JP2004347999A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを有したタンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等に適用して好適な画像形成装置及び画像作成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、会社や、学校、コンビニエンス・ストア、各種医療機関及び公共機関等には、カラーデジタル複写機や、カラープリンタ等の画像形成装置が設置される場合が多くなってきた。このカラーデジタル複写機では、色付きの原稿画像から取得した赤(R)色、緑(G)色、青(B)色に係る画像データに基づいてカラー画像が形成され、カラープリンタではサーバー、パーソナルコンピュータ(以下単にパソコンという)等の外部装置から画像データを受信し、この画像データに基づいてカラー画像を形成するようになされる。
【0003】
この種の画像形成装置によれば、最適なカラー画像形成品質を維持するためには、原稿画像のR色、G色、B色を再現するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Bk)色の間で色ずれが生じないように画像形成手段を補正することが必須となっている(以下色ずれ補正モードという)。この際の色ずれ補正モードに関しては、中間転写ベルトまたは搬送材転写ベルト上に形成されたレジストマークを反射型センサなどの色ずれ検知用の検出手段(以下レジストセンサという)により検出し、ある基準色に対する他色の主走査、副走査、横倍率、スキューの各々のずれ量を算出し、画像形成タイミングなどを調整して色ずれを補正している。
【0004】
なお、特許文献1には、レーザビーム複写機及びファクシミリ装置に適用可能な電子写真方式の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、像担持体を露光して品質の良い画像を形成するために補正手段が備えられる。補正手段では、各像担持体から搬送体に転写されたレジストマーク画像のうち、搬送体搬送方向で最下流側に位置する像担持体から搬送体に転写されたレジストマーク画像の検出タイミングと、残る他の各レジストマーク画像の検出タイミングとの相対差分が検出される。
【0005】
この相対差分に基づいて、補正手段は、残る各像担持体への光ビームの照射開始位置、その像担持体への光ビームの照射角度、及び、光ビームの光路長を個別に補正するようになされる。つまり、特許文献1によれば、各色のレジストマークを搬送体に作成し、レジストセンサでレジストマークの通過タイミングを検出し、基準色に対する他色の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正するようになされる。
【0006】
【特許文献1】
特開平01−142681号公報(第13頁 第4図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来例に係る色ずれ補正モードによれば、以下のような問題がある。
▲1▼ 特許文献1に係る画像形成装置を含む当該装置本体の製造工程において、画像形成ユニットとレジストセンサとを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に書込みユニットや、レジストセンサ、中間転写ベルト、転写材搬送ベルト等を交換したような場合における初期の色ずれ補正モードにおいては、補正量が「0」の状態で搬送体等にレジストマーク画像を作成するようになされる。しかしながら、画像書込みユニットやレジストセンサ等の取付け時の組立公差により基準色も含めて画像形成位置がずれるおそれがある。
【0008】
▲2▼ 従って、色ずれ検知用のレジストセンサによるマーク検出領域が狭くなってしまい、レジストマーク画像がセンサ検出領域を外れるなどの不具合を発生するおそれがある。
【0009】
▲3▼ このことで、レジストマーク画像を正確に検出することが困難なことから、所定の画像形成位置に色ずれ補正モードに基づく基準色のレジストマーク画像等を精度良く形成できなくなる。引いては任意の画像データに基づく色の重ね合わせ処理における画像形成品質の向上を妨げる原因となる。
【0010】
そこで、この発明はこのような従来例に係る課題を解決したものであって、所定の画像形成位置に色ずれ補正モードに基づく基準色のレジストマーク画像を精度良く形成できるようにした画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は像形成体に色ずれ補正用の基準色画像を形成し、当該基準色画像の通過タイミングを読み取って、基準色画像に対する他の色画像の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正する画像形成装置において、像形成体を有して、当該像形成体に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像基準位置が予め規定された画像形成手段と、この画像形成手段によって像形成体に形成された色画像を検出する画像検出手段と、像形成体に画像基準位置検出用の全色の画像情報を書き込んで色画像を形成し、像形成体に形成された画像基準位置検出用の色画像の位置を検出し、ここで検出された画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて画像基準位置を補正する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【0012】
本発明に係る画像形成装置によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を像形成体に形成する場合に、画像形成手段には予め画像基準位置が規定され、この像形成体の画像基準位置に画像情報を書き込んで色画像が形成される。画像検出手段では画像形成手段によって像形成体に形成された色画像が検出される。これを前提にして、制御手段では画像形成手段により像形成体に画像基準位置検出用の全色の画像情報を書き込んで全ての色画像を形成し、像形成体に形成された画像基準位置検出用の色画像の位置を画像検出手段により検出し、画像検出手段により検出された画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて画像基準位置を補正するようになされる。
【0013】
従って、予め規定された画像形成手段における画像基準位置と、画像形成手段により形成された画像基準位置検出用の各色の画像情報の書込み位置との間の位置ずれの影響を除去するような演算ができるので、画像基準位置補正モード実行後の画像形成系において精度良い色ずれ補正モードを実行することができる。これにより、当該装置本体の製造工程において、画像形成手段と画像検出手段とを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に像形成体を交換したような場合に、画像形成手段の画像基準位置に色ずれ補正用の基準色画像を精度良く形成することができる。
【0014】
本発明に係る画像形成方法は、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を像形成体に形成する方法であって、像形成体に色ずれ補正用の基準色画像を形成し、当該基準色画像の通過タイミングを読み取って、基準色画像に対する他の色画像の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正する動作を色ずれ補正モードとし、像形成体に画像基準位置検出用の全色の画像情報を書き込んで全ての色画像を形成し、当該像形成体に形成された画像基準位置検出用の色画像の位置を検出し、検出された画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて画像基準位置を補正する動作を画像基準位置補正モードとしたとき、色ずれ補正モードを実行する前に画像基準位置補正モードを実行することを特徴とするものである。
【0015】
本発明に係る画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を像形成体に形成する場合に、予め規定された画像形成手段における画像基準位置と、画像形成手段により形成された画像基準位置検出用の各色の画像情報の書込み位置との間の位置ずれを取り除くことができる。
【0016】
従って、画像基準位置補正モード実行後の画像形成系において精度良い色ずれ補正モードを実行することができる。これにより、精度良く色ずれ補正された画像形成系において、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明に係る画像形成装置及び画像形成方法の一実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。
図1は本発明に係る実施形態としてのカラー画像形成装置100の構成例を示す概念図である。
この実施形態では、像形成体に画像基準位置検出用の全色の画像情報を書き込んで全ての色画像を形成し、この像形成体に形成された画像基準位置検出用の色画像の位置を検出し、ここで検出された画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて画像基準位置を補正する制御手段を備え、予め規定された画像基準位置と、画像基準位置検出用の各色の画像情報の書込み位置との間の位置ずれの影響を除去できるようにすると共に、画像基準位置に色ずれ補正モードに基づく基準色画像を精度良く形成できるようにしたものである。
【0018】
図1に示すカラー画像形成装置100は画像形成装置の一例を構成するものでであり、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ、像形成体に色画像を形成する装置である。カラー画像形成装置100は像形成体に色ずれ補正用の基準色画像を形成し、当該基準色画像の通過タイミングを読み取って、基準色画像に対する他の色画像の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量に基づいて画像形成位置を補正するように動作する。
【0019】
このカラー画像形成装置100は、画像形成装置本体101と画像読取装置102とから構成される。画像形成装置本体101の上部には、自動原稿給紙装置201と原稿画像走査露光装置202から成る画像読取装置102が設置されている。自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、原稿画像を反映する入射光がラインイメージセンサCCDにより読み込まれる。
【0020】
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ画像信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正及び画像圧縮処理等がなされ、デジタルの画像情報となる。画像情報は画像形成手段を構成する画像書き込みユニット(露光手段)3Y、3M、3C、3Kへ送られる。
【0021】
上述の自動原稿送り装置201は自動両面原稿搬送手段を備えている。この自動原稿送り装置201は原稿載置台上から給送される多数枚の原稿dの内容を連続して一挙に読み取り、原稿内容を記憶手段に蓄積するようになされる(電子RDH機能)。この電子RDH機能は、複写機能により多数枚の原稿内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能により多数枚の原稿dを送信する場合等に便利に使用される。
【0022】
画像形成装置本体101は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるものである。画像形成手段は各色毎に像形成体を有する複数組の画像形成ユニット(画像形成系)10Y、10M、10C、10Kと、画像転写手段(画像転写系)の一例を成す無終端状の中間転写ベルト6と、再給紙機構(ADU機構)を含む給紙搬送手段と、トナー像を定着するための定着装置17とを備えている。
【0023】
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット10Yは、Y色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配置されたY色用の帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及び像形成体用のクリーニング手段8Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは、M色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Mと、M色用の帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及び像形成体用のクリーニング手段8Mを有する。
【0024】
シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは、C色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Cと、C色用の帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及び像形成体用のクリーニング手段8Cを有する。黒(BK)色の画像を形成する画像形成ユニット10Kは、BK色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Kと、BK色用の帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及び像形成体用のクリーニング手段8Kを有する。
