JP2004157415A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2004157415A
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Kenji Katsuhara
健二 勝原
Masaru Watanabe
優 渡辺
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Kyocera Document Solutions Inc
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Kyocera Mita Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of reliably preventing or restraining the occurrence of the color slurring of an image even when a developing part or the like is attached to/detached from an image forming apparatus body. <P>SOLUTION: When an image forming unit 223 is attached to a main body part 12 from a state where it is detached from the main body part 12 (step S1), temperature in the inside of the image forming apparatus 10 is detected (step S2), and the detected temperature is compared with a specified reference value by a warm-up control part 326 (step S3). When the detected temperature is equal to or below the reference value as the result of comparison (YES in the step S3), a warm-up operation is performed by the control part 326 (step S4), and also processing for color slurring correction is performed by a color slurring correction control part 327 or the like (step S5). Meanwhile, when the detected temperature is above the reference value (NO in the step S3), the processing of step S4 is skipped and the processing of step S5 is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成ユニットが、装置本体内に備えられる像担持体の周回方向に配設され、その配列方向に搬送する用紙に対し前記各画像形成ユニットにトナー画像を順次重ねて転写するカラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、互いに異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成ユニットが、装置本体内に備えられる像担持体の周回方向に配設され、その配列方向に搬送する用紙に対し前記各画像形成ユニットにトナー画像を順次重ねて転写する、所謂タンデム方式の画像形成装置が知られている。
【0003】
この種の画像形成装置においては、色彩的に精度の高いカラー画像を記録紙に形成するためには、各色のトナー画像の形成位置の位置ずれ、所謂色ずれを可及的に抑制することが要求される。しかし、感光体ドラムを含む画像形成ユニットやその感光体ドラムに静電潜像を形成するLEDプリントヘッド等を含む露光ユニットの取付誤差、あるいは感光体ドラム等の動作上の誤差などとともに、周囲温度等の環境変化による各画像形成ユニット間の距離の変化や画像形成ユニット自体の変形等の種々の要因により不可避的に色ずれが発生することから、近年では、この色ずれを補正する色ずれ補正処理を行う機能を備えたものも提案されている(特許文献1参照)。この色ずれ補正処理は、露光ユニット内のLEDプリントヘッドによる露光動作のタイミングを変更する補正値等を算出するものである。
【0004】
【特許文献1】
特開平13−171170号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成ユニットや記録紙を搬送する搬送ベルト等が、画像形成装置本体に対し着脱可能に構成されている画像形成装置においては、画像形成ユニット等が該装置本体に対して着脱された場合、その着脱操作により発生する振動等により、画像形成ユニット等の装着位置や装着状態が離脱前と装着後とで微小に変化することがある。このように画像形成ユニットの装着位置等が微小変化していると、各色のトナー画像の形成位置の位置ずれが発生するため、画像形成ユニット等の装着した際にその位置ずれに対して何ら対策を講じることなく記録紙への画像形成を実行すると、色ずれした画像が形成されることとなる。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、画像形成ユニット等が画像形成装置本体から着脱された場合でも、確実に画像の色ずれの発生を防止または抑制することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、互いに異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成ユニットが、装置本体内に備えられる像担持体の周回方向に配設され、その配列方向に搬送する用紙に対し前記各画像形成ユニットにトナー画像を順次重ねて転写する画像形成装置であって、各色のトナー画像の形成位置の位置ずれに起因する色ずれを補正する色ずれ補正手段と、前記装置本体に対して着脱可能に配設される、像形成に関わる所定部材の着脱を検出する検出手段と、前記検出手段が前記所定部材の離脱を検出したとき当該装置を動作中断状態とし、前記所定部材の装着を検出したとき当該装置を動作状態に復帰する動作モード制御手段と、前記検出手段が前記所定部材の装着を検出したとき、復帰動作時に、前記色ずれ補正手段を作動させる色ずれ補正制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【0008】
この発明によれば、検出手段により装置本体に対して着脱可能に配設される、像形成に関わる所定部材の離脱が検出されると、動作モード制御手段により当該装置が動作中断状態とされ、検出手段により所定部材の装着が検出されると、動作モード制御手段により当該装置が動作状態に復帰される。その場合に、検出手段により所定部材の装着が検出されると、動作モード制御手段による復帰動作時に、色ずれ補正制御手段により色ずれ補正手段が作動される。
【0009】
このように、像形成に関わる所定部材が装着されると、復帰動作時に色ずれ補正を行うので、上記所定部材の装置本体に対する着脱操作に起因して、上記所定部材の装着位置が離脱前と装着後とで微小変化した場合であっても、装着後の状態に対応した色ずれ補正が行われるので、画像の色ずれが防止または抑制される。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記装置本体内に設けられた所定部材を所要温度に加温するウォームアップ手段を備え、前記制御手段は、前記ウォームアップ手段を作動させるとともに、このウォームアップ動作と並行して、前記色ずれ補正手段を作動させることを特徴とするものである。この発明によれば、色ずれ補正処理がウォームアップ動作と並行して実行されるので、色ずれ補正とウォームアップ動作とを順番に実行する場合に比して短時間で済み、これにより操作者の待機時間が低減される。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置において、前記像形成に関わる所定部材は、前記画像形成ユニット及び前記用紙を前記配列方向に搬送する転写機構のいずれか一方を含むものであることを特徴とするものである。この発明によれば、特に、着脱操作により装着位置等に微小な変化が発生しやすい画像形成ユニットや転写機構が着脱された場合に色ずれ補正処理が実行されるので、画像の色ずれの防止等の点で特に有効となる。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記制御手段は、主走査方向の色ずれ補正処理と、副走査方向の色ずれ補正処理と、前記両走査方向に対して傾斜する斜め方向の色ずれ補正処理とのうち少なくともいずれか1の色ずれ補正処理を実行させることを特徴とするものである。この発明によれば、主走査方向の色ずれ補正処理と、副走査方向の色ずれ補正処理と、前記両走査方向に対して傾斜する斜め方向の色ずれ補正処理とのうち、例えば1の色ずれ補正処理を実行する場合には、2又は全ての色ずれ補正を実行する場合に比して、色ずれ補正に要する時間が短縮される一方、全ての色ずれ補正を実行する場合には、1又は2の色ずれ補正処理を実行する場合に比して、より正確に画像の色ずれが防止または低減される。すなわち、色ずれ補正に要する時間と色ずれ補正の精度との兼ね合いで色ずれ補正の内容を決定することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態に係るデジタルカラー画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。この図において、画像形成装置10は、タンデム型のカラープリンタを構成するものであり、記録紙(転写紙)にカラー画像をプリントする本体部12と、本体部12の上方に配設され、本体部12でカラー画像のプリントされた記録紙が排出される記録紙排出部14とから構成されている。
【0014】
本体部12の適所には、画像形成装置10内に備えられる各ユニットや部材への給電/非給電を指示するための電源ボタン16が備えられている。電源ボタン16は、各端部が前方に突出する左右に長い形状とされており、左端側の突出部を押圧すると、各ユニットへの給電が行われ、右端側の突出部を押圧すると、その給電が停止される。
【0015】
本体部12は、筐体18の前面側(図1の手前側)に、下端を回動中心として開閉可能に設けられたカバー18aを開成することにより、本体部12の内部が露出するようになっており、本体部12の内部には、筐体18内の下部に配設された給紙カセット20と、筐体18内の上部に配設された画像形成部22と、筐体18内における画像形成部22の下方に配設された転写搬送部24と、筐体18内における転写搬送部24の下流側に配設された定着ユニット26と、給紙カセット20と転写搬送部24との間に配設された第1の搬送路28と、定着ユニット26と記録紙排出部14との間に配設された第2の搬送路30とが備えられている。
【0016】
給紙カセット20は、筐体18の外部に引き出すことで記録紙Pの補給が可能となるように構成されたもので、内部に集積された記録紙Pが図略の給紙ローラにより1枚ずつ第1の搬送路28側に繰り出されるようになっている。なお、この給紙カセット20は、記録紙のサイズに対応して所定個数が配設される。
【0017】
画像形成部22は、記録紙上に複数の色のトナー画像を重ねて転写するもので、マゼンタのトナー画像を形成する第1の画像形成ユニット221、シアンのトナー画像を形成する第2の画像形成ユニット222、イエローのトナー画像を形成する第3の画像形成ユニット223及びブラックのトナー画像を形成する第4の画像形成ユニット224が記録紙の搬送方向に沿って所定間隔をおいて配置されてなるものである。
【0018】
画像形成ユニット221乃至224は、それぞれ本体部12に対して図1の表裏方向に個別に着脱可能に構成されていて、本体部12に対する抜き差しや交換が可能となっている。画像形成ユニット221乃至224は、感光体ドラム225と、感光体ドラム225の周面に対向して配設された帯電部226と、帯電部226の下流側であって感光体ドラム225の周面に対向して配設されたLEDプリントヘッド(例えば、ライン方向に7168の画素数を有する)からなる露光部227と、露光部227の下流側であって感光体ドラム225の周面に対向して配設された現像部228と、現像部228の下流側であって感光体ドラム225の周面に対向して配設されたクリーニング部229とをそれぞれ備えている。また、感光体ドラム225の周面であって現像部228とクリーニング部229との間に後述する転写ローラ244が対向配置されることで転写部230が形成される。なお、図1において、画像形成ユニット223は、本体部12から離脱していることを点線で示している。
【0019】
なお、画像形成ユニット221乃至224の感光体ドラム225は、図略の駆動モータにより図示の時計周り方向に回転するようになっている。また、第1乃至第4の画像形成ユニット221乃至224の現像部228には、それぞれ上部にトナーボックスを備えている。そして、第1の画像形成ユニット221のトナーボックスにはマゼンタトナーが、第2の画像形成ユニット222のトナーボックスにはシアントナーが、第3の画像形成ユニット223のトナーボックスにはイエロートナーが、第4の画像形成ユニット224のトナーボックスにはブラックトナーがそれぞれ収納されている。
【0020】
転写搬送部24は、本体部12に対して右側方から矢印Aの方向に着脱可能に構成されていて、画像形成ユニット221乃至224と同様、本体部12に対する抜き差しや交換が可能となっている。転写搬送部24は、第1の画像形成ユニット221の近傍位置に配設された従動ローラ241と、第4の画像形成ユニット224の近傍位置に配設された駆動ローラ242と、従動ローラ241と駆動ローラ242とに跨って配設された無端状画像担持体である転写ベルト243と、画像形成ユニット221乃至224の各感光体ドラム225の現像部228の下流側における位置に転写ベルト243を介して圧接可能に配設された4つの転写ローラ244と、駆動ローラ242の下方における転写ベルト243に近接した位置に配設された一対の反射型フォトセンサ245,245´(図2)と、反射型フォトセンサ245,245´の下流側における転写ベルト243に接する位置に配設されたブレード246とが一体化されてなる。
【0021】
この転写搬送部24では、第1の搬送路28から搬送されてきた記録紙を図略の駆動モータにより図示の反時計周り方向に回転する転写ベルト243上に静電吸着して下流側に搬送すると共に、画像形成ユニット221乃至224の各転写部230の位置で記録紙に対してトナー像が転写されるようになっている。この転写ベルト243は、例えばシリコーン等で表面をコーティングしたポリイミド樹脂等の耐熱性を有する合成樹脂材料により構成されている。
【0022】
