JP2014126669A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of accurately performing color shift correction even when the density of a rear end part of a position detection pattern is increased.SOLUTION: When a phenomenon occurs in which the density of a rear end part in a direction of movement of a position detection pattern is increased, an image forming apparatus forms a position detection pattern after correction so as to cancel an influence of distortion in an output waveform that is obtained by a photosensor detecting the position detection pattern. The image forming apparatus can perform color shift correction of color images in a highly accurate manner when using the formed position detection pattern after correction as the basis of the color shift correction.

Description

本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine that forms an image by electrophotography.

従来、複数の画像形成部を備え、各画像形成部を用いてシート上にカラー画像を形成する画像形成装置がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image forming apparatus that includes a plurality of image forming units and forms a color image on a sheet using each image forming unit.

各画像形成部では、各画像形成部それぞれに備えられる感光体をレーザビームによって露光することで感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により現像することによって感光体上にトナー像を形成する。そして転写部において、各感光体上に形成されたトナー像を、搬送ベルトによって搬送されるシート上に直接多重転写したり、あるいは、中間転写ベルト上に多重転写した後、シート上に一括転写したりして、シート上にカラー画像を形成する。   In each image forming unit, a photosensitive member provided in each image forming unit is exposed by a laser beam to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, and the electrostatic latent image is developed by a developing device to be photosensitive. A toner image is formed on the body. In the transfer section, the toner images formed on the respective photoconductors are directly multiplex-transferred onto the sheet conveyed by the conveyor belt, or are multiplex-transferred onto the intermediate transfer belt and then collectively transferred onto the sheet. Or a color image is formed on the sheet.

この種の画像形成装置では、画像形成中に装置が発する熱等により、画像形成装置の枠体や画像形成装置に備えられる各ユニットが変形することによってユニット間の相対位置関係が変動したり、ユニット自体の特性が変動したりする。そして、ユニット間の相対位置関係の変動やユニット自体の特性の変動に起因して、シート上における各色トナー像の位置（レジストレーション）にずれが生じる。   In this type of image forming apparatus, the relative positional relationship between the units fluctuates due to deformation of each unit included in the frame of the image forming apparatus and the image forming apparatus due to heat generated by the apparatus during image formation, The characteristics of the unit itself may fluctuate. Then, the position (registration) of each color toner image on the sheet is shifted due to a change in the relative positional relationship between the units and a change in the characteristics of the unit itself.

各色トナー像のレジストレーションずれ（以下「色ずれ」という）を補正する方法の一つとして、例えば、以下の方法がある。即ち、中間転写ベルト又は搬送ベルト上に色ずれを検出するための位置検出用パターンを色毎に形成し、当該位置検出用パターンの位置を検出して各色パターン間の相対的なずれ量を検出し、検出結果に基づいて色ずれ補正を実行する方法がある。   As one of methods for correcting a registration error (hereinafter referred to as “color error”) of each color toner image, for example, there is the following method. That is, a position detection pattern for detecting color misregistration is formed for each color on the intermediate transfer belt or the conveyance belt, and the position of the position detection pattern is detected to detect the relative misregistration amount between the color patterns. However, there is a method of executing color misregistration correction based on the detection result.

この色ずれ補正方法では、位置検出用パターンの検出に光学式センサが用いられ、光学式センサ内の発光素子により位置検出用パターンに光を照射し、その反射光を光学式センサ内の受光素子で検出する。位置検出用パターン検出時の反射光量は位置検出用パターンの濃度によって変化するため、位置検出用パターンの濃度に応じてセンサの出力レベルも変化する。よって位置検出用パターンの濃度が安定しない場合には、センサの出力も安定しない。その結果、センサの検出量にずれが生じ、補正結果がずれてしまう可能性がある。   In this color misregistration correction method, an optical sensor is used to detect a position detection pattern, light is emitted to the position detection pattern by a light emitting element in the optical sensor, and the reflected light is received by a light receiving element in the optical sensor. Detect with. Since the amount of reflected light at the time of position detection pattern detection changes according to the density of the position detection pattern, the output level of the sensor also changes according to the density of the position detection pattern. Therefore, when the density of the position detection pattern is not stable, the output of the sensor is not stable. As a result, there is a possibility that the detection amount of the sensor is deviated and the correction result is deviated.

次に、位置検出用パターンに濃度差がある場合の色ずれ補正時のずれについて、後述する図１３を借りて説明する。   Next, the shift at the time of color shift correction when there is a density difference in the position detection pattern will be described with reference to FIG.

図１３は、濃度差のある２つの位置検出用パターンを光学式センサによって検出して得られた検出結果（センサ出力）を重ね合わせたものである。同図に示すように、位置検出用パターンに濃度差がある場合、光学式センサの出力レベルには差が生じる。このため、センサ出力の立ち上がり／立ち下がりにかかる時間も濃度によって異なるので、センサ出力がスレッショルド電圧（threshold voltage）を超える／下回るまでにかかる時間も異なる。従って、時間差Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔｂ１，Ｔｂ２が生じる。色ずれ補正時の色ずれ量は、センサ出力がスレッショルド電圧を超える／下回るまでの時間を測定し、その測定結果に基づいて算出される。このため、位置検出用パターンに濃度差があると、算出結果にずれが生じてしまい、色ずれを正確に補正できなくなる。   FIG. 13 shows a superposition of detection results (sensor outputs) obtained by detecting two position detection patterns having a difference in density with an optical sensor. As shown in the figure, when there is a density difference in the position detection pattern, a difference occurs in the output level of the optical sensor. For this reason, since the time required for the rise / fall of the sensor output also varies depending on the concentration, the time required for the sensor output to exceed / below the threshold voltage also varies. Accordingly, time differences Ta1, Ta2, Tb1, and Tb2 are generated. The color misregistration amount at the time of color misregistration correction is calculated based on the measurement result obtained by measuring the time until the sensor output exceeds / belows the threshold voltage. For this reason, if there is a density difference in the position detection pattern, a shift occurs in the calculation result, and the color shift cannot be corrected accurately.

これに対処するために、位置検出用パターンを形成する前に濃度調整用パターンを形成し、濃度調整用パターンの検出結果に基づいて位置検出用パターンの形成濃度を設定し、設定された濃度で位置検出用パターンを形成する画像形成装置が提案されている。このような画像形成装置に関するものとして、例えば、特許文献１及び２が挙げられる。   To cope with this, the density adjustment pattern is formed before the position detection pattern is formed, the position detection pattern formation density is set based on the detection result of the density adjustment pattern, and the set density is set. An image forming apparatus that forms a position detection pattern has been proposed. Examples of such an image forming apparatus include Patent Documents 1 and 2.

特開平１０−２６０５６７号公報JP-A-10-260567 特開２０１０−４８９０４号公報JP 2010-48904 A

しかし、上記従来の画像形成装置では、位置検出用パターンが設定された濃度で形成されるようにしたとしても、画像形成装置の耐久状態や環境条件によっては、位置検出用パターンの移動方向後端部の濃度が設定濃度よりも濃くなることがある。このような場合には、位置検出用パターン内に設定濃度よりも高い濃度で形成される部分と設定濃度で形成される部分とが混在する結果、当該位置検出用パターンの検出波形に歪みが生じるために、色ずれ量を正確に算出することができない。   However, in the conventional image forming apparatus, even if the position detection pattern is formed at the set density, the rear end of the position detection pattern in the moving direction depends on the durability state and environmental conditions of the image forming apparatus. The density of the part may be higher than the set density. In such a case, the position detection pattern is distorted in the position detection pattern as a result of a mixture of a portion formed at a density higher than the set density and a portion formed at the set density in the position detection pattern. Therefore, the amount of color misregistration cannot be calculated accurately.

本発明は、この点に着目してなされたものであり、位置検出用パターンの移動方向後端部の濃度が設定濃度よりも濃くなったとしても、色ずれ補正を高精度に行う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 paying attention to this point, and even when the density at the rear end of the position detection pattern in the moving direction is higher than the set density, color misregistration correction can be performed with high accuracy. An object is to provide an image forming apparatus.

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、複数の感光体と、前記複数の感光体を露光することによって前記複数の感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記複数の感光体それぞれに対応して設けられ、前記複数の感光体上の前記静電潜像をそれぞれ異なる色のトナーを用いて現像する複数の現像装置とを有し、前記複数の感光体上に現像された複数色のトナー像を転写体に転写する画像形成手段と、前記複数の感光体を露光して前記複数の感光体上に位置検出用パターンに対応する静電潜像を形成させ、前記複数の感光体上に形成された静電潜像をそれぞれ異なる色の前記トナーによって現像した複数の位置検出用パターンが前記転写体上に転写されるように前記画像形成手段を制御する制御手段と、前記転写体上に転写された前記複数の位置検出用パターンを検出する検出手段と、前記検出手段による前記位置検出用パターンの検出結果に基づいて前記転写体上に転写される前記複数色の前記トナー像間の相対位置関係を補正する補正手段と、前記検出手段から出力される前記位置検出用パターンの出力波形を取得する取得手段と、を有し、前記制御手段は、前記取得手段によって取得される前記位置検出用パターンの出力波形が、当該位置検出用パターンの移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称となるように、前記露光手段が前記位置検出用パターンに対応する静電潜像を前記複数の感光体上に形成する際に前記感光体を露光する光量を制御することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes a plurality of photoconductors, an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the plurality of photoconductors by exposing the plurality of photoconductors, A plurality of developing devices that are provided corresponding to each of the plurality of photoconductors and that develop the electrostatic latent images on the plurality of photoconductors using toners of different colors. Image forming means for transferring toner images of a plurality of colors developed to a transfer member; and exposing the plurality of photosensitive members to form electrostatic latent images corresponding to position detection patterns on the plurality of photosensitive members. And control for controlling the image forming means so that a plurality of position detection patterns obtained by developing the electrostatic latent images formed on the plurality of photosensitive members with the toners of different colors are transferred onto the transfer member. Means and transferred onto the transfer body And a relative positional relationship between the plurality of color toner images transferred onto the transfer body based on a detection result of the position detection pattern by the detection unit. Correction means, and an acquisition means for acquiring an output waveform of the position detection pattern output from the detection means, wherein the control means is the position detection pattern acquired by the acquisition means. The exposure means outputs the electrostatic latent image corresponding to the position detection pattern so that the output waveform is symmetrical with respect to the midpoint of the front end portion and the rear end portion in the movement direction of the position detection pattern. The amount of light for exposing the photoconductor is controlled when forming on a plurality of photoconductors.

本発明によれば、画像形成装置の耐久状態や環境条件によって、位置検出用パターンの移動方向後端部の濃度が濃くなった場合に、その検出波形の歪みによる影響を相殺するような補正後の位置検出用パターンを形成する。従って、得られた補正後の位置検出用パターンに基づいてカラー画像の色ずれ補正を行うことによって、色ずれ補正を高精度に行うことができる。   According to the present invention, when the density at the rear end portion in the movement direction of the position detection pattern becomes high due to the durability state or environmental conditions of the image forming apparatus, the corrected after correction to offset the influence of the distortion of the detected waveform The position detection pattern is formed. Therefore, color misregistration correction can be performed with high accuracy by performing color misregistration correction of a color image based on the obtained position detection pattern after correction.

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置を適用したカラー複写機の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a color copying machine to which an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 図１中の１つのレーザスキャナユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of one laser scanner unit in FIG. 図１のカラー複写機を統括的に制御するシステムコントローラとその周辺の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a system controller that centrally controls the color copying machine of FIG. 1 and its surroundings. 図３のシステムコントローラとレーザ制御部との間で送受信される各種信号を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the various signals transmitted / received between the system controller of FIG. 3, and a laser control part. 図３のシステムコントローラとパターン検知部との間で送受信される各種信号を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the various signals transmitted / received between the system controller of FIG. 3, and a pattern detection part. 図１のフォトセンサと中間転写ユニットを矢印Ｙ方向から見た図である。FIG. 2 is a view of the photosensor and the intermediate transfer unit of FIG. 1 as viewed from the direction of arrow Y. 図６の２つのフォトセンサのうちの一方の構成を示す図である。It is a figure which shows one structure of the two photosensors of FIG. 図５の受光回路によって検出される電圧値の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the voltage value detected by the light receiving circuit of FIG. 位置検出用パターンおよび濃度調整用パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pattern for position detection, and the pattern for density adjustment. 位置検出用パターンをフォトセンサにより検出した場合の理想的なセンサ出力波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an ideal sensor output waveform at the time of detecting the pattern for position detection with a photosensor. フォトセンサの理想的なセンサ出力波形と実際のセンサ出力波形とを対比させた図である。It is the figure which contrasted the ideal sensor output waveform of a photosensor, and an actual sensor output waveform. 位置検出用パターンにおいて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の濃度が等しい場合（（ａ））と等しくない場合（（ｂ））のフォトセンサのセンサ出力波形の一例を示す図である。An example of the sensor output waveform of the photosensor when the density of each color of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) is equal ((a)) and not equal ((b)) in the position detection pattern FIG. 濃度差のある２つの位置検出用パターンをフォトセンサによって検出して得られた２つのセンサ出力を重ね合わせた図である。It is the figure which piled up the two sensor outputs obtained by detecting two position detection patterns with a density difference with a photo sensor. 濃度が薄くてもカラー間で濃度差がない位置検出用パターンをフォトセンサによって検出して得られたセンサ出力の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the sensor output obtained by detecting with the photo sensor the pattern for position detection which does not have a density difference between colors even if the density is thin. 後端掃き寄せのあるパッチをフォトセンサによって検出して得られたセンサ出力の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the sensor output obtained by detecting the patch with a trailing edge sweep with the photo sensor. ベタ画像の後端付近の感光ドラム１１上の電位状況の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a potential state on the photosensitive drum near a rear end of a solid image. 図１中の感光ドラムの回転方向と現像装置の現像スリーブの回転方向が逆方向であるカウンタ現像方式を用いて現像した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that it developed using the counter image development system by which the rotation direction of the photosensitive drum in FIG. 1 and the rotation direction of the developing sleeve of a developing device are reverse directions. 図１のカラー複写機が実行する制御方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control method which the color copying machine of FIG. 1 performs. レーザ光量とパターン濃度の特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the characteristic of a laser light quantity and pattern density. 図１のカラー複写機、特にＣＰＵが実行する画像形成処理の手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a procedure of image forming processing executed by the color copying machine of FIG. 1, particularly a CPU.

