JP2008096856A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of highly precisely measuring the position of a toner image without being affected by a noise and also highly precisely positioning respective color toner images while making the apparatus low in cost and high in operating speed. <P>SOLUTION: A solid image patch pattern formed on an intermediate transfer body is detected by an optical sensor, and the positions Mmax1 and Mmin1 on the intermediate transfer body in the conveying direction are detected, where the maximum value VSmax1 and the minimum value VSmin1 of the output voltage are respectively detected. A belt-like image patch pattern whose width in the conveying direction becomes equal to a distance difference (Mmax1-Mmin1) between the detected positions in the conveying direction is formed on the intermediate transfer body. The belt-like image patch pattern is detected by the optical sensor, and then, the center position of the belt-like image patch pattern is detected based on the output voltage of the sensor, then, the position of the toner image to be formed on the intermediate transfer body is measured. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、カラー画像が形成される中間転写体上に形成した画像パッチパターンを光学センサで測定してその測定結果に基いて作像条件や作像タイミングを調整する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and more particularly, an optical image of an image patch pattern formed on an intermediate transfer body on which a color image is formed. The present invention relates to an image forming apparatus that measures with a sensor and adjusts image forming conditions and image forming timing based on the measurement result.

従来から、カラー複写機等の画像形成装置において、色ズレがなく画質が良好なカラー画像を形成するために、作像条件の調整(プロセスコントロール)をおこなう技術が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。
詳しくは、画像濃度の安定化や各色トナー像の位置合わせのために、中間転写体上に、所定の条件によってベタ画像や帯状画像のようなテスト画像パッチパターンを形成する。そして、その画像パッチパターンを光学センサで読み取って、その状態を種々の方法で計測することにより、現像部へのトナー補給や、画像形成条件や、露光書き出しタイミング等を制御している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a color copying machine, a technique for adjusting image forming conditions (process control) in order to form a color image with good image quality without color misregistration (for example, (See Patent Document 1).
More specifically, a test image patch pattern such as a solid image or a belt-like image is formed on the intermediate transfer member according to predetermined conditions in order to stabilize the image density and align each color toner image. Then, the image patch pattern is read by an optical sensor, and the state is measured by various methods, thereby controlling toner replenishment to the developing unit, image forming conditions, exposure writing timing, and the like.

特許文献1等には、現像部(現像ローラ)に印加される現像バイアス電圧を調整することにより、ベタ画像パッチパターンのトナー付着量を制御する技術が開示されている。
また、特許文献2等には、中間転写ベルト(中間転写体)上に帯状画像パッチパターンを形成して、トナー像の位置を測定して各色のトナー像の位置合わせをおこなう技術が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260 discloses a technique for controlling the toner adhesion amount of the solid image patch pattern by adjusting the developing bias voltage applied to the developing unit (developing roller).
Patent Document 2 and the like disclose a technique for forming a belt-like image patch pattern on an intermediate transfer belt (intermediate transfer member), measuring the position of the toner image, and aligning the toner images of the respective colors. Yes.

ここで、各色トナー像の位置合わせをおこなうためにトナー像の位置を測定するには、使用する中間転写体の表面特性に応じて、光学センサや測定方法を選定する必要がある。光学センサは、大別すると、正反射光を受光する正反射型のものと、正反射光を除いた拡散反射光だけを受光する拡散反射型のものと、がある。一般的に、感光体や中間転写体の素地が高い光沢性を有する場合には正反射型の光学センサが用いられ、素地の光沢性が低い場合には拡散反射型の光学センサが用いられる。ただし、拡散反射型の光学センサは黒色のトナー像を測定できないため、1種類の光学センサで黒色を含む複数色のトナー像を測定する場合には、正反射型の光学センサが用いられる。   Here, in order to measure the position of the toner image in order to align each color toner image, it is necessary to select an optical sensor and a measuring method according to the surface characteristics of the intermediate transfer member to be used. Optical sensors are roughly classified into a regular reflection type that receives regular reflection light and a diffuse reflection type that receives only diffuse reflection light excluding regular reflection light. In general, a regular reflection type optical sensor is used when the substrate of the photosensitive member or the intermediate transfer member has high glossiness, and a diffuse reflection type optical sensor is used when the substrate has low glossiness. However, since the diffuse reflection type optical sensor cannot measure a black toner image, a regular reflection type optical sensor is used when measuring a plurality of color toner images including black with one type of optical sensor.

ところが、正反射型の光学センサは、入射角及び反射角が同じ光路を正反射光が通過するために、光学センサの測定領域を小さく設定すると、光学センサの取り付け位置がずれたとき等に正反射点が測定領域から外れてしまい、光学センサの出力電圧が急激に減少するという不具合が発生する。
これに対して、光学センサの測定領域を大きく設定すると、正反射点周辺の拡散反射成分が多く入るようになる。ここで、正反射成分のトナー像に対する出力電圧の変化に対して、拡散反射成分のトナー像に対する出力電圧の変化は増減が逆であるため、光学センサに拡散反射成分が入るほど光学センサの感度は悪化する。
However, the specular reflection type optical sensor has a specular reflection light that passes through the optical path with the same incident angle and reflection angle. The reflection point deviates from the measurement region, causing a problem that the output voltage of the optical sensor is rapidly reduced.
On the other hand, when the measurement area of the optical sensor is set large, a large amount of diffuse reflection components around the regular reflection point are included. Here, since the change in the output voltage for the toner image of the diffuse reflection component is opposite to the change in the output voltage for the toner image of the regular reflection component, the sensitivity of the optical sensor increases as the diffuse reflection component enters the optical sensor. Will get worse.

一方、各色トナー像の位置合わせをおこなうための測定方法は、大別すると、帯状画像パッチパターンを読み取って直接的にトナー像位置を測定する方法と、2色の帯状画像パッチパターンを組にして双方の相対位置を少しずつずらしていき平均反射量を測定して2色間の相対位置を測定する方法とがある(例えば、特許文献2参照)。
前者の測定方法は、画像パッチパターンの数が比較的少なくても測定可能であるが、光学センサの測定領域を絞らないと測定の精度を上げることができず、ノイズに対しても弱い。後者の測定方法は、拡散反射型の光学センサを用いることができて測定領域を大きく設定できるため、ノイズや取り付け誤差に強く、素地の光沢や反射率の影響を受けにくい反面、画像パッチパターンの数を多くとる必要がある。
On the other hand, the measurement methods for aligning the color toner images can be broadly divided into a method of directly measuring the toner image position by reading a belt-like image patch pattern and a two-color belt-like image patch pattern. There is a method in which the relative positions of the two colors are measured by gradually shifting the relative positions of the two and measuring the average reflection amount (see, for example, Patent Document 2).
The former measurement method allows measurement even when the number of image patch patterns is relatively small. However, if the measurement area of the optical sensor is not narrowed down, the measurement accuracy cannot be increased and it is vulnerable to noise. The latter measurement method can use a diffuse reflection type optical sensor and can set a large measurement area, so it is resistant to noise and mounting errors and is not easily affected by the gloss or reflectance of the substrate. It is necessary to take a large number.

特開2003−5465号公報JP 2003-5465 A 特開2003−280317号公報JP 2003-280317 A

従来のカラー画像形成装置は、低廉化とプリントの高速化とを達成しつつ、ノイズの影響を受けずに高精度に各色のトナー像の位置合わせをおこなうことが難しかった。   Conventional color image forming apparatuses have been difficult to align toner images of each color with high accuracy without being affected by noise while achieving low cost and high printing speed.

詳しくは、カラー画像形成装置の低廉化を達成するためには、画像パッチパターンを検知する光学センサの数を1つにすることが望ましい。したがって、光学センサは、黒色のトナー像をも測定可能な正反射型のものを用いる必要がある。
また、カラー画像形成装置のプリント高速化を達成するためには、各色トナー像の位置合わせのための測定時間が短い測定方法が望ましい。したがって、帯状画像パッチパターンを読み取って直接的にトナー像位置を測定する測定方法を用いる必要がある。
Specifically, in order to achieve cost reduction of the color image forming apparatus, it is desirable that the number of optical sensors for detecting the image patch pattern is one. Therefore, it is necessary to use a regular reflection type optical sensor capable of measuring a black toner image.
Further, in order to achieve high-speed printing of the color image forming apparatus, a measurement method with a short measurement time for alignment of each color toner image is desirable. Therefore, it is necessary to use a measurement method that reads the belt-like image patch pattern and directly measures the toner image position.

ところが、正反射型の光学センサを用いて直接的にトナー像位置を測定する計測方法を用いた場合には、光学センサの出力電圧において正反射成分の他に拡散反射成分が多く入ってしまうという問題が生じてしまう。直接的にトナー像位置を測定する計測方法は、帯状画像パッチパターンを読み込んだときに、その中心位置付近で光学センサの出力電圧が最も下がる電圧(以後、適宜に「帯状画像極小値出力電圧Vmin」と呼ぶ。)が、拡散反射成分が多く入ることにより押し上げられてしまう。そのため、このようなノイズの影響を受けない適切な閾値が設定できなくなり、高精度にトナー像の位置を測定できない。   However, when a measurement method that directly measures the toner image position using a regular reflection type optical sensor is used, a large amount of diffuse reflection components are included in addition to the regular reflection component in the output voltage of the optical sensor. Problems arise. The measurement method for directly measuring the toner image position is a voltage at which the output voltage of the optical sensor decreases most in the vicinity of the center position when the belt-shaped image patch pattern is read (hereinafter referred to as “band-shaped image minimum value output voltage Vmin”). ")" Is pushed up by the presence of a large amount of diffuse reflection components. Therefore, an appropriate threshold value that is not affected by such noise cannot be set, and the position of the toner image cannot be measured with high accuracy.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置の低廉化とプリント高速化とを達成しつつ、ノイズの影響を受けずに高精度にトナー像の位置測定をおこない、高精度に各色のトナー像の位置合わせをおこなうことができる、画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and achieves low-cost apparatus and high-speed printing while measuring the position of a toner image with high accuracy without being affected by noise. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of aligning toner images of each color with high accuracy.

この発明の請求項1記載の発明にかかる画像形成装置は、トナー像を形成する複数の作像手段と、所定の搬送方向に移動するとともに、前記複数の作像手段によって形成された各色のトナー像が重ねて転写される中間転写体と、前記中間転写体上の所定の測定領域に投光して得られる正反射光を含む反射光の光量に応じた電圧を出力する光学センサと、を備え、搬送方向の幅が前記光学センサの前記測定領域よりも大きなベタ画像パッチパターンを前記作像手段によって前記中間転写体上に形成して、前記ベタ画像パッチパターンを前記光学センサによって検知して、その出力電圧のうち極大値及び極小値が検知される前記中間転写体上の搬送方向位置をそれぞれ検出して、前記極大値が検知された前記搬送方向位置と前記極小値が検知された前記搬送方向位置との距離差に対して搬送方向の幅が等しくなるような帯状画像パッチパターンを前記作像手段によって前記中間転写体上に形成して、前記帯状画像パッチパターンを前記光学センサによって検知して、その出力電圧から前記帯状画像パッチパターンの中心位置を検出して前記中間転写体に形成されるトナー像の位置を測定するものである。   An image forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes a plurality of image forming units that form toner images, and toners of respective colors that move in a predetermined transport direction and are formed by the plurality of image forming units. An intermediate transfer body on which an image is transferred in an overlapping manner, and an optical sensor that outputs a voltage corresponding to the amount of reflected light including regular reflection light obtained by projecting on a predetermined measurement area on the intermediate transfer body, A solid image patch pattern having a width in the transport direction larger than the measurement area of the optical sensor is formed on the intermediate transfer member by the image forming unit, and the solid image patch pattern is detected by the optical sensor. The position in the transport direction on the intermediate transfer body where the maximum value and the minimum value are detected in the output voltage is detected, and the position in the transport direction and the minimum value where the maximum value is detected are detected. A belt-like image patch pattern having a width in the carrying direction equal to the distance difference from the carrying direction position is formed on the intermediate transfer member by the image forming means, and the belt-like image patch pattern is formed by the optical sensor. The position of the toner image formed on the intermediate transfer body is measured by detecting and detecting the center position of the belt-like image patch pattern from the output voltage.