また、この転写搬送部24に設けられた一対の反射型フォトセンサ245,245´は、転写ベルト243の移送方向と直交する幅方向(主走査方向)の両端部に配設され、転写ベルト243の両端部領域に画像形成ユニット221乃至224により形成される後述するレジストマークを検出するためのレジストセンサを構成するものである。この一対の反射型フォトセンサ245,245´は、図2に示すように、その一方の反射型フォトセンサ245が本体部12の前側に配設され、他方の反射型フォトセンサ245´が本体部12の後側に配設されている。
【0023】
この一対の反射型フォトセンサ245,245´は、それぞれ転写ベルト243上の後述するレジストマーク位置に向けて送光する発光ダイオード等で構成された発光部(送光部)と、転写ベルト243上の後述するレジストマーク位置で反射された反射光を受光するフォトトランジスタ等で構成された受光部と、この受光部で受光した反射光量を電圧値に変換する検出回路部とを備えている。また、この一対の反射型フォトセンサ245,245´は、それぞれブラックトナー画像に対して大きな出力が得られるP波出力と、マゼンタトナー、シアントナー及びイエロートナーのカラートナー画像に対して大きな出力が得られるS波出力とが検出可能となっている。
【0024】
また、ブレード246は、転写ベルト243上のトナー等の付着物を掻き取るためのもので、転写ベルト243の幅方向寸法と略同等の長さに形成され、その先端部が常に転写ベルト243表面に当接した状態で配設されている。なお、このブレード246は、付着物の掻き取り動作を実行する必要のないときは転写ベルト243から離反させておき、付着物の掻き取り動作を実行する必要が生じたときにのみ転写ベルト243表面に当接させる構成としてもよい。
【0025】
定着ユニット26は、画像形成部22の感光体ドラム225の表面に形成された各トナー像が多重転写された記録紙を加熱することにより定着処理するものであり、熱遮蔽ボックス261と、熱遮蔽ボックス261内の上部に配設され、ヒータが内蔵された定着ローラ262と、熱遮蔽ボックス261内の下部において定着ローラ262に圧接して配設された加圧ローラ263と、熱遮蔽ボックス261内の定着ローラ262及び加圧ローラ263の前部に配設され、転写搬送部24から搬送されてきた記録紙を定着ローラ262及び加圧ローラ263間に案内する前搬送路264と、熱遮蔽ボックス261内の定着ローラ262及び加圧ローラ263の後部に配設され、定着処理された記録紙を第2の搬送路30に案内する後搬送路265とを備えている。
【0026】
第1の搬送路28は、給紙カセット20から繰り出されてきた記録紙Pを転写搬送部24側に搬送するものであり、所定位置に配設された複数の搬送ローラ対281と、転写搬送部24の手前に配設され、画像形成部22の画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ対282とを備えている。これらの複数の搬送ローラ対281とレジストローラ対282とは、図略の駆動モータによりそれぞれ電磁クラッチを介して回転駆動される。なお、レジストローラ対282の手前にフォトインタラプタ等で構成されたレジストセンサ283が配設されており、記録紙の先端がレジストローラ対282にまで搬送されてくると、レジストセンサ283からの出力信号に基づいて記録紙の搬送が一旦停止される。
【0027】
第2の搬送路30は、定着ユニット26で定着処理された記録紙を記録紙排出部14に搬送するものであり、所定位置に複数の搬送ローラ対301が配設されると共に、出口側に排出ローラ対302が配設されている。これらの搬送ローラ対301及び排出ローラ対302は、図略の駆動モータにより電磁クラッチを介して回転駆動されるようになっている。
【0028】
記録紙排出部14は、本体部12を構成する筐体18の上面に本体部12と一体に形成されたもので、第2の搬送路30から搬送されてきた定着処理の終了した記録紙を画像の形成された面が裏側になるようにして順次集積する。
【0029】
画像形成装置10は、後述するように、インクの良好な転写性等を確保すべく、電源ボタン16のON操作や、画像形成ユニット221乃至224あるいは転写搬送部24の本体部12への装着により画像形成装置10が起動する時であって、該装置10の内部の温度が所定の基準値以下のときには、該装置10が稼動状態(プリント可能状態)となるまでの間に、定着ユニット26の定着ローラ262を始めとする当該装置10内の各部材やユニットを通電により温めるウォームアップ動作を行う期間を有している。そして、画像形成装置10は、このウォームアップ動作が完了すると、外部接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置から送信される、紙サイズ情報、プリント部数情報等の種々のプリント情報を含むプリント指示信号とプリントすべき画像データに基づいて、次のように動作する。
【0030】
すなわち、画像形成部22の各感光体ドラム225では、帯電部226で表面に静電領域が形成され、この静電領域に露光部227からの出力光により露光されることで外部装置から送信されてきた画像データに基づく静電潜像が形成され、その後に現像部228でトナー像が形成される。また、定着ユニット26の定着ローラ262では、図略の電圧供給部により内蔵ヒータに電圧が印加されることで通電され、定着ローラ262の表面が定着可能温度になるように加熱制御される。
【0031】
一方、給紙カセットから指定サイズの記録紙が繰り出され、第1の搬送路28によりレジストローラ対282の手前にまで搬送され、一旦停止される。そして、レジストローラ対282の手前にまで搬送されてきた記録紙は、画像形成部22の画像形成動作とのタイミングが図られたうえで転写搬送部24に搬送され、画像形成ユニット221乃至224で記録紙にトナー像が順次転写される。すなわち、記録紙に対しマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー及びブラックトナーの順で互いに重ねられた状態で画像が転写される。
【0032】
そして、このトナー像の転写された記録紙は、定着ユニット26内に搬送され、定着ローラ262により加熱されつつ定着ローラ262と加圧ローラ263とで挟持されて下流側に搬送され、第2の搬送路30により記録紙排出部14に排出される。トナー像を記録紙に転写した各感光体ドラム225は、クリーニング部229で表面に残留したトナーが除去される。この動作が順次繰り返されて、所定枚数の記録紙に対するプリントが実行される。
【0033】
本実施形態に係る画像形成装置10は、LEDプリントヘッドからなる露光部227の取り付け誤差等により生じる主走査方向(転写ベルト243の移送方向と直交する方向又は記録紙の搬送方向と直交する方向)の色ずれ、第1乃至第4の画像形成ユニット221乃至224の取り付け誤差や各感光体ドラム225を回転駆動する駆動モータの回転速度誤差等により生じる副走査方向(転写ベルト243の移送方向と同一方向又は記録紙の搬送方向と同一方向)の色ずれ、及び、第1乃至第4の画像形成ユニット221乃至224の取り付け誤差(傾き)や転写ベルト243の斜行等により生じる斜め方向(主走査方向と副走査方向間の方向)の色ずれを検出し、それに基づく色ずれ補正(レジスト補正)を実行するように構成されている。
【0034】
その場合に、特に本実施形態では、この色ずれ補正を、画像形成ユニット221乃至224あるいは転写搬送部24の抜き差しや交換が行われたときに自動的に実行するように構成されている。これは、画像形成ユニット221等が該本体部12に対し着脱された場合、その着脱操作により発生する振動や画像形成ユニット221等の微小な変形等により、画像形成ユニット221等の装着位置や装着状態が離脱前と装着後とで微小に変化し、各色のトナー画像の形成位置の位置ずれが発生していることが多いため、この位置ずれ、延いては画像の色ずれを防止または低減するために行うようにしているものである。なお、以下の説明においては、画像形成ユニット221等が本体部12に装着されると画像形成装置10が画像形成動作もしくはその準備動作が実行可能な状態に復帰するという意味で、上記の画像形成ユニット221等の抜き差しや交換のうち特にその装着操作を復帰操作というものとする。
【0035】
また、復帰操作が行われた場合において、ウォームアップ動作が実行されるとき(画像形成装置10の内部の温度が所定の基準値以下のとき)には、色ずれ補正処理をこのウォームアップ動作と並行して実行するようにしている。これは、画像形成装置10がプリント可能となるまでの操作者の待機時間を低減するためである。
【0036】
図3は、上述した種々の変動要因による色ずれ量の検出動作及びその色ずれの補正動作等を説明するための制御構成を示すブロック図である。
【0037】
図3に示すように、第1乃至第4の画像形成ユニット221乃至224は、図略のインターフェイス回路を介して制御部32に接続されており、これら第1乃至第4の画像形成ユニット221乃至224により転写ベルト243上への画像形成動作が制御部32からの制御信号に基づいて実行される。また、駆動ローラ242を回転させる駆動モータ34が図略のインターフェイス回路を介して制御部32に接続されており、この駆動モータ34により転写ベルト243上への画像形成動作時における転写ベルト243の移送動作が制御部32からの制御信号に基づいて実行される。
【0038】
この制御部32には、第1乃至第4の画像形成ユニット221乃至224の抜き差し動作を検出するための第1のユニットセンサ34、転写ベルト243を含む転写搬送部ユニットの抜き差し動作を検出するための第2のユニットセンサ36及び画像形成装置10内部の温度を検出するための温度センサ38が図略のインターフェイス回路を介して接続されている。
【0039】
また、制御部32には、記録紙にプリントすべきカラー画像を形成する各色ごとの画像データを送出すると共に、記録紙サイズやプリント枚数等のプリントデータを送出するパーソナルコンピュータ40、パーソナルコンピュータ40から送出された各色ごとの画像データ及びプリントデータを一時的に保存する記憶部42、及び、転写ベルト243表面に後述するレジストマークを形成するためのパターンジェネレータ44が図略のインターフェイス回路を介して接続されている。
【0040】
制御部32は、演算処理を実行するCPU、所定の処理プログラムやデータ等を記憶するROM及びデータを一時的に保存するRAMから構成されている。また、制御部32には、マーク形成制御部321、マーク計測制御部322、重心演算制御部323、色ずれ補正量演算制御部324、露光制御部325、ウォームアップ制御部326及び色ずれ補正制御部327としての機能実現部を備えている。
【0041】
マーク形成制御部321は、パターンジェネレータ44からの出力信号に基づいて、第1乃至第4の画像形成ユニット221乃至224を動作させることにより、色ずれの検出を行うための4色の線状パターンの組み合わせからなるレジストマーク(位置ずれ検出用マーク)を形成するためのものである。
【0042】
このレジストマークは、図4に示すように、転写ベルト243の幅方向(主走査方向)の一方端部(本体部12の前側)に、所定幅を有する4色の線状パターンからなる斜め線L1と、この斜め線L1の上流側(図の右側)に配設された所定幅を有する4色の線状パターンからなる横線L2とが所定の間隔をおいて交互に形成されると共に、転写ベルト243の幅方向(主走査方向)の他方端部(本体部12の後側)に、所定幅を有する4色の線状パターンからなる斜め線L1´と、この斜め線L1´の上流側(図の右側)に配設された所定幅を有する4色の線状パターンからなる横線L2´とが所定の間隔をおいて交互に形成されてなるものである。
【0043】
ここで、斜め線L1と斜め線L1´とは転写ベルト243の幅方向(主走査方向)の互いに対向する位置に形成され、横線L2と横線L2´とは転写ベルト243の幅方向(主走査方向)の互いに対向する位置に形成されている。また、一方端部側の1つの斜め線L1とそれに続く1つの横線L2とで1つの組を構成すると共に、他方端部側の1つの斜め線L1´とそれに続く1つの横線L2´とで1つの組を構成している。なお、本実施形態では、4組の斜め線L1及び横線L2と、4組の斜め線L1´及び横線L2´とが形成されている。
【0044】
また、各斜め線L1,L1´は、転写ベルト243の移送方向の下流側(図の左側)から上流側(図の右側)にかけて、第4の画像形成ユニット224により形成されたブラックトナー画像である第1の線状パターンK1、第3の画像形成ユニット223により形成されたイエロートナー画像である第2の線状パターンY1、第2の画像形成ユニット222により形成されたシアントナー画像である第3の線状パターンC1、及び、第1の画像形成ユニット221で形成されたマゼンタトナー画像である第4の線状パターンM1がその順序でそれぞれ副走査方向(あるいは主走査方向)に対し45°の角度で所定の間隔をおいて形成されたものである。
【0045】
また、各横線L2,L2´は、斜め線L1,L1´と同様に、転写ベルト243の移送方向の下流側(図の左側)から上流側(図の右側)にかけて、第4の画像形成ユニット224により形成されたブラックトナー画像である第1のラインK2、第3の画像形成ユニット223により形成されたイエロートナー画像である第2のラインY2、第2の画像形成ユニット222により形成されたシアントナー画像である第3のラインC2、及び、第1の画像形成ユニット221で形成されたマゼンタトナー画像である第4のラインM2がその順序でそれぞれ主走査方向に沿って形成されたものである。
【0046】
なお、一対の反射型フォトセンサ245,245´のうち、一方の反射型フォトセンサ245は、一方端部のレジストマークの斜め線L1及び横線L2の主走査方向の略中央位置を検出可能となる位置に配設され、他方の反射型フォトセンサ245´は、他方端部のレジストマークの斜め線L1´及び横線L2´の主走査方向の略中央位置を検出可能となる位置に配設されている。
【0047】
マーク計測制御部322は、一対の反射型フォトセンサ245,245´によるレジストマークの計測動作を制御するものであり、例えば同期信号の立下りが検出されることでカウント開始指示が行われたのち、第1の画像形成ユニット221の感光体ドラム225に対する露光位置から反射型フォトセンサ245,245´によるレジストマークの検出位置までの距離(mm)と転写ベルト243の周速(mm/s)とに基づいて求めた計測開始タイミング(ms)に達したときから4組の斜め線L1,L1´及び横線L2,L2´が反射型フォトセンサ245,245´の検出位置を通過し終わるまでの間、反射型フォトセンサ245,245´からの出力を所定時間毎(例えば、1ms毎)に得るようにしたものである。
【0048】
この反射型フォトセンサ245,245´からは、図5に示すように、4色の線状パターンに対応して反射光のP波出力及びS波出力が得られるようになっている。ここで、ブラックトナー画像である第1の線状パターンK1,K2についてはP波出力の方がS波出力よりも大きな出力値が得られるため、第1の線状パターンK1,K2の位置算出時にはP波出力が用いられ、カラートナー画像である第2,第3及び第4の線状パターンY1,Y2、C1,C2及びM1,M2についてはS波出力の方がP波出力よりも大きな出力値が得られるため、第2,第3及び第4の線状パターンY1,Y2、C1,C2及びM1,M2の位置算出時にはS波出力が用いられる。
【0049】
