JP4592247B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式による画像形成装置に関し、より詳しくは、像担持体又は転写担持体上に形成された色成分画像を重ね合わせて多色画像を形成する際に生じる、多色画像の色ずれを自動的に調整する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカラー複写機、デジタルカラープリンタ等の画像形成装置は、入力されたデータを各色成分に分解して画像処理を施した後、各色成分毎の画像を重ね合わせて多色画像を形成する。多色画像の形成に際して、各色成分の画像が正確に重ね合わされない場合、形成される多色画像に色ずれが発生し、画質の低下を招くことがある。特に、多色画像の形成速度を向上するために、各色成分毎に画像形成部を設けた画像形成装置では、各画像形成部にて各色成分の画像が形成され、該各色成分の画像が順次重ね合わせられることによって多色画像が形成される。このような画像形成装置では、各色成分の画像の転写位置にずれが生じやすく、多色画像の色ずれが大きな問題となっている。
【０００３】
そこで、画像形成装置は、各色成分の画像を精度よく重ね合わせるために、多色画像の色ずれを補正する色合わせ調整を行って、色ずれのない良好な多色画像を形成している。色合わせ調整は、通常、基準となる色成分の画像形成位置に対する他の色成分の画像形成位置のずれを、光学式の検出器を用いて検出する。そして、この検出結果に基づいて補正量を決定し、この補正量に応じて、各色成分の画像の転写位置が一致するように、各色成分の画像を形成するタイミングを調整する。補正量を決定するために、一般的には、各色成分の画像を同じタイミングで転写し、各色成分の転写位置間の距離を検出するか、又は各色成分が重ね合わされた多色画像の濃度を測定している。
【０００４】
例えば、各色成分の画像の転写位置間の距離を検出し、検出された転写位置のずれ量に基づいて補正を行っている。つまり、基準となる色成分にて形成された画像と、他の色成分にて形成された画像との距離を検出器によって検出し、検出された距離に基づいて各色成分の画像の転写位置のずれ量を決定し、色ずれを補正する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、各色成分の画像が重ね合わされた多色画像の濃度を測定し、測定した濃度が、各色成分の画像が正確に重なった状態の濃度になるように色ずれの補正を行う画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。該公報の画像形成装置は、補正精度を向上するために、各色成分毎に、複数の同一の画像を繰り返して形成している。前記特許文献による場合は、同一の画像として、ライン状の画像を複数形成し、多色ライン画像の濃度を検出器によって検出して、各色成分のライン画像の重なり状態を求めている。そして、検出器によって検出される多色ライン画像の濃度が所定の濃度範囲になった状態を、各色成分のライン画像が正確に重なり合った状態とみなし、この重なり合った状態にて画像形成が行われるように補正を施して、色合わせ調整を行っている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２１３９４０号公報
【特許文献２】
特開２０００−８１７４４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、形成された画像の位置及び濃度を測定して、基準となる色画像に対して補正を要する色画像の位置関係を検出し、色合わせ調整を行う場合には、形成される画像の品質（太さ，濃度，エッジの状態）により検出結果が左右される。そのため、濃度制御用画像を形成し、濃度が所定のレベルに達しない場合には、画像形成の形成条件を補正した後に色合わせ調整用の画像を用いて色合わせ調整を行っている。ところが、それぞれの色成分の画像を形成する画像形成ステーションを複数個並べて構成したタンデム方式の画像形成装置では、画像形成ステーションから調整用の画像を検出する検出器までの距離が非常に長く、濃度制御用画像の確認前に色合わせ用の画像が形成されることになるため、所定のレベルに達しない場合には無駄な画像が形成されるという問題点を有している。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている画像形成装置は、画像色合わせ調整を濃度検出用画像で行っており、現像剤の消費が多く、特に問題となる。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、各色成分画像の画像形成位置を調整すべき旨の情報を受付けた場合、各色成分画像の形成状態を検出する検出処理を実行するか否かを判定し、実行すると判定した場合に検出用画像を形成して、その形成状態を検出し、各色成分画像の画像形成位置を調整するために調整用画像を形成して、画像形成位置を調整する構成とすることにより、現像剤の無駄な消費を抑え、さらには、効率よく短時間で色合わせ調整が実行できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、複数の色成分画像を重ね合わせて画像を形成する画像形成装置において、プロセス制御のために予め記憶された画像を用いて各色成分画像の形成条件を制御するプロセス制御手段と、各色成分画像の画像形成位置を調整する際、品質確認用画像を用いて各色成分画像の形成状態を検出する検出処理を実行すべきであるか否かを判定する判定手段と、前記検出処理を実行すべきと判定した場合に、各色成分画像の形成状態を検出すべく品質確認用画像を形成する手段と、形成した品質確認用画像に基づいて前記検出処理を実行する手段と、前記検出処理の実行結果に基づいて、前記品質確認用画像の品質が適性範囲内であるか否かを判断する手段と、前記品質確認用画像の品質が適性範囲内でないと判断した場合、前記プロセス制御手段による形成条件の制御を再度行う手段と、前記品質確認用画像の品質が適性範囲内であると判断したことを条件として、各色成分画像の画像形成位置を調整すべく調整用画像を形成し、形成した調整用画像に基づいて各色成分画像の画像形成位置を調整する手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、各色成分画像の画像形成位置を調整すべき旨の情報を受付けた場合、各色成分画像の形成状態を検出する検出処理を実行するか否かを判定し、実行すると判定した場合、品質確認用画像を形成して形成状態を検出するとともに、調整用画像を形成して各色成分画像の形成位置を調整するようにしている。したがって、形成される画像の品質が適正範囲外であると予想される場合は、品質を確認するための画像（品質確認用画像）を形成して検出処理を行うか否かを判定し、適正範囲内と予想される場合には、品質を確認するための確認画像を形成せずにすぐに色合わせ調整用の画像（調整用画像）を形成して、各色成分画像の形成位置を検出する色合わせ調整処理を実施するので、無駄な画像形成を極力無くすことができ、経済的で効率的な色合わせ調整を行うことができる。
【００１７】
本発明にあっては、品質確認用画像の形成状態を検出した結果に基づき、各色成分画像の形成条件を制御するか否かの判断を行うようにしている。各色成分画像の画像形成位置を調整する場合、形成条件の制御（調整工程）を終えた直後に行うほど高精度に調整が可能であるが、調整工程では調整工程用の画像を形成して形成条件を求めている。したがって、形成する色成分画像の品質が適用範囲内にあると予想される場合には、調整工程を省略することも可能であるため、無駄な画像形成がされず、現像剤の節約が可能となるとともに、調整時間の短縮が可能となる。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、前記検出処理が実行された後の経過時間を計時する手段を更に備え、前記判定手段は、計時された経過時間に基づいて判定すべくなしてあることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、検出処理が実行された後の経過時間に基づいて検出処理を実行するか否かを判定するようにしている。調整工程が実施されてからの経過時間が長いほど、画像形成装置内の温度などの環境状態、現像剤の濃度の状態、感光体の疲労の状態等が変化していることが考えられ、画像の品質の低下が起こっていることを予測できるため、計時した経過時間が長い場合には調整工程を行い、経過時間が短い場合には調整工程は行わないようにして、無駄な画像形成を極力無くすことが可能である。
【００２０】
本発明に係る画像形成装置は、画像を形成した回数を計測する手段を更に備え、前記判定手段は、計測された回数に基づいて判定すべくなしてあることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、画像形成を行った回数に基づいて検出処理を実行するか否かを判定するようにしている。調整工程が実施されてから画像形成枚数が増加するにしたがい、画像形成装置内の温度などの環境状態、現像剤の濃度の状態、感光体の疲労の状態等が変化していることが考えられ、画像の品質の低下が起こっていることを予測できるため、画像形成をした回数が多い場合には調整工程を行い、回数が少ない場合には調整工程を行わないようにして、無駄な画像形成を極力無くすことが可能である。
【００２２】
本発明に係る画像形成装置は、画像形成時の温度又は湿度を計測する手段を更に備え、前記判定手段は、計測された温度又は湿度に基づいて判定すべくなしてあることを特徴とする。
【００２３】
本発明にあっては、温度又は湿度等の環境変化により検出処理を実行するか否かを判定するようにしている。調整工程が実施されてから画像形成装置内の環境状態が変化するにしたがい、手段の特性、感光体の特性等が変化していることが考えられ、画像の品質の低下が起こっていることを予測できるため、環境変化が大きい場合には調整工程を行い、環境変化が小さい場合には調整工程を行わないようにして、無駄な画像形成を極力無くすことが可能である。
【００２４】
本発明の画像形成装置は、供給すべき電源の投入回数を計測する手段を更に備え、前記判定手段は、計測された回数に基づいて判定すべくなしてあることを特徴とする。
【００２５】
本発明にあっては、電源の投入回数に基づいて検出処理を実行するか否かを判定するようにしている。調整工程が実施されてから画像形成装置の電源のオン・オフが実行された場合は、電源オフ時にプロセス部の何れかのユニット等が、交換されている場合もあり、画像の品質に影響を及ぼしていることを予測できるため、電源の投入回数が多い場合には調整工程を行い、電源の投入回数が少ない場合には調整工程を行わないようにして、無駄な画像形成を極力少なくすることが可能である。
【００２６】
本発明に係る画像形成装置は、前記品質確認用画像は、一の色成分による画像上に他の色成分による格子状の画像を重ね合わせた画像であることを特徴とする。
【００２７】
本発明にあっては、品質確認用画像として、一の色成分による画像上に他の色成分による格子状の画像を重ね合わせた画像を用いているため、画像の濃度、太さ、エッジの状態等の画像形成状態を容易に検出することが可能である。
【００２８】
本発明の画像形成装置は、前記調整用画像は、各色成分による格子状の画像を重ね合わせた画像であることを特徴とする。
【００２９】
本発明にあっては、色合わせ調整用の画像として、各色成分による格子状の画像を重ね合わせた画像を用いているため、各色成分の画像のずれを容易に検出することが可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。図中１００は、本発明に係る画像形成装置であり、具体的にはデジタルカラープリンタ、デジタルカラー複写機、又はそれらの複合機である。画像形成装置１００は、図１に示すように、画像形成ステーション８０と、転写搬送ベルトユニット８と、レジストレーション検出センサ２１と、温湿度センサ２２とを備えている。
【００３１】
画像形成装置１００の画像形成ステーション８０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の各色を用いて多色画像を形成するために、各色に応じた４種類の潜像を形成する露光ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、各色の潜像を現像する現像器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、クリーナユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、帯電器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを備えている。なお、各符号に付したａ、ｂ、ｃ、ｄの記号は、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の各色に対応するように記載している。
以下では、特定の色に対応する部材を指定して説明する場合を除いて、各色に対して設けられている部材をまとめて、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５と記載する。
【００３２】
露光ユニット１は、ＥＬ（Electro Luminescence）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子をアレイ状に並べた書込みヘッド又はレーザ照射部、及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。図１に示した画像形成装置１００ではＬＳＵを用いている。露光ユニット１は、入力される画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３上に画像データに応じた静電潜像を形成する。
現像器２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を各色のトナーによって顕像化する。感光体ドラム３は、画像形成装置１００の中心部に配置され、表面にて、入力される画像データに応じた静電潜像又はトナー像を形成する。クリーナユニット４は、感光体ドラム３上の表面に形成された静電潜像を現像し、転写した後に、残留した感光体ドラム３上のトナーを除去および回収する。
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電器５は、感光体ドラム３に接触するローラ型やブラシ型の他に、感光体ドラム３に接触しないチャージャー型等が用いられる。図１に示した画像形成装置１００ではチャージャー型帯電器を用いている。
【００３３】
感光体ドラム３の下方には転写搬送ベルトユニット８が配置される。転写ベルトユニット８は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、及び転写ベルトクリーニングユニット９を備える。以下では、各色に対応した４つの転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをまとめて転写ローラ６と記載する。
【００３４】
転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６、転写ベルト従動ローラ７２，７４等は、転写ベルト７を張架し、転写ベルト７を図１に示した白抜矢符の方向に回転駆動させるものである。
転写ローラ６は、転写搬送ベルトユニット８のハウジングに回転可能に支持されており、直径８〜１０ｍｍの金属軸をベースとし、その表面は、ＥＰＤＭ（Ethylene Propylene Diene Monomer）、発泡ウレタン等の導電性の弾性材によって覆われている。転写ローラ６は、この導電性の弾性材により、記録用紙に対して、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加することができ、感光体ドラム３に形成されたトナー像を転写ベルト７又は転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙に転写する。
転写ベルト７は、厚さ１００μｍ程度のポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン重合体、エチレンテトラルフルオロエチレン重合体等で形成され、感光体ドラム３に接触するように設けられている。この転写ベルト７上又は転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙上に、感光体ドラム３にて形成された各色のトナー像を順次転写することによって、多色トナー像を形成している。転写ベルト７は、厚さが１００μｍ程度であり、フィルムを用いて無端状に形成されている。
転写ベルトクリーニングユニット９は、転写ベルト７に直接転写させた、色合わせ調整用のトナー、プロセス制御用のトナー、感光体ドラム３との接触によって付着したトナーを除去および回収する。
【００３５】
転写ベルト７上に形成されたパッチ画像を検出するため、転写ベルト７が画像形成ステーション８０を通過し終えた位置であって、転写ベルトクリーニングユニット９に至る前の位置にレジストレーション検出センサ２１が設けられている。レジストレーション検出センサ２１は、画像形成ステーション８０にて転写ベルト７上に形成されたパッチ画像の濃度を検出する。ここで、転写ベルト７上に形成するパッチ画像としては、画像の形成条件を制御するプロセス制御（調整工程）で用いられる画像、品質確認用の画像、及び色合わせ調整を行うための画像の３種類がある。
また、画像形成装置１００内の温度及び湿度を検出するために、急激な温度変化や湿度変化のないプロセス部近傍に温湿度センサ（図３参照）が設置されている。
【００３６】
前述の構成を有する画像形成装置１００の画像形成ステーション８０では、露光ユニット１が、入力された画像データに基づいて、所定のタイミングにて露光することにより、感光体ドラム３上に静電潜像が形成される。次いで、現像部２によって静電潜像を顕像化させたトナー像が形成され、このトナー像が転写ベルト７、又は転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙上に転写される。
【００３７】
転写ベルト７は、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６によって回転駆動しているので、転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙上、又は転写ベルト７上に、各色成分のトナー像が順次重ねて転写され、多色トナー像が形成される。なお、転写ベルト７上に多色トナー像が形成された場合は、さらにこの多色トナー像を記録用紙上に転写する。
【００３８】