また、請求項2記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1記載の発明において、前記作像手段は、トナー像を形成するときに現像部に印加される現像バイアス電圧を可変できるように構成され、前記現像バイアス電圧を可変して複数の前記ベタ画像パッチパターンを前記作像手段によって前記中間転写体上に形成して、前記複数のベタ画像パッチパターンを前記光学センサによってそれぞれ検知して、その出力電圧のうち極大値又は極小値と平均値とをそれぞれ読み出して、前記現像バイアス電圧を可変して前記帯状画像パッチパターンを前記中間転写体上に作成した場合に前記光学センサで検知される出力電圧の極小値をそれぞれ算出して、前記現像バイアス電圧ごとに算出された前記帯状画像パッチパターンの前記極小値のうち、その極小値が最小となる現像バイアス電圧を前記現像部に印加して前記帯状画像パッチパターンを前記中間転写体上に形成するものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the image forming means can vary a developing bias voltage applied to the developing portion when a toner image is formed. A plurality of solid image patch patterns are formed on the intermediate transfer body by the image forming means, and the plurality of solid image patch patterns are respectively detected by the optical sensors. Then, a maximum value or a minimum value and an average value of the output voltage are read out, and the development bias voltage is varied to detect the belt-shaped image patch pattern on the intermediate transfer member, and the optical sensor detects Each of the minimum values of the strip-shaped image patch pattern calculated for each of the development bias voltages is calculated. Its minimum value is by applying a developing bias voltage to be minimized to the developing unit which forms the belt-shaped image patch pattern on the intermediate transfer body.

また、請求項3記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項2に記載の発明において、前記光学センサによって検知される前記中間転写体の地肌部の出力電圧をVSgとして、前記光学センサによって検知される前記ベタ画像パッチパターンの出力電圧の極大値をVSmaxとして極小値をVSminとして平均値をVSaveとしたときに、前記現像バイアス電圧ごとに算出される前記帯状画像パッチパターンの前記極小値Vminは、
Vmin=2×VSmin−VSave
又は、
Vmin=VSave−2×(VSmax−VSg)
なる式で算出されるものである。
An image forming apparatus according to a third aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the second aspect, wherein the output voltage of the background portion of the intermediate transfer body detected by the optical sensor is VSg and the optical sensor is used. When the maximum value of the output voltage of the solid image patch pattern to be detected is VSmax, the minimum value is VSmin, and the average value is VSave, the minimum value Vmin of the strip-shaped image patch pattern calculated for each developing bias voltage. Is
Vmin = 2 × VSmin−VSave
Or
Vmin = VSave−2 × (VSmax−VSg)
Is calculated by the following formula.

また、請求項4記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記帯状画像パッチパターンを前記光学センサによって検知して、その出力電圧のうち出力波形の両端にあらわれる極大値をそれぞれ検出して、その値の差異に基いて前記帯状画像パッチパターンの中心位置の検出値を補正するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the belt-shaped image patch pattern is detected by the optical sensor and the output voltage of the belt-shaped image patch pattern is detected. Among these, the maximum values appearing at both ends of the output waveform are detected, and the detected value of the center position of the belt-like image patch pattern is corrected based on the difference between the values.

また、請求項5記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記光学センサが装置に装着され又は交換されたときに、前記帯状画像パッチパターンの中心位置を検出して前記中間転写体に形成されるトナー像の位置を測定するとともにその測定結果を記憶するものである。   An image forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the belt-like image is obtained when the optical sensor is mounted on or replaced with the apparatus. The center position of the patch pattern is detected to measure the position of the toner image formed on the intermediate transfer member, and the measurement result is stored.

本発明は、正反射型の光学センサによって直接的にトナー像位置を測定する計測方法を用いるとともに、光学センサ自体の特性のばらつきや光学センサの取り付け誤差を考慮して帯状画像極小値出力電圧Vminが最小になるような帯状画像パッチパターンの幅を設定する。これにより、装置の低廉化とプリントの高速化とを達成しつつ、ノイズの影響を受けずに高精度にトナー像の位置測定をおこない、高精度に各色のトナー像の位置合わせをおこなうことができる、画像形成装置を提供することができる。   The present invention uses a measurement method in which the toner image position is directly measured by a specular reflection type optical sensor, and takes into account variations in the characteristics of the optical sensor itself and mounting errors of the optical sensor, and the belt-like image minimum value output voltage Vmin. The width of the belt-like image patch pattern is set so that is minimized. As a result, it is possible to measure the position of the toner image with high accuracy without being affected by noise, and to align the toner image of each color with high accuracy while achieving low cost of the apparatus and high speed printing. An image forming apparatus that can be provided can be provided.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

実施の形態1.
図1〜図8にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、2は画像情報に基づいたレーザ光を発する露光部(書込み部)、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ、21は各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにそれぞれ収納された感光体ドラム(像担持体)、22は感光体ドラム21上を帯電する帯電部、23Y、23M、23C、23BKは感光体ドラム21上に形成される静電潜像を現像する現像部、24は感光体ドラム21上に形成されたトナー像を中間転写ベルト27に転写する転写バイアスローラ、25は感光体ドラム21上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is the main body of a color copying machine as an image forming apparatus, 2 is an exposure unit (writing unit) that emits laser light based on image information, and 20Y, 20M, 20C, and 20BK are colors (yellow, magenta, Cyan, black), 21 is a photosensitive drum (image carrier) accommodated in each of the process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK, 22 is a charging unit that charges the photosensitive drum 21, and 23Y. , 23M, 23C, and 23BK are developing units that develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21, and 24 is a transfer bias roller that transfers the toner image formed on the photosensitive drum 21 to the intermediate transfer belt 27. And 25, a cleaning unit for collecting untransferred toner on the photosensitive drum 21.

また、27は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写体としての中間転写ベルト、28は中間転写ベルト27上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する第2転写バイアスローラ、29は中間転写ベルト27上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、30は4色のトナー像が重ねて転写された記録媒体Pを搬送する転写ベルト、32Y、32M、32C、32BKは各現像部23Y、23M、23C、23BKに各色のトナーを補給するトナー補給部、51は原稿Dを原稿読込部55に搬送する原稿搬送部、55は原稿Dの画像情報を読み込む読み込み手段としての原稿読込部(スキャナ)、61は転写紙等の記録媒体Pが収納される給紙部、66は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着部、を示す。   Reference numeral 27 denotes an intermediate transfer belt as an intermediate transfer body onto which toner images of respective colors are transferred, 28 denotes a second transfer bias roller for transferring the toner image formed on the intermediate transfer belt 27 to the recording medium P, 29 Is an intermediate transfer belt cleaning unit that collects untransferred toner on the intermediate transfer belt 27, 30 is a transfer belt that conveys a recording medium P onto which four color toner images are transferred, and 32Y, 32M, 32C, and 32BK are each A toner replenishing unit that replenishes each color toner to the developing units 23Y, 23M, 23C, and 23BK, 51 a document conveying unit that conveys the document D to the document reading unit 55, and 55 a document as a reading unit that reads image information of the document D A reading unit (scanner), 61 is a paper feeding unit that stores a recording medium P such as transfer paper, and 66 is a fixing unit that fixes an unfixed image on the recording medium P.

ここで、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKと、現像部23Y、23M、23C、23BKと、はトナー像を形成する作像手段として機能する。すなわち、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおける感光体ドラム21上では、それぞれ、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成がおこなわれる。なお、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKは、それぞれ、感光体ドラム21、帯電部22、クリーニング部25が、一体化されたものである。   Here, the process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK and the developing units 23Y, 23M, 23C, and 23BK function as image forming units that form toner images. That is, image formation of each color (yellow, magenta, cyan, black) is performed on the photosensitive drum 21 in each process cartridge 20Y, 20M, 20C, 20BK. The process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK are obtained by integrating the photosensitive drum 21, the charging unit 22, and the cleaning unit 25, respectively.

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部51の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部55のコンタクトガラス53上に載置される。そして、原稿読込部55で、コンタクトガラス53上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport roller of the document transport unit 51 and placed on the contact glass 53 of the document reading unit 55. Then, the document reading unit 55 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass 53.

詳しくは、原稿読込部55は、コンタクトガラス53上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号の強度レベルをもとにして画像処理部で色変換処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。   Specifically, the document reading unit 55 scans the image of the document D on the contact glass 53 while irradiating light emitted from the illumination lamp. Then, the light reflected by the document D is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the document D is read for each RGB (red, green, blue) color separation light by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing is performed by the image processing unit based on the intensity levels of the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報は、露光部2(書込部)に送信される。そして、露光部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKの感光体ドラム21上に向けて発せられる。   Then, the color image information of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the exposure unit 2 (writing unit). Then, laser light (exposure light) based on the image information of each color is emitted from the exposure unit 2 toward the corresponding photosensitive drums 21 of the process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK.

一方、4つの感光体ドラム21は、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム21の表面は、帯電部22との対向位置で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム21上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム21表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
露光部2において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー3に入射して反射した後に、レンズ4、5を透過する。レンズ4、5を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four photosensitive drums 21 rotate in the clockwise direction in FIG. First, the surface of the photosensitive drum 21 is uniformly charged at a position facing the charging unit 22 (a charging process). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drum 21. Thereafter, the surface of the charged photosensitive drum 21 reaches the irradiation position of each laser beam.
In the exposure unit 2, laser light corresponding to the image signal is emitted from the light source corresponding to each color. The laser light is incident on the polygon mirror 3 and reflected, and then passes through the lenses 4 and 5. The laser light after passing through the lenses 4 and 5 passes through different optical paths for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).

イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー6〜8で反射された後に、紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ20Yの感光体ドラム21表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー3により、感光体ドラム21の回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部22にて帯電された後の感光体ドラム21上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。   The laser beam corresponding to the yellow component is reflected by the mirrors 6 to 8 and then irradiated onto the surface of the photosensitive drum 21 of the first process cartridge 20Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 21 by the polygon mirror 3 that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 21 charged by the charging unit 22.

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー9〜11で反射された後に、紙面左から2番目のプロセスカートリッジ20Mの感光体ドラム21表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー12〜14で反射された後に、紙面左から3番目のプロセスカートリッジ20Cの感光体ドラム21表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー15で反射された後に、紙面左から4番目のプロセスカートリッジ20BKの感光体ドラム21表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。   Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is reflected by the mirrors 9 to 11 and then irradiated to the surface of the photosensitive drum 21 of the second process cartridge 20M from the left side of the paper, thereby causing an electrostatic latent image corresponding to the magenta component. An image is formed. The cyan component laser light is reflected by the mirrors 12 to 14 and then irradiated on the surface of the photosensitive drum 21 of the third process cartridge 20C from the left side of the paper, thereby forming an electrostatic latent image of the cyan component. The black component laser light is reflected by the mirror 15 and then irradiated on the surface of the photosensitive drum 21 of the fourth process cartridge 20BK from the left side of the paper, thereby forming an electrostatic latent image of black component.

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム21表面は、それぞれ、現像部23Y、23M、23C、23BKとの対向位置に達する。そして、各現像部23Y、23M、23C、23BKから感光体ドラム21上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム21上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム21表面は、それぞれ、中間転写ベルト27(中間転写体)との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト27の内周面に当接するように転写バイアスローラ24が設置されている。そして、転写バイアスローラ24の位置で、中間転写ベルト27上に、感光体ドラム21上に形成された各色の画像が、順次転写される(第1転写工程である。)。
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 21 on which the electrostatic latent images of the respective colors are formed reaches positions facing the developing units 23Y, 23M, 23C, and 23BK, respectively. Then, each color toner is supplied onto the photosensitive drum 21 from the developing units 23Y, 23M, 23C, and 23BK, and the latent image on the photosensitive drum 21 is developed (this is a developing step).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 21 after the development process reaches a position facing the intermediate transfer belt 27 (intermediate transfer body). Here, the transfer bias roller 24 is installed at each facing position so as to contact the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 27. Then, the image of each color formed on the photosensitive drum 21 is sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 27 at the position of the transfer bias roller 24 (first transfer step).

