JP4203987B2

JP4203987B2 - Misregistration amount detection method, misregistration amount detection device, and image forming apparatus

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Publication number: JP4203987B2
Application number: JP2003054394A
Authority: JP
Inventors: 克之北尾
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004264556A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＦＡＸ、複写機、プリンタ、複合機などの画像形成装置における、各色により形成される画像間の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法、位置ずれ量検出装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カラー画像形成装置では、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の出力画像における色ずれをなくすことは画像品質向上のために重要であり、特に、書込み光学系と画像担持体を各色毎に１セット持つ４連タンデム方式の場合、各色の画像がそれぞれ異なる光学系、画像担持体で形成されるため、色ずれは重要な課題となっていた。この色ずれ（各色の画像間の位置ずれ）を補正する方法として、搬送ベルトや中間転写ベルトなどに位置ずれ検出用のパターンを書き込み、このパターンをセンサで読んで、位置ずれ量を検出し、書き込みタイミングや光学系補正手段で補正することが行われている。
【０００３】
こうした位置ずれ量検出方法の一つに、図８に示すように、幅Ｗ１、間隔Ｗ１で配置したブラックのラインのパターンの下に、同じく幅Ｗ１のシアンまたは、マジェンタ、イエローのラインを間隔Ｗ１で配置し、この際ブラックのパターンに対するカラーのパターンのずらし量をＤとした検出パターンで、ＤをステップＳで順に変更した複数の検出パターンを用意し、これらをセンサの読取り方向に配列し、図９に示すように、各検出パターンの出力より近似直線の交点より位置ずれ量を求める手法がある。
【０００４】
また、本出願人により先に出願されている特開平６−１００２号公報（特許文献１）の書き込み位置の自動調整方法は、像担持体により２色のトナー像を形成し、光学センサで検出することで、その形成領域の大きさおよび形状を概略一致させるものである。
また、特開２００２−９１１１９号公報（特許文献２）のものは、最大値、最小値、ずらしパッチより３点で補正量を算出するものである。
また、特開２００２−４０７４６号公報（特許文献３）のものは、左右近似直線交点で位置ずれ量を測定するものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１００２号公報
【特許文献２】
特開２００２−９１１１９号公報
【特許文献３】
特開２００２−４０７４６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８、図９を用いて上述した従来の位置ずれ量検出方法でパターンを配置し位置ずれ量を測定すると、各測定点に振動、ばらつきなどの変動要因が乗ると、算出された位置ずれ量も変動の影響を受けてしまう課題があった。また、上述した特許文献１から３のものも、振動、ばらつきなどの変動要因により生じる位置ずれ量への影響の測定まで考慮されたものではない。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、検出される位置ずれ量に対して、振動、ばらつきなどの変動要因により生じる影響を測定することができる位置ずれ量検出方法、位置ずれ量検出装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
また、他に目的とすることは、上記の変動要因により生じる位置ずれ量の変動の平均値を精度良く求めることができる位置ずれ量検出方法、位置ずれ量検出装置および画像形成装置を提供することである。
さらに、他に目的とすることは、上述した位置ずれ量への影響や変動の平均値を用いて補正し、高画質化を達成することができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
請求項１記載の発明は、複数の画像担持体により無端状移動手段に形成されたパターンを光学検出手段で読み、該複数の画像担持体による書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法であって、基準色による第１のパターン（ＰＢｋ）と、基準色と非基準色とを重ねて該基準色に対する該非基準色のずれ量を変更した複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）及び上記第２のパターンの後に基準色と非基準色とを所定のずれ量ずらして重ねた第３のパターン（ＰＢ）を連続して配置し、上記複数の第２のパターンを上記光学検出手段により読み取って得られた複数の出力値を上記複数の第２のパターンのずれ量の差で除することで１ドットずらした場合の上記光学検出手段の出力差（ΔＶ）を算出するステップと、上記第３パターンを上記光学検出手段で読み取った場合の出力と、上記第１のパターンを上記光学検出手段で読み取った場合の出力との差分を上記１ドットずらした場合の上記光学検出手段の出力差（ΔＶ）により除するとともに、上記所定のずれ量との差を取ることでずれ量を算出するステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、基準色により形成された上記第１のパターン（ＰＢｋ）を複数個置くか、または長くして、そのパターンの光学検出手段による出力値の平均値を上記ＰＢｋの値とし、上記ＰＢｋの測定精度を向上させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記第１のパターン（ＰＢｋ）の配置位置は、上記複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）及び上記第３のパターン（ＰＢ）の配置順序の途中であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）を複数または長い距離に渡って配置し、そのパターンの光学検出手段による出力値の平均値を上記第２のパターンの値とし、上記第２のパターンの測定精度を向上させることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、複数の画像担持体により無端状移動手段に形成されたパターンを光学検出手段で読み、該複数の画像担持体による書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法であって、基準色と非基準色とを重ねて形成し、基準色に対する非基準色のずれ量を変更した複数の第２のパターンを配置し（ＰＡ１〜ＰＡｎ）、出力の変動を測定する区間に非基準色ベタの上に基準色ラインを配置した第３のパターンを副走査方向に連続して配置し（ＰＢ１〜ＰＢｎ）、上記複数の第２のパターンを上記光学検出手段により読み取って得られた複数の出力値を上記複数の第２のパターンのずれ量の差で除することで１ドットずらした場合の上記光学検出手段の出力差（ΔＶ）を算出するステップと、上記第３パターンを上記光学検出手段で読み取った場合の出力を上記１ドットずらした場合の上記光学検出手段の出力差（ΔＶ）により除することでずれ量を算出するステップと、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、複数の画像担持体と、該複数の画像担持体により形成された画像を移動させる無端状移動手段と、該無端状移動手段に形成されたパターンを読み取る光学検出手段とを備え、複数の画像担持体により形成される画像の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出装置であって、画像担持体は、基準色による第１のパターン（ＰＢｋ）と、基準色と非基準色とを重ねて該基準色に対する該非基準色のずれ量を変更した複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）及び上記第２のパターンの後に基準色と非基準色とを所定のずれ量ずらして重ねた第３のパターン（ＰＢ）を連続して配置し、上記複数の第２のパターンを上記光学検出手段により読み取って得られた複数の出力値を上記複数の第２のパターンのずれ量の差で除することで１ドットずらした場合の上記光学検出手段の出力差（ΔＶ）を算出し、上記第３パターンを上記光学検出手段で読み取った場合の出力と、上記第１のパターンを上記光学検出手段で読み取った場合の出力との差分を上記１ドットずらした場合の上記光学検出手段の出力差（ΔＶ）により除するとともに、上記所定のずれ量との差を取ることでずれ量を算出する位置ずれ量算出手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、上記した画像担持体が、基準色により形成された上記第１のパターン（ＰＢｋ）を複数個置くか、または長くして、上記した位置ずれ量算出手段が、そのパターンの光学検出手段による出力値の平均値をＰＢｋの値とし、ＰＢｋの測定精度を向上させることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、上記第１のパターン（ＰＢｋ）の配置位置は、上記複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）及び上記第３のパターン（ＰＢ）の配置順序の途中であることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、上記画像担持体は、上記複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）を複数または長い距離に渡って配置し、上記位置ずれ量算出手段は、そのパターンの光学検出手段による出力値の平均値を上記第２のパターンの値とし、上記第２のパターンの測定精度を向上させることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、複数の画像担持体と、該複数の画像担持体により形成された画像を移動させる無端状移動手段と、該無端状移動手段に形成されたパターンを読み取る光学検出手段とを備え、上記複数の画像担持体により形成される画像の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出装置であって、画像担持体は、基準色と非基準色とを重ねて形成し、基準色に対する非基準色のずれ量を変更した複数の第２のパターンを配置（ＰＡ１〜ＰＡｎ）すると共に、出力の変動を測定する区間に非基準色ベタの上に基準色ラインを配置した第３のパターンを副走査方向に連続して配置し（ＰＢ１〜ＰＢｎ）、上記複数の第２のパターンを上記光学検出手段により読み取って得られた複数の出力値を上記複数の第２のパターンのずれ量の差で除することで１ドットずらした場合の上記光学検出手段の出力差（ΔＶ）を算出し、上記第３パターンを上記光学検出手段で読み取った場合の出力を上記１ドットずらした場合の上記光学検出手段の出力差（ΔＶ）により除することでずれ量を算出する位置ずれ量算出手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る位置ずれ量検出方法、位置ずれ量検出装置および画像形成装置の実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。
まず、各実施形態に共通した画像形成に関する構成について説明する。
【００２６】
本発明の実施形態としての画像形成装置は、図１に示すように、搬送ベルト（無端状移動手段）に沿って各色の画像形成部が並べられた構成を備えるものであり、所謂、タンデムタイプといわれるものである。
すなわち、給紙トレイ１から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙される用紙（記録紙）４を搬送する搬送ベルト５に沿って、この搬送ベルト５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫが配列されている。
これら複数の画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部６Ｙはイエローの画像を、画像形成部６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部６Ｃはシアンの画像を、画像形成部６ＢＫはブラックの画像をそれぞれ形成する。
【００２７】
よって、以下の説明では、画像形成部６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫは画像形成部６Ｙと同様であるので、その画像形成部６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫの各構成要素については、画像形成装置６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、ＢＫによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００２８】