本実施の形態の画像形成装置１００では、画像の形成条件を制御するためのプロセス制御（調整工程）、画像品質の検出、各色成分画像の重なり状態を検出して調整する色合わせ調整を行うようにしている。
プロセス制御では、感光体ドラム３を通じて転写ベルト７（転写但持体）に転写されたパッチ画像の濃度と、図に示していない環境センサの環境条件（温度及び湿度）とに基づき、例えば、書込部４１の出力又は点灯時間、現像部４２の現像バイアス電圧、帯電部４５のグリッドバイアス電圧、転写部４７の転写バイアス電圧、画像処理部（不図示）の中間調テーブル等を変化させ良好な画像形成が行えるように制御する。
画像品質の検出では、感光体ドラム３を通じて転写ベルト７に転写された品質確認用画像の濃度、ライン形成状態等を検出して、画像の品質を検出するようにしている。
色合わせ調整では、基準となる色成分により形成された基準画像と、補正対象となる色成分により形成された補正画像との重なり状態を検出し、両者が良好に重なるように露光ユニット１が露光するタイミングを制御するようにしている。
尚、画像品質の検出及び色合わせ調整については、後に詳述することにする。
【００３９】
画像形成装置１００は、色合わせ調整に係る構成の他、給紙トレイ１０、排紙トレイ１５，３３、及び定着ユニット１２を備えている。
給紙トレイ１０は、画像を記録するための記録用紙を蓄積するトレイである。排紙トレイ１５，３３は、画像が記録された記録用紙を載置するトレイである。排紙トレイ１５は、画像形成装置１００の上部に設けられ、印刷済みの記録用紙をフェイスダウンで載置する。排紙トレイ３３は、画像形成装置１００の側部に設けられ、印刷済みの記録用紙をフェイスアップで載置する。
定着ユニット１２は、ヒートローラ３１、加圧ローラ３２を有している。ヒートローラ３１は、図に示していない温度検出器の温度検出値に基づいて、ヒータランプ等の加熱手段をオン・オフすることにより所定の温度となるように制御される。ヒートローラ３１及び加圧ローラ３２は、トナー像が転写された記録用紙を挟んで回転させ、ヒートローラ３１の熱により、記録用紙にトナー像を熱圧着させる。
【００４０】
以上の構成を有する画像形成装置１００の動作について、以下に説明する。
画像形成装置１００に画像データが入力された場合、入力された画像データに応じて、色合わせ調整によって求めた補正値に基づいて露光ユニット１が露光し、感光体ドラム３上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器２によってトナー像に現像される。一方、給紙トレイ１０に蓄積された記録用紙は、ピックアップローラ１６によって、一枚ずつに分離され、用紙搬送経路１１に搬送され、レジストローラ１４にて一旦保持される。レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの検知信号に基づいて、感光体ドラム３上のトナー像の先端を、記録用紙の画像形成領域の先端に合わせるようなタイミングに制御し、記録用紙を感光体ドラム３の回転にあわせて転写ベルト７へ搬送する。記録用紙は、転写ベルト７上に吸着されて搬送される。
【００４１】
感光体ドラム３から記録用紙へのトナー像の転写は、転写ベルト７を介して感光体ドラム３に対向して設けられている転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナーとは逆極性を有する高電圧が印加されており、これによって、記録用紙にトナー像が印加される。転写ベルト７によって搬送される記録用紙には、各色に応じた４種類のトナー像が順次重ねられる。
【００４２】
その後、記録用紙は定着ユニット１２に搬送され、熱圧着により記録用紙上にトナー像を定着させる。搬送切換えガイド３４は搬送路の切換えを行い、トナー像を定着させた記録用紙を排紙トレイ３３、又は用紙搬送経路３５，３７を経て排紙トレイ１５へ搬送する。
【００４３】
また、記録用紙への転写が終了した場合、クリーナユニット４によって、感光体ドラム３に残留したトナーの除去および回収が行われる。また、転写ベルトクリーニングユニット９は、転写ベルト７に付着したトナーの除去および回収を行って、一連の画像形成動作を終了する。
【００４４】
なお、本実施の形態では、転写ベルト７上に記録用紙を担持し各感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成されたトナー像を記録用紙上で重ね合わせる直接転写方式を採用しているが、転写ベルト７上に各感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成されたトナー像を重ねて転写し、その後記録用紙に一括して再度転写して多色画像を形成する中間転写方式の画像形成装置にも適応可能であり同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００４５】
図２は、本発明に係る画像形成装置１００の内部構成を示すブロック図である。画像形成装置は、ＣＰＵから構成される制御部４０を備えており、バスを介して通信ポート２０、レジストレーション検出センサ２１、温湿度センサ２２、書込部４１、現像部４２、パターンデータ記憶部４３、補正値記憶部４４、帯電部４５、給紙駆動部４６、転写部４７、操作部４８等の各種ハードウェアが接続されている。
【００４６】
書込部４１は露光ユニット１を備えており、制御部４０からの指示により、入力された画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム３上に形成されるように露光ユニット１を制御する。
現像部４２は現像器２を備えており、制御部４０からの指示により、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を各色のトナーによって顕像化するように現像ローラのバイアス電圧を制御する。
帯電部４５は帯電器５を備えており、制御部４０からの指示により、帯電器５のグリッドバイアス電圧を制御し、感光体ドラム３の表面電位を制御する。
転写部４７は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６を備え、制御部４０からの指示により転写ベルト駆動ローラ７１を駆動して転写ベルト７を所定の方向へ回転駆動させ、感光体ドラム３に形成されたトナー像を転写ベルト７又は転写ベルト７に吸着された記録用紙に転写する。
【００４７】
給紙駆動部４６は、給紙トレイ１０、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４を備えており、制御部４０からの指示に応じて、給紙トレイ１０に載置された記録用紙を１枚ずつ転写ベルト７へ給紙すべく、ピックアップローラ１６及びレジストローラ１４を制御する。
【００４８】
操作部４８は、各種ボタンスイッチ、カーソルキー、テンキー等を備えており、ユーザが所望する画像形成の枚数、画像形成濃度の調節等の入力を受付けるようにしている。また、色合わせ調整処理の実行を指示できるようにしている。
【００４９】
通信ポート２０には、外部機器としてスキャナ装置、ファクシミリ装置、パーソナルコンピュータ等の画像入力装置が必要に応じて接続される。これらの外部機器から入力された画像データは、図に示していないグラフィックメモリにて一時的に格納され、制御部４０からの指示に応じて、グラフィックメモリに格納された画像データの静電潜像が感光体ドラム３上に形成される。
また、プロセス制御時、画像品質の確認時、及び色合わせ調整時に用いる各種画像データは、予めパターンデータ記憶部４３に記憶されている。また、色合わせ調整処理を実行して得られた各色画像間のずれに関する補正値は補正値記憶部４４に記憶される。
【００５０】
制御部４０には、更にカウンタ５１、タイマ５２等が接続されており、カウンタ５１は感光体ドラム３の回転数、又は画像形成をした回数を計数し、タイマ５２は電源投入後のプロセス制御実行後にスタートさせ、以降のプロセス制御の実行毎にリセットさせる。
【００５１】
本実施の形態では、プロセス制御時に用いるパッチ画像、画像品質を確認するための品質確認用画像、及び色合わせ調整時に用いるパッチ画像を必要に応じて転写ベルト７上に形成する。
図３は、品質確認用画像を形成する際の動作を説明する説明図である。転写ベルト７は、転写搬送ベルトユニット８に備えられた転写ベルト駆動ローラ７１により、図中の白抜矢符の方向へ回転駆動している。また、図３に示した如く配列された各色成分の感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄには、形成すべき画像データに応じた静電潜像が露光ユニット１により形成される。前述したように、露光ユニット１は、画像データに応じて露光のタイミングを制御するようにしている。
【００５２】
品質確認用画像は、後述するように、黒色（Ｋ）による長方形の画像上に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の各色成分による複数のライン画像を形成したものである。このような品質確認用画像を形成するには、まず、露光ユニット１ａを所定時間だけ露光して、静電潜像を感光体ドラム３ａ上に形成し、黒色（Ｋ）の長方形画像を転写ベルト７上に転写するとともに、形成するライン画像のピッチに対応させて露光ユニット１ｂの露光タイミングを制御し、感光体ドラム３ｂ上に静電潜像を形成してシアン（Ｃ）によるライン画像を転写する。そして、露光ユニット１ｂの露光を中止させた後、同様にして露光ユニット１ｃ及び感光体ドラム３ｃを利用したマゼンタ（Ｍ）のライン画像を転写する。更に、露光ユニット１ｃの露光を中止させた後、露光ユニット１ｄ及び感光体ドラム３ｄを利用しイエロ（Ｙ）のライン画像を転写する。
【００５３】
図４は、品質確認用画像の一例を説明する模式図である。画像品質（濃度，ライン形成状態）を確認するための品質確認用画像は、基準となる色成分（例えば黒色）のベタ画像Ｋ０の上に、所定のライン幅（後述する第１の色合わせ調整時に形成する検出用パターン１の補正ラインと同一のライン幅）、及び所定のピッチ（同じく、検出用パターン１の補正ラインと同一のピッチ）を有する他の色成分のライン画像を形成したものである。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）等のカラーにより形成したベタ画像からの反射光は、転写ベルト７表面からの反射光との差があまりない。従って、ライン画像だけを転写ベルト７上に形成した場合には、転写ベルト７からの反射光との差が更になくなるため、ライン画像が良好に形成されているかを判断しにくい。そのため、基準となる色成分のベタ画像Ｋ０の上にライン画像Ｃ１〜Ｃ５，Ｍ１〜Ｍ５，Ｙ１〜Ｙ５を補正ラインと同一のライン幅，同一のラインピッチで形成し、これを品質確認用画像としている。
【００５４】
図５は、レジストレーション検出センサ２１の構成を示す模式図である。レジストレーション検出センサ２１は、正反射光にて検出を行うセンサ部２１１と、乱反射光を用いて検出を行うセンサ部２１２とを備えている。センサ部２１１及びセンサ部２１２は、夫々約７〜８ｍｍ離隔させて、１つの基板上に略平行に取付けられている。
【００５５】
センサ部２１１は、直方体状のハウジング２１１ａの内部にＬＥＤを有する発光部２１１ｂとＰＤ（Photo Diode）を有する受光部２１１ｃとを備えている。レジストレーション検出センサ２１は、発光部２１１ｂから転写ベルト７に光を照射し、転写ベルト７上で正反射した反射光を受光部２１１ｃにて検出して、パッチ画像の濃度を検出している。
センサ部２１２は、同様に、直方体状のハウジング２１２ａの内部にＬＥＤを有する発光部２１２ｂとＰＤを有する受光部２１２ｃとを備えている。レジストレーション検出センサ２１は、発光部２１２ｂから転写ベルト７に光を照射し、転写ベルト７上で乱反射した反射光を受光部２１２ｃにて検出して、パッチ画像の濃度を検出している。
【００５６】
色合わせ調整時はセンサ部２１１を用いて行いてパッチ画像の検出を行う。調整工程であるプロセス制御時はセンサ部２１１およびセンサ部２１２の両方を利用し、プロセス制御用のベタ画像Ｋ０はセンサ部２１１を用い、ライン画像Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１等はセンサ部２１２を用いてそれぞれ濃度を測定する。
【００５７】
なお、本実施の形態ではレジストレーション検出器センサ２１を色合わせ調整と調整工程とで一部共通使用しているが、完全に別々に設けてもよい。また、本実施例では、２つのセンサ部２１１，２１２を用いているが、１つのケース内に１つの発光部と２つの受光部（正反射光を受光する受光部と乱反射光を受光する受光部）を備えた一体型の検出センサを用いてもよい。
【００５８】
図６は、レジストレーション検出センサ２１による検出結果の一例を示すグラフである。縦軸にはレジストレーション検出センサ２１の検出値をとり、横軸にはセンサ２１の検出幅をとっている。
転写ベルト７は黒色であるが光沢を有しているため、レジストレーション検出センサ２１の検出値は高く、また、カラー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）によるベタ画像からの反射光は、転写ベルト７の表面からの反射光との差があまりない。一方、基準画像となる黒色のベタ画像Ｋ０からの検出値は低く、その上に各色のライン画像Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１等を補正ラインと同一のライン幅，同一のラインピッチで形成した品質確認用画像を用意することで、良好に転写ベルト７からの出力と区別することができる。
【００５９】
レジストレーション検出センサ２１での検出結果では、黒色のベタ画像Ｋ０で所定の出力範囲内（例えば、０．８４±０．２６Ｖ）である場合に適正範囲内と判断し、その範囲外の場合にはエラーとなるように本実施の形態では設定する。また、ベタ画像Ｋ０の上にライン画像Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１等を補正ラインと同一の幅で同一のピッチで形成した品質確認用画像の場合には、レジストレーション検出センサ２１の検出値が所定の出力範囲内（例えば、１．３６±０．２６Ｖ）である場合に適正範囲内と判断し、その範囲外ではエラーになるように本実施の形態では設定する。
【００６０】
図７は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の動作を説明するフローチャートである。まず、画像形成装置１００の制御部４０は、後述する調整工程の実施を行う（ステップＳ１）。画像形成装置１００は、常に良好な画像形成を維持できるように、自動的に又は操作部４８等からの指示により形成される画像を検出してプロセス部の諸条件を制御する調整工程を行うようにしている。この調整工程は、調整工程用のパッチ画像を形成し、形成されたパッチ画像を検出する工程とプロセス部の諸条件を設定する工程とから構成されている。ここで、調整用のパッチ画像とは、画像の濃度を淡、中、濃等に異ならせた各色のパッチ画像である。調整工程では、パッチ画像の濃度と、環境検出部の環境条件（温度及び湿度）とを基に、例えば、書込部４１の出力又は点灯時間、現像部４２の現像バイアス電圧、帯電部４５のグリッドバイアス電圧、転写部４７の転写バイアス電圧、画像処理部（不図示）の中間調テーブル等を変化させ、形成した調整工程用のパッチ画像が予め設定された濃度になるようにして、良好な画像形成が行えるように制御する。
【００６１】
次いで、制御部４０は色合わせ調整を実施するか否かを判断し（ステップＳ２）、色合わせ調整を実施しないと判断した場合（Ｓ２：ＮＯ）、通常動作による画像形成を実行する（ステップＳ３）。なお、この通常動作には、待機状態もふくまれ、画像形成を行わずに画像形成指示、その他の処理を指示する信号待ちの状態も含まれている。
【００６２】
色合わせ調整を実行すると判断した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御部４０は、タイマ５２を参照することにより、調整工程実施から所定時間（例えば、２時間）以上が経過したか否かを判断する（ステップＳ４）。調整工程実施から所定時間以上が経過していると判断した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、画像形成装置１００内の環境状態、現像剤の濃度の状態、感光体の疲労の状態等が変化していることが考えられるため、前述した品質確認用画像の形成を行い（ステップＳ８）、その画像品質が適正範囲内か否かを判断する（ステップＳ９）。
【００６３】
調整工程実施から所定時間以上が経過していない場合（Ｓ４：ＮＯ）、制御部４０は、カウンタ５１を参照することにより、調整工程実施から所定枚数（例えば、２００枚）以上の画像形成を実施したか否かを判断する（ステップＳ５）。調整工程実施から所定枚数以上の画像形成を実施したと判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、画像形成装置１００内の環境状態、現像剤の濃度の状態、感光体の疲労の状態等が変化していることが考えられるため、前述した品質確認用画像の形成を行い（Ｓ８）、その画像品質が適正範囲内か否かを判断する（Ｓ９）。
【００６４】
調整工程実施から所定枚数以上の画像形成を行っていない場合（Ｓ５：ＮＯ）、制御部４０は、所定以上の環境変化（例えば、温度について５度の変化、湿度について１０％の変化）が検出されたか否かを判断する（ステップＳ６）。環境の変化は、例えば、温湿度センサ２２により画像形成装置１００内の温度及び湿度を測定することにより行う。制御部４０が、所定以上環境が変化したと判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、画像形成装置１００内の各種センサ及び駆動部等の特性、感光体の特性が変化していることが考えられるため、前述した品質確認用画像の形成を行い（Ｓ８）、その画像品質が適正範囲内か否かを判断する（Ｓ９）。
【００６５】
調整工程実施から所定以上環境が変化していないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、制御部４０は、調整工程実施から電源のオン・オフが行われたか否かを判断する（ステップＳ７）。電源のオン・オフが行われたと判断された場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、電源オフの時にプロセス部の何れかのユニット等が交換されている可能性があり、画像形成の品質に影響を及ぼしていると考えられるため、前述した品質確認用画像の形成を行い（Ｓ８）、その画像品質が適正範囲内か否かを判断する（Ｓ９）。
【００６６】