そして、第1転写工程後の感光体ドラム21表面は、それぞれ、クリーニング部25との対向位置に達する。そして、クリーニング部25で、感光体ドラム21上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム21表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム21における一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surface of the photosensitive drum 21 after the first transfer process reaches a position facing the cleaning unit 25. The untransferred toner remaining on the photosensitive drum 21 is collected by the cleaning unit 25 (this is a cleaning process).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 21 passes through a static elimination unit (not shown), and a series of image forming processes on the photosensitive drum 21 is completed.

他方、感光体ドラム21上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト27表面は、所定の搬送方向(図中の矢印方向である。)に移動して、第2転写バイアスローラ28の位置に達する。そして、第2転写バイアスローラ28の位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト27上のフルカラーの画像が2次転写される(第2転写工程である。)。なお、後述する画像パッチパターン(作像タイミングや作像条件を調整するためのベタ画像パッチパターンや帯状画像パッチパターンである。)も、上述した作像プロセスを経て中間転写ベルト27上に形成される。
その後、中間転写ベルト27表面は、中間転写ベルトクリーニング部29の位置に達する。そして、中間転写ベルト27上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部29に回収されて、中間転写ベルト27上の一連の転写プロセスが完了する。
On the other hand, the surface of the intermediate transfer belt 27 onto which the images of the respective colors on the photosensitive drum 21 have been transferred are moved in a predetermined transport direction (in the direction of the arrow in the figure), and the second transfer bias roller 28 Reach position. Then, the full color image on the intermediate transfer belt 27 is secondarily transferred onto the recording medium P at the position of the second transfer bias roller 28 (this is the second transfer step). Note that an image patch pattern (which is a solid image patch pattern or a belt-like image patch pattern for adjusting the image forming timing and image forming conditions) described later is also formed on the intermediate transfer belt 27 through the image forming process described above. The
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 27 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 29. Then, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 27 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 29, and a series of transfer processes on the intermediate transfer belt 27 is completed.

ここで、第2転写バイアスローラ28位置の記録媒体Pは、給紙部61から搬送ガイド63、レジストローラ64等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部61から、給紙ローラ62により給送された記録媒体Pが、搬送ガイド63を通過した後に、レジストローラ64に導かれる。レジストローラ64に達した記録媒体Pは、中間転写ベルト27上のトナー像とタイミングを合わせて、第2転写バイアスローラ28の位置に向けて搬送される。
Here, the recording medium P at the position of the second transfer bias roller 28 is transported from the paper feeding unit 61 via the transport guide 63, the registration roller 64, and the like.
Specifically, the recording medium P fed by the paper feeding roller 62 from the paper feeding unit 61 that stores the recording medium P passes through the conveyance guide 63 and is guided to the registration roller 64. The recording medium P that has reached the registration roller 64 is conveyed toward the position of the second transfer bias roller 28 in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 27.

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、転写ベルト30により、定着部66に導かれる。定着部66では、加熱ローラ67と加圧ローラ68とのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラ69によって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、本実施の形態1における画像形成装置では、ブラック用のプロセスカートリッジ20BKの感光体ドラム21のみにトナー像を形成して白黒の出力画像を形成することもできるし、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれか1色のみのトナー像を形成して単色の出力画像を形成することもできるし、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像をそれぞれ形成して3色カラーの出力画像を形成することもできる。
Thereafter, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing unit 66 by the transfer belt 30. In the fixing unit 66, the color image is fixed on the recording medium P at the nip between the heating roller 67 and the pressure roller 68.
Then, the recording medium P after the fixing process is discharged as an output image by the paper discharge roller 69 to the outside of the apparatus main body 1, and a series of image forming processes is completed.
In the image forming apparatus according to the first embodiment, a black and white output image can be formed by forming a toner image only on the photosensitive drum 21 of the black process cartridge 20BK, or yellow, magenta, and cyan. Either one color toner image can be formed to form a single color output image, or yellow, magenta, and cyan toner images can be formed to form a three color output image.

次に、図2にて、画像形成装置の作像部について詳述する。図2は作像手段を示す断面図である。
なお、装置本体1に設置される4つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーTの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像部及びトナー補給部における符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。
Next, the image forming unit of the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a sectional view showing the image forming means.
The four image forming units installed in the apparatus main body 1 have substantially the same structure except that the color of the toner T used in the image forming process is different. Therefore, alphabets of reference numerals in the process cartridge, the developing unit, and the toner replenishing unit. (Y, M, C, BK) is omitted for illustration.

図2に示すように、プロセスカートリッジ20には、主として、感光体ドラム21と、帯電部22と、クリーニング部25とが、ケース26に一体的に収納されている。クリーニング部25には、感光体ドラム21に当接するクリーニングブレード25a及びクリーニングローラ25bが設置されている。   As shown in FIG. 2, the photosensitive drum 21, the charging unit 22, and the cleaning unit 25 are mainly housed in the case 26 in the process cartridge 20. The cleaning unit 25 is provided with a cleaning blade 25 a and a cleaning roller 25 b that are in contact with the photosensitive drum 21.

現像部23は、主として、感光体ドラム21に対向する現像ローラ23aと、現像ローラ23aに対向する第1搬送スクリュ23bと、仕切部材23eを介して第1搬送スクリュ23bに対向する第2搬送スクリュ23cと、現像ローラ23aに対向するドクターブレード23dと、現像部23内に収容された現像剤Gのトナー濃度を磁気的に検知する透磁率センサ40と、で構成される。現像部23内には、キャリアCとトナーTとからなる2成分現像剤Gが収容されている。現像ローラ23aは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。   The developing unit 23 mainly includes a developing roller 23a facing the photosensitive drum 21, a first conveying screw 23b facing the developing roller 23a, and a second conveying screw facing the first conveying screw 23b via a partition member 23e. 23c, a doctor blade 23d facing the developing roller 23a, and a magnetic permeability sensor 40 for magnetically detecting the toner concentration of the developer G accommodated in the developing unit 23. A two-component developer G composed of carrier C and toner T is accommodated in the developing unit 23. The developing roller 23a includes a magnet that is fixed inside and forms a magnetic pole on the circumferential surface of the roller, and a sleeve that rotates around the magnet.

先に述べた作像プロセスを、さらに詳しく説明する。
現像ローラ23aは、図2中の矢印方向に回転している。現像部23内の現像剤Gは、間に仕切部材23eを介在するように配設された第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cの矢印方向の回転によって、トナー補給部32から補給口23fを介して補給されたトナーTとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図2の紙面垂直方向である。)。そして、摩擦帯電してキャリアCに吸着したトナーTは、キャリアCとともに現像ローラ23a上に担持される。
The image forming process described above will be described in more detail.
The developing roller 23a rotates in the direction of the arrow in FIG. The developer G in the developing unit 23 is supplied from the toner replenishing unit 32 to the replenishing port 23f by the rotation of the first conveying screw 23b and the second conveying screw 23c arranged with the partition member 23e interposed therebetween. Circulates in the longitudinal direction while being agitated and mixed together with the toner T replenished via (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2). Then, the toner T that is frictionally charged and adsorbed on the carrier C is carried on the developing roller 23 a together with the carrier C.

現像ローラ23a上に担持された現像剤Gは、その後にドクターブレード23dの位置に達する。そして、現像ローラ23a上の現像剤Gは、ドクターブレード23dの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム21との対向位置(現像領域である。)に達する。   The developer G carried on the developing roller 23a then reaches the position of the doctor blade 23d. The developer G on the developing roller 23a is adjusted to an appropriate amount at the position of the doctor blade 23d, and then reaches a position facing the photosensitive drum 21 (developing area).

その後、現像領域において、現像剤G中のトナーTが、感光体ドラム21表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Lが照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ23a(現像部)に印加された現像バイアス電圧と、の電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界(現像電界)によって、トナーTが潜像に付着する。
その後、感光体ドラム21に付着したトナーTは、そのほとんどが中間転写ベルト27上に転写される。そして、感光体ドラム21上に残存した未転写のトナーTが、クリーニングブレード25a及びクリーニングローラ25bによってクリーニング部25内に回収される。
Thereafter, in the development area, the toner T in the developer G adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 21. Specifically, an electric field (development potential) formed by a potential difference (development potential) between the latent image potential (exposure potential) of the image portion irradiated with the laser beam L and the development bias voltage applied to the development roller 23a (development portion). The toner T adheres to the latent image by the developing electric field.
Thereafter, most of the toner T adhering to the photosensitive drum 21 is transferred onto the intermediate transfer belt 27. The untransferred toner T remaining on the photosensitive drum 21 is collected in the cleaning unit 25 by the cleaning blade 25a and the cleaning roller 25b.

ここで、装置本体1に設けられたトナー補給部32は、交換自在に構成されたトナーボトル33と、トナーボトル33を保持・回転駆動するとともに現像部23にフレッシュトナーTを補給するトナーホッパ部34と、で構成されている。また、トナーボトル33内には、トナーT(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。)が収容されている。また、トナーボトル33の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。   Here, a toner replenishing unit 32 provided in the apparatus main body 1 includes a toner bottle 33 configured to be replaceable, and a toner hopper unit 34 that holds and rotates the toner bottle 33 and replenishes the developing unit 23 with fresh toner T. And is composed of. The toner bottle 33 contains toner T (any one of yellow, magenta, cyan, and black). In addition, a spiral protrusion is formed on the inner peripheral surface of the toner bottle 33.

なお、トナーボトル33内のトナーTは、現像部23内のトナーTの消費にともない、補給口23fから現像部23内に適宜に補給されるものである。現像部23内のトナーTの消費は、現像部23内に設置された透磁率センサ40(Tセンサ)によって検知される。すなわち、透磁率センサ40の検知結果に基いて、トナー補給部32から現像部23内にトナーが適宜補給される。   The toner T in the toner bottle 33 is appropriately replenished into the developing unit 23 from the replenishing port 23f as the toner T in the developing unit 23 is consumed. Consumption of the toner T in the developing unit 23 is detected by a magnetic permeability sensor 40 (T sensor) installed in the developing unit 23. That is, based on the detection result of the magnetic permeability sensor 40, the toner is appropriately supplied from the toner supply unit 32 into the developing unit 23.

また、図2を参照して、光学センサ41は、中間転写ベルト27(中間転写体)に対向する位置に配設されている。光学センサ41は、正反射型の光学センサであって、赤外光源LED等の発光素子41aと、フォトダイオード等の受光素子41bと、からなる(図3をも参照できる。)。そして、光学センサ41によって、所定のタイミングで、中間転写ベルト27上に形成される画像パッチパターン(トナー像)におけるトナー付着量や、中間転写ベルト27上の地肌部におけるトナー付着量等が検知される。
そして、光学センサ41の検知結果(受光量に応じた電圧出力である。)は制御部70で信号処理されて、その結果に基いて各色トナー像の位置合わせや感光体ドラム21上における作像条件、すなわち、作像タイミング、現像バイアス電圧、帯電電位、露光電位(露光量)、等が最適に調整制御される(プロセスコントロールされる。)。なお、プロセスコントロールは、プリント枚数が所定枚数に達するごとにおこなうことができる。
Referring to FIG. 2, the optical sensor 41 is disposed at a position facing the intermediate transfer belt 27 (intermediate transfer member). The optical sensor 41 is a specular reflection type optical sensor, and includes a light emitting element 41a such as an infrared light source LED and a light receiving element 41b such as a photodiode (see also FIG. 3). The optical sensor 41 detects the amount of toner attached to the image patch pattern (toner image) formed on the intermediate transfer belt 27 and the amount of toner attached to the background portion on the intermediate transfer belt 27 at a predetermined timing. The
Then, the detection result of the optical sensor 41 (voltage output corresponding to the amount of received light) is signal-processed by the control unit 70, and based on the result, alignment of each color toner image and image formation on the photosensitive drum 21 are performed. Conditions, that is, image formation timing, development bias voltage, charging potential, exposure potential (exposure amount), and the like are optimally adjusted and controlled (process control). The process control can be performed every time the number of printed sheets reaches a predetermined number.