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。同図の画像形成装置は、複数（４つ）の画像形成部を並列に配し、かつ中間転写方式を採用した電子写真方式の複写機であり、カラー画像を形成するカラー複写機である。なお本実施の形態では、画像形成装置として電子写真方式のカラー複写機を採用したが、これに限らず、電子写真方式のファクシミリ、電子写真方式のプリンタ、またはこれらを複合した複合機など、いずれを採用してもよい。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an electrophotographic copying machine in which a plurality of (four) image forming units are arranged in parallel and adopts an intermediate transfer method, and is a color copying machine that forms a color image. In this embodiment, an electrophotographic color copying machine is used as the image forming apparatus. However, the image forming apparatus is not limited to this, and any one of an electrophotographic facsimile, an electrophotographic printer, or a complex machine combining these may be used. May be adopted.

本実施の形態の電子写真方式のカラー複写機（以下、単に「カラー複写機」と言う。）は、画像読取部１Ｒおよび画像出力部１Ｐを有する。   The electrophotographic color copying machine of this embodiment (hereinafter simply referred to as “color copying machine”) has an image reading unit 1R and an image output unit 1P.

画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して、画像出力部１Ｐに送信する。   The image reading unit 1R optically reads a document image, converts it into an electrical signal, and transmits it to the image output unit 1P.

画像出力部１Ｐは、４つ並設された画像形成部１０ａ〜１０ｄと、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、クリーニングユニット５０とを有する。   The image output unit 1P includes four image forming units 10a to 10d arranged side by side, a paper feeding unit 20, an intermediate transfer unit 30, a fixing unit 40, and a cleaning unit 50.

画像形成部１０ａ〜１０ｄはそれぞれ、同様に構成されている。各画像形成部１０ａ〜１０ｄでは、感光体としての感光ドラム１１ａ〜１１ｄが回転自在に軸支され、矢印Ａ方向に回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの回りには、一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、レーザスキャナユニット１３ａ〜１３ｄ、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄ、現像装置１４ａ〜１４ｄ、およびクリーニング装置１５ａ〜１５ｄが配置されている。   Each of the image forming units 10a to 10d is configured similarly. In each of the image forming units 10a to 10d, photosensitive drums 11a to 11d as photosensitive members are rotatably supported and driven to rotate in the direction of arrow A. Around the photosensitive drums 11a to 11d, primary chargers 12a to 12d, laser scanner units 13a to 13d, folding mirrors 16a to 16d, developing devices 14a to 14d, and cleaning devices 15a to 15d are arranged.

一次帯電器１２ａ〜１２ｄはそれぞれ、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの各表面上に均一な帯電量の電荷を与える。レーザスキャナユニット１３ａ〜１３ｄは、画像読取部１Ｒからの画像信号に応じて変調した、例えばレーザビームなどの光を、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光する。これにより、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像が形成される。   The primary chargers 12a to 12d respectively apply a uniform charge amount of charge onto the respective surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d. The laser scanner units 13a to 13d expose light, such as a laser beam, modulated according to the image signal from the image reading unit 1R onto the photosensitive drums 11a to 11d via the folding mirrors 16a to 16d. Thereby, electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 11a to 11d.

感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色の現像剤をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄにより、トナー像として可視化される。感光体上に現像された複数色のトナー像は、１次転写領域Ｔａ〜Ｔｄにおいて、中間転写ユニット３０を構成する転写体としての中間転写ベルト３１に転写される。中間転写ユニット３０については、後述する。   The electrostatic latent images on the photosensitive drums 11a to 11d are visualized as toner images by the developing devices 14a to 14d respectively containing developers of four colors of yellow, cyan, magenta, and black. The toner images of a plurality of colors developed on the photosensitive member are transferred to an intermediate transfer belt 31 as a transfer member constituting the intermediate transfer unit 30 in the primary transfer regions Ta to Td. The intermediate transfer unit 30 will be described later.

１次転写領域Ｔａ〜Ｔｄの各下流側に設けられたクリーニング装置１５ａ〜１５ｄは、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落として、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面の清掃を行う。   The cleaning devices 15a to 15d provided on the respective downstream sides of the primary transfer areas Ta to Td scrape off toner remaining on the photosensitive drums 11a to 11d without being transferred to the intermediate transfer belt 31, thereby removing the photosensitive drum 11a. Clean the surface of ~ 11d.

以上説明した画像形成プロセスにより、各色トナーによる転写体上への画像形成、すなわち中間転写ベルト３１上への画像形成が順次行われる。   By the image forming process described above, image formation on the transfer body with each color toner, that is, image formation on the intermediate transfer belt 31 is sequentially performed.

給紙ユニット２０は、カセット２１ａ，２１ｂ及び手差しトレイ２７と、ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６と、搬送ローラ対２３と、レジストローラ２５ａ，２５ｂとを備えている。   The sheet feeding unit 20 includes cassettes 21a and 21b and a manual feed tray 27, pickup rollers 22a, 22b and 26, a conveyance roller pair 23, and registration rollers 25a and 25b.

カセット２１ａ，２１ｂ及び手差しトレイ２７には、シートＳが収納される。ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６はそれぞれ、カセット２１ａ，２１ｂ及び手差しトレイ２７からシートＳを１枚ずつ送り出す。搬送ローラ対２３は、ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６によって送り出されたシートＳをさらに搬送する。レジストローラ２５ａ，２５ｂは、各画像形成部１０ａ〜１０ｄの画像形成タイミングに合わせてシートＳを２次転写領域Ｔｅへ送り出す。   Sheets S are stored in the cassettes 21 a and 21 b and the manual feed tray 27. The pickup rollers 22a, 22b, and 26 respectively feed out the sheets S one by one from the cassettes 21a and 21b and the manual feed tray 27. The conveyance roller pair 23 further conveys the sheet S sent out by the pickup rollers 22a, 22b, and 26. The registration rollers 25a and 25b send the sheet S to the secondary transfer region Te in accordance with the image formation timing of the image forming units 10a to 10d.

次に、中間転写ユニット３０について説明する。   Next, the intermediate transfer unit 30 will be described.

中間転写ベルト３１は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に当接されるように配置され、複数の張架ローラ３２〜３４によって張架されて、矢印Ｂの方向へ回転する。張架ローラ３２は、中間転写ベルト３１の駆動ローラである。張架ローラ３３は、ばね（図示せず）の付勢によって中間転写ベルト３１に適度なテンションを与えるテンションローラであり、中間転写ベルト３１の回動に従動する。張架ローラ３４は、２次転写ローラ３６用の対向ローラである。駆動ローラ（張架ローラ）３２と張架ローラ３３との間に１次転写平面Ｐが形成される。   The intermediate transfer belt 31 is disposed so as to be in contact with the surfaces of the photosensitive drums 11 a to 11 d, is stretched by a plurality of stretching rollers 32 to 34, and rotates in the direction of arrow B. The tension roller 32 is a driving roller for the intermediate transfer belt 31. The tension roller 33 is a tension roller that applies an appropriate tension to the intermediate transfer belt 31 by urging a spring (not shown), and is driven by the rotation of the intermediate transfer belt 31. The tension roller 34 is a counter roller for the secondary transfer roller 36. A primary transfer plane P is formed between the driving roller (stretching roller) 32 and the stretching roller 33.

中間転写ベルト３１の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶＤＦ(登録商標）（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。   As the material of the intermediate transfer belt 31, for example, PET (polyethylene terephthalate) or PVDF (registered trademark) (polyvinylidene fluoride) is used.

駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）がコーティングされ、中間転写ベルト３１とのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２は、パルスモータ（不図示）によって回転駆動される。   The drive roller 32 is coated with rubber (urethane or chloroprene) having a thickness of several millimeters on the surface of the metal roller to prevent slippage with the intermediate transfer belt 31. The drive roller 32 is rotationally driven by a pulse motor (not shown).

１次転写領域Ｔａ〜Ｔｄの、中間転写ベルト３１の裏側には、１次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置されている。一方、張架ローラ３４に対向して２次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって２次転写領域Ｔｅが形成される。２次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度に加圧する。   Primary transfer chargers 35 a to 35 d are disposed on the back side of the intermediate transfer belt 31 in the primary transfer areas Ta to Td. On the other hand, a secondary transfer roller 36 is disposed facing the stretching roller 34, and a secondary transfer region Te is formed by a nip with the intermediate transfer belt 31. The secondary transfer roller 36 presses the intermediate transfer belt 31 appropriately.

また、中間転写ベルト３１の２次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５０が配置されている。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、除去されたトナーを収納する回収トナーボックス５２とを備えている。   A cleaning unit 50 for cleaning the image forming surface of the intermediate transfer belt 31 is disposed downstream of the secondary transfer region Te of the intermediate transfer belt 31. The cleaning unit 50 includes a cleaning blade 51 for removing the toner on the intermediate transfer belt 31 and a collected toner box 52 for storing the removed toner.

定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、定着ローラ４１ａによって加圧されるローラ４１ｂ（このローラ４１ｂにも熱源が備えられる場合がある）とを備えている。さらに定着ユニット４０は、定着ユニット４０内の熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー４６，４７を備えている。   The fixing unit 40 includes a fixing roller 41a provided with a heat source such as a halogen heater therein, and a roller 41b pressurized by the fixing roller 41a (the roller 41b may be provided with a heat source in some cases). Further, the fixing unit 40 includes fixing heat insulating covers 46 and 47 for confining heat inside the fixing unit 40 therein.

画像出力部１Ｐは、定着ローラ対４１ａ，４１ｂのニップ部へシートＳを導くための搬送ガイド４３と、定着ローラ対４１ａ，４１ｂから排出されてきたシートＳをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５を備えている。また、画像出力部１Ｐは、シートＳを積載する排紙トレイ４８などを備えている。   The image output unit 1P includes a conveyance guide 43 for guiding the sheet S to the nip portion of the fixing roller pair 41a and 41b, and an internal discharge for further guiding the sheet S discharged from the fixing roller pair 41a and 41b to the outside of the apparatus. A paper roller 44 and an outer paper discharge roller 45 are provided. Further, the image output unit 1P includes a paper discharge tray 48 on which the sheets S are stacked.

次に、本実施の形態のカラー複写機の動作について説明する。   Next, the operation of the color copying machine of this embodiment will be described.

本実施の形態のカラー複写機の動作は全て、システムコントローラ１０１（その詳細は、図３に基づいて後述する）によって制御される。システムコントローラ１０１により画像形成の開始信号が発せられると、その画像形成を行うシートのサイズなどに応じて選択された給紙段から給紙が開始される。   All operations of the color copying machine of the present embodiment are controlled by a system controller 101 (details thereof will be described later with reference to FIG. 3). When an image formation start signal is issued by the system controller 101, paper feed is started from a paper feed stage selected according to the size of the sheet on which the image is formed.

例えば、上段の給紙段、即ちカセット２１ａから給紙される場合、まず、ピックアップローラ２２ａにより、シートＳがカセット２１ａから１枚ずつ送り出される。そして、シートＳは、給紙ローラ対２３によって給紙ガイド２４内を案内されて、レジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送される。このとき、レジストローラ２５ａ，２５ｂは停止されているので、シートＳの先端は、レジストローラ２５ａ，２５ｂのニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０ａ〜１０ｄが画像形成を開始するタイミングに合わせて、レジストローラ２５ａ，２５ｂは回転を開始する。この回転開始タイミングは、シートＳと、画像形成部１０ａ〜１０ｄによって中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像とが２次転写領域Ｔｅにおいて一致するように設定されている。   For example, when paper is fed from the upper paper feed stage, that is, the cassette 21a, first, the sheet S is sent out from the cassette 21a one by one by the pickup roller 22a. The sheet S is guided through the paper feed guide 24 by the paper feed roller pair 23 and is conveyed to the registration rollers 25a and 25b. At this time, since the registration rollers 25a and 25b are stopped, the leading edge of the sheet S comes into contact with the nip portion of the registration rollers 25a and 25b. Thereafter, the registration rollers 25a and 25b start rotating in accordance with the timing at which the image forming units 10a to 10d start image formation. The rotation start timing is set so that the sheet S and the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 31 by the image forming units 10a to 10d coincide in the secondary transfer region Te.

一方、画像形成部１０ａ〜１０ｄは、画像形成の開始信号が発せられると、画像形成プロセスにより中間転写ベルト３１上（像担持体上）に画像形成を行う。具体的には、一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された１次転写用帯電器３５ｄによって１次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１上に１次転写される。１次転写されたトナー像は、次の１次転写領域Ｔｃまで搬送される。画像形成部１０ｃでは、トナー像が画像形成部１０ｄで形成されてから１次転写領域Ｔｃまで搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われている。このため、中間転写ベルト３１の前トナー像の上にレジストレーションが合わされて、その次のトナー像が転写される。これと同様の工程が繰り返され、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に１次転写される。   On the other hand, when an image formation start signal is issued, the image forming units 10a to 10d perform image formation on the intermediate transfer belt 31 (on the image carrier) by an image forming process. Specifically, the toner image formed on the photosensitive drum 11d at the most upstream is primary-transferred onto the intermediate transfer belt 31 in the primary transfer region Td by the primary transfer charger 35d to which a high voltage is applied. Transcribed. The primary-transferred toner image is conveyed to the next primary transfer region Tc. In the image forming unit 10c, image formation is performed with a delay by the time for which the toner image is formed in the image forming unit 10d and then conveyed to the primary transfer region Tc. Therefore, registration is performed on the previous toner image on the intermediate transfer belt 31, and the next toner image is transferred. The same process is repeated, and four color toner images are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 31.