【0025】
帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光手段3C及び帯電手段2Kと露光手段3Kとは、潜像形成手段を構成する。現像装置4Y、4M、4C、4Kによる現像は、使用するトナー極性と同極性(本実施形態においては負極性)の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。中間転写ベルト6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持され、各々の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されたY色、M色、C色、BK色の各トナー像を転写するようになされる。
【0026】
ここで画像形成プロセスの概要について以下に説明をする。画像形成ユニット10Y、10M、10C及び10Kより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性(本実施形態においては正極性)の1次転写バイアス(不図示)が印加される1次転写ローラ7Y、7M、7C及び7Kにより、回動する中間転写ベルト6上に逐次転写されて(1次転写)、合成されたカラー画像(色画像:カラートナー像)が形成される。カラー画像は中間転写ベルト6から用紙Pへ転写される。
【0027】
給紙カセット20A、20B、20C内に収容された用紙Pは、給紙カセット20A、20B、20Cにそれぞれ設けられる送り出しローラ21および給紙ローラ22Aにより給紙され、搬送ローラ22B、22C、22D、レジストローラ23等を経て、2次転写ローラ7Aに搬送され、用紙P上の一方の面(表面)にカラー画像が一括して転写される(2次転写)。
【0028】
カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。転写後の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリーニング手段8Y、8M、8C、8Kによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。
【0029】
両面画像形成時には、一方の面(表面)に画像形成され、定着装置17から排出された用紙Pは、分岐手段26によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路27Aを経て、再給紙機構(ADU機構)である反転搬送路27Bにより表裏を反転され、再給紙搬送部27Cを通過して、給紙ローラ22Dにおいて合流する。
【0030】
反転搬送された用紙Pは、レジストローラ23を経て、再度2次転写ローラ7Aに搬送され、用紙Pの他方の面(裏面)上にカラー画像(カラートナー像)が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
【0031】
一方、2次転写ローラ7Aにより用紙Pにカラー画像を転写した後、用紙Pを曲率分離した中間転写ベルト6は、中間転写ベルト用のクリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。これらの画像形成の際には、用紙Pとして52.3〜63.9kg/m2(1000枚)程度の薄紙や64.0〜81.4kg/m2(1000枚)程度の普通紙、83.0〜130.0kg/m2(1000枚)程度の厚紙や150.0kg/m2(1000枚)程度の超厚紙が用いられる。用紙Pの厚み(紙厚)としては0.05〜0.15mm程度の厚さのものが用いられる。
【0032】
上述のクリーニング手段8Aの上流側であって、中間転写ベルト6の左側には、画像検出手段の一例となるレジストセンサ12が設けられており、上述した画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成された色ずれ補正用の色画像(以下、レジストマークCRという)の位置を検出して位置検出信号S2を発生するようになされる。
【0033】
画像形成装置本体101には制御手段15が設けられ、レジストセンサ12から得られる位置検出信号S2に基づいて色ずれ補正モードや、画像基準位置補正モードを実行する。色ずれ補正モードとは、色ずれ補正用のレジストマークCRを中間転写ベルト6の画像基準位置に形成し、当該レジストマークCRの通過タイミングを読み取って、基準色のレジストマークCRの位置(エッジ、重心等)に対する他の色のレジストマークCRの位置ずれ量を算出して色重ね合わせ時の画像形成位置を補正する動作をいう。
【0034】
ここで画像基準位置とはレジストセンサ12が中間転写ベルト6上のレジストマークCRを精度良く読み込める位置である。この画像基準位置は感光体ドラム1Y等に対してレーザビームを走査する主走査方向において、感光体ドラム1Y,1M,1C,1B等のほぼ中心位置から例えば、左側に所定距離を置いて設定された設計基準位置である。この画像基準位置はカラーレジスト補正用のマーク基準位置と同じ位置になる関係にある。
【0035】
この例で画像基準位置は、レジストマークCRのマーク基準位置である中央部とレジストセンサ12の受光部中央(光軸)とが一致する位置である。つまり、中間転写ベルト6の移動方向を副走査方向としたとき、この副走査方向に移動する中間転写ベルト6において、レジストセンサ12の光軸がレジストマークCRの中央部の検出軌跡線上をトレースするようになされる。
【0036】
また、色重ね合わせ時の画像形成位置とは、カラー画像データに基づく任意の色画像を中間転写ベルト6で再現する場合に、Y色、M色、C色、BK色等の各々のトナー像を重ね合わせる位置をいう。この画像基準位置や画像形成位置等は、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに対する画像書込み開始位置を調整することで補正される。
【0037】
更に、カラー画像形成装置100には色ずれ補正モードの他に画像基準位置補モードが準備されている。画像基準位置補正モードとは、画像基準位置検出用の全色の画像情報を感光体ドラムに書き込んで、全ての色画像を中間転写ベルト6に形成し、当該中間転写ベルト6に形成された画像基準位置検出用の色画像の位置を検出し、ここで検出された画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて画像基準位置を補正する動作をいう。
【0038】
この例で中間転写ベルト6の幅方向を主走査方向としたとき、画像基準位置検出用の色画像は、主走査方向に平行な線分と、当該主走査方向に対して所定の角度(例えば、45°)を有した線分とにより構成される。例えば、画像基準位置検出用の色画像は「フ」字を構成する。画像基準位置検出用の色画像には、色ずれ補正用のレジストマークCRよりもサイズが大きいレジストマークCRが使用される。画像基準位置検出用の色画像のサイズを色ずれ補正用のレジストマークCRよりも大きくした理由は、レジストセンサ12の検出範囲に、画像基準位置検出用の色画像を十分取り込める(反映する)ようにしたためである。
【0039】
画像基準位置補正モードは、当該装置本体の製造工程において、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kに対してレジストセンサ12とを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に書込みユニット3Y,3M,3C,3Kやレジストセンサ12等を交換したような場合に、中間転写ベルト6の画像基準位置に色ずれ補正用のレジストマークCRを精度良く形成できるようにするために必要となる。レジストセンサ12や、書込みユニット3Y,3M,3C,3K等は、通常、設計位置に取付けられるが、実際には機械の組立公差が生じる。
【0040】
この画像基準位置補正モードでは、組立公差の影響を無くして、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K等が基準とする画像基準位置と、レジストセンサ12が基準とする画像検出基準位置とを一致させるために実行される。
【0041】
図2はカラー画像形成装置100の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。図2に示すカラー画像形成装置100は図1に示した中間転写ベルト6を画像転写系Iとし、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを画像形成系IIとして抜き出したものである。
【0042】
図2において、カラー画像形成装置100は制御手段15を有している。制御手段15にはレジストセンサ12が接続されており、中間転写ベルト6に形成されたトナー像(色画像)の位置を検出して位置検出信号S2を制御手段15へ出力する。制御手段15では、レジストセンサ12から得られる位置検出信号S2をアナログ・デジタル変換した後の位置検出データDpに基づいて画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを制御する。制御手段15には不揮発メモリ14が接続されており、位置検出データDpや、位置ずれ量、色ずれ量に係るデータが記憶される。
【0043】
制御手段15には画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kが接続されており、画像形成ユニット10Yでは任意の画像情報Dinを構成するY色用の画像情報Dyに基づいて中間転写ベルト6にY色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット10MではM色用の画像情報Dmに基づいて中間転写ベルト6にM色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット10CではC色用の画像情報Dcに基づいて中間転写ベルト6にC色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット10KではBK色用の画像情報Dkに基づいて中間転写ベルト6にBK色のトナー画像を形成するようになされる。
【0044】
この例ではY色用の画像書き込みユニット(露光手段)3Yには補正手段5Yが取り付けられており、色ずれ補正モード時に、制御手段15からのY色用の光学系位置調整Syに基づいて当該ユニット3Yのf(θ)レンズ等の光学系の幾何学的な位置を調整(部分横倍率や、スキュー調整等)するようになされる。同様にしてM色用の画像書き込みユニット3Mには補正手段5Mが取り付けられており、制御手段15からのM色用の光学系位置調整Smに基づいて当該ユニット3Mのf(θ)レンズ等の光学系の幾何学的な位置を調整するようになされる。
【0045】
C色用の画像書き込みユニット3Cには補正手段5Cが取り付けられており、制御手段15からのC色用の光学系位置調整Scに基づいて当該ユニット3Cのf(θ)レンズ等の光学系の幾何学的な位置を調整するようになされる。BK色用の画像書き込みユニット3Kには補正手段5Kが取り付けられており、制御手段15からのBK色用の光学系位置調整Skに基づいて当該ユニット3Kのf(θ)レンズ等の光学系の幾何学的な位置を調整するようになされる。
【0046】
図3はY色用の画像書込みユニット3Y及びその補正手段5Yの構成例を示すイメージ図である。図3に示すY色用の画像書込みユニット3Yは半導体レーザ光源31、光学系32,33、ポリゴンミラー34、ポリゴンモータ35及びf(θ)レンズを有している。半導体レーザ光源31ではY色用の画像情報Dyに基づいてPWM変調処理等された後のレーザ駆動信号Dy’によってレーザ光が発生される。半導体レーザ光源31から出射されたレーザ光は光学系によって所定のビーム光に整形される。
【0047】
このビーム光はポリゴンミラー34によって主走査方向に偏向される。ポリゴンミラー34は制御手段15からのYポリゴンCLKに基づき、ポリゴンモータ35によって回転される。ポリゴンミラー34によって偏向されるビーム光はf(θ)レンズ36によって感光体ドラム1Yの方へ結像される。この動作により、感光体ドラム1YにレジストマークCR等の静電潜像を形成するようになされる。
【0048】
この画像書込みユニット3Yには補正手段5Yが設けられる。補正手段5Yはレンズ保持機構41、f(θ)調整機構42及び光軸調整機構43等を有している。
【0049】
この例で色ずれ量の算出に関しては、BK色のレジストマークCRを基準にしている。Y,M,C色の色画像の書込み位置をBK色に合わせるように調整するためである。補正処理内容は例えば、次の▲1▼〜▲5▼の5つある。補正処理内容のうち、▲1▼〜▲3▼は画像データを補正することにより実現され、▲4▼及び▲5▼はモータを駆動し、実際に、書込みユニット3Y,3M,3C,3Kを駆動して調整するようになされる。
【0050】
▲1▼ 主走査補正処理
この処理は、Y,M,C、BK色の色画像の主走査方向の書出し位置を揃える補正である。例えば、Y色の書込み位置補正に関しては、BK色のレジストマークCRの主走査書込みタイミングと、Y色のレジストマークCRの主走査書込みタイミングとを検知し、Y色のレジストマークCRの書込みタイミングをBK色のレジストマークCRの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、主走査方向のBK色のレジストマークCRの書込み位置と、Y,M,C色の色画像の書込み位置とを揃えるようになされる。
【0051】
▲2▼ 副走査補正処理