重心演算制御部323は、反射型フォトセンサ245,245´から所定時間毎(例えば、1ms毎)に得た各線状パターンの複数の出力値に基づいて各線状パターンの転写ベルト243上の位置を算出するためのものである。なお、反射型フォトセンサ245,245´からの出力は、各線状パターンにつき、ブラックトナーの線状パターンのP波出力については下側に凸となる波形を有するものとなり、カラートナーの線状パターンのS波出力については上側に凸となる波形を有するものとなる。
【0050】
ここで、線状パターンの色ムラや転写ベルトの移送ムラ等が生じない場合には波形の最小値(ブラックトナー画像の場合)あるいは最大値(カラートナー画像の場合)を求めることで所定幅を有する各線状パターンの位置を求めることができるが、レジストマークの色ムラや転写ベルトの移送ムラ等に起因して波形に歪が生じた場合は波形の最小値あるいは最大値によっては正確な位置を求めることができないことになる。このため、常に各線状パターンの正確な位置を求めるようにすべく各波形の重心を求め、この重心をその線状パターンの位置とするようにしている。なお、各線状パターンの位置は、本実施形態ではカウント開始指示が行われてからの経過時間(ms)で表わすようにしている。
【0051】
この重心は、例えばP波出力では図6に示すような下に凸となる波形となるため、所定時間毎(例えば、1ms毎)に得た出力値P[n]のうちの予め設定した閾値Pth以下のもの(P[n]≦Pth)について(すなわち、カウント値m〜p(ms)の範囲内のもの)、カウント値とそのカウント値に対応する出力値との積を各カウント値毎に合算し、この合算値を各カウント値の出力値を合算した値で除したものとして求めることができる。すなわち、P波出力の重心GPは、下記の数1で示す式により求めることができる。
【0052】
【数1】

Figure 2004157415
【0053】
なお、S波出力では上に凸となる波形となるため、所定時間毎(例えば、1ms毎)に得た出力値S[n]のうちの予め設定した閾値Sth以上のもの(S[n]≧Sth)について(すなわち、カウント値m〜p(ms)の範囲内のもの)、カウント値とそのカウント値に対応する出力値との積を各カウント値毎に合算し、この合算値を各カウント値の出力値を合算した値で除したものとして求めることができる。すなわち、S波出力の重心GSは、下記の数2で示す式により求めることができる。これらの求めた重心GP,GSは、算出する毎に制御部32を構成するRAM等の記憶部に記憶される。このため、出力値P[n],S[n]のすべてを記憶部に記憶させ、その後に重心GP,GSを算出する場合に比べて記憶部は記憶容量の小さいものでよいことになる。
【0054】
【数2】
Figure 2004157415
【0055】
色ずれ補正量演算制御部324は、各線状パターンの色ずれ(位置ずれ)に対する補正値を算出するものである。すなわち、各線状パターンの色ずれについては、対向する左右両側の横線L2,L2´の各線状パターンK2,Y2,C2,M2の位置を検出することで斜め方向(傾き方向)の色ずれ量を検出することができ、対向する左右両側の横線L2,L2´の各線状パターンK2,Y2,C2,M2の副走査方向の間隔を検出することで副走査方向の色ずれ量を検出することができ、対向する左右両側の少なくともいずれか一方の一組の斜め線L1(又はL1´)の各線状パターンK1,Y1,C1,M1及び横線L2(又はL2´)の各線状パターンK2,Y2,C2,M2の同色同士の間隔を検出することで主走査方向の色ずれ量を検出することができ、これら検出された色ずれ量(ライン数乃至は画素数)から色ずれ補正量(ライン数乃至は画素数)を求めるものである。
【0056】
なお、本実施形態では、斜め方向の色ずれ補正をする場合及び副走査方向の色ずれ補正をする場合については、色ずれ補正により生じる画像の不具合を抑制するため、第4の画像形成ユニット224により形成されるブラックトナー画像は補正せず、第1乃至第3の画像形成ユニット221乃至223により形成されるカラートナー画像をブラックトナー画像の位置に合わせるような色ずれ補正を行うようにしている。
【0057】
最初に、斜め方向の色ずれ補正について説明する。斜め方向の色ずれ量(ライン数乃至は画素数)は、対向する左右両側の横線L2,L2´のブラックトナー画像である第2の線状パターンK2の色ずれ量の総和KAと、カラートナー画像である第2の線状パターンY2,C2,M2の色ずれ量の総和YA,CA,MAとをそれぞれ求め、この求めたブラックトナー画像の色ずれ量の総和KAに対する各カラートナー画像の色ずれ量の総和YA,CA,MAの差を求め、これら各差を各カラートナー画像の色ずれ補正値(ライン数乃至は画素数)としている。
【0058】
すなわち、LEDプリントヘッドからなる露光部227の主走査方向(ライン方向)の画素数をN(例えば、N=7168)、一対の反射型フォトセンサ245,245´間の距離(画素数)をD(例えば、D=5184画素)、転写ベルト243の周速をS(mm/s)(例えば、S=116mm/s)、1画素の幅をG(mm)(例えば、G−=0.0423mm)とする一方、一方端部側のブラックトナー画像である4本の第2の線状パターンK2の位置を下流側から上流側に向けて順にK21F,K22F,K23F,K24Fとすると共に、他方端部側のブラックトナー画像である4本の第2の線状パターンK2の位置を下流側から上流側に向けて順にK21R,K22R,K23R,K24Rとすると、ブラックトナー画像である第2の線状パターンK2の色ずれ量の総和KAは、下記の数3で示す式により求めることができる。
【0059】
【数3】
Figure 2004157415
【0060】
また、一方端部側のイエロートナー画像である4本の第2の線状パターンY2の位置を下流側から上流側に向けて順にY21F,Y22F,Y23F,Y24Fとすると共に、他方端部側のイエロートナー画像である4本の第2の線状パターンY2の位置を下流側から上流側に向けて順にY21R,Y22R,Y23R,Y24Rとすると、イエロートナー画像である第2の線状パターンY2の色ずれ量の総和YAは、下記の数4で示す式により求めることができる。
【0061】
【数4】
Figure 2004157415
【0062】
また、一方端部側のシアントナー画像である4本の第2の線状パターンC2の位置を下流側から上流側に向けて順にC21F,C22F,C23F,C24Fとすると共に、他方端部側のシアントナー画像である4本の第2の線状パターンC2の位置を下流側から上流側に向けて順にC21R,C22R,C23R,C24Rとすると、シアントナー画像である第2の線状パターンC2の色ずれ量の総和CAは、下記の数5で示す式により求めることができる。
【0063】
【数5】
Figure 2004157415
【0064】
さらに、一方端部側のマゼンタトナー画像である4本の第2の線状パターンM2の位置を下流側から上流側に向けて順にM21F,M22F,M23F,M24Fとすると共に、他方端部側のマゼンタトナー画像である4本の第2の線状パターンM2の位置を下流側から上流側に向けて順にM21R,M22R,M23R,M24Rとすると、シアントナー画像である第2の線状パターンM2の色ずれ量の総和MAは、下記の数6で示す式により求めることができる。
【0065】
【数6】
Figure 2004157415
【0066】
従って、ブラックトナー画像に対するイエロートナー画像の色ずれ量YA´、シアントナー画像の色ずれ量CA´、及び、マゼンタトナー画像の色ずれ量MA´は、それぞれ下記の数7で示す式により求めることができる。この数7で示す式により求めたYA´、CA´及びMA´が各カラートナー画像の色ずれ補正量となる。なお、今までにすでに色ずれ補正を行っている場合は、今回の色ずれ補正量と前回の色ずれ補正量とから実際に補正を行うべき色ずれ補正量を再算出するようにすればよい。
【0067】
【数7】
Figure 2004157415
【0068】
次に、副走査方向の色ずれ補正について説明する。副走査方向の色ずれ量(ライン数乃至は画素数)は、上述したように、対向する左右両側の横線L2,L2´の各線状パターンK2,Y2,C2,M2の副走査方向の間隔を検出することにより副走査方向の色ずれ量を検出することができるが、本実施形態ではカラートナー画像の各線状パターンY2,C2,M2のブラックトナー画像の線状パターンK2に対する間隔により各線状パターンY2,C2,M2の各色ずれ量を検出するようにしている。すなわち、カラートナー画像の線状パターンY2についていえば、その線状パターンY2の位置とブラックトナー画像の線状パターンK2の位置とから求めた間隔の基準値(初期設定値)との差により色ずれ量を求めるようにしている。
【0069】
他のカラートナー画像の各線状パターンC2,M2についても、その線状パターンC2,M2の位置とブラックトナー画像の線状パターンK2の位置とから求めた間隔の各基準値(初期設定値)との差により色ずれ量を検出することができる。但し、この求めた色ずれ量は斜め方向の色ずれ量を含んだものであるため、斜め方向の色ずれ量を補正したものが副走査方向の色ずれ補正量となる。このため、予めカラートナー画像の線状パターンY2,C2,M2につき、上記の数7に示す数式により斜め方向の色ずれ補正量を求めておく必要がある。
【0070】
最後に、主走査方向の色ずれ補正について説明する。主走査方向の色ずれ量(画素数)は、本実施形態では一方端部側の各組の同色の斜め線L1及び横線L2の線状パターン(ブラックトナー画像については同じ組のK1とK2、イエロートナー画像については同じ組のY1とY2、シアントナー画像については同じ組のC1とC2、マゼンタトナー画像については同じ組のM1とM2)の間隔の基準値(初期設定値)との差により求めるようにしている。
【0071】
すなわち、転写ベルト243の周速をS(mm/s)(例えば、S=116mm/s)、1画素の幅をG(mm)(例えば、G−=0.0423mm)、各組の同色の斜め線L1の線状パターンと横線L2の線状パターンの間隔の基準値(ライン数)をQ(例えば、Q=864ライン)とする一方、一方端部側のブラックトナー画像である各4本の第1の線状パターンK1及び第2の線状パターンK2の位置をそれぞれ下流側から上流側に向けて順にK11F,K12F,K13F,K14F及びK21F,K22F,K23F,K24Fとすると、ブラックトナー画像の各組の色ずれ量KH[0],KH[1],KH[2],KH[3]は、下記の数8で示す式により求めることができる。この数8で示す式により求めた各組の色ずれ量KH[0],KH[1],KH[2],KH[3]の平均値がブラックトナー画像の色ずれ補正量(画素数)となる。
【0072】
【数8】
Figure 2004157415
【0073】
また、一方端部側のイエロートナー画像である各4本の第1の線状パターンY1及び第2の線状パターンY2の位置をそれぞれ下流側から上流側に向けて順にY11F,Y12F,Y13F,Y14F及びY21F,Y22F,Y23F,Y24Fとすると、イエロートナー画像の各組の色ずれ量YH[0],YH[1],YH[2],YH[3]は、下記の数9で示す式により求めることができる。この数9で示す式により求めた各組の色ずれ量YH[0],YH[1],YH[2],YH[3]の平均値がイエロートナー画像の色ずれ補正量(画素数)となる。
【0074】
【数9】
Figure 2004157415
【0075】
また、一方端部側のシアントナー画像である各4本の第1の線状パターンC1及び第2の線状パターンC2の位置をそれぞれ下流側から上流側に向けて順にC11F,C12F,C13F,C14F及びC21F,C22F,C23F,C24Fとすると、シアントナー画像の各組の色ずれ量CH[0],CH[1],CH[2],CH[3]は、下記の数10で示す式により求めることができる。この数10で示す式により求めた各組の色ずれ量CH[0],CH[1],CH[2],CH[3]の平均値がシアントナー画像の色ずれ補正量(画素数)となる。
【0076】
【数10】
Figure 2004157415
【0077】
さらに、一方端部側のマゼンタトナー画像である各4本の第1の線状パターンM1及び第2の線状パターンM2の位置をそれぞれ下流側から上流側に向けて順にM11F,M12F,M13F,M14F及びM21F,M22F,M23F,M24Fとすると、マゼンタトナー画像の各組の色ずれ量MH[0],MH[1],MH[2],MH[3]は、下記の数11で示す式により求めることができる。この数11で示す式により求めた各組の色ずれ量MH[0],MH[1],MH[2],MH[3]の平均値がマゼンタトナー画像の色ずれ補正量(画素数)となる。
【0078】
【数11】
Figure 2004157415
【0079】
露光制御部325は、色ずれ補正量演算制御部324で求めた色ずれ補正量に基づいて、露光部227に露光動作を行わせるものである。すなわち、露光制御部325は、露光部227の露光動作を行わせる際に、斜め方向の色ずれ補正をする場合は、ブラックトナー画像を除いたカラートナー画像につき上記の数7で示す式により求めた色ずれ補正量YA´、CA´及びMA´の補正を行うことになる。この場合、主走査方向の領域を補正量YA´、CA´及びMA´の値に応じて略等間隔の複数に分割し、この分割した領域を単位として斜め方向に階段状に補正を行うことになる。なお、今までにすでに色ずれ補正を行っている場合は、上述の再算出した色ずれ補正量に基づいて補正を行うようにすればよい。
【0080】
例えば、主走査方向の画素数が7168で、色ずれ補正量が副走査方向に2ライン分(あるいは2画素分)あったとすると、図7に概念的に示すように、記憶部42に記憶されている画像データの読み出し位置が7168×1/2の位置にきたとき、その傾き方向に応じて前のラインあるいは後のラインのアドレスに読み出しアドレスを切り換えるようにすればよい。
【0081】
また、主走査方向の画素数が7168で、色ずれ補正量が副走査方向に4ライン分(あるいは4画素分)あったとすると、図8に概念的に示すように、記憶部42に記憶されている画像データの読み出し位置が7168×1/4、7168×2/4及び7168×3/4の各位置にきたとき、その傾き方向に応じて前のラインあるいは後のラインのアドレスに順次読み出しアドレスを切り換えるようにすればよい。
【0082】
また、露光制御部325は、露光部227の露光動作を行わせる際に、副走査方向の色ずれ補正をする場合は、ブラックトナー画像を除いたカラートナー画像につき、色ずれ補正量演算制御部324で算出した色ずれ補正量に基づいて画像データの書き出しタイミングを調整するようにすればよい。例えば、図9に示すタイムチャートに基づいて説明すると、マゼンタトナー画像(M)については、基準となる副走査方向の画像有効区間信号の立下りから時間aが経過したときに画像データの書き出しが実行され、シアントナー画像(C)については、マゼンタトナー画像(M)の副走査方向の画像有効区間信号の立下りから時間bが経過したときに画像データの書き出しが実行される。
【0083】
また、イエロートナー画像(Y)については、シアントナー画像(C)の副走査方向の画像有効区間信号の立下りから時間cが経過したときに画像データの書き出しが実行され、ブラックトナー画像(K)については、イエロートナー画像(Y)の副走査方向の画像有効区間信号の立下りから時間dが経過したときに画像データの書き出しが実行される。これらの時間a,b,c,dは、ブラックトナー画像の画像データの書き出し時間を基準にして設定されたものである。
【0084】