その後、シートＳが２次転写領域Ｔｅに進入し、中間転写ベルト３１に接触すると、シートＳの通過タイミングに合わせて２次転写ローラ３６に高電圧が印加される。これにより、画像形成プロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー像がシートＳの表面に転写される。その後、シートＳは、搬送ガイド４３によって定着ローラ対４１ａ，４１ｂのニップ部まで正確に案内される。そして、定着ローラ対４１ａ，４１ｂの熱及びニップ部の圧力によってトナー像がシートＳの表面に定着される。トナー像の定着されたシートＳは、内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５により機外に排出され、排紙トレイ４８上に積載される。   Thereafter, when the sheet S enters the secondary transfer region Te and contacts the intermediate transfer belt 31, a high voltage is applied to the secondary transfer roller 36 in accordance with the passage timing of the sheet S. As a result, the four color toner images formed on the intermediate transfer belt 31 by the image forming process are transferred onto the surface of the sheet S. Thereafter, the sheet S is accurately guided to the nip portion of the fixing roller pair 41a and 41b by the conveyance guide 43. Then, the toner image is fixed on the surface of the sheet S by the heat of the pair of fixing rollers 41a and 41b and the pressure of the nip portion. The sheet S on which the toner image is fixed is discharged out of the apparatus by the inner discharge roller 44 and the outer discharge roller 45 and is stacked on the discharge tray 48.

図２は、レーザスキャナユニット１３ａの概略構成を示す図である。なお、他のレーザスキャナユニット１３ｂ〜１３ｄも、レーザスキャナユニット１３ａと同様に構成されている。   FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the laser scanner unit 13a. The other laser scanner units 13b to 13d are configured similarly to the laser scanner unit 13a.

レーザ発光部３１０は、感光ドラム１１ａに潜像を形成するためにレーザビームを射出する。射出されたレーザビームは、コリメータレンズ３１１を通って平行光に変換される。このレーザビームはさらに、シリンドリカルレンズ３１２によってポリゴンミラー３１３上で結像される。   The laser light emitting unit 310 emits a laser beam to form a latent image on the photosensitive drum 11a. The emitted laser beam passes through the collimator lens 311 and is converted into parallel light. This laser beam is further imaged on the polygon mirror 313 by the cylindrical lens 312.

ポリゴンミラー３１３は、回転多面鏡の一例であり、入射されたレーザビームを偏向する。ポリゴンミラー３１３は、ポリゴンモータ３２１（図４参照）と一体化され、ポリゴンモータ３２１を回転駆動することによって図中、矢印Ｃ方向へ回転する。   The polygon mirror 313 is an example of a rotating polygon mirror, and deflects an incident laser beam. The polygon mirror 313 is integrated with a polygon motor 321 (see FIG. 4), and rotates in the direction of arrow C in the figure by driving the polygon motor 321 to rotate.

ポリゴンミラー３１３から反射されたレーザビームは、画像形成のために感光ドラム１１ａへ向かうとともに、ビームディテクトセンサ（以下、「ＢＤセンサ」という）３１４へも向かう。ＢＤセンサ３１４は、ポリゴンミラー３１３によって偏向されたレーザビームが感光ドラム１１ａを走査する方向である主走査方向の書き出しタイミングを制御するための主走査同期信号ｓ１２（図４参照）を生成する。   The laser beam reflected from the polygon mirror 313 goes to the photosensitive drum 11 a for image formation and also goes to a beam detect sensor (hereinafter referred to as “BD sensor”) 314. The BD sensor 314 generates a main scanning synchronization signal s12 (see FIG. 4) for controlling the writing timing in the main scanning direction, which is the direction in which the laser beam deflected by the polygon mirror 313 scans the photosensitive drum 11a.

アナモフィックレンズ３１５は、ポリゴンミラー３１３からの反射光をＢＤセンサ３１４に結像させるレンズである。   The anamorphic lens 315 is a lens that forms an image of the reflected light from the polygon mirror 313 on the BD sensor 314.

ｆθレンズ３１６は、レンズの周辺部と中心部とで走査速度が一定になるようにするレンズである。ｆθレンズ３１６を通ったレーザビームは、折り返しミラー１６ａによって反射され、感光ドラム１１ａ上に結像する。   The fθ lens 316 is a lens that makes the scanning speed constant between the periphery and the center of the lens. The laser beam that has passed through the fθ lens 316 is reflected by the folding mirror 16a and forms an image on the photosensitive drum 11a.

図３は、システムコントローラ１０１とその周辺の構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the system controller 101 and its surroundings.

システムコントローラ１０１は、ＣＰＵ（central processing unit）１０１ａを有する。ＣＰＵ１０１ａは、本実施の形態のカラー複写機を統括的に制御する。ＣＰＵ１０１ａは主として、本実施の形態のカラー複写機内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集・解析、操作部１０２とのデータの交換などを行う。   The system controller 101 includes a CPU (central processing unit) 101a. The CPU 101a comprehensively controls the color copying machine according to the present embodiment. The CPU 101a mainly performs driving of each load in the color copying machine of the present embodiment, information collection / analysis of sensors, exchange of data with the operation unit 102, and the like.

システムコントローラ１０１はさらに、ＲＯＭ（read only memory）１０１ｂ、ＲＡＭ（random access memory）１０１ｃおよびタイマ回路１０１ｄを有する。   The system controller 101 further includes a read only memory (ROM) 101b, a random access memory (RAM) 101c, and a timer circuit 101d.

ＲＯＭ１０１ｂには制御プログラムが格納されており、ＣＰＵ１０１ａは、この制御プログラムを実行することにより、予め決められた各種画像形成シーケンスを実行する。ＲＡＭ１０１ｃは、その際に一次的または恒久的に保存することが必要な書換可能なデータを格納する。なおＲＡＭ１０１ｃには、例えば、高圧制御部１０５への高圧設定値、各種データ、操作部１０２からの画像形成指令情報などが保存される。タイマ回路１０１ｄは、位置検出用パターン２０４（図６参照）の間隔を計測したり、画像書き出しタイミングをカウントしたりする。   A control program is stored in the ROM 101b, and the CPU 101a executes various predetermined image forming sequences by executing the control program. The RAM 101c stores rewritable data that needs to be temporarily or permanently stored at that time. The RAM 101c stores, for example, a high voltage set value for the high voltage control unit 105, various data, image formation command information from the operation unit 102, and the like. The timer circuit 101d measures the interval between the position detection patterns 204 (see FIG. 6) and counts the image writing timing.

本実施の形態のカラー複写機は、装置内部の各所にモータ、クラッチ／ソレノイド等のＤＣ負荷及び、フォトインタラプタやマイクロ電源スイッチ等のセンサを配置している。つまり、モータの駆動や各ＤＣ負荷を適宜駆動させることで、シートＳの搬送や各ユニットの駆動を行っており、各種センサはその動作を監視する。   In the color copying machine according to the present embodiment, DC loads such as a motor and a clutch / solenoid, and sensors such as a photo interrupter and a micro power switch are arranged at various locations inside the apparatus. In other words, the sheet S is conveyed and each unit is driven by appropriately driving the motor and each DC load, and various sensors monitor the operation.

そこでＣＰＵ１０１ａは、各種センサ類１０９からの信号に基づいて、モータ制御部１０７を介して各モータを制御させるとともに、ＤＣ負荷制御部１０８を介してクラッチ／ソレノイドを動作させて、画像形成を円滑に進めている。またＣＰＵ１０１ａは、高圧制御部１０５に各種高圧制御信号を出力することで、高圧ユニット１０６を構成する各種帯電器に適切な高圧を印加する。定着ユニット４０の定着ローラ対４１ａ，４１ｂには、各ローラを加熱するための定着ヒータ１１１が内蔵されており、定着ヒータ１１１は、ＡＣドライバ１１０によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。また定着ローラ対４１ａ，４１ｂには、その温度を測定するためのサーミスタ１０４が設けられている。サーミスタ１０４の抵抗値は、定着ローラ対４１ａ，４１ｂの温度変化に応じて変化する。サーミスタ１０４の抵抗値は、電圧値に変換された後、Ａ／Ｄ（analog-to-digital）コンバータ１０３に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１０３は、入力されたアナログ電圧値をデジタル電圧データに変換して、システムコントローラ１０１に出力する。ＣＰＵ１０１ａは、このデジタル電圧データ、つまり温度データに基づいて、ＡＣドライバ１１０を制御する。   Therefore, the CPU 101a controls each motor via the motor control unit 107 based on the signals from the various sensors 109 and operates the clutch / solenoid via the DC load control unit 108 to smoothly form an image. proceeding. Further, the CPU 101 a outputs various high voltage control signals to the high voltage controller 105, thereby applying appropriate high voltages to various chargers constituting the high voltage unit 106. The fixing roller pair 41 a and 41 b of the fixing unit 40 has a built-in fixing heater 111 for heating each roller, and the fixing heater 111 is ON / OFF controlled by an AC driver 110. The fixing roller pair 41a, 41b is provided with a thermistor 104 for measuring its temperature. The resistance value of the thermistor 104 changes according to the temperature change of the fixing roller pair 41a, 41b. The resistance value of the thermistor 104 is converted into a voltage value and then input to an A / D (analog-to-digital) converter 103. The A / D converter 103 converts the input analog voltage value into digital voltage data and outputs it to the system controller 101. The CPU 101a controls the AC driver 110 based on this digital voltage data, that is, temperature data.

システムコントローラ１０１には、ハードディスク１１２が接続されている。ハードディスク１１２には、画像読取部１Ｒから送信されてきた画像データが保存される。また、ハードディスク１１２に保存されたデータは、操作部１０２からの操作によって読み出され、印刷等に使用される。   A hard disk 112 is connected to the system controller 101. The hard disk 112 stores image data transmitted from the image reading unit 1R. Data stored in the hard disk 112 is read out by an operation from the operation unit 102 and used for printing or the like.

操作部１０２は、ユーザ操作に応じて選択された複写倍率や濃度設定値などの情報を入力するとともに、本実施の形態のカラー複写機の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否か、ジャムの発生やその箇所等の情報を受信し、ユーザに示すために表示する。   The operation unit 102 inputs information such as a copy magnification and a density setting value selected in accordance with a user operation, and the state of the color copying machine according to the present embodiment, for example, whether or not an image is formed or whether an image is being formed, Information such as the occurrence of a jam and its location is received and displayed for presentation to the user.

さらにシステムコントローラ１０１には、レーザビームのＯＮ／ＯＦＦやレーザ光量などを制御するレーザ制御部１１３と、濃度調整用パターン２０３および位置検出用パターン２０４を検知するパターン検知部１１４が接続されている。   Further, the system controller 101 is connected to a laser control unit 113 that controls ON / OFF of a laser beam and a laser light amount, and a pattern detection unit 114 that detects a density adjustment pattern 203 and a position detection pattern 204.

図４は、システムコントローラ１０１とレーザ制御部１１３との間で送受信される各種信号を説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining various signals transmitted and received between the system controller 101 and the laser control unit 113.

システムコントローラ１０１は、ポリゴンモータ３２１から回転数に応じて周波数が変化する回転検知信号ｓ１４を受信し、受信した回転検知信号ｓ１４から現在のポリゴンモータ３２１の回転数を算出する。そして、システムコントローラ１０１は、算出された回転数が目標回転数になるような加減速信号ｓ１３を生成し、ポリゴンモータ３２１に出力する。これにより、ポリゴンモータ３２１の回転数は目標回転数に制御される。   The system controller 101 receives the rotation detection signal s14 whose frequency changes according to the rotation speed from the polygon motor 321, and calculates the current rotation speed of the polygon motor 321 from the received rotation detection signal s14. Then, the system controller 101 generates an acceleration / deceleration signal s13 so that the calculated rotation speed becomes the target rotation speed, and outputs the acceleration / deceleration signal s13 to the polygon motor 321. Thereby, the rotation speed of the polygon motor 321 is controlled to the target rotation speed.

ポリゴンモータ３２１が予め設定された速度（回転数）範囲内に制御されると、システムコントローラ１０１は、レーザ駆動回路３２０を駆動させて、レーザ発光部３１０からレーザビームを射出する。システムコントローラ１０１は、これに応じてＢＤセンサ３１４が生成した主走査同期信号ｓ１２を受信する。システムコントローラ１０１は、主走査同期信号ｓ１２に同期して、画像読取部１Ｒから送信されたデータに基づいて生成された画像信号ｓ１０をレーザ駆動回路３２０へ送信する。   When the polygon motor 321 is controlled within a preset speed (rotation speed) range, the system controller 101 drives the laser drive circuit 320 to emit a laser beam from the laser light emitting unit 310. In response to this, the system controller 101 receives the main scanning synchronization signal s12 generated by the BD sensor 314. The system controller 101 transmits the image signal s10 generated based on the data transmitted from the image reading unit 1R to the laser driving circuit 320 in synchronization with the main scanning synchronization signal s12.

またシステムコントローラ１０１は、レーザビームの光量を設定するための光量信号ｓ１１をレーザ駆動回路３２０へ送信する。レーザ駆動回路３２０は、画像信号ｓ１０に同期して、光量信号ｓ１１に基づいて設定される光量のレーザビームをレーザ発光部３１０から射出させる。   Further, the system controller 101 transmits a light amount signal s11 for setting the light amount of the laser beam to the laser driving circuit 320. The laser driving circuit 320 emits a laser beam having a light amount set based on the light amount signal s11 from the laser light emitting unit 310 in synchronization with the image signal s10.

図５は、システムコントローラ１０１とパターン検知部１１４との間でやり取りされる各種信号を説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining various signals exchanged between the system controller 101 and the pattern detection unit 114.

フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、後述する図６に示すように、本実施の形態のカラー複写機の主走査方向（図中、矢印Ｂの方向に直交する方向）における手前側と奥側の２箇所に設けられている。したがって、各フォトセンサ６０ａ，６０ｂを制御するための信号も２系統設けられている。   As shown in FIG. 6 described later, the photosensors 60a and 60b are provided at two locations on the near side and the far side in the main scanning direction (direction orthogonal to the direction of arrow B in the figure) of the color copying machine of the present embodiment. Is provided. Therefore, two systems for controlling the photosensors 60a and 60b are also provided.

本実施の形態では、フォトセンサ６０ｂを用いて濃度調整用パターン２０３におけるイエローとマゼンタのパターンを検出し、フォトセンサ６０ａを用いて濃度調整用パターン２０３におけるシアンとブラックのパターンを検出する。   In the present embodiment, the photosensor 60b is used to detect yellow and magenta patterns in the density adjustment pattern 203, and the photosensor 60a is used to detect cyan and black patterns in the density adjustment pattern 203.

また、位置検出用パターン２０４は、主走査方向に対して所定角度で傾斜した色パターンを組み合わせたものであり、位置検出用パターン２０４における各色パターンの濃度は、フォトセンサ６０ａ及び６１ｂによって検出される。   The position detection pattern 204 is a combination of color patterns inclined at a predetermined angle with respect to the main scanning direction, and the density of each color pattern in the position detection pattern 204 is detected by the photosensors 60a and 61b. .

検知信号ｓ１ａと検知信号ｓ１ｂの各作用およびＬＥＤオン信号ｓ２ａとＬＥＤオン信号ｓ２ｂの各作用はいずれも同様であるので、以下、フォトセンサ６０ａに関係する信号ｓ１ａ，ｓ２ａについてのみ説明する。   Since each operation of the detection signal s1a and the detection signal s1b and each operation of the LED on signal s2a and the LED on signal s2b are the same, only the signals s1a and s2a related to the photosensor 60a will be described below.

システムコントローラ１０１は、濃度調整時及び色ずれ補正時において、発光回路３３１ａへＬＥＤオン信号ｓ２ａを送信する。発光回路３３１ａは、このＬＥＤオン信号ｓ２ａに基づいてフォトセンサ６０ａを点灯させる。   The system controller 101 transmits an LED ON signal s2a to the light emitting circuit 331a during density adjustment and color misregistration correction. The light emitting circuit 331a turns on the photosensor 60a based on the LED on signal s2a.

フォトセンサ６０ａが濃度調整用パターン２０３もしくは位置検出用パターン２０４を読み取ると、その読み取り結果に応じた信号を受光回路３３０ａへ送信する。これに応じて受光回路３３０ａは、検知信号ｓ１ａを生成して、システムコントローラ１０１へ送信する。   When the photo sensor 60a reads the density adjustment pattern 203 or the position detection pattern 204, a signal corresponding to the read result is transmitted to the light receiving circuit 330a. In response to this, the light receiving circuit 330a generates a detection signal s1a and transmits it to the system controller 101.

検知信号ｓ１ａは、濃度に応じてレベルが変化するアナログ信号であり、濃度補正時及び色ずれ補正時に用いられる。   The detection signal s1a is an analog signal whose level changes according to the density, and is used for density correction and color misregistration correction.

フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、中間転写ベルト３１上に形成される濃度調整用パターン２０３及び位置検出用パターン２０４を検出する。従って、フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、中間転写ベルト３１のトナー像が転写される側の面に対向して配置される。   The photosensors 60 a and 60 b detect the density adjustment pattern 203 and the position detection pattern 204 formed on the intermediate transfer belt 31. Accordingly, the photosensors 60a and 60b are arranged to face the surface of the intermediate transfer belt 31 on the side where the toner image is transferred.

図６は、図１のフォトセンサ６０ａ，６０ｂと中間転写ユニット３０を矢印Ｙ方向から見た図である。   FIG. 6 is a view of the photosensors 60a and 60b and the intermediate transfer unit 30 of FIG.

中間転写ベルト３１上には、濃度調整用パターン２０３および位置検出用パターン２０４が形成される。この状態で、フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、中間転写ベルト３１上に光を照射し、濃度調整用パターン２０３および位置検出用パターン２０４からの反射光を検出する。システムコントローラ１０１は、フォトセンサ６０ａ，６０ｂの出力、つまり反射光に応じた出力に基づいて、濃度情報や位置ずれ（トナー像間の相対位置関係のずれ）情報を取得する。   On the intermediate transfer belt 31, a density adjustment pattern 203 and a position detection pattern 204 are formed. In this state, the photosensors 60 a and 60 b irradiate the intermediate transfer belt 31 with light, and detect reflected light from the density adjustment pattern 203 and the position detection pattern 204. The system controller 101 acquires density information and positional deviation (deviation of relative positional relationship between toner images) information based on outputs from the photosensors 60a and 60b, that is, outputs corresponding to reflected light.

次に、フォトセンサ６０ａ，６０ｂを用いて位置検出用パターン２０４を検出し、位置ずれを検知する原理を説明する。   Next, the principle of detecting the position shift by detecting the position detection pattern 204 using the photosensors 60a and 60b will be described.

図７は、フォトセンサ６０ａの構成を示す図である。フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、同一の構成である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the photosensor 60a. The photosensors 60a and 60b have the same configuration.

フォトセンサ６０ａは、発光部９０１及び受光部９０２を有する。発光部９０１としては、例えばＬＥＤ（light emitting diode）が用いられ、受光部９０２としては、例えばフォトダイオードが用いられる。   The photosensor 60a includes a light emitting unit 901 and a light receiving unit 902. As the light emitting unit 901, for example, an LED (light emitting diode) is used, and as the light receiving unit 902, for example, a photodiode is used.

発光部９０１から射出された光は、中間転写ベルト３１上に入射される。このとき、中間転写ベルト３１上に位置検出用パターン２０４が形成されていた場合には、図７に示すように、トナーに当たった入射光は四方八方に散乱する。これらの散乱光のうち、受光部９０２に到達した光が電気信号に変換され、図５の受光回路３３０ａによって電圧値の変化として検出される。   The light emitted from the light emitting unit 901 enters the intermediate transfer belt 31. At this time, if the position detection pattern 204 is formed on the intermediate transfer belt 31, the incident light hitting the toner is scattered in all directions as shown in FIG. Of these scattered light, the light reaching the light receiving unit 902 is converted into an electric signal and detected as a change in voltage value by the light receiving circuit 330a in FIG.

図８は、受光回路３３０ａによって検出される電圧値の変化の一例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a change in voltage value detected by the light receiving circuit 330a.

図８（ａ）〜（ｃ）は、位置検出用パターン２０４と発光部９０１からの入射光のスポット９０１ａとの位置関係を変えたときの様子を示している。図８（ａ）は、位置検出用パターン２０４が入射光のスポット９０１ａ内に入っていない状態を示している。図８（ｂ）は、位置検出用パターン２０４が入射光のスポット９０１ａに半分入っている状態を示している。図８（ｃ）は、位置検出用パターン２０４が入射光のスポット９０１ａの全てを満たしている状態を示している。ここでは、位置検出用パターン２０４は四角形内に均一の濃度で形成されているものとする。   FIGS. 8A to 8C show a state in which the positional relationship between the position detection pattern 204 and the spot 901a of incident light from the light emitting unit 901 is changed. FIG. 8A shows a state where the position detection pattern 204 is not within the incident light spot 901a. FIG. 8B shows a state where the position detection pattern 204 is half in the spot 901a of incident light. FIG. 8C shows a state in which the position detection pattern 204 fills all the incident light spots 901a. Here, it is assumed that the position detection pattern 204 is formed with a uniform density within a square.

図８（ｄ）は、図８（ａ）〜（ｃ）のそれぞれの状態において検出された電圧値の一例を示している。図８（ａ）の状態では、位置検出用パターン２０４は入射光のスポット９０１ａ内に入っておらず、中間転写ベルト３１の表面（下地）からの乱反射光しか得られないため、あまり出力が上がらない。図８（ｂ）の状態では、位置検出用パターン２０４は入射光のスポット９０１ａの半分に入っているので、ある程度乱反射光が得られて、出力が上がってくる。図８（ｃ）の状態では、位置検出用パターン２０４が入射光のスポット９０１ａの全てを満たしているので、得られる乱反射光が多くなり、大きな出力が得られる。このようにして、位置検出用パターン２０４が入射光のスポット９０１ａを通過すると、乱反射検知出力（電圧値）が変化する。これにより、位置検出用パターン２０４のエッジ位置（エッジ部）を検出することができる。   FIG. 8D shows an example of voltage values detected in the respective states of FIGS. 8A to 8C. In the state of FIG. 8A, the position detection pattern 204 does not enter the spot 901a of incident light, and only irregularly reflected light from the surface (underground) of the intermediate transfer belt 31 can be obtained. Absent. In the state of FIG. 8B, since the position detection pattern 204 is in half of the incident light spot 901a, irregularly reflected light is obtained to some extent and the output increases. In the state of FIG. 8C, since the position detection pattern 204 fills all the incident light spots 901a, the amount of irregular reflection light obtained is increased and a large output can be obtained. In this way, when the position detection pattern 204 passes the incident light spot 901a, the irregular reflection detection output (voltage value) changes. Thereby, the edge position (edge portion) of the position detection pattern 204 can be detected.

図９は、位置検出用パターン２０４および濃度調整用パターン２０３の一例を示す図である。同図（ａ）が濃度調整用パターン２０３を示し、同図（ｂ）が位置検出用パターン２０４を示している。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the position detection pattern 204 and the density adjustment pattern 203. FIG. 4A shows the density adjustment pattern 203, and FIG. 4B shows the position detection pattern 204. FIG.

濃度調整用パターン２０３は、図９（ａ）に示すように、四角形状のパターン（パッチ）によって形成される。濃度調整用パターン２０３は、中間転写ベルト３１上、副走査方向（図９中、矢印Ｂの方向）に一定間隔で並べて２列形成される。図９中、矢印Ｂ方向（上方向）が中間転写ベルト３１の進行方向、つまり副走査方向である。２列の濃度調整用パターン２０３のうちの一方、つまり左側には、イエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）のパッチが形成され、もう一方には、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）のパッチが形成される。異なる色のパッチを２列に分けて配列することで、パッチ検出にかかる時間を短縮化している。各色毎に各々５つのパッチが形成される。５つのパッチは、レーザ駆動回路３２０（図４参照）に供給する光量信号ｓ１１を変化させて、レーザ発光部３１０から射出されるレーザビームの光量を変化させることで、それぞれ異なる濃度で形成される。この光量信号ｓ１１の値は、ＲＡＭ１０１ｃ（図３参照）に予め格納されている。   The density adjustment pattern 203 is formed by a square pattern (patch) as shown in FIG. The density adjustment patterns 203 are formed in two rows on the intermediate transfer belt 31 so as to be arranged at regular intervals in the sub-scanning direction (the direction of arrow B in FIG. 9). In FIG. 9, the arrow B direction (upward direction) is the traveling direction of the intermediate transfer belt 31, that is, the sub-scanning direction. A yellow (Y) and magenta (M) patch is formed on one of the two rows of density adjustment patterns 203, that is, the left side, and a cyan (C) and black (Bk) patch is formed on the other side. It is formed. The time required for patch detection is shortened by arranging patches of different colors in two rows. Five patches are formed for each color. The five patches are formed at different densities by changing the light amount signal s11 supplied to the laser driving circuit 320 (see FIG. 4) and changing the light amount of the laser beam emitted from the laser light emitting unit 310. . The value of the light amount signal s11 is stored in advance in the RAM 101c (see FIG. 3).

パッチからの反射光は、フォトセンサ６０ａ，６０ｂによって受光され、受光回路３３０ａ，３３０ｂへ送信される。これに応じて受光回路３３０ａ，３３０ｂは、検知信号ｓ１ａ，ｓ１ｂを生成し、システムコントローラ１０１に送信する。システムコントローラ１０１は、受信した検知信号ｓ１ａ，ｓ１ｂをデジタルデータに変換し、一旦ＲＡＭ１０１ｃに格納する。ＣＰＵ１０１ａは、フォトセンサ６０ａ，６０ｂの出力とレーザビームの光量との関係から、目標濃度を実現する光量を算出し、算出した光量に応じた光量信号ｓ１１を生成して、レーザ駆動回路３２０に送信する。これに応じてレーザ駆動回路３２０は、レーザ発光部３１０を駆動させて発光させる。   The reflected light from the patch is received by the photosensors 60a and 60b and transmitted to the light receiving circuits 330a and 330b. In response to this, the light receiving circuits 330a and 330b generate detection signals s1a and s1b and transmit them to the system controller 101. The system controller 101 converts the received detection signals s1a and s1b into digital data and temporarily stores them in the RAM 101c. The CPU 101a calculates a light amount that realizes the target density from the relationship between the outputs of the photosensors 60a and 60b and the light amount of the laser beam, generates a light amount signal s11 corresponding to the calculated light amount, and transmits the light amount signal s11 to the laser drive circuit 320. To do. In response to this, the laser driving circuit 320 drives the laser light emitting unit 310 to emit light.