この処理は、Y,M,C、BK色の色画像の副走査方向における書出し位置を揃える補正である。例えば、Y色の書込み位置調整に関しては、BK色のレジストマークCRの副走査書込みタイミングと、Y色のレジストマークCRの副走査書込みタイミングとを検知し、Y色のレジストマークCRの書込みタイミングをBK色のレジストマークCRの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、副走査方向のBK色のレジストマークCRの書込み位置と、Y,M,C色の色画像の書込み位置とを揃えるようになされる。
【0052】
▲3▼ 全体横倍補正処理
この処理は、Y,M,C,BK色の色画像の全体における画像形成位置を揃える補正である。例えば、画像クロック信号の周期を調整して、レーザ発光タイミングを調整し、この調整に基づいて全体横倍ずれ量を補正するようになされる。
【0053】
▲4▼ 部分横倍補正処理
この処理は、各書込みユニット3Y,3M,3C,3K等の水平位置の傾きを調整する補正である。例えば、図3に示した書込みユニット3Yのレンズ保持機構41にはf(θ)レンズ36が取り付けられている。レンズ保持機構41はf(θ)調整機構42及び光軸調整機構43に対して可動自在に取り付けられる。f(θ)調整機構42では回転成分を含む位置補正信号Syに基づいてレンズ保持機構41をX−Y(水平)方向に移動調整するようになされる。光軸調整機構43では位置補正信号Syに基づいてレンズ保持機構41をZ方向(光軸方向)に移動調整するようになされる。これらの機構42,43にはアクチュエータ(圧電素子)やモータ制御等により具現化される。感光体ドラム1Yに対する書込みユニット3Yの水平位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット10M,10Cにおいても同様な処理がなされる。
【0054】
▲5▼ スキュー補正処理
この処理は、各書込みユニット3Y,3M,3C,3K等の垂直位置の傾きを調整する補正である。例えば、図3に示したf(θ)調整機構42では位置補正信号Syに基づいてレンズ保持機構41をX−Z方向又はY−Z方向に移動調整するようになされる。感光体ドラム1Yに対する書込みユニット3Yの垂直位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット10M,10Cにおいても同様な処理がなされる。
【0055】
図4は、カラー画像形成装置100の制御系の構成例を示すブロック図である。図4に示すカラー画像形成装置100は、レジストセンサ12、不揮発メモリ14及び制御手段15を有している。制御手段15は例えば、アナログ・デジタル変換器(以下A/D変換器という)13、補正量演算部51、主走査開始タイミング制御部52、副走査開始タイミング制御部53、画素クロック周期制御部54、画像形成ユニット駆動部55及びCPU57から構成される。
【0056】
レジストセンサ12はA/D変換器13に接続される。A/D変換器13では、画像基準位置補正モード及び色ずれ補正モードを通じてレジストセンサ12から出力された位置検出信号S2をA/D変換して二値化した後の位置検出データDpを出力するようになされる。A/D変換器13は、不揮発メモリ14に接続される。不揮発メモリ14には、位置検出データDpや、位置ずれ量ε、色ずれ量に係るデータが格納される。
【0057】
不揮発メモリ14は、補正量演算部51及びCPU57に接続される。補正量演算部51は主走査補正量算出部511、副走査補正量算出部512、全体横倍補正量算出部513、部分横倍補正量算出部514及び、スキュー補正量算出部515から構成される。補正量演算部51では、色ずれ補正モード時に、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読出し、この位置検出データDpから各誤差要因(主走査、全体倍率、部分横倍、スキュー)のずれ量が算出され、ここで算出されたずれ量より各誤差要因毎の補正量が求められる。
【0058】
例えば、主走査補正量算出部511では、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出して主走査方向の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を無くすように主走査方向の書き出しタイミングを調整するためのタイミング制御データD1を出力する。このタイミング制御データD1により、主走査方向の位置ずれを補正するようになされる。
【0059】
副走査補正量算出部512では、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出して副走査方向の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を無くすように副走査方向の書き出しタイミングを調整するためのタイミング制御データD2を出力する。このタイミング制御データD2により、副走査方向の位置ずれを補正するようになされる。
【0060】
全体横倍補正量算出部513では、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出して全体横倍ずれ量を算出し、この全体横倍ずれ量を無くすように画素クロック信号の周波数を調整するためのクロック制御データD3を出力する。このクロック制御データD3により、全体横倍ずれ量を補正することができる。
【0061】
部分横倍補正量算出部514では、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出して部分横倍ずれ量を算出し、この部分横倍ずれ量を無くすように画像書込みユニット3Y等の水平方向の傾きを調整するための書込み制御データD4を出力する。この書込み制御データD4により、部分横倍ずれ量を補正することができる。
【0062】
スキュー補正量算出部515では、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出してスキューずれ量を算出し、このスキューずれ量を無くすように画像書込みユニット3Y等の垂直方向の傾きを調整するための書込み制御データD5を出力する。この書込み制御データD5により、スキューずれ量を補正することができる。
【0063】
CPU57は各誤差要因の補正量に従って、Y色、M色、C色及びBK色用の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを制御する。例えば、CPU57は主走査補正量算出部511で作成されたタイミング制御データD1を主走査開始タイミング制御部52に出力する。主走査開始タイミング制御部52では、タイミング制御データD1に基づいて主走査方向の位置ずれ量を無くすように主走査方向の書き出しタイミングを調整するように動作する。また、CPU57は副走査補正量算出部512で作成されたタイミング制御データD2を副走査開始タイミング制御部53に出力する。副走査開始タイミング制御部53では、タイミング制御データD2に基づいて副走査方向の位置ずれ量を無くすように副走査方向の書き出しタイミングを調整するように動作する。
【0064】
更に、CPU57は全体横倍補正量算出部513で作成されたクロック制御データD3を画素クロック周期制御部54に出力する。画素クロック周期制御部54では、クロック制御データD3に基づいて全体横倍ずれ量を補正するようになされる。また、CPU57は部分横倍補正量算出部514で作成された書込み制御データD4を書込みユニット駆動部55に出力する。書込みユニット駆動部55では、書込み制御データD4に基づいて部分横倍ずれ量を補正するようになされる。また、CPU57はスキュー補正量算出部515で作成された書込み制御データD4を画像形成ユニット駆動部56に出力する。画像形成ユニット駆動部56では、書込み制御データD5に基づいてスキューずれ量を補正するようになされる。
【0065】
図5は、2つのレジストセンサ12A、12BによるレジストマークCRの検知例を示す斜視図である。図6は、画像基準位置検出用のレジストマークCRの形成例を示す図である。
図5に示す中間転写ベルト6には、例えば、画像基準位置検出用の「フ」字状のレジストマークCRが形成される。レジストマークCRは中間転写ベルト6の副走査方向に沿って左端及び右端に並べて作成される。中間転写ベルト6に形成されたレジストマークCRの位置は、レジストセンサ12A,12Bによって検出される。この2列のレジストマークCRを検出するために、レジストセンサ12A,12Bは中間転写ベルト6の上方に並べて配置される。例えば、レジストセンサ12A,12Bは、装置本体側の設計基準位置に取付けられる。
【0066】
このレジストマークCRは、色ずれ補正モードで形成されるレジストマークCRと相似形状で、これよりも大きいサイズに作成される。画像基準位置検出用のレジストマークCRは、機械組み立て公差による書き出し位置がずれた場合であっても、レジストセンサ12A等で十分に検出できるように、例えば、機械の書き出し位置公差×2程度のサイズに形成される。
【0067】
この例では、図6に示す中間転写ベルト6の移動方向である副走査方向に、画像基準位置検出用の「フ」字状のBK色のレジストマークCRが左右端に1個ずつ形成され、これに続いて、C色のレジストマークCRが左右端に1個ずつ形成され、更に、M色のレジストマークCRが左右端に1個ずつ形成され、続いて、Y色のレジストマークCRが左右端に1個ずつ各々形成される。各々の色のレジストマークCRを左右端に1個ずつ形成するようにしたのは、画像基準位置を検出しこれを補正するために必要十分な数であることによる。
【0068】
この画像基準位置検出用のレジストマークCRは、画像基準位置補正モードの実行時に、色ずれ補正用のレジストマークCRとは別に全色のレジストマークCRの画像形成位置を検出するために、図4に示したCPU57によって画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kが制御され、中間転写ベルト6に形成される。この画像基準位置検出用のレジストマークCRをレジストセンサ12により検出し、CPU57では、各色のレジストマークCRの画像形成位置に対する位置ずれ量を算出し、画像基準位置を補正するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを制御するようになされる。
【0069】
図7A及びBは、レジストセンサ12A等による位置検出信号S2の二値化例を示す図である。
図7Aにおいてレジストセンサ12A等により得られる位置検出信号S2は、予め設定された閾値Lthに基づいて二値化される。この例では、位置検出信号S2が立ち下がるa点が閾値Lthをクロスする時刻taに通過タイミングパルス信号Spが立ち上がり、位置検出信号S2が立ち上がるb点が閾値Lthをクロスする時刻tbに通過タイミングパルス信号Spが立ち下がる。この通過タイミングパルス信号Spは二値化された後に位置検出データDpとなる。位置検出データDpは色画像の位置ずれを調整するための基準に使用される。例えば、位置検出データDpはBK色のレジストマークCRの書込み位置に対するY,M,C色の書き込み位置のずれ量算出に使用される。
【0070】
図8は、画像基準位置検出用のレジストマークCRとレジストセンサ12との関係例(その1)を示す図である。
図8に示す画像基準位置検出用のレジストマークCRは、このレジストマークCRの基準線Lrとレジストセンサ12の検出軌跡線Loとが一致した例である。この検出軌跡線Loは、レジストセンサ12を装置本体側の設計位置に取付け、中間転写ベルト6を移動することで一義的に決まる。画像基準位置検出用のレジストマークCRは、主走査方向に平行な線分と、主走査方向に対してθ=45°の角度を有した線分で構成される。この例で、主走査方向に平行な線分の中央の点cから、副走査方向に平行な補助線を引いて、この45°の角度を有した線分とこの補助線とが交わる点をdとしたとき、点cと点dとを結ぶ線分をこのレジストマークCRの基準線Lrと定義し、この点c−d間の線分の長さをLbとする。
【0071】
この例では、レジストマークCRの点cと点dとの検出時刻の差から点c−d間の線分の長さLbを算出することで、画像基準位置検出用のレジストマークCRの基準線Lrと、レジストセンサ12の検出軌跡線Loとを一致させるようになされる。これにより、レジストセンサ12の検出軌跡線Lo上にレジストマークCRの中央の点cをトレースさせることができる。
【0072】
図9A及びBは、画像基準位置検出用のレジストマークCRとレジストセンサ12との関係例(その2)を示す図である。
図9Aに示す画像基準位置検出用のレジストマークCRは、このレジストマークCRの基準線Lrとレジストセンサ12の検出軌跡線Loとが一致しない場合の例である。この例では、画像基準位置検出用のレジストマークCRがレジストセンサ12の検出軌跡線Loから左側へ位置ずれ量εを生じて形成された場合である。このよう場合に、画像基準位置を補正する必要がある。
【0073】
この例では、レジストセンサ12の検出軌跡線Lo上を移動してくる画像基準位置検出用のレジストマークCRを検知する。図9Aにおいて、主走査方向に平行な線分がレジストセンサ12を横切る点をc’とし、この主走査方向に対してθ=45°の角度を有した線分がレジストセンサ12を横切る点をd’としたとき、点c’−d’間の線分の長さLxを検出するようになされる。長さLxは2ライン間の検知時刻の差から算出される。
【0074】
画像基準位置補正モードでは、位置ずれ量ε=0の場合の2ライン間の線分の長さLbと、位置ずれ量ε=εxの場合の2ライン間の線分の長さLxとが比較される。CPU57ではεx=Lb−Lxが算出される。この位置ずれ量ε=εxを好ましくはε=0にするように、画像書込み位置を補正するようになされる。図9Bに示す例では、レジストマークCRを右側へ位置ずれ量ε=εxだけシフトさせて画像情報を感光体ドラム1Y等に書き込むようになされる。この画像書込み位置を補正することにより、レジストマークCRの基準線Lrとレジストセンサ12の検出軌跡線Loとを一致させることができる。