電源部82は、現像部23の現像ローラ23aに現像バイアス電圧(Vb)を供給する。現像バイアス電圧(Vb)の大きさは、制御部70によって可変できるようになっている。
電源部81は、帯電部22に帯電電圧を供給する。帯電電圧の大きさは、制御部70によって可変できるようになっている。これにより、感光体ドラム21上の帯電電位も可変される。
露光部2から発せられるレーザ光の出力(レーザーパワー)は、制御部70によって可変(変調)できるようになっている。これにより、感光体ドラム21上の露光電位も可変される。
The power supply unit 82 supplies a developing bias voltage (Vb) to the developing roller 23 a of the developing unit 23. The magnitude of the developing bias voltage (Vb) can be varied by the control unit 70.
The power supply unit 81 supplies a charging voltage to the charging unit 22. The magnitude of the charging voltage can be varied by the control unit 70. Thereby, the charging potential on the photosensitive drum 21 is also varied.
The output (laser power) of the laser beam emitted from the exposure unit 2 can be varied (modulated) by the control unit 70. Thereby, the exposure potential on the photosensitive drum 21 is also varied.

次に、図3及び図4にて、光学センサ41についてさらに詳しく説明する。
図3は、光学センサ41を示す構成図であって、光学センサ41を幅方向(中間転写ベルト27の搬送方向に直交する方向である。)にみた図である。図4は、図3の光学センサ41を搬送方向(中間転写ベルト27の搬送方向である。)にみた図である。
Next, the optical sensor 41 will be described in more detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a configuration diagram showing the optical sensor 41, and is a view of the optical sensor 41 as viewed in the width direction (a direction orthogonal to the conveyance direction of the intermediate transfer belt 27). 4 is a diagram of the optical sensor 41 of FIG. 3 as viewed in the transport direction (the transport direction of the intermediate transfer belt 27).

図3を参照して、正反射型の光学センサ41の発光素子41aから発光された光は、不図示のスリットやレンズを透過した後に、中間転写ベルト27上の画像パッチパターンTP(又は、地肌部)の測定領域Nに集光(投光)される。この光は赤外光なので、カラートナー像であれば、どの色でも同じように反射する。測定領域Nは、光学センサ41に対向するとともに、半径r1(1.0〜3.0mm程度である。)の円形になるように形成されている。測定領域Nの中心を通る法線は光学センサ41の中心軸Aと一致していて、発光素子41aから測定領域Nに至る光の入射角はθとなる。   Referring to FIG. 3, the light emitted from the light emitting element 41a of the regular reflection type optical sensor 41 passes through a slit or a lens (not shown), and then the image patch pattern TP (or background) on the intermediate transfer belt 27. The light is condensed (projected) in the measurement area N of the portion. Since this light is infrared light, any color toner image is similarly reflected. The measurement region N is opposed to the optical sensor 41 and is formed in a circular shape having a radius r1 (about 1.0 to 3.0 mm). The normal passing through the center of the measurement region N coincides with the central axis A of the optical sensor 41, and the incident angle of light from the light emitting element 41a to the measurement region N is θ.

光学センサ41の受光素子41bは、その向きが測定領域Nの中心に向くように、センサ中心軸A及び発光素子41aを含む面内に配設され、センサ中心軸Aとの角度がθになるように配置されている。発光素子41aから投光されて測定領域Nの中心近傍の領域Mで反射して受光素子41bに入射する光は、測定領域Nに対する法線(センサ中心軸A)に対して入射角及び反射角が等しいため、正反射光と呼ばれる。そして、その領域を正反射測定領域Mと呼ぶ。   The light receiving element 41b of the optical sensor 41 is disposed in a plane including the sensor central axis A and the light emitting element 41a so that the direction thereof faces the center of the measurement region N, and the angle with the sensor central axis A is θ. Are arranged as follows. The light projected from the light emitting element 41a and reflected by the area M near the center of the measurement area N and incident on the light receiving element 41b is incident and reflected with respect to the normal to the measurement area N (sensor central axis A). Are called specularly reflected light. The region is called a regular reflection measurement region M.

本実施の形態1で用いられる中間転写ベルト27は高い光沢性を有するために、測定領域Nが中間転写体ベルト27の地肌部である場合、正反射光がきわめて強くなり、それ以外の反射光(拡散反射光である。)はほとんど発生しない。したがって、受光素子41bの出力電圧は正反射光の成分のみによるものになる。なお、正反射測定領域Mの半径r2は、0.3〜1.0mm程度である。
一方、測定領域Nが中間転写ベルト27上に充分に現像された黒色のベタ画像のトナー像TPである場合、発光素子41aから放射された光はほとんどトナー像TPに吸収されてしまい、受光素子41bに入射する光はほとんど生じない。
また、測定領域Nが中間転写ベルト27上に充分に現像されたカラーのベタ画像のトナー像TPである場合、発光素子41aから放射された光はほとんどトナー層にて完全に拡散されてから反射される。したがって、受光素子41bの出力電圧VSは、測定領域N全体から均等に反射する光が受光素子41bに入射したものの合計になる。
Since the intermediate transfer belt 27 used in the first embodiment has high glossiness, when the measurement region N is the background portion of the intermediate transfer body belt 27, the regular reflection light becomes extremely strong, and the other reflection light. (Diffuse reflected light) hardly occurs. Therefore, the output voltage of the light receiving element 41b is based only on the component of regular reflection light. The radius r2 of the regular reflection measurement region M is about 0.3 to 1.0 mm.
On the other hand, when the measurement area N is a black solid image toner image TP sufficiently developed on the intermediate transfer belt 27, the light emitted from the light emitting element 41a is almost absorbed by the toner image TP, and the light receiving element. Little light is incident on 41b.
When the measurement area N is a toner image TP of a solid color image sufficiently developed on the intermediate transfer belt 27, the light emitted from the light emitting element 41a is almost completely diffused by the toner layer and then reflected. Is done. Therefore, the output voltage VS of the light receiving element 41b is the sum of the light that is uniformly reflected from the entire measurement region N and is incident on the light receiving element 41b.

図5は、中間転写ベルト27上のトナー像のトナー付着量と、光学センサ41の出力電圧と、の関係を示すグラフである。
詳しくは、測定領域Nにおいて中間転写ベルト27上に黒色トナー(又はカラートナー)を徐々に付着させたときの、受光素子41bの出力電圧VSを示している。なお、この実験結果は、クベルカ・ムンクの理論等によっても近似的に説明することができるものである。
図5において、横軸は中間転写ベルト27上に均一に現像されたトナーの付着量を示し、縦軸は光学センサ41(受光素子41b)の出力電圧VS(V)を示す。また、図5において、破線Q1は正反射成分の反射光による光学センサ41(受光素子41b)の出力電圧の変動を示し、一点鎖線Q2は拡散反射成分の反射光による光学センサ41(受光素子41b)の出力電圧の変動を示し、実線Sは正反射成分と拡散反射成分とを合計した光学センサ41(受光素子41b)の出力電圧VS(最終的な出力である。)を示す。
なお、測定領域Nが中間転写ベルト27の地肌部である場合には出力電圧VSが4Vになるように、発光素子41aの光量が調節されている。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the toner adhesion amount of the toner image on the intermediate transfer belt 27 and the output voltage of the optical sensor 41.
Specifically, the output voltage VS of the light receiving element 41b when black toner (or color toner) is gradually adhered on the intermediate transfer belt 27 in the measurement region N is shown. This experimental result can be approximately explained by Kubelka-Munk theory.
In FIG. 5, the horizontal axis indicates the amount of toner uniformly developed on the intermediate transfer belt 27, and the vertical axis indicates the output voltage VS (V) of the optical sensor 41 (light receiving element 41b). In FIG. 5, a broken line Q1 indicates a change in the output voltage of the optical sensor 41 (light receiving element 41b) due to the reflected light of the specular reflection component, and an alternate long and short dash line Q2 indicates the optical sensor 41 (light receiving element 41b) due to the reflected light of the diffuse reflection component. ), And a solid line S indicates the output voltage VS (final output) of the optical sensor 41 (light receiving element 41b) obtained by adding the regular reflection component and the diffuse reflection component.
When the measurement region N is the background portion of the intermediate transfer belt 27, the light amount of the light emitting element 41a is adjusted so that the output voltage VS is 4V.

図5に示すように、測定領域Nにトナーが付着していないときには、上述したように正反射成分だけが出力電圧VSとなっている。そして、測定領域Nにトナーが付着すると、トナー層内で散乱や吸収が起こるため、正反射成分は減少していく。黒色トナーの場合にはトナー層内で吸収だけしか生じないので、この正反射成分がそのまま出力電圧VSになる。カラートナーの場合にはトナー層内で散乱が起こり反射するため、トナー付着量が増加するほど反射量が増加する。また上述したように、この散乱による反射光は完全な拡散反射成分となるため、測定領域Nの大きさ(半径r1)に応じても増減する。カラートナーの場合の出力電圧VSは、図5に示すように正反射成分と拡散反射成分とが合計されたものになる。   As shown in FIG. 5, when the toner is not attached to the measurement region N, only the regular reflection component is the output voltage VS as described above. When the toner adheres to the measurement region N, scattering and absorption occur in the toner layer, so that the specular reflection component decreases. In the case of black toner, only absorption occurs in the toner layer, so this regular reflection component becomes the output voltage VS as it is. In the case of a color toner, scattering occurs in the toner layer and the light is reflected, so that the amount of reflection increases as the toner adhesion amount increases. Further, as described above, the reflected light due to this scattering becomes a complete diffuse reflection component, and therefore increases or decreases depending on the size (radius r1) of the measurement region N. The output voltage VS in the case of color toner is the sum of the regular reflection component and the diffuse reflection component as shown in FIG.

図6は、中間転写ベルト27上に形成される帯状画像パッチパターンTBの一例を示す。帯状画像パッチパターンTBは、搬送方向(中間転写ベルト27の搬送方向であって、図6の矢印方向である。)の幅がWであって、搬送方向に垂直な方向が長手方向になるように形成される。搬送方向に隣接する帯状画像パッチパターンTBの間隔は、お互いに干渉しないように、測定領域Nの大きさ以上に離れている。この帯状画像パッチパターンTBは、光学センサ41によってその位置を検知して各色のトナー像の位置合わせをおこなうためのテスト用の画像パッチパターンである。
なお、本実施の形態1では、帯状画像パッチパターンTBの長手方向が搬送方向に垂直になるように形成したが、帯状画像パッチパターンTBの長手方向が搬送方向に対して傾斜するように形成することもできる。
FIG. 6 shows an example of a belt-like image patch pattern TB formed on the intermediate transfer belt 27. The band-shaped image patch pattern TB has a width W in the transport direction (the transport direction of the intermediate transfer belt 27 and the arrow direction in FIG. 6), and the direction perpendicular to the transport direction is the longitudinal direction. Formed. The interval between the strip-shaped image patch patterns TB adjacent in the transport direction is more than the size of the measurement region N so as not to interfere with each other. The belt-like image patch pattern TB is a test image patch pattern for detecting the position by the optical sensor 41 and aligning the toner images of the respective colors.
In the first embodiment, the strip image patch pattern TB is formed so that the longitudinal direction thereof is perpendicular to the transport direction. However, the strip image patch pattern TB is formed so that the longitudinal direction is inclined with respect to the transport direction. You can also.