また、露光制御部325は、露光部227の露光動作を行わせる際に、主走査方向の色ずれ補正をする場合は、ブラックトナー画像及び各カラートナー画像につき、LEDプリントヘッドからなる露光部227の主走査方向(ライン方向)の左右両側の端部に挿入する余白部分を形成するための白画素量(白画素の個数)を色ずれ補正量演算制御部324で算出した色ずれ補正量に応じて調整するようにしている。例えば、図10に示すタイムチャートに基づいて説明すると、読み出しクロック信号に同期して設定される露光部227の主走査方向における有効画像区間(有効画像区間信号(P)のON区間)内の端部(例えば、符号tで示す区間)に挿入する白画素量を色ずれ補正量演算制御部324で算出した色ずれ補正量に応じて調整することで記憶部42から読み出された画像データを主走査方向に移動させ、これにより色ずれ補正を行うようにしている。なお、露光部227の主走査方向の端部に挿入する白画素量は、色ずれ補正量演算制御部324で算出した色ずれ補正量と、画像のセンター位置を調整するために露光部227の主走査方向の端部に挿入される白画素量とから設定されることになる。この白画素は、露光部227に“0”の画像データを送出することで生成されるものである。
【0085】
ウォームアップ制御部326は、第1,第2のユニットセンサ34,36及び温度センサ38からの出力に基づいて、画像形成ユニット221乃至224等によるウォームアップ動作を制御するものである。ウォームアップ制御部326は、電源ボタン16がONされたとき又は復帰操作が行われたときの温度センサ38による検出温度が所定の基準値以下の場合には、画像形成ユニット221乃至224等にウォームアップ動作を行わせるとともに、当該画像形成装置10に備えられる図略の操作ボタンの操作を受け付けないように設定する。一方、ウォームアップ制御部326は、上記検出温度が上記所定の基準値を超える場合には、すでに画像形成ユニット221等が充分温まっていてウォームアップ動作の必要性が低いことから、画像形成ユニット221等にウォームアップを行わせない。
【0086】
色ずれ補正制御部327は、第1,第2のユニットセンサ34,36及びウォームアップ制御部326からの出力に基づいて、マーク形成制御部321〜露光制御部325の動作を制御するものである。すなわち、色ずれ補正制御部327は、マーク形成制御部321〜露光制御部325による各処理の実行中に、第1,第2のユニットセンサ34,36により、画像形成ユニット221乃至224及び転写搬送部24のうち少なくとも一つが本体部12から離脱されたことが検出されると、マーク形成制御部321等の処理を停止させる。
【0087】
また、復帰操作が行われたときには、マーク形成制御部321〜露光制御部325に各処理を実行させる。このように、画像形成ユニット221等の抜き差しや交換が行われたときに、マーク形成制御部321〜露光制御部325に色ずれ補正処理を再実行させるのは、上述したように、画像形成ユニット221等の着脱操作により発生する振動等に起因して発生する各色のトナー画像の形成位置の位置ずれ、延いては画像の色ずれを防止または低減するためである。
【0088】
その場合に、ウォームアップ制御部326によりウォームアップ動作が行われるときには、そのウォームアップ動作と並行してマーク形成制御部321等に各処理を実行させる。これは、画像形成装置10がプリント可能となるまでの操作者の待機時間を低減するためである。
【0089】
次に、画像形成装置10による一連の色ずれ補正動作について説明する。図11は、この色ずれ補正動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明においては、最初、画像形成ユニット223が本体部12から離脱されているものとする。
【0090】
図11に示すように、画像形成ユニット223が本体部12に装着される(ステップS1)と、温度センサ38により画像形成装置10の内部の温度が検出され(ステップS2)、ウォームアップ制御部326によりその検出温度と上記所定の基準値との大小が比較される(ステップS3)。
【0091】
その比較の結果、検出温度が上記所定の基準値以下のとき(ステップS3でYES)、ウォームアップ制御部326によりウォームアップ動作が実行される(ステップS4)とともに、色ずれ補正制御部327等により色ずれ補正処理が実行される(ステップS5)。一方、検出温度が上記所定の基準値より大きいとき(ステップS3でNO)には、ステップS4の処理を飛ばしてステップS5の処理が行われる。
【0092】
このように、本体部12から画像形成ユニット221乃至224や転写搬送部24が着脱されると、一連の色ずれ補正処理を再実行するようにしているのは、上述したように、画像形成ユニット221等の着脱操作により発生する振動等に起因して画像形成ユニット221等の装着位置や装着状態が微小に変化しても、その変化後の装着状態に対応した色ずれ補正処理を行うことで画像の色ずれを防止または低減するためである。また、検出温度が上記所定の基準値以下のときには、ウォームアップと並行して色ずれ補正処理を実行するのは、色ずれ補正処理による操作者の待機時間を低減するためである。
【0093】
図12は、図11のフローチャートにおけるステップS5の色ずれ補正処理の具体的な処理を示すフローチャートである。
【0094】
図12に示すように、ステップ5における色ずれ補正処理においては、先ず、駆動モータ32により駆動ローラ242を回転駆動させて転写ベルト243を所定の速度で副走査方向に移動させ、転写ベルト243表面の付着物をブレード246で掻き取ることでクリーニングが実行される(ステップS11)。その後、マーク形成制御部321による制御動作により転写ベルト243が所定の周速で移動している転写ベルト243の主走査方向における両端部表面に各画像形成ユニット221乃至224により図4に示す線状パターンからなるレジストマークが形成される(ステップS12)。
【0095】
引き続き、転写ベルト243が移動することで転写ベルト243上のレジストマークが下流側に移動し、マーク計測制御部322による制御動作により反射型フォトセンサ245,245´から順次検出信号が出力され、この検出信号に基づいて各線状パターンK1,Y1,C1,M1及びK2,Y2,C2,M2の位置が検出される(ステップS13)。すなわち、重心演算制御部323の制御動作により反射型フォトセンサ245,245´からの出力信号に基づいて各線状パターンK1,Y1,C1,M1及びK2,Y2,C2,M2の重心が算出され、この算出された重心が各線状パターンの位置データとして記憶部42に記憶される。
【0096】
次いで、色ずれ補正量演算制御部324の制御動作によりブラックトナー画像に対する各カラートナー画像の斜め方向の色ずれ補正量が算出され(ステップS14)、引き続いてブラックトナー画像に対する各カラートナー画像の副走査方向の色ずれ補正量が算出され(ステップS15)、その後にブラックトナー画像及び各カラートナー画像の主走査方向の色ずれ補正量が算出される(ステップS16)。
【0097】
さらに、色ずれ補正制御部3−5の制御動作により各カラートナー画像の斜め方向の色ずれ補正が実行され(ステップS17)、引き続き各カラートナー画像の副走査方向の色ずれ補正が実行され(ステップS18)、その後にブラックトナー画像及び各色のトナー画像の主走査方向の色ずれ補正が実行される(ステップS19)。
【0098】
このように、画像形成ユニット221乃至224や転写搬送部24が本体部12から着脱されると、色ずれ補正処理を必ず実行して、変化後の装着状態に対応した色ずれ補正処理を行うようにしたので、画像形成ユニット221等の装着位置や装着状態が着脱操作によって離脱前と装着後とで微小に変化しても、画像の色ずれの発生を確実に防止又は低減することができる。
【0099】
また、ウォームアップ動作が行われる場合には、このウォームアップと並行して色ずれ補正処理を実行したので、色ずれ補正処理による操作者の待機時間を低減することができる。
【0100】
なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、例えば以下に述べるような種々の変形態様を必要に応じて採用することができる。
【0101】
(1)上記実施形態では、色ずれ補正量演算制御部324は、所定の計算式に基づいて色ずれ補正量を算出するようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、制御部32を構成するROM等の記憶部に記憶させたテーブルを用いて色ずれ補正量を求めるようにすることも可能である。要は、色ずれ補正量演算制御部324は、計算式やテーブル等から色ずれ補正量を導出する機能を有しておればよい。
【0102】
(2)上記実施形態では、色ずれを検出するためのレジストマークは、転写ベルト243の幅方向両端部に形成されたものであるが、これに限られるものではなく、例えば、転写ベルト243の幅方向における一方端部側にのみ形成することも可能であり、転写ベルト243の幅方向における中央部に形成することも可能である。
【0103】
(3)上記実施形態では、色ずれを検出するためのレジストマークはパターンジェネレータ44を用いて形成されたものであるが、これに限られるものではなく、例えば、制御部32を構成するROM等の記憶部に線状パターンからなる斜め線L1と横線L2との組み合わせからなる画像データとして記憶させておき、この画像データを読み出すことで転写ベルト243面にレジストマークを形成するようにすることもできる。
【0104】
(4)上記実施形態では、露光部227はLEDプリントヘッドから構成されたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、レーザ光走査型のものであってもよい。
【0105】
(5)画像形成ユニット221乃至224や転写搬送部24以外に、画像の形成に関わる、本体部12に対して着脱可能な部材やユニットを有している場合には、これらの部材等の着脱があったときに色ずれ補正処理を再実行するようにするとよい。
【0106】
(6)上記実施形態では、主走査方向、副走査方向及び斜め方向の各色ずれ補正処理を実行するようにしたが、これに限られず、上記3種類の色ずれ補正処理のうち少なくとも1の色ずれ補正処理を行うようにしてもよい。
【0107】
(7)上記実施形態では、画像形成装置19はカラープリンタであるが、これに限られるものではなく、たとえば、カラー複写機やカラーファクシミリ等の他の構成であってもよい。
【0108】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、像形成に関わる所定部材が装着されると、復帰動作時に色ずれ補正を行われるようにしたので、上記所定部材の装置本体に対する着脱操作に起因して、上記所定部材の装着位置が離脱前と装着後とで微小変化した場合であっても、装着後の状態に対応した色ずれ補正が行われ、画像の色ずれを防止または抑制することができる。
【0109】
請求項2に記載の発明によれば、色ずれ補正処理がウォームアップ動作と並行して実行されるようにしたので、色ずれ補正とウォームアップ動作とを順番に実行する場合に比して短時間で済み、これにより操作者の待機時間を低減することができる。
【0110】
請求項3に記載の発明によれば、特に、着脱操作により装着位置等に微小な変化が発生しやすい画像形成ユニットや転写機構が着脱された場合に色ずれ補正処理が実行されるようにしたので、画像の色ずれの防止等の点で特に有効となる。
【0111】
請求項4に記載の発明によれば、主走査方向の色ずれ補正処理と、副走査方向の色ずれ補正処理と、前記両走査方向に対して傾斜する斜め方向の色ずれ補正処理とのうち、例えば1の色ずれ補正処理を実行する場合には、2又は全ての色ずれ補正を実行する場合に比して、色ずれ補正に要する時間が短縮される一方、全ての色ずれ補正を実行する場合には、1又は2の色ずれ補正処理を実行する場合に比して、より正確に画像の色ずれが防止または低減される。すなわち、色ずれ補正に要する時間と色ずれ補正の精度との兼ね合いで色ずれ補正の内容を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。
【図2】反射型フォトセンサの配置構成を説明するための図である。
【図3】色ずれ量の検出動作及びその色ずれ補正動作を説明するための制御構成を示す図である。
【図4】レジストマークの構成を説明するための面図である。
【図5】反射型フォトセンサの出力波形を説明するための図である。
【図6】反射型フォトセンサのP波出力の重心を求める説明をするための図である。
【図7】斜め方向の色ずれ補正を説明するための図である。
【図8】斜め方向の色ずれ補正を説明するための図である。
【図9】副走査方向の色ずれ補正動作を説明するためのタイムチャートである。
【図10】主走査方向の色ずれ補正動作を説明するためのタイムチャートである。
【図11】画像形成装置による一連の色ずれ補正動作を説明するためのフローチャートである。
【図12】色ずれ補正処理の具体的な処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 画像形成装置
16 電源ボタン
22 画像形成部
32 制御部
321 第1のユニットセンサ
322 第2のユニットセンサ
326 ウォームアップ制御部
327 色ずれ補正制御部
221〜224 画像形成ユニット
225 感光体ドラム
227 露光部
243 転写ベルト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a plurality of image forming units for forming toner images of different colors are arranged in a circumferential direction of an image carrier provided in the apparatus main body, and each of the image forming units is formed on a sheet conveyed in the arrangement direction. The present invention relates to an image forming apparatus, such as a color printer or a color copying machine, which sequentially transfers toner images onto a unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a plurality of image forming units for forming toner images of different colors are arranged in a circumferential direction of an image carrier provided in the apparatus main body, and each of the image forming units is provided for a sheet conveyed in the arrangement direction. 2. Description of the Related Art There is known an image forming apparatus of a so-called tandem type in which toner images are sequentially superimposed and transferred.