位置検出用パターン２０４は、図９（ｂ）に示すように、平行四辺形状のパターン（パッチ）によって形成される。位置検出用パターン２０４は、中間転写ベルト３１上、副走査方向に並べて２列形成される。主走査方向に対し鏡面対称となる形状の２種類のパッチを並べることで、対応するパッチ同士のずれの関係から副走査方向および主走査方向の両方の色ずれを検出可能にしている。また各々のパッチは、測定色のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）のカラーパターンを下地として、下地上に基準色であるブラック（Ｂｋ）のパターンが重畳して形成される。フォトセンサ６０ａ，６０ｂとして乱反射検出型のものを用いた場合には、ブラック（Ｂｋ）のトナーは、フォトセンサ６０ａ，６０ｂのＬＥＤから射出された光を吸収してしまうため、十分に検出することができない。そのため、カラーパターンの上にブラック（Ｂｋ）のパターンを重畳することによって、ブラック部分とカラー部分との出力差を利用してブラック部分の検出を可能としている。即ち、カラーパターンの上にブラックのパターンを重畳した位置検出用パターンにおいては、後述する図１２（ａ）のように、中間転写ベルト３１の表面（下地）部分は乱反射出力が低く、カラー部分は乱反射出力が高くなる。また、ブラック（Ｂｋ）部分は乱反射出力が中間転写ベルト３１の表面部分よりも高いが、カラー部分よりもかなり低くなる。従って、乱反射出力が高いカラー部分に挟まれた乱反射出力が低いブラック部分を正確に検出することができる。そして、カラー部分とブラック（Ｂｋ）部分の相対的な位置関係が本来あるべき関係からどれだけずれているかを検出することで、主走査方向および副走査方向の各々の色ずれを検知することができる。   As shown in FIG. 9B, the position detection pattern 204 is formed by a parallelogram pattern (patch). The position detection patterns 204 are formed in two rows on the intermediate transfer belt 31 side by side in the sub-scanning direction. By arranging two types of patches that are mirror-symmetrical with respect to the main scanning direction, it is possible to detect color misregistration in both the sub-scanning direction and the main scanning direction from the relationship between the corresponding patches. Each patch is formed by superimposing a black (Bk) pattern, which is a reference color, on a base color pattern of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) as measurement colors. . When the irregular reflection detection type is used as the photosensors 60a and 60b, the black (Bk) toner absorbs the light emitted from the LEDs of the photosensors 60a and 60b. I can't. Therefore, by superimposing the black (Bk) pattern on the color pattern, it is possible to detect the black portion by utilizing the output difference between the black portion and the color portion. That is, in the position detection pattern in which the black pattern is superimposed on the color pattern, as shown in FIG. 12A described later, the surface (background) portion of the intermediate transfer belt 31 has a low irregular reflection output, and the color portion Diffuse reflection output increases. Further, the black (Bk) portion has an irregular reflection output higher than the surface portion of the intermediate transfer belt 31, but considerably lower than the color portion. Therefore, it is possible to accurately detect a black portion with a low diffuse reflection output sandwiched between color portions with a high diffuse reflection output. Then, by detecting how much the relative positional relationship between the color portion and the black (Bk) portion deviates from the original relationship, it is possible to detect each color shift in the main scanning direction and the sub-scanning direction. it can.

次に、位置検出用パターン２０４の検出時に発生する、検出タイミングのずれについて説明する。   Next, a detection timing shift that occurs when the position detection pattern 204 is detected will be described.

本実施の形態では、フォトセンサ６０ａ，６０ｂの出力（センサ出力）がスレッショルド電圧を超えたタイミングで位置検出用パターンを検出したと判定する。このため、センサ出力の立ち上がり／立ち下がりが遅い場合には、センサ出力が立ち上がり／立ち下がり始めてからスレッショルド電圧を超える／下回るまでに時間がかかり、位置検出用パターンの検出タイミングにずれが生じる可能性がある。なお、以下の説明は、フォトセンサ６０ａ，６０ｂのいずれについても同様であるので、フォトセンサ６０ａを代表させて説明する。   In the present embodiment, it is determined that the position detection pattern has been detected at a timing when the outputs (sensor outputs) of the photosensors 60a and 60b exceed the threshold voltage. For this reason, when the sensor output rises / falls slowly, it takes time from when the sensor output starts to rise / fall, until it exceeds / falls below the threshold voltage, and the detection timing of the position detection pattern may shift. There is. In addition, since the following description is the same about both photosensors 60a and 60b, the photosensor 60a will be described as a representative.

図１０は、位置検出用パターン２０４をフォトセンサ６０ａにより検出した場合の理想的なセンサ出力波形の一例を示す図である。ここでの理想的なセンサ出力とは、中間転写ベルト３１の表面（下地）またはブラック（Ｂｋ）パッチの検出時にはロー（Ｌｏ）レベルとなり、カラーパッチの検出時にはハイ（Ｈｉ）レベルとなり、さらに出力変化にかかる時間が十分に短いものをいう。センサ出力が理想的である場合には、センサ出力が立ち上がり／立ち下がり始めてからスレッショルド電圧を超える／下回るまでの時間が十分に短いため、検出タイミングのずれは生じない。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an ideal sensor output waveform when the position detection pattern 204 is detected by the photosensor 60a. The ideal sensor output here is a low (Lo) level when detecting the surface (background) or black (Bk) patch of the intermediate transfer belt 31, and a high (Hi) level when detecting a color patch. The time required for change is short enough. When the sensor output is ideal, the time from when the sensor output starts rising / falling down until it exceeds / falls below the threshold voltage is sufficiently short, so that the detection timing does not shift.

しかし実際には、センサ出力の立ち上がり／立ち下がり速度は、中間転写ベルト３１の回転速度や位置検出用パターンの濃度、フォトセンサ６０ａの光学的特性などに依存するため、出力変化を検知するにはある程度の時間がかかる。   In practice, however, the rising / falling speed of the sensor output depends on the rotational speed of the intermediate transfer belt 31, the density of the position detection pattern, the optical characteristics of the photosensor 60a, and the like. It takes some time.

図１１は、フォトセンサ６０ａの理想的なセンサ出力波形と実際のセンサ出力波形とを対比させた図である。同図（ａ）が理想的なセンサ出力を示し、同図（ｂ）が実際のセンサ出力を示している。また同図（ｃ）は、同図（ａ）の波形と同図（ｂ）の波形を重ね合わせ、検出タイミングのずれを示したものである。   FIG. 11 is a diagram in which an ideal sensor output waveform of the photosensor 60a is compared with an actual sensor output waveform. FIG. 2A shows an ideal sensor output, and FIG. 2B shows an actual sensor output. FIG. 6C shows the detection timing shift by superimposing the waveform of FIG. 10A and the waveform of FIG.

図１１（ｂ）に示すように、実際のセンサ出力では、中間転写ベルト３１の表面（下地）とブラック（Ｂｋ）パッチの各反射特性が異なることから、検出電圧レベルも異なっている。また、フォトセンサ６０ａの特性上、センサ出力の立ち上がり速度と立ち下がり速度も異なる。したがって、中間転写ベルト３１の表面（下地）の検出からカラーパッチの検出に移るときのセンサ出力の立ち上がり、カラーパッチの検出からブラック（Ｂｋ）パッチの検出に移るときのセンサ出力の立ち下がりの各々の傾きが異なる。また、ブラック（Ｂｋ）パッチの検出からカラーパッチの検出に移るときのセンサ出力の立ち上がり、カラーパッチの検出から中間転写ベルト３１の表面（下地）の検出に移るときのセンサ出力の立ち下がりの各々の傾きも異なる。各々の傾きが異なると、各々の検出タイミングのずれ量も異なる。   As shown in FIG. 11B, the actual sensor output has different detection voltage levels because the reflection characteristics of the surface (underground) of the intermediate transfer belt 31 and the black (Bk) patch are different. Further, due to the characteristics of the photosensor 60a, the rising speed and falling speed of the sensor output are also different. Therefore, each of the rise of the sensor output when moving from the detection of the surface (background) of the intermediate transfer belt 31 to the detection of the color patch, and the fall of the sensor output when moving from the detection of the color patch to the detection of the black (Bk) patch. The slope of is different. In addition, the sensor output rises when the black (Bk) patch detection shifts to the color patch detection, and the sensor output rises when the color patch detection shifts to the surface (background) detection of the intermediate transfer belt 31. The inclination of is also different. When each inclination is different, each detection timing shift amount is also different.

図１１（ｃ）に示すように、センサ出力が立ち上がってスレッショルド電圧を超えるまでにかかる時間Ｔａ１と時間Ｔｂ１も、センサ出力が立ち下がってスレッショルド電圧を下回るまでにかかる時間Ｔａ２と時間Ｔｂ２も、それぞれ異なっている。このため、各パッチを検出するタイミングは、それぞれ異なる検出ずれを持っている。   As shown in FIG. 11C, the time Ta1 and time Tb1 required for the sensor output to rise and exceed the threshold voltage, and the time Ta2 and time Tb2 required for the sensor output to fall and fall below the threshold voltage, respectively, Is different. For this reason, the detection timing of each patch has a different detection deviation.

ただし、検出ずれが生じたとしても、そのずれ量がそれぞれ等しければ、カラー間における色ずれの検出には影響しない。   However, even if a detection shift occurs, it does not affect the detection of a color shift between colors if the shift amounts are equal.

図１２は、位置検出用パターン２０４において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の濃度が等しい場合（（ａ））と等しくない場合（（ｂ））のフォトセンサ６０ａのセンサ出力波形の一例を示す図である。   FIG. 12 shows a photo sensor 60a when the density of each color of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) is equal ((a)) and not equal ((b)) in the position detection pattern 204. It is a figure which shows an example of this sensor output waveform.

図１２（ａ）に示すように、各色の濃度が等しい場合には各パッチの検出電圧レベルも等しくなるため、カラー各色毎に等しい検出ずれが生じることになる。カラー各色が全てブラック（Ｂｋ）に対して等しい検出ずれを持つため、相対的に見るとカラー間においては検出ずれによる色ずれ検出精度は低下しない。   As shown in FIG. 12A, when the density of each color is the same, the detection voltage level of each patch is also equal, so that an equal detection deviation occurs for each color. Since all the colors have the same detection shift with respect to black (Bk), the color shift detection accuracy due to the detection shift does not decrease between colors when viewed relatively.

一方、図１２（ｂ）に示すように、各色の濃度に差がある場合には、濃度が薄い色と濃度が濃い色とでフォトセンサ６０ａの出力レベルに差が生じる結果、検出ずれ量も異なる。   On the other hand, as shown in FIG. 12B, when there is a difference in the density of each color, the difference in the output level of the photosensor 60a occurs between the light color and the dark color, resulting in a detection deviation amount. Different.

図１３は、濃度差のある２つの位置検出用パターン２０４をフォトセンサ６０ａによって検出して得られた２つのセンサ出力を重ね合わせた図である。   FIG. 13 is a diagram in which two sensor outputs obtained by detecting two position detection patterns 204 having a difference in density by the photosensor 60a are superimposed.

同図に示すように、各カラーパッチを検出する際のフォトセンサ６０ａの出力レベルが異なるため、センサ出力の立ち上がり／立ち下がりにかかる時間も異なる。このため、センサ出力が立ち上がって／立ち下がってからスレッショルド電圧を超える／下回るまでにかかる時間には、各濃度間でずれ、つまり時間差Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔｂ１，Ｔｂ２が生ずる。よって、濃度が濃いパッチと薄いパッチとでは、検出結果にずれが生じてしまい、色ずれ検出精度が低下してしまう。   As shown in the figure, since the output level of the photosensor 60a when detecting each color patch is different, the time required for rising / falling of the sensor output is also different. For this reason, in the time taken from when the sensor output rises / falls to when it exceeds / falls below the threshold voltage, deviations occur between the respective concentrations, that is, time differences Ta1, Ta2, Tb1, and Tb2. Accordingly, the detection result is deviated between the patch having a high density and the patch having a low density, and the color misregistration detection accuracy is lowered.

図１４は、濃度が薄くてもカラー間で濃度差がない位置検出用パターン２０４をフォトセンサ６０ａによって検出して得られたセンサ出力の一例を示す図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a sensor output obtained by detecting the position detection pattern 204 with no density difference between colors even when the density is low by the photosensor 60a.

同図に示すように、濃度が薄い状態でもカラー間の濃度が統一されていれば、フォトセンサ６０ａの出力レベルが等しくなるため、相対的に見るとカラー間での検出ずれは生じない。このように、カラー間の検出ずれの影響を低減するためには、位置検出用パターン２０４を形成するときにカラー間の濃度を統一することが重要となる。   As shown in the figure, even if the density is low, if the density between the colors is uniform, the output level of the photosensor 60a becomes equal, so that there is no detection shift between the colors when viewed relatively. As described above, in order to reduce the influence of detection deviation between colors, it is important to unify the density between colors when the position detection pattern 204 is formed.

しかし、「発明が解決しようとする課題」欄で前述したように、カラー間の濃度を統一して位置検出用パターン２０４を形成しようとしても、装置の耐久状態や環境条件によっては、位置検出用パターン２０４の後端部の濃度が濃くなることがある。この後端部の濃度が濃くなる現象を、以下「後端掃き寄せ」という。   However, as described above in the section “Problems to be Solved by the Invention”, even if it is attempted to form the position detection pattern 204 by unifying the density between colors, depending on the durability state of the apparatus and environmental conditions, the position detection pattern The density at the rear end of the pattern 204 may be high. This phenomenon in which the density at the rear end increases is hereinafter referred to as “rear end sweeping”.

図１５は、後端掃き寄せのあるパッチをフォトセンサ６０ａによって検出して得られたセンサ出力の一例を示す図である。同図（ａ）は、後端掃き寄せのあるパッチ（位置検出用パターン２０４の一部）を示し、同図（ｂ）は、同図（ａ）のパッチをフォトセンサ６０ａによって読み取ったときの出力波形を示し、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の一部拡大図を示している。同図（ｂ），（ｃ）中、破線は、後端掃き寄せのないパッチをフォトセンサ６０ａによって検出して得られた出力波形を示している。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a sensor output obtained by detecting a patch with trailing edge sweeping by the photosensor 60a. FIG. 4A shows a patch (a part of the position detection pattern 204) with a trailing edge sweep, and FIG. 4B shows a patch when the patch in FIG. 4A is read by the photosensor 60a. The output waveform is shown, and FIG. 10C shows a partially enlarged view of FIG. In FIGS. 5B and 5C, the broken line indicates the output waveform obtained by detecting the patch without trailing edge sweeping by the photosensor 60a.

フォトセンサ６０ａが、位置検出用パターン２０４の後端掃き寄せ部分からの乱反射光を検出すると、センサ出力レベルは、図１５（ｂ）のように上昇する。この結果、センサ出力は、通常のレベル、つまり破線で示すレベルより高いレベルから低下する。中間転写ベルト３１は、所定方向に回転し、該中間転写ベルト３１上に形成された位置検出用パターン２０４は中間転写ベルト３１の回転に伴って所定方向に移動する。中間転写ベルト３１の回転速度、つまり位置検出用パターン２０４の移動速度は一定であるので、図１５（ｃ）に示すように、センサ出力の立下り波形の傾きが変わる。このため、センサ出力がスレッショルド電圧レベルを下回るまでにかかる時間は増大する。つまり、位置検出用パターン２０４の検出幅が実際の幅よりも太く検知されるので、太く検知された量に比例して位置検出用パターン２０４の位置を誤検知することになる。なお、位置検出用パターン２０４における位置検出は、パターンの先端側と後端側との中点を位置検出パターンの形成位置として特定する。   When the photosensor 60a detects irregularly reflected light from the rear end sweeping portion of the position detection pattern 204, the sensor output level rises as shown in FIG. As a result, the sensor output decreases from a normal level, that is, a level higher than the level indicated by the broken line. The intermediate transfer belt 31 rotates in a predetermined direction, and the position detection pattern 204 formed on the intermediate transfer belt 31 moves in a predetermined direction as the intermediate transfer belt 31 rotates. Since the rotation speed of the intermediate transfer belt 31, that is, the moving speed of the position detection pattern 204 is constant, the slope of the falling waveform of the sensor output changes as shown in FIG. This increases the time it takes for the sensor output to fall below the threshold voltage level. That is, since the detection width of the position detection pattern 204 is detected to be thicker than the actual width, the position of the position detection pattern 204 is erroneously detected in proportion to the detected amount. In the position detection in the position detection pattern 204, the midpoint between the leading end side and the trailing end side of the pattern is specified as the position detection pattern forming position.

次に、後端掃き寄せの発生メカニズムについて説明する。   Next, the generation mechanism of rear end sweeping will be described.

図１６は、ベタ画像の移動方向後端部（以下、単に「後端部」という。）付近の感光ドラム１１ａ上の電位状況の一例を示す図である。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a potential state on the photosensitive drum 11a in the vicinity of the rear end portion of the solid image in the moving direction (hereinafter, simply referred to as “rear end portion”).

同図に示すように、ベタ部γの電位は、潜像電位ＶＬであり、ベタ部γに隣接する白地部εの電位は、暗電位ＶＤである。ここで、現像装置１４ａの現像スリーブ１４ａ１（図１７参照）の電位は、現像電源により電位Ｖdcである。後端掃き寄せは、感光ドラム１１ａ上に形成された静電潜像においてベタ画像を形成した際に、ベタ画像の後端部において、感光ドラム１１ａの表面移動方向で上流に形成されたベタ部γと下流に形成された白地部εとの境界付近で発生する。   As shown in the figure, the potential of the solid portion γ is the latent image potential VL, and the potential of the white background portion ε adjacent to the solid portion γ is the dark potential VD. Here, the potential of the developing sleeve 14a1 (see FIG. 17) of the developing device 14a is the potential Vdc by the developing power source. The rear end sweeping is a solid portion formed upstream in the surface movement direction of the photosensitive drum 11a at the rear end portion of the solid image when a solid image is formed on the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11a. It occurs near the boundary between γ and the white background ε formed downstream.

図１７は、感光ドラム１１ａの回転方向と現像スリーブ１４ａ１の回転方向が逆方向であるカウンタ現像方式を用いて現像した様子を示す図である。   FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which development is performed using a counter development method in which the rotation direction of the photosensitive drum 11a and the rotation direction of the developing sleeve 14a1 are opposite to each other.

同図に示すように、現像装置１４ａは、感光ドラム１１ａと現像スリーブ１４ａ１との対向部近傍の電気的な現像領域（現像ニップ）Ｚにおいて、感光ドラム１１ａ上に形成された静電潜像に対して非磁性トナーを現像する。また、現像領域Ｚの現像スリーブ１４ａ１の回転方向上流端部を“Ａ”とし、下流端部を“Ｂ”とする。上流端部Ａでは、まだ現像作業が行われていないトナー濃度の高い現像剤が、現像容器（図示せず）から現像スリーブ１４ａ１に担持され搬送されてきる。そして、現像スリーブ１４ａ１に印加された現像バイアスの交流成分により、現像剤中の磁性キャリアから非磁性トナーが遊離する状態になる。ここで、特定の状態でトナーが現像領域Ｚの上流端部Ａに搬送されてくると、磁性キャリアから遊離したトナーが白地部εよりベタ部γへ移動するように電界がかかっているので、ベタ部γと白地部εの境界ではベタ部γのエッジにトナーが集中しやすくなる。特定の状態とは、感光ドラム１１ａの回転方向により現像領域Ｚを通過して潜像電位ＶＬと現像スリーブ１４ａ１の電位Ｖdcとの差分である現像コントラストＶcont（図１６参照）に対して、トナーの現像が不十分な状態をいう。トナーの現像が不十分な状態とは、現像スリーブ１４ａ１の電位がＶdcまで達しない状態をいう。   As shown in the figure, the developing device 14a generates an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11a in an electrical development region (development nip) Z in the vicinity of the facing portion between the photosensitive drum 11a and the developing sleeve 14a1. On the other hand, the nonmagnetic toner is developed. Further, the upstream end portion in the rotation direction of the developing sleeve 14a1 in the developing region Z is set to “A”, and the downstream end portion is set to “B”. At the upstream end A, a developer having a high toner concentration that has not been developed yet is carried and conveyed from the developing container (not shown) to the developing sleeve 14a1. Then, the non-magnetic toner is released from the magnetic carrier in the developer by the AC component of the developing bias applied to the developing sleeve 14a1. Here, when the toner is conveyed to the upstream end A of the development area Z in a specific state, an electric field is applied so that the toner released from the magnetic carrier moves from the white background ε to the solid portion γ. At the boundary between the solid part γ and the white background part ε, the toner tends to concentrate on the edge of the solid part γ. The specific state refers to the development contrast Vcont (see FIG. 16) that is the difference between the latent image potential VL and the potential Vdc of the development sleeve 14a1 through the development region Z depending on the rotation direction of the photosensitive drum 11a. A state where development is insufficient. The state where toner development is insufficient means a state where the potential of the developing sleeve 14a1 does not reach Vdc.

このようにして、位置検出用パターン２０４の後端部に濃度が濃くなる現象が発生し得るが、この現象は、装置の耐久条件や環境の変動によって影響度が異なる。その結果、色ずれ補正の精度も変動する。そこで本実施の形態は、後端掃き寄せのある位置検出用パターン２０４をフォトセンサ６０ａ，６０ｂによって検出して得られた歪みのあるセンサ出力の歪みの影響を相殺したセンサ出力が得られるように補正した補正後の位置検出用パターン２０４を形成する。   In this way, a phenomenon in which the density increases at the rear end portion of the position detection pattern 204 may occur, but the degree of influence of this phenomenon varies depending on the durability condition of the apparatus and environmental fluctuations. As a result, the accuracy of color misregistration correction also varies. Therefore, in the present embodiment, a sensor output is obtained in which the influence of the distortion of the distorted sensor output obtained by detecting the position detection pattern 204 with the trailing edge sweeping by the photosensors 60a and 60b is offset. A corrected position detection pattern 204 is formed.

以下、この制御方法について説明するが、この制御方法では、フォトセンサ６０ａ，６０ｂからの検知信号ｓ１ａ，ｓ１ｂのいずれに対しても同じ制御を行うため、フォトセンサ６０ａからの検知信号ｓ１ａに対する制御についてのみ説明する。   Hereinafter, this control method will be described. In this control method, since the same control is performed on both of the detection signals s1a and s1b from the photosensors 60a and 60b, the control on the detection signal s1a from the photosensor 60a is performed. Only explained.

図１８は、この制御方法を説明するための図である。同図（ａ）は、後端掃き寄せのある位置検出用パターン２０４をフォトセンサ６０ａによって検出して得られたセンサ出力の一例を示す図である。この出力波形は、受光回路３３０ａ（図５参照）からの検知信号ｓ１ａをデジタルデータに変換して、システムコントローラ１０１のＲＡＭ１０１ｃに格納したものを時系列に並べたものである。以下、検知信号ｓ１ａをデジタルデータ（デジタル信号）に変換したものを「検知データｓ１ａ」という。   FIG. 18 is a diagram for explaining this control method. FIG. 6A is a diagram showing an example of sensor output obtained by detecting the position detection pattern 204 with the trailing edge sweeping by the photosensor 60a. This output waveform is obtained by converting the detection signal s1a from the light receiving circuit 330a (see FIG. 5) into digital data and storing them in the RAM 101c of the system controller 101 in time series. Hereinafter, the detection signal s1a converted into digital data (digital signal) is referred to as “detection data s1a”.

検知データｓ１ａは、所定のサンプリング周期でサンプリングした検出値をＡ／Ｄ変換したデータであり、サンプリング周波数を上げることで、出力波形の特徴、本実施の形態では、後端掃き寄せによる波形の歪みを高精度に検出することができる。   The detection data s1a is data obtained by A / D-converting a detection value sampled at a predetermined sampling period. By increasing the sampling frequency, the characteristics of the output waveform, in this embodiment, waveform distortion due to trailing edge sweeping. Can be detected with high accuracy.

フォトセンサ６０ａが中間転写ベルト３１の表面（下地）の検出から位置検出用パターン２０４の移動方向の先端（以下、単に「先端」という。）、つまり最初のカラーパッチの先端の検出に移ると、検知データｓ１ａのレベルが上昇を開始する。ＣＰＵ１０１ａは、検知データｓ１ａのレベルがほぼ安定した部分を、位置検出用パターン２０４の先端ｓｍｐＦ(０)と判定する。   When the photosensor 60a shifts from detection of the surface (base) of the intermediate transfer belt 31 to detection of the front end in the moving direction of the position detection pattern 204 (hereinafter simply referred to as “front end”), that is, the front end of the first color patch. The level of the detection data s1a starts to rise. The CPU 101a determines that the portion where the level of the detection data s1a is substantially stable is the tip smpF (0) of the position detection pattern 204.

そして、フォトセンサ６０ａが最初のカラーパッチの移動方向の後端（以下、単に「後端」という。）の検出からブラックパッチの先端の検出に移ると、検知データｓ１ａのレベルは下降を開始する。ＣＰＵ１０１ａは、検知データｓ１ａのレベルが下降する直前の部分を最初のカラーパッチの後端ｓｍｐＦ(ｎ)と判定する。   When the photosensor 60a shifts from detection of the rear end of the first color patch moving direction (hereinafter simply referred to as “rear end”) to detection of the front end of the black patch, the level of the detection data s1a starts to decrease. . The CPU 101a determines that the portion immediately before the level of the detection data s1a decreases is the rear end smpF (n) of the first color patch.

ここで、ｓｍｐＦ(０)が検出されてからｓｍｐＦ(ｎ)が検出されるまでに、サンプリングは、例えば一定周期毎に、ｎ回実施されるものとしている。例えば、ｓｍｐＦ(０)からｓｍｐＦ(ｎ)までの範囲がフォトセンサ６０ａの検知面を通過する時間を１０ｍｓとし、サンプリング間隔を１０μｓとすると、ｓｍｐＦ(０)からｓｍｐＦ(ｎ)までに１０００ポイントのデータが取得されることになる。   Here, sampling is assumed to be performed n times, for example, at regular intervals after smpF (0) is detected and before smpF (n) is detected. For example, if the time from the smpF (0) to the smpF (n) passes through the detection surface of the photosensor 60a is 10 ms and the sampling interval is 10 μs, 1000 points from smpF (0) to smpF (n) Data will be acquired.

さらに、フォトセンサ６０ａがブラックパッチの後端の検出から２番目、つまり最後のカラーパッチの先端の検出に移ると、検知データｓ１ａのレベルは再度上昇を開始する。ＣＰＵ１０１ａは、検知データｓ１ａのレベルがほぼ安定した部分を、位置検出用パターン２０４の最後のカラーパッチの先端ｓｍｐＲ(０)と判定する。   Furthermore, when the photosensor 60a moves from detection of the trailing edge of the black patch to detection of the second, that is, the leading edge of the last color patch, the level of the detection data s1a starts increasing again. The CPU 101a determines the portion where the level of the detection data s1a is almost stable as the tip smpR (0) of the last color patch of the position detection pattern 204.

そして、フォトセンサ６０ａが最後のカラーパッチの後端の検出から中間転写ベルト３１の表面（下地）の検出に移ると、検知データｓ１ａのレベルは再度下降を開始する。ＣＰＵ１０１ａは、検知データｓ１ａのレベルが下降する直前の部分を最後のカラーパッチの後端ｓｍｐＲ(ｎ)と判定する。   When the photosensor 60a shifts from detection of the rear end of the last color patch to detection of the surface (background) of the intermediate transfer belt 31, the level of the detection data s1a starts to decrease again. The CPU 101a determines the portion immediately before the level of the detection data s1a is lowered as the rear end smpR (n) of the last color patch.

なお本実施の形態では、検知データｓ１ａのレベルがほぼ安定する部分と、検知データｓ１ａのレベルが下降する直前の部分は、検知データｓ１ａの各値を順次比較し、その変動値が所定値以下または所定値以上になるかどうかで判定している。もちろん、この方法に限定されず、適切な方法を用いて判定すればよい。   In the present embodiment, each value of the detection data s1a is sequentially compared between a portion where the level of the detection data s1a is almost stable and a portion immediately before the level of the detection data s1a is lowered, and the fluctuation value is equal to or less than a predetermined value. Alternatively, the determination is made based on whether or not the value exceeds a predetermined value. Of course, the determination is not limited to this method, and an appropriate method may be used.

図１８（ａ）中、斜線で示す領域Ｍは、位置検出用パターン２０４の後端部の濃度が高くなった部分である。この濃度が高くなった部分の検出電圧値を“Ｖｐ”と表している。一方、位置検出用パターン２０４の後端の濃度が高くなっていない部分の検出電圧値を“Ｖａ”と表している。   In FIG. 18A, a hatched area M is a portion where the density of the rear end portion of the position detection pattern 204 is high. The detected voltage value of the portion where the concentration is high is expressed as “Vp”. On the other hand, the detected voltage value of the portion where the density at the rear end of the position detection pattern 204 is not high is expressed as “Va”.

ｓｍｐＲ(０)からｓｍｐＲ(ｎ)までのサンプリング値（レベル）がいずれも、ほぼ電圧値Ｖａに近ければ、高精度の色ずれ補正が可能となる。しかし、設定濃度よりも濃度が高くなった部分が位置検出用パターン２０４の後端部に存在して、検出値ＶｐがｓｍｐＲ(０)からｓｍｐＲ(ｎ)までの後端部に存在すると、前述した理由により、色ずれ補正の精度が低下する。   If the sampling values (levels) from smpR (0) to smpR (n) are all close to the voltage value Va, highly accurate color misregistration correction is possible. However, if a portion where the density is higher than the set density exists at the rear end portion of the position detection pattern 204 and the detection value Vp exists at the rear end portion from smpR (0) to smpR (n), For this reason, the accuracy of color misregistration correction decreases.

そこで、本実施の形態では、図１８（ｂ）のようなパターン、すなわち位置検出用パターン２０４の後端部に発生した高濃度部分とほぼ一致するような高濃度部分を位置検出用パターン２０４の先端部に生成して、色ずれ補正の精度を向上させている。   Therefore, in the present embodiment, a pattern as shown in FIG. 18B, that is, a high density portion that substantially coincides with the high density portion generated at the rear end portion of the position detection pattern 204 is included in the position detection pattern 204. It is generated at the tip portion to improve the accuracy of color misregistration correction.

即ち、中間転写ベルト３１上に形成された位置検出用パターンにおける測定出力が、その移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称となるように補正された補正後の位置検出用パターンを形成し、該位置検出用パターンを用いて色ずれを補正するようにした。   That is, the position detection pattern after correction is corrected so that the measurement output in the position detection pattern formed on the intermediate transfer belt 31 is symmetric with respect to the midpoint of the front end and the rear end in the moving direction. A pattern was formed, and color misregistration was corrected using the position detection pattern.

即ち、フォトセンサ６０ａが先端部に高濃度部分が形成された位置検出用パターン２０４を検出すると、そのセンサ出力の、当該先端部に対応する波形の立ち上がりが速くなる。これにより、位置検出用パターン２０４の後端部の高濃度部分による波形の立下りの遅延が相殺（解消）される。ここで、位置検出用パターン２０４の後端部の濃くなった部分の濃度を下げるようなパターンを再形成するのではなく、先頭部分を濃くするパターンを再形成する理由は、後端掃き寄せによる高濃度部の濃度を制御することは困難だからである。   In other words, when the photosensor 60a detects the position detection pattern 204 in which the high density portion is formed at the tip, the rise of the waveform corresponding to the tip of the sensor output is accelerated. As a result, the waveform falling delay due to the high density portion at the rear end of the position detection pattern 204 is canceled (resolved). Here, the reason for re-creating the pattern that darkens the head part, rather than re-forming the pattern that lowers the density of the dark part at the rear end of the position detection pattern 204, is due to sweeping the rear edge. This is because it is difficult to control the density of the high density part.

図１８（ｂ）は、位置検出用パターン２０４の先頭部に形成する波形ｃｏｍｐ(０)〜ｃｏｍｐ(ｎ)を示す図である。   FIG. 18B is a diagram showing waveforms comp (0) to comp (n) formed at the head of the position detection pattern 204. FIG.

この波形ｃｏｍｐ(０)〜ｃｏｍｐ(ｎ)は、ｓｍｐＲ(ｎ)からｓｍｐＲ(０)までのデータから、ｓｍｐＦ(０)からｓｍｐＦ(ｎ)を減算したものである。ただし、ｓｍｐＦ(０)からｓｍｐＦ(ｎ)までのサンプリング数とｓｍｐＲ(０)からｓｍｐＲ(ｎ)までのサンプリング数は通常、異なるため、両サンプリング数のうちの少ない方を基準のサンプリング数として用いる。   The waveforms comp (0) to comp (n) are obtained by subtracting smpF (n) from smpF (0) from data from smpR (n) to smpR (0). However, since the sampling number from smpF (0) to smpF (n) and the sampling number from smpR (0) to smpR (n) are usually different, the smaller one of the two sampling numbers is used as the reference sampling number. .

例えば、ｓｍｐＦ(０)からｓｍｐＦ(ｎ)までのサンプリング数が１０５０個であり、ｓｍｐＲ(０)からｓｍｐＲ(ｎ)までのサンプリング数が９５０個であったときには、算出に用いる基準のサンプリング数を９５０個として、以下の計算を行う。   For example, when the number of samplings from smpF (0) to smpF (n) is 1050 and the number of samplings from smpR (0) to smpR (n) is 950, the reference sampling number used for calculation is The following calculation is performed for 950 pieces.

ｃｏｍｐ(０) ＝ｓｍｐＲ(９４９)−ｓｍｐＦ(０)
ｃｏｍｐ(１) ＝ｓｍｐＲ(９４８)−ｓｍｐＦ(１)
ｃｏｍｐ(２) ＝ｓｍｐＲ(９４７)−ｓｍｐＦ(２)
・・・
ｃｏｍｐ(９４９)＝ｓｍｐＲ(０)−ｓｍｐＦ(９４９)
ここで、ｃｏｍｐ(ｎ)＝０であれば、位置検出用パターン２０４の濃度補正値は“０”であり、ｃｏｍｐ(ｎ)の値が大きいほど、位置検出用パターン２０４の先端部の濃度を濃くする補正を実施する。位置検出用パターン２０４の先端部の濃度を濃くするために、本実施の形態では、レーザ光量を変化させる。 comp (0) = smpR (949) -smpF (0)
comp (1) = smpR (948) -smpF (1)
comp (2) = smpR (947) -smpF (2)
...
comp (949) = smpR (0) −smpF (949)
Here, if comp (n) = 0, the density correction value of the position detection pattern 204 is “0”, and the greater the value of comp (n), the more the density at the tip of the position detection pattern 204 becomes. Make a darkening correction. In this embodiment, the amount of laser light is changed in order to increase the density of the tip of the position detection pattern 204.

図１９は、レーザ光量とパターン濃度の特性の一例を示す図である。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of characteristics of laser light quantity and pattern density.

同図では、例えば、パターン濃度の検出値が“Ｖａ”となるレーザ光量をＰｗ_ａとしたときに、これより濃度の濃い検出値Ｖｐにするにはレーザ光量をＰｗ_ｐにする必要がある。   In the figure, for example, when the laser light quantity at which the pattern density detection value is “Va” is Pw_a, the laser light quantity needs to be Pw_p in order to obtain a detection value Vp having a higher density.

前記計算の結果、ｃｏｍｐ( )＝Ｖｐ−Ｖａ＝Δｄであったとすると、パターン濃度をΔｄだけ高めるために、レーザ光量をΔｐ＝Ｐｗ_ｐ−Ｐｗ_ａだけ高めるように設定する。   As a result of the calculation, if comp () = Vp−Va = Δd, the laser light quantity is set to be increased by Δp = Pw_p−Pw_a in order to increase the pattern density by Δd.

具体的には、位置検出用パターン２０４に対応する静電潜像の移動方向先端部を形成する際の露光装置の露光量を、当該先端部以外の部分を形成する際の露光装置の露光量よりも、例えばΔＰだけ大きくして位置検出用パターン２０４を形成する。これによって、位置検出用パターン２０４の後端部に生じる高濃度部分に対応する高濃度部分を先端部に形成した補正後の位置検出用パターンを形成することができる。   Specifically, the exposure amount of the exposure apparatus when forming the leading end portion in the moving direction of the electrostatic latent image corresponding to the position detection pattern 204 is set as the exposure amount of the exposure apparatus when forming a portion other than the leading end portion. For example, the position detection pattern 204 is formed by increasing it by ΔP. Accordingly, a corrected position detection pattern in which a high density portion corresponding to the high density portion generated at the rear end portion of the position detection pattern 204 is formed at the front end portion can be formed.

図１８（ｃ）は、フォトセンサ６０ａが中間転写ベルト３１上に形成された補正後の位置検出用パターン２０４を検出して得られた出力波形を示している。同図（ｃ）の出力波形の先端部には、同図（ａ）の位置検出用パターン２０４の後端部の領域Ｍに相当する波形が形成されており、出力波形は、先端部と後端部の中点を基準として対称になっている。   FIG. 18C shows an output waveform obtained when the photosensor 60 a detects the corrected position detection pattern 204 formed on the intermediate transfer belt 31. A waveform corresponding to the region M of the rear end portion of the position detection pattern 204 in FIG. 10A is formed at the front end portion of the output waveform in FIG. It is symmetric with respect to the midpoint of the end.

なお、位置検出用パターンの後端部の濃度が濃くなっていても、その濃度変動の度合いによって色ずれ補正結果への影響度は異なる。すなわち、図１８（ａ）における電圧値Ｖａと電圧値Ｖｐの差分値が小さければ、色ずれ補正結果への影響度は少ない。   Even if the density at the rear end of the position detection pattern is high, the degree of influence on the color misregistration correction result differs depending on the degree of density fluctuation. That is, if the difference value between the voltage value Va and the voltage value Vp in FIG. 18A is small, the degree of influence on the color misregistration correction result is small.

そこで本実施の形態では、電圧値Ｖａと電圧値Ｖｐの差分値が所定値を超える場合には、図１８（ａ）中の領域Ｍと同様の高濃度部分を位置検出用パターン２０４の先端部に形成して位置検出用パターンを補正する。そして、補正後の位置検出用パターンに基づいて色ずれ補正を実行する。一方、電圧値Ｖａと電圧値Ｖｐの差分値が所定値以下の場合には、補正前の、検出された位置検出用パターンをそのまま使用して色ずれ補正を実行する。   Therefore, in the present embodiment, when the difference value between the voltage value Va and the voltage value Vp exceeds a predetermined value, the high density portion similar to the region M in FIG. And the position detection pattern is corrected. Then, color misregistration correction is executed based on the corrected position detection pattern. On the other hand, when the difference value between the voltage value Va and the voltage value Vp is equal to or less than a predetermined value, the color misregistration correction is executed using the detected position detection pattern as it is before correction.

これにより、色ずれの補正時間を一律に長くなることを防止するとともに、色ずれの補正精度を向上させることが可能となる。   As a result, it is possible to prevent the color misregistration correction time from being lengthened uniformly and to improve the color misregistration correction accuracy.

図２０は、本実施の形態のカラー複写機、特にＣＰＵ１０１ａが実行する画像形成処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the image forming process executed by the color copying machine of this embodiment, particularly the CPU 101a.

スリープ又はスタンバイ状態からプリントジョブが指示されると、ＣＰＵ１０１ａは、画像形成動作に先立って、画像形成時における色ずれ検出処理を実施すべきタイミングであるかどうかを判定する（ステップＳ１）。ここで、画像形成時における色ずれ量は、前回の色ずれ検出処理からの累積印刷枚数や、本実施の形態のカラー複写機の設置されている環境の変動等によって変動する。したがって、本実施の形態では、前回の色ずれ検出処理からの累積印刷枚数と画像形成動作からの経過時間に基づいて、画像形成時における色ずれ検出処理を実施すべきタイミングか否かを判定している。   When a print job is instructed from the sleep or standby state, the CPU 101a determines whether it is time to perform color misregistration detection processing at the time of image formation prior to the image forming operation (step S1). Here, the amount of color misregistration at the time of image formation varies depending on the cumulative number of printed sheets from the previous color misregistration detection process, the environment in which the color copying machine of this embodiment is installed, and the like. Therefore, in the present embodiment, it is determined whether or not it is time to execute the color misregistration detection process at the time of image formation based on the cumulative number of printed sheets from the previous color misregistration detection process and the elapsed time from the image forming operation. ing.

ステップＳ１の判定の結果、色ずれ検出処理を実施すべきタイミングであるときには、ＣＰＵ１０１ａは、レーザ制御部１１３（図３参照）に濃度調整用パターン２０３の形成開始を指示する（ステップＳ２）。これにより、図９（ａ）のように、レーザ光量を変えて複数段階に濃度を変化させた濃度調整用パターン２０３が中間転写ベルト３１上に形成される。   As a result of the determination in step S1, when it is time to perform the color misregistration detection process, the CPU 101a instructs the laser control unit 113 (see FIG. 3) to start forming the density adjustment pattern 203 (step S2). As a result, as shown in FIG. 9A, a density adjustment pattern 203 in which the density is changed in a plurality of stages by changing the amount of laser light is formed on the intermediate transfer belt 31.

次にＣＰＵ１０１ａは、パターン検知部１１４にＬＥＤオン信号ｓ２ａ，ｓ２ｂを出力し、フォトセンサ６０ａ，６０ｂをオンする。これにより、フォトセンサ６０ａ，６０ｂが濃度調整用パターン２０３を検出すると、発光回路３３１ａ，３３１ｂは、検知信号ｓ１ａ，ｓ１ｂを生成して出力する。ＣＰＵ１０１ａは、発光回路３３１ａ，３３１ｂから検知信号ｓ１ａ，ｓ１ｂを受信し、デジタルの検知データｓ１ａ，ｓ１ｂに変換した後、ＲＡＭ１０１ｃに格納する（ステップＳ３）。   Next, the CPU 101a outputs LED on signals s2a and s2b to the pattern detection unit 114, and turns on the photosensors 60a and 60b. Thus, when the photosensors 60a and 60b detect the density adjustment pattern 203, the light emitting circuits 331a and 331b generate and output the detection signals s1a and s1b. The CPU 101a receives the detection signals s1a and s1b from the light emitting circuits 331a and 331b, converts them into digital detection data s1a and s1b, and stores them in the RAM 101c (step S3).

ＣＰＵ１０１は、検知データｓ１ａ，ｓ１ｂに基づいて演算を行い、その演算結果から位置検出用パターン２０４を形成する際の形成条件（レーザ光量など）を決定して設定する（ステップＳ４）。例えば、初期設定されている目標濃度が“１.４０”であり、検出した濃度調整用パターン２０３のうち、濃度を“１.２５”までしか出すことができない色があったとする。この場合には、ＣＰＵ１０１ａは、全ての色の目標濃度を“１.２５”に統一するというように、検出した濃度に基づいて目標濃度の再設定を行う。なお、ブラック（Ｂｋ）は、濃度が濃い程検出した際のフォトセンサの出力レベルが低くなるため、できるだけ濃度を濃くすることで、ダイナミックレンジを確保するようにする。   The CPU 101 performs a calculation based on the detection data s1a and s1b, and determines and sets a formation condition (laser light amount, etc.) for forming the position detection pattern 204 from the calculation result (step S4). For example, it is assumed that the initially set target density is “1.40”, and the detected density adjustment pattern 203 includes a color that can output only the density up to “1.25”. In this case, the CPU 101a resets the target density based on the detected density so that the target density of all colors is unified to “1.25”. Note that the black (Bk) has a lower output level of the photosensor when detected as the concentration is higher. Therefore, the dynamic range is ensured by increasing the concentration as much as possible.

次にＣＰＵ１０１ａは、レーザ制御部１１３に、ステップＳ４で設定された形成条件で、最低限（例えば、図９（ｂ）に示される個数）の位置検出用パターン２０４の形成開始を指示する（ステップＳ５）。これにより、図９（ｂ）のように、当該形成条件で位置検出用パターン２０４が中間転写ベルト３１上に形成される。   Next, the CPU 101a instructs the laser controller 113 to start forming a minimum number of position detection patterns 204 (for example, the number shown in FIG. 9B) under the formation conditions set in step S4 (step S4). S5). Accordingly, as shown in FIG. 9B, the position detection pattern 204 is formed on the intermediate transfer belt 31 under the formation conditions.

次にＣＰＵ１０１ａは、サンプリング周波数を上げて精度を上げる（ステップＳ６）。そしてＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ３と同様にして、位置検出用パターン２０４をフォトセンサ６０ａ，６０ｂで検出する（ステップＳ７）。   Next, the CPU 101a increases the accuracy by increasing the sampling frequency (step S6). Then, the CPU 101a detects the position detection pattern 204 by the photosensors 60a and 60b, similarly to step S3 (step S7).

次にＣＰＵ１０１ａ（判定手段）は、フォトセンサ６０ａ，６０ｂの検出結果に基づいて、図１８を用いて説明した差分値（＝Ｖｐ−Ｖａ）を算出し、当該差分値が所定値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。この判定の結果、当該差分値が所定値以下である場合には、ＣＰＵ１０１ａ（検出手段）は、フォトセンサ６０ａ，６０ｂが位置検出用パターン２０４を検出して得られた結果をそのまま用いて、各色間の色ずれ量を算出する（ステップＳ１２）。   Next, the CPU 101a (determination unit) calculates the difference value (= Vp−Va) described with reference to FIG. 18 based on the detection results of the photosensors 60a and 60b, and whether the difference value is equal to or less than a predetermined value. It is determined whether or not (step S8). As a result of the determination, if the difference value is equal to or smaller than the predetermined value, the CPU 101a (detection means) uses the result obtained by the photosensors 60a and 60b detecting the position detection pattern 204 as it is, and uses each color. The amount of color misregistration is calculated (step S12).

そして、ＣＰＵ１０１ａ（補正手段）は、この算出された各色間の色ずれ量に基づいて色ずれ補正量を算出し（ステップＳ１３）、算出された色ずれ補正量に基づいて画像形成時の書き出しタイミングを補正する（ステップＳ１４）。   Then, the CPU 101a (correction unit) calculates a color misregistration correction amount based on the calculated color misregistration amount between each color (step S13), and based on the calculated color misregistration correction amount, a writing start timing at the time of image formation. Is corrected (step S14).

さらにＣＰＵ１０１ａは、補正された書き出しタイミングで画像形成を開始し（ステップＳ１５）、所定の画像形成動作が終了すると、画像形成を終了し（ステップＳ１６）、本画像形成処理を終了する。   Further, the CPU 101a starts image formation at the corrected writing start timing (step S15). When the predetermined image forming operation ends, the image formation ends (step S16) and the image forming process ends.

一方、ステップＳ８の判定の結果、当該差分値が所定値を超えた場合には、ＣＰＵ１０１ａは、図１８を用いて説明した制御処理を実行する。つまりＣＰＵ１０１ａ（制御手段）は、位置検出用パターン２０４の後端掃き寄せの影響を相殺するような補正後の位置検出用パターンを形成すべく、レーザスキャナユニットを制御してレーザ光量の調整を行う。そして調整後のレーザ光量によって補正後の位置検出用パターンを中間転写ベルト３１上に形成する（ステップＳ９〜ステップＳ１１）。その後ＣＰＵ１０１ａは、処理をステップＳ８へ戻す。なお、ステップＳ９〜Ｓ１１の処理は、ステップＳ８の判定において、補正後の位置検出用パターンに基づいて算出された差分値が所定値以下となるまで、何度も繰り返して行うようにしてもよいし、１回に限定してもよい。   On the other hand, if the difference value exceeds a predetermined value as a result of the determination in step S8, the CPU 101a executes the control process described with reference to FIG. That is, the CPU 101a (control means) adjusts the laser light quantity by controlling the laser scanner unit so as to form a corrected position detection pattern that cancels the influence of the trailing edge sweeping of the position detection pattern 204. . Then, a corrected position detection pattern is formed on the intermediate transfer belt 31 by the adjusted laser light amount (steps S9 to S11). Thereafter, the CPU 101a returns the process to step S8. Note that the processes in steps S9 to S11 may be performed repeatedly until the difference value calculated based on the corrected position detection pattern is equal to or less than a predetermined value in the determination in step S8. And it may be limited to once.

一方、ステップＳ１の判定の結果、色ずれ補正を実施すべきタイミングでないときには、ＣＰＵ１０１ａは、通常の画像形成を実施した（ステップＳ１７，Ｓ１８）後、本画像形成処理を終了する。   On the other hand, if the result of determination in step S1 is that it is not time to perform color misregistration correction, the CPU 101a performs normal image formation (steps S17 and S18), and then ends this image formation processing.

図２０の画像形成処理によれば、位置検出用パターンに後端掃き寄せが発生し、後端部の濃度が濃くなった場合にも、フォトセンサがその位置検出用パターンを検出して得られた出力波形の歪みの影響を相殺するような補正後の位置検出用パターンが形成される。従って、形成された補正後の位置検出用パターンに基づいて色ずれ補正を行うことによって、色ずれを高精度に補正することができる。   According to the image forming process of FIG. 20, even when the trailing edge sweep occurs in the position detection pattern and the density of the trailing edge portion becomes high, the photosensor can detect the position detection pattern. A corrected position detection pattern is formed so as to cancel the influence of distortion of the output waveform. Therefore, color misregistration can be corrected with high accuracy by performing color misregistration correction based on the formed position detection pattern after correction.

１０ 画像形成部
３０ 中間転写ユニット
３１ 中間転写ベルト
１１ａ〜１１ｄ 感光ドラム
６０ａ，６０ｂ フォトセンサ
１０１ システムコントローラ
１０１ａ ＣＰＵ
１０１ｂ ＲＯＭ
１０１ｃ ＲＡＭ
１０１ｄ タイマ回路
１１３ レーザ制御部
１１４ パターン検知部
２０３ 濃度調整用パターン
２０４ 位置検出用パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image formation part 30 Intermediate transfer unit 31 Intermediate transfer belt 11a-11d Photosensitive drum 60a, 60b Photo sensor 101 System controller 101a CPU
101b ROM
101c RAM
101d timer circuit 113 laser control unit 114 pattern detection unit 203 density adjustment pattern 204 position detection pattern

Claims (6)

複数の感光体と、前記複数の感光体を露光することによって前記複数の感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記複数の感光体それぞれに対応して設けられ、前記複数の感光体上の前記静電潜像をそれぞれ異なる色のトナーを用いて現像する複数の現像装置とを有し、前記複数の感光体上に現像された複数色のトナー像を転写体に転写する画像形成手段と、
前記複数の感光体を露光して前記複数の感光体上に位置検出用パターンに対応する静電潜像を形成させ、前記複数の感光体上に形成された静電潜像をそれぞれ異なる色の前記トナーによって現像した複数の位置検出用パターンが前記転写体上に転写されるように前記画像形成手段を制御する制御手段と、
前記転写体上に転写された前記複数の位置検出用パターンを検出する検出手段と、
前記検出手段による前記位置検出用パターンの検出結果に基づいて前記転写体上に転写される前記複数色の前記トナー像間の相対位置関係を補正する補正手段と、
前記検出手段から出力される前記位置検出用パターンの出力波形を取得する取得手段と、を有し、
前記制御手段は、前記取得手段によって取得される前記位置検出用パターンの出力波形が、当該位置検出用パターンの移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称となるように、前記露光手段が前記位置検出用パターンに対応する静電潜像を前記複数の感光体上に形成する際に前記感光体を露光する光量を制御することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of photoconductors, exposure means for forming an electrostatic latent image on the plurality of photoconductors by exposing the plurality of photoconductors, and a plurality of the photoconductors, respectively. A plurality of developing devices for developing the electrostatic latent images on the photosensitive member using toners of different colors, and transferring the toner images of the plurality of colors developed on the plurality of photosensitive members to a transfer member; Image forming means;
The plurality of photoconductors are exposed to form electrostatic latent images corresponding to position detection patterns on the plurality of photoconductors, and the electrostatic latent images formed on the plurality of photoconductors have different colors. Control means for controlling the image forming means so that a plurality of position detection patterns developed by the toner are transferred onto the transfer body;
Detection means for detecting the plurality of position detection patterns transferred onto the transfer body;
Correction means for correcting a relative positional relationship between the toner images of the plurality of colors transferred onto the transfer body based on a detection result of the position detection pattern by the detection means;
Obtaining means for obtaining an output waveform of the position detection pattern output from the detection means;
The control means is configured so that the output waveform of the position detection pattern acquired by the acquisition means is symmetric with respect to the midpoint of the front end portion and the rear end portion in the movement direction of the position detection pattern. An image forming apparatus, wherein an exposure unit controls an amount of light that exposes the photosensitive member when forming an electrostatic latent image corresponding to the position detection pattern on the plurality of photosensitive members. 前記移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称となるように形成された位置検出用パターンは、当該位置検出用パターンに対応する静電潜像の移動方向先端部を形成する際の前記露光装置の露光量を、当該先端部以外の部分を形成する際の前記露光装置の露光量よりも大きくして前記位置検出用パターンの移動方向後端部に生じる設定濃度よりも濃度が濃い高濃度部分に基づく影響が解消された位置検出用パターンであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。   The position detection pattern formed so as to be symmetric with respect to the midpoint of the front end portion and the rear end portion in the movement direction forms a front end portion in the movement direction of the electrostatic latent image corresponding to the position detection pattern. The exposure amount of the exposure apparatus at the time is larger than the exposure amount of the exposure apparatus at the time of forming a portion other than the tip portion, and the density is higher than the set density generated at the rear end portion in the movement direction of the position detection pattern. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern is a position detection pattern in which an influence based on a high density portion having a high density is eliminated. 前記制御手段は、前記位置検出用パターンの前記高濃度部分の濃度と、前記設定濃度との濃度差が所定値を超えた場合に、前記移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称な位置検出用パターンを形成するように前記画像出力部を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。   When the density difference between the density of the high density portion of the position detection pattern and the set density exceeds a predetermined value, the control means uses the midpoint of the leading end and the trailing end in the moving direction as a reference. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image output unit is controlled so as to form a symmetrical position detection pattern. 前記補正手段は、前記移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称な位置検出用パターンが形成された場合は、当該移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称な位置検出用パターンに基づいて前記転写体上に形成されるカラー画像の色ずれを補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。   In the case where a symmetrical position detection pattern is formed with reference to the midpoint of the front end portion and the rear end portion in the movement direction, the correction means uses the midpoint of the front end portion and the rear end portion in the movement direction as a reference. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a color shift of a color image formed on the transfer body is corrected based on a symmetrical position detection pattern. 5. 前記補正手段は、前記移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称な位置検出用パターンが形成されない場合は、当該移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称な位置検出用パターンが形成される前の位置検出用パターンに基づいて前記転写体上に形成されるカラー画像の色ずれを補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。   The correction means is symmetrical with respect to the midpoint of the front end portion and the rear end portion in the movement direction when a symmetrical position detection pattern is not formed with respect to the midpoint of the front end portion and the rear end portion in the movement direction. 4. The color misregistration of a color image formed on the transfer body is corrected based on a position detection pattern before a correct position detection pattern is formed. 5. The image forming apparatus described. 前記検出手段は、一定周期毎に前記位置検出用パターンを検出して検出結果を前記制御手段に送信し、前記制御手段は、前記検出手段から送信された前記検出結果をデジタル信号に変換して格納手段に格納すると共に、前記露光手段に対し、前記格納手段に格納された前記検出結果を用いて前記移動方向の先端部と後端部の中点を基準として対称な位置検出用パターンを形成する際の露光量を演算するように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。   The detection means detects the position detection pattern at regular intervals and transmits a detection result to the control means. The control means converts the detection result transmitted from the detection means into a digital signal. In addition to storing in the storage means, a symmetrical position detection pattern is formed on the exposure means with reference to the midpoint of the leading end and the trailing end in the moving direction using the detection result stored in the storing means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is controlled so as to calculate an exposure amount at the time of performing.
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