調整工程実施から電源のオン・オフが行われていないと判断した場合（Ｓ７：ＮＯ）、又はステップＳ８において形成された品質確認用画像の画像品質が適正範囲内と判断された場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、色合わせ調整処理を実行する（ステップＳ１０）。また、ステップＳ９において、画像品質が適正範囲内でないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、処理をステップＳ１へ戻す。
【００６７】
以下、本発明の画像形成装置１００を用いた色合わせ調整方法について、詳細に説明する。本実施の形態の色合わせ調整は、第１から第３の色合わせ調整を組み合わせて実行される。
【００６８】
＜第１の色合わせ調整＞
本実施の形態では、基準パッチ画像として黒色（Ｋ）のトナー像を用い、補正パッチ画像としてシアン（Ｃ）のトナー像を用い、色合わせ調整範囲が、転写ベルト７の搬送方向に９９ドット（ライン）分（開始位置を０ドットとし、終了位置を９９ドットとする）である場合について説明する。なお、基準パッチ画像及び補正パッチ画像として用いるトナー画像の色は特に限定されるものではなく、他の色（例えば、マゼンタ、イエロ等）を用いてもよい。また、色合わせ調整範囲は、９９ドット分の調整範囲に限定されるものではなく、更に狭い範囲又は広い範囲に設定してもよい。また、状況に応じて調整範囲を変更できるようにしてもよい。何れの場合であっても、調整範囲が広い場合にはレジストレーション調整に要する時間が長く必要になり、調整範囲が狭い場合はレジストレーション調整に要する時間が短くて済む。
【００６９】
本実施の形態の画像形成装置１００による色合わせ調整は、転写ベルト７の搬送方向（以下、副走査方向と記載する）に対して垂直な方向（以下、主走査方向と記載する）の複数のラインからなる基準パッチ画像及び補正パッチ画像を、転写ベルト７上に形成することによって行う。
【００７０】
図８は、基準パッチ画像と補正パッチ画像との間の位置関係を説明する模式図である。まず、第１の色合わせ調整では、図８に示すように、ライン幅がｎドット（例えば４ドット）、各ラインのライン間隔がｍドット（例えば７ドット）となるように画像形成パターンを設定し、転写ベルト７上に基準パッチ画像（以下、基準ラインと称する）を形成する。そして、基準ラインが形成された後に、この基準ライン上に、基準ラインと同じライン幅（ｎドット）及びライン間隔（ｍドット）を有する補正パッチ画像（以下、補正ラインと称する）をさらに形成する。
【００７１】
基準ラインの上に補正ラインを重ねて形成するようにしているため、基準ライン及び補正ラインの形成位置が完全に一致する場合は、基準ラインは補正ラインの下に完全に隠れることになる。
また、基準ラインと補正ラインとの形成位置のずれが拡大するに従い、基準ラインが現れる領域が拡大してゆき、ｎドットずれた段階でその領域が最大となる。基準ライン及び補正ラインの形成位置のずれがｎドットからｍドットの間にある場合、夫々のラインは最大のライン幅を現す。更に、補正ラインの形成位置がずれた場合、基準ラインが現れる領域が減少してゆき、ｍ＋ｎドットずれた場合に、再度、基準ラインの上に補正ラインが完全に重なることになる。
【００７２】
すなわち、基準ラインに対する補正ラインのずれ方に応じて、基準ラインが現れる領域と補正ラインが現れる領域との割合が異なるため、それを画像の濃度変化として検出する。具体的には、両ラインを形成した転写ベルト７にレジストレーション検出センサ２１の発光部２１１ｂからの光を照射し、両画像及び転写ベルト７からの反射光を受光部２１１ｃにより受光して、その受光量を検出することによって画像の濃度変化を検出する。
【００７３】
図９は、副走査方向の色ずれに対する第１の色合わせ調整を説明する説明図である。レジストレーション検出センサ２１は、図９（転写ベルト７上の形成された状態を示す図）に示すように、センサ読み取り範囲Ｄ内にて、基準ライン及び補正ラインの濃度を検出する。本実施の形態のセンサ読み取り範囲Ｄは、直径が約１０ｍｍであり、微小な振動等による色ずれによる検出誤差を平均化できるようになっている。基準ライン及び補正ラインは１つの条件で数十個〜数百ずつ形成されて組画像（図９の点線で囲まれた領域の画像）を形成し、条件を変え複数組の組画像が形成される。
【００７４】
前述したように転写ベルト７上の基準ライン及び補正ラインの濃度は、転写ベルト７上での基準ラインと補正ラインとの重なり合いの状態によって異なる。つまり、基準ラインと補正ラインとの重なり合った状態の程度に応じて、レジストレーション検出センサ２１が検出する反射光の検出値が変化することになる。レジストレーション検出センサ２１の濃度検出結果は、転写ベルト７の表面に形成される基準ラインと補正ラインとを合わせた面積によって変化し、面積が最小の場合、つまり基準ラインと補正ラインが完全に重なっている場合にはレジストレーション検出センサ２１から発光される光が基準ラインと補正ラインとによって吸収される量が減少すると共に、転写ベルト７からの反射光が一番多くなり、レジストレーション検出センサ２１の検出値が高くなる。（転写ベルトが透明の場合には、レジストレーション検出センサ２１を反射型ではなく透過型を用いても同様な検出が可能となる）。
【００７５】
このように、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合には検出値が極値をとなることになる。つまり、検出値が極大（場合によっては極小，転写ベルトに透明のものを用いた場合など）になるような極値をとった条件で画像形成を行えば、基準ラインと補正ラインとが完全に重なりあった状態を得ることができる。本実施の形態の第１の色合わせ調整では、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合に極値をもつことに着目し、検出値の極値を求めることによって色合わせ調整を行っているが、基準ラインと補正ラインとが完全にずれた状態、つまり、極小を検出する方法でもよい。
【００７６】
本実施の形態では、非透明で黒色の転写ベルト７を用いているので、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合に、レジストレーション検出センサ２１の検出値が極大となる極値を有する。従って、基準ライン像上に形成する補正ラインを任意の割合でずらして形成し、基準ラインと補正ラインとの重なり状態を変化させて、各状態についてレジストレーション検出センサ２１の検出値を得、検出値の極大を求める。
【００７７】
具体的には、前述したように、ライン幅ｎが４ドット、各ラインのライン間隔ｍが７ドットとなる複数のラインからなる場合、基準ラインと補正ラインとが完全に重なる状態において、図９に示す組画像Ｑ１のように、基準ラインが補正ラインで完全に覆われた状態となる。すなわち、レジストレーション検出センサ２１は、基準ラインの４ドット分と補正ラインの４ドット分のが重なったライン幅と、７ドット分のライン間隔との繰り返しの画像の濃度を検出する。
【００７８】
次に、補正ラインが、基準ラインの形成位置から、主走査方向とは直角の方向（副走査方向）に１ドットずらした状態では、組画像Ｑ２のように、基準ラインは、補正ラインによって完全に覆われていない、重なりのずれた状態となる。つまり、レジストレーション検出センサ２１は、基準ラインの４ドット分のライン幅及び１ドット分ずれた補正ラインの４ドットズレて重なった分の５ドット分のライン幅と、６ドット分のライン間隔とを検出する。すなわち、レジストレーション検出センサ２１は、基準ラインと補正ラインとからなる５ドット分のライン幅と、６ドット分のライン間隔との繰り返しの画像の濃度を検出する。
【００７９】
このように、補正ラインを、組画像Ｑ１の状態から、主走査方向とは直角の方向（副走査方向）に１ドットずつずらした状態では、組画像Ｑ１からＱ１１に示すように、基準ラインと補正ラインとの重なった状態が変化してゆく。そして、組画像Ｑ１の状態から＋１１ドットずれた場合に、補正ラインの４ドット分のライン幅と７ドット分のライン間隔との繰り返しとなり、再び、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった状態となる。つまり、補正ラインが１１ドットずれた状態は、補正ラインをずらす前の状態と同じ状態であり、補正ラインが１１ドットずれる毎に、再び同じ状態が繰り返されるので、予め決められた状態、例えば、色合わせ調整可能範囲内の中央値（色合わせ調整範囲が“０”〜“９９”の範囲の場合の値は中央値“５０”）より−５ドットずらしたところから＋５ドットずらしたところで基準ライン及び補正ラインの形成及び検出を終了する。つまり、基準ラインに対して“４５”〜“５５”の補正値で形成した１１種類の組画像に対して第１の色合わせ調整を行ない、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像とが完全一致する露光タイミングの補正値を予測できる状態とする。
【００８０】
図１０は、レジストレーション検出センサ２１の検出位置とその検出値との関係を示すグラフである。基準ラインと補正ラインとの重なり状態の変化を、レジストレーション検出センサ２１のセンサ読み取り範囲Ｄ（本実施の形態では直径Ｄ＝１０ｍｍ）にて検出し、その検出値をグラフにて表した場合、図１０（ａ）に示すように、基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合った状態つまり検出値が極大になる点（この例では補正値が“５４”の場合）が一致点として検出値Ｖ１にて検出される。しかしながら、この一致点は真の一致点ではない場合もあり、他に“５４”に対して＋１１ドット（補正値“６５”），＋２２ドット（補正値“７６”），＋３３ドット（補正値“８７”），＋４４ドット（補正値“９８”）または−１１ドット（補正値“４３”），−２２ドット（補正値“３２”），−３３ドット（補正値“２１”），−４４ドット（補正値“１０”）ずれた状態の何れかが真に一致する状態で有るかもしれない。つまり、これら９点のうち何れか１つが真に一致する条件であり、この段階で真の一致点の候補を予測することができる。従って、レジストレーション検出センサ２１の検出値が極大となる補正値を用いて、補正ラインを形成する露光ユニット１が露光するタイミングを補正した場合であっても、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像とが完全に重ね合わさった状態でない可能性を残している。
【００８１】
＜第２の色合わせ調整＞
そこで、第１の色合わせ調整で求めた補正値（“５４”）とその補正値より求めることができる予測値の中から真の一致点となる補正値を求めるために、１回目の絞込みのための第２の色合わせ調整を行う。この第２の色合わせ調整では、求められた補正値（“５４”）を基準に“５４”を含む４個の予測値（例えば“２１”，“３２” ，“４３”，“５４”）について絞込みを行う。ここで、４個の予測値はこの組合せに限定されず、連続する４個の予測値を用いることが可能である。そして、第２の色合わせ調整では、第１の色合わせ調整にて求めた極大となる補正値でのタイミングを元にして、露光ユニット１を露光して感光体ドラム３上への書込みを行ない、基準パッチ画像及び補正パッチ画像を転写ベルト７上に形成する。
【００８２】
図１１は、副走査方向の色ずれに対する第２の色合わせ調整を説明する説明図である。第２の色合わせ調整において形成する基準パッチ画像及び補正パッチ画像は、第１の色合わせ調整の基準ライン及び補正ラインの１ピッチ分のドット数ｄ（ｄ＝ｍ＋ｎ）を基準とし、基準パッチ画像のライン間隔をｄドット、そのライン幅を３ｄドットに設定する。また、補正パッチ画像のライン幅をｄドット、補正パッチ画像のライン間隔を３ｄドットに設定する。基準ラインと補正ラインそれぞれのパターン形成ピッチは４ｄドット（４４ドット）に設定する。
【００８３】
第２の色合わせ調整は、第１の色合わせ調整の場合と同様に、基準パッチ画像に対して補正パッチ画像を第１の色合わせ調整時のパッチ画像のピッチに関連するドット数ずつずらして形成し、レジストレーション検出センサ２１の検出値を求める。具体的には、補正ラインを補正ラインの幅であるｄドットずつずらして形成する。
【００８４】
この第２の色合わせ調整では、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像との位置が完全に一致した場合に、基準パッチ画像と補正パッチ画像との形成位置が完全にずれた場合になるように設定してあるので、図１０（ｂ）に示すように、基準パッチ画像間の間隔に、補正パッチ画像が形成された状態、すなわち、レジストレーション検出センサ２１は、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが連続的につながった状態（転写ベルト７上の副走査方向に隙間が無い状態）で極小値（検出値Ｖ２，補正値“２１”）が検出され一致点の補正値として求まる。
【００８５】
一方、図１０（ｂ）に示すように、補正パッチ画像が基準パッチ画像上に形成された状態となる場合は検出値が高くなる。この場合は、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像との位置がずれた状態となる補正値であり真の一致点となる補正値でないことを意味する。
そして、得られた補正値“２１”に対して４ｄドット（４４ドット）ずれた場合にも同一の状態となることが予測できるので、補正値“２１”又は“６５”の何れかが真の一致点となる補正値であると絞り込むことができる。
【００８６】
＜第３の色合わせ調整＞
さらに、この２つのうち何れかが真の一致点かを求めるために第３の色合わせ調整を行う。第３の色合わせ調整では、求められた補正値（“２１”）を基準に“２１”を含む２個の予測値（“２１”，“６５”）について判定を行う。そして、第３の色合わせ調整では、第１の色合わせ調整にて求めた極大となる補正値でのタイミングを基にして、露光ユニット１を露光して感光体ドラム３上への書込みを行ない、基準パッチ画像及び補正パッチ画像を転写ベルト７上に形成する。
【００８７】
図１２は、副走査方向の色ずれに対する第３の色合わせ調整を説明する説明図である。第３の色合わせ調整において形成する基準パッチ画像及び補正パッチ画像は、第１の色合わせ調整の基準ライン及び補正ラインの１ピッチ分のドット数ｄ（ｄ＝ｍ＋ｎ）を基準とし、基準パッチ画像のライン間隔をｄドット、そのライン幅を２ｄドットに設定する。また、補正パッチ画像のライン幅をｄドットとし、補正パッチ画像のライン間隔を２ｄドットに設定する。基準ライン及び補正ラインそれぞれのパターン形成ピッチは３ｄドット（３３ドット）に設定する。
【００８８】
第３の色合わせ調整は、第２の色合わせ調整の場合と同様に、基準パッチ画像に対して補正パッチ画像を第２の色合わせ調整時のパッチ画像のピッチに関連するドット数ずつずらして形成し、レジストレーション検出センサ２１の検出値を求める。具体的には、補正ラインを第２の色合わせ調整時のラインピッチである４ｄドット（４４ドット）ずつずらして形成する。
【００８９】
この第３の色合わせ調整では、第２の色合わせと同様に基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像との位置が完全に一致した場合に、基準パッチ画像と補正パッチ画像との形成位置が完全にずれた場合になるように設定してあるので、図１０（ｃ）に示すように、基準パッチ画像間に補正パッチ画像が形成された状態、すなわち、レジストレーション検出センサ２１は、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが連続的につながった状態（転写ベルト７上に副走査方向に隙間が無い状態）で極小値（検出値Ｖ３，補正値“６５”）が検出され真の一致点の補正値として求まる。
一方、図１０（ｃ）に示すように、補正パッチ画像が基準パッチ画像上に形成された状態となる場合（補正値“２１”）、レジストレーション検出センサ２１の検出値が高くなる。この場合は、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像との位置がずれた状態となる補正値であり真の一致点となる補正値でないことを意味する。
【００９０】
以上のように、色合わせ調整を３回に分けて、一致点となる補正値の予測値を求め絞り込むことにより、広い色合わせ調整範囲内より基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる色成分画像とを効率よく、しかも容易に一致させることができ、対象となる色成分画像を形成する露光ユニット１の露光するタイミングを見つけ出し、調整（補正）することができる。
【００９１】
なお、前述の説明では、補正対象となる１色の色成分画像について詳しく説明したが、残りの色成分画像についても同様に調整を行う。補正の対象となる夫々の色成分画像毎に調整を行ってもよく、また補正の対象となる全ての色成分画像を並行して調整してもよい。
図１３は、補正対象となる色成分画像を並行して形成するときの手順を説明する模式図である。例えば、シアンの“４５” の形成条件の補正パッチ画像を形成した後に、マゼンタの“４５”の形成条件の補正パッチ画像を形成し、次に、イエロの“４５”の形成条件の補正パッチ画像を形成する。次いで、形成条件である補正値を順次更新して、シアン、マゼンタ、イエロの各色の補正パッチ画像を形成するようにしている。
【００９２】
前述の色合わせ調整では、転写ベルト７上に形成する基準パッチ画像及び補正パッチ画像の調整方向を副走査方向として色合わせ調整を行った場合について説明したが、主走査方向に色ずれが生じる場合もあるため、副走査方向の色合わせ調整と同様に基準パッチ画像及び補正パッチ画像を副走査方向調整時の方向と直角の方向に形成して色合わせ調整を行う。
【００９３】
図１４〜図１６は、主走査方向の色ずれに対する色合わせ調整方法を説明する説明図である。この場合、まず最初に第１の色合わせ調整として、図１４に示した如く画像形成パターンのピッチの範囲内で基準パッチ画像に対して補正パッチ画像を順次ずらして形成し、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが完全に重なり合う状態を探す。
次いで、第２の色合わせ調整として、図１５に示した画像形成パターンを利用し、第１の色合わせ調整時のパターンピッチ分ずつ補正ラインをずらし、基準パッチ画像と補正パッチ画像との形成位置が重ならない状態を探す。
さらに、第３の色合わせ調整として、図１６に示した画像形成パターンを利用し、第２の色合わせ調整時のパターンピッチ分ずつ補正ラインをずらして色合わせ調整を行うことにより、主走査方向の基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる色成分画像とを完全に一致する露光タイミングを求め調整（補正）を行う。
【００９４】