[0003]
In this type of image forming apparatus, in order to form a color image with high color accuracy on recording paper, it is necessary to minimize the positional deviation of the toner image formation position of each color, that is, the so-called color deviation. Required. However, in addition to the mounting error of the image forming unit including the photoconductor drum and the exposure unit including the LED print head for forming an electrostatic latent image on the photoconductor drum, or the operation error of the photoconductor drum, etc. Color shifts are inevitable due to various factors such as a change in the distance between the image forming units due to environmental changes such as deformation of the image forming units, and the like. A device having a function of performing processing has also been proposed (see Patent Document 1). This color misregistration correction processing is for calculating a correction value or the like for changing the timing of the exposure operation by the LED print head in the exposure unit.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-13-171170
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in an image forming apparatus in which an image forming unit and a conveying belt for conveying recording paper are configured to be detachable from the image forming apparatus main body, when the image forming unit and the like are detached from the apparatus main body. Due to vibration or the like generated by the attachment / detachment operation, the mounting position or the mounting state of the image forming unit or the like may be slightly changed between before and after the detachment and after the attachment. If the mounting position of the image forming unit or the like is minutely changed as described above, a positional shift of the toner image forming position of each color occurs, and therefore, when the image forming unit or the like is mounted, there is no measure against the positional shift. If the image formation is performed on the recording paper without taking the steps described above, a color-shifted image will be formed.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and even when an image forming unit or the like is attached to or detached from an image forming apparatus main body, it is possible to reliably prevent or suppress the occurrence of color misregistration of an image. It is intended to provide a device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a plurality of image forming units for forming toner images of different colors are arranged in a circumferential direction of an image carrier provided in the apparatus main body, and are provided on a sheet conveyed in the arrangement direction. On the other hand, an image forming apparatus for sequentially transferring a toner image to each of the image forming units in a superimposed manner, wherein a color misregistration correction unit for correcting a color misregistration caused by a misregistration of a formation position of a toner image of each color; Detecting means for detecting attachment / detachment of a predetermined member related to image formation, which is detachably disposed with respect to the image forming apparatus, and when the detection means detects detachment of the predetermined member, the apparatus is set to an operation suspended state; An operation mode control means for returning the device to an operation state when the attachment is detected, and activating the color misregistration correction means at the time of the return operation when the detection means detects the attachment of the predetermined member. It is characterized in further comprising a displacement correction control unit.
[0008]
According to the present invention, when detachment of a predetermined member related to image formation, which is detachably disposed with respect to the apparatus main body by the detection means, is detected by the operation mode control means, the operation of the apparatus is interrupted, When the mounting of the predetermined member is detected by the detecting means, the device is returned to the operating state by the operation mode control means. In this case, when the detection means detects the attachment of the predetermined member, the color misregistration correction means is operated by the color misregistration correction means at the time of the return operation by the operation mode control means.
[0009]
As described above, when the predetermined member related to the image formation is mounted, the color misregistration correction is performed at the time of the returning operation, so that the mounting position of the predetermined member is different from that before the detachment due to the attaching / detaching operation of the predetermined member to / from the apparatus main body. Even in the case of a slight change between after and after the mounting, the color shift correction corresponding to the state after the mounting is performed, so that the color shift of the image is prevented or suppressed.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the image forming apparatus further includes a warm-up unit configured to heat a predetermined member provided in the apparatus main body to a required temperature. In addition to the operation of the warm-up operation, the color shift correcting means is operated in parallel with the warm-up operation. According to the present invention, the color misregistration correction process is performed in parallel with the warm-up operation, so that the color misregistration correction and the warm-up operation are performed in a shorter time than in the case where they are sequentially performed. Waiting time is reduced.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the predetermined member related to the image formation is any one of the image forming unit and a transfer mechanism that conveys the sheet in the arrangement direction. It is characterized by including one of them. According to the present invention, the color misregistration correction processing is executed particularly when the image forming unit or the transfer mechanism in which the attachment position or the like is likely to undergo a minute change due to the attachment / detachment operation is attached / detached. It is particularly effective in the points such as.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the control means includes a color shift correction process in a main scanning direction, a color shift correction process in a sub-scanning direction, At least one of the color misregistration correction processing in the diagonal direction inclined with respect to both scanning directions is executed. According to the present invention, for example, one of the color misregistration correction processing in the main scanning direction, the color misregistration correction processing in the sub-scanning direction, and the color misregistration correction processing in the oblique direction inclined with respect to both the scanning directions. When the misregistration correction process is performed, the time required for the misregistration correction is reduced as compared with the case where two or all the misregistration corrections are performed. Compared with the case where the first or second color shift correction processing is executed, color shift of an image is more accurately prevented or reduced. That is, the content of the color shift correction can be determined in consideration of the time required for the color shift correction and the accuracy of the color shift correction.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of a digital color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an image forming apparatus 10 constitutes a tandem type color printer, and includes a main body 12 for printing a color image on recording paper (transfer paper), and a main body 12 disposed above the main body 12. And a recording paper discharge unit 14 from which the recording paper on which the color image is printed is discharged by the unit 12.
[0014]
A power button 16 for instructing power supply / non-power supply to each unit or member provided in the image forming apparatus 10 is provided at an appropriate position of the main body 12. The power button 16 has a shape that is long to the left and right, with each end protruding forward.When the left protrusion is pressed, power is supplied to each unit, and when the right protrusion is pressed, the power is supplied to each unit. Power supply is stopped.
[0015]
The body portion 12 is formed by opening a cover 18a provided on the front side (front side in FIG. 1) of the housing 18 so as to be openable and closable about a lower end as a center of rotation so that the inside of the body portion 12 is exposed. Inside the main body 12, a paper feed cassette 20 provided at a lower part in the housing 18, an image forming unit 22 provided at an upper part in the housing 18, , A transfer unit 24 disposed below the image forming unit 22, a fixing unit 26 disposed downstream of the transfer unit 24 in the housing 18, the sheet cassette 20 and the transfer unit 24. And a second conveyance path 30 disposed between the fixing unit 26 and the recording paper discharge unit 14.
[0016]
The paper feed cassette 20 is configured so that the recording paper P can be replenished by being pulled out of the housing 18, and the recording paper P accumulated inside is fed by a paper feed roller (not shown). Are fed out to the first transport path 28 side by side. Note that a predetermined number of the paper feed cassettes 20 are provided corresponding to the size of the recording paper.
[0017]
The image forming unit 22 is configured to transfer toner images of a plurality of colors on a recording sheet in a superimposed manner. The first image forming unit 221 forms a magenta toner image, and the second image forming unit forms a cyan toner image. The unit 222, a third image forming unit 223 for forming a yellow toner image, and a fourth image forming unit 224 for forming a black toner image are arranged at predetermined intervals along the recording paper transport direction. Things.
[0018]
Each of the image forming units 221 to 224 is configured to be individually attachable to and detachable from the main body 12 in the front and back directions in FIG. The image forming units 221 to 224 include a photosensitive drum 225, a charging unit 226 disposed to face the peripheral surface of the photosensitive drum 225, and a downstream surface of the charging unit 226 and the peripheral surface of the photosensitive drum 225. An exposure unit 227 composed of an LED print head (for example, having 7168 pixels in the line direction) disposed opposite to the exposure unit 227, and a downstream side of the exposure unit 227 facing the peripheral surface of the photosensitive drum 225. And a cleaning unit 229 disposed downstream of the developing unit 228 and opposed to the peripheral surface of the photosensitive drum 225. Further, a transfer unit 230 is formed by disposing a transfer roller 244 described later facing the developing unit 228 and the cleaning unit 229 on the peripheral surface of the photosensitive drum 225. In FIG. 1, the dotted line indicates that the image forming unit 223 is detached from the main body 12.
[0019]
The photosensitive drums 225 of the image forming units 221 to 224 are rotated clockwise in the figure by a drive motor (not shown). Further, the developing units 228 of the first to fourth image forming units 221 to 224 each include a toner box at an upper portion. The toner box of the first image forming unit 221 contains magenta toner, the toner box of the second image forming unit 222 contains cyan toner, the toner box of the third image forming unit 223 contains yellow toner, Black toner is stored in the toner box of the fourth image forming unit 224, respectively.
[0020]
The transfer / conveyance unit 24 is configured to be detachable from the main body 12 in the direction of arrow A from the right side, and can be inserted into / removed from or exchanged with the main body 12, similarly to the image forming units 221 to 224. . The transfer conveyance unit 24 includes a driven roller 241 disposed near the first image forming unit 221, a driving roller 242 disposed near the fourth image forming unit 224, and a driven roller 241. The transfer belt 243, which is an endless image carrier that is disposed over the drive roller 242, and a position downstream of the developing unit 228 of each of the photosensitive drums 225 of the image forming units 221 to 224 via the transfer belt 243. A pair of reflective photosensors 245 and 245 ′ (FIG. 2) disposed below the drive roller 242 and adjacent to the transfer belt 243. A blade 246 disposed at a position in contact with the transfer belt 243 on the downstream side of the mold photosensors 245 and 245 ′ is integrated.
[0021]
In the transfer conveyance section 24, the recording paper conveyed from the first conveyance path 28 is electrostatically attracted onto a transfer belt 243 rotating counterclockwise in the drawing by a drive motor (not shown) and conveyed downstream. At the same time, the toner image is transferred to the recording sheet at the position of each transfer section 230 of the image forming units 221 to 224. The transfer belt 243 is made of a heat-resistant synthetic resin material such as a polyimide resin whose surface is coated with silicone or the like.
[0022]
Further, a pair of reflective photosensors 245 and 245 ′ provided in the transfer conveyance section 24 are disposed at both ends in the width direction (main scanning direction) orthogonal to the transfer direction of the transfer belt 243, and And a registration sensor for detecting a registration mark described later formed by the image forming units 221 to 224 in both end regions. As shown in FIG. 2, one of the pair of reflective photosensors 245 and 245 ′ has one reflective photosensor 245 disposed in front of the main body 12 and the other reflective photosensor 245 ′ has the main body. It is arranged on the rear side of Twelve.
[0023]
The pair of reflective photosensors 245 and 245 ′ each include a light-emitting unit (light-transmitting unit) including a light-emitting diode that transmits light toward a registration mark position described later on the transfer belt 243, and a light-emitting unit (light-transmitting unit) on the transfer belt 243. A light receiving portion composed of a phototransistor or the like that receives light reflected at a registration mark position described later, and a detection circuit portion that converts the amount of reflected light received by the light receiving portion into a voltage value. The pair of reflective photosensors 245 and 245 ′ respectively output a P-wave output that provides a large output for a black toner image and a large output for a color toner image of magenta, cyan, and yellow toners. The obtained S wave output can be detected.
[0024]
Further, the blade 246 is for scraping off extraneous matter such as toner on the transfer belt 243, and is formed to have a length substantially equal to the width direction dimension of the transfer belt 243, and its tip end is always the surface of the transfer belt 243. It is arranged in a state where it abuts. The blade 246 is separated from the transfer belt 243 when it is not necessary to perform the operation of scraping off the deposits, and only when it is necessary to perform the operation of scraping off the deposits, It is good also as a structure made to contact.
[0025]
The fixing unit 26 performs a fixing process by heating the recording paper on which the respective toner images formed on the surface of the photosensitive drum 225 of the image forming unit 22 are multiplex-transferred, and includes a heat shielding box 261 and a heat shielding box. A fixing roller 262 provided at an upper portion in the box 261 and having a built-in heater; a pressure roller 263 provided at a lower portion of the heat shielding box 261 in pressure contact with the fixing roller 262; A front conveyance path 264 that is disposed in front of the fixing roller 262 and the pressure roller 263 and guides the recording paper conveyed from the transfer conveyance unit 24 between the fixing roller 262 and the pressure roller 263; The rear conveyance path 265 is disposed at the rear of the fixing roller 262 and the pressure roller 263 in the first conveyance path 261 and guides the recording paper on which the fixing process has been performed to the second conveyance path 30. It is equipped with a.
[0026]
The first transport path 28 transports the recording paper P fed from the paper feed cassette 20 to the transfer transport unit 24 side. The first transport path 28 includes a plurality of transport roller pairs 281 arranged at predetermined positions, A registration roller pair 282 is provided in front of the unit 24 and takes timing of an image forming operation and a sheet feeding operation of the image forming unit 22. The plurality of transport roller pairs 281 and the pair of registration rollers 282 are rotationally driven by respective drive motors (not shown) via electromagnetic clutches. A registration sensor 283 composed of a photo interrupter or the like is provided in front of the registration roller pair 282. When the leading edge of the recording paper is conveyed to the registration roller pair 282, an output signal from the registration sensor 283 is output. , The conveyance of the recording paper is temporarily stopped.
[0027]
The second transport path 30 transports the recording paper subjected to the fixing process by the fixing unit 26 to the recording paper discharge unit 14. A plurality of transport roller pairs 301 are disposed at predetermined positions, and the A discharge roller pair 302 is provided. The transport roller pair 301 and the discharge roller pair 302 are rotatably driven by a drive motor (not shown) via an electromagnetic clutch.
[0028]
The recording paper discharge unit 14 is formed integrally with the main body 12 on the upper surface of the housing 18 constituting the main body 12, and discharges the recording paper, which has been conveyed from the second conveyance path 30, and has been subjected to the fixing process. The sheets are sequentially stacked such that the surface on which the image is formed is on the back side.
[0029]
As will be described later, the image forming apparatus 10 is operated by turning on the power button 16 or attaching the image forming units 221 to 224 or the transfer / conveyance unit 24 to the main body unit 12 in order to secure favorable transferability of the ink. When the image forming apparatus 10 starts up and the temperature inside the apparatus 10 is equal to or lower than a predetermined reference value, the fixing unit 26 is turned on until the apparatus 10 is in the operating state (printable state). There is a period during which a warm-up operation for warming each member or unit in the apparatus 10 including the fixing roller 262 by energization is performed. When the warm-up operation is completed, the image forming apparatus 10 transmits a print instruction signal including various print information such as paper size information and number of print copies transmitted from an external device such as an externally connected personal computer. It operates as follows based on the image data to be printed.