図7は、帯状画像パッチパターンTBを検知した光学センサ41の出力電圧VSの出力波形を示す図である。
図7において、横軸は中間転写ベルト27上の搬送方向位置(mm)を示し、縦軸は光学センサ41(受光素子41b)の出力電圧VSを示す。また、図7において、破線Q1は正反射成分による出力電圧VSの変動を示し、一点鎖線Q2は拡散反射成分による出力電圧VSの変動を示し、実線Sは正反射成分と拡散反射成分とを合計した出力電圧VS(最終的な出力である。)を示す。
FIG. 7 is a diagram illustrating an output waveform of the output voltage VS of the optical sensor 41 that has detected the belt-like image patch pattern TB.
In FIG. 7, the horizontal axis indicates the conveyance direction position (mm) on the intermediate transfer belt 27, and the vertical axis indicates the output voltage VS of the optical sensor 41 (light receiving element 41 b). In FIG. 7, the broken line Q1 indicates the fluctuation of the output voltage VS due to the regular reflection component, the alternate long and short dash line Q2 indicates the fluctuation of the output voltage VS due to the diffuse reflection component, and the solid line S indicates the sum of the regular reflection component and the diffuse reflection component. The output voltage VS (the final output) is shown.

図7では、帯状画像パッチパターンTBの幅Wが0.8mm(図中の−0.4〜0.4mmの位置である。)に設定されている。測定領域Nは半径r1が3mmであって、正反射測定領域Mは半径r2が0.5mmであって、双方の領域M、Nの中心は一致している。
このように形成された帯状画像パッチパターンTBが光学センサ41の測定領域Nに入ると、拡散反射成分が加算されて合計の出力電圧VSが上昇する。そして、帯状画像パッチパターンTB全体が測定領域Nに入ると、出力電圧VSの上昇は停止する。その後、帯状画像パッチパターンTBが正反射測定領域Mに入ると、正反射成分が急激に減少するため、拡散反射成分との合計の出力電圧VSは減少する。さらに、帯状画像パッチパターンTBが中心Xcを過ぎると、今度は出力電圧VSが上昇する。以後、図7に示すように、中心を通るまでの電圧波形と線対称の電圧波形となる。このときの電圧VSの極小値を、「帯状画像極小値出力電圧Vmin」と呼ぶ。
In FIG. 7, the width W of the belt-like image patch pattern TB is set to 0.8 mm (the position is −0.4 to 0.4 mm in the drawing). The measurement area N has a radius r1 of 3 mm, the regular reflection measurement area M has a radius r2 of 0.5 mm, and the centers of both areas M and N coincide.
When the band-shaped image patch pattern TB formed in this way enters the measurement region N of the optical sensor 41, the diffuse reflection component is added and the total output voltage VS increases. Then, when the entire belt-shaped image patch pattern TB enters the measurement region N, the increase in the output voltage VS stops. After that, when the strip-shaped image patch pattern TB enters the regular reflection measurement region M, the regular reflection component rapidly decreases, so that the total output voltage VS with the diffuse reflection component decreases. Further, when the belt-like image patch pattern TB passes the center Xc, the output voltage VS increases this time. Thereafter, as shown in FIG. 7, the voltage waveform is symmetrical with the voltage waveform until passing through the center. The minimum value of the voltage VS at this time is referred to as “band image minimum value output voltage Vmin”.

図7より明らかなように、拡散反射成分が多くなると、帯状画像極小値出力電圧Vminが上昇する。本実施の形態1では、中間転写ベルト27の地肌部における出力電圧VS(4Vに設定されている。)と、帯状画像極小値出力電圧Vminと、の間に所定の閾値電圧Vthを設定している。そして、この閾値電圧Vthを通る搬送方向位置Xth1、Xth2を検出して、それらの中心位置を帯状画像パッチパターンTBの中心位置Xcと判定している。したがって、帯状画像極小値出力電圧Vminが上昇すると、上述した閾値Vthの設定が困難になるとともに、光学センサ41がノイズ等によって誤検知するようになるため、帯状画像極小値出力電圧Vminは小さいほど都合がよいことになる。   As is clear from FIG. 7, when the diffuse reflection component increases, the belt-like image minimum value output voltage Vmin increases. In the first embodiment, a predetermined threshold voltage Vth is set between the output voltage VS (set to 4 V) at the background portion of the intermediate transfer belt 27 and the belt-like image minimum value output voltage Vmin. Yes. Then, the conveyance direction positions Xth1 and Xth2 that pass through the threshold voltage Vth are detected, and the center positions thereof are determined as the center position Xc of the strip-shaped image patch pattern TB. Accordingly, when the belt-like image minimum value output voltage Vmin rises, it becomes difficult to set the threshold value Vth described above, and the optical sensor 41 erroneously detects due to noise or the like. It will be convenient.

また、帯状画像パッチパターンTBの幅Wが大きすぎると、受光素子41bに拡散反射成分が多く入ってきて、帯状画像極小値出力電圧Vminが高くなってしまう。これに対して、帯状画像パッチパターンTBの幅Wが小さすぎると、正反射成分が落ちきらなくなって、帯状画像極小値出力電圧Vminが高くなってしまう。
したがって、帯状画像極小値出力電圧Vminを最小にする帯状画像パッチパターンTBの幅Wが存在することになる。その幅Wは、原理的に正反射測定領域Mの半径r2の2倍であることが明らかになっている。すなわち、正反射測定領域Mの半径r2の2倍に相当する幅Wの帯状画像パッチパターンTBを形成すれば、帯状画像極小値出力電圧Vminを最小にできる。
ところが、正反射測定領域Mの半径r2は、発光素子41aの光学特性や光学センサ本体への取り付け方によって変動してしまうために、帯状画像極小値出力電圧Vminも変動してしまう。このような問題を解消するために、装置に設置された光学センサ41を1つ1つ事前検査する方策も考えられるが、その場合には装置の生産性が著しく低下してしまうことになる。
If the width W of the band-shaped image patch pattern TB is too large, a large amount of diffuse reflection components enter the light receiving element 41b and the band-shaped image minimum value output voltage Vmin becomes high. On the other hand, if the width W of the band-shaped image patch pattern TB is too small, the regular reflection component cannot be removed and the band-shaped image minimum value output voltage Vmin becomes high.
Therefore, there exists a width W of the belt-like image patch pattern TB that minimizes the belt-like image minimum value output voltage Vmin. It has been found that the width W is in principle twice the radius r2 of the regular reflection measurement region M. That is, if the band-shaped image patch pattern TB having a width W corresponding to twice the radius r2 of the regular reflection measurement region M is formed, the band-shaped image minimum value output voltage Vmin can be minimized.
However, since the radius r2 of the regular reflection measurement region M varies depending on the optical characteristics of the light emitting element 41a and how to attach the regular reflection measuring region M to the optical sensor body, the strip-shaped image minimum value output voltage Vmin also varies. In order to solve such a problem, a method of inspecting the optical sensors 41 installed in the apparatus one by one in advance can be considered, but in this case, the productivity of the apparatus is remarkably reduced.

本実施の形態1では、このような問題を解消するために、帯状画像極小値出力電圧Vminが最小になるような帯状画像パッチパターンTBの幅Wを自動測定により設定する。
本実施の形態1における画像形成装置では、帯状画像パッチパターンTBを形成して各色トナー像の位置測定をする前に、トナー付着量の測定をおこなう。具体的には、中間転写ベルト27上にトナー付着量が一様なベタ画像パッチパターンを形成して、その付着量を光学センサ41で検知する。
In the first embodiment, in order to solve such a problem, the width W of the band-shaped image patch pattern TB that minimizes the band-shaped image minimum value output voltage Vmin is set by automatic measurement.
In the image forming apparatus according to the first embodiment, the toner adhesion amount is measured before the belt-shaped image patch pattern TB is formed and the position of each color toner image is measured. Specifically, a solid image patch pattern having a uniform toner adhesion amount is formed on the intermediate transfer belt 27, and the adhesion amount is detected by the optical sensor 41.

図8は、搬送方向の幅が10mm(搬送方向位置0〜10mmである。)のベタ画像パッチパターンを中間転写ベルト27上に形成して、そのベタ画像パッチパターンを光学センサ41で読んだときの出力電圧VSを示す。図8中の符号で、図7中の符号と共通するものはその説明を省略する。
なお、図8では出力波形を連続的に表記しているが、実際には制御部70において数十ミクロン間隔で出力電圧VSをAD変換によりサンプリングして取り込んでいる。
FIG. 8 shows a case where a solid image patch pattern having a width in the conveyance direction of 10 mm (position in the conveyance direction is 0 to 10 mm) is formed on the intermediate transfer belt 27 and the solid image patch pattern is read by the optical sensor 41. The output voltage VS is shown. 8 that are the same as those in FIG. 7 are not described.
In FIG. 8, the output waveform is shown continuously, but actually, the control unit 70 samples and captures the output voltage VS by AD conversion at intervals of several tens of microns.

図8に示すように、ベタ画像パッチパターンが測定領域Nに入る前は、出力電圧VSは地肌部平均出力電圧VSg(4V)となっている。そして、ベタ画像パッチパターンが測定領域Nに入ると、拡散反射成分が加算されて合計の出力電圧VSが上昇する。その後、ベタ画像パッチパターンが正反射測定領域Mに入ると、正反射成分が急激に減少する。このときの極大値をベタ画像極大値出力電圧VSmax1と呼び、ベタ画像極大値出力電圧VSmax1が生じる搬送方向位置を極大発生位置Mmax1と呼ぶ。
その後、ベタ画像パッチパターンが正反射測定領域M全体に入ると正反射成分は最小で一定になり、再び拡散反射成分の加算により出力電圧VSは上昇する。このときの極小値をベタ画像極小値出力電圧VSmin1と呼び、ベタ画像極小値出力電圧VSmin1が生じる搬送方向位置を極小発生位置Mmin1と呼ぶ。
その後、ベタ画像パッチパターンが測定領域N全体に入ると出力電圧VSは一定になる。このときの出力電圧をベタ画像平均出力電圧VSaveと呼ぶ。
As shown in FIG. 8, before the solid image patch pattern enters the measurement region N, the output voltage VS is the background average output voltage VSg (4 V). When the solid image patch pattern enters the measurement region N, the diffuse reflection component is added and the total output voltage VS increases. Thereafter, when the solid image patch pattern enters the regular reflection measurement region M, the regular reflection component is rapidly reduced. The maximum value at this time is referred to as a solid image maximum value output voltage VSmax1, and the conveyance direction position where the solid image maximum value output voltage VSmax1 occurs is referred to as a maximum occurrence position Mmax1.
Thereafter, when the solid image patch pattern enters the entire regular reflection measurement region M, the regular reflection component becomes the minimum and constant, and the output voltage VS rises again by the addition of the diffuse reflection component. The minimum value at this time is referred to as a solid image minimum value output voltage VSmin1, and the conveyance direction position where the solid image minimum value output voltage VSmin1 is generated is referred to as a minimum generation position Mmin1.
Thereafter, when the solid image patch pattern enters the entire measurement region N, the output voltage VS becomes constant. The output voltage at this time is called a solid image average output voltage VSave.

ここで、ベタ画像パッチパターンからベタ画像平均出力電圧VSaveだけを検出する場合には、ベタ画像パッチパターンのエッジ部に現れる変化についてまったく考慮していないことになる。
本実施の形態1では、ベタ画像パッチパターンのエッジ部に現れる変化を考慮して、極大発生位置Mmax1及び極小発生位置Mmin1を検出する。そして、それらの距離差(間隔)が正反射測定領域Mの半径r2の2倍であるとする。すなわち、その後に中間転写ベルト27上に形成する帯状画像パッチパターンTBの搬送方向の幅Wが、
W=2×r2=Mmax1−Mmin1 …(式1)
なる関係を満足するように帯状画像パッチパターンTBを形成する。このように幅Wが最適化された帯状画像パッチパターンTBを光学センサ41で検知することで、帯状画像極小値出力電圧Vminが最小化される。
そして、幅Wが最適化された帯状画像パッチパターンTBを光学センサ41で検知して、その出力電圧から帯状画像パッチパターンTBの中心位置を検出して中間転写ベルト27上に形成されるトナー像の位置を測定(検出)する。
Here, when only the solid image average output voltage VSave is detected from the solid image patch pattern, no change appears at the edge portion of the solid image patch pattern.
In the first embodiment, the maximum occurrence position Mmax1 and the minimum occurrence position Mmin1 are detected in consideration of the change appearing at the edge portion of the solid image patch pattern. The distance difference (interval) is assumed to be twice the radius r2 of the regular reflection measurement region M. That is, the width W in the transport direction of the belt-like image patch pattern TB formed on the intermediate transfer belt 27 thereafter is
W = 2 × r2 = Mmax1-Mmin1 (Formula 1)
The band-shaped image patch pattern TB is formed so as to satisfy the following relationship. The band-shaped image minimum value output voltage Vmin is minimized by detecting the band-shaped image patch pattern TB with the width W optimized in this way by the optical sensor 41.
Then, the belt-like image patch pattern TB with the optimized width W is detected by the optical sensor 41, the center position of the belt-like image patch pattern TB is detected from the output voltage, and the toner image formed on the intermediate transfer belt 27 is detected. Measure (detect) the position of.

以上説明したように、本実施の形態1では、出力電圧VSの極大値(画像極大値出力電圧Vsmax)や極小値(画像極小値出力電圧VSmin)を使わずに、それらの搬送方向位置である極大発生位置Mmax及び極小発生位置Mminを使って帯状画像パッチパターンTBの搬送方向の幅Wを定めているために、ノイズに強いトナー像位置測定が可能になる。
なお、本実施の形態1で述べた帯状画像パッチパターンTBの幅Wの算出方法は一例であって、測定した極大発生位置Mmax1及び極小発生位置Mmin1に基いて制御テーブルを用いて幅Wを求める方法を用いてもよい。
As described above, in the first embodiment, the maximum value of the output voltage VS (image maximum value output voltage Vsmax) and the minimum value (image minimum value output voltage VSmin) are not used, and the positions in the transport direction are set. Since the width W in the transport direction of the belt-shaped image patch pattern TB is determined using the maximum generation position Mmax and the minimum generation position Mmin, the toner image position measurement resistant to noise can be performed.
Note that the method for calculating the width W of the strip-shaped image patch pattern TB described in the first embodiment is an example, and the width W is obtained using the control table based on the measured maximum occurrence position Mmax1 and minimum occurrence position Mmin1. A method may be used.

また、光学センサ41が装置本体1に装着されたり交換されたりしたときには、少なくとも1回は上述のトナー像位置測定をおこない、その測定結果を(帯状画像パッチパターンの搬送方向幅Wでもよい。)を記憶するように制御することが好ましい。これにより、光学センサ41の取り付け誤差が生じても、帯状画像極小値出力電圧Vminが最小になるような帯状画像パッチパターンTBの幅Wが確実に設定されることになる。   Further, when the optical sensor 41 is attached to the apparatus main body 1 or replaced, the toner image position measurement is performed at least once, and the measurement result (the width W in the conveyance direction of the belt-shaped image patch pattern may be used). It is preferable to control so as to memorize. Thereby, even if an attachment error of the optical sensor 41 occurs, the width W of the band-shaped image patch pattern TB is set so that the band-shaped image minimum value output voltage Vmin is minimized.

また、本実施の形態1では、ベタ画像パッチパターンの一方のエッジ部の極大発生位置Mmax1及び極小発生位置Mmin1を計測したが、ベタ画像パッチパターンの他方のエッジ部(終端部)の極大発生位置Mmax2及び極小発生位置Mmin2を計測することもできる。その場合も、式1を用いることで最適な帯状画像パッチパターンTBの幅Wを求めることができる。
さらに、双方の極大発生位置Mmax1、Mmax2及び極小発生位置Mmin1、Mmin2を計測してそれぞれで求めた幅Wを平均化することにより、さらに精度のよい幅Wを求めることができる。
また、複数のベタ画像パッチパターンを計測する場合にそれぞれで求めた幅Wを平均化したり、ベタ画像パッチパターンを計測するたびにそれぞれで求めた幅Wを平均化することにより、さらに精度のよい幅Wを求めることができる。
In the first embodiment, the maximum occurrence position Mmax1 and the minimum occurrence position Mmin1 of one edge portion of the solid image patch pattern are measured. However, the maximum occurrence position of the other edge portion (terminal portion) of the solid image patch pattern is measured. Mmax2 and the minimum occurrence position Mmin2 can also be measured. Also in that case, the optimum width W of the strip-shaped image patch pattern TB can be obtained by using Equation 1.
Furthermore, by measuring both maximum occurrence positions Mmax1 and Mmax2 and minimum occurrence positions Mmin1 and Mmin2 and averaging the widths W obtained respectively, it is possible to obtain a more accurate width W.
In addition, when measuring a plurality of solid image patch patterns, the width W obtained in each case is averaged, or the width W obtained in each case is averaged every time a solid image patch pattern is measured. The width W can be obtained.

以上説明したように、本実施の形態1によれば、正反射型の光学センサ41によって直接的にトナー像位置を測定する計測方法を用いるとともに、光学センサ41自体の特性のばらつきや光学センサ41の取り付け誤差を考慮して帯状画像極小値出力電圧Vminが最小になるような帯状画像パッチパターンTBの幅Wを設定する。これにより、画像形成装置1の低廉化とプリント高速化とを達成しつつ、ノイズの影響を受けずに高精度にトナー像の位置測定をおこない、高精度に各色のトナー像の位置合わせをおこなうことができる。   As described above, according to the first embodiment, the measurement method in which the toner image position is directly measured by the specular reflection type optical sensor 41 is used, and variations in characteristics of the optical sensor 41 itself and the optical sensor 41 are measured. The width W of the belt-like image patch pattern TB is set so that the belt-like image minimum value output voltage Vmin is minimized in consideration of the mounting error of the belt-like image. Accordingly, the position of the toner image is measured with high accuracy without being affected by noise and the alignment of the toner images of the respective colors is performed with high accuracy while achieving low cost and high printing speed of the image forming apparatus 1. be able to.

なお、本実施の形態1では、複数の感光体ドラム21にそれぞれ各色のトナー像を形成する、タンデム方式のカラー画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることはない。例えば、1つの感光体ドラムに対して各色のトナー像を順次形成して、感光体ドラムに対向する中間転写ベルト上に各色のトナー像を重ねた後に記録媒体上に転写する、リボルバ方式(1ドラム方式)のカラー画像形成装置であっても、当然に本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the present invention is applied to a tandem color image forming apparatus that forms toner images of respective colors on a plurality of photosensitive drums 21. However, the application of the present invention is not limited to this. For example, a revolver system (1) in which toner images of each color are sequentially formed on one photoconductor drum, and the toner images of each color are superimposed on an intermediate transfer belt facing the photoconductor drum and then transferred onto a recording medium. Of course, the present invention can be applied to a drum type color image forming apparatus. Even in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態2.
この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
本実施の形態2では、前記実施の形態1でおこなった帯状画像パッチパターンTBの幅Wの最適化に加えて、帯状画像パッチパターンTBのトナー付着量を測定により最適化している。
Embodiment 2. FIG.
Embodiment 2 of the present invention will be described in detail.
In the second embodiment, in addition to the optimization of the width W of the strip-shaped image patch pattern TB performed in the first embodiment, the toner adhesion amount of the strip-shaped image patch pattern TB is optimized by measurement.

ここで、各色トナー像の位置測定をする前に、トナー付着量の測定をおこなう場合について考える。この際、現像バイアス電圧Vbを可変しながらベタ画像パッチパターンを順次形成する。そして、それらのベタ画像パッチパターンは、光学センサによって読まれて、その出力電圧が制御部によって信号処理され、それぞれのトナー付着量が計測される。そして、その結果に基いて、規定値のトナー付着量が得られる現像バイアス電圧Vbが決定・設定される。このような場合には、ベタ画像パッチパターンからベタ画像平均出力電圧VSaveだけを検出していることになり、ベタ画像パッチパターンのエッジ部に現れる電圧波形の変化については考慮していないことになる。   Here, a case where the amount of toner adhesion is measured before measuring the position of each color toner image will be considered. At this time, solid image patch patterns are sequentially formed while changing the developing bias voltage Vb. These solid image patch patterns are read by the optical sensor, the output voltage is signal-processed by the control unit, and the respective toner adhesion amounts are measured. Then, based on the result, the developing bias voltage Vb at which a predetermined amount of toner adhesion is obtained is determined and set. In such a case, only the solid image average output voltage VSave is detected from the solid image patch pattern, and the change in the voltage waveform appearing at the edge portion of the solid image patch pattern is not considered. .

これに対して、本実施の形態2では、ベタ画像平均出力電圧VSave以外に、地肌部平均出力電圧VSg、ベタ画像極大値出力電圧VSmax1(又は、ベタ画像極小値出力電圧VSmin1)を検出する。このとき、制御部70ではセンサ出力電圧VSを数十ミクロン間隔でサンプリングしているので精度は充分であるが、さらに極値を正確に測るためにコンデンサからなる公知のピーク電圧ホールド回路を用いてもよい。   In contrast, in the second embodiment, in addition to the solid image average output voltage VSave, the background portion average output voltage VSg and the solid image maximum value output voltage VSmax1 (or the solid image minimum value output voltage VSmin1) are detected. At this time, since the control unit 70 samples the sensor output voltage VS at intervals of several tens of microns, the accuracy is sufficient, but a known peak voltage hold circuit composed of a capacitor is used to accurately measure the extreme value. Also good.

表1は、現像バイアス電圧Vbを振りながらベタ画像パッチパターンをn個形成した場合の、ベタ画像極大値出力電圧VSmax1、ベタ画像極小値出力電圧VSmin1、ベタ画像平均出力電圧VSaveを示す。   Table 1 shows the solid image maximum value output voltage VSmax1, the solid image minimum value output voltage VSmin1, and the solid image average output voltage VSave when n solid image patch patterns are formed while changing the developing bias voltage Vb.

Figure 2008096856
Figure 2008096856

次に、複数のベタ画像パッチパターンから読み取った、地肌部平均出力電圧VSg、ベタ画像極大値出力電圧VSmax1n(又は、ベタ画像極小値出力電圧VSmin1n)、ベタ画像平均出力電圧VSavenから、帯状画像パッチパターンTBを読み取った光学センサ41の出力電圧の極小値出力電圧Vminを計算により算出する。具体的に、帯状画像極小値出力電圧Vminは、
Vmin=2×VSmin−VSave …(式2)
又は、
Vmin=VSave−2×(VSmax−VSg) …(式3)
で求めることができる。
Next, from the background average output voltage VSg, the solid image maximum value output voltage VSmax1n (or the solid image minimum value output voltage VSmin1n), and the solid image average output voltage VSaven, which are read from a plurality of solid image patch patterns, The minimum output voltage Vmin of the output voltage of the optical sensor 41 that has read the pattern TB is calculated. Specifically, the strip image minimum output voltage Vmin is:
Vmin = 2 × VSmin−VSave (Expression 2)
Or
Vmin = VSave−2 × (VSmax−VSg) (Formula 3)
Can be obtained.

式2と式3とからはほぼ同じ値が得られるので、VSmin及びVSmaxのどちらか一方の値が得られればVminが算出できることになる。しかし、VSmin及びVSmaxの双方を検出できる場合は、おのおのから得られたVminを平均化することで、さらにノイズに強い正確な値Vminが得られることになる。
また、これらの検出はベタ画像パッチパターンの終端部においても同様におこなうことができる。すなわち、ベタ画像平均出力電圧VSavenから一度ベタ画像極小値出力電圧VSmin2nに落ちて、ベタ画像極大値出力電圧VSmax2nまで上昇し、その後に地肌部平均出力電圧VSgまで下降する。そして、ベタ画像パッチパターンの終端部で得られたこれらの情報を用いて、帯状画像極小値出力電圧Vminを算出することもできる。電圧波形の双方のエッジ部での検出ができる場合には、それぞれ得られたVminを平均化することで、さらにノイズに強い正確な値Vminが得られることになる。
Since almost the same value is obtained from Equation 2 and Equation 3, Vmin can be calculated if either VSmin or VSmax is obtained. However, when both VSmin and VSmax can be detected, an accurate value Vmin that is more resistant to noise can be obtained by averaging Vmin obtained from each.
These detections can be performed in the same manner at the end of the solid image patch pattern. That is, the solid image average output voltage VSaven once decreases to the solid image minimum value output voltage VSmin2n, increases to the solid image maximum value output voltage VSmax2n, and then decreases to the background portion average output voltage VSg. The band-like image minimum value output voltage Vmin can be calculated using these pieces of information obtained at the end of the solid image patch pattern. When detection is possible at both edge portions of the voltage waveform, the obtained Vmin is averaged to obtain an accurate value Vmin that is more resistant to noise.

表2は、現像バイアス電圧Vbを可変して、上述した式2又は式3から得られたパッチパターンごとのVminnを示す。   Table 2 shows Vminn for each patch pattern obtained from Equation 2 or Equation 3 described above by varying the developing bias voltage Vb.

Figure 2008096856
Figure 2008096856

複数のVminnのうち最小のVminnは、測定領域Nが大きく設定された光学センサ41を用いる場合、カラートナー像からの拡散反射成分が多いため、トナー付着量が少ない現像バイアス電圧Vbに設定されたときのものになる。黒色トナー像に関しては拡散反射成分がないので、トナー付着量は多いほどよいが、正反射成分は5g/m2程度で飽和してそのときの成分量より下がらなくなるので、例えば、トナー付着量を6g/m2程度に固定することもできる。 The minimum Vminn among the plurality of Vminn is set to the developing bias voltage Vb with a small toner adhesion amount when the optical sensor 41 in which the measurement region N is set large is used because there are many diffuse reflection components from the color toner image. It will be of time. For black toner images, since there is no diffuse reflection component, the larger the amount of toner adhesion, the better. However, the regular reflection component saturates at about 5 g / m 2 and does not fall below the component amount at that time. It can also be fixed at about 6 g / m 2 .

本実施の形態2では、帯状画像極小値出力電圧Vminを最小にする現像バイアス電圧Vbminを表2より求めて、この現像バイアス電圧Vbminを現像部(現像ローラ)に印加して帯状画像パッチパターンTBを形成することにより、帯状画像極小値出力電圧Vminを最小にすることができる。
本実施の形態2では、光学センサ41の光学特性だけではなく、カラートナー反射率に適したトナー付着量で帯状画像パッチパターンTBを形成するため、帯状画像極小値出力電圧Vminをさらに下げることができる。したがって、ノイズに強い、正確なトナー像位置測定が可能になる。
In the second embodiment, the development bias voltage Vbmin that minimizes the belt-like image minimum value output voltage Vmin is obtained from Table 2, and this development bias voltage Vbmin is applied to the developing unit (developing roller) to apply the belt-like image patch pattern TB. By forming, the belt-like image minimum value output voltage Vmin can be minimized.
In the second embodiment, since the belt-like image patch pattern TB is formed not only with the optical characteristics of the optical sensor 41 but also with the toner adhesion amount suitable for the color toner reflectance, the belt-like image minimum value output voltage Vmin can be further lowered. it can. Therefore, it is possible to accurately measure the toner image position, which is resistant to noise.

以上説明したように、本実施の形態2によれば、正反射型の光学センサ41によって直接的にトナー像位置を測定する計測方法を用いるとともに、光学センサ41自体の特性のばらつきや光学センサ41の取り付け誤差を考慮して帯状画像極小値出力電圧Vminが最小になるような帯状画像パッチパターンTBの幅Wを設定する。これにより、画像形成装置1の低廉化とプリント高速化とを達成しつつ、ノイズの影響を受けずに高精度にトナー像の位置測定をおこない、高精度に各色のトナー像の位置合わせをおこなうことができる。
さらに、帯状画像極小値出力電圧Vminが最小になるような、現像バイアス電圧Vbも設定されるため、拡散成分が多く入るような場合でも、帯状画像極小値出力電圧Vminの上昇を防ぎ、高精度で安定したトナー像位置測定が可能となる。
As described above, according to the second embodiment, a measurement method in which the toner image position is directly measured by the regular reflection type optical sensor 41 is used, and variations in characteristics of the optical sensor 41 itself and the optical sensor 41 are measured. The width W of the belt-like image patch pattern TB is set so that the belt-like image minimum value output voltage Vmin is minimized in consideration of the mounting error. Accordingly, the position of the toner image is measured with high accuracy without being affected by noise and the alignment of the toner images of the respective colors is performed with high accuracy while achieving low cost and high printing speed of the image forming apparatus 1. be able to.
Further, since the development bias voltage Vb is set so that the belt-like image minimum value output voltage Vmin is minimized, even when a large amount of diffusion components are introduced, the belt-like image minimum value output voltage Vmin is prevented from increasing, and high accuracy is achieved. Thus, stable toner image position measurement can be performed.

実施の形態3.
図9及び図10を用いて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
本実施の形態3におけるトナー像位置測定方法は、光学センサ41の取り付け不良等で発生するトナー像位置測定の誤差量を検出して、より正確な測定を可能とするものである。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 9 and FIG.
The toner image position measurement method according to the third embodiment detects a toner image position measurement error amount that occurs due to poor attachment of the optical sensor 41, and enables more accurate measurement.

図9は、光学センサ41の取り付け不良が生じて、測定領域Nが中間転写ベルト搬送方向上流側にずれたときの状態を示した図である。
図9に示すように、光学センサ41が時計方向に若干回転して取り付けられると、光学センサ41の中心軸Aがセンサを中心に時計方向に回転する。そして、測定領域Nは、中間転写ベルト搬送方向の上流側(図中左側である。)に移動する。しかし、正反射条件を満たす正反射測定領域Mは、ずれない。したがって、正反射測定領域Mの位置は、測定領域Nの中心より下流側(図中右側である。)にずれる。
FIG. 9 is a diagram showing a state when the attachment failure of the optical sensor 41 occurs and the measurement area N is shifted to the upstream side in the intermediate transfer belt conveyance direction.
As shown in FIG. 9, when the optical sensor 41 is attached with a slight rotation in the clockwise direction, the central axis A of the optical sensor 41 rotates in the clockwise direction around the sensor. Then, the measurement region N moves to the upstream side (the left side in the figure) in the intermediate transfer belt conveyance direction. However, the regular reflection measurement region M that satisfies the regular reflection condition does not shift. Therefore, the position of the regular reflection measurement region M is shifted to the downstream side (right side in the figure) from the center of the measurement region N.

図10は、図9のように光学センサ41の取り付け不良が生じたときの、帯状画像パッチパターンTBを検知した光学センサ41の出力電圧の出力波形を示す図であって、前記実施の形態1における図7に対応する図である。
帯状画像パッチパターンTB(幅Wが0.8mmに設定されている。)の位置は、下流側に0.4mmずれている(図10中0.0〜0.8mmの位置である。)。出力電圧波形の変化は、基本的には図7と同様であるが、正反射測定領域Mが測定領域Nの中心より下流側にずれているため、始めの極大値VSmax1が後の極大値Vmax2よりも大きくなっている。また、同じ理由で、閾値電圧Vthに対応する搬送方向位置Xth1、Xth2が、図7における搬送方向位置Xth1、Xth2よりも下流側によってしまい、検出される帯状画像パッチパターンTBの中心位置Xcも下流側によってしまい、これが測定誤差の原因となる。
FIG. 10 is a diagram illustrating an output waveform of an output voltage of the optical sensor 41 that has detected the belt-like image patch pattern TB when a defective attachment of the optical sensor 41 occurs as shown in FIG. It is a figure corresponding to FIG.
The position of the strip-shaped image patch pattern TB (the width W is set to 0.8 mm) is shifted by 0.4 mm on the downstream side (the position is 0.0 to 0.8 mm in FIG. 10). The change in the output voltage waveform is basically the same as in FIG. 7, but since the regular reflection measurement region M is shifted downstream from the center of the measurement region N, the initial maximum value VSmax1 is the subsequent maximum value Vmax2. Is bigger than. For the same reason, the transport direction positions Xth1 and Xth2 corresponding to the threshold voltage Vth are downstream of the transport direction positions Xth1 and Xth2 in FIG. 7, and the detected center position Xc of the strip-shaped image patch pattern TB is also downstream. This causes measurement errors.

本実施の形態3では、コンデンサからなる公知のピーク電圧ホールド回路により、極大値電圧Vmax1、VSmax2を測定して、その値の差異に基いて帯状画像パッチパターンTBの中心位置Xcの検出値を補正している。
このときの補正算出方法の一例を以下に示す。
測定された帯状画像パッチパターンTBの中心位置をXcとすると、補正された帯状画像パッチパターンTBの中心位置Xccは、次式のように求められる。
Xcc=Xc−k(VSmax1−VSmax2) …(式4)
In the third embodiment, the maximum value voltages Vmax1 and VSmax2 are measured by a known peak voltage hold circuit composed of a capacitor, and the detected value of the center position Xc of the belt-like image patch pattern TB is corrected based on the difference between the values. is doing.
An example of the correction calculation method at this time is shown below.
Assuming that the measured center position of the strip-shaped image patch pattern TB is Xc, the corrected center position Xcc of the strip-shaped image patch pattern TB is obtained by the following equation.
Xcc = Xc-k (VSmax1-VSmax2) (Formula 4)

ここで、上式において、kは比例定数であって、前記実施の形態1で説明した極大位置(Mmax1、VSmax1)、極小位置(Mmin1、VSmin1)を用いれば、
k=―(Mmax1−Mmin1)/(VSmax1−VSmin1)
…(式5)
にて概略求めることができる。
このように、本実施の形態3では、光学センサ41の取り付け不良等で発生するトナー像位置測定誤差量を検出して、それを補正することによって、より正確なトナー像位置測定をおこなうことができる。
Here, in the above equation, k is a proportional constant, and if the maximum position (Mmax1, VSmax1) and the minimum position (Mmin1, VSmin1) described in the first embodiment are used,
k =-(Mmax1-Mmin1) / (VSmax1-VSmin1)
... (Formula 5)
Can be obtained roughly.
As described above, in the third embodiment, a more accurate toner image position measurement can be performed by detecting and correcting a toner image position measurement error amount caused by a mounting failure of the optical sensor 41 or the like. it can.