本実施の形態では、主走査方向及び副走査方向の何れについても色合わせ調整を行うこととしたが、必要に応じて主走査方向、副走査方向の何れか片方について行うようにしてもよい。この場合、副走査方向及び主走査方向の双方の色ずれを必要に応じて補正することが可能になり、良好な画質を得ることができる。
【００９５】
また、本実施の形態では補正対象となる１つの色成分について説明したが、残りの補正対象となる色成分画像についても同様に調整を行うことができる。また、補正の対象となるそれぞれの色成分画像毎に色合わせ調整を行ってもよく、補正の対象となる全ての色成分画像を並行して調整してもよい。
【００９６】
以下、色合わせ調整時に制御部４０が実行する処理手順について説明する。
図１７及び図１８は、色合わせ調整処理の処理手順を説明するフローチャートである。なお、前述と同様に、色合わせ調整範囲を０ドット〜９９ドットとする。また、第１の色合わせ調整に用いる検出用パターンはパッチ画像のピッチを１１ドットとし、基準パッチ画像及び補正パッチ画像の両方にて、ライン幅が４ドットであり、ライン間隔が７ドットとし、補正パッチ画像を１ドットずつ順次ずらして形成するものとする。
第２の色合わせ調整に用いる検出用パターン２はパッチ画像のピッチを４４ドットとし、基準パッチ画像のライン幅を３３ドット、ライン間隔を１１ドット、補正パッチ画像のライン幅を１１ドット、ライン間隔を３３ドットとし、補正パッチ画像を１１ドットずつ順次ずらして形成するものとする。
さらに、第３の色合わせ調整に用いる検出用パターン３はパッチ画像のピッチを３３ドットとし、基準パッチ画像のライン幅を２２ドット、ライン間隔を１１ドット、補正パッチ画像のライン幅を１１ドット、ライン間隔を２２ドットとし、補正ラインを４４ドットずつ順次ずらして形成するものとする。
【００９７】
まず、画像形成装置１００の制御部４０は、色合わせ調整範囲の任意の位置をスタート時の設定値Ａ0 として定める（ステップＳ２１）。一般的には色合わせ調整範囲の中央値で９９ドットが調整範囲の場合はＡ0 ＝５０をデフォルト値とし画像形成装置１００内の記憶部（不図示）に設定しておく。ここで、Ａの値は、補正パッチ画像を形成する画像形成ステーションの露光ユニット１の露光タイミングの調整値（補正値）を示すものである。
【００９８】
次いで、制御部４０は、Ａ0 の値から５を差し引いた値をＡとして設定する（ステップＳ２２）。すなわち、Ａ0 が“５０”の場合、Ａの値は“４５”となる。次いで、検出用パターン１を形成する（ステップＳ２３）。ここで、基準パッチ画像は所定のタイミングとするが、補正パッチ画像は露光タイミングの調整値（補正値）を“４５”として形成する。すなわち、デフォルトの補正値による補正パッチ画像の形成位置に対して、−５ドットの位置となるタイミングで補正パッチ画像（補正ライン）を形成する。ただし、初期値は“４５”に限定されることはなく状態に応じて設定することができ、“８８”（９９−１１＝８８）よりも大きい値を除く何れの値（０〜８８）でもよい。
【００９９】
レジストレーション検出センサ２１が転写ベルト７上の基準パッチ画像及び補正パッチ画像の濃度を測定し、検出値ＳＡを検出する（ステップＳ２４）。そして、Ａの値に１を加え（ステップＳ２５）、Ａの値が（Ａ0 ＋５）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６にて、Ａの値が（Ａ0 ＋５）よりも小さい場合（Ｓ２６：ＮＯ）、処理をステップＳ２３に戻してステップＳ２３〜Ｓ２６の処理を繰り返す。
【０１００】
一方、Ｓ２６にて、Ａの値が（Ａ0 ＋５）よりも大きい場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、検出したＳＡ値のうち、ＳＡ値が最大となる値をＡmax として設定する（ステップＳ２７）。つまり、ここでは調整値（補正値）が“４５”〜“５５”となるまで、補正ラインの位置を１ドットずつずらして画像形成を行ないながら、画像の濃度を検出する動作を行う。この第１の色合わせ調整により図１０（ａ）に示した如き結果が得られた場合は、一致点（仮の一致点）がＡmax でありそのときの補正値“５４”がＡmax として設定される。
【０１０１】
次いで、制御部４０は、一致点の絞り込みを行うために第２の色合わせ調整処理を行う。第２の色合わせ調整処理では、まず制御部４０が、Ｓ２７にて決定したＡmax （“５４”）を基準に、１１の倍数を、Ａmax から差し引いた値からＡmax に加算した値であって、かつ連続する４つの値の内の最小の値をＢとして定める（ステップＳ２８）。つまり、（“５４”−“４４”＝“１０”）〜（“５４”＋“４４”＝“９８”）の値で連続する４つの値（“２１”，“３２”，“４３”，“５４”）を定め、この連続する４つの値のうち最小値“２１”をＢの初期値として設定する。そのため、実施例ではＡmax から（ｄ×３＝３３）を引いて“２１”を求める方法で定めている。
そして、検出用パターン２を用いて、基準パッチ画像と値Ｂの位置（補正値を“２１”）にて補正パッチ画像を形成し（ステップＳ２９）、レジストレーション検出センサ２１が転写ベルト７上の基準パッチ画像及び補正パッチ画像からなる画像の濃度を測定し、検出値ＳＢを検出する。（ステップＳ３０）
【０１０２】
次いで、制御部４０は、Ｂの値に第１の色合わせ調整に用いる画像形成パターン（検出用パターン１）のピッチ数１１を加えて（ステップＳ３１）、Ｂの値を“３２”として設定する。そして、Ｂの値がＡmax （“５４”）よりも大きいか否かを判断し（ステップＳ３２）。Ｂの値の方が小さい場合（Ｓ３２：ＮＯ）、処理をステップＳ２９へ戻して、Ｓ２９〜Ｓ３２の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３２にて、Ｂの値がＡmax よりも大きいと判断された場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３０にて検出した検出値ＳＢのうち、ＳＢの値が最小となる値を求め、その値をＢmin とする（ステップＳ３３）。ここで、図１０（ｂ）に示した如き結果が得られた場合は、補正値“２１”が極小値となるため、これが一致点の候補となる。またこのとき、“２１”に４ｄを加算した“６５”も一致点の候補である予測が立つ。
【０１０３】
次いで、“２１”又は“６５”の何れかが真の一致点であるかを決定するため第３の色合わせ調整を行う。まず、制御部４０はＢmin の値をＣとして定める（ステップＳ３４）。そして、検出用パターン３を用いて、基準パッチ画像、及びＣの値に対応した位置（補正値を“２１”）に補正パッチ画像を形成する（ステップＳ３５）。そして、レジストレーション検出センサ２１が転写ベルト７上の基準パッチ画像及び補正パッチ画像からなる画像の濃度を測定し、検出値ＳＣを検出する（ステップＳ３６）。そして、Ｃの値に、第２の色合わせ調整に用いる画像形成パターン（検出用パターン２）のピッチ数４４を加え（ステップＳ３７）、Ｃの値を“６５”として設定する。
【０１０４】
次いで、制御部４０は、Ｃの値が最大値“９９”よりも大きいか否かを判断し（ステップＳ３８）、Ｃの値の方が小さい場合（Ｓ３８：ＮＯ）、処理をステップＳ３５へ戻して、Ｓ３５〜Ｓ３８の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３８にて、Ｃの値が“９９”よりも大きいと判断された場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、ステップＳ３６にて検出した検出値ＳＣのうち、ＳＣが最小となる値をＣmin とする（ステップＳ３９）。ここで求められた結果が図１０（ｃ）に示したようになった場合は、極小値をとる“６５”が真の一致点となる。そして、この“６５”が最新の補正値として補正値記憶部４４に記憶される（ステップＳ４０）。同様に残りの補正対象の色に対しても補正値を求め、それぞれの補正対象の色の補正値を補正値記憶部４４に記憶する。
【０１０５】
図１７及び図１８のフローチャートを用いて説明した色合わせ調整は、初期段階の色合わせ調整時の調整方法であり、画像形成装置１００を組み立て後、実際に使用される所に設置された場合、部品の交換、又はメンテナンスの後に行われ、色合わせ調整後、求められた補正値を画像形成装置１００の内部に記憶させておき、この補正値に基づいて画像形成を行う。このように、画像形成装置１００の使用開始時における色合わせ調整は、第１の色合わせ調整，第２の色合わせ調整及び第３の色合わせ調整を必ず行う。
【０１０６】
また、初期の色合わせ調整を実施した後での、画像形成装置１００の電源が投入され、画像形成を実施する前にレジストレーション調整を行う場合には、大きな色ずれが発生していることはまれであることが考えられるため、第２の色合わせ調整と第３の色合わせ調整とを省略してもよい。
【０１０７】
更に、電源投入より所定時間が経過した後、又は画像形成が所定枚数を超えた後に色合わせ調整を行うように設定してもよい。この場合には、色ずれがほとんど発生していないことが多いので、第２の色合わせ調整と第３の色合わせ調整とを省略することにより、色合わせ調整の時間を大幅に短縮することができる。
【０１０８】
また、画像形成装置１００内に設置された温湿度センサ２２によって、予め設定された温湿度、急激な温湿度の変化があった場合にも、色合わせ調整を行ってもよい。
さらに、感光体ドラム３、現像器２等のプロセスユニットの交換若しくはメンテナンス後、又は色ずれが目立つ場合等にユーザが強制的に色合わせ調整を行うことができるようになっている。これらの場合には第１から第３の色合わせ調整を完全に行うか、第１の色合わせ調整のみを行うかを操作部４８から選択することもできるようになっている。
【０１０９】
なお、電源投入時、強制的な色合わせ調整を除いて、色合わせ調整を行う条件に達した場合に、即座に色合わせ調整を実施するのではなく、通常は、進行中の画像形成ジョブの終了後、又は次の画像形成ジョブの開始前に実施する。
【０１１０】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明による場合は、各色成分画像の画像形成位置を調整すべき旨の情報を受付けた場合、各色成分画像の形成状態を検出する検出処理を実行するか否かを判定し、実行すると判定した場合、検出用画像を形成して形成状態を検出するとともに、調整用画像を形成して各色成分画像の形成位置を調整するようにしている。したがって、形成される画像の品質が適正範囲外であると予想される場合は、品質を確認するための確認画像（検出用画像）を形成して検出処理を行うか否かを判定し、適正範囲内と予想される場合には、品質を確認するための確認画像を形成せずにすぐに色合わせ調整用の画像（調整用画像）を形成して、各色成分画像の形成位置を検出する色合わせ調整処理を実施するので、無駄な画像形成を極力無くすことができ、経済的で効率的な色合わせ調整を行うことができる。
【０１１１】
本発明による場合は、検出用画像の形成状態を検出した結果に基づき、各色成分画像の形成条件を制御するか否かの判断を行うようにしている。各色成分画像の画像形成位置を調整する場合、形成条件の制御（調整工程）を終えた直後に行うほど高精度に調整が可能であるが、調整工程では調整工程用の画像を形成して形成条件を求めている。したがって、形成する色成分画像の品質が適用範囲内にあると予想される場合には、調整工程を省略することも可能であるため、無駄な画像形成がされず、現像剤の節約が可能となるとともに、調整時間の短縮が可能となる。
【０１１２】
本発明による場合は、検出処理が実行された後の経過時間に基づいて検出処理を実行するか否かを判定するようにしている。調整工程が実施されてからの経過時間が長いほど、画像形成装置内の温度などの環境状態、現像剤の濃度の状態、感光体の疲労の状態等が変化していることが考えられ、画像の品質の低下が起こっていることを予測できるため、計時した経過時間が長い場合には調整工程を行い、経過時間が短い場合には調整工程は行わないようにして、無駄な画像形成を極力無くすことが可能である。
【０１１３】
本発明による場合は、画像形成を行った回数に基づいて検出処理を実行するか否かを判定するようにしている。調整工程が実施されてから画像形成枚数が増加するにしたがい、画像形成装置内の温度などの環境状態、現像剤の濃度の状態、感光体の疲労の状態等が変化していることが考えられ、画像の品質の低下が起こっていることを予測できるため、画像形成をした回数が多い場合には調整工程を行い、回数が少ない場合には調整工程を行わないようにして、無駄な画像形成を極力無くすことが可能である。
【０１１４】
本発明による場合は、温度又は湿度等の環境変化により検出処理を実行するか否かを判定するようにしている。調整工程が実施されてから画像形成装置内の環境状態が変化するにしたがい、手段の特性、感光体の特性等が変化していることが考えられ、画像の品質の低下が起こっていることを予測できるため、環境変化が大きい場合には調整工程を行い、環境変化が小さい場合には調整工程を行わないようにして、無駄な画像形成を極力無くすことが可能である。
【０１１５】
本発明による場合は、電源の投入回数に基づいて検出処理を実行するか否かを判定するようにしている。調整工程が実施されてから画像形成装置の電源のオン・オフが実行された場合は、電源オフ時にプロセス部の何れかのユニット等が、交換されている場合もあり、画像の品質に影響を及ぼしていることを予測できるため、電源の投入回数が多い場合には調整工程を行い、電源の投入回数が少ない場合には調整工程を行わないようにして、無駄な画像形成を極力少なくすることが可能である。
【０１１６】
本発明による場合は、検出用画像として、一の色成分による画像上に他の色成分による格子状の画像を重ね合わせた画像を用いているため、画像の濃度、太さ、エッジの状態等の画像形成状態を容易に検出することが可能である。
【０１１７】
本発明による場合は、色合わせ調整用の画像として、各色成分による格子状の画像を重ね合わせた画像を用いているため、各色成分の画像のずれを容易に検出することが可能である等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】品質確認用画像を形成する際の動作を説明する説明図である。
【図４】品質確認用画像の一例を説明する模式図である。
【図５】レジストレーション検出センサの構成を示す模式図である。
【図６】レジストレーション検出センサによる検出結果の一例を示すグラフである。
【図７】本実施の形態に係る画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】基準パッチ画像と補正パッチ画像との間の位置関係を説明する模式図である。
【図９】副走査方向の色ずれに対する第１の色合わせ調整を説明する説明図である。
【図１０】レジストレーション検出センサの検出位置とその検出値との関係を示すグラフである。
【図１１】副走査方向の色ずれに対する第２の色合わせ調整を説明する説明図である。
【図１２】副走査方向の色ずれに対する第３の色合わせ調整を説明する説明図である。
【図１３】補正対象となる色成分画像を並行して形成するときの手順を説明する模式図である。
【図１４】主走査方向の色ずれに対する色合わせ調整方法を説明する説明図である。
【図１５】主走査方向の色ずれに対する色合わせ調整方法を説明する説明図である。
【図１６】主走査方向の色ずれに対する色合わせ調整方法を説明する説明図である。
【図１７】色合わせ調整処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【図１８】色合わせ調整処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２１ レジストレーション検出センサ
４０ 制御部
４１ 書込部
４２ 現像部
４３ パターンデータ記憶部
４４ 補正値記憶部
４５ 帯電部
４６ 給紙駆動部
４７ 転写部
４８ 操作部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is based on an electrophotographic system. Painting More specifically, the image forming apparatus automatically adjusts color misregistration of a multicolor image that occurs when a color image formed on an image carrier or transfer carrier is superimposed to form a multicolor image. Painting The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus such as a digital color copying machine or a digital color printer decomposes input data into color components and performs image processing, and then superimposes the images for each color component to form a multicolor image. In forming a multicolor image, if the images of the respective color components are not accurately superimposed, color misregistration may occur in the formed multicolor image, which may lead to deterioration in image quality. In particular, in an image forming apparatus provided with an image forming unit for each color component in order to improve the formation speed of a multicolor image, an image of each color component is formed in each image forming unit, and the image of each color component is sequentially A multicolor image is formed by superimposing. In such an image forming apparatus, the transfer position of the image of each color component is likely to shift, and the color shift of a multicolor image is a big problem.