【0075】
この位置ずれ量ε=εxは、当該カラー画像形成装置100の初期値として不揮発メモリ14に格納される。不揮発メモリ14に格納された位置ずれ量ε=εxは順次更新するようになされる。このような画像基準位置補正モードは、色ずれ補正モード前に実行され、レジストマークCRの位置ずれ量εが、例えば、所定の量以下になった後に、色ずれ補正動作を実行するようになされる。不揮発メモリ14に格納された位置ずれ量ε=εxは色ずれ補正モード時の画像基準位置に反映される。つまり、画像形成系の画像基準位置を色ずれ検知系の画像検出基準位置に合わせ込むようになされる。
【0076】
図10は色ずれ補正用のレジストマークCR’の形成例を示す図である。図10に示すレジストマークCR’は、色ずれ補正モード実行時に形成されるものである。色ずれ補正用のレジストマークCR’は、図4に示したCPU57によって、中間転写ベルト6に形成するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kが制御される。
【0077】
この例では、中間転写ベルト6の移動方向である副走査方向に、色ずれ補正用の「フ」字状のBK色のレジストマークCR’が左右端に連続して4個ずつ形成され、これに続いて、C色のレジストマークCR’が左右端に連続して4個ずつ形成され、更に、M色のレジストマークCR’が左右端に連続して4個ずつ形成され、続いて、Y色のレジストマークCR’が左右端に連続して4個ずつ各々形成される。各々の色のレジストマークCR’を左右端で4個ずつ形成するようにしたのは、各色のレジストマークCRの画像形成位置を検出し、これを精度良く補正するためである。
【0078】
これらの色ずれ補正用のレジストマークCR’をレジストセンサ12により検出し、各色のレジストマークCR’の画像形成位置に対する色ずれ量を算出し、画像形成位置を補正するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを制御する。この制御は、色ずれ補正モード実行後の画像形成系で任意の画像データに基づく色画像を精度良く重ね合わせるためである。
【0079】
続いて、本発明に係る実施形態としての画像形成方法を説明する。図11はカラー画像形成装置100における画像形成例を示すフローチャートである。
この実施形態では、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を中間転写ベルト6に形成する場合に、事前に、又は、不定期的、あるいは定期的にレジストマーク形成処理モードが実行される。この例でレジストマーク形成処理モードには、上述した画像基準位置補正モード及び色ずれ補正モードが準備される場合を前提とする。画像基準位置補正モードは制御手段15によって色ずれ補正モードを実行する前に必要に応じて実行される。
【0080】
画像基準位置補正モードでは、色ずれ補正用のレジストマークCR’とは別に全色のレジストマークCRの画像形成位置を検出するための、画像基準位置検出用のレジストマークCRが形成され、この画像基準位置検出用のレジストマークCRをレジストセンサ12により検出し、各色のレジストマークCRの画像形成位置に対する位置ずれ量を算出し、画像基準位置を補正する場合を例に挙げる。
【0081】
これを処理条件にして、当該装置本体の製造工程において、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kに対してレジストセンサ12とを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に、書込みユニット3Y,3M,3C,3Kやレジストセンサ12等を交換したような場合に、中間転写ベルト6の画像基準位置に色ずれ補正用のレジストマークCRを精度良く形成できるようにする必要がある。そこで、まず、図11に示すフローチャートのステップA1で画像基準位置補正モードを実行する。この画像基準位置補正モードでは、画像基準位置検出用の全色の画像情報を感光体ドラムに書き込んで全ての色のレジストマークCRを中間転写ベルト6上に形成する。このとき、色ずれ補正モードで形成されるレジストマークCRと相似形状で、これよりも大きいサイズの画像基準位置検出用のレジストマークCRが作成される。
【0082】
例えば、画像形成ユニット10Kでは、感光体ドラム1Kが所定の電位に帯電された後に、画像基準位置検出用のBK色の画像情報が感光体ドラム1Kに1回書き込まれる。この書込みによって、感光体ドラム1Kには、画像基準位置検出用のレジストマークCRとなる静電潜像が形成される。この静電潜像はBK色用のトナー剤によって現像される。この現像後の画像基準位置検出用のBK色トナー像は中間転写ベルト6上に転写(一次転写)される。これにより、図6に示した中間転写ベルト6の左右端に、画像基準位置検出用の「フ」字状のBK色のレジストマークCRを1個ずつ形成することができる。
【0083】
また、画像形成ユニット10Cでは、感光体ドラム1Cが所定の電位に帯電された後に、画像基準位置検出用のC色の画像情報が感光体ドラム1Cに1回書き込まれる。この書込みによって、感光体ドラム1Cには、画像基準位置検出用のレジストマークCRとなる静電潜像が形成される。この静電潜像はC色用のトナー剤によって現像される。この現像後の画像基準位置検出用のC色トナー像は中間転写ベルト6上に転写される。これにより、図6に示した中間転写ベルト6の左右端に、画像基準位置検出用の「フ」字状のC色のレジストマークCRを1個ずつ形成することができる。
【0084】
同様にして、画像形成ユニット10Mでは、感光体ドラム1Mが所定の電位に帯電された後に、画像基準位置検出用のM色の画像情報が感光体ドラム1Mに1回書き込まれる。この書込みによって、感光体ドラム1Mには、画像基準位置検出用のレジストマークCRとなる静電潜像が形成される。この静電潜像はY色用のトナー剤によって現像される。この現像後の画像基準位置検出用のM色トナー像は中間転写ベルト6上に転写される。これにより、図6に示した中間転写ベルト6の左右端に、画像基準位置検出用の「フ」字状のM色のレジストマークCRを1個ずつ形成することができる。
【0085】
また、画像形成ユニット10Yでは、感光体ドラム1Yが所定の電位に帯電された後に、画像基準位置検出用のY色の画像情報が感光体ドラム1Yに1回書き込まれる。この書込みによって、感光体ドラム1Yには、画像基準位置検出用のレジストマークCRとなる静電潜像が形成される。この静電潜像はY色用のトナー剤によって現像される。この現像後の画像基準位置検出用のY色トナー像は中間転写ベルト6上に転写されてY色のレジストマークCRを形成する。図6に示した中間転写ベルト6の左右端に、画像基準位置検出用の「フ」字状のY色のレジストマークCRを1個ずつ形成することができ、中間転写ベルト6の副走査方向に画像基準位置検出用のBK色、C色、M色、Y色の各々のレジストマークCRを作成することができる。
【0086】
そして、ステップA2に移行して、画像基準位置検出用の各色のレジストマークCRの通過タイミングをレジストセンサ12によって読み取る。このとき、画像基準位置検出用の各色のレジストマークCRは、レジストセンサ12A等により検出される。レジストセンサ12A等により得られる位置検出信号S2は、図7Aに示した閾値Lthに基づいて二値化される。
【0087】
この例では、位置検出信号S2が立ち下がるa点が閾値Lthをクロスする時刻taに通過タイミングパルス信号Spが立ち上がり、位置検出信号S2が立ち上がるb点が閾値Lthをクロスする時刻tbに通過タイミングパルス信号Spが立ち下がる。この通過タイミングパルス信号Spは二値化された後に位置検出データDpとなる。位置検出データDpは画像基準位置のずれ量εを補正するための基準に使用される。例えば、CPU57は画像基準位置検出用のBK、C、M、Y色のレジストマークCRの画像形成位置とレジストセンサ12の検出軌跡線Loとの間のずれ量(以下画像基準位置のずれ量εという)を算出する。
【0088】
その後、ステップA3で画像基準位置のずれ量εが所定量以下であるか否かを判別する。例えば、CPU57は、図8に示した位置ずれ量ε=0の場合の2ライン間の線分の長さLbと、図9Aに示した位置ずれ量ε=εxの場合の2ライン間の線分の長さLxとを比較する。CPU57ではεx=Lb−Lxが算出される。
【0089】
この画像基準位置のずれ量εが所定量を越える場合はステップA4に移行して画像基準位置補正処理を実行する。このとき、制御手段15では画像基準位置のずれ量εに基づいて各色の画像情報の書込み位置を画像基準位置に合わせ込むように画像形成ユニット10Y,10M,10C、10Kを制御する。この制御では、ずれ量ε=εxを好ましくはε=0にするように、画像書込み位置を補正するようになされる。画像形成ユニット10Kでは、画像書込みユニット3Kが補正手段5Kによって各々の補正される。図9Bに示した例では、レジストマークCRを右側へ位置ずれ量ε=εxだけシフトさせて画像情報を感光体ドラム1Y等に書き込むようになされる。
【0090】
同様にして、画像形成ユニット10Cでは、画像書込みユニット3Cが補正手段5Cによって補正され、画像形成ユニット10Mでは、画像書込みユニット3Mが補正手段5Mによって補正され、画像形成ユニット10Yでは、画像書込みユニット3Yが補正手段5Yによって補正される。この画像書込み位置を補正することにより、レジストマークCRの基準線Lrとレジストセンサ12の検出軌跡線Loとを一致させることができる。
【0091】
この位置ずれ量ε=εxは、当該カラー画像形成装置100の初期値として不揮発メモリ14に格納される。不揮発メモリ14に格納された位置ずれ量ε=εxは、色ずれ補正モードで求められる色ずれ補正値により、順次更新するようになされる。このような画像基準位置補正モードは、色ずれ補正モード前に実行され、レジストマークCRの位置ずれ量εが、例えば、所定の量以下になった後に、色ずれ補正動作を実行するようになされる。
【0092】
また、ステップA3で画像基準位置のずれ量εが所定量以下である場合は、ステップA5に移行して、色ずれ補正モードを実行する。この色ずれ補正モードでは、中間転写ベルト6上に図10に示したような色ずれ補正用のレジストマークCR’を作成する。このとき、色ずれ補正用のレジストマークCR’は画像基準位置補正モードで形成されるレジストマークCRと相似形状で、これよりも小さいサイズで作成される。
【0093】
この色ずれ補正モードでは、予め中間転写ベルト6に規定され補正された画像基準位置に、例えば、画像形成ユニット10Kにおいて、感光体ドラム1Kに色ずれ補正用のBK色画像情報を4回書き込んで、色ずれ補正用のレジストマークCR’となる静電潜像が形成され、この静電潜像がBK色用のトナー剤によって現像され、現像後の色ずれ補正用のBK色トナー像が中間転写ベルト6の画像基準位置に転写される。これにより、中間転写ベルト6の左右端に、色ずれ補正用の「フ」字状のBK色のレジストマークCR’を連続して4個ずつ形成することができる。
【0094】
また、画像形成ユニット10Cにおいては、感光体ドラム1Cに色ずれ補正用のC色画像情報を4回書き込んで、色ずれ補正用のレジストマークCR’となる静電潜像が形成され、この静電潜像がC色用のトナー剤によって現像され、現像後の色ずれ補正用のC色トナー像が中間転写ベルト6の画像基準位置に転写される。これにより、中間転写ベルト6の左右端に、色ずれ補正用の「フ」字状のC色のレジストマークCR’を連続して4個ずつ形成することができる。
【0095】
同様にして、画像形成ユニット10Mにおいて、感光体ドラム1Mに色ずれ補正用のM色画像情報を4回書き込んで、色ずれ補正用のレジストマークCR’となる静電潜像が形成され、この静電潜像がM色用のトナー剤によって現像され、現像後の色ずれ補正用のM色トナー像が中間転写ベルト6の画像基準位置に転写される。これにより、中間転写ベルト6の左右端に、色ずれ補正用の「フ」字状のM色のレジストマークCR’を連続して4個ずつ形成することができる。
【0096】
また、画像形成ユニット10Yにおいて、感光体ドラム1Yに色ずれ補正用のY色画像情報を4回書き込んで、色ずれ補正用のレジストマークCR’となる静電潜像が形成される。この静電潜像がY色用のトナー剤によって現像され、現像後の色ずれ補正用のY色トナー像が中間転写ベルト6の画像基準位置に転写される。これにより、中間転写ベルト6の左右端に色ずれ補正用の「フ」字状のY色のレジストマークCR’を連続して4個ずつ形成することができる。中間転写ベルト6の副走査方向に、色ずれ補正用のレジストマークCR’を作成することができる。
【0097】
そして、ステップA6に移行して、各色のレジストマークCR’の通過タイミングを読み取って、基準色のレジストマークCR’に対する他の色のレジストマークCR’の色ずれ量を算出する。このとき、色ずれ補正用のレジストマークCR’は、レジストセンサ12A等により検出される。レジストセンサ12A等により得られる位置検出信号S2は、図7Aに示した閾値Lthに基づいて二値化される。
【0098】
この例では、位置検出信号S2が立ち下がるa点が閾値Lthをクロスする時刻taに通過タイミングパルス信号Spが立ち上がり、位置検出信号S2が立ち上がるb点が閾値Lthをクロスする時刻tbに通過タイミングパルス信号Spが立ち下がる。この通過タイミングパルス信号Spは二値化された後に位置検出データDpとなる。位置検出データDpは色画像の位置ずれを調整するための基準に使用される。例えば、BK色のレジストマークCRの書込み位置に対するY,M,C色の書き込み位置のずれ量の算出に位置検出データDpが使用される。
