JP2005202432A - Color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置に係り、特に、画像プロセス部によって形成した複数色のトナー画像を無端ベルト状の転写ベルト上に重ね合わせ形成した転写用カラー画像を転写媒体に転写するようにしたカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to a color image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like, and in particular, a plurality of color toner images formed by an image processing unit are formed on an endless belt-like transfer belt. The present invention relates to a color image forming apparatus which transfers a transfer color image to a transfer medium.
カラー画像形成装置の一方式として、静電写真方式の画像プロセス部によって形成した複数色のトナー画像を無端ベルト状の転写ベルト上に重ね合わせ形成した転写用カラー画像を転写媒体に転写するようにした方式がある。このような方式のカラー画像形成装置には、代表的にはタンデム型と呼ばれる構造のものが普及している。 As one type of color image forming apparatus, a transfer color image formed by superimposing a plurality of color toner images formed by an electrophotographic image process unit on an endless belt-like transfer belt is transferred to a transfer medium. There is a method. As a color image forming apparatus of such a system, a structure called a tandem type is typically used.
タンデム型を代表とする上記方式のカラー画像形成装置では、その構造上、各色間の位置合わせ技術が重要な課題となっている。各色の位置ずれの成分としては、主に次のようなものがある。 In the color image forming apparatus of the above system represented by the tandem type, the alignment technique between the respective colors is an important issue due to its structure. The following are mainly components for misregistration of each color.
・スキュー・副走査方向のレジストずれ・副走査方向のピッチムラ・主走査方向のレジストずれ・主走査方向の倍率誤差 ・ Skew ・ Registration deviation in the sub-scanning direction ・ Pitch unevenness in the sub-scanning direction ・ Registration deviation in the main scanning direction ・ Magnification error in the main scanning direction
このような各色の位置合わせについては、従来から様々な発明がなされている。 Various inventions have heretofore been made for such alignment of colors.
例えば、特許第2858735号(特許文献1)には、転写移動体(転写ベルト)上に形成された複数のマーク(補正パターン)の位置を検出し、基準色に対する他色との間の主走査方向及び副走査方向の位置ずれを自動的に補正するようにした技術が開示されている。 For example, in Japanese Patent No. 2858735 (Patent Document 1), the positions of a plurality of marks (correction patterns) formed on a transfer moving body (transfer belt) are detected, and main scanning between the reference color and other colors is performed. A technique is disclosed that automatically corrects misalignment in the direction and sub-scanning direction.
また、特許第2642351号(特許文献2)には、無端状搬送手段(転写ベルト)上に主走査方向に延びる直線からなる基準部とそれに対して斜めに延びる斜め線と(補正パターン)を形成し、基準部と斜め線との間隔の理想値と実際の検出間隔との比較から斜め線の主走査方向のずれ量を演算し、その結果に基づいて、主走査書出しタイミングクロックと書込みクロックとの少なくとも一方を補正し、これによって各色の主走査方向のずれ量を自動的に補正するようにした技術が開示されている。
カラー画像の形成を求める場合のユーザの要望は、その時々に応じて異なることがある。例えば、多少の時間がかかることは容認しながら精度が高い高品質な画像を要望することもあれば、それほどの精度は要求しないがより短時間でのプリントアウトを要望することもある。 The user's request for the formation of a color image may differ depending on the time. For example, a high-quality image with high accuracy may be requested while accepting that it takes some time, or a printout in a shorter time may be requested without requiring so much accuracy.
これに対し、カラー画像形成装置、とりわけ、タンデム型のような転写ベルトに各色を重ね合わせて形成したカラー画像を転写媒体に転写するような方式のカラー画像形成装置では、ただでさえプリントアウトまでに多くの時間を要する。このような状況の中で、前述したような各色の位置ずれ防止のための位置合わせ補正は、転写ベルトを用いるカラー画像形成形成装置においてプリント時間を長くする一因となっている。その反面で、転写ベルトを用いるカラー画像形成形成装置においては、高精度な色合わせを行なおうとする場合、各色の位置ずれを防止するための色合わせ補正が不可避であり、このような色合わせ補正を厳密に行なえば行なうほど、高品質な画像を得ることができる。 In contrast, in color image forming apparatuses, especially color image forming apparatuses that transfer a color image formed by superimposing each color on a transfer belt such as a tandem type onto a transfer medium, even a printout is possible. It takes a lot of time. Under such circumstances, the above-described alignment correction for preventing the color misregistration as described above is a cause of increasing the printing time in a color image forming apparatus using a transfer belt. On the other hand, in a color image forming and forming apparatus using a transfer belt, when high-precision color matching is to be performed, color matching correction is unavoidable to prevent misregistration of each color. The more accurate the correction, the higher the quality image can be obtained.