以上説明したように、本実施の形態3によれば、正反射型の光学センサ41によって直接的にトナー像位置を測定する計測方法を用いるとともに、光学センサ41自体の特性のばらつきや光学センサ41の取り付け誤差を考慮して帯状画像極小値出力電圧Vminが最小になるような帯状画像パッチパターンTBの幅Wを設定する。これにより、画像形成装置1の低廉化とプリント高速化とを達成しつつ、ノイズの影響を受けずに高精度にトナー像の位置測定をおこない、高精度に各色のトナー像の位置合わせをおこなうことができる。
さらに、光学センサ41の取り付け不良によりセンサ出力電圧に誤差が生じる場合でも、その誤差に応じて出力波形の両端(双方のエッジ部)にあらわれる極大値をそれぞれ検出して、その値の差異に基いて帯状画像パッチパターンTBの中心位置Xcの検出値を補正することで、さらに高精度に各色のトナー像の位置合わせをおこなうことができる。
As described above, according to the third embodiment, the measurement method of directly measuring the toner image position by the specular reflection type optical sensor 41 is used, and variations in characteristics of the optical sensor 41 itself and the optical sensor 41 are used. The width W of the belt-like image patch pattern TB is set so that the belt-like image minimum value output voltage Vmin is minimized in consideration of the mounting error. Accordingly, the position of the toner image is measured with high accuracy without being affected by noise and the alignment of the toner images of the respective colors is performed with high accuracy while achieving low cost and high printing speed of the image forming apparatus 1. be able to.
Further, even when an error occurs in the sensor output voltage due to a mounting failure of the optical sensor 41, the local maximum values appearing at both ends (both edge portions) of the output waveform are detected according to the error, and the difference between the values is detected. By correcting the detection value of the center position Xc of the belt-like image patch pattern TB, it is possible to align the toner images of the respective colors with higher accuracy.

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.

画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus. 図1の画像形成装置における作像手段を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating image forming means in the image forming apparatus of FIG. 1. 光学センサを示す構成図である。It is a block diagram which shows an optical sensor. 図3の光学センサを搬送方向にみた図である。It is the figure which looked at the optical sensor of FIG. 3 in the conveyance direction. 中間転写ベルト上のトナー像のトナー付着量と、光学センサの出力電圧と、の関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a toner adhesion amount of a toner image on an intermediate transfer belt and an output voltage of an optical sensor. 帯状画像パッチパターンを示す概略図である。It is the schematic which shows a strip | belt-shaped image patch pattern. 帯状画像パッチパターンを検知した光学センサの出力電圧の出力波形を示す図である。It is a figure which shows the output waveform of the output voltage of the optical sensor which detected the strip | belt-shaped image patch pattern. ベタ画像パッチパターンを検知した光学センサの出力電圧の出力波形を示す図である。It is a figure which shows the output waveform of the output voltage of the optical sensor which detected the solid image patch pattern. 光学センサの取り付け不良が生じたときの状態を示した図である。It is the figure which showed the state when the attachment defect of an optical sensor produced. 光学センサの取り付け不良が生じたときの、帯状画像パッチパターンを検知した光学センサの出力電圧の出力波形を示す図である。It is a figure which shows the output waveform of the output voltage of the optical sensor which detected the strip | belt-shaped image patch pattern when the attachment failure of an optical sensor arises.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置本体(装置本体)、 2 露光部(書込み部)、
20、20Y、20M、20C、20BK プロセスカートリッジ、
21 感光体ドラム、 22 帯電部、
23、23Y、23M、23C、23BK 現像部、
24 転写バイアスローラ、 25 クリーニング部、
27 中間転写ベルト(中間転写体)、
41 光学センサ、
41a LED(発光素子)、 41b フォトダイオード(受光素子)、
TP 画像パッチパターン、 TB 帯状画像パッチパターン、
M 正反射測定領域、 N 測定領域。
1 image forming apparatus main body (apparatus main body), 2 exposure unit (writing unit),
20, 20Y, 20M, 20C, 20BK Process cartridge,
21 photosensitive drum, 22 charging unit,
23, 23Y, 23M, 23C, 23BK Development section,
24 transfer bias roller, 25 cleaning section,
27 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member),
41 optical sensors,
41a LED (light emitting element), 41b photodiode (light receiving element),
TP image patch pattern, TB strip image patch pattern,
M regular reflection measurement area, N measurement area.

Claims (5)

トナー像を形成する複数の作像手段と、
所定の搬送方向に移動するとともに、前記複数の作像手段によって形成された各色のトナー像が重ねて転写される中間転写体と、
前記中間転写体上の所定の測定領域に投光して得られる正反射光を含む反射光の光量に応じた電圧を出力する光学センサと、を備え、
搬送方向の幅が前記光学センサの前記測定領域よりも大きなベタ画像パッチパターンを前記作像手段によって前記中間転写体上に形成して、
前記ベタ画像パッチパターンを前記光学センサによって検知して、その出力電圧のうち極大値及び極小値が検知される前記中間転写体上の搬送方向位置をそれぞれ検出して、
前記極大値が検知された前記搬送方向位置と前記極小値が検知された前記搬送方向位置との距離差に対して搬送方向の幅が等しくなるような帯状画像パッチパターンを前記作像手段によって前記中間転写体上に形成して、
前記帯状画像パッチパターンを前記光学センサによって検知して、その出力電圧から前記帯状画像パッチパターンの中心位置を検出して前記中間転写体に形成されるトナー像の位置を測定することを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image forming means for forming a toner image;
An intermediate transfer body that moves in a predetermined conveyance direction and onto which toner images of respective colors formed by the plurality of image forming means are transferred in an overlapping manner;
An optical sensor that outputs a voltage according to the amount of reflected light including regular reflected light obtained by projecting on a predetermined measurement region on the intermediate transfer member,
A solid image patch pattern having a width in the transport direction larger than the measurement area of the optical sensor is formed on the intermediate transfer member by the image forming unit,
The solid image patch pattern is detected by the optical sensor, and a conveyance direction position on the intermediate transfer body where a maximum value and a minimum value of the output voltage are detected is detected,
A belt-like image patch pattern having a width in the transport direction equal to a distance difference between the transport direction position where the maximum value is detected and the transport direction position where the minimum value is detected is formed by the imaging unit. Formed on the intermediate transfer member,
The belt-shaped image patch pattern is detected by the optical sensor, the center position of the belt-shaped image patch pattern is detected from the output voltage, and the position of the toner image formed on the intermediate transfer member is measured. Image forming apparatus.
前記作像手段は、トナー像を形成するときに現像部に印加される現像バイアス電圧を可変できるように構成され、
前記現像バイアス電圧を可変して複数の前記ベタ画像パッチパターンを前記作像手段によって前記中間転写体上に形成して、
前記複数のベタ画像パッチパターンを前記光学センサによってそれぞれ検知して、その出力電圧のうち極大値又は極小値と平均値とをそれぞれ読み出して、
前記現像バイアス電圧を可変して前記帯状画像パッチパターンを前記中間転写体上に作成した場合に前記光学センサで検知される出力電圧の極小値をそれぞれ算出して、
前記現像バイアス電圧ごとに算出された前記帯状画像パッチパターンの前記極小値のうち、その極小値が最小となる現像バイアス電圧を前記現像部に印加して前記帯状画像パッチパターンを前記中間転写体上に形成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 means is configured to change a developing bias voltage applied to the developing unit when forming a toner image,
A plurality of the solid image patch patterns are formed on the intermediate transfer member by the image forming means by varying the development bias voltage,
Each of the plurality of solid image patch patterns is detected by the optical sensor, and a maximum value or a minimum value and an average value are read out from the output voltage,
Calculating the minimum value of the output voltage detected by the optical sensor when the belt-like image patch pattern is created on the intermediate transfer member by varying the developing bias voltage;
Among the minimum values of the band-shaped image patch pattern calculated for each development bias voltage, a development bias voltage that minimizes the minimum value is applied to the developing unit, and the band-shaped image patch pattern is transferred onto the intermediate transfer member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is formed as follows.
前記光学センサによって検知される前記中間転写体の地肌部の出力電圧をVSgとして、前記光学センサによって検知される前記ベタ画像パッチパターンの出力電圧の極大値をVSmaxとして極小値をVSminとして平均値をVSaveとしたときに、前記現像バイアス電圧ごとに算出される前記帯状画像パッチパターンの前記極小値Vminは、
Vmin=2×VSmin−VSave
又は、
Vmin=VSave−2×(VSmax−VSg)
なる式で算出されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
The output voltage of the background portion of the intermediate transfer body detected by the optical sensor is set as VSg, the maximum value of the output voltage of the solid image patch pattern detected by the optical sensor is set as VSmax, and the minimum value is set as VSmin. When VSave is set, the minimum value Vmin of the belt-like image patch pattern calculated for each developing bias voltage is
Vmin = 2 × VSmin−VSave
Or
Vmin = VSave−2 × (VSmax−VSg)
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is calculated by the following formula.
前記帯状画像パッチパターンを前記光学センサによって検知して、その出力電圧のうち出力波形の両端にあらわれる極大値をそれぞれ検出して、その値の差異に基いて前記帯状画像パッチパターンの中心位置の検出値を補正することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。   The band-shaped image patch pattern is detected by the optical sensor, and local maximum values appearing at both ends of the output waveform of the output voltage are detected, and the center position of the band-shaped image patch pattern is detected based on the difference in the values. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the value is corrected. 前記光学センサが装置に装着され又は交換されたときに、前記帯状画像パッチパターンの中心位置を検出して前記中間転写体に形成されるトナー像の位置を測定するとともにその測定結果を記憶することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。   When the optical sensor is mounted on or replaced with the apparatus, the center position of the belt-like image patch pattern is detected, the position of the toner image formed on the intermediate transfer member is measured, and the measurement result is stored. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010085490A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Brother Ind Ltd Image forming apparatus
JP2010191255A (en) * 2009-02-19 2010-09-02 Ricoh Co Ltd Misalignment correction method, misalignment correcting device and image forming apparatus
JP2012103567A (en) * 2010-11-11 2012-05-31 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2013076897A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Canon Inc Color image forming apparatus
JP2017531416A (en) * 2014-07-25 2017-10-19 クアルコム,インコーポレイテッド Induction and alignment system and method for electric vehicle wireless charging system
WO2021153356A1 (en) * 2020-01-28 2021-08-05 富士フイルム株式会社 Information processing method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10115962A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device
JPH10319667A (en) * 1997-05-21 1998-12-04 Canon Inc Color image forming device
JPH11143170A (en) * 1997-11-05 1999-05-28 Ricoh Co Ltd Color image forming device
JP2000250283A (en) * 1999-03-02 2000-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color image forming device
JP2000267543A (en) * 1999-03-18 2000-09-29 Minolta Co Ltd Image forming device
JP2002006580A (en) * 2000-06-20 2002-01-09 Canon Inc Image-forming device and method for controlling image formation
JP2005241933A (en) * 2004-02-26 2005-09-08 Canon Inc Test pattern density detecting device and image forming apparatus
JP2007025315A (en) * 2005-07-19 2007-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color image forming apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10115962A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device
JPH10319667A (en) * 1997-05-21 1998-12-04 Canon Inc Color image forming device
JPH11143170A (en) * 1997-11-05 1999-05-28 Ricoh Co Ltd Color image forming device
JP2000250283A (en) * 1999-03-02 2000-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color image forming device
JP2000267543A (en) * 1999-03-18 2000-09-29 Minolta Co Ltd Image forming device
JP2002006580A (en) * 2000-06-20 2002-01-09 Canon Inc Image-forming device and method for controlling image formation
JP2005241933A (en) * 2004-02-26 2005-09-08 Canon Inc Test pattern density detecting device and image forming apparatus
JP2007025315A (en) * 2005-07-19 2007-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color image forming apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010085490A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Brother Ind Ltd Image forming apparatus
US8310734B2 (en) 2008-09-29 2012-11-13 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP2010191255A (en) * 2009-02-19 2010-09-02 Ricoh Co Ltd Misalignment correction method, misalignment correcting device and image forming apparatus
JP2012103567A (en) * 2010-11-11 2012-05-31 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2013076897A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Canon Inc Color image forming apparatus
JP2017531416A (en) * 2014-07-25 2017-10-19 クアルコム,インコーポレイテッド Induction and alignment system and method for electric vehicle wireless charging system
WO2021153356A1 (en) * 2020-01-28 2021-08-05 富士フイルム株式会社 Information processing method
JPWO2021153356A1 (en) * 2020-01-28 2021-08-05
JP7321296B2 (en) 2020-01-28 2023-08-04 富士フイルム株式会社 Information processing method

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