【0099】
そして、BK色のレジストマークCR’の画像形成位置に対するY,M,C色の書き込み位置を補正するために、ステップA7に移行してBK(基準)色のレジストマークCR’に対する他のY,M,C色のレジストマークCRの色ずれ量が所定量以下であるかを判別する。これらの色ずれ量が所定量以下である場合は、レジストマーク形成処理モードを終了する。この色ずれ量が所定量を越える場合はステップA8に移行して色ずれ補正処理を実行する。このとき、補正量演算部51では、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読出し、この位置検出データDpから各誤差要因(主/副走査、全体倍率、部分横倍率、スキュー)のずれ量が算出され、ここで算出されたずれ量より各誤差要因毎の補正量が求められる。
【0100】
例えば、主走査補正量算出部511は、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出して主走査方向の位置ずれ量を算出し、CPU57の制御を受けてタイミング制御データD1を作成し、このタイミング制御データD1を主走査開始タイミング制御部52に出力する。タイミング制御データD1は、位置ずれ量を無くすように主走査方向の書き出しタイミングを調整するための情報である。主走査開始タイミング制御部52は、タイミング制御データD1に基づいて主走査方向の書き出しタイミングを調整するように動作する。
【0101】
また、副走査補正量算出部512は、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出して副走査方向の位置ずれ量を算出し、CPU57の制御を受けてタイミング制御データD2を作成し、このタイミング制御データD2を副走査開始タイミング制御部53に出力する。タイミング制御データD2は、位置ずれ量を無くすように副走査方向の書き出しタイミングを調整するための情報である。副走査開始タイミング制御部53は、タイミング制御データD2に基づいて副走査方向の書き出しタイミングを調整するように動作する。
【0102】
全体横倍補正量算出部513は、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出して全体横倍ずれ量を算出し、CPU57の制御を受けてクロック制御データD3を作成し、このクロック制御データD3を画素クロック周期制御部54に出力する。クロック制御データD3は全体横倍ずれ量を無くすように画素クロック信号の周波数を調整するための情報である。画素クロック周期制御部54は、クロック制御データD3に基づいて全体横倍ずれ量を補正するようになされる。
【0103】
部分横倍補正量算出部514は、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出して部分横倍ずれ量を算出し、CPU57の制御を受けて書込み制御データD4を作成し、この書込み制御データD4を書込みユニット駆動部55に出力する。書込み制御データD4は、部分横倍ずれ量を無くすように画像書込みユニット3Y等の水平方向の傾きを調整するための情報である。書込みユニット駆動部55では、書込み制御データD4に基づいて部分横倍ずれ量を補正するようになされる。
【0104】
スキュー補正量算出部515では、不揮発メモリ14から位置検出データDpを読み出してスキューずれ量を算出し、CPU57の制御を受けて書込み制御データD5を作成し、この書込み制御データD5を画像形成ユニット駆動部56に出力する。書込み制御データD5は、スキューずれ量を無くすように画像書込みユニット3Y等の垂直方向の傾きを調整するための情報である。画像形成ユニット駆動部56では、書込み制御データD5に基づいてスキューずれ量を補正するようになされる。
【0105】
このように、本発明に係る実施形態としてのカラー画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を中間転写ベルト6に形成する場合に、CPU57はY色、M色、C色及びBK色用の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより中間転写ベルト6に画像基準位置検出用の全色の画像情報を書き込んで、Y色、M色、C色及びBK色のレジストマークCRを形成する。そして、CPU57は、中間転写ベルト6に形成された画像基準位置検出用のY色、M色、C色及びBK色のレジストマークCRの位置をレジストセンサ12A、12Bにより検出し、このレジストセンサ12A、12Bにより検出された画像基準位置検出用のレジストマークCRの位置検出データDpに基づいて画像基準位置を補正するようになされる。
【0106】
従って、予め規定されたY色、M色、C色及びBK色用の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにおける画像基準位置と、これらの画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された画像基準位置検出用の各色のレジストマークCRの書込み位置との間の位置ずれεの影響を除去するような演算処理ができるので、画像基準位置補正モード実行後の画像形成系において、各誤差要因の補正量に従って、精度良い色ずれ補正モードを実行することができる。
【0107】
これにより、当該装置本体の製造工程において、これらの画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K及び中間転写ベルト6と、レジストセンサ12A、12Bとを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に、書込みユニット3Y,3M,3C,3Kやレジストセンサ12等を交換したような場合に、中間転写ベルト6の画像基準位置に色ずれ補正用のレジストマークCR’を精度良く形成することができる。
【0108】
このことで、装置本体とレジストセンサ12A,12B等との間に機械的な取付けバラツキがあっても、正常な色ずれ検出が可能となり、色ずれ補正処理のための機械的な制約がなくなる。また、色ずれ補正モード時のレジストマークCRについても、画像基準位置のずれ量εを考慮してサイズを大きくする必要がなく、レジストマークCRを小サイズ化することが可能となり、トナー消費量の削減につながる。
【0109】
なお、この実施形態では、画像形成手段に関して、感光体ドラム1Y,1M,1C,1KにY色、M色、C色及びBK色のトナー像を形成する画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kと、これらの各色用の感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに形成されたトナー像を転写する画像転写ベルト6とを有する場合について説明したが、これに限られることはなく、本発明は、1つの転写材搬送ベルト上に色を重ね合わせて色画像を形成するカラー画像形成装置にも適用することができる。
【0110】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、画像基準位置検出用の全色の画像情報を書き込んで全ての色画像を形成し、この像形成体に形成された画像基準位置検出用の色画像の位置を検出し、ここで検出された画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて画像基準位置を補正する制御手段を備えるものである。
【0111】
この構成によって、予め規定された画像形成手段における画像基準位置と、画像形成手段により形成された画像基準位置検出用の各色の画像情報の書込み位置との間の位置ずれを取り除くことができるので、画像基準位置補正モード実行後の画像形成系において精度良い色ずれ補正モードを実行することができる。従って、当該装置本体の製造工程において、画像形成手段と画像検出手段とを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に像形成体を交換したような場合に、画像形成手段の画像基準位置に色ずれ補正用の基準色画像を精度良く形成することができる。
【0112】
この発明は中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを有したタンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態としてのカラー画像形成装置100の構成例を示す概念図である。
【図2】カラー画像形成装置100の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。
【図3】Y色用の画像書込みユニット3Y及びその補正手段5Yの構成例を示すイメージ図である。
【図4】カラー画像形成装置100の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図5】2つのレジストセンサ12A、12BによるレジストマークCRの検知例を示す斜視図である。
【図6】画像基準位置検出用のレジストマークCRの形成例を示す図である。
【図7】A及びBは、レジストセンサ12A等による位置検出信号S2の二値化例を示す図である。
【図8】画像基準位置検出用のレジストマークCRとレジストセンサ12との関係例(その1)を示す図である。
【図9】A及びBは、画像基準位置検出用のレジストマークCRとレジストセンサ12との関係例(その2)を示す図である。
【図10】色ずれ補正用のレジストマークCR’の形成例を示す図である。
【図11】カラー画像形成装置100における画像形成例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1Y,1M,1C,1K 感光体ドラム(像形成体)
2Y,2M,2C,2K 帯電手段
3Y,3M,3C,3K 画像書込みユニット
4Y,4M,4C,4K 現像手段
5Y,5M,5C,5K 補正手段
6 中間転写体(画像転写手段)
10Y,10M,10C,10K 画像形成ユニット(画像形成手段)
12,12A,12B レジストセンサ(画像検出手段)
14 不揮発メモリ(記憶装置)
15 制御手段
51 補正演算部
57 CPU(制御手段)
100 カラー画像形成装置(画像形成装置)
101 画像形成装置本体
102 画像読取装置
201 自動原稿送り装置
202 原稿画像走査露光装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
In recent years, image forming apparatuses such as color digital copiers and color printers have been often installed in companies, schools, convenience stores, various medical institutions and public institutions. In this color digital copying machine, a color image is formed based on image data of red (R), green (G), and blue (B) colors obtained from a colored original image. Image data is received from an external device such as a computer (hereinafter simply referred to as a personal computer), and a color image is formed based on the image data.
[0003]
According to this type of image forming apparatus, in order to maintain optimum color image forming quality, yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) for reproducing R, G, and B colors of a document image are used. ), It is essential to correct the image forming means so as not to cause a color shift between black (Bk) colors (hereinafter referred to as a color shift correction mode). Regarding the color misregistration correction mode at this time, a registration mark formed on the intermediate transfer belt or the transfer material transfer belt is detected by a color misregistration detecting means (hereinafter, referred to as a “registration sensor”) such as a reflection-type sensor. The shift amount of each of the main scan, the sub-scan, the lateral magnification, and the skew of the other color with respect to the color is calculated, and the color shift is corrected by adjusting the image forming timing and the like.