つまり、プリント時間の短縮化とプリント品質の高画質化とはトレードオフの関係にあり、両者を共に満足させることは困難である。このため、前述したようなその時々に応じて異なるユーザの要望を満足させ得ないという問題がある。 That is, there is a trade-off relationship between shortening the printing time and increasing the print quality, and it is difficult to satisfy both. For this reason, there exists a problem that the request | requirement of a different user according to the time as mentioned above cannot be satisfied.
本発明の目的は、プリント時間の短縮化とプリント品質の高画質化とについてその時々に応じて異なるユーザの要望を満足させることである。 An object of the present invention is to satisfy different users' demands from time to time for shortening printing time and improving print quality.
請求項1記載のカラー画像形成装置の発明は、画像プロセス部によって形成した複数色のトナー画像を無端ベルト状の転写ベルト上に重ね合わせて転写用カラー画像を形成し、この転写用カラー画像を転写媒体に転写するようにしたカラー画像形成装置において、前記画像プロセス部を含む被駆動物を駆動制御し、前記転写ベルト上に各色の位置ずれ補正用の補正パターンを形成する手段と、前記補正パターンの有無を検出する検知センサの出力値に基づいて前記補正パターンの形成位置を認識する手段と、前記補正パターンの形成位置の認識結果に基づいて、各色の位置ずれを防止するために前記被駆動物の駆動制御に際して加える補正値を算出する手段と、前記転写媒体上にカラー画像を形成するに際して、前記補正値に基づいて前記被駆動物を駆動制御する手段と、を具備し、前記補正パターンを形成し認識し前記補正値を算出しこの補正値に基づいて前記被駆動物を駆動制御する各色の位置合わせ処理について異なる複数の処理を実行する実行モードを有し、各実行モードが選択可能である。 The color image forming apparatus according to claim 1 forms a color image for transfer by superimposing a plurality of color toner images formed by the image processing section on an endless belt-shaped transfer belt, and the color image for transfer is formed. In the color image forming apparatus configured to transfer to a transfer medium, means for driving and controlling a driven object including the image processing unit, and forming a correction pattern for correcting misregistration of each color on the transfer belt, and the correction Means for recognizing the formation position of the correction pattern based on an output value of a detection sensor for detecting the presence or absence of a pattern, and the detection target for preventing positional deviation of each color based on the recognition result of the formation position of the correction pattern. Means for calculating a correction value to be applied during drive control of the driven object, and when forming a color image on the transfer medium, Means for controlling the driving of the animal, and forming and recognizing the correction pattern, calculating the correction value, and performing a plurality of different processes on the alignment processing of each color for driving and controlling the driven object based on the correction value Each execution mode can be selected.
したがって、様々な使用場面に応じた最適な位置合わせ処理が選択可能である。 Therefore, it is possible to select an optimum alignment process according to various usage scenes.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のカラー画像形成装置において、前記実行モードの一つとして、前記位置合わせ処理を複数回行なう第1のモードを有する。 According to a second aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first aspect, as one of the execution modes, there is a first mode in which the alignment process is performed a plurality of times.
このような第1のモードは、各色の位置ずれ補正精度が要求される使用場面で選択されることで、各色の位置ずれ補正精度の向上が図られる。 Such a first mode is selected in a usage scene that requires the positional deviation correction accuracy of each color, thereby improving the positional deviation correction accuracy of each color.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のカラー画像形成装置において、前記位置合わせ処理は、スキュー補正、主走査倍率補正及び主走査・副走査レジスト補正というシーケンスで実行される。 According to a third aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first or second aspect, the alignment process is executed in a sequence of skew correction, main scanning magnification correction, and main scanning / sub-scanning registration correction.
これにより、各色の位置ずれ補正精度が向上する。 Thereby, the positional deviation correction accuracy of each color is improved.
請求項4記載の発明は、請求項1又は2記載のカラー画像形成装置において、前記実行モードの一つとして、前記第1のモードに比べて、前記位置合わせ処理における前記補正パターンを形成し認識し前記補正値を算出しこの補正値に基づいて前記被駆動物を駆動制御するという各処理の回数が少ない第2のモードを有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first or second aspect, as one of the execution modes, the correction pattern in the alignment process is formed and recognized as compared with the first mode. And a second mode in which the number of each process of calculating the correction value and controlling the driving of the driven object based on the correction value is small.
このような第2のモードは、各色の位置ずれ補正処理を短時間で完了したい使用場面で選択されることで、各色の位置ずれ補正処理に要する時間の短縮が図られる。 Such a second mode is selected in a usage scene where the color misregistration correction process for each color is desired to be completed in a short time, thereby reducing the time required for the color misregistration correction process for each color.
請求項5記載の発明は、請求項1、2又は5記載のカラー画像形成装置において、前記位置合わせ処理は、主走査倍率補正及び主走査・副走査レジスト補正についての処理を含み、スキュー補正についての処理を含まない。 According to a fifth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first, second, or fifth aspect, the alignment processing includes processing for main scanning magnification correction and main scanning / sub-scanning resist correction, and for skew correction. Does not include the processing.
これにより、各色の位置ずれ補正処理に要する時間の短縮が図られる。 As a result, the time required for the misregistration correction process for each color can be shortened.
請求項6記載の発明は、請求項1、2又は4記載のカラー画像形成装置において、1回の前記補正パターンの形成及び認識結果に基づいて主走査倍率補正と主走査レジスト補正と実行する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first, second, or fourth aspect, main scanning magnification correction and main scanning registration correction are executed based on a result of forming and recognizing the correction pattern once.
これにより、各色の位置ずれ補正処理に要する時間の短縮が図られる。 As a result, the time required for the misregistration correction process for each color can be shortened.
請求項7記載の発明は、請求項4記載のカラー画像形成装置において、前記第2のモードは、プリントジョブ中に割込んで実行される。 According to a seventh aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the fourth aspect, the second mode is executed by interrupting a print job.
これにより、各色の位置ずれ補正処理を含むプリントジョブ全体での所用時間の短縮が図られる。 As a result, the time required for the entire print job including the misregistration correction processing for each color can be shortened.
請求項8記載の発明は、請求項4記載のカラー画像形成装置において、前記第2のモードは、プリント要求に応じて実行されるプリント動作の直前に実行される。 According to an eighth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the fourth aspect, the second mode is executed immediately before a print operation executed in response to a print request.
これにより、各色の位置ずれ補正処理を含むプリントジョブ全体での所用時間の短縮が図られる。 As a result, the time required for the entire print job including the misregistration correction processing for each color can be shortened.
請求項1記載のカラー画像形成装置の発明は、画像プロセス部によって形成した複数色のトナー画像を無端ベルト状の転写ベルト上に重ね合わせて転写用カラー画像を形成し、この転写用カラー画像を転写媒体に転写するようにしたカラー画像形成装置において、前記画像プロセス部を含む被駆動物を駆動制御し、前記転写ベルト上に各色の位置ずれ補正用の補正パターンを形成する手段と、前記補正パターンの有無を検出する検知センサの出力値に基づいて前記補正パターンの形成位置を認識する手段と、前記補正パターンの形成位置の認識結果に基づいて、各色の位置ずれを防止するために前記被駆動物の駆動制御に際して加える補正値を算出する手段と、前記転写媒体上にカラー画像を形成するに際して、前記補正値に基づいて前記被駆動物を駆動制御する手段と、を具備し、前記補正パターンを形成し認識し前記補正値を算出しこの補正値に基づいて前記被駆動物を駆動制御する各色の位置合わせ処理について異なる複数の処理を実行する実行モードを有し、各実行モードが選択可能であるので、ユーザは、様々な使用場面に応じた最適な位置合わせ処理を選択することができる。 The color image forming apparatus according to claim 1 forms a color image for transfer by superimposing a plurality of color toner images formed by the image processing section on an endless belt-shaped transfer belt, and the color image for transfer is formed. In the color image forming apparatus configured to transfer to a transfer medium, means for driving and controlling a driven object including the image processing unit, and forming a correction pattern for correcting misregistration of each color on the transfer belt, and the correction Means for recognizing the formation position of the correction pattern based on an output value of a detection sensor for detecting the presence or absence of a pattern, and the detection target for preventing positional deviation of each color based on the recognition result of the formation position of the correction pattern. Means for calculating a correction value to be applied during drive control of the driven object, and when forming a color image on the transfer medium, Means for controlling the driving of the animal, and forming and recognizing the correction pattern, calculating the correction value, and performing a plurality of different processes on the alignment processing of each color for driving and controlling the driven object based on the correction value Since each execution mode can be selected, the user can select an optimum alignment process according to various usage scenes.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のカラー画像形成装置において、前記実行モードの一つとして、前記位置合わせ処理を複数回行なう第1のモードを有するので、各色の位置ずれ補正精度が要求される使用場面で第1のモードを選択することで、各色の位置ずれ補正精度の向上を図ることができ、したがって、高画質化の実現に寄与することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first aspect, as one of the execution modes, there is a first mode in which the alignment process is performed a plurality of times. By selecting the first mode in the required usage scene, it is possible to improve the positional deviation correction accuracy of each color, and thus contribute to the realization of high image quality.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のカラー画像形成装置において、前記位置合わせ処理は、スキュー補正、主走査倍率補正及び主走査・副走査レジスト補正というシーケンスで実行されるので、各色の位置ずれ補正精度の向上を図ることができ、したがって、高画質化の実現に寄与することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first or second aspect, the alignment processing is executed in a sequence of skew correction, main scanning magnification correction, and main scanning / sub-scanning registration correction. It is possible to improve the positional deviation correction accuracy of each color, and thus contribute to the realization of high image quality.
請求項4記載の発明は、請求項1又は2記載のカラー画像形成装置において、前記実行モードの一つとして、前記第1のモードに比べて、前記位置合わせ処理における前記補正パターンを形成し認識し前記補正値を算出しこの補正値に基づいて前記被駆動物を駆動制御するという各処理の回数が少ない第2のモードを有するので、各色の位置ずれ補正処理を短時間で完了したい使用場面で第2のモードを選択することで、各色の位置ずれ補正処理に要する時間の短縮を図ることができ、したがって、ユーザの待ち時間を短縮することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first or second aspect, as one of the execution modes, the correction pattern in the alignment process is formed and recognized as compared with the first mode. Since there is a second mode in which the number of times of each process of calculating the correction value and controlling the driven object based on the correction value is small, it is desired to complete the positional deviation correction process for each color in a short time Thus, by selecting the second mode, it is possible to reduce the time required for the color misregistration correction processing of each color, and therefore it is possible to reduce the waiting time of the user.
請求項5記載の発明は、請求項1、2又は5記載のカラー画像形成装置において、前記位置合わせ処理は、主走査倍率補正及び主走査・副走査レジスト補正についての処理を含み、スキュー補正についての処理を含まないので、各色の位置ずれ補正処理に要する時間の短縮を図ることができ、したがって、ユーザの待ち時間を短縮することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first, second, or fifth aspect, the alignment processing includes processing for main scanning magnification correction and main scanning / sub-scanning resist correction, and for skew correction. Therefore, it is possible to reduce the time required for the color misregistration correction process for each color, and therefore it is possible to reduce the waiting time of the user.
請求項6記載の発明は、請求項1、2又は4記載のカラー画像形成装置において、1回の前記補正パターンの形成及び認識結果に基づいて主走査倍率補正と主走査レジスト補正と実行するので、各色の位置ずれ補正処理に要する時間の短縮を図ることができ、したがって、ユーザの待ち時間を短縮することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first, second, or fourth aspect, the main scanning magnification correction and the main scanning registration correction are executed based on a result of forming and recognizing the correction pattern once. Thus, it is possible to reduce the time required for the color misregistration correction processing of each color, and therefore it is possible to reduce the waiting time of the user.
請求項7記載の発明は、請求項4記載のカラー画像形成装置において、前記第2のモードは、プリントジョブ中に割込んで実行されるので、各色の位置ずれ補正処理を含むプリントジョブ全体での所用時間の短縮を図ることができ、したがって、ユーザの待ち時間を短縮することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the fourth aspect, since the second mode is executed by interrupting the print job, the entire print job including a misregistration correction process for each color is performed. Therefore, the required time can be shortened, and thus the waiting time of the user can be shortened.
請求項8記載の発明は、請求項4記載のカラー画像形成装置において、前記第2のモードは、プリント要求に応じて実行されるプリント動作の直前に実行されるので、各色の位置ずれ補正処理を含むプリントジョブ全体での所用時間の短縮を図ることができ、したがって、ユーザの待ち時間を短縮することができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the fourth aspect, the second mode is executed immediately before a print operation executed in response to a print request. Thus, it is possible to shorten the time required for the entire print job including the user, and therefore, it is possible to reduce the waiting time of the user.
本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態は、タンデム型のカラー画像形成装置への適用例である。 This embodiment is an example applied to a tandem type color image forming apparatus.
図1は、カラー画像形成装置の作像原理を説明するための画像プロセス部及び転写ベルトの正面図である。 FIG. 1 is a front view of an image processing unit and a transfer belt for explaining an image forming principle of a color image forming apparatus.
各々異なる色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:K)の画像を形成する画像プロセス部1が、転写媒体としての転写紙2を搬送する転写ベルト3に沿って一列に配置されている。転写ベルト3は、駆動回転する駆動ローラ4と従動回転する従動ローラ5との間に架設されており、駆動ローラ4の回転によって図1中の矢印方向に回転駆動される。転写ベルト3の下部には、転写紙2が収納された給紙トレイ6が備えられている。この給紙トレイ6に収納された転写紙2のうち最上位置にある転写紙2は、画像形成時に転写ベルト3に向けて給紙され、静電吸着によって転写ベルト3上に吸着される。吸着された転写紙2は、第1の画像プロセス部1(イエロー)に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。
第1の画像プロセス部1(イエロー)は、感光体ドラム7Yと、この感光体ドラム7Yの周囲に配置された帯電器8Y、露光器9、現像器10Y及び感光体クリーナ11Yから構成されている。感光体ドラム7Yの表面は、帯電器8Yで一様に帯電された後、露光器9によりイエローの画像に対応したレーザ光LYで露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器10Yで現像され、感光体ドラム上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム7Yと転写ベルト3上の転写紙2とが接する位置(転写位置)で、転写器12Yによって転写紙2に転写され、これによって、転写紙2上に単色(イエロー)の画像が形成される。転写が終わった感光体ドラム7Yでは、ドラム表面に残った不要なトナーが感光体クリーナ11Yによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。 The first image processing unit 1 (yellow) includes a photosensitive drum 7Y and a charger 8Y, an exposure unit 9, a developing unit 10Y, and a photosensitive cleaner 11Y arranged around the photosensitive drum 7Y. . The surface of the photosensitive drum 7Y is uniformly charged by the charger 8Y, and then exposed by the exposure device 9 with the laser light LY corresponding to the yellow image, thereby forming an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed by the developing device 10Y, and a toner image is formed on the photosensitive drum. This toner image is transferred to the transfer paper 2 by the transfer device 12Y at a position (transfer position) where the photosensitive drum 7Y and the transfer paper 2 on the transfer belt 3 are in contact with each other. ) Is formed. In the photoreceptor drum 7Y after the transfer, unnecessary toner remaining on the drum surface is cleaned by the photoreceptor cleaner 11Y to prepare for the next image formation.
このように、第1の画像プロセス部1(イエロー)で単色(イエロー)を転写された転写紙2は、転写ベルト3によって第2の画像プロセス部1(マゼンタ)に搬送される。ここでも同様に、感光体ドラム7M上に形成されたトナー像(マゼンタ)が転写紙2上に重ねて転写される。転写紙2は、さらに、第3の画像プロセス部1(シアン)と第4の画像プロセス部1(ブラック)とに順に搬送され、同様に、形成されたトナー像が転写紙2に転写され、これによって転写紙2上にカラー画像を形成してゆく。なお、第2〜第4の画像プロセス部1(マゼンタ、シアン、ブラック)は、第1の画像プロセス部1(イエロー)と同様の構造なので、その説明は省略する。 As described above, the transfer paper 2 on which the single color (yellow) is transferred by the first image processing unit 1 (yellow) is conveyed to the second image processing unit 1 (magenta) by the transfer belt 3. Similarly, the toner image (magenta) formed on the photosensitive drum 7M is transferred onto the transfer paper 2 in a similar manner. The transfer paper 2 is further conveyed in order to the third image processing unit 1 (cyan) and the fourth image processing unit 1 (black), and similarly, the formed toner image is transferred to the transfer paper 2. As a result, a color image is formed on the transfer paper 2. Note that the second to fourth image processing units 1 (magenta, cyan, and black) have the same structure as the first image processing unit 1 (yellow), and a description thereof will be omitted.
そして、第4の画像プロセス部1を通過してカラー画像が形成された転写紙2は、転写ベルト3から剥離され、定着器13にて定着された後、排紙される。
Then, the transfer paper 2 on which the color image is formed by passing through the fourth
図2は、転写ベルト3上に補正パターン14が形成された様子を示す転写ベルト3の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of the transfer belt 3 showing a state in which the
図1に示したタンデム型のカラー画像形成装置においては、その構成上、各色間の位置合わせ技術が重要な課題となる。各色の位置ずれの成分としては、前述したように、主に次のようなものがある。 In the tandem type color image forming apparatus shown in FIG. 1, an alignment technique between colors becomes an important issue because of its configuration. As described above, the components of misregistration of each color mainly include the following.
・スキュー・副走査方向のレジストずれ・副走査方向のピッチムラ・主走査方向のレジストずれ・主走査方向の倍率誤差 ・ Skew ・ Registration deviation in the sub-scanning direction ・ Pitch unevenness in the sub-scanning direction ・ Registration deviation in the main scanning direction ・ Magnification error in the main scanning direction
そこで、本実施の形態のカラー画像形成装置では、転写紙2に対して実際のカラー画像形成動作を行なうに先立ち、各色の位置ずれ補正を行なう。そのために、まず、転写ベルト3上に各色の位置ずれ補正用の補正パターン14を形成し、これを2つの検知用の検知センサ15、16で検出する。そこで、本実施の形態では、2つの検知センサ15、16を転写ベルト3における主走査方向の両端に配置し、転写ベルト3には、各々の検知センサ15、16の配置位置に対応させて補正パターン14を形成する。このような補正パターン14は、転写ベルト3が転動移動し、検知センサ15、16を順に通過することによって検出される。
Therefore, in the color image forming apparatus of the present embodiment, before performing the actual color image forming operation on the transfer paper 2, the color misregistration is corrected. For this purpose, first, a
本実施の形態のカラー画像形成装置では、補正パターン14を検出すると、その検出結果から、各種のずれ量や補正量を演算し、各ずれ成分の補正を以下のように行なう。
In the color image forming apparatus of the present embodiment, when the
図3は、電気的なハードウエア構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing an electrical hardware configuration.
図3に示すブロック図に基づいて、検知センサ15、16に検出されたデータを処理し設定(補正)するための構成及び機能を説明する。まず、検知センサ15、16から得られた信号は、AMP17によって増幅され、フィルタ18によってライン検知の信号成分のみを通過させ、A/D変換器19によってアナログデータからデジタルデータへと変換される。データのサンプリングは、サンプリング制御部20によって制御され、サンプリングされたデータはFIFOメモリ21に格納される。
A configuration and function for processing and setting (correcting) data detected by the
一通り補正パターン14の検知が終了した後、格納されていたデータはI/Oポート22を介し、データバス23によりCPU24及びRAM25にロードされ、CPU24に、種々のずれ量を算出するための演算処理を行なう。また、CPU24には、I/Oポート22を介し図示しないオペレーションパネル又はプリンタドライバからの各ずれ成分の微調整量の情報が入力され、最終的な補正量を算出する。この処理については、後述する。
After the detection of the
CPU24は、求めた各種補正量に基づき、スキュー補正、主レジストの変更、副レジストの変更及び倍率誤差に基づく画像周波数の変更を実行するために、転写ベルト3の駆動源である図示しないステッピングモータの駆動及び書込制御基板26に対してその設定を行なう。書込制御基板26は、主レジスト及び副レジストの制御と共に、出力周波数を非常に細かく設定できるデバイス、例えばVCO(voltage controlled oscillator)を利用したクロックジェネレータ等を各色について備えている。本実施の形態のカラー画像形成装置では、その出力を画像クロックとして用いている。
The
さらに、CPU24は、検知センサ15、16からの検知信号を適当なタイミングでモニタしており、転写ベルト3及び検知センサ15、16の発光部の劣化等が起こっても、補正パターン14を確実に検知することができるように、発光量制御部27によって発光量を制御し、これにより、検知センサ15、16の受光部からの受光信号のレベルが常に一定となるようにしている。
Further, the
一方、ROM28には、種々のずれ量を演算するためのプログラムを始め、各種のプログラムが格納してある。また、アドレスバス29によって、ROMアドレス、RAMアドレス、各種入出力機器の指定を行っている。
On the other hand, the ROM 28 stores various programs including a program for calculating various deviation amounts. The
ここで、本実施の形態のカラー画像形成装置における補正パターン14の検出結果に基づく各種のずれ量や補正量の演算、各ずれ成分の補正の手法について説明する。
Here, various shift amounts and correction amount calculations based on the detection result of the
まず、スキューずれの補正について説明する。スキューずれの補正は、露光器9の内部にある各色のレーザ光を折り返すための図示しないミラーの傾きを変更することによってなされる。ミラーに傾きを変更するためにミラーを付勢するための駆動源としては、例えば、ステッピングモータが用いられる。 First, correction of skew deviation will be described. The skew deviation is corrected by changing the inclination of a mirror (not shown) for turning back the laser beams of the respective colors in the exposure unit 9. For example, a stepping motor is used as a drive source for biasing the mirror to change the tilt of the mirror.
次いで、副走査方向の書き出しタイミングの補正について図4のタイミングチャートを用いて説明する。図4は、副走査方向の書き出しタイミングを補正する際の各種信号のタイミングを示すタイミングチャートである。この場合、補正分解能は1dot であるとする。 Next, correction of the writing timing in the sub-scanning direction will be described with reference to the timing chart of FIG. FIG. 4 is a timing chart showing the timing of various signals when correcting the writing start timing in the sub-scanning direction. In this case, it is assumed that the correction resolution is 1 dot.
図4に示すように、副走査方向の画像領域信号(書込みenable信号)は、同期検知信号のタイミングで書き出しを調整している。今、補正パターン14を検知し所定の演算をした結果、1dot 書き出し位置を早くしたい場合、図4に示すように、同期検知信号1つ分早く、書込みenable信号をアクティブにすれば良い。
As shown in FIG. 4, the image area signal (write enable signal) in the sub-scanning direction is adjusted for writing at the timing of the synchronization detection signal. As a result of detecting the
次いで、主走査方向の書き出しタイミングの補正について図5のタイミングチャートを用いて説明する。図5は、主走査方向の書き出しタイミングを補正する際の各種信号のタイミングを示すタイミングチャートである。この場合、補正分解能は1dot であるとする。 Next, correction of the writing timing in the main scanning direction will be described with reference to the timing chart of FIG. FIG. 5 is a timing chart showing the timing of various signals when correcting the writing start timing in the main scanning direction. In this case, it is assumed that the correction resolution is 1 dot.
まず、画像書込みクロックは、同期検知信号の立ち下がりエッジにより、各ラインともに正確に位相の合ったクロックが得られるようになっている。このクロック信号に同期して画像の書込みが行われるが、主走査方向の画像書込みenable信号もこのクロックに同期して作られている。今、補正パターン14を検知し所定の演算をした結果、1dot 書き出し位置を早くしたい場合、図5に示すように、1クロック分早く書込みenable信号をアクティブにすれば良い。
First, the image writing clock is obtained in such a manner that a clock in which each line is accurately in phase is obtained by the falling edge of the synchronization detection signal. Image writing is performed in synchronization with this clock signal, but an image writing enable signal in the main scanning direction is also generated in synchronization with this clock. Now, as a result of detecting the
次いで、主走査方向の倍率補正について図5を参照しながら説明する。補正パターン14を検知し所定の演算をした結果、主走査方向の倍率が基準色(補正パターン中のある一色)に対してずれているときは、周波数を非常に小さいステップで変更できるデバイス、例えばクロックジェネレータ等を用いることにより倍率を変更することができる。
Next, magnification correction in the main scanning direction will be described with reference to FIG. As a result of detecting the
以上説明した通り、本実施の形態のカラー画像形成装置では、スキューずれ、副走査方向の書き出しタイミングの補正、主走査方向の書き出しタイミングの補正及び主走査方向の倍率補正を実行する。このような各種の各色位置合わせ補正は、ROM28に格納された種々のずれ量を演算して画像プロセス部1等の各被駆動物を駆動制御するためのプログラムに従ったCPU24の演算処理に基づき実行される。
As described above, in the color image forming apparatus of the present embodiment, skew deviation, sub-scan direction write timing correction, main scan direction write timing correction, and main scan direction magnification correction are executed. Such various color registration corrections are based on arithmetic processing of the
そして、本実施の形態のカラー画像形成装置は、このような各色の位置ずれ防止のための位置合わせ補正のための処理モードとして、複数の実行モードを有しており、各実行モードをユーザ選択可能としている。つまり、本実施の形態のカラー画像形成装置においては、各色の位置ずれを防止するために各色の位置合わせ処理が不可避であるが、そのための位置合わせ補正の実行にはある程度時間が必要である。通常、補正精度と実行時間とはトレードオフの関係にある。そこで、本実施の形態では、その時々に応じて異なるユーザの要望を考慮し、複数の補正実行モードを用意しておき、様々な使用場面において最適な実行モードにて各色の位置合わせを行なうことで、ユーザの満足度の向上を図っている。 The color image forming apparatus of the present embodiment has a plurality of execution modes as processing modes for alignment correction for preventing such color misregistration, and each execution mode is selected by the user. It is possible. That is, in the color image forming apparatus of the present embodiment, the alignment process for each color is inevitable in order to prevent the misregistration of each color, but it takes some time to perform the alignment correction for that purpose. Usually, the correction accuracy and the execution time are in a trade-off relationship. Therefore, in the present embodiment, in consideration of different user needs depending on the occasion, a plurality of correction execution modes are prepared, and each color is aligned in an optimal execution mode in various usage situations. Therefore, the user satisfaction is improved.
本実施の形態のカラー画像形成装置では、まず、第1のモードとして、補正精度を重視したモードを備えている。このモードは、転写ベルト3上に補正パターン14を形成し、検知センサ15、16の出力に応じてその補正パターン14を認識し、その認識結果に基づいて補正値を算出し、この補正値に基づいて画像プロセス部1等の被駆動物を駆動制御する各色の位置合わせ処理、つまり、補正パターン14の形成、検知、演算、補正の各動作を複数回行なう処理である。
In the color image forming apparatus of the present embodiment, first, as a first mode, a mode in which correction accuracy is emphasized is provided. In this mode, a
図6は、第1のモードでの各色の位置合わせ補正処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the alignment correction process for each color in the first mode.
第1のモードでは、まず、スキュー補正用の補正パターン14を形成する(ステップS101))。そして、その補正パターン14を検知する検知センサ15、16の出力に基づいてその補正パターン14を認識し(ステップS102)、その認識結果に基づいてスキュー補正量を算出し(ステップS103)、その後、スキュー補正を実行する(ステップS104)。スキュー補正は、前述したように、露光器9の内部にある各色のレーザ光を折り返すための図示しないミラーの傾きを変更することによってなされる。つまり、CPU24が、そのようなミラーを付勢する例えばステッピングモータを駆動制御するための信号を出力させることにより実行される。
In the first mode, first, a
次に、主走査倍率補正用の補正パターン14を形成する(ステップS105)。そして、その補正パターン14を検知する検知センサ15、16の出力に基づいてその補正パターン14を認識し(ステップS106)、その認識結果に基づいて主走査倍率補正量を算出し(ステップS107)、その後、主走査倍率補正を実行する(ステップS108)。
Next, a
次に、主副レジスト補正用の補正パターン14を形成する(ステップS109)。そして、その補正パターン14を検知する検知センサ15、16の出力に基づいてその補正パターン14を認識し(ステップS110)、その認識結果に基づいて主副レジスト補正量を算出し(ステップS111)、その後、主副レジスト補正を実行する(ステップS112)。
Next, a
このように、第1のモードにおいて、補正パターン14の形成、検知、演算、補正の各動作を複数回行なうのは、スキューを補正すると主走査倍率や主副レジストにもずれが生じ、さらに主走査倍率を補正すると主走査レジストにもずれが生じるためである。よって、ずれ成分を補正する順番(シーケンス)も重要であり、前述したような順番(シーケンス)で各色の位置合わせ補正が実行される結果、その補正精度の向上が図られ、高画質化が実現する。
As described above, in the first mode, the operations of forming, detecting, calculating, and correcting the
なお、このような第1のモードは、例えば、ユーザがプリンタドライバ上やオペレーションパネル上から位置合わせ実行の指示があったときに行なわれる。 Such a first mode is performed, for example, when the user gives an instruction to execute alignment from the printer driver or the operation panel.
本実施の形態のカラー画像形成装置では、第2のモードとして、実行時間の短縮を重視した各色の色合わせ実行モードを備えている。この実行モードは、前述の第1のモードに比べ、補正パターンの形成、検知、演算、補正回数が少ない。 The color image forming apparatus according to the present embodiment includes a color matching execution mode for each color that places importance on shortening the execution time as the second mode. This execution mode has fewer correction pattern formations, detections, calculations, and corrections than the first mode described above.
図7は、第2のモードでの各色の位置合わせ補正処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the alignment correction process for each color in the second mode.
第2のモードでは、まず、主走査倍率、主副レジスト補正用の補正パターン14を形成する(ステップS201)。そして、その補正パターン14を検知する検知センサ15、16の出力に基づいてその補正パターン14を認識し(ステップS202)、その認識結果に基づいて主走査倍率補正量を算出し(ステップS203)、主副レジスト補正量を算出し(ステップS203)、主走査倍率補正を実行し(ステップS205)、主副レジスト補正を実行する(ステップS206)。この場合、ステップS203とステップS204とが実行される順番は逆でも良く、ステップS205とステップS206とが実行される順番も逆でも良い。
In the second mode, first, a
スキューずれ量は、ずれ成分としては画像上で目立ちにくい特性を持っているので、この第2のモードでは、スキュー補正は行なわれない。 Since the skew deviation amount has a characteristic that is not noticeable on the image as a deviation component, skew correction is not performed in the second mode.
また、本実施の形態では、主走査倍率補正と主走査レジスト補正とを1回の補正パターン14の認識結果のみに基づいて行なう。ところが、前述したように、主走査倍率を補正すると主走査レジストにもずれが生じてしまうことから、そのまま主走査倍率補正と主走査レジスト補正とを実行すると、位置合わせ補正量にずれが生じてしまう。そこで、本実施の形態では、主走査倍率を変更したときに生じる主走査レジストずれ量を予測し、検知結果から算出される実際の主走査レジストずれ量と合わせて補正する。
In the present embodiment, the main scanning magnification correction and the main scanning registration correction are performed based only on the recognition result of one
このような第2のモードは、プリントジョブ中に割込んで位置合わせを行なうときに実行される。 Such a second mode is executed when positioning is performed by interrupting the print job.
また、第2のモードは、プリント要求があった際にプリント直前に各色の位置合わせを行い、各色の位置を合わせてからプリントを許可する場合にも実行される。 The second mode is also executed when each color is aligned immediately before printing when printing is requested, and printing is permitted after the positions of each color are aligned.
このような場合には、各色の位置合わせに要する時間を極力短くしたいという要求があるため、第2のモードが有効である。 In such a case, the second mode is effective because there is a request to shorten the time required for alignment of each color as much as possible.
1・・・画像プロセス部、2・・・転写媒体(転写紙)、3・・・転写ベルト、14・・・補正パターン、15、16・・・検知センサ。
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