[0030]
That is, in each photoconductor drum 225 of the image forming unit 22, an electrostatic area is formed on the surface by the charging unit 226, and the electrostatic area is exposed by the output light from the exposure unit 227 to be transmitted from an external device. An electrostatic latent image is formed based on the received image data, and then a toner image is formed by the developing unit 228. Further, the fixing roller 262 of the fixing unit 26 is energized by applying a voltage to a built-in heater by a voltage supply unit (not shown), and the heating of the surface of the fixing roller 262 is controlled so as to be a fixing-possible temperature.
[0031]
On the other hand, a recording sheet of a designated size is fed out of the sheet cassette, conveyed to a position before the registration roller pair 282 by the first conveyance path 28, and temporarily stopped. The recording paper conveyed to just before the pair of registration rollers 282 is conveyed to the transfer conveyance unit 24 after the timing of the image forming operation of the image forming unit 22 is set, and the recording paper is conveyed by the image forming units 221 to 224. The toner images are sequentially transferred to the recording paper. That is, the image is transferred onto the recording paper in a state where the magenta toner, the cyan toner, the yellow toner, and the black toner are superimposed on each other in this order.
[0032]
Then, the recording paper onto which the toner image has been transferred is conveyed into the fixing unit 26, is heated by the fixing roller 262, is nipped by the fixing roller 262 and the pressure roller 263, and is conveyed to the downstream side. The recording paper is discharged to the recording paper discharge unit 14 by the transport path 30. The cleaning unit 229 removes the toner remaining on the surface of each photosensitive drum 225 having the toner image transferred to the recording paper. This operation is sequentially repeated to execute printing on a predetermined number of recording sheets.
[0033]
In the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, the main scanning direction (the direction orthogonal to the transfer direction of the transfer belt 243 or the direction orthogonal to the recording paper conveyance direction) caused by an attachment error of the exposure unit 227 formed of the LED print head or the like. In the sub-scanning direction (the same as the transfer direction of the transfer belt 243) caused by the color misregistration, the mounting error of the first to fourth image forming units 221 to 224, the rotational speed error of the drive motor for rotatingly driving the photosensitive drums 225, and the like. Direction or the same direction as the recording paper conveyance direction), and an oblique direction (main scanning) caused by a mounting error (tilt) of the first to fourth image forming units 221 to 224, a skew of the transfer belt 243, or the like. It is configured to detect a color misregistration in a direction between the direction and the sub-scanning direction) and to perform a color misregistration correction (registration correction) based thereon.
[0034]
In this case, particularly in the present embodiment, the color misregistration correction is automatically executed when the image forming units 221 to 224 or the transfer / conveyance unit 24 is removed / inserted or replaced. This is because when the image forming unit 221 or the like is attached to or detached from the main body 12, the mounting position or the attachment of the image forming unit 221 or the like is caused by vibrations generated by the attaching or detaching operation or minute deformation of the image forming unit 221 or the like. Since the state slightly changes between before and after the detachment and after the mounting, and the positional deviation of the formation position of the toner image of each color often occurs, the positional deviation, and furthermore, the color deviation of the image is prevented or reduced. That's what we're trying to do. In the following description, the image forming apparatus 221 and the like are mounted on the main body 12 so that the image forming apparatus 10 returns to a state in which the image forming operation or the preparation operation thereof can be performed. In particular, the mounting operation of the insertion / removal / replacement of the unit 221 or the like is referred to as a return operation.
[0035]
Further, when the warm-up operation is performed when the return operation is performed (when the temperature inside the image forming apparatus 10 is equal to or lower than the predetermined reference value), the color misregistration correction processing is performed as the warm-up operation. They are executed in parallel. This is to reduce the waiting time of the operator until the image forming apparatus 10 can perform printing.
[0036]
FIG. 3 is a block diagram showing a control configuration for explaining the operation of detecting the amount of color misregistration due to the various fluctuation factors described above, the operation of correcting the color misregistration, and the like.
[0037]
As shown in FIG. 3, the first to fourth image forming units 221 to 224 are connected to the control unit 32 via an interface circuit (not shown), and the first to fourth image forming units 221 to 224 are connected. The image forming operation on the transfer belt 243 is performed by the control unit 224 based on the control signal from the control unit 32. A drive motor 34 for rotating the drive roller 242 is connected to the control unit 32 via an interface circuit (not shown). The drive motor 34 transfers the transfer belt 243 during an image forming operation on the transfer belt 243. The operation is executed based on a control signal from the control unit 32.
[0038]
The control unit 32 includes a first unit sensor 34 for detecting the insertion / removal operation of the first to fourth image forming units 221 to 224, and a detection / removal operation of the transfer / conveyance unit including the transfer belt 243. The second unit sensor 36 and a temperature sensor 38 for detecting the temperature inside the image forming apparatus 10 are connected via an interface circuit (not shown).
[0039]
The personal computer 40 and the personal computer 40 that send image data for each color forming a color image to be printed on recording paper and also send print data such as the recording paper size and the number of prints to the control unit 32. A storage unit 42 for temporarily storing the sent image data and print data for each color, and a pattern generator 44 for forming a registration mark described later on the surface of the transfer belt 243 are connected via an interface circuit (not shown). Have been.
[0040]
The control unit 32 includes a CPU that executes arithmetic processing, a ROM that stores a predetermined processing program, data, and the like, and a RAM that temporarily stores data. The control unit 32 includes a mark formation control unit 321, a mark measurement control unit 322, a center of gravity calculation control unit 323, a color shift correction amount calculation control unit 324, an exposure control unit 325, a warm-up control unit 326, and a color shift correction control. A function realizing unit as the unit 327 is provided.
[0041]
The mark formation control unit 321 operates the first to fourth image forming units 221 to 224 based on an output signal from the pattern generator 44, thereby detecting a four-color linear pattern for detecting color misregistration. This is for forming a registration mark (mark for detecting a displacement) consisting of a combination of the above.
[0042]
As shown in FIG. 4, the registration mark is formed at one end (the front side of the main body 12) in the width direction (main scanning direction) of the transfer belt 243 by an oblique line composed of a linear pattern of four colors having a predetermined width. L1 and a horizontal line L2 formed of a linear pattern of four colors having a predetermined width and arranged upstream of the diagonal line L1 (right side in the figure) are alternately formed at a predetermined interval and transferred. At the other end of the belt 243 in the width direction (main scanning direction) (on the rear side of the main body 12), an oblique line L1 'composed of a linear pattern of four colors having a predetermined width and an upstream side of the oblique line L1' (The right side of the figure) are arranged alternately at predetermined intervals with horizontal lines L2 'formed of linear patterns of four colors having a predetermined width.
[0043]
Here, the oblique lines L1 and L1 'are formed at positions facing each other in the width direction (main scanning direction) of the transfer belt 243, and the horizontal lines L2 and L2' are formed in the width direction of the transfer belt 243 (main scanning direction). Direction). One diagonal line L1 on one end side and one horizontal line L2 subsequent thereto constitute one set, and one diagonal line L1 'on the other end side and one horizontal line L2' subsequent thereto. One set is composed. In the present embodiment, four sets of diagonal lines L1 and horizontal lines L2 and four sets of diagonal lines L1 'and horizontal lines L2' are formed.
[0044]
Further, each of the oblique lines L1 and L1 ′ is a black toner image formed by the fourth image forming unit 224 from the downstream side (left side in the figure) to the upstream side (right side in the figure) in the transfer direction of the transfer belt 243. A certain first linear pattern K1, a second linear pattern Y1, which is a yellow toner image formed by the third image forming unit 223, and a second linear pattern Y1, which is a cyan toner image formed by the second image forming unit 222. 3 and the fourth linear pattern M1 which is a magenta toner image formed by the first image forming unit 221 in the order of 45 ° with respect to the sub-scanning direction (or main scanning direction). At a predetermined interval at an angle of.
[0045]
Similarly to the oblique lines L1 and L1 ', the horizontal lines L2 and L2' extend from the downstream side (left side in the figure) to the upstream side (right side in the figure) of the transfer belt 243 in the fourth image forming unit. A first line K2 which is a black toner image formed by the second image forming unit 224, a second line Y2 which is a yellow toner image formed by the third image forming unit 223, and cyan formed by the second image forming unit 222. A third line C2, which is a toner image, and a fourth line M2, which is a magenta toner image formed by the first image forming unit 221, are formed along the main scanning direction in that order. .
[0046]
Note that, of the pair of reflective photosensors 245 and 245 ', one of the reflective photosensors 245 can detect a substantially central position in the main scanning direction of the oblique line L1 and the horizontal line L2 of the registration mark at one end. And the other reflective photosensor 245 'is disposed at a position where the substantially central position in the main scanning direction of the oblique line L1' and the horizontal line L2 'of the registration mark at the other end can be detected. I have.
[0047]
The mark measurement control unit 322 controls the registration mark measurement operation by the pair of reflective photosensors 245 and 245 ′. For example, after a falling edge of the synchronization signal is detected, a count start instruction is issued. The distance (mm) from the exposure position of the first image forming unit 221 to the photosensitive drum 225 to the detection position of the registration mark by the reflection type photosensors 245 and 245 ′, and the peripheral speed (mm / s) of the transfer belt 243. From when the measurement start timing (ms) obtained based on the above is reached until the four sets of oblique lines L1, L1 'and horizontal lines L2, L2' have passed the detection positions of the reflective photosensors 245, 245 '. The outputs from the reflection type photosensors 245 and 245 'are obtained every predetermined time (for example, every 1 ms).
[0048]
As shown in FIG. 5, a P-wave output and an S-wave output of reflected light are obtained from the reflection-type photosensors 245 and 245 'corresponding to the linear patterns of four colors. Here, for the first linear patterns K1 and K2, which are black toner images, the output value of the P-wave output is larger than that of the S-wave output, so the position calculation of the first linear patterns K1 and K2 is performed. Sometimes a P-wave output is used, and for the second, third and fourth linear patterns Y1, Y2, C1, C2 and M1, M2 which are color toner images, the S-wave output is larger than the P-wave output. Since an output value is obtained, the S-wave output is used when calculating the positions of the second, third, and fourth linear patterns Y1, Y2, C1, C2 and M1, M2.
[0049]
The center-of-gravity calculation control unit 323 determines the position of each linear pattern on the transfer belt 243 based on a plurality of output values of each linear pattern obtained at predetermined time intervals (for example, every 1 ms) from the reflective photosensors 245 and 245 ′. It is for calculation. The output from the reflection type photosensors 245 and 245 'is such that the P-wave output of the linear pattern of the black toner has a downwardly convex waveform for each linear pattern, and the linear pattern of the color toner Has an upwardly convex waveform.
[0050]
Here, if the color unevenness of the linear pattern or the transfer unevenness of the transfer belt does not occur, the minimum value (in the case of the black toner image) or the maximum value (in the case of the color toner image) of the waveform is obtained to obtain the predetermined width. The position of each linear pattern can be determined, but if the waveform is distorted due to color unevenness of the registration mark, transfer unevenness of the transfer belt, etc., an accurate position may be determined depending on the minimum or maximum value of the waveform. You will not be able to ask. For this reason, the center of gravity of each waveform is determined in order to always find the exact position of each linear pattern, and this center of gravity is used as the position of the linear pattern. In this embodiment, the position of each linear pattern is represented by the elapsed time (ms) after the count start instruction is issued.
[0051]
For example, the center of gravity has a downwardly convex waveform as shown in FIG. 6 in the case of the P-wave output. Therefore, a predetermined threshold value of the output value P [n] obtained at every predetermined time (for example, every 1 ms) For those less than or equal to Pth (P [n] ≦ Pth) (that is, those within the range of count values m to p (ms)), the product of the count value and the output value corresponding to the count value is calculated for each count value. And the sum is divided by the sum of the output value of each count value. That is, the center of gravity GP of the P-wave output can be obtained by the following equation (1).
[0052]
(Equation 1)
Figure 2004157415
[0053]
Since the S wave output has an upwardly convex waveform, the output value S [n] obtained every predetermined time (for example, every 1 ms) is equal to or more than a predetermined threshold value Sth (S [n]). ≧ Sth) (that is, those within the range of count values m to p (ms)), the product of the count value and the output value corresponding to the count value is summed for each count value, and this summed value is calculated for each count value. It can be obtained as a value obtained by dividing the output value of the count value by the total value. That is, the center of gravity GS of the S-wave output can be obtained by the following equation (2). These calculated centroids GP and GS are stored in a storage unit such as a RAM that constitutes the control unit 32 each time they are calculated. For this reason, compared with the case where all of the output values P [n] and S [n] are stored in the storage unit, and thereafter the centroids GP and GS are calculated, the storage unit may have a smaller storage capacity.