搬送ベルト５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。この駆動ローラ７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ７と、従動ローラ８とが、無端状移動手段である搬送ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
【００２９】
画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最も上のものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト５に吸着されて回転駆動される搬送ベルト５により最初の画像形成部６Ｙに搬送され、ここで、イエローのトナー画像を転写される。
【００３０】
画像形成部６Ｙは、感光体としての感光体ドラム９Ｙ、この感光体ドラム９Ｙの周囲に配置された帯電器１０Ｙ、露光器１１、現像器１２Ｙ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１３Ｙ等から構成されている。露光器１１は、各画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４ＢＫを照射するように構成されている。
【００３１】
画像形成に際し、感光体ドラム（画像担持体）９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｙにより一様に帯電された後、露光器１１からのイエロー画像に対応したレーザ光１４Ｙにより露光され、静電潜像を形成される。現像器１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。
【００３２】
このトナー画像は、感光体ドラム９Ｙと搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）で、転写器１５Ｙの働きにより用紙４上に転写される。この転写により、用紙４上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム９Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１３Ｙにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【００３３】
以上のようにして、画像形成部６Ｙでイエローのトナー画像を転写された用紙４は、搬送ベルト５によって次の画像形成部６Ｍに搬送される。画像形成部６Ｍでは、画像形成部６Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙４上に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。
用紙４は、さらに次の画像形成部６Ｃ、６ＢＫに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム９ＢＫ上に形成された黒のトナー画像とが、用紙４上に重畳されて転写される。こうして、用紙４上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離されて定着器１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００３４】
また、上述した構成により、各画像形成部は、本発明に係る位置ずれ量検出を行うための位置ずれ検出用のパターンを搬送ベルト５上に形成し、センサ１７，１８，１９は、その形成されたパターンを検出する。
このセンサ（光学検出手段）１７，１８、１９は、図１に示すように、画像形成部６ＢＫの下流側に、搬送ベルト５に対向するように配設され、搬送ベルト５が駆動ローラ７により移動される方向に対して直交する主走査方向に沿うように、同一の基板上に支持されている。
また、搬送ベルト５上に形成された位置ずれ検出パターンは、センサ１７，１８、１９により光学的に検出された後、そのセンサ１７，１８、１９より下流側に配設されたクリーニング手段２０により除去される。
【００３５】
また、各実施形態としての位置ずれ量検出方式としての制御を行うための構成の概要を図２に示す。
本発明の実施形態としての画像形成装置は、この図２に示すように、位置ずれ検出パターン印刷手段１０１と、印刷された位置ずれ検出パターンを検出する上述したセンサ１７，１８，１９と、その検出結果を用いて、形成された各色の画像間における位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段１０２と、算出された位置ずれ量に基づいて画像形成時にその位置ずれを起こさないように補正させる位置ずれ量補正手段１０３と、その補正を行って記録紙に画像を形成する書き込み手段１０４と、を備える。
【００３６】
また、各実施形態としての位置ずれ量検出方式としての制御により、上述した位置ずれ検出用のパターンを形成、検出する際の動作の概要を、図３のフローチャートに示す。
まず、画像形成装置の感光体ドラム（画像担持体）９は、検出用のパターンを搬送ベルト５上に印刷する（ステップＳ１）。センサ１７，１８，１９が、その印刷されたパターンをそれぞれ読み取って信号として出力し（ステップＳ２）、位置ずれ量算出手段１０２が、読み取られた信号から各色の画像間における位置ずれ量を算出する（ステップＳ３）。算出された位置ずれ量に基づいて、位置ずれ量補正手段１０３が、露光部１１による露光タイミングなどによる補正量を決定し（ステップＳ４）、その補正量に従って露光部１１、感光体ドラム９などの書き込み手段１０４が記録紙に画像を形成する（ステップＳ５）。
【００３７】
次に、本発明の第１の実施形態による位置ずれ量検出方式について説明する。この第１の実施形態では、位置ずれ検出用のパターンとして、基準色により形成されたパターン（PBk ）と、基準色と非基準色を重ねて形成し、基準色に対する非基準色のずれ量を変更したパターンを少なくとも１つ以上配置し（PA1 〜PAn ）、またずれ量の変動を測定する区間に基準色に対する非基準色のずれ量を一定量としたパターンを多数配置（PB1 〜PBn ）、または連続して長く配置する（PB）。
これらのパターンをセンサ１７，１８，１９が検出した出力値を、位置ずれ量算出手段１０２が測定して位置ずれ量を算出することによって、位置ずれ量の振動、濃度ばらつき、ノイズの影響を測定する。
【００３８】
この第１の実施形態における位置ずれ量検出方式を、PBk １個、PAn は２個（ PA1：４dot シフト、 PA2：８dot シフト）、PBは６dot ずらしで一定連続として実現する場合の例を図４、図５に示す。
各パッチは、この図４に示す例のように連続でなく、間隔を空けて配置されても良い。また各パッチは、図４に示す例のように複数本のラインで構成しなくとも、１ラインのパターンを重ねて形成し、間隔を空けて配置しても良い。また、パターンPBk 、PAn の配置位置は任意であり、PB1 〜PBn 、PBの間に配置しても良い。
【００３９】
ここで、パターンPBk のセンサ出力をＶBk、パターンPAnのセンサ出力ＶAn、パターンPBの各サンプリング点のセンサ出力をＶBn、パターンPBの各サンプリング点のセンサ出力の平均値をＶB 、とする。
なお、パターンに対応する出力値を決定する際は、１点で代表させても良いし、前後の複数点の平均としても良い。またフィルター処理後の値を用いても良い。このことは、本願発明に係る全ての出力値を決定する際において同様である。
画像データ上のパターンPAn のシフト量をDAn とすると、
Ｄ＝DA2 −DA1 ＝８−４＝４dot
パターンのずれに対するセンサ感度は、
ΔＶ＝（ＶA2−ＶA1）／Ｄ
【００４０】
パターンPBの各サンプリング点の位置ズレ量は、パターンPBの画像データ上のシフト量をＺ１とすると、本実施例では、
Ｚ１＝６dot
ΔＸi ＝（ＶBi−ＶBk）／ΔＶ−Ｚ１（ｉ＝１〜ｎ）
で得られる。
この測定結果を統計処理すれば、ずれの平均値やばらつきの分布、標準偏差を得ることができる。これにより、本実施形態としての位置ずれ検出方式によれば、位置ずれの変動の状況を把握することができる。
【００４１】
ここで、PB1 〜PBn またはPBのパターンに対するセンサ１７，１８，１９からの出力値の平均値と、PBk 、PA1 〜PAn のパターンに対するセンサ１７，１８，１９による出力値とから、位置ズレ量の振動、濃度ばらつき、ノイズの影響による変動の平均値としてのズレ量を測定する場合、パターンPBの各サンプリング点のセンサ出力の平均値ＶB を用いて同様に、
ΔＸ＝（ＶB −ＶBk）／ΔＶ−Ｚ１
で、変動の平均のズレ量を求めることができる。
【００４２】
なお、PAn がPA1 の１個のみである場合には、センサ感度を求める際、ＶA2としてＶB1またはＶBを使用すれば良い。
ΔＶ＝（ＶB1−ＶA1）／Ｄ
この場合、Ｄ＝DB1 −DA1 である。
【００４３】
また、上述した第１の実施形態での位置ずれ量検出方式においては、ズレ量の測定精度が基準色のみのパターンPBk の測定精度に影響されるため、基準色により形成されたパターン（PBk ）を複数個置くか、または長くして、そのセンサ１７，１８，１９による出力値の平均値をPBk の値とし、PBk の測定精度を向上させる。PBk の配置位置は任意で、PA、PBの途中などに配置しても良い。
【００４４】
以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、基準色のラインを間隔Ｗ１で配置し、この基準色のパターンに対する非基準色のパターンのずらし量をＤとした検出パターンで、そのＤを順に変更した複数の検出パターンを用意し、これらを図４に示すように、センサの読取り方向に配列し、各センサからの検出パターンの出力より近似直線の交点より位置ずれ量を求める手法としたから、各測定点に振動、ばらつきなどの変動要因が乗って、算出された位置ずれ量が変動の影響を受けてしまったとしても、その変動要因による位置ずれ量への影響を測定することができる。
また、位置ずれ量をセンサの出力変化の時間間隔で測定するのではなく、センサの出力レベルの大小によって測定するため、パターン読み取りの際の変動は排除して、パターンの位置ズレ量として把握することができる。このことにより、パターン書き込みの際の位置ずれ量の変動を、書き込み手段の配置間隔、時間によるずれを考慮して測定することができる。
【００４５】
また、上述したようにして得られた位置ずれ量の変動の状況より、その変動の平均値を求めることにより、それを一定の副走査レジスト調整により補正する場合、位置ずれ量に変動があっても、補正後のずれ量を最小とできるずれ量を得ることができる。
【００４６】
また、上述した位置ずれ量の測定方式で、位置ずれ量の測定精度が基準色のみのパターンPBkの測定精度に影響されることがあっても、そのパターンPBkの測定精度を向上させることができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態による位置ずれ量検出方式について説明する。この第２の実施形態では、位置ずれ検出用のパターンとして、基準色と非基準色を重ねて形成し、基準色に対する非基準色のずれ量を変更したパターンを少なくとも１つ以上配置し（PA1 〜PAn ）、出力の変動を測定する区間に非基準色ベタの上に基準色ラインを配置したパターンを副走査方向に長く配置するか（PB）、または非基準色ベタの上に基準色ラインを配置したパターンを副走査方向に複数個配置する（PB1 〜PBn ）。
これらのパターンからセンサ１７，１８，１９が出力値を測定し、これら測定された出力値より位置ずれ量算出手段１０２が位置ずれ量を算出することによって、振動の影響を除外した変動要因の位置ずれ量への影響を測定する。
【００４８】
この第２の実施形態を、PAn は２個（ PA1：４dot シフト、 PA2：８dot シフト）、PBは６dot ずらしで一定連続として適用した場合の例を図６に示す。各パッチは本実施例のように連続でなく、間隔を空けて配置されても良い。また各パッチは本実施例のように複数本のラインで構成しなくとも、１ラインのパターンを重ねて形成しても良く、間隔を空けて配置しても良い。
またPAn の配置位置は任意であり、PB1 〜PBn 、PBの間に配置しても良い。
【００４９】
ここで、パターンPAn のセンサ出力をＶAn、パターンPBの各サンプリング点のセンサ出力をＶBn、パターンPBの各サンプリング点のセンサ出力の平均値をＶB とし、画像データ上のパターンPAn のシフト量をDAn とすると、
Ｄ＝DA2 −DA1 ＝８−４＝４dot
パターンのずれに対するセンサ感度は、
ΔＶ＝（ＶA2−ＶA1）／Ｄ
【００５０】
パターンPBの各サンプリング点の変動を位置ズレ量に換算するには、そのパターンPBの画像データ上のシフト量をＺ１とすると、本実施例では、
Ｚ１＝６dot
ΔＸi ＝ＶBi／ΔＶ（ｉ＝１〜ｎ）
で、ずれの変動要因を除外した、測定方式自体の変動を位置ずれ量に換算して測定できる。
この測定結果を統計処理すれば、変動のばらつきの分布、標準偏差を得ることができる。このことにより、その変動の状況を把握することができる。
【００５１】
以上のように、本発明の第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態で測定される位置ずれ量における変動要因に対して、基準色と非基準色との間に位置ずれが生じても、パターンの画像データ上は基準色に覆われない非基準色の面積が変動測定区間で常に一定となるようにしてあるので、ずれの変動要因を除外することができ、測定方式自体の変動を測定することができる。