[0004]
[0005]
Based on the relative difference, the correction unit individually corrects the irradiation start position of the light beam to each of the remaining image carriers, the irradiation angle of the light beam to the image carriers, and the optical path length of the light beam. Is made. In other words, according to
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-01-142681 (
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the color misregistration correction mode according to the conventional example, there are the following problems.
{Circle around (1)} In the manufacturing process of the apparatus main body including the image forming apparatus according to
[0008]
{Circle around (2)} Therefore, the mark detection area of the registration sensor for detecting color misregistration is reduced, and there is a possibility that a registration mark image may deviate from the sensor detection area.
[0009]
{Circle around (3)} Because of this, it is difficult to accurately detect the registration mark image, so that it is impossible to accurately form a reference mark registration mark image or the like based on the color misregistration correction mode at a predetermined image forming position. As a result, it becomes a cause of hindering improvement in image formation quality in color superimposition processing based on arbitrary image data.
[0010]
In view of the above, the present invention has been made to solve the above-described problem of the conventional example, and has an image forming apparatus capable of accurately forming a reference mark image of a reference color based on a color misregistration correction mode at a predetermined image forming position. And an image forming method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, an image forming apparatus according to the present invention forms a reference color image for color misregistration correction on an image forming body, reads a passage timing of the reference color image, and performs another processing for the reference color image. In an image forming apparatus that calculates a position shift amount of a color image and corrects an image forming position, the image forming apparatus includes an image forming body, and an image reference position for writing image information to the image forming body to form a color image is determined. A predetermined image forming means, an image detecting means for detecting a color image formed on the image forming body by the image forming means, and writing of color image information for detecting an image reference position on the image forming body, An image is formed, the position of the color image for detecting the image reference position formed on the image forming body is detected, and the image reference position is corrected based on the detected position information of the color image for detecting the image reference position. Control means It is characterized in.
[0012]
According to the image forming apparatus of the present invention, when a color image based on image information for an arbitrary color is formed on an image forming body, an image reference position is defined in advance in the image forming unit, A color image is formed by writing image information at the image reference position. In the image detecting means, a color image formed on the image forming body by the image forming means is detected. Based on this premise, the control means writes all color image information for image reference position detection on the image forming body by the image forming means to form all color images, and detects the image reference position formed on the image forming body. The position of the color image for image detection is detected by the image detecting means, and the image reference position is corrected based on the position information of the color image for image reference position detection detected by the image detecting means.
[0013]
Therefore, an operation for removing the influence of a positional shift between a predetermined image reference position in the image forming unit and a writing position of image information of each color for detecting the image reference position formed by the image forming unit is performed. Therefore, it is possible to execute the accurate color misregistration correction mode in the image forming system after executing the image reference position correction mode. Accordingly, in the manufacturing process of the apparatus main body, when the image forming means and the image detecting means are assembled for the first time, or when the image forming body is replaced after the sale of the apparatus main body, the image reference position of the image forming means is changed. Thus, a reference color image for color misregistration correction can be formed with high accuracy.
[0014]
An image forming method according to the present invention is a method of forming a color image based on image information for an arbitrary color on an image forming body, forming a reference color image for color misregistration correction on the image forming body, and An operation of reading the passage timing of the color image, calculating the amount of misregistration of the other color image with respect to the reference color image, and correcting the image forming position is referred to as a color misregistration correction mode. The color image information is written to form all the color images, the position of the color image for detecting the image reference position formed on the image forming body is detected, and the detected position of the color image for detecting the image reference position is detected. When the operation of correcting the image reference position based on the information is the image reference position correction mode, the image reference position correction mode is executed before the color misregistration correction mode is executed.
[0015]
According to the image forming method of the present invention, when a color image based on image information for an arbitrary color is formed on an image forming body, a predetermined image reference position in the image forming unit and a predetermined image forming position are formed by the image forming unit. It is possible to remove the positional deviation from the written position of the image information of each color for detecting the image reference position.
[0016]
Therefore, the accurate color misregistration correction mode can be executed in the image forming system after the execution of the image reference position correction mode. As a result, a color image based on image information for an arbitrary color can be formed in an image forming system in which color misregistration has been accurately corrected.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of an image forming apparatus and an image forming method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a color
In this embodiment, all the color images are formed by writing the image information of all colors for image reference position detection on the image forming body, and the positions of the color images for image reference position detection formed on this image forming body are determined. Control means for detecting and correcting the image reference position based on the position information of the color image for detecting the image reference position detected here. The present invention can remove the influence of a positional deviation from a writing position of image information, and can accurately form a reference color image based on a color deviation correction mode at an image reference position.
[0018]
A color
[0019]
The color
[0020]
The analog image signal photoelectrically converted by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing unit (not shown) to become digital image information. The image information is sent to image writing units (exposure units) 3Y, 3M, 3C, and 3K constituting the image forming unit.
[0021]
The above-described
[0022]
The image forming apparatus
[0023]
The
[0024]
An
[0025]
The charging unit 2Y and the
[0026]
Here, an outline of the image forming process will be described below. The image of each color formed by the
[0027]
The paper P stored in the
[0028]
The sheet P to which the color image has been transferred is subjected to a fixing process by the fixing device 17, is sandwiched by
[0029]
At the time of double-sided image formation, an image is formed on one surface (front side) and the sheet P discharged from the fixing device 17 is branched from a sheet discharge path by a branching
[0030]
The sheet P that has been reversely conveyed is again conveyed to the secondary transfer roller 7A via the
[0031]
On the other hand, after the color image is transferred to the sheet P by the secondary transfer roller 7A, the
[0032]
On the upstream side of the above-described
[0033]
A
[0034]
Here, the image reference position is a position where the
[0035]
In this example, the image reference position is a position where the center of the registration mark CR, which is the mark reference position, and the center (optical axis) of the light receiving section of the
[0036]
Further, the image forming position at the time of color superposition means that when an arbitrary color image based on the color image data is reproduced by the
[0037]
Further, the color
[0038]
In this example, when the width direction of the
[0039]
The image reference position correction mode is used when the
[0040]
In this image reference position correction mode, the image reference positions based on the
[0041]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an image transfer and image forming system of the color
[0042]
In FIG. 2, the color
[0043]
The
[0044]
In this example, a correction unit 5Y is attached to the Y-color image writing unit (exposure unit) 3Y, and based on the optical system position adjustment Sy for the Y color from the
[0045]
The correction unit 5C is attached to the
[0046]
FIG. 3 is an image diagram showing a configuration example of the
[0047]
This light beam is deflected by the
[0048]
The
[0049]
In this example, the calculation of the color misregistration amount is based on the BK color registration mark CR. This is to adjust the writing position of the Y, M, and C color images to match the BK color. The contents of the correction processing are, for example, the following five (1) to (5). Among the contents of the correction processing, (1) to (3) are realized by correcting the image data, (4) and (5) drive the motors, and actually write the
[0050]
(1) Main scanning correction processing
This process is a correction for aligning the writing positions of the Y, M, C, and BK color images in the main scanning direction. For example, with respect to the Y color writing position correction, the main scanning writing timing of the BK registration mark CR and the main scanning writing timing of the Y registration mark CR are detected, and the writing timing of the Y registration mark CR is determined. The correction amount is calculated from the shift amount when converted to the writing position of the BK color registration mark CR. Based on this correction amount, the writing position of the BK color registration mark CR in the main scanning direction and the writing position of the Y, M, and C color images are aligned.
[0051]
(2) Sub-scan correction processing
This process is a correction for aligning the writing positions in the sub-scanning direction of the Y, M, C, and BK color images. For example, with respect to the writing position adjustment of the Y color, the sub-scanning writing timing of the BK registration mark CR and the sub-scanning writing timing of the Y registration mark CR are detected, and the writing timing of the Y registration mark CR is detected. The correction amount is calculated from the shift amount when converted to the writing position of the BK color registration mark CR. Based on this correction amount, the writing position of the BK color registration mark CR in the sub scanning direction and the writing position of the Y, M, and C color images are aligned.
[0052]
(3) Whole horizontal magnification correction processing
This process is a correction for aligning the image forming positions in the entire color image of Y, M, C, and BK colors. For example, the cycle of the image clock signal is adjusted to adjust the laser emission timing, and the overall lateral displacement is corrected based on this adjustment.
[0053]
(4) Partial lateral magnification correction processing
This processing is a correction for adjusting the inclination of the horizontal position of each of the
[0054]
▲ 5 ▼ Skew correction processing
This processing is a correction for adjusting the inclination of the vertical position of each of the
[0055]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a control system of the color
[0056]
The
[0057]
The
[0058]
For example, the main scanning correction
[0059]
The sub-scanning correction amount calculation unit 512 reads out the position detection data Dp from the
[0060]
The overall lateral magnification correction amount calculation unit 513 reads out the position detection data Dp from the
[0061]
The partial lateral magnification correction
[0062]
The skew correction amount calculation unit 515 reads the position detection data Dp from the
[0063]
The
[0064]
Further, the
[0065]
FIG. 5 is a perspective view showing an example of detecting a registration mark CR by two
On the
[0066]
The registration mark CR has a shape similar to that of the registration mark CR formed in the color misregistration correction mode, and is formed in a larger size. The registration mark CR for detecting the image reference position has a size of, for example, a machine writing position tolerance × about 2 so that the
[0067]
In this example, in the sub-scanning direction, which is the direction of movement of the
[0068]
The registration mark CR for detecting the image reference position is used to detect the image forming positions of the registration marks CR of all colors separately from the registration mark CR for correcting color misregistration when the image reference position correction mode is executed. The
[0069]
7A and 7B are diagrams showing an example of binarization of the position detection signal S2 by the
In FIG. 7A, the position detection signal S2 obtained by the
[0070]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example (part 1) of the relationship between the registration mark CR for detecting the image reference position and the
The registration mark CR for detecting the image reference position shown in FIG. 8 is an example in which the reference line Lr of the registration mark CR and the detection trajectory line Lo of the
[0071]
In this example, the length Lb of the line segment between the points cd is calculated from the difference between the detection times of the points c and d of the registration mark CR, thereby obtaining the reference line of the registration mark CR for detecting the image reference position. Lr and the detection trajectory line Lo of the
[0072]
9A and 9B are diagrams illustrating a relationship example (part 2) between the registration mark CR for detecting the image reference position and the
The registration mark CR for detecting the image reference position shown in FIG. 9A is an example in which the reference line Lr of the registration mark CR does not match the detection trajectory line Lo of the
[0073]
In this example, a registration mark CR for detecting an image reference position that moves on the detection trajectory line Lo of the
[0074]
In the image reference position correction mode, the length Lb of the line segment between the two lines when the displacement amount ε = 0 is compared with the length Lx of the line segment between the two lines when the displacement amount ε = εx. Is done. The
[0075]
The displacement ε = εx is stored in the
[0076]
FIG. 10 is a diagram showing an example of forming a registration mark CR ′ for color misregistration correction. The registration mark CR ′ shown in FIG. 10 is formed when the color misregistration correction mode is executed. The
[0077]
In this example, in the sub-scanning direction, which is the direction in which the
[0078]
These registration marks CR ′ for correcting color misregistration are detected by the
[0079]
Subsequently, an image forming method as an embodiment according to the present invention will be described. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of image formation in the color
In this embodiment, when a color image based on image information for an arbitrary color is formed on the
[0080]
In the image reference position correction mode, a registration mark CR for detecting an image reference position is formed to detect an image formation position of the registration mark CR of all colors separately from the registration mark CR ′ for correcting color misregistration. An example will be described in which the registration sensor CR for detecting the reference position is detected by the
[0081]
Under these processing conditions, in the manufacturing process of the apparatus main body, when the
[0082]
For example, in the
[0083]
In the
[0084]
Similarly, in the
[0085]
In the
[0086]
Then, the process proceeds to step A2, and the
[0087]
In this example, the passing timing pulse signal Sp rises at the time ta when the point a where the position detection signal S2 falls crosses the threshold Lth, and the passing timing pulse at the time tb where the point b where the position detection signal S2 crosses the threshold Lth. The signal Sp falls. The passing timing pulse signal Sp becomes the position detection data Dp after being binarized. The position detection data Dp is used as a reference for correcting the shift amount ε of the image reference position. For example, the
[0088]
Thereafter, in step A3, it is determined whether or not the shift amount ε of the image reference position is equal to or less than a predetermined amount. For example, the
[0089]
If the shift amount ε of the image reference position exceeds a predetermined amount, the process proceeds to step A4 to execute an image reference position correction process. At this time, the control means 15 controls the
[0090]
Similarly, in the
[0091]
The displacement ε = εx is stored in the
[0092]
If the shift amount ε of the image reference position is equal to or smaller than the predetermined amount in step A3, the process proceeds to step A5 to execute the color shift correction mode. In the color misregistration correction mode, a registration mark CR ′ for color misregistration correction as shown in FIG. At this time, the registration mark CR ′ for color misregistration correction has a shape similar to the registration mark CR formed in the image reference position correction mode, and is formed in a smaller size.