[0003]
In view of this, the image forming apparatus performs color matching adjustment for correcting the color shift of the multicolor image in order to overlay the images of the respective color components with high accuracy, thereby forming a good multicolor image without color shift. In the color matching adjustment, an optical detector is used to detect a shift in the image forming position of another color component with respect to the image forming position of the reference color component. Then, the correction amount is determined based on the detection result, and the timing for forming the image of each color component is adjusted so that the transfer position of the image of each color component matches according to the correction amount. In order to determine the correction amount, generally, the image of each color component is transferred at the same timing, and the distance between the transfer positions of each color component is detected, or the density of the multicolor image in which each color component is superimposed is determined. Measuring.
[0004]
For example, the distance between the transfer positions of the image of each color component is detected, and correction is performed based on the detected shift amount of the transfer position. That is, the distance between the image formed with the reference color component and the image formed with the other color component is detected by the detector, and the transfer position of the image of each color component is determined based on the detected distance. An image forming apparatus that determines a shift amount and corrects a color shift has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
An image forming apparatus that measures the density of a multicolor image in which images of each color component are superimposed and corrects color misregistration so that the measured density becomes a density in a state where the images of each color component are accurately superimposed. It is disclosed (for example, see Patent Document 2). The image forming apparatus disclosed in this publication repeatedly forms a plurality of identical images for each color component in order to improve correction accuracy. In the case of the above-mentioned patent document, a plurality of line-shaped images are formed as the same image, the density of the multicolor line image is detected by a detector, and the overlapping state of the line images of the respective color components is obtained. The state in which the density of the multicolor line image detected by the detector falls within a predetermined density range is regarded as a state in which the line images of the respective color components are accurately overlapped, and image formation is performed in this overlapped state. In this way, the color matching is adjusted.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-213940
[Patent Document 2]
JP 2000-81744 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the position and density of the formed image are measured, the positional relationship of the color image that needs to be corrected with respect to the reference color image is detected, and color adjustment is performed, the formed image The detection result depends on the quality of the image (thickness, density, edge state). Therefore, when a density control image is formed and the density does not reach a predetermined level, the color matching adjustment is performed using the color matching adjustment image after correcting the image formation conditions. However, in the tandem type image forming apparatus configured by arranging a plurality of image forming stations for forming images of the respective color components, the distance from the image forming station to the detector for detecting the adjustment image is very long, and the density Since an image for color matching is formed before the confirmation of the control image, there is a problem that a wasteful image is formed when the predetermined level is not reached.
[0008]
In addition, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2 performs image color matching adjustment on a density detection image, which consumes a lot of developer, which is particularly problematic.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances. When information indicating that the image forming position of each color component image should be adjusted is received, whether or not to execute a detection process for detecting the formation state of each color component image is determined. If it is determined that the detection image is to be executed, a detection image is formed, the formation state is detected, an adjustment image is formed to adjust the image formation position of each color component image, and the image formation position is determined. By adopting an adjustment configuration, wasteful consumption of developer can be suppressed, and color adjustment can be performed efficiently and in a short time. Painting An object is to provide an image forming apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that forms an image by superimposing a plurality of color component images. Using pre-stored images for process control Control the formation conditions of each color component image Process control Means, and when adjusting the image forming position of each color component image, Using quality confirmation images A determination unit that determines whether or not a detection process for detecting a formation state of each color component image should be executed, and a detection state of each color component image when it is determined that the detection process should be executed Quality identification Means for forming an image, and formed Quality identification Means for executing the detection process based on the image for use, and based on the execution result of the detection process, Quality identification Means for determining whether the quality of the image for use is within the appropriate range; and Quality identification If it is determined that the quality of the image is not within the appropriate range, By process control means Means for again controlling the forming conditions; Quality identification Judged that the quality of the image is within the appropriate range Subject to , Forming adjustment images to adjust the image formation position of each color component image And And a means for adjusting the image forming position of each color component image based on the formed adjustment image.
[0011]
In the present invention, when information indicating that the image forming position of each color component image should be adjusted is received, it is determined whether or not to execute a detection process for detecting the formation state of each color component image, if you did this, Quality identification A forming image is formed to detect the formation state, and an adjustment image is formed to adjust the formation position of each color component image. Therefore, if the quality of the image to be formed is expected to be out of the proper range, Quality identification Image) is determined and detection processing is performed, and if it is expected to be within the appropriate range, an image for color matching adjustment is immediately formed without forming a confirmation image for confirming the quality. (Adjustment image) is formed, and color matching adjustment processing for detecting the formation position of each color component image is performed, so that unnecessary image formation can be eliminated as much as possible, and economical and efficient color matching adjustment is performed. be able to.
[0017]
In the present invention, Quality identification Whether or not to control the formation conditions of the respective color component images is determined based on the result of detecting the formation state of the image for use. When adjusting the image formation position of each color component image, the adjustment can be made with higher accuracy as soon as the control of the formation conditions (adjustment process) is completed. In the adjustment process, an image for the adjustment process is formed and formed. Seeking conditions. Therefore, when the quality of the color component image to be formed is expected to be within the applicable range, the adjustment process can be omitted, so that unnecessary image formation is not performed and the developer can be saved. In addition, the adjustment time can be shortened.
[0018]
The image forming apparatus according to the present invention further includes means for measuring an elapsed time after the detection process is executed, and the determination means is configured to make a determination based on the measured elapsed time. And
[0019]
In the present invention, it is determined whether or not to execute the detection process based on the elapsed time after the detection process is executed. The longer the time elapsed since the adjustment process was carried out, the more the environmental conditions such as the temperature in the image forming apparatus, the developer concentration, the photoconductor fatigue, etc. Therefore, if the elapsed time is long, the adjustment process is performed, and if the elapsed time is short, the adjustment process is not performed. It can be eliminated.
[0020]
The image forming apparatus according to the present invention further includes means for measuring the number of times the image has been formed, and the determining means is configured to make a determination based on the measured number of times.
[0021]
In the present invention, it is determined whether or not to execute the detection process based on the number of times of image formation. As the number of images formed increases after the adjustment process, the environmental conditions such as the temperature in the image forming apparatus, the developer concentration state, the fatigue state of the photoreceptor, and the like may change. Since it is possible to predict that the image quality has deteriorated, the adjustment process is performed when the number of times of image formation is large, and the adjustment process is not performed when the number of times of image formation is small. Can be eliminated as much as possible.
[0022]
The image forming apparatus according to the present invention further includes means for measuring a temperature or humidity at the time of image formation, and the determination means should make a determination based on the measured temperature or humidity.
[0023]
In the present invention, it is determined whether or not to execute the detection process based on an environmental change such as temperature or humidity. As the environmental condition in the image forming apparatus changes after the adjustment process is performed, it is considered that the characteristics of the means, the characteristics of the photosensitive member, etc. have changed, and that the quality of the image has been degraded. Since it can be predicted, it is possible to eliminate wasteful image formation as much as possible by performing the adjustment process when the environmental change is large and not performing the adjustment process when the environmental change is small.
[0024]
The image forming apparatus of the present invention further includes means for measuring the number of times the power to be supplied is turned on, and the determination means is configured to make a determination based on the measured number of times.
[0025]
In the present invention, it is determined whether or not to execute the detection process based on the number of times the power is turned on. If the image forming apparatus is turned on / off after the adjustment process has been performed, any unit in the process unit may be replaced when the power is turned off, which affects the image quality. Therefore, the adjustment process is performed when the number of power-on times is large, and the adjustment process is not performed when the number of power-on times is small. Is possible.
[0026]
The image forming apparatus according to the present invention includes: Quality identification The image for use is an image obtained by superimposing a grid-like image with another color component on an image with one color component.
[0027]
In the present invention, Quality identification As the image for use, an image obtained by superimposing a grid-like image with another color component on an image with one color component is used, so the image forming state such as the image density, thickness, edge state, etc. can be easily It is possible to detect.
[0028]
The image forming apparatus of the present invention is characterized in that the adjustment image is an image obtained by superimposing lattice-like images of respective color components.
[0029]
In the present invention, since an image obtained by superimposing grid-like images of the respective color components is used as the color matching adjustment image, it is possible to easily detect the shift of the image of each color component.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 100 denotes an image forming apparatus according to the present invention, specifically, a digital color printer, a digital color copying machine, or a complex machine thereof. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes an image forming station 80, a transfer conveyance belt unit 8, a registration detection sensor 21, and a temperature / humidity sensor 22.
[0031]
The image forming station 80 of the image forming apparatus 100 has four types according to each color in order to form a multicolor image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Exposure units 1a, 1b, 1c, and 1d that form latent images of the color, developing units 2a, 2b, 2c, and 2d that develop latent images of the respective colors, photosensitive drums 3a, 3b, 3c, and 3d, and cleaner units 4a, 4b, 4c, 4d and chargers 5a, 5b, 5c, 5d. Note that the symbols a, b, c, and d attached to the respective symbols are described so as to correspond to the respective colors of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y).
In the following, except for the case where a member corresponding to a specific color is specified and described, the members provided for each color are collected together, and the exposure unit 1, the developing device 2, the photosensitive drum 3, and the cleaner unit 4. Will be referred to as charger 5.
[0032]
The exposure unit 1 is a laser scanning unit (LSU) including a writing head or a laser irradiation unit in which light emitting elements such as EL (Electro Luminescence) and LED (Light Emitting Diode) are arranged in an array, and a reflection mirror. The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 uses LSU. The exposure unit 1 forms an electrostatic latent image corresponding to the image data on the photosensitive drum 3 by performing exposure according to the input image data.
The developing device 2 visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3 with each color toner. The photosensitive drum 3 is disposed at the center of the image forming apparatus 100, and forms an electrostatic latent image or a toner image corresponding to input image data on the surface. The cleaner unit 4 develops and transfers the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 3, and then removes and collects the remaining toner on the photosensitive drum 3.
The charger 5 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 3 to a predetermined potential. As the charger 5, a charger type that does not contact the photosensitive drum 3 or the like is used in addition to a roller type or a brush type that contacts the photosensitive drum 3. The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 uses a charger type charger.
[0033]
A transfer conveyance belt unit 8 is disposed below the photosensitive drum 3. The transfer belt unit 8 includes a transfer belt 7, a transfer belt driving roller 71, a transfer belt tension roller 73, transfer belt driven rollers 72 and 74, transfer rollers 6 a, 6 b, 6 c and 6 d, and a transfer belt cleaning unit 9. Hereinafter, the four transfer rollers 6a, 6b, 6c, and 6d corresponding to the respective colors are collectively referred to as a transfer roller 6.
[0034]
The transfer belt drive roller 71, the transfer belt tension roller 73, the transfer roller 6, the transfer belt driven rollers 72, 74, and the like stretch the transfer belt 7, and the transfer belt 7 is directed in the direction of the white arrow shown in FIG. It is driven to rotate.
The transfer roller 6 is rotatably supported by the housing of the transfer / conveying belt unit 8 and is based on a metal shaft having a diameter of 8 to 10 mm. The surface thereof is a conductive material such as EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) or urethane foam. Covered with elastic material. The transfer roller 6 can uniformly apply a high voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity to the recording paper by the conductive elastic material, and the toner image formed on the photosensitive drum 3 can be transferred. The image is transferred onto the transfer belt 7 or a recording sheet conveyed by being attracted onto the transfer belt 7.
The transfer belt 7 is formed of polycarbonate having a thickness of about 100 μm, polyimide, polyamide, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene polymer, ethylenetetrafluoroethylene polymer, and the like, and is provided so as to be in contact with the photosensitive drum 3. ing. A multicolor toner image is formed by sequentially transferring the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum 3 onto the transfer belt 7 or the recording paper that is sucked and conveyed on the transfer belt 7. Yes. The transfer belt 7 has a thickness of about 100 μm and is formed endlessly using a film.
The transfer belt cleaning unit 9 removes and collects the toner for color matching adjustment, the toner for process control, and the toner adhering to the photosensitive drum 3 directly transferred to the transfer belt 7.
[0035]
In order to detect the patch image formed on the transfer belt 7, the registration detection sensor 21 is located at a position where the transfer belt 7 has passed through the image forming station 80 and before reaching the transfer belt cleaning unit 9. Is provided. The registration detection sensor 21 detects the density of the patch image formed on the transfer belt 7 at the image forming station 80. Here, the patch image formed on the transfer belt 7 includes an image used in process control (adjustment process) for controlling image forming conditions, an image for quality confirmation, and an image for performing color matching adjustment. There are types.
In addition, in order to detect the temperature and humidity in the image forming apparatus 100, a temperature and humidity sensor (see FIG. 3) is installed in the vicinity of the process part where there is no sudden temperature change or humidity change.
[0036]
In the image forming station 80 of the image forming apparatus 100 having the above-described configuration, the exposure unit 1 performs exposure at a predetermined timing based on the input image data, whereby an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3. Is formed. Next, a toner image in which the electrostatic latent image is visualized is formed by the developing unit 2, and the toner image is transferred onto the transfer belt 7 or a recording sheet conveyed by being attracted to the transfer belt 7.
[0037]
Since the transfer belt 7 is rotationally driven by the transfer belt driving roller 71, the transfer belt tension roller 73, the transfer belt driven rollers 72 and 74, and the transfer roller 6, the transfer belt 7 is adsorbed on the transfer belt 7 and conveyed on the recording paper. Alternatively, the toner images of the respective color components are sequentially transferred onto the transfer belt 7 to form a multicolor toner image. If a multicolor toner image is formed on the transfer belt 7, the multicolor toner image is further transferred onto a recording sheet.
[0038]
In the image forming apparatus 100 of the present embodiment, process control (adjustment process) for controlling image forming conditions, detection of image quality, and color matching adjustment for detecting and adjusting the overlapping state of each color component image are performed. I have to.