また、位置ずれ量をセンサの出力変化の時間間隔で測定するのではなく、センサの出力レベルの大小によって測定するため、パターン読み取りの際の変動を排除して、パターン書き込みの際の測定方式自体の変動を測定することができる。
【００５２】
また、上述した第１または第２の実施形態での位置ずれ量測定方式では、センサ１７，１８，１９の位置ずれ量検出に対する感度をパターンPA1 〜PAn 、もしくはPB1 より測定するが、さまざまな変動要因の影響を受けると感度に誤差が生じる虞がある。このため、感度を測定するために使用されるパターンPA1 〜PAn とPB1 とを互いに近傍に置くように形成してもよい。
このことにより、感度測定への変動要因の影響を抑えることができる。
【００５３】
また、上述した第１または第２の実施形態での位置ずれ量測定方式では、センサ１７，１８，１９の位置ずれ量検出に対する感度をパターンPA1 〜PAn 、もしくはPB1 より測定するが、さまざまな変動要因の影響を受けると感度に誤差が生じる虞がある。このため、これら感度の測定に使用されるパターンPA1 〜PAn をそれぞれ同一シフト量で複数または連続して（長い距離に渡って）配置し、その平均値を取ることとしてもよい。
このことにより、感度測定への変動要因の影響を抑えることができる。PA1 〜PAn の配置位置は任意で、PA、PBの途中などに配置しても良い。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施形態による位置ずれ量検出方式について説明する。
この第３の実施形態では、位置ずれ検出用のパターンとして、基準色と非基準色とを重ねて形成し、基準色に対する非基準色のずれ量を変更したパターンもしくは一定量のパターンを少なくとも２つ以上配置し（P1〜Pn）、これらのパターンよりセンサ１７，１８，１９による出力値を測定し、これら測定された出力値より各色の画像間の位置ずれ量を算出することによって位置ずれ量を測定する方式において、非基準色の各色のパターンセットの各色のパッチを交互に配置する。
このことにより、感光体ドラム９上の同一距離の振動や変動の影響を測定するために非基準色の各色のパターンセットをそれぞれ同一距離配置する位置ずれ検出方式よりも、パターンの配置距離を短くすることができるものである。
【００５５】
すなわち、副走査の振動など変動要因の影響を考慮するために、パターンをある程度長い距離配置しなければならない場合に、各非基準色の色毎にこの長い距離を配置するとパターンの全長が非常に長くなってしまうことに対し、各色のパッチを交互に配置することにより、この同一の距離内で各色の測定を行うことができ、各色によるパターンの全長を短縮することができる。
【００５６】
この第３の実施形態を、例えば基準色と非基準色１ラインとのパターンを重ねて１つのパッチとし、順に画像データのシフト量を変更して配置するように適用した場合の実施例を図７（Ｂ）に示す。この場合、副走査の振動など変動要因の影響を考慮するために各色毎にパターン図７（Ａ）を一定区間配置するより、図７（Ｂ）のように同じ一定区間内で各色のパターンを交互に配置すれば、パターン全長を短縮できる。
本実施例だけでなく、１つのパッチを複数ラインで構成するパターン、例えば上述した第１または第２の実施形態におけるパターンPBk 、PA1 〜PAn 、PB1 〜PBn などと同様のパターンに適用することも可能である。
【００５７】
以上のように、本発明の第３の実施形態によれば、基準色と非基準色とを重ねたパターンを配置し、センサ１７，１８，１９の出力より位置ずれ量を測定する方式で、副走査の振動など変動要因の影響を考慮するために、パターンをある程度長い距離配置しなければならない場合に、各非基準色の色毎にこの長い距離を配置すると、パターンの全長が非常に長くなってしまうことに対し、各非基準色と基準色とのパッチを各色交互に配置することにより、この非基準色１つにおけるパターンの距離内で各色の測定が行えるため、パターン全長を短縮することができる。
【００５８】
また、上述した各実施形態では、位置ずれ量を検出するために使用されるパターンのライン幅が、センサ１７，１８，１９の検出におけるスポット径より十分に細くなっている。
このことにより、スポット径に対してパターン幅が相対的に太いことによる受光素子の出力の変動を抑えることができる。
【００５９】
また、画像形成装置が、上述した各実施形態としての位置ずれ量検出方式により検出された位置ずれ量を、位置ずれ量補正手段１０３により補正してから記録紙への画像形成を行うことにより、記録紙への画像形成における高画質化を達成することができる。
【００６０】
なお、上述した各実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することが可能である。
例えば、位置ずれの検出に用いられるパターンが搬送ベルトの３箇所に形成され、３箇所に設けられたセンサがそのパターンを検出することとして説明したが、パターンの形成・検出位置は検出の目的（検出項目）によって最適なものとしてよく、例えば搬送ベルト両端の２箇所や中央の１箇所であってもよい。
【００６１】
また、位置ずれの検出に用いられるパターンが搬送ベルトに形成されて検出される構成について説明したが、画像担持体から転写された画像を移動させる無端状移動手段であればこのものに限定されず、例えば中間転写ベルトを用いた構成であっても、本発明は同様に適用可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の位置ずれ量検出方法によれば、振動、ばらつきなどの変動要因により生じる位置ずれ量への影響を測定でき、またその変動の平均値を精度良く求めることができる。
このため、この方法により算出された位置ズレ量を用いて補正すれば、位置ずれを一定のレジスト調整で補正する場合の変動による誤差を最小となるように補正することができる。
また、位置ずれ量をセンサの出力変化の時間間隔で測定するのではなく、センサの出力レベルの大小によって測定するため、パターン読み取りの際の変動を排除して、パターンの位置ズレ量として把握することができる。このため、パターン書き込みの際の位置ずれ量の変動を、書き込み手段の配置間隔、時間によるずれを考慮して測定することができる。
【００６３】
また、位置ずれ検出に使用されるパターンを各色交互に配置することにより、１つの非基準色のパターンと略同一の距離内で各色の測定が行えるため、パターン全長を短縮できると共に、位置ずれ量の検知時間を短縮することができる。
【００６４】
また、本発明の各位置ずれ量検出装置によっても、上記の本発明の各位置ずれ量検出方法の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
また、本発明の画像形成装置によれば、上記の本発明の各位置ずれ量検出装置により検出された位置ずれを補正することにより、記録紙への画像形成における高画質化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に共通した画像形成に関する構成の概要を示す図である。
【図２】各実施形態としての位置ずれ量検出方式としての制御を行うための構成の概要を示すブロック図である。
【図３】各実施形態としての位置ずれ量検出方式としての制御により位置ずれ検出用のパターンを形成、検出する際の動作の概要を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態における位置ずれ検出パターンである副走査変動の影響測定パターンを例示した図である。
【図５】第１の実施形態としての位置ずれ量検出方式における副走査位置ずれ量変動の影響算出方法を例示した図である。
【図６】第２の実施形態における位置ずれ検出パターンである検出の変動の影響測定パターンを例示した図である。
【図７】第３の実施形態における位置ずれ検出パターンを例示した図である。
【図８】従来の位置ずれ量検出パターンを示す図である。
【図９】従来の位置ずれ量算出方法を示す図である。
【符号の説明】
５搬送ベルト（無端状移動手段）
６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫ）画像形成部
９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫ）感光体ドラム（画像担持体）
１１露光器
１７，１８，１９センサ（光学検出手段）
２０クリーニング手段
１０２位置ずれ量算出手段
１０３位置ずれ量補正手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a misregistration amount detection method, misregistration amount detection device, and image forming apparatus for detecting misregistration amounts between images formed by respective colors in an image forming apparatus such as a FAX, a copier, a printer, or a multifunction peripheral. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a color image forming apparatus, it has been important to eliminate color misregistration in output images of magenta, cyan, yellow, and black in order to improve image quality, and in particular, a writing optical system and an image carrier are provided for each color. In the case of the four-tandem system having one set, each color image is formed by a different optical system and image carrier, so color misregistration has been an important issue. As a method of correcting this color misregistration (position misalignment between images of each color), a misregistration detection pattern is written on a conveyance belt or an intermediate transfer belt, and this pattern is read by a sensor to detect the misregistration amount. Correction is performed by writing timing or optical system correction means.
[0003]
As one of such misregistration amount detection methods, as shown in FIG. 8, a cyan, magenta, or yellow line having the same width W1 is placed at the interval W1 below the black line pattern arranged at the width W1 and the interval W1. In this case, a detection pattern in which the shift amount of the color pattern with respect to the black pattern is D, and a plurality of detection patterns in which D is changed in order in step S are prepared, and these are arranged in the reading direction of the sensor. As shown in FIG. 9, there is a method for obtaining a positional deviation amount from the intersection of approximate lines from the output of each detection pattern.
[0004]
In addition, the automatic adjustment method of the writing position disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-1002 (Patent Document 1) previously filed by the present applicant forms a two-color toner image with an image carrier and detects it with an optical sensor. By doing so, the size and shape of the formation region are approximately matched.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-91119 (Patent Document 2) calculates a correction amount at three points from a maximum value, a minimum value, and a shift patch.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-40746 (Patent Document 3) measures the amount of positional deviation at the intersection of left and right approximate straight lines.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-1002
[Patent Document 2]
JP 2002-91119 A
[Patent Document 3]
JP 2002-40746 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if a pattern is arranged by the conventional positional deviation amount detection method described above with reference to FIGS. 8 and 9 and the positional deviation amount is measured, if a variation factor such as vibration or variation is applied to each measurement point, the calculated position is calculated. There was a problem that the amount of deviation was also affected by fluctuations. In addition, the above-mentioned Patent Documents 1 to 3 do not take into account the measurement of the influence on the amount of displacement caused by fluctuation factors such as vibration and variation.
[0007]
The present invention has been made in view of such a situation, and a misregistration amount detection method and misregistration capable of measuring an influence caused by a fluctuation factor such as vibration and variation on a detected misregistration amount. An object of the present invention is to provide a quantity detection device and an image forming apparatus.
Another object of the present invention is to provide a misregistration amount detection method, misregistration amount detection device, and image forming apparatus capable of accurately obtaining an average value of misregistration amount variations caused by the above-described variation factors. It is.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of achieving high image quality by performing correction using the above-described average value of the influence and fluctuation on the positional deviation amount.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve this object, the present invention has the following features.
  According to the first aspect of the present invention, a misregistration amount detection method for detecting a misregistration amount of writing by a plurality of image bearing members by reading a pattern formed on the endless moving unit by a plurality of image bearing members by an optical detection unit. And depending on the reference colorFirstThe shift amount of the non-reference color with respect to the reference color is changed by overlapping the pattern (PBk) with the reference color and the non-reference color.A plurality of second patterns (PA1 to PAn) and a third pattern (PB) in which the reference color and the non-reference color are shifted by a predetermined shift amount after the second pattern are continuously arranged, and The optical detection unit when the plurality of output values obtained by reading the plurality of second patterns by the optical detection unit are divided by one dot by dividing the plurality of output values by the difference in the shift amounts of the plurality of second patterns. The difference between the step of calculating the output difference (ΔV), the output when the third pattern is read by the optical detection means, and the output when the first pattern is read by the optical detection means is 1 And a step of calculating a deviation amount by taking a difference from the predetermined deviation amount while dividing by an output difference (ΔV) of the optical detection means when the dots are displaced.
[0010]
  Claim2The described invention was formed with reference colorsThe firstA plurality of patterns (PBk) are placed or lengthened, and the average value of the output values of the optical detection means of the pattern is set as the value of the PBk, thereby improving the measurement accuracy of the PBk.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, the arrangement position of the first pattern (PBk) is in the middle of the arrangement order of the plurality of second patterns (PA1 to PAn) and the third pattern (PB). It is characterized by.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, the plurality of second patterns (PA1 to PAn) are arranged over a plurality or a long distance, and the average value of the output values of the optical detection means of the pattern is calculated from the second pattern. The measurement accuracy of the second pattern is improved as a value.
[0013]
The invention according to claim 5 is a misregistration amount detection method for detecting a misregistration amount of writing by a plurality of image carriers by reading a pattern formed on an endless moving unit by a plurality of image carriers by an optical detection unit. In this case, the reference color and the non-reference color are overlapped to form a plurality of second patterns in which the shift amount of the non-reference color with respect to the reference color is changed (PA1 to PAn), and output fluctuation is measured. A third pattern in which reference color lines are arranged on a non-reference color plane in a section is continuously arranged in the sub-scanning direction (PB1 to PBn), and the plurality of second patterns are read by the optical detection means. A step of calculating an output difference (ΔV) of the optical detection means when the obtained plurality of output values are shifted by one dot by dividing the plurality of output values by the difference between the shift amounts of the plurality of second patterns; Optical detection of pattern above Calculating a shift amount by dividing the difference between the outputs of the optical detection means in the case of shifting the 1 dot the output when read in step ([Delta] V),
It is provided with.
[0016]
  Claim6The described invention includes a plurality of image carriers, an endless moving unit that moves an image formed by the plurality of image carriers, and an optical detection unit that reads a pattern formed on the endless moving unit. A misregistration amount detection device for detecting misregistration amounts of images formed by a plurality of image carriers, wherein the image carrier is based on a reference colorFirstThe shift amount of the non-reference color with respect to the reference color is changed by overlapping the pattern (PBk) with the reference color and the non-reference color.A plurality of second patterns (PA1 to PAn) and a third pattern (PB) in which the reference color and the non-reference color are shifted by a predetermined shift amount after the second pattern are continuously arranged, and The optical detection unit when the plurality of output values obtained by reading the plurality of second patterns by the optical detection unit are divided by one dot by dividing the plurality of output values by the difference in the shift amounts of the plurality of second patterns. An output difference (ΔV) is calculated, and the difference between the output when the third pattern is read by the optical detection means and the output when the first pattern is read by the optical detection means is shifted by 1 dot. And a positional deviation amount calculating means for calculating the deviation amount by taking the difference from the predetermined deviation amount.
[0018]
  Claim7In the described invention, the image carrier described above is formed with a reference color.The firstA plurality of patterns (PBk) are placed or lengthened, and the positional deviation amount calculation means described above sets the average value of the output values of the optical detection means of the pattern as the value of PBk, thereby improving the measurement accuracy of PBk. It is characterized by.
[0019]
In the invention according to claim 8, the arrangement position of the first pattern (PBk) is in the middle of the arrangement order of the plurality of second patterns (PA1 to PAn) and the third pattern (PB). It is characterized by.
[0020]
According to the ninth aspect of the present invention, the image carrier has the plurality of second patterns (PA1 to PAn) arranged over a plurality of distances or a long distance, and the positional deviation amount calculation means performs optical detection of the patterns. The average value of the output values by the means is used as the value of the second pattern, and the measurement accuracy of the second pattern is improved.
[0021]
According to a tenth aspect of the present invention, there are provided a plurality of image carriers, an endless moving means for moving an image formed by the plurality of image carriers, and an optical detection means for reading a pattern formed on the endless moving means. And a misregistration amount detection device for detecting misregistration amounts of images formed by the plurality of image carriers, wherein the image carrier is formed by superimposing a reference color and a non-reference color, A plurality of second patterns (PA1 to PAn) in which the amount of deviation of the non-reference color with respect to the color is changed are arranged (PA1 to PAn), and a reference color line is arranged on the non-reference color solid in a section in which output fluctuation is measured. Are successively arranged in the sub-scanning direction (PB1 to PBn), and a plurality of output values obtained by reading the plurality of second patterns by the optical detection means are shifted from the plurality of second patterns. Divide by amount difference And calculating the output difference (ΔV) of the optical detection means when the optical detection means is shifted by 1 dot, and the output of the optical detection means when the third pattern is read by the optical detection means is shifted by 1 dot. A positional deviation amount calculating means for calculating the deviation amount by dividing by the output difference (ΔV) is provided.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of a positional deviation amount detection method, a positional deviation amount detection apparatus, and an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, a configuration related to image formation common to the embodiments will be described.
[0026]
As shown in FIG. 1, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a configuration in which image forming portions of respective colors are arranged along a conveyor belt (endless moving means), and is a so-called tandem type. It is said that.
That is, along the transport belt 5 that transports the paper (recording paper) 4 separated and fed by the paper feed roller 2 and the separation roller 3 from the paper feed tray 1, the transport belt 5 is sequentially transported from the upstream side in the transport direction. A plurality of image forming units 6Y, 6M, 6C, 6BK are arranged.
The plurality of image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6BK have the same internal configuration except that the colors of the toner images to be formed are different. The image forming unit 6Y forms a yellow image, the image forming unit 6M forms a magenta image, the image forming unit 6C forms a cyan image, and the image forming unit 6BK forms a black image.
[0027]
Therefore, in the following description, the image forming unit 6Y will be described in detail, but the other image forming units 6M, 6C, 6BK are the same as the image forming unit 6Y, and therefore the image forming units 6M, 6C, 6BK About each component, it replaces with Y attached | subjected to each component of the image forming apparatus 6Y, and the code | symbol distinguished by M, C, BK is displayed on a figure, and description is abbreviate | omitted.
[0028]
The conveyor belt 5 is an endless belt wound around a driving roller 7 and a driven roller 8 that are rotationally driven. The drive roller 7 is driven to rotate by a drive motor (not shown), and the drive motor, the drive roller 7 and the driven roller 8 function as drive means for moving the conveying belt 5 which is an endless moving means. .
[0029]
At the time of image formation, the sheets 4 stored in the sheet feeding tray 1 are sent out in order from the uppermost one, and the first image forming unit 6Y is driven by the conveying belt 5 that is attracted to the conveying belt 5 by electrostatic attraction and is rotationally driven. The yellow toner image is transferred here.
[0030]
The image forming unit 6Y includes a photoconductor drum 9Y as a photoconductor, a charger 10Y disposed around the photoconductor drum 9Y, an exposure device 11, a developing device 12Y, a photoconductor cleaner (not shown), and a static eliminator 13Y. Etc. The exposure device 11 is configured to irradiate laser beams 14Y, 14M, 14C, and 14BK that are exposure lights corresponding to image colors formed by the image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6BK.
[0031]
In the image formation, the outer peripheral surface of the photosensitive drum (image carrier) 9Y is uniformly charged by the charger 10Y in the dark, and then exposed by the laser beam 14Y corresponding to the yellow image from the exposure unit 11, An electrostatic latent image is formed. The developing device 12Y visualizes the electrostatic latent image with yellow toner, thereby forming a yellow toner image on the photosensitive drum 9Y.
[0032]
This toner image is transferred onto the sheet 4 by the action of the transfer unit 15Y at a position (transfer position) where the photosensitive drum 9Y and the sheet 4 on the conveying belt 5 are in contact with each other. By this transfer, an image of yellow toner is formed on the paper 4. After the transfer of the toner image is completed, the photosensitive drum 9Y is wiped away with unnecessary toner remaining on the outer peripheral surface by the photosensitive cleaner, and then is neutralized by the static eliminator 13Y and waits for the next image formation.
[0033]
As described above, the sheet 4 on which the yellow toner image is transferred by the image forming unit 6Y is transported to the next image forming unit 6M by the transport belt 5. In the image forming unit 6M, a magenta toner image is formed on the photosensitive drum 9M by a process similar to the image forming process in the image forming unit 6Y, and the toner image is superimposed on the yellow image formed on the paper 4. And is transcribed.
The paper 4 is further transported to the next image forming units 6C and 6BK, and a cyan toner image formed on the photosensitive drum 9C and a black toner image formed on the photosensitive drum 9BK by the same operation. Are superimposed on the paper 4 and transferred. Thus, a full-color image is formed on the paper 4. The sheet 4 on which the full-color superimposed image is formed is peeled off from the conveying belt 5 and fixed on the image by the fixing device 16, and then discharged to the outside of the image forming apparatus.
[0034]
In addition, with the above-described configuration, each image forming unit forms a misregistration detection pattern for detecting the misregistration amount according to the present invention on the conveyance belt 5, and the sensors 17, 18, and 19 are formed. The detected pattern is detected.
As shown in FIG. 1, the sensors (optical detection means) 17, 18, 19 are arranged on the downstream side of the image forming unit 6 BK so as to face the conveyance belt 5, and the conveyance belt 5 is driven by a driving roller 7. It is supported on the same substrate so as to follow the main scanning direction orthogonal to the moving direction.
The positional deviation detection pattern formed on the conveyor belt 5 is optically detected by the sensors 17, 18, 19, and then cleaned by the cleaning means 20 disposed downstream of the sensors 17, 18, 19. Removed.
[0035]
Moreover, the outline | summary of the structure for performing control as a positional deviation amount detection system as each embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention includes a misregistration detection pattern printing unit 101, the above-described sensors 17, 18, 19 for detecting a misregistration detection pattern printed thereon, Using the detection result, a misregistration amount calculation unit 102 that calculates the misregistration amount between the images of each formed color, and corrects the misregistration so as not to occur during image formation based on the calculated misregistration amount. A positional deviation amount correcting unit 103 and a writing unit 104 that performs the correction and forms an image on a recording sheet are provided.
[0036]
Further, an outline of the operation when forming and detecting the above-described misregistration detection pattern by the control as the misregistration amount detection method as each embodiment is shown in the flowchart of FIG.
First, the photosensitive drum (image carrier) 9 of the image forming apparatus prints a detection pattern on the conveyor belt 5 (step S1). The sensors 17, 18, and 19 each read the printed pattern and output it as a signal (step S2), and the displacement amount calculation means 102 calculates the displacement amount between the images of the respective colors from the read signal. (Step S3). Based on the calculated misregistration amount, the misregistration amount correction means 103 determines a correction amount based on the exposure timing by the exposure unit 11 (step S4), and the exposure unit 11, the photosensitive drum 9, etc. according to the correction amount. The writing unit 104 forms an image on the recording paper (step S5).
[0037]
Next, the positional deviation amount detection method according to the first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, as a misregistration detection pattern, a pattern (PBk) formed with a reference color and a reference color and a non-reference color are formed so as to overlap each other, and a deviation amount of the non-reference color with respect to the reference color is determined. Arrange at least one modified pattern (PA1 to PAn), and arrange many patterns (PB1 to PBn) with a certain amount of non-reference color deviation relative to the reference color in the interval for measuring the deviation amount. Or place them continuously long (PB).
The positional deviation amount calculation means 102 measures the output values detected by the sensors 17, 18, and 19 to calculate the positional deviation amount, thereby measuring the positional deviation amount vibration, density variation, and noise. To do.
[0038]
FIG. 4 shows an example in which the positional deviation amount detection method in the first embodiment is realized as one continuous PBk, two PAn (PA1: 4 dot shift, PA2: 8 dot shift), and PB shifted by 6 dots. As shown in FIG.
The patches may be arranged at intervals instead of being continuous as in the example shown in FIG. In addition, each patch may be formed by overlapping a pattern of one line and spaced apart from each other without being constituted by a plurality of lines as in the example shown in FIG. The arrangement positions of the patterns PBk and PAn are arbitrary and may be arranged between PB1 to PBn and PB.
[0039]
Here, the sensor output of the pattern PBk is VBk, the sensor output VAn of the pattern PAn, the sensor output of each sampling point of the pattern PB is VBn, and the average value of the sensor output of each sampling point of the pattern PB is VB.
When determining the output value corresponding to the pattern, it may be represented by one point or may be an average of a plurality of points before and after. A value after filtering may be used. This is the same in determining all output values according to the present invention.
If the shift amount of the pattern PAn on the image data is DAn,
D = DA2-DA1 = 8-4 = 4dot
Sensor sensitivity to pattern deviation is
ΔV = (VA2−VA1) / D
[0040]
In this embodiment, when the shift amount on the image data of the pattern PB is Z1, the positional deviation amount of each sampling point of the pattern PB is:
Z1 = 6dot
ΔXi = (VBi−VBk) / ΔV−Z1 (i = 1 to n)
It is obtained by.
If this measurement result is statistically processed, an average value of deviation, a distribution of variations, and a standard deviation can be obtained. Thereby, according to the misregistration detection method as this embodiment, it is possible to grasp the status of the misregistration variation.
[0041]
Here, from the average value of the output values from the sensors 17, 18, and 19 for the PB1 to PBn or PB patterns and the output values of the sensors 17, 18, and 19 for the patterns PBk and PA1 to PAn, the positional deviation amount is calculated. When measuring the deviation as the average value of fluctuation due to vibration, density variation, and noise, the average value VB of the sensor output at each sampling point of the pattern PB is used.
ΔX = (VB−VBk) / ΔV−Z1
Thus, the average deviation amount of fluctuation can be obtained.
[0042]
When PAn is only one of PA1, VB1 or VB may be used as VA2 when obtaining the sensor sensitivity.
ΔV = (VB1−VA1) / D
In this case, D = DB1−DA1.
[0043]
Further, in the positional deviation amount detection method in the first embodiment described above, since the measurement accuracy of the deviation amount is affected by the measurement accuracy of the pattern PBk only of the reference color, the pattern (PBk) formed by the reference color. A plurality of sensors are placed or lengthened, and the average value of the output values from the sensors 17, 18 and 19 is set as the value of PBk, thereby improving the measurement accuracy of PBk. The arrangement position of PBk is arbitrary, and may be arranged in the middle of PA and PB.
[0044]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the reference color line is arranged at the interval W1, and the detection pattern in which the shift amount of the non-reference color pattern with respect to the reference color pattern is D, A plurality of detection patterns in which D is changed in order are prepared, and these are arranged in the sensor reading direction as shown in FIG. 4, and the amount of positional deviation is obtained from the intersection of the approximate lines from the output of the detection pattern from each sensor. Even if the calculated misregistration amount is affected by fluctuations due to fluctuation factors such as vibration and dispersion at each measurement point, the effect of the fluctuation factors on the misregistration amount is measured. can do.
In addition, the amount of positional deviation is not measured at the time interval of sensor output change, but is measured by the level of the sensor output level. be able to. As a result, it is possible to measure the variation of the positional deviation amount during pattern writing in consideration of the deviation due to the arrangement interval and time of the writing means.
[0045]
Further, when the average value of the fluctuation is obtained from the situation of the fluctuation of the positional deviation obtained as described above, and the correction is performed by a constant sub-scanning registration adjustment, the positional deviation is varied. In addition, it is possible to obtain a deviation amount that can minimize the deviation amount after correction.
[0046]
Moreover, even if the measurement accuracy of the positional deviation amount is influenced by the measurement accuracy of the pattern PBk of only the reference color, the measurement accuracy of the pattern PBk can be improved. .
[0047]
Next, a misregistration amount detection method according to the second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, as a misregistration detection pattern, a reference color and a non-reference color are formed so as to overlap each other, and at least one pattern in which the deviation amount of the non-reference color with respect to the reference color is changed is arranged (PA1 ~ PAn) In the interval to measure the output fluctuation, a pattern in which the reference color line is placed on the non-reference color solid is placed long in the sub-scanning direction (PB), or the reference color line on the non-reference color solid A plurality of patterns arranged in the sub-scanning direction are arranged (PB1 to PBn).
The sensor 17, 18, 19 measures the output value from these patterns, and the position deviation amount calculating means 102 calculates the position deviation amount based on the measured output value, so that the position of the variation factor excluding the influence of vibration is calculated. Measure the effect on the deviation.
[0048]
FIG. 6 shows an example in which the second embodiment is applied as two constants PAn (PA1: 4 dot shift, PA2: 8 dot shift) and PB is shifted by 6 dots as a constant continuous. The patches may not be continuous as in the present embodiment, but may be arranged at intervals. In addition, each patch may be formed by overlapping a pattern of one line, or may be arranged with an interval, without being constituted by a plurality of lines as in this embodiment.
PAn may be arranged at any position, and may be arranged between PB1 to PBn and PB.
[0049]
Here, the sensor output of the pattern PAn is VAn, the sensor output of each sampling point of the pattern PB is VBn, the average value of the sensor output of each sampling point of the pattern PB is VB, and the shift amount of the pattern PAn on the image data is DAn. Then,
D = DA2-DA1 = 8-4 = 4dot
Sensor sensitivity to pattern deviation is
ΔV = (VA2−VA1) / D
[0050]
In order to convert the variation of each sampling point of the pattern PB into the positional deviation amount, assuming that the shift amount on the image data of the pattern PB is Z1, in this embodiment,
Z1 = 6dot
ΔXi = VBi / ΔV (i = 1 to n)
Thus, it is possible to measure by converting the variation of the measurement method itself, excluding the variation factor of the displacement, into the amount of displacement.
If this measurement result is statistically processed, it is possible to obtain a distribution of fluctuation variations and a standard deviation. As a result, the state of the fluctuation can be grasped.
[0051]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the positional deviation between the reference color and the non-reference color with respect to the variation factor in the positional deviation amount measured in the first embodiment described above. Even if an error occurs, the area of the non-reference color that is not covered by the reference color on the pattern image data is always constant in the fluctuation measurement section, so the deviation variation factor can be excluded and the measurement method The variation of itself can be measured.
In addition, since the amount of displacement is not measured at the sensor output change time interval, but is measured by the sensor output level, fluctuations during pattern reading are eliminated, and the measurement method itself during pattern writing Variation can be measured.
[0052]
In the positional deviation amount measuring method in the first or second embodiment described above, the sensitivity of the sensors 17, 18, and 19 to the positional deviation amount detection is measured from the patterns PA1 to PAn or PB1. If affected by the factors, there is a risk of errors in sensitivity. Therefore, the patterns PA1 to PAn and PB1 used for measuring the sensitivity may be formed so as to be close to each other.
As a result, the influence of the fluctuation factor on the sensitivity measurement can be suppressed.
[0053]
In the positional deviation amount measuring method in the first or second embodiment described above, the sensitivity of the sensors 17, 18, and 19 to the positional deviation amount detection is measured from the patterns PA1 to PAn or PB1. If affected by the factors, there is a risk of errors in sensitivity. For this reason, the patterns PA1 to PAn used for measuring these sensitivities may be arranged in plural or continuously (over a long distance) with the same shift amount, and the average value thereof may be taken.
As a result, the influence of the fluctuation factor on the sensitivity measurement can be suppressed. The arrangement positions of PA1 to PAn are arbitrary, and may be arranged in the middle of PA and PB.
[0054]
Next, a positional deviation amount detection method according to the third embodiment of the present invention will be described.
In the third embodiment, as the pattern for detecting misregistration, a reference color and a non-reference color are formed so as to overlap each other, and a pattern in which the deviation amount of the non-reference color with respect to the reference color is changed or a certain amount of pattern is at least 2. Two or more (P1 to Pn) are arranged, the output values from the sensors 17, 18 and 19 are measured from these patterns, and the amount of positional deviation is calculated by calculating the amount of positional deviation between the images of the respective colors from these measured output values. In the method of measuring the color, patches of each color of the pattern set of each color of the non-reference color are alternately arranged.
As a result, in order to measure the influence of vibrations and fluctuations on the photosensitive drum 9 at the same distance, the pattern disposition distance can be shortened compared to the positional deviation detection method in which the non-reference color pattern sets are disposed at the same distance. Is something that can be done.
[0055]
In other words, in order to consider the influence of fluctuation factors such as sub-scanning vibration, if the pattern must be arranged at a certain distance, if this long distance is arranged for each non-reference color, the total length of the pattern becomes very large. In contrast to the increase in length, by arranging patches of each color alternately, each color can be measured within the same distance, and the total length of the pattern of each color can be shortened.
[0056]
An example in which the third embodiment is applied so that, for example, the pattern of the reference color and one line of the non-reference color is overlapped to form one patch and the shift amount of the image data is sequentially changed and arranged. 7 (B). In this case, in order to consider the influence of fluctuation factors such as sub-scanning vibration, the pattern of each color is arranged in the same fixed section as shown in FIG. If arranged alternately, the total pattern length can be shortened.
Not only this example but also a pattern in which one patch is composed of a plurality of lines, for example, a pattern similar to the pattern PBk, PA1 to PAn, PB1 to PBn, etc. in the first or second embodiment described above may be applied. Is possible.
[0057]
As described above, according to the third embodiment of the present invention, a pattern in which a reference color and a non-reference color are overlaid is arranged, and a positional deviation amount is measured from the outputs of the sensors 17, 18, 19. In order to consider the influence of fluctuation factors such as sub-scanning vibration, if the pattern must be arranged at a certain distance, if this long distance is arranged for each non-reference color, the total length of the pattern becomes very long. In contrast, by arranging patches of each non-reference color and reference color alternately, each color can be measured within the distance of the pattern in one non-reference color, so that the total pattern length is shortened. be able to.
[0058]
Further, in each of the above-described embodiments, the line width of the pattern used for detecting the positional deviation amount is sufficiently narrower than the spot diameter in detection by the sensors 17, 18, and 19.
As a result, fluctuations in the output of the light receiving element due to the relatively wide pattern width with respect to the spot diameter can be suppressed.
[0059]
In addition, the image forming apparatus corrects the misregistration amount detected by the misregistration amount detection method according to each of the above-described embodiments by the misregistration amount correction unit 103 and then forms an image on the recording paper. High image quality can be achieved in image formation on recording paper.
[0060]
Each of the above-described embodiments is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, it has been described that a pattern used for detection of misregistration is formed at three locations on the conveyor belt, and sensors provided at the three locations detect the pattern. It may be optimal depending on the detection item), and may be, for example, two places at both ends of the conveyor belt or one place in the center.
[0061]
In addition, the configuration in which the pattern used for detecting the misregistration is formed and detected on the conveyance belt has been described, but the present invention is not limited to this as long as it is an endless moving unit that moves the image transferred from the image carrier. For example, the present invention can be similarly applied to a configuration using an intermediate transfer belt.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the positional deviation amount detection method of the present invention, it is possible to measure the influence on the positional deviation amount caused by fluctuation factors such as vibration and variation, and to obtain the average value of the fluctuations with high accuracy.
For this reason, if correction is performed using the amount of positional deviation calculated by this method, it is possible to correct the error caused by fluctuations when correcting the positional deviation with a constant registration adjustment.
In addition, the amount of positional deviation is not measured at the time interval of the sensor output change, but is measured by the magnitude of the sensor output level. be able to. For this reason, it is possible to measure the fluctuation of the positional deviation amount at the time of pattern writing in consideration of the deviation due to the arrangement interval and time of the writing means.
[0063]
Also, by arranging the patterns used for misregistration detection alternately in each color, each color can be measured within the same distance as one non-reference color pattern, so the total pattern length can be shortened and the misregistration amount Detection time can be shortened.
[0064]
Also, each positional deviation amount detection device of the present invention can achieve the same effect as the effect of each positional deviation amount detection method of the present invention.
[0065]
In addition, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to achieve high image quality in image formation on recording paper by correcting the misalignment detected by each misregistration amount detection apparatus of the present invention. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration related to image formation common to each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a configuration for performing control as a positional deviation amount detection method as each embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of an operation when forming and detecting a misregistration detection pattern by control as a misregistration amount detection method as each embodiment;
FIG. 4 is a diagram exemplifying a sub-scan fluctuation influence measurement pattern which is a misregistration detection pattern in the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram exemplifying a method for calculating the influence of sub-scanning positional deviation amount fluctuation in the positional deviation amount detection method as the first embodiment;
FIG. 6 is a diagram exemplifying a measurement variation influence measurement pattern which is a misregistration detection pattern in the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a positional deviation detection pattern in the third embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a conventional positional deviation amount detection pattern.
FIG. 9 is a diagram illustrating a conventional positional deviation amount calculation method.
[Explanation of symbols]
5 Conveyor belt (endless moving means)
6 (6Y, 6M, 6C, 6BK) Image forming unit
9 (9Y, 9M, 9C, 9BK) Photosensitive drum (image carrier)
11 Exposure unit
17, 18, 19 Sensor (optical detection means)
20 Cleaning means
102 Misregistration amount calculation means
103 Position shift amount correction means

Claims

複数の画像担持体により無端状移動手段に形成されたパターンを光学検出手段で読み、該複数の画像担持体による書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法であって、
基準色による第１のパターン（ＰＢｋ）と、基準色と非基準色とを重ねて該基準色に対する該非基準色のずれ量を変更した複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）及び前記第２のパターンの後に基準色と非基準色とを所定のずれ量ずらして重ねた第３のパターン（ＰＢ）を連続して配置し、
前記複数の第２のパターンを前記光学検出手段により読み取って得られた複数の出力値を前記複数の第２のパターンのずれ量の差で除することで１ドットずらした場合の前記光学検出手段の出力差（ΔＶ）を算出するステップと、
前記第３パターンを前記光学検出手段で読み取った場合の出力と、前記第１のパターンを前記光学検出手段で読み取った場合の出力との差分を前記１ドットずらした場合の前記光学検出手段の出力差（ΔＶ）により除するとともに、前記所定のずれ量との差を取ることでずれ量を算出するステップと、
を備えたことを特徴とする位置ずれ量検出方法。 A positional deviation amount detection method for reading a pattern formed on an endless moving means by a plurality of image carriers by an optical detection means, and detecting a positional deviation amount of writing by the plurality of image carriers,
A plurality of second patterns (PA1 to PAn) in which the shift amount of the non-reference color with respect to the reference color is changed by overlapping the first pattern (PBk) with the reference color and the reference color and the non-reference color, and the second A third pattern (PB) in which the reference color and the non-reference color are overlapped with a predetermined shift amount after the pattern is continuously arranged,
The optical detection means when the plurality of output values obtained by reading the plurality of second patterns by the optical detection means are divided by one dot by dividing the plurality of output values by the difference in the shift amounts of the plurality of second patterns. Calculating an output difference (ΔV) of
Output of the optical detection means when the difference between the output when the third pattern is read by the optical detection means and the output when the first pattern is read by the optical detection means is shifted by one dot Dividing by the difference (ΔV) and calculating a deviation amount by taking a difference from the predetermined deviation amount;
A positional deviation amount detection method comprising:

基準色により形成された前記第１のパターン（ＰＢｋ）を複数個置くか、または長くして、そのパターンの光学検出手段による出力値の平均値を前記ＰＢｋの値とし、前記ＰＢｋの測定精度を向上させることを特徴とする請求項１記載の位置ずれ量検出方法。A plurality of the first patterns (PBk) formed with reference colors are placed or lengthened, and the average value of the output values of the optical detection means of the pattern is set as the value of the PBk, and the measurement accuracy of the PBk is set. The positional deviation amount detection method according to claim 1 , wherein the positional deviation amount detection method is improved.

前記第１のパターン（ＰＢｋ）の配置位置は、前記複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）及び前記第３のパターン（ＰＢ）の配置順序の途中であることを特徴とする請求項１または２記載の位置ずれ量検出方法。The arrangement position of the first pattern (PBk) is in the middle of the arrangement order of the plurality of second patterns (PA1 to PAn) and the third pattern (PB). 3. The positional deviation amount detection method according to 2.

前記複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）を複数または長い距離に渡って配置し、そのパターンの光学検出手段による出力値の平均値を前記第２のパターンの値とし、前記第２のパターンの測定精度を向上させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の位置ずれ量検出方法。The plurality of second patterns (PA1 to PAn) are arranged over a plurality or a long distance, and an average value of output values of the optical detection means of the pattern is set as the value of the second pattern, and the second pattern The positional deviation amount detection method according to claim 1, wherein the measurement accuracy is improved.

複数の画像担持体により無端状移動手段に形成されたパターンを光学検出手段で読み、該複数の画像担持体による書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法であって、
基準色と非基準色とを重ねて形成し、基準色に対する非基準色のずれ量を変更した複数の第２のパターンを配置し（ＰＡ１〜ＰＡｎ）、
出力の変動を測定する区間に非基準色ベタの上に基準色ラインを配置した第３のパターンを副走査方向に連続して配置し（ＰＢ１〜ＰＢｎ）、
前記複数の第２のパターンを前記光学検出手段により読み取って得られた複数の出力値を前記複数の第２のパターンのずれ量の差で除することで１ドットずらした場合の前記光学検出手段の出力差（ΔＶ）を算出するステップと、
前記第３パターンを前記光学検出手段で読み取った場合の出力を前記１ドットずらした場合の前記光学検出手段の出力差（ΔＶ）により除することでずれ量を算出するステップと、
を備えたことを特徴とする位置ずれ量検出方法。 A positional deviation amount detection method for reading a pattern formed on an endless moving means by a plurality of image carriers by an optical detection means, and detecting a positional deviation amount of writing by the plurality of image carriers,
A plurality of second patterns that are formed by overlapping the reference color and the non-reference color, and in which the shift amount of the non-reference color with respect to the reference color is changed (PA1 to PAn),
A third pattern in which a reference color line is arranged on a non-reference color plane in a section in which output fluctuation is measured is continuously arranged in the sub-scanning direction (PB1 to PBn),
The optical detection means when the plurality of output values obtained by reading the plurality of second patterns by the optical detection means are divided by one dot by dividing the plurality of output values by the difference in the shift amounts of the plurality of second patterns. Calculating an output difference (ΔV) of
Calculating the amount of deviation by dividing the output when the third pattern is read by the optical detection means by the output difference (ΔV) of the optical detection means when the first pattern is shifted;
A positional deviation amount detection method comprising:

複数の画像担持体と、該複数の画像担持体により形成された画像を移動させる無端状移動手段と、該無端状移動手段に形成されたパターンを読み取る光学検出手段とを備え、前記複数の画像担持体により形成される画像の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出装置であって、
前記画像担持体は、基準色による第１のパターン（ＰＢｋ）と、基準色と非基準色とを重ねて該基準色に対する該非基準色のずれ量を変更した複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）及び前記第２のパターンの後に基準色と非基準色とを所定のずれ量ずらして重ねた第３のパターン（ＰＢ）を連続して配置し、
前記複数の第２のパターンを前記光学検出手段により読み取って得られた複数の出力値を前記複数の第２のパターンのずれ量の差で除することで１ドットずらした場合の前記光学検出手段の出力差（ΔＶ）を算出し、前記第３パターンを前記光学検出手段で読み取った場合の出力と、前記第１のパターンを前記光学検出手段で読み取った場合の出力との差分を前記１ドットずらした場合の前記光学検出手段の出力差（ΔＶ）により除するとともに、前記所定のずれ量との差を取ることでずれ量を算出する位置ずれ量算出手段を備えたことを特徴とする位置ずれ量検出装置。 A plurality of image carriers, an endless moving means for moving an image formed by the plurality of image carriers, and an optical detection means for reading a pattern formed on the endless moving means. A misregistration amount detection device for detecting a misregistration amount of an image formed by a carrier,
Wherein the image bearing member, a first pattern by a reference color (PBk), the reference color and a plurality of changing the shift amount of the non-reference color with respect to the reference color overlapping and non-reference color second pattern (PA1 to PAn) and a third pattern (PB) in which the reference color and the non-reference color are shifted by a predetermined shift amount after the second pattern are continuously arranged,
The optical detection means when the plurality of output values obtained by reading the plurality of second patterns by the optical detection means are divided by one dot by dividing the plurality of output values by the difference in the shift amounts of the plurality of second patterns. Output difference (ΔV) is calculated, and the difference between the output when the third pattern is read by the optical detection means and the output when the first pattern is read by the optical detection means is the one dot A position deviation amount calculating means for calculating a deviation amount by taking a difference from the predetermined deviation amount and dividing by an output difference (ΔV) of the optical detection means in the case of deviation Deviation detection device.

前記画像担持体は、基準色により形成された前記第１のパターン（ＰＢｋ）を複数個置くか、または長くして、
前記位置ずれ量算出手段は、そのパターンの光学検出手段による出力値の平均値を前記ＰＢｋの値とし、前記ＰＢｋの測定精度を向上させることを特徴とする請求項６記載の位置ずれ量検出装置。The image carrier has a plurality of the first patterns (PBk) formed with reference colors or lengthened,
7. The positional deviation amount detection device according to claim 6, wherein the positional deviation amount calculation means uses the average value of the output values of the optical detection means of the pattern as the value of the PBk to improve the measurement accuracy of the PBk. .

前記第１のパターン（ＰＢｋ）の配置位置は、前記複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）及び前記第３のパターン（ＰＢ）の配置順序の途中であることを特徴とする請求項６または７記載の位置ずれ量検出装置。The arrangement position of the first pattern (PBk) is in the middle of the arrangement order of the plurality of second patterns (PA1 to PAn) and the third pattern (PB). 8. A positional deviation amount detection device according to 7.

前記画像担持体は、前記複数の第２のパターン（ＰＡ１〜ＰＡｎ）を複数または長い距離に渡って配置し、The image carrier has the plurality of second patterns (PA1 to PAn) arranged over a plurality or a long distance,
前記位置ずれ量算出手段は、そのパターンの光学検出手段による出力値の平均値を前記第２のパターンの値とし、前記第２のパターンの測定精度を向上させることを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載の位置ずれ量検出装置。 7. The positional deviation amount calculating means uses the average value of the output values of the optical detection means of the pattern as the value of the second pattern, and improves the measurement accuracy of the second pattern. The misregistration amount detection device according to any one of 8.

複数の画像担持体と、該複数の画像担持体により形成された画像を移動させる無端状移動手段と、該無端状移動手段に形成されたパターンを読み取る光学検出手段とを備え、前記複数の画像担持体により形成される画像の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出装置であって、
前記画像担持体は、基準色と非基準色とを重ねて形成し、基準色に対する非基準色のずれ量を変更した複数の第２のパターンを配置（ＰＡ１〜ＰＡｎ）すると共に、出力の変動を測定する区間に非基準色ベタの上に基準色ラインを配置した第３のパターンを副走査方向に連続して配置し（ＰＢ１〜ＰＢｎ）、
前記複数の第２のパターンを前記光学検出手段により読み取って得られた複数の出力値を前記複数の第２のパターンのずれ量の差で除することで１ドットずらした場合の前記光学検出手段の出力差（ΔＶ）を算出し、前記第３パターンを前記光学検出手段で読み取った場合の出力を前記１ドットずらした場合の前記光学検出手段の出力差（ΔＶ）により除することでずれ量を算出する位置ずれ量算出手段を備えたことを特徴とする位置ずれ量検出装置。 A plurality of image carriers, an endless moving means for moving an image formed by the plurality of image carriers, and an optical detection means for reading a pattern formed on the endless moving means. A misregistration amount detection device for detecting a misregistration amount of an image formed by a carrier,
The image carrier is formed by superimposing a reference color and a non-reference color, and arranging a plurality of second patterns (PA1 to PAn) in which a deviation amount of the non-reference color with respect to the reference color is changed, and output fluctuations A third pattern in which the reference color line is arranged on the non-reference color solid in the section in which the measurement is performed is continuously arranged in the sub-scanning direction (PB1 to PBn),
The optical detection means when the plurality of output values obtained by reading the plurality of second patterns by the optical detection means are divided by one dot by dividing the plurality of output values by the difference in the shift amounts of the plurality of second patterns. The output difference (ΔV) is calculated and the output when the third pattern is read by the optical detection means is divided by the output difference (ΔV) of the optical detection means when the output is shifted by 1 dot. A misregistration amount detection device comprising misregistration amount calculation means for calculating