[0093]
In this color misregistration correction mode, for example, the BK color image information for color misregistration correction is written four times on the photosensitive drum 1K in the
[0094]
Further, in the
[0095]
Similarly, in the
[0096]
Further, in the
[0097]
Then, the process proceeds to step A6 to read the passage timing of the registration mark CR 'of each color and calculate the amount of color shift of the registration mark CR' of another color with respect to the registration mark CR 'of the reference color. At this time, the registration mark CR ′ for correcting color misregistration is detected by the
[0098]
In this example, the passing timing pulse signal Sp rises at the time ta when the point a where the position detection signal S2 falls crosses the threshold Lth, and the passing timing pulse at the time tb where the point b where the position detection signal S2 crosses the threshold Lth. The signal Sp falls. The passing timing pulse signal Sp becomes the position detection data Dp after being binarized. The position detection data Dp is used as a reference for adjusting the displacement of the color image. For example, the position detection data Dp is used to calculate the amount of shift between the writing positions of the Y, M, and C colors with respect to the writing positions of the BK registration marks CR.
[0099]
Then, in order to correct the writing position of the Y, M, and C colors with respect to the image forming position of the BK registration mark CR ', the process proceeds to step A7, and the other Y, M for the BK (reference) registration mark CR' is corrected. It is determined whether the amount of color misregistration of the M and C color registration marks CR is equal to or less than a predetermined amount. If these color misregistration amounts are equal to or smaller than the predetermined amount, the registration mark formation processing mode is ended. If the amount of color misregistration exceeds a predetermined amount, the process proceeds to step A8 to execute a color misregistration correction process. At this time, the correction
[0100]
For example, the main scanning correction
[0101]
Further, the sub-scanning correction amount calculation unit 512 reads out the position detection data Dp from the
[0102]
The overall lateral magnification correction amount calculation unit 513 reads out the position detection data Dp from the
[0103]
The partial lateral magnification correction
[0104]
The skew correction amount calculation unit 515 reads the position detection data Dp from the
[0105]
As described above, according to the color image forming apparatus and the image forming method according to the embodiment of the present invention, when a color image based on image information for an arbitrary color is formed on the
[0106]
Therefore, the image reference positions in the
[0107]
Thereby, in the manufacturing process of the device main body, when the
[0108]
As a result, even if there is a mechanical attachment variation between the apparatus main body and the
[0109]
In this embodiment, the
[0110]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus and the image forming method according to the present invention, all color images are written by writing image information of all colors for detecting an image reference position, and all the color images are formed. Control means for detecting the position of the color image for detecting the image reference position, and correcting the image reference position based on the detected position information of the color image for detecting the image reference position.
[0111]
With this configuration, it is possible to remove a positional shift between a predetermined image reference position in the image forming unit and a writing position of image information of each color for detecting the image reference position formed by the image forming unit. An accurate color misregistration correction mode can be executed in the image forming system after the execution of the image reference position correction mode. Therefore, in the manufacturing process of the apparatus main body, when the image forming means and the image detecting means are assembled for the first time, or when the image forming body is replaced after the sale of the apparatus main body, the image forming means is moved to the image reference position. A reference color image for color shift correction can be formed with high accuracy.
[0112]
The present invention is very suitable when applied to a tandem-type color printer or copying machine having an intermediate transfer belt or a transfer material conveying belt, or a composite machine thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a color
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an image transfer and image forming system of the color
FIG. 3 is an image diagram showing a configuration example of an
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a control system of the color
FIG. 5 is a perspective view showing an example of detection of a registration mark CR by two
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of forming a registration mark CR for detecting an image reference position.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing an example of binarization of a position detection signal S2 by a
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship example (part 1) between a registration mark CR for detecting an image reference position and a
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a relationship example (No. 2) between the registration mark CR for detecting an image reference position and the
FIG. 10 is a diagram showing an example of forming a registration mark CR ′ for color misregistration correction.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of image formation in the color
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1K Photoconductor drum (image forming body)
2Y, 2M, 2C, 2K Charging means
3Y, 3M, 3C, 3K image writing unit
4Y, 4M, 4C, 4K developing means
5Y, 5M, 5C, 5K correction means
6 Intermediate transfer body (image transfer means)
10Y, 10M, 10C, 10K Image forming unit (image forming means)
12, 12A, 12B registration sensor (image detecting means)
14 Non-volatile memory (storage device)
15 control means
51 Correction calculation unit
57 CPU (control means)
100 color image forming apparatus (image forming apparatus)
101 Image Forming Apparatus Main Body
102 Image reading device
201 Automatic Document Feeder
202 Document Image Scanning Exposure Device
Claims (7)
前記像形成体を有して、当該像形成体に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像基準位置が予め規定された画像形成手段と、
前記画像形成手段によって像形成体に形成された色画像を検出する画像検出手段と、
前記像形成体に画像基準位置検出用の全色の画像情報を書き込んで色画像を形成し、前記像形成体に形成された画像基準位置検出用の色画像の位置を検出し、検出された前記画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて前記画像基準位置を補正する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。An image for forming a reference color image for color misregistration correction on an image forming body, reading a passage timing of the reference color image, calculating a misregistration amount of another color image with respect to the reference color image, and correcting an image forming position. In the forming device,
An image forming unit having the image forming body, wherein an image reference position for forming a color image by writing image information to the image forming body is defined in advance;
Image detecting means for detecting a color image formed on the image forming body by the image forming means,
A color image is formed by writing image information of all colors for image reference position detection on the image forming body, and a position of the color image for image reference position detection formed on the image forming body is detected and detected. An image forming apparatus comprising: a control unit configured to correct the image reference position based on position information of the color image for detecting the image reference position.
各色毎に像形成体を有して前記像形成体に当該色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットと、
複数の前記像形成体に形成されたトナー像を転写する画像転写手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The image forming unit includes:
A plurality of image forming units having an image forming body for each color and forming a toner image of the color on the image forming body;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: an image transfer unit configured to transfer toner images formed on the plurality of image forming bodies.
色を重ね合わせて色画像を形成する1つの像形成体と、
前記像形成体に色画像を形成する複数の画像形成ユニットとを有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The image forming unit includes:
One image forming body that forms a color image by superimposing colors;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of image forming units that form a color image on the image forming body.
前記画像基準位置検出用の色画像は、
前記主走査方向に平行な線分と、当該主走査方向に対して所定の角度を有した線分とにより構成され、かつ、前記色ずれ補正用の色画像よりもサイズが大きいことを特徴とする請求項2及び3に記載の画像形成装置。When the width direction of the image transfer unit is the main scanning direction,
The color image for image reference position detection,
It is configured by a line segment parallel to the main scanning direction and a line segment having a predetermined angle with respect to the main scanning direction, and is larger in size than the color image for color shift correction. The image forming apparatus according to claim 2, wherein:
前記画像基準位置と画像基準位置検出用の色画像の各々の位置との間の位置ずれ量を算出し、
算出された位置ずれ量に基づいて前記画像形成手段による各色の画像情報の書込み位置を前記画像基準位置に合わせ込むように補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The control means,
Calculate the amount of displacement between the image reference position and each position of the color image for image reference position detection,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus corrects a writing position of the image information of each color by the image forming unit so as to match the writing position with the image reference position based on the calculated positional shift amount.
前記像形成体に画像基準位置検出用の全色の画像情報を書き込んで全ての色画像を形成し、当該像形成体に形成された前記画像基準位置検出用の色画像の位置を検出し、検出された前記画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて画像基準位置を補正する動作を画像基準位置補正モードとしたとき、
前記制御手段は、
前記色ずれ補正モードを実行する前に前記画像基準位置補正モードを実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。Forming a reference color image for color shift correction on the image forming body, reading a passage timing of the reference color image, calculating a position shift amount of another color image with respect to the reference color image, and correcting an image forming position. Set the operation to the color misregistration correction mode,
Writing all color image information for image reference position detection on the image forming body to form all color images, detecting the position of the color image for image reference position detection formed on the image forming body, When the operation of correcting the image reference position based on the detected position information of the image reference position detection color image is set to the image reference position correction mode,
The control means,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image reference position correction mode is executed before executing the color misregistration correction mode.
前記像形成体に色ずれ補正用の基準色画像を形成し、当該基準色画像の通過タイミングを読み取って、基準色画像に対する他の色画像の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正する動作を色ずれ補正モードとし、
前記像形成体に画像基準位置補正用の全色の画像情報を書き込んで全ての色画像を形成し、当該像形成体に形成された画像基準位置検出用の色画像の位置を検出し、検出された前記画像基準位置検出用の色画像の位置情報に基づいて前記画像基準位置を補正する動作を画像基準位置補正モードとしたとき、
前記色ずれ補正モードを実行する前に前記画像基準位置補正モードを実行することを特徴とする画像形成方法。A method of forming a color image on an image forming body based on image information for an arbitrary color,
Forming a reference color image for color shift correction on the image forming body, reading a passage timing of the reference color image, calculating a position shift amount of another color image with respect to the reference color image, and correcting an image forming position. Set the operation to the color misregistration correction mode,
Writing all color image information for image reference position correction to the image forming body to form all color images, and detecting and detecting the position of the color image for image reference position detection formed on the image forming body. When the operation of correcting the image reference position based on the position information of the color image for detecting the image reference position is an image reference position correction mode,
An image forming method comprising: executing the image reference position correction mode before executing the color misregistration correction mode.
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