In the process control, for example, based on the density of the patch image transferred to the transfer belt 7 (transfer holder) through the photosensitive drum 3 and the environmental conditions (temperature and humidity) of an environmental sensor not shown in the drawing, for example, The output or lighting time of the image capturing unit 41, the developing bias voltage of the developing unit 42, the grid bias voltage of the charging unit 45, the transfer bias voltage of the transfer unit 47, the halftone table of the image processing unit (not shown), and the like are changed. Control so that image formation is possible.
In the detection of the image quality, the image quality is detected by detecting the density, the line formation state, and the like of the quality confirmation image transferred to the transfer belt 7 through the photosensitive drum 3.
In color matching adjustment, an overlapping state between a reference image formed with a reference color component and a corrected image formed with a color component to be corrected is detected, and the exposure unit 1 performs exposure so that both overlap well. The timing to do is controlled.
The image quality detection and color matching adjustment will be described in detail later.
[0039]
The image forming apparatus 100 includes a paper feed tray 10, paper discharge trays 15 and 33, and a fixing unit 12 in addition to the configuration relating to color matching adjustment.
The paper feed tray 10 is a tray that accumulates recording paper for recording images. The paper discharge trays 15 and 33 are trays on which recording paper on which images are recorded are placed. The paper discharge tray 15 is provided on the upper part of the image forming apparatus 100 and places printed recording paper face down. The paper discharge tray 33 is provided on a side portion of the image forming apparatus 100 and places printed recording paper face up.
The fixing unit 12 includes a heat roller 31 and a pressure roller 32. The heat roller 31 is controlled so as to have a predetermined temperature by turning on / off heating means such as a heater lamp based on a temperature detection value of a temperature detector (not shown). The heat roller 31 and the pressure roller 32 are rotated while sandwiching the recording paper on which the toner image is transferred, and the toner image is thermocompression bonded to the recording paper by the heat of the heat roller 31.
[0040]
The operation of the image forming apparatus 100 having the above configuration will be described below.
When image data is input to the image forming apparatus 100, the exposure unit 1 is exposed based on the correction value obtained by color matching adjustment according to the input image data, and the electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3. Is formed. This electrostatic latent image is developed into a toner image by the developing device 2. On the other hand, the recording paper accumulated in the paper feed tray 10 is separated one by one by the pickup roller 16, transported to the paper transport path 11, and temporarily held by the registration roller 14. The registration roller 14 controls the timing so that the leading edge of the toner image on the photosensitive drum 3 is aligned with the leading edge of the image forming area of the recording paper based on a detection signal of a pre-registration detection switch (not shown). The toner is conveyed to the transfer belt 7 in accordance with the rotation of the photosensitive drum 3. The recording paper is sucked onto the transfer belt 7 and conveyed.
[0041]
The transfer of the toner image from the photosensitive drum 3 to the recording sheet is performed by a transfer roller 6 provided to face the photosensitive drum 3 via the transfer belt 7. A high voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer roller 6, whereby a toner image is applied to the recording paper. Four types of toner images corresponding to the respective colors are sequentially superimposed on the recording paper conveyed by the transfer belt 7.
[0042]
Thereafter, the recording paper is conveyed to the fixing unit 12, and the toner image is fixed on the recording paper by thermocompression bonding. The conveyance switching guide 34 switches the conveyance path, and conveys the recording paper on which the toner image is fixed to the paper discharge tray 15 through the paper discharge tray 33 or the paper conveyance paths 35 and 37.
[0043]
When the transfer to the recording paper is completed, the toner remaining on the photosensitive drum 3 is removed and collected by the cleaner unit 4. The transfer belt cleaning unit 9 removes and collects the toner attached to the transfer belt 7 and ends a series of image forming operations.
[0044]
In this embodiment, a direct transfer method is employed in which a recording sheet is carried on the transfer belt 7 and the toner images formed on the photosensitive drums 3a to 3d are superimposed on the recording sheet. 7 can also be applied to an intermediate transfer type image forming apparatus in which toner images formed on the respective photosensitive drums 3a to 3d are transferred onto each other and transferred onto a recording sheet again to form a multicolor image. Needless to say, similar effects can be obtained.
[0045]
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the image forming apparatus 100 according to the present invention. The image forming apparatus includes a control unit 40 including a CPU, and via a bus, a communication port 20, a registration detection sensor 21, a temperature / humidity sensor 22, a writing unit 41, a developing unit 42, and a pattern data storage unit. 43, a correction value storage unit 44, a charging unit 45, a paper feed driving unit 46, a transfer unit 47, an operation unit 48, and other various hardware are connected.
[0046]
The writing unit 41 includes the exposure unit 1, and controls the exposure unit 1 so that an electrostatic latent image based on the input image data is formed on the photosensitive drum 3 according to an instruction from the control unit 40. .
The developing unit 42 includes the developing device 2, and in response to an instruction from the control unit 40, the developing roller bias voltage is set so that the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3 is visualized with each color toner. Control.
The charging unit 45 includes the charger 5, and controls the grid bias voltage of the charger 5 and the surface potential of the photosensitive drum 3 according to an instruction from the control unit 40.
The transfer unit 47 includes a transfer belt 7, a transfer belt drive roller 71, a transfer belt tension roller 73, transfer belt driven rollers 72 and 74, and a transfer roller 6, and drives the transfer belt drive roller 71 according to an instruction from the control unit 40. Then, the transfer belt 7 is rotationally driven in a predetermined direction, and the toner image formed on the photosensitive drum 3 is transferred to the transfer belt 7 or a recording sheet adsorbed to the transfer belt 7.
[0047]
The paper feed drive unit 46 includes a paper feed tray 10, a pickup roller 16, and a registration roller 14, and transfers recording sheets placed on the paper feed tray 10 one by one in response to an instruction from the control unit 40. The pickup roller 16 and the registration roller 14 are controlled to feed the belt 7.
[0048]
The operation unit 48 includes various button switches, cursor keys, numeric keys, and the like, and accepts input such as adjustment of the number of image formations and image formation density desired by the user. In addition, the execution of the color matching adjustment process can be instructed.
[0049]
An image input device such as a scanner device, a facsimile device, or a personal computer is connected to the communication port 20 as necessary as an external device. Image data input from these external devices is temporarily stored in a graphic memory (not shown), and an electrostatic latent image of the image data stored in the graphic memory in response to an instruction from the control unit 40. Are formed on the photosensitive drum 3.
Various image data used for process control, image quality confirmation, and color matching adjustment are stored in the pattern data storage unit 43 in advance. In addition, the correction value regarding the shift between the color images obtained by executing the color matching adjustment process is stored in the correction value storage unit 44.
[0050]
The control unit 40 is further connected with a counter 51, a timer 52, and the like. The counter 51 counts the number of rotations of the photosensitive drum 3 or the number of times of image formation. The timer 52 executes process control after power is turned on. It is started later and reset every time the subsequent process control is executed.
[0051]
In the present embodiment, a patch image used for process control, a quality confirmation image for confirming image quality, and a patch image used for color matching adjustment are formed on the transfer belt 7 as necessary.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation when forming a quality confirmation image. The transfer belt 7 is rotationally driven in the direction of the white arrow in the figure by a transfer belt drive roller 71 provided in the transfer / conveyance belt unit 8. Further, an electrostatic latent image corresponding to the image data to be formed is formed by the exposure unit 1 on the photosensitive drums 3a, 3b, 3c, and 3d of the respective color components arranged as shown in FIG. As described above, the exposure unit 1 controls the exposure timing according to the image data.
[0052]
As will be described later, the quality confirmation image is obtained by forming a plurality of line images of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) color components on a black (K) rectangular image. . To form such a quality confirmation image, first, the exposure unit 1a is exposed for a predetermined time to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 3a, and a black (K) rectangular image is transferred to the transfer belt. 7, the exposure timing of the exposure unit 1 b is controlled in accordance with the pitch of the line image to be formed, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3 b, and the cyan (C) line image is transferred. To do. Then, after the exposure of the exposure unit 1b is stopped, a magenta (M) line image using the exposure unit 1c and the photosensitive drum 3c is transferred in the same manner. Further, after the exposure of the exposure unit 1c is stopped, a yellow (Y) line image is transferred using the exposure unit 1d and the photosensitive drum 3d.
[0053]
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of the quality confirmation image. A quality confirmation image for confirming image quality (density and line formation state) is formed on a solid image K0 of a reference color component (for example, black) with a predetermined line width (first color matching adjustment described later). A line image of another color component having a predetermined pitch (same pitch as the correction line of the detection pattern 1) and a predetermined pitch (same as the correction line of the detection pattern 1 sometimes formed) is formed. is there. Reflected light from a solid image formed with colors such as cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) is not much different from reflected light from the surface of the transfer belt 7. Accordingly, when only the line image is formed on the transfer belt 7, the difference from the reflected light from the transfer belt 7 is further eliminated, and it is difficult to determine whether the line image is formed satisfactorily. Therefore, line images C1 to C5, M1 to M5, and Y1 to Y5 are formed on the solid image K0 of the reference color component with the same line width and the same line pitch as the correction line, and this is a quality confirmation image. It is said.
[0054]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the registration detection sensor 21. The registration detection sensor 21 includes a sensor unit 211 that performs detection using specularly reflected light and a sensor unit 212 that performs detection using irregularly reflected light. The sensor unit 211 and the sensor unit 212 are attached approximately parallel to each other with a distance of about 7 to 8 mm.
[0055]
The sensor unit 211 includes a light emitting unit 211b having an LED and a light receiving unit 211c having a PD (Photo Diode) inside a rectangular parallelepiped housing 211a. The registration detection sensor 21 detects the density of the patch image by irradiating the transfer belt 7 with light from the light emitting portion 211b and detecting the reflected light regularly reflected on the transfer belt 7 with the light receiving portion 211c.
Similarly, the sensor unit 212 includes a light emitting unit 212b having an LED and a light receiving unit 212c having a PD inside a rectangular parallelepiped housing 212a. The registration detection sensor 21 detects the density of the patch image by irradiating the transfer belt 7 with light from the light emitting unit 212b and detecting the reflected light irregularly reflected on the transfer belt 7 with the light receiving unit 212c.
[0056]
At the time of color matching adjustment, the sensor unit 211 is used to detect a patch image. During the process control, which is an adjustment step, both the sensor unit 211 and the sensor unit 212 are used. The solid image K0 for process control uses the sensor unit 211, and the line images C1, M1, Y1, etc. use the sensor unit 212. Measure the concentration of each.
[0057]
In this embodiment, a part of the registration detector sensor 21 is commonly used in the color matching adjustment and the adjustment process, but they may be provided completely separately. In this embodiment, two sensor units 211 and 212 are used. However, one light emitting unit and two light receiving units (a light receiving unit that receives specular reflected light and a light receiving unit that receives irregularly reflected light are included in one case. An integrated detection sensor provided with a unit) may be used.
[0058]
FIG. 6 is a graph showing an example of a detection result by the registration detection sensor 21. The vertical axis represents the detection value of the registration detection sensor 21, and the horizontal axis represents the detection width of the sensor 21.
Since the transfer belt 7 is black but glossy, the detection value of the registration detection sensor 21 is high, and reflected light from the solid image of color (C, M, Y) is reflected on the transfer belt 7. There is not much difference from the reflected light from the surface. On the other hand, the detection value from the black solid image K0 as the reference image is low, and the line images C1, M1, Y1, etc. of each color are formed thereon with the same line width and the same line pitch as the correction lines. By preparing the image, it is possible to distinguish the output from the transfer belt 7 well.
[0059]
As a result of detection by the registration detection sensor 21, when the black solid image K0 is within a predetermined output range (for example, 0.84 ± 0.26V), it is determined as being within the appropriate range. Is set in this embodiment so that an error occurs. In the case of a quality confirmation image in which line images C1, M1, Y1, etc. are formed on the solid image K0 with the same width and the same pitch as the correction line, the detection value of the registration detection sensor 21 is a predetermined value. In this embodiment, it is determined that the output is within the appropriate range when it is within the output range (for example, 1.36 ± 0.26 V), and an error occurs outside the range.
[0060]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the image forming apparatus 100 according to the present embodiment. First, the control unit 40 of the image forming apparatus 100 performs an adjustment process to be described later (step S1). The image forming apparatus 100 performs an adjustment process for detecting an image formed automatically or in accordance with an instruction from the operation unit 48 or the like and controlling various conditions of the process unit so that good image formation can always be maintained. I have to. This adjustment step includes a step of forming a patch image for the adjustment step, detecting the formed patch image, and setting various conditions of the process unit. Here, the patch image for adjustment is a patch image of each color in which the density of the image is changed to light, medium, or dark. In the adjustment process, based on the density of the patch image and the environmental conditions (temperature and humidity) of the environment detection unit, for example, the output or lighting time of the writing unit 41, the developing bias voltage of the developing unit 42, the charging unit 45 The grid bias voltage, the transfer bias voltage of the transfer unit 47, the halftone table of the image processing unit (not shown), and the like are changed so that the formed patch image for the adjustment process has a preset density, which is favorable. Control so that image formation is possible.
[0061]
Next, the control unit 40 determines whether or not to perform color matching adjustment (step S2). When it is determined that no color matching adjustment is performed (S2: NO), image formation by normal operation is performed (step S3). ). This normal operation includes a standby state, and includes a state of waiting for a signal for instructing image formation without performing image formation and other processing.
[0062]
When it is determined that the color matching adjustment is to be executed (S2: YES), the control unit 40 refers to the timer 52 to determine whether or not a predetermined time (for example, 2 hours) has elapsed since the adjustment process has been performed. (Step S4). When it is determined that a predetermined time or more has elapsed since the adjustment process (S4: YES), the environmental state in the image forming apparatus 100, the developer concentration state, the photoreceptor fatigue state, and the like have changed. Therefore, the above-described quality confirmation image is formed (step S8), and it is determined whether or not the image quality is within an appropriate range (step S9).
[0063]
When the predetermined time or more has not elapsed since the adjustment process was performed (S4: NO), the control unit 40 refers to the counter 51 to perform image formation of a predetermined number (for example, 200 sheets) or more from the adjustment process. It is determined whether or not it has been done (step S5). If it is determined from the adjustment process that a predetermined number or more of the images have been formed (S5: YES), the environmental state in the image forming apparatus 100, the developer concentration state, the photoconductor fatigue state, etc. have changed. Therefore, the above-described quality confirmation image is formed (S8), and it is determined whether or not the image quality is within an appropriate range (S9).
[0064]
If the predetermined number of images have not been formed since the adjustment process has been performed (S5: NO), the control unit 40 detects a predetermined or more environmental change (for example, a 5 degree change in temperature and a 10% change in humidity). It is determined whether or not it has been done (step S6). The environmental change is performed, for example, by measuring the temperature and humidity in the image forming apparatus 100 using the temperature / humidity sensor 22. If the control unit 40 determines that the environment has changed more than a predetermined amount (S6: YES), it is considered that the characteristics of various sensors and drive units in the image forming apparatus 100 and the characteristics of the photoconductor have changed. Then, the above-described quality confirmation image is formed (S8), and it is determined whether or not the image quality is within an appropriate range (S9).
[0065]
When it is determined that the environment has not changed more than a predetermined amount after the adjustment process is performed (S6: NO), the control unit 40 determines whether the power is turned on / off after the adjustment process is performed (step S7). If it is determined that the power is turned on / off (S7: YES), there is a possibility that any unit of the process unit has been replaced when the power is turned off, which affects the quality of image formation. Therefore, the above-described quality confirmation image is formed (S8), and it is determined whether or not the image quality is within an appropriate range (S9).
[0066]
When it is determined from the adjustment process that the power is not turned on / off (S7: NO), or when the image quality of the quality confirmation image formed in step S8 is determined to be within the appropriate range (S9: YES), color matching adjustment processing is executed (step S10). Step S 9 The image quality is within the proper range Not If it is determined (S9: NO), the process returns to step S1.