[0054]
(Equation 2)
Figure 2004157415
[0055]
The color shift correction amount calculation control unit 324 calculates a correction value for the color shift (position shift) of each linear pattern. That is, regarding the color shift of each linear pattern, the position of each linear pattern K2, Y2, C2, M2 of the horizontal lines L2, L2 ′ on the left and right sides facing each other is detected, and the amount of color shift in the oblique direction (tilt direction) is detected. The color shift amount in the sub-scanning direction can be detected by detecting the interval in the sub-scanning direction between the linear patterns K2, Y2, C2, and M2 of the horizontal lines L2 and L2 'on the left and right sides facing each other. Each of the linear patterns K1, Y1, C1, and M1 of a pair of diagonal lines L1 (or L1 ') and horizontal patterns L2 (or L2') of horizontal lines L2 (or L2 ') can be formed. The amount of color misregistration in the main scanning direction can be detected by detecting the interval between the same colors C2 and M2, and the amount of color misregistration correction (the number of lines Or picture Is intended to determine the number).
[0056]
In the present embodiment, the fourth image forming unit 224 is used in the case of correcting the color shift in the oblique direction and the case of correcting the color shift in the sub-scanning direction in order to suppress an image defect caused by the color shift correction. Is not corrected, and color misregistration correction is performed such that the color toner images formed by the first to third image forming units 221 to 223 are aligned with the positions of the black toner images. .
[0057]
First, a description will be given of the color shift correction in the oblique direction. The amount of color misregistration in the oblique direction (the number of lines or the number of pixels) is represented by the sum KA of the amount of color misregistration of the second linear pattern K2, which is a black toner image of the horizontal lines L2 and L2 'on the left and right sides, and the color toner. The sums YA, CA, and MA of the color shift amounts of the second linear patterns Y2, C2, and M2, which are images, are obtained, and the color of each color toner image with respect to the obtained sum KA of the color shift amounts of the black toner image is obtained. Differences between the sums YA, CA, and MA of the shift amounts are obtained, and these differences are used as color shift correction values (the number of lines or the number of pixels) of each color toner image.
[0058]
That is, the number of pixels in the main scanning direction (line direction) of the exposure unit 227 including the LED print head is N (for example, N = 7168), and the distance (number of pixels) between the pair of reflective photosensors 245 and 245 ′ is D. (For example, D = 5184 pixels), the peripheral speed of the transfer belt 243 is S (mm / s) (for example, S = 116 mm / s), and the width of one pixel is G (mm) (for example, G− = 0.0423 mm). On the other hand, the positions of the four second linear patterns K2, which are black toner images on one end side, are sequentially designated as K21F, K22F, K23F, and K24F from the downstream side to the upstream side, and the other end. Assuming that the positions of the four second linear patterns K2, which are the black toner images on the copy side, are K21R, K22R, K23R, and K24R in order from the downstream side to the upstream side, the black toner image is obtained. Sum KA of the color shift amount of the second linear pattern K2 may be determined according to the equation shown in Equation 3 below.
[0059]
[Equation 3]
Figure 2004157415
[0060]
Further, the positions of the four second linear patterns Y2, which are yellow toner images on one end side, are set to Y21F, Y22F, Y23F, Y24F in order from the downstream side to the upstream side, and the positions on the other end side. Assuming that the positions of the four second linear patterns Y2 that are yellow toner images are Y21R, Y22R, Y23R, and Y24R in order from the downstream side to the upstream side, the second linear patterns Y2 that are yellow toner images The total sum YA of the color misregistration amounts can be obtained by the following equation (4).
[0061]
(Equation 4)
Figure 2004157415
[0062]
Also, the positions of the four second linear patterns C2, which are cyan toner images on one end side, are C21F, C22F, C23F, and C24F in order from the downstream side to the upstream side, and the positions on the other end side. Assuming that the positions of the four second linear patterns C2 that are cyan toner images are C21R, C22R, C23R, and C24R in order from the downstream side to the upstream side, the positions of the second linear patterns C2 that are cyan toner images are The sum CA of the color misregistration amounts can be obtained by the following equation (5).
[0063]
(Equation 5)
Figure 2004157415
[0064]
Further, the positions of the four second linear patterns M2, which are the magenta toner images at one end, are set to M21F, M22F, M23F, and M24F in order from the downstream side to the upstream side, and at the other end side. Assuming that the positions of the four second linear patterns M2 that are magenta toner images are M21R, M22R, M23R, and M24R in order from the downstream side to the upstream side, the positions of the second linear patterns M2 that are cyan toner images are The total sum MA of the color misregistration amounts can be obtained by the following equation (6).
[0065]
(Equation 6)
Figure 2004157415
[0066]
Accordingly, the color shift amount YA ′ of the yellow toner image with respect to the black toner image, the color shift amount CA ′ of the cyan toner image, and the color shift amount MA ′ of the magenta toner image are obtained by the following equations. Can be. YA ′, CA ′, and MA ′ obtained by the equation shown in Expression 7 are the color misregistration correction amounts of the respective color toner images. If the color misregistration correction has already been performed so far, the color misregistration correction amount to be actually corrected may be recalculated from the current color misregistration correction amount and the previous color misregistration correction amount. .
[0067]
(Equation 7)
Figure 2004157415
[0068]
Next, correction of color misregistration in the sub-scanning direction will be described. As described above, the amount of color misregistration (the number of lines or the number of pixels) in the sub-scanning direction is, as described above, the distance in the sub-scanning direction between the linear patterns K2, Y2, C2, and M2 of the horizontal lines L2 and L2 'on the left and right sides. Although the amount of color misregistration in the sub-scanning direction can be detected by the detection, in this embodiment, each linear pattern Y2, C2, and M2 of the color toner image is determined by the distance from the linear pattern K2 of the black toner image. The color misregistration amounts of Y2, C2 and M2 are detected. That is, regarding the linear pattern Y2 of the color toner image, the color is determined by the difference between the position of the linear pattern Y2 and the position of the linear pattern K2 of the black toner image, which is a reference value (initial setting value). The deviation amount is obtained.
[0069]
For each of the linear patterns C2 and M2 of the other color toner images, the reference values (initial setting values) of the intervals determined from the positions of the linear patterns C2 and M2 and the position of the linear pattern K2 of the black toner image are also used. , The amount of color misregistration can be detected. However, since the obtained color shift amount includes the color shift amount in the oblique direction, the corrected color shift amount in the oblique direction is the color shift correction amount in the sub-scanning direction. For this reason, it is necessary to previously obtain the amount of color shift correction in the oblique direction for the linear patterns Y2, C2, and M2 of the color toner image using the mathematical expression shown in the above equation (7).
[0070]
Finally, correction of color misregistration in the main scanning direction will be described. In the present embodiment, the amount of color misregistration (the number of pixels) in the main scanning direction is a linear pattern of diagonal lines L1 and horizontal lines L2 of the same color on one end side (the same set of K1 and K2 for a black toner image, The difference between the reference value (initial setting value) of the interval between the same set of Y1 and Y2 for the yellow toner image, the same set of C1 and C2 for the cyan toner image, and the same set of M1 and M2 for the magenta toner image. I want to ask.
[0071]
That is, the peripheral speed of the transfer belt 243 is set to S (mm / s) (for example, S = 116 mm / s), the width of one pixel is set to G (mm) (for example, G− = 0.0423 mm), While the reference value (the number of lines) of the interval between the linear pattern of the oblique line L1 and the linear pattern of the horizontal line L2 is Q (for example, Q = 864 lines), each of the four black toner images on one end side If the positions of the first linear pattern K1 and the second linear pattern K2 are K11F, K12F, K13F, K14F and K21F, K22F, K23F, and K24F in order from the downstream side to the upstream side, respectively, a black toner image The color shift amounts KH [0], KH [1], KH [2], and KH [3] of each set can be obtained by the following equation (8). The average value of the color shift amounts KH [0], KH [1], KH [2], and KH [3] of each set obtained by the equation shown in Expression 8 is the color shift correction amount (the number of pixels) of the black toner image. It becomes.
[0072]
(Equation 8)
Figure 2004157415
[0073]
Further, the positions of the four first linear patterns Y1 and the second linear patterns Y2, which are yellow toner images on one end side, are sequentially shifted from the downstream side to the upstream side to Y11F, Y12F, Y13F, and Y11F, respectively. Assuming that Y14F and Y21F, Y22F, Y23F, and Y24F, the color misregistration amounts YH [0], YH [1], YH [2], and YH [3] of each set of the yellow toner image are expressed by the following equation (9). Can be obtained by The average value of the color misregistration amounts YH [0], YH [1], YH [2], and YH [3] of each set obtained by the equation shown in Expression 9 is the color misregistration correction amount (pixel number) of the yellow toner image. It becomes.
[0074]
(Equation 9)
Figure 2004157415
[0075]
Further, the positions of the four first linear patterns C1 and the second linear patterns C2, which are cyan toner images on one end side, are respectively set in order from the downstream side to the upstream side to C11F, C12F, C13F, and C11F. Assuming that C14F and C21F, C22F, C23F, and C24F, the color misregistration amounts CH [0], CH [1], CH [2], and CH [3] of each set of the cyan toner image are expressed by the following Expression 10. Can be obtained by The average value of the color misregistration amounts CH [0], CH [1], CH [2], CH [3] of each set obtained by the equation shown in Expression 10 is the color misregistration correction amount (number of pixels) of the cyan toner image. It becomes.
[0076]
(Equation 10)
Figure 2004157415
[0077]
Further, the positions of the four first linear patterns M1 and the second linear patterns M2, which are magenta toner images on one end side, are sequentially shifted from the downstream side to the upstream side to M11F, M12F, M13F, and M11F, respectively. Assuming that M14F and M21F, M22F, M23F, and M24F, the color shift amounts MH [0], MH [1], MH [2], and MH [3] of each set of the magenta toner images are expressed by the following equation (11). Can be obtained by The average value of the color misregistration amounts MH [0], MH [1], MH [2], and MH [3] of each set obtained by the equation shown in Expression 11 is the color misregistration correction amount (number of pixels) of the magenta toner image. It becomes.
[0078]
[Equation 11]
Figure 2004157415
[0079]
The exposure control unit 325 causes the exposure unit 227 to perform an exposure operation based on the color shift correction amount calculated by the color shift correction amount calculation control unit 324. That is, the exposure control unit 325 calculates the color toner image excluding the black toner image by using the above equation (7) when performing the color shift correction in the oblique direction when the exposure unit 227 performs the exposure operation. The correction of the color misregistration correction amounts YA ', CA', and MA 'is performed. In this case, the region in the main scanning direction is divided into a plurality of substantially equal intervals in accordance with the values of the correction amounts YA ', CA', and MA ', and the divided regions are used as a unit to perform correction in a diagonal stepwise manner. become. If the color shift correction has already been performed, the correction may be performed based on the recalculated color shift correction amount.
[0080]
For example, if the number of pixels in the main scanning direction is 7168, and the amount of color misregistration correction is two lines (or two pixels) in the sub-scanning direction, it is stored in the storage unit 42 as conceptually shown in FIG. When the read position of the current image data reaches the position of 7168 × 1/2, the read address may be switched to the address of the previous line or the next line according to the inclination direction.
[0081]
Assuming that the number of pixels in the main scanning direction is 7168 and the amount of color misregistration correction is four lines (or four pixels) in the sub-scanning direction, it is stored in the storage unit 42 as conceptually shown in FIG. When the read position of the image data is at each position of 7168 × 1/4, 7168 × 2/4 and 7168 × 3/4, it is sequentially read to the address of the previous line or the next line according to the inclination direction. The address may be switched.
[0082]
When the exposure control unit 325 performs the color misregistration correction in the sub-scanning direction when performing the exposure operation of the exposure unit 227, the color misregistration correction amount calculation control unit is used for the color toner image excluding the black toner image. The write start timing of the image data may be adjusted based on the color shift correction amount calculated in 324. For example, the description will be made based on the time chart shown in FIG. 9. As for the magenta toner image (M), the writing of the image data is started when the time “a” has elapsed from the fall of the reference effective image signal in the sub-scanning direction. For the cyan toner image (C), writing of image data is executed when the time “b” has elapsed from the fall of the image effective section signal in the sub-scanning direction of the magenta toner image (M).
[0083]
As for the yellow toner image (Y), writing of image data is executed when time c has elapsed from the fall of the image effective section signal in the sub-scanning direction of the cyan toner image (C), and the black toner image (K Regarding (2), writing of image data is executed when a time d has elapsed from the fall of the image effective section signal in the sub-scanning direction of the yellow toner image (Y). These times a, b, c, and d are set based on the writing time of the image data of the black toner image.
[0084]
When the exposure control unit 325 performs the exposure operation of the exposure unit 227 and corrects the color misregistration in the main scanning direction, the exposure control unit 325 includes an LED print head for the black toner image and each color toner image. The amount of white pixels (the number of white pixels) for forming a margin to be inserted at both left and right ends in the main scanning direction (line direction) is calculated based on the color shift correction amount calculated by the color shift correction amount calculation control unit 324. They are adjusted accordingly. For example, as described with reference to a time chart shown in FIG. 10, an end of an effective image section (ON section of the effective image section signal (P)) in the main scanning direction of the exposure unit 227 set in synchronization with the read clock signal. The image data read from the storage unit 42 is adjusted by adjusting the amount of white pixels to be inserted into the unit (for example, the section indicated by the symbol t) in accordance with the amount of color shift correction calculated by the color shift correction amount calculation control unit 324. It is moved in the main scanning direction so that color misregistration is corrected. It should be noted that the amount of white pixels to be inserted at the end of the exposure unit 227 in the main scanning direction is different from the color shift correction amount calculated by the color shift correction amount calculation control unit 324 and the exposure unit 227 for adjusting the center position of the image. This is set based on the amount of white pixels inserted at the end in the main scanning direction. The white pixels are generated by sending image data of “0” to the exposure unit 227.
