様の処理が行われる。次に、ステップ２とステップ３とでは、色ずれ量検出結果より、基準色（Ｂｋ）に隔たれた２つの測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅の内、何れか一方が６ｍｍ以上となっていないかをエンジンコントローラ２１０は判定する。実施例３でも色ずれ検出パターンが形成される中間転写体１０３の搬送速度は１３５ｍｍ／ｓとなっている。従って、センサ１２０で検出され検出波形の幅（ｔＸ１２−ｔＸ１１とｔＸ２２−ｔＸ１１：ＸはＹ、Ｍ、Ｃ）が４４ｍｓ（６ｍｍ÷１３５ｍｍ／ｓ）以上の場合、基準色により隔てられたもう一方の測定色のパターンの幅が４ｍｍ以下と判断する。Ｓ１１０５、Ｓ１１０６の処理は、図１０で説明したＳ１００５、Ｓ１００６に対応するので詳しい説明は省略する。また、Ｓ１１０４の処理も図１０の１００４と同様なのでここでの詳しい説明は省略する。
FIG. 11 is a flowchart for explaining a method for re-determining color misregistration detection according to this embodiment. First, in S1101, the same processing as S1001 in FIG. 10 is performed. Next, in Step 2 and Step 3, one of the pattern widths of the two measurement colors (Y, M, C) separated from the reference color (Bk) is 6 mm or more based on the color misregistration detection result. The
以上のように、実施例３によれば、色ずれ量検出のやり直し判定を、基準色（Ｂｋ）に隔たれた２つの測定即（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅の内、センサ１２０の実効スポット径（３ｍｍ）に対し、より余裕のあるパターン幅の広い方を基に色ずれ量が所定値を超えているかを判断する。これにより、より安定した色ずれ量検出のやり直し判定を行える。
As described above, according to the third embodiment, the re-judgment determination of the color misregistration amount is performed by the
尚、本実施例でも、実施例２と同様に、色ずれ量が所定値よりも大きいと判断した場合に、副走査方向の色ずれを１ｍｍ分補正して、再度、色ずれ量検出を行うのではなく、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン幅を１ｍｍ分広げて、再度、色ずれ量検出を行っても良い。これによっても同様の効果が得られる。 In the present embodiment, similarly to the second embodiment, when it is determined that the color misregistration amount is larger than a predetermined value, the color misregistration in the sub-scanning direction is corrected by 1 mm, and the color misregistration amount is detected again. Instead of this, it is possible to increase the pattern width of the measurement colors (Y, M, C) by 1 mm and detect the color misregistration amount again. This also provides the same effect.
Claims (6)
色ずれ検出マークを前記画像形成手段により前記無端状ベルト上に形成させるマーク形成手段と、
前記無端状ベルト上に形成されたマークを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき画像形成条件を設定する設定手段と、を有する画像形成装置において、
前記検出手段により検出された、検出対象となったトナー像における検出開始のエッジ部分の検出結果と、検出終了のエッジ部分の検出結果と、を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較により、前記検出終了のエッジ部分の検出結果が所定値よりも高いときに、前記検出開始のエッジ部分の検出結果と、前記検出終了のエッジ部分の検出結果と、の検出結果が少なくとも近づくように、前記形成されるマークの濃度を補正する補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming a toner image on an endless belt;
Mark forming means for forming a color misregistration detection mark on the endless belt by the image forming means;
Detecting means for detecting a mark formed on the endless belt;
An image forming apparatus having setting means for setting image forming conditions based on a detection result by the detecting means;
Comparison means for comparing the detection result of the detection start edge portion in the toner image detected by the detection means with the detection result of the detection end edge portion;
The detection result of the detection start edge portion and the detection end edge portion detection result when the detection end edge detection result is higher than a predetermined value by the comparison means. Correction means for correcting the density of the mark to be formed so as to be at least close to the image forming apparatus.
前記カラー現像剤のパターンを下地にし、ブラック現像剤のパターンを重畳した重畳パターンを、色ずれ検出マークとして、前記画像形成手段により前記無端状ベルト上に形成させるマーク形成手段と、
前記無端状ベルト上に形成されたマークに光を照射し、前記マークから反射される拡散反射光を検出する検出手段と、
前記カラー現像剤のマークの位置及び前記ブラック現像剤のマークの位置を前記検出手段の検出結果に基づき求め、前記カラー現像剤のマークとブラック現像剤のマークとの色ずれ量を演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づき画像形成条件を設定する設定手段と、を有する画像形成装置において、
前記色ずれ量が所定値よりも大きいか否かを判断する判断手段を有し、
前記判断手段の判断により前記色ずれ量が所定値よりも大きい場合に、前記色ずれ量が小さくなるようにして、前記マーク形成手段は、前記画像形成手段に前記重畳パターンを、前記無端状ベルト上に再度形成させ、
前記検出手段は、前記再度形成された重畳パターンを検出することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming a toner image on an endless belt using a color developer and a black developer;
Mark forming means for forming a superimposed pattern obtained by superimposing the black developer pattern on the background with the color developer pattern as a color misregistration detection mark on the endless belt by the image forming means;
Detecting means for irradiating the mark formed on the endless belt with light and detecting diffusely reflected light reflected from the mark;
Calculation means for obtaining the position of the color developer mark and the position of the black developer mark based on the detection result of the detection means, and calculating a color misregistration amount between the color developer mark and the black developer mark. When,
An image forming apparatus having setting means for setting image forming conditions based on a calculation result of the calculating means;
Determining means for determining whether or not the color misregistration amount is greater than a predetermined value;
When the color misregistration amount is larger than a predetermined value as judged by the judging means, the color misregistration amount is made small so that the mark forming means displays the superimposed pattern on the image forming means and the endless belt. Re-form on top,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detecting unit detects the superimposed pattern formed again.
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