[0067]
Hereinafter, a color matching adjustment method using the image forming apparatus 100 of the present invention will be described in detail. The color matching adjustment of the present embodiment is executed by combining the first to third color matching adjustments.
[0068]
<First color adjustment>
In this embodiment, a black (K) toner image is used as the reference patch image, a cyan (C) toner image is used as the correction patch image, and the color matching adjustment range is 99 dots (in the transport direction of the transfer belt 7). Line)) (the start position is 0 dot and the end position is 99 dots) will be described. The color of the toner image used as the reference patch image and the correction patch image is not particularly limited, and other colors (for example, magenta, yellow, etc.) may be used. The color matching adjustment range is not limited to the adjustment range for 99 dots, and may be set to a narrower range or a wider range. Moreover, you may enable it to change an adjustment range according to a condition. In any case, when the adjustment range is wide, the time required for registration adjustment is long, and when the adjustment range is narrow, the time required for registration adjustment is short.
[0069]
The color matching adjustment by the image forming apparatus 100 according to the present embodiment is performed in a plurality of directions in the direction perpendicular to the conveyance direction of the transfer belt 7 (hereinafter referred to as sub-scanning direction) (hereinafter referred to as main scanning direction). A reference patch image and a correction patch image formed of lines are formed on the transfer belt 7.
[0070]
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between the reference patch image and the correction patch image. First, in the first color matching adjustment, as shown in FIG. 8, the image formation pattern is set so that the line width is n dots (for example, 4 dots) and the line interval between each line is m dots (for example, 7 dots). A reference patch image (hereinafter referred to as a reference line) is formed on the transfer belt 7. After the reference line is formed, a correction patch image (hereinafter referred to as a correction line) having the same line width (n dots) and line interval (m dots) as that of the reference lines is further formed on the reference line. .
[0071]
Since the correction line is formed so as to overlap the reference line, when the formation position of the reference line and the correction line completely coincide with each other, the reference line is completely hidden under the correction line.
Further, as the shift in the formation position between the reference line and the correction line increases, the region where the reference line appears expands, and the region becomes maximum when n dots are shifted. When the shift in the formation position of the reference line and the correction line is between n dots and m dots, each line exhibits the maximum line width. Furthermore, when the formation position of the correction line is deviated, the area where the reference line appears decreases, and when m + n dots are deviated, the correction line completely overlaps the reference line again.
[0072]
That is, the ratio of the area where the reference line appears and the area where the correction line appears differ depending on how the correction line deviates from the reference line, and this is detected as an image density change. Specifically, the transfer belt 7 on which both lines are formed is irradiated with light from the light emitting portion 211b of the registration detection sensor 21, and both images and reflected light from the transfer belt 7 are received by the light receiving portion 211c. A change in the density of the image is detected by detecting the amount of received light.
[0073]
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating the first color matching adjustment for color misregistration in the sub-scanning direction. The registration detection sensor 21 detects the density of the reference line and the correction line within the sensor reading range D as shown in FIG. 9 (a diagram showing a state formed on the transfer belt 7). The sensor reading range D of the present embodiment has a diameter of about 10 mm and can average detection errors due to color misregistration caused by minute vibrations. The reference line and the correction line are formed by several tens to several hundreds under one condition to form a combined image (an image of an area surrounded by a dotted line in FIG. 9), and multiple sets of combined images are formed under different conditions. The
[0074]
As described above, the density of the reference line and the correction line on the transfer belt 7 varies depending on the overlapping state of the reference line and the correction line on the transfer belt 7. That is, the detection value of the reflected light detected by the registration detection sensor 21 changes in accordance with the degree of overlap between the reference line and the correction line. The density detection result of the registration detection sensor 21 changes depending on the total area of the reference line and the correction line formed on the surface of the transfer belt 7, and when the area is minimum, that is, the reference line and the correction line completely overlap. In this case, the amount of light emitted from the registration detection sensor 21 is absorbed by the reference line and the correction line, and the amount of reflected light from the transfer belt 7 is the largest. The detection value of becomes higher. (If the transfer belt is transparent, the same detection is possible even if the registration detection sensor 21 is a transmission type instead of a reflection type).
[0075]
In this way, when the reference line and the correction line completely overlap, the detected value becomes an extreme value. In other words, if image formation is performed under such extreme conditions that the detected value is maximum (in some cases, minimum, or a transparent transfer belt is used), the reference line and the correction line are completely The overlapped state can be obtained. In the first color matching adjustment of the present embodiment, paying attention to having an extreme value when the reference line and the correction line completely overlap with each other, the color matching adjustment is performed by obtaining the extreme value of the detected value. However, a state in which the reference line and the correction line are completely deviated, that is, a local minimum may be used.
[0076]
In the present embodiment, since the non-transparent black transfer belt 7 is used, when the reference line and the correction line completely overlap each other, the registration detection sensor 21 has an extreme value that maximizes the detection value. . Therefore, the correction lines to be formed on the reference line image are formed by shifting at an arbitrary ratio, the overlapping state between the reference line and the correction line is changed, and the detection value of the registration detection sensor 21 is obtained and detected for each state. Find the local maximum.
[0077]
Specifically, as described above, when the line width n is 4 dots and the line interval m between each line is 7 dots, the reference line and the correction line are completely overlapped with each other in FIG. As shown in the group image Q1 shown in FIG. 4, the reference line is completely covered with the correction line. That is, the registration detection sensor 21 detects the density of the repeated image having a line width in which four dots of the reference line overlap with four dots of the correction line and a line interval of seven dots.
[0078]
Next, when the correction line is shifted from the formation position of the reference line by one dot in a direction perpendicular to the main scanning direction (sub-scanning direction), the reference line is completely changed by the correction line as in the combined image Q2. It will be in the state where it was not covered and overlapped. That is, the registration detection sensor 21 calculates the line width of 4 dots of the reference line, the line width of 5 dots corresponding to the overlap of 4 dots of the correction line shifted by 1 dot, and the line interval of 6 dots. To detect. That is, the registration detection sensor 21 detects the density of a repeated image having a line width of 5 dots composed of a reference line and a correction line and a line interval of 6 dots.
[0079]
Thus, when the correction line is shifted from the state of the group image Q1 by one dot in a direction perpendicular to the main scanning direction (sub-scanning direction), as shown in the group images Q1 to Q11, The overlapping state with the correction line will change. Then, when a deviation of +11 dots from the state of the combined image Q1, the line width of 4 dots of the correction line and the line interval of 7 dots are repeated, and the reference line and the correction line are completely overlapped again. It becomes. That is, the state in which the correction line is shifted by 11 dots is the same as the state before the correction line is shifted, and the same state is repeated again every time the correction line is shifted by 11 dots. The median value within the color matching adjustable range (the value when the color matching adjustment range is “0” to “99” is the median value “50”). And the formation and detection of the correction line are finished. That is, the first color matching adjustment is performed on 11 types of combined images formed with the correction values “45” to “55” with respect to the reference line, and the reference color component image and the object of adjustment (correction) It is assumed that the exposure timing correction value that completely matches the other color component image to be predicted can be predicted.
[0080]
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the detection position of the registration detection sensor 21 and its detection value. When the change in the overlapping state of the reference line and the correction line is detected in the sensor reading range D of the registration detection sensor 21 (diameter D = 10 mm in the present embodiment), and the detected value is represented by a graph, As shown in FIG. 10 (a), the detection value V1 is a coincidence point where the reference line and the correction line are completely overlapped, that is, the point where the detection value is maximized (in this example, the correction value is “54”). Is detected. However, the coincidence point may not be a true coincidence point. In addition, “11” (correction value “65”), +22 dots (correction value “76”), +33 dots (correction value “ 87 "), +44 dots (correction value" 98 ") or -11 dots (correction value" 43 "), -22 dots (correction value" 32 "), -33 dots (correction value" 21 "), -44 dots (Correction value “10”) Any of the shifted states may be in a true state. That is, any one of these nine points is a true match condition, and a true match point candidate can be predicted at this stage. Therefore, even when the exposure unit 1 forming the correction line corrects the exposure timing using the correction value at which the detection value of the registration detection sensor 21 is maximized, the reference color component image and adjustment ( There is a possibility that the other color component image to be corrected is not completely overlaid.
[0081]
<Second color adjustment>
Therefore, in order to obtain a correction value that is a true coincidence among the correction value (“54”) obtained by the first color matching adjustment and the predicted value that can be obtained from the correction value, the first narrowing-down is performed. Therefore, the second color matching adjustment is performed. In the second color matching adjustment, four predicted values (for example, “21”, “32”, “43”, “54”) including “54” on the basis of the obtained correction value (“54”). We narrow down about. Here, the four predicted values are not limited to this combination, and four consecutive predicted values can be used. In the second color matching adjustment, the exposure unit 1 is exposed and written onto the photosensitive drum 3 based on the timing at the maximum correction value obtained in the first color matching adjustment. Then, the reference patch image and the correction patch image are formed on the transfer belt 7.
[0082]
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating second color matching adjustment for color misregistration in the sub-scanning direction. The reference patch image and the correction patch image formed in the second color matching adjustment are based on the reference number d (d = m + n) for one pitch of the reference line and the correction line of the first color matching adjustment. Is set to d dots, and the line width is set to 3d dots. Also, the line width of the correction patch image is set to d dots, and the line interval of the correction patch image is set to 3d dots. The pattern formation pitch of each of the reference line and the correction line is set to 4d dots (44 dots).
[0083]
In the second color matching adjustment, as in the case of the first color matching adjustment, the correction patch image is shifted from the reference patch image by the number of dots related to the pitch of the patch image at the time of the first color matching adjustment. Then, the detection value of the registration detection sensor 21 is obtained. Specifically, the correction lines are formed by being shifted by d dots, which is the width of the correction line.
[0084]
In the second color matching adjustment, when the positions of the reference color component image and the other color component images to be adjusted (corrected) completely match, the reference patch image and the correction patch image are formed. Since the position is set so as to be completely displaced, as shown in FIG. 10B, the correction patch images are formed in the interval between the reference patch images, that is, the registration detection sensor. No. 21 is a state in which the reference patch image and the correction patch image are continuously connected (there is no gap in the sub-scanning direction on the transfer belt 7) and the minimum value (detection value V2, correction value “21”) is detected. It is obtained as the correction value of the coincidence point.
[0085]
On the other hand, as shown in FIG. 10B, the detection value increases when the correction patch image is formed on the reference patch image. In this case, it means that the correction value is a state where the position of the reference color component image is shifted from that of the other color component image to be adjusted (corrected) and is not a true matching point. .
Since the same state can be predicted when the obtained correction value “21” is shifted by 4d dots (44 dots), either the correction value “21” or “65” is true. It can be narrowed down to correction values that are coincident points.
[0086]
<Third color adjustment>
Further, a third color matching adjustment is performed to determine whether one of these two is a true coincidence point. In the third color matching adjustment, two predicted values (“21”, “65”) including “21” are determined based on the obtained correction value (“21”). In the third color matching adjustment, the exposure unit 1 is exposed and written on the photosensitive drum 3 based on the timing at the maximum correction value obtained in the first color matching adjustment. Then, the reference patch image and the correction patch image are formed on the transfer belt 7.
[0087]
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the third color matching adjustment for color misregistration in the sub-scanning direction. The reference patch image and the correction patch image formed in the third color matching adjustment are based on the reference number d (d = m + n) of one pitch of the reference line and the correction line of the first color matching adjustment. Is set to d dots, and the line width is set to 2d dots. Further, the line width of the correction patch image is set to d dots, and the line interval of the correction patch image is set to 2d dots. The pattern formation pitch of each of the reference line and the correction line is set to 3d dots (33 dots).
[0088]
As in the second color matching adjustment, the third color matching adjustment is performed by shifting the correction patch image by the number of dots related to the pitch of the patch image at the time of the second color matching adjustment with respect to the reference patch image. Then, the detection value of the registration detection sensor 21 is obtained. Specifically, the correction lines are formed by shifting by 4d dots (44 dots), which is the line pitch at the time of the second color matching adjustment.
[0089]
In the third color matching adjustment, as in the second color matching, when the position of the reference color component image and the other color component image to be adjusted (corrected) completely match, the reference patch Since it is set so that the formation position of the image and the correction patch image is completely shifted, as shown in FIG. 10C, the correction patch image is formed between the reference patch images, that is, The registration detection sensor 21 has a minimum value (detection value V3, correction value “65”) in a state in which the reference patch image and the correction patch image are continuously connected (the transfer belt 7 has no gap in the sub-scanning direction). )) Is detected and obtained as a correction value of the true coincidence point.
On the other hand, as shown in FIG. 10C, when the correction patch image is formed on the reference patch image (correction value “21”), the detection value of the registration detection sensor 21 increases. In this case, it means that the correction value is a state where the position of the reference color component image is shifted from that of the other color component image to be adjusted (corrected) and is not a true matching point. .
[0090]
As described above, the color matching adjustment is divided into three times, and the predicted value of the correction value to be the coincidence point is obtained and narrowed down, so that the reference color component image and the object of adjustment (correction) from within the wide color matching adjustment range Therefore, the exposure timing of the exposure unit 1 that forms the target color component image can be found and adjusted (corrected).
[0091]
In the above description, the color component image of one color to be corrected has been described in detail, but the remaining color component images are similarly adjusted. Adjustment may be performed for each color component image to be corrected, or all color component images to be corrected may be adjusted in parallel.
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a procedure when the color component images to be corrected are formed in parallel. For example, after forming a correction patch image with a cyan “45” formation condition, a correction patch image with a magenta “45” formation condition is formed, and then, a correction patch image with a yellow “45” formation condition is formed. Form. Next, the correction values as the formation conditions are sequentially updated to form correction patch images of cyan, magenta, and yellow colors.
[0092]
In the above-described color matching adjustment, the case where the color matching adjustment is performed with the adjustment direction of the reference patch image and the correction patch image formed on the transfer belt 7 as the sub-scanning direction has been described. However, when color misregistration occurs in the main scanning direction. Therefore, as in the color matching adjustment in the sub-scanning direction, the reference patch image and the correction patch image are formed in a direction perpendicular to the direction in the sub-scanning direction adjustment, and the color matching adjustment is performed.
[0093]
14 to 16 are explanatory diagrams for explaining a color matching adjustment method for color misregistration in the main scanning direction. In this case, first, as the first color matching adjustment, the correction patch images are sequentially shifted with respect to the reference patch image within the pitch range of the image formation pattern as shown in FIG. Search for a state where the patch image completely overlaps.
Next, as the second color adjustment, the image forming pattern shown in FIG. 15 is used, the correction line is shifted by the pattern pitch at the time of the first color adjustment, and the formation position of the reference patch image and the correction patch image Look for a state where the two do not overlap.
Further, as the third color matching adjustment, the image forming pattern shown in FIG. 16 is used, and the color matching adjustment is performed by shifting the correction line by the pattern pitch at the time of the second color matching adjustment. The exposure timing that perfectly matches the color component image that is the reference of the color component image and the color component image that is the object of adjustment (correction) is obtained and adjusted (corrected).
[0094]
In the present embodiment, the color matching adjustment is performed in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, but may be performed in either the main scanning direction or the sub-scanning direction as necessary. In this case, it is possible to correct the color misregistration in both the sub-scanning direction and the main scanning direction as necessary, and a good image quality can be obtained.
[0095]
Further, although one color component to be corrected has been described in the present embodiment, the same adjustment can be performed for the remaining color component images to be corrected. Further, color matching adjustment may be performed for each color component image to be corrected, or all color component images to be corrected may be adjusted in parallel.
[0096]
Hereinafter, a processing procedure executed by the control unit 40 at the time of color matching adjustment will be described.
17 and 18 are flowcharts for explaining the processing procedure of the color matching adjustment process. Note that, as described above, the color matching adjustment range is 0 to 99 dots. The detection pattern used for the first color matching adjustment has a patch image pitch of 11 dots, a line width of 4 dots and a line interval of 7 dots in both the reference patch image and the correction patch image, The correction patch images are formed by sequentially shifting one dot at a time.
The detection pattern 2 used for the second color matching adjustment has a patch image pitch of 44 dots, a reference patch image line width of 33 dots, a line interval of 11 dots, a correction patch image line width of 11 dots, and a line interval. Is 33 dots, and the correction patch image is formed by sequentially shifting 11 dots.
Further, the detection pattern 3 used for the third color matching adjustment has a patch image pitch of 33 dots, a reference patch image has a line width of 22 dots, a line interval of 11 dots, and a correction patch image has a line width of 11 dots. It is assumed that the line interval is 22 dots and the correction lines are sequentially shifted by 44 dots.
[0097]
First, the control unit 40 of the image forming apparatus 100 sets an arbitrary position in the color matching adjustment range to a set value A at the start. 0 (Step S21). Generally, if the median of the color matching adjustment range is 99 dots and the adjustment range is A, 0 = 50 is set as a default value and is set in a storage unit (not shown) in the image forming apparatus 100. Here, the value A indicates the adjustment value (correction value) of the exposure timing of the exposure unit 1 of the image forming station that forms the correction patch image.
[0098]
Next, the control unit 40 0 A value obtained by subtracting 5 from this value is set as A (step S22). That is, A 0 When A is “50”, the value of A is “45”. Next, the detection pattern 1 is formed (step S23). Here, the reference patch image has a predetermined timing, but the correction patch image is formed with an exposure timing adjustment value (correction value) of “45”. That is, a correction patch image (correction line) is formed at a timing that is a position of −5 dots with respect to the correction patch image formation position based on the default correction value. However, the initial value is not limited to “45” and can be set according to the state, and any value (0 to 88) excluding a value larger than “88” (99−11 = 88). Good.
[0099]
The registration detection sensor 21 measures the densities of the reference patch image and the correction patch image on the transfer belt 7 and detects the detection value SA (step S24). Then, 1 is added to the value of A (step S25), and the value of A is (A 0 It is determined whether it is greater than +5) (step S26). In step S26, the value of A is (A 0 If it is smaller than +5) (S26: NO), the process returns to step S23 and the processes of steps S23 to S26 are repeated.
[0100]
On the other hand, in S26, the value of A is (A 0 +5) (S26: YES), among the detected SA values, the value that maximizes the SA value is A. max (Step S27). That is, here, until the adjustment value (correction value) becomes “45” to “55”, the operation of detecting the image density is performed while the image is formed by shifting the position of the correction line by one dot. When the result shown in FIG. 10A is obtained by the first color matching adjustment, the coincidence point (temporary coincidence point) is A. max The correction value “54” at that time is A max Set as
[0101]
Next, the control unit 40 performs a second color matching adjustment process to narrow down matching points. In the second color matching adjustment process, first, the control unit 40 determines that A determined in S27. max Based on (“54”), a multiple of 11 is max A from the value subtracted from max The minimum value among the four consecutive values that are added to is defined as B (step S28). That is, four consecutive values (“21”, “32”, “43”, “54” − “44” = “10”) to (“54” + “44” = “98”). “54”) is determined, and the minimum value “21” of the four consecutive values is set as the initial value of B. Therefore, in the embodiment, A max This is determined by subtracting (d × 3 = 33) from “21”.
Then, using the detection pattern 2, a correction patch image is formed at the position of the reference patch image and the value B (correction value is “21”) (step S 29), and the registration detection sensor 21 is placed on the transfer belt 7. The density of the image composed of the reference patch image and the correction patch image is measured, and the detection value SB is detected. (Step S30)
[0102]
Next, the control unit 40 adds the number of pitches 11 of the image formation pattern (detection pattern 1) used for the first color matching adjustment to the value B (step S31), and sets the value B to “32”. . And the value of B is A max It is determined whether it is larger than (“54”) (step S32). If the value of B is smaller (S32: NO), the process returns to step S29, and the processes of S29 to S32 are repeated. On the other hand, in step S32, the value of B is A. max If it is determined that the value is larger than the detected value SB (S32: YES), a value that minimizes the value of SB is obtained from the detected values SB detected in step S30. min (Step S33). Here, when a result as shown in FIG. 10B is obtained, the correction value “21” becomes a minimum value, and this is a candidate for a matching point. At this time, “65” obtained by adding 4d to “21” is predicted to be a matching point candidate.
[0103]
Next, a third color matching adjustment is performed to determine whether “21” or “65” is a true coincidence point. First, the control unit 40 is B min Is determined as C (step S34). Then, by using the detection pattern 3, a correction patch image is formed at a position corresponding to the reference patch image and the value of C (correction value is “21”) (step S35). Then, the registration detection sensor 21 measures the density of the image composed of the reference patch image and the correction patch image on the transfer belt 7, and detects the detection value SC (step S36). Then, the number of pitches 44 of the image formation pattern (detection pattern 2) used for the second color matching adjustment is added to the value of C (step S37), and the value of C is set to “65”.
[0104]
Next, the control unit 40 determines whether or not the value of C is larger than the maximum value “99” (step S38). If the value of C is smaller (S38: NO), the process returns to step S35. Then, the processes of S35 to S38 are repeated. On the other hand, if it is determined in step S38 that the value of C is larger than “99” (S38: YES), the value of the detected value SC detected in step S36 that minimizes SC is represented by C. min (Step S39). When the result obtained here is as shown in FIG. 10C, the minimum value “65” is a true coincidence point. Then, “65” is stored in the correction value storage unit 44 as the latest correction value (step S40). Similarly, correction values are obtained for the remaining correction target colors, and the correction values of the respective correction target colors are stored in the correction value storage unit 44.
[0105]
The color matching adjustment described with reference to the flowcharts of FIGS. 17 and 18 is an adjustment method at the time of color matching adjustment in the initial stage. When the image forming apparatus 100 is assembled and installed in a place where it is actually used, This is performed after replacement of parts or maintenance, and after color matching adjustment, the obtained correction value is stored in the image forming apparatus 100, and image formation is performed based on the correction value. As described above, the color matching adjustment at the start of use of the image forming apparatus 100 always includes the first color matching adjustment, the second color matching adjustment, and the third color matching adjustment.
[0106]
Further, when registration adjustment is performed before the image forming apparatus 100 is turned on and image formation is performed after the initial color matching adjustment is performed, a large color shift has occurred. Since it is considered rare, the second color adjustment and the third color adjustment may be omitted.
[0107]
Further, it may be set such that the color matching adjustment is performed after a predetermined time has elapsed since the power was turned on or after the image formation has exceeded a predetermined number. In this case, since color misregistration hardly occurs in many cases, the time for color matching adjustment can be greatly shortened by omitting the second color matching adjustment and the third color matching adjustment. it can.
[0108]
Further, the color matching adjustment may be performed even when the temperature / humidity sensor 22 installed in the image forming apparatus 100 has a change in temperature / humidity set in advance or abruptly.
Further, the user can forcibly perform color matching adjustment after replacement or maintenance of the process units such as the photosensitive drum 3 and the developing device 2 or when color misregistration is conspicuous. In these cases, it is also possible to select from the operation unit 48 whether the first to third color matching adjustments are performed completely or only the first color matching adjustment is performed.
[0109]
Note that, when the conditions for color matching adjustment are reached, except for forced color matching adjustment, when the power is turned on, the color matching adjustment is not performed immediately. Performed after completion or before the start of the next image forming job.
[0110]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the case of the present invention, when information indicating that the image forming position of each color component image should be adjusted is received, whether or not the detection process for detecting the formation state of each color component image is executed. If it is determined to be executed, a detection image is formed to detect the formation state, and an adjustment image is formed to adjust the formation position of each color component image. Therefore, if the quality of the image to be formed is expected to be outside the proper range, determine whether to perform detection processing by forming a confirmation image (detection image) for confirming the quality, and If it is expected to be within the range, an image for color matching adjustment (adjustment image) is formed immediately without forming a confirmation image for confirming quality, and the formation position of each color component image is detected. Since the color matching adjustment process is performed, wasteful image formation can be eliminated as much as possible, and economical and efficient color matching adjustment can be performed.
[0111]
According to the present invention, based on the result of detecting the detection image formation state, it is determined whether or not to control the formation conditions of each color component image. When adjusting the image formation position of each color component image, the adjustment can be made with higher accuracy as soon as the control of the formation conditions (adjustment process) is completed. In the adjustment process, an image for the adjustment process is formed and formed. Seeking conditions. Therefore, when the quality of the color component image to be formed is expected to be within the applicable range, the adjustment process can be omitted, so that unnecessary image formation is not performed and the developer can be saved. In addition, the adjustment time can be shortened.
[0112]
In the case of the present invention, it is determined whether or not to execute the detection process based on the elapsed time after the detection process is executed. The longer the time elapsed since the adjustment process was carried out, the more the environmental conditions such as the temperature in the image forming apparatus, the developer concentration, the photoconductor fatigue, etc. Therefore, if the elapsed time is long, the adjustment process is performed, and if the elapsed time is short, the adjustment process is not performed. It can be eliminated.
[0113]
In the case of the present invention, it is determined whether or not to execute the detection process based on the number of times of image formation. As the number of images formed increases after the adjustment process, the environmental conditions such as the temperature in the image forming apparatus, the developer concentration state, the fatigue state of the photoreceptor, and the like may change. Since it is possible to predict that the image quality has deteriorated, the adjustment process is performed when the number of times of image formation is large, and the adjustment process is not performed when the number of times of image formation is small. Can be eliminated as much as possible.
[0114]
In the case of the present invention, it is determined whether or not to execute the detection process based on an environmental change such as temperature or humidity. As the environmental condition in the image forming apparatus changes after the adjustment process is performed, it is considered that the characteristics of the means, the characteristics of the photosensitive member, etc. have changed, and that the quality of the image has been degraded. Since it can be predicted, it is possible to eliminate wasteful image formation as much as possible by performing the adjustment process when the environmental change is large and not performing the adjustment process when the environmental change is small.
[0115]
In the case of the present invention, it is determined whether or not to execute the detection process based on the number of times the power is turned on. If the image forming apparatus is turned on / off after the adjustment process has been performed, any unit in the process unit may be replaced when the power is turned off, which affects the image quality. Therefore, the adjustment process is performed when the number of power-on times is large, and the adjustment process is not performed when the number of power-on times is small. Is possible.
[0116]
In the case of the present invention, an image obtained by superimposing a grid-like image of another color component on an image of one color component is used as the detection image, so the image density, thickness, edge state, etc. It is possible to easily detect the image forming state.
[0117]
In the case of the present invention, as an image for color matching adjustment, an image obtained by superimposing a grid-like image with each color component is used, so that it is possible to easily detect an image shift of each color component, etc. The present invention has an excellent effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an operation when a quality confirmation image is formed.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a quality confirmation image.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a registration detection sensor.
FIG. 6 is a graph illustrating an example of a detection result obtained by a registration detection sensor.
FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a positional relationship between a reference patch image and a correction patch image.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating first color adjustment for color misregistration in the sub-scanning direction.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a detection position of a registration detection sensor and its detection value.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating second color matching adjustment for color misregistration in the sub-scanning direction.
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a third color matching adjustment for a color shift in the sub-scanning direction.
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a procedure when forming color component images to be corrected in parallel.
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a color matching adjustment method for color misregistration in the main scanning direction.
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a color matching adjustment method for color misregistration in the main scanning direction.
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a color matching adjustment method for color misregistration in the main scanning direction.
FIG. 17 is a flowchart illustrating a processing procedure of color matching adjustment processing.
FIG. 18 is a flowchart illustrating a processing procedure of color matching adjustment processing.
[Explanation of symbols]
21 Registration detection sensor
40 Control unit
41 Writing section
42 Developer
43 Pattern data storage
44 Correction value storage
45 Charging part
46 Paper feed drive
47 Transfer section
48 Operation unit

Claims (7)

複数の色成分画像を重ね合わせて画像を形成する画像形成装置において、
プロセス制御のために予め記憶された画像を用いて各色成分画像の形成条件を制御するプロセス制御手段と、
各色成分画像の画像形成位置を調整する際、品質確認用画像を用いて各色成分画像の形成状態を検出する検出処理を実行すべきであるか否かを判定する判定手段と、
前記検出処理を実行すべきと判定した場合に、各色成分画像の形成状態を検出すべく品質確認用画像を形成する手段と、
形成した品質確認用画像に基づいて前記検出処理を実行する手段と、
前記検出処理の実行結果に基づいて、前記品質確認用画像の品質が適性範囲内であるか否かを判断する手段と、
前記品質確認用画像の品質が適性範囲内でないと判断した場合、前記プロセス制御手段による形成条件の制御を再度行う手段と、
前記品質確認用画像の品質が適性範囲内であると判断したことを条件として、各色成分画像の画像形成位置を調整すべく調整用画像を形成し、形成した調整用画像に基づいて各色成分画像の画像形成位置を調整する手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus that forms an image by superimposing a plurality of color component images,
Process control means for controlling the formation conditions of each color component image using an image stored in advance for process control ;
A determination unit that determines whether or not to perform a detection process for detecting a formation state of each color component image using the quality confirmation image when adjusting the image forming position of each color component image;
Means for forming an image for quality confirmation to detect the formation state of each color component image when it is determined that the detection processing should be executed;
Means for executing the detection process based on the formed quality confirmation image;
Means for determining whether the quality of the image for quality confirmation is within an appropriate range based on the execution result of the detection process;
When it is determined that the quality of the image for quality confirmation is not within the appropriate range, means for again controlling the formation conditions by the process control means ;
On the condition that the quality of the quality confirmation image is determined to be within the appropriate range, an adjustment image is formed to adjust the image forming position of each color component image, and each color component image is formed based on the formed adjustment image. An image forming apparatus comprising: means for adjusting the image forming position. 前記検出処理が実行された後の経過時間を計時する手段を更に備え、前記判定手段は、計時された経過時間に基づいて判定すべくなしてあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。  2. The image according to claim 1, further comprising means for measuring an elapsed time after the detection process is executed, wherein the determination means is configured to make a determination based on the elapsed time. Forming equipment. 画像を形成した回数を計測する手段を更に備え、前記判定手段は、計測された回数に基づいて判定すべくなしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a unit that measures the number of times the image has been formed, wherein the determination unit is configured to make a determination based on the measured number of times. 画像形成時の温度又は湿度を計測する手段を更に備え、前記判定手段は、計測された温度又は湿度に基づいて判定すべくなしてあることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の画像形成装置。  4. The apparatus according to claim 1, further comprising means for measuring a temperature or humidity at the time of image formation, wherein the determination means is configured to make a determination based on the measured temperature or humidity. The image forming apparatus according to one. 供給すべき電源の投入回数を計測する手段を更に備え、前記判定手段は、計測された回数に基づいて判定すべくなしてあることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つ記載の画像形成装置。  5. The apparatus according to claim 1, further comprising means for measuring the number of times of turning on the power to be supplied, wherein the determination means is configured to make a determination based on the measured number of times. The image forming apparatus described. 前記品質確認用画像は、一の色成分による画像上に他の色成分による格子状の画像を重ね合わせた画像であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の画像形成装置。6. The quality check image according to claim 1, wherein the quality confirmation image is an image obtained by superimposing a grid-like image with another color component on an image with one color component. Image forming apparatus. 前記調整用画像は、各色成分による格子状の画像を重ね合わせた画像であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１つに記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the adjustment image is an image obtained by superimposing lattice-like images of respective color components.
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