[0085]
The warm-up control unit 326 controls a warm-up operation of the image forming units 221 to 224 and the like based on outputs from the first and second unit sensors 34 and 36 and the temperature sensor 38. When the temperature detected by the temperature sensor 38 when the power button 16 is turned on or when the return operation is performed is equal to or lower than a predetermined reference value, the warm-up control unit 326 warms the image forming units 221 to 224 and the like. In addition to performing the up operation, the setting is made so that the operation of an unillustrated operation button provided in the image forming apparatus 10 is not accepted. On the other hand, when the detected temperature exceeds the predetermined reference value, the warm-up control unit 326 determines that the image forming unit 221 and the like have already been sufficiently warmed and the necessity of the warm-up operation is low. Do not warm up.
[0086]
The color misregistration correction control unit 327 controls the operations of the mark formation control unit 321 to the exposure control unit 325 based on the outputs from the first and second unit sensors 34 and 36 and the warm-up control unit 326. . That is, the color misregistration correction control unit 327 controls the image forming units 221 to 224 and the transfer conveyance by the first and second unit sensors 34 and 36 during the execution of each process by the mark formation control unit 321 to the exposure control unit 325. When it is detected that at least one of the sections 24 has been detached from the main body section 12, the processing of the mark formation control section 321 and the like is stopped.
[0087]
Further, when the return operation is performed, the control unit 321 causes the mark formation control unit 321 to the exposure control unit 325 to execute each process. As described above, when the image forming unit 221 or the like is removed, inserted, or replaced, the mark forming control unit 321 to the exposure control unit 325 re-execute the color misregistration correction processing as described above. This is to prevent or reduce the displacement of the toner image formation position of each color, which is caused by the vibration or the like caused by the attachment / detachment operation of the 221 or the like, and hence the color displacement of the image.
[0088]
In this case, when the warm-up operation is performed by the warm-up control unit 326, the mark formation control unit 321 and the like execute each process in parallel with the warm-up operation. This is to reduce the waiting time of the operator until the image forming apparatus 10 can perform printing.
[0089]
Next, a series of color misregistration correction operations performed by the image forming apparatus 10 will be described. FIG. 11 is a flowchart for explaining the color misregistration correction operation. In the following description, it is assumed that the image forming unit 223 is detached from the main body 12 first.
[0090]
As shown in FIG. 11, when the image forming unit 223 is attached to the main body 12 (step S1), the temperature inside the image forming apparatus 10 is detected by the temperature sensor 38 (step S2), and the warm-up control unit 326 is provided. Then, the magnitude of the detected temperature is compared with the predetermined reference value (step S3).
[0091]
As a result of the comparison, when the detected temperature is equal to or lower than the predetermined reference value (YES in step S3), the warm-up operation is performed by the warm-up control unit 326 (step S4), and the color shift correction control unit 327 and the like perform the warm-up operation. A color misregistration correction process is executed (Step S5). On the other hand, when the detected temperature is higher than the predetermined reference value (NO in step S3), the process in step S4 is skipped and the process in step S5 is performed.
[0092]
As described above, when the image forming units 221 to 224 and the transfer / conveyance unit 24 are attached to and detached from the main body 12, a series of color misregistration correction processing is executed again, as described above. Even if the mounting position or the mounting state of the image forming unit 221 or the like slightly changes due to vibration or the like generated by the attachment / detachment operation of the 221 or the like, the color shift correction processing corresponding to the mounting state after the change can be performed. This is for preventing or reducing color shift of an image. When the detected temperature is equal to or lower than the predetermined reference value, the reason why the color misregistration correction processing is executed in parallel with the warm-up is to reduce the waiting time of the operator due to the color misregistration correction processing.
[0093]
FIG. 12 is a flowchart showing specific processing of the color misregistration correction processing in step S5 in the flowchart of FIG.
[0094]
As shown in FIG. 12, in the color misregistration correction processing in step 5, first, the drive roller 242 is driven to rotate by the drive motor 32 to move the transfer belt 243 in the sub-scanning direction at a predetermined speed. The cleaning is executed by scraping off the deposits with the blade 246 (step S11). Thereafter, the image forming units 221 to 224 form linear lines shown in FIG. 4 on the surfaces of both ends of the transfer belt 243 in the main scanning direction in which the transfer belt 243 is moving at a predetermined peripheral speed by the control operation of the mark formation control unit 321. A resist mark composed of a pattern is formed (Step S12).
[0095]
Subsequently, as the transfer belt 243 moves, the registration mark on the transfer belt 243 moves downstream, and the detection operation is sequentially output from the reflective photosensors 245 and 245 ′ by the control operation of the mark measurement controller 322. The positions of the linear patterns K1, Y1, C1, M1 and K2, Y2, C2, M2 are detected based on the detection signals (step S13). That is, the center of gravity of each linear pattern K1, Y1, C1, M1 and K2, Y2, C2, M2 is calculated by the control operation of the center of gravity calculation control unit 323 based on the output signals from the reflection type photosensors 245, 245 '. The calculated center of gravity is stored in the storage unit 42 as position data of each linear pattern.
[0096]
Next, the color misregistration correction amount calculation controller 324 calculates the oblique color misregistration correction amount of each color toner image with respect to the black toner image by the control operation (step S14). A color shift correction amount in the scanning direction is calculated (step S15), and thereafter, a color shift correction amount in the main scanning direction of the black toner image and each color toner image is calculated (step S16).
[0097]
Further, color shift correction of each color toner image in the oblique direction is executed by the control operation of the color shift correction control unit 3-5 (Step S17), and subsequently color shift correction of each color toner image in the sub-scanning direction is executed ( Step S18), and thereafter, color shift correction of the black toner image and the toner image of each color in the main scanning direction is executed (step S19).
[0098]
As described above, when the image forming units 221 to 224 and the transfer / conveyance unit 24 are attached to and detached from the main body unit 12, the color misregistration correction process is always performed, and the color misregistration correction process corresponding to the changed mounting state is performed. Accordingly, even if the mounting position or the mounting state of the image forming unit 221 or the like slightly changes before and after detachment and after the mounting by the attaching / detaching operation, it is possible to reliably prevent or reduce the occurrence of the color shift of the image.
[0099]
Further, when the warm-up operation is performed, the color misregistration correction processing is executed in parallel with the warm-up, so that the waiting time of the operator due to the color misregistration correction processing can be reduced.
[0100]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications described below, for example, can be adopted as needed.
[0101]
(1) In the above embodiment, the color misregistration correction amount calculation control unit 324 calculates the color misregistration correction amount based on a predetermined calculation formula. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to obtain the color misregistration correction amount using a table stored in a storage unit such as a ROM constituting the 32. In short, the color misregistration correction amount calculation control unit 324 may have a function of deriving the color misregistration correction amount from a calculation formula, a table, or the like.
[0102]
(2) In the above embodiment, the registration marks for detecting the color misregistration are formed at both ends in the width direction of the transfer belt 243. However, the present invention is not limited to this. The transfer belt 243 can be formed only at one end side in the width direction, or can be formed at the center of the transfer belt 243 in the width direction.
[0103]
(3) In the above embodiment, the registration mark for detecting color misregistration is formed using the pattern generator 44. However, the present invention is not limited to this. For example, a ROM or the like configuring the control unit 32 May be stored as image data composed of a combination of a diagonal line L1 and a horizontal line L2 composed of a linear pattern, and by reading this image data, a registration mark may be formed on the surface of the transfer belt 243. it can.
[0104]
(4) In the above embodiment, the exposure unit 227 is configured by an LED print head, but is not limited to this. For example, a laser beam scanning type may be used.
[0105]
(5) When members and units related to image formation that can be attached to and detached from the main body 12 are provided in addition to the image forming units 221 to 224 and the transfer / conveyance unit 24, attachment and detachment of these members and the like It is preferable that the color misregistration correction processing be re-executed when there is an error.
[0106]
(6) In the above-described embodiment, the respective color misregistration correction processes in the main scanning direction, the sub-scanning direction, and the oblique direction are performed. However, the present invention is not limited to this. At least one of the three types of color misregistration correction processes is used. A shift correction process may be performed.
[0107]
(7) In the above embodiment, the image forming apparatus 19 is a color printer, but is not limited to this, and may have another configuration such as a color copying machine or a color facsimile.
[0108]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when a predetermined member related to image formation is mounted, the color misregistration correction is performed at the time of the return operation. Even if the mounting position of the predetermined member slightly changes before and after the detachment, the color shift correction corresponding to the state after the mounting is performed, and the color shift of the image can be prevented or suppressed. .
[0109]
According to the second aspect of the present invention, the color misregistration correction processing is executed in parallel with the warm-up operation, so that the color misregistration correction and the warm-up operation are performed in a shorter time. The time is sufficient, and the waiting time of the operator can be reduced.
[0110]
According to the third aspect of the present invention, the color misregistration correction processing is particularly performed when an image forming unit or a transfer mechanism in which a minute change is likely to occur in a mounting position or the like due to a mounting / removing operation is mounted or removed. This is particularly effective in preventing color shift of an image.
[0111]
According to the fourth aspect of the present invention, the color shift correction processing in the main scanning direction, the color shift correction processing in the sub-scanning direction, and the color shift correction processing in an oblique direction inclined with respect to the two scanning directions are included. For example, when performing one color misregistration correction process, the time required for color misregistration correction is shortened compared to when two or all color misregistration corrections are performed, while all color misregistration corrections are performed. In this case, the color shift of the image is more accurately prevented or reduced as compared with the case where the one or two color shift correction processes are executed. That is, the content of the color shift correction can be determined in consideration of the time required for the color shift correction and the accuracy of the color shift correction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an arrangement configuration of a reflection type photosensor.
FIG. 3 is a diagram illustrating a control configuration for explaining a color shift amount detection operation and a color shift correction operation;
FIG. 4 is a plan view for explaining a configuration of a registration mark.
FIG. 5 is a diagram for explaining an output waveform of a reflection type photo sensor.
FIG. 6 is a diagram for explaining the calculation of the center of gravity of the P-wave output of the reflection type photosensor.
FIG. 7 is a diagram for explaining color shift correction in an oblique direction.
FIG. 8 is a diagram for explaining color shift correction in an oblique direction.
FIG. 9 is a time chart for explaining a color misregistration correction operation in the sub-scanning direction.
FIG. 10 is a time chart for explaining a color misregistration correction operation in the main scanning direction.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a series of color misregistration correction operations performed by the image forming apparatus.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a specific process of a color misregistration correction process.
[Explanation of symbols]
10 Image forming apparatus 16 Power button 22 Image forming unit 32 Control unit 321 First unit sensor 322 Second unit sensor 326 Warm-up control unit 327 Color misregistration correction control units 221 to 224 Image forming unit 225 Photoconductor drum 227 Exposure unit 243 Transfer belt

Claims (4)

互いに異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成ユニットが、装置本体内に備えられる像担持体の周回方向に配設され、その配列方向に搬送する用紙に対し前記各画像形成ユニットにトナー画像を順次重ねて転写する画像形成装置であって、
各色のトナー画像の形成位置の位置ずれに起因する色ずれを補正する色ずれ補正手段と、
前記装置本体に対して着脱可能に配設される、像形成に関わる所定部材の着脱を検出する検出手段と、
前記検出手段が前記所定部材の離脱を検出したとき当該装置を動作中断状態とし、前記所定部材の装着を検出したとき当該装置を動作状態に復帰する動作モード制御手段と、
前記検出手段が前記所定部材の装着を検出したとき、復帰動作時に、前記色ずれ補正手段を作動させる色ずれ補正制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image forming units for forming toner images of different colors are arranged in a circumferential direction of an image carrier provided in the apparatus main body, and the toner image is formed on each of the image forming units with respect to a sheet conveyed in the arrangement direction. An image forming apparatus for sequentially transferring images in a superposed manner,
A color misregistration correction unit for correcting a color misregistration caused by a misregistration of a formation position of a toner image of each color;
Detecting means that is attached to and detachable from the apparatus main body and detects attachment and detachment of a predetermined member related to image formation,
An operation mode control unit configured to suspend the operation of the device when the detection unit detects the detachment of the predetermined member, and to return the device to the operation state when the attachment of the predetermined member is detected;
When the detection unit detects the attachment of the predetermined member, at the time of a return operation, a color shift correction control unit that operates the color shift correction unit,
An image forming apparatus comprising:
前記装置本体内に設けられた所定部材を所要温度に加温するウォームアップ手段を備え、前記制御手段は、前記ウォームアップ手段を作動させるとともに、このウォームアップ動作と並行して、前記色ずれ補正手段を作動させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。Warm-up means for heating a predetermined member provided in the apparatus body to a required temperature; the control means operates the warm-up means, and performs the color misregistration correction in parallel with the warm-up operation. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said means is operated. 前記像形成に関わる所定部材は、前記画像形成ユニット及び前記用紙を前記配列方向に搬送する転写機構のいずれか一方を含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined member related to the image formation includes one of the image forming unit and a transfer mechanism that conveys the sheet in the arrangement direction. 前記色ずれ補正手段は、主走査方向の色ずれ補正処理、副走査方向の色ずれ補正処理及び前記両走査方向に対して傾斜する斜め方向の色ずれ補正処理とのうち少なくともいずれか1の色ずれ補正処理を行うものであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。The color misregistration correction means is a color misregistration correction process in a main scanning direction, a color misregistration correction process in a sub scanning direction, and a color misregistration correction process in an oblique direction inclined with respect to both the scanning directions. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus performs a shift correction process.
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