JP2008107399A - Image forming apparatus - Google Patents

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Kenji Katsuhara
健二 勝原
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Kyocera Document Solutions Inc
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Kyocera Mita Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more accurately detect a toner pattern on a transfer belt than before. <P>SOLUTION: A pattern formation control section causes image forming units by color to form toner patterns PT so that the densities of the leading and trailing ends are higher than that of the middle parts in the running direction of the transfer belt. This decreases the amounts of toner on the leading and trailing ends being edges of the toner patterns PT in the running direction of the transfer belt 136, thereby decreases the thicknesses of the edges of the toner patterns PT and hence reduces the thicknesses of side faces of the toner patterns PT. Consequently, even when the edges are irradiated with light from the light emitting part of a detection sensor 245, a quantity of light returned to a light receiving part after irregularly reflected by the side faces and the transfer belt 136 decreases. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、転写ベルト上に形成されたトナーパターンを検出する際の技術に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique for detecting a toner pattern formed on a transfer belt.

転写ベルトの走行方向に各色用の作像ユニットが配設された所謂タンデム方式の画像形成装置では、各色の作像ユニットによって形成されるトナー画像の重ね合わせタイミングにずれが生じる場合がある。そこで、例えば特許文献1に示される画像形成装置では、当該各色のトナー画像の重ね合わせタイミングのずれを解消するために、各色用の作像ユニットに予め定められたトナーパターンを転写ベルト上に形成させ、トナーパターン検出センサが検出する各トナーパターンの位置関係に基づいて、各色の作像ユニットによるトナー画像の形成タイミングを調整するようにしている。この特許文献1に記載の画像形成装置では、トナーパターン検出センサは発光部及び受光部を有し、発光部から転写ベルト上のトナーパターンに対して光を照射し、受光部が転写ベルト上でのトナーパターンの有無に応じて変化する反射光量を受光し、この反射光量の変化に基づいて、転写ベルト上にトナーパターンが存在するか否かを検出する。
特開平8−44134号公報
In a so-called tandem type image forming apparatus in which image forming units for the respective colors are arranged in the running direction of the transfer belt, there may be a deviation in the superposition timing of the toner images formed by the image forming units of the respective colors. For this reason, for example, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, a toner pattern predetermined for each color image forming unit is formed on the transfer belt in order to eliminate the deviation in the overlay timing of the toner images of the respective colors. The toner image formation timing of each color image forming unit is adjusted based on the positional relationship between the toner patterns detected by the toner pattern detection sensor. In the image forming apparatus described in Patent Document 1, the toner pattern detection sensor includes a light emitting unit and a light receiving unit, and the light is emitted from the light emitting unit to the toner pattern on the transfer belt. The amount of reflected light that changes according to the presence or absence of the toner pattern is received, and based on the change in the amount of reflected light, it is detected whether or not the toner pattern exists on the transfer belt.
JP-A-8-44134

しかしながら、上記特許文献1に記載の画像形成装置では、トナーパターン検出センサの発光部が、転写ベルト上のトナーパターンに対して光を照射したとき、図4(a)に示すように、トナーパターンPT’のエッジ部(図4(a)に示す例では転写ベルト136の走行方向における先端部)では、発光部2451から発光した光が当該エッジ部(特にトナーパターンPT’の側面)で反射した光が転写ベルトで更に反射し、この乱反射光により受光量が増加してしまう。これにより、トナーパターン検出センサの受光量を示す出力波形において、トナーパターンPT’のエッジ部(先端部)を示す部分にリップルが現れてしまい、出力波形が歪んでしまうことがあるため、トナーパターンPT’のエッジ部(先端部)を正確に検出できず、トナーパターン検出センサによって、各トナーパターンの位置を精度よく検出できない現象が生じ得る。例えば、所定の閾値を用いて上記出力波形を2値化し、この2値化後の出力波形に基づいて、各色トナーパターンPT’同士のトナーパターン間距離を算出しようとしても、トナーパターンPT’のエッジ部(先端部)を正確に検出できていないことから、各色トナーパターンPT’同士のトナーパターン間距離を正確に検出できない場合がある。   However, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, when the light emitting portion of the toner pattern detection sensor irradiates the toner pattern on the transfer belt with light, as shown in FIG. At the edge portion of PT ′ (the tip portion in the running direction of the transfer belt 136 in the example shown in FIG. 4A), the light emitted from the light emitting portion 2451 is reflected by the edge portion (particularly the side surface of the toner pattern PT ′). The light is further reflected by the transfer belt, and the amount of received light increases due to the irregularly reflected light. As a result, in the output waveform indicating the amount of light received by the toner pattern detection sensor, a ripple appears in a portion indicating the edge portion (tip portion) of the toner pattern PT ′, and the output waveform may be distorted. The edge portion (tip portion) of PT ′ cannot be accurately detected, and a phenomenon in which the position of each toner pattern cannot be accurately detected by the toner pattern detection sensor may occur. For example, even if the output waveform is binarized using a predetermined threshold and the distance between the toner patterns PT ′ is calculated based on the binarized output waveform, the toner pattern PT ′ Since the edge portion (tip portion) cannot be detected accurately, the distance between the toner patterns of the color toner patterns PT ′ may not be detected accurately.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、転写ベルト上のトナーパターンを、従来よりも精度よく検出できるようにすることを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to make it possible to detect a toner pattern on a transfer belt more accurately than in the past.

本発明の請求項1に記載の発明は、複数色のトナー像が順次重ねて転写されてカラートナー像が表面に形成される転写ベルトと、
前記転写ベルトの走行方向に沿って配列され、前記転写ベルト上にトナー画像を形成する各色別に設けられた作像ユニットと、
前記各色別の作像ユニットに、予め定められたトナーパターンを形成させるパターン形成制御手段と、
前記転写ベルト上のトナーパターンに光を照射する発光部と、発光部から照射した光の反射光を受光する受光部とを有し、当該受光部の受光量に基づいて当該転写ベルト上のトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段とを備え、
前記パターン形成制御手段は、前記各色別の作像ユニットに、前記トナーパターンを、前記転写ベルトの走行方向における先端部と後端部の両方又は少なくとも一方の濃度を同方向における中央部の濃度よりも薄い濃度で形成させる画像形成装置である。
The invention according to claim 1 of the present invention includes a transfer belt in which a plurality of color toner images are sequentially transferred and transferred to form a color toner image on the surface;
An image forming unit arranged along the running direction of the transfer belt and provided for each color for forming a toner image on the transfer belt;
Pattern formation control means for forming a predetermined toner pattern on the image forming unit for each color;
A toner on the transfer belt having a light emitting portion for irradiating light on the toner pattern on the transfer belt and a light receiving portion for receiving reflected light of light emitted from the light emitting portion, and based on the amount of light received by the light receiving portion A toner pattern detecting means for detecting a pattern,
The pattern formation control unit is configured to apply the toner pattern to the image forming unit for each color, and the density of both or at least one of the leading end and the trailing end in the running direction of the transfer belt from the density in the central portion in the same direction. Is an image forming apparatus formed at a low density.

この構成によれば、パターン形成制御手段が、各色別の作像ユニットに、上記トナーパターンを、転写ベルト走行方向における先端部と後端部の両方又は少なくとも一方の濃度を中央部よりも薄い濃度で形成させるので、転写ベルト走行方向におけるトナーパターンのエッジ部となる当該先端部及び後端部の両方又は少なくとも一方のトナー量(トナー粒子量)が少なくなる。そのため、トナーパターンのエッジ部は、転写ベルト上にトナーで形成される厚みが薄くなり、トナーパターンエッジ部が形成する側面の厚みが小さくなるので、トナーパターン検出手段の発光部からエッジ部に光を照射しても、当該側面及び転写ベルトで乱反射して受光部に戻る光量が少なくなる。   According to this configuration, the pattern formation control unit applies the toner pattern to the image forming unit for each color, and the density of both or at least one of the front end part and the rear end part in the transfer belt running direction is lower than that of the central part. Therefore, the toner amount (toner particle amount) of both or at least one of the leading end portion and the trailing end portion serving as the edge portion of the toner pattern in the running direction of the transfer belt is reduced. For this reason, the edge portion of the toner pattern is formed with toner on the transfer belt, and the thickness of the side surface formed by the toner pattern edge portion is reduced. , The amount of light that is diffusely reflected by the side surface and the transfer belt and returned to the light receiving portion is reduced.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記パターン形成制御手段は、前記各色別の作像ユニットに、濃淡を段階的に推移させることで、前記薄い濃度による前記トナーパターン先端部及び後端部の形成を行わせるものである。   The invention according to claim 2 is the image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern formation control unit causes the image forming unit for each color to shift the gradation in stages. The front and rear end portions of the toner pattern are formed with the low density.

この構成によれば、上記薄い濃度で形成されるトナーパターン先端部及び後端部は、濃淡を段階的に推移させて形成されるので、転写ベルト走行方向におけるトナーパターンのエッジ部である先端部及び後端部は、そのトナー量が段階的に少なくなり、転写ベルト上にトナーで形成されるエッジ部の厚みも段階的に薄くなる。そのため、当該エッジ部は側面視で階段状に形成されるので、トナーパターン検出手段の発光部から光を照射した場合に、トナーパターンの側面及び転写ベルトで乱反射して受光部に戻る光量が更に少なくなる。   According to this configuration, the front and rear end portions of the toner pattern formed with the low density are formed by gradually changing the density, so that the front end portion that is the edge portion of the toner pattern in the transfer belt running direction In addition, the toner amount at the rear end portion decreases stepwise, and the thickness of the edge portion formed of toner on the transfer belt also decreases stepwise. For this reason, the edge portion is formed in a stepped shape when viewed from the side. Therefore, when light is emitted from the light emitting portion of the toner pattern detecting means, the amount of light returning to the light receiving portion after being irregularly reflected by the side surface of the toner pattern and the transfer belt is further increased. Less.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置であって、前記パターン形成制御手段は、前記各色別の作像ユニットに、前記トナーパターン検出手段の検出スポット径と同等以上の大きさで、前記薄い濃度による前記トナーパターン先端部及び後端部の形成を行わせるものである。   Further, the invention according to claim 3 is the image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the pattern formation control unit includes the toner pattern detection unit in the image forming unit for each color. The front and rear end portions of the toner pattern are formed with the same density as or larger than the detection spot diameter and the thin density.

この構成によれば、上記薄い濃度によるトナーパターン先端部及び後端部の形成が、トナーパターン検出手段の検出スポット径と同等以上の大きさとされるので、トナーパターン検出手段の発光部から照射した光がトナーパターンの側面及び転写ベルトで乱反射して受光部に戻る光量を更に少なくすることができる。   According to this configuration, the formation of the leading end portion and the trailing end portion of the toner pattern with the low density is set to be equal to or larger than the detection spot diameter of the toner pattern detection unit. The amount of light that is diffusely reflected by the side surface of the toner pattern and the transfer belt and returned to the light receiving portion can be further reduced.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記パターン形成制御手段は、黒以外の前記作像ユニットに、前記薄い濃度による前記トナーパターン先端部及び後端部の形成を行わせるものである。   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 pattern formation control means applies the light density to the image forming unit other than black. The toner pattern leading edge and trailing edge are formed.

黒色のトナーパターンは光を吸収するため、そのエッジ部では、トナーパターン検出手段の発光部から照射された光が乱反射しないことから、パターン形成制御手段が、黒以外の作像ユニットに、上記薄い濃度によるトナーパターン先端部及び後端部を形成させることで無駄なトナーパターン形成処理を避け、黒色のトナーパターンとして従来のままのトナーパターンを用いることができる。   Since the black toner pattern absorbs light, the light emitted from the light emitting portion of the toner pattern detecting means does not diffusely reflect at the edge portion. Therefore, the pattern formation control means applies the above light to the image forming unit other than black. By forming the front and rear end portions of the toner pattern depending on the density, useless toner pattern formation processing can be avoided, and the conventional toner pattern can be used as the black toner pattern.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記トナーパターン検出手段による前記各トナーパターンの検出結果に基づいて、前記各色の作像ユニットによるトナー画像形成の色ずれを検出する色ずれ検出手段を備え、
前記パターン形成制御手段は、前記各色別の作像ユニットに、予め定められた濃度からなるトナーパターンの前記転写ベルト走行方向における先端部及び後端部に、濃淡を段階的に推移させたグラデーションパッチを付加することで前記トナーパターンを形成させるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein each of the colors is based on a detection result of each of the toner patterns by the toner pattern detection unit. Color misregistration detection means for detecting color misregistration in toner image formation by the image forming unit
The pattern formation control means is a gradation patch in which the density is gradually changed at the leading end portion and the trailing end portion of the toner pattern having a predetermined density in the transfer belt running direction in the image forming units for each color. Is added to form the toner pattern.

この構成によれば、パターン形成制御手段は、上記各色別の作像ユニットに、予め定められた濃度からなるトナーパターンの上記先端部及び後端部に、濃淡を段階的に推移させたグラデーションパッチを付加することで上記トナーパターンを形成させるので、トナーパターン検出手段の発光部から照射した光がトナーパターンの側面及び転写ベルトで反射して受光部に戻る光量が更に少なくなる。そのため、各トナーパターンのエッジ部を精度よく検出でき、トナーパターン検出手段が示すトナーパターンのエッジ部の位置に基づいて、色ずれ検出手段によって正確に各トナーパターン同士の位置関係を検出し、各色の作像ユニットによるトナー画像形成の色ずれを精度よく検出することができる。   According to this configuration, the pattern formation control means includes a gradation patch in which the gradation is gradually changed at the leading end portion and the trailing end portion of the toner pattern having a predetermined density in the image forming unit for each color. Since the toner pattern is formed by adding the light, the amount of light irradiated from the light emitting portion of the toner pattern detecting means is reflected by the side surface of the toner pattern and the transfer belt and returned to the light receiving portion is further reduced. Therefore, the edge portion of each toner pattern can be accurately detected, and the positional relationship between the toner patterns is accurately detected by the color misregistration detection means based on the position of the edge portion of the toner pattern indicated by the toner pattern detection means. Therefore, it is possible to accurately detect a color shift in toner image formation by the image forming unit.

請求項1に記載の発明によれば、トナーパターン検出手段での受光量を示す出力波形が、上記乱反射の影響で歪んでしまう減少を回避できるので、トナーパターン検出手段によって、各トナーパターンの位置を精度よく検出できる。   According to the first aspect of the present invention, the output waveform indicating the amount of light received by the toner pattern detection unit can be prevented from being distorted due to the influence of the irregular reflection. Therefore, the toner pattern detection unit can detect the position of each toner pattern. Can be detected with high accuracy.

請求項2に記載の発明によれば、トナーパターン検出手段の受光量を示す出力波形が、上記乱反射の影響で歪んでしまう減少を更に確実に回避でき、トナーパターン検出手段によって、各トナーパターンの位置をより精度よく検出できる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to more reliably avoid a decrease in the output waveform indicating the amount of light received by the toner pattern detection unit from being distorted due to the influence of the irregular reflection, and each toner pattern is detected by the toner pattern detection unit. The position can be detected with higher accuracy.

請求項3に記載の発明によれば、トナーパターン検出手段の発光部から照射した光がトナーパターンの側面及び転写ベルトで乱反射して受光部に戻る光量を、更に少なくすることができる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to further reduce the amount of light that is irradiated from the light emitting portion of the toner pattern detection means and is returned to the light receiving portion after being irregularly reflected by the side surface of the toner pattern and the transfer belt.

請求項4に記載の発明によれば、無駄なトナーパターン形成処理を避け、黒色のトナーパターンとして従来のままのトナーパターンを用いることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to avoid a useless toner pattern forming process and use a conventional toner pattern as a black toner pattern.

請求項5に記載の発明によれば、トナーパターン検出手段が示すトナーパターンのエッジ部の位置に基づいて、色ずれ検出手段によって各トナーパターン同士の位置関係を正確に検出できるので、各色の作像ユニットによるトナー画像形成の色ずれを精度よく検出することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the positional relationship between the toner patterns can be accurately detected by the color misregistration detection means based on the position of the edge portion of the toner pattern indicated by the toner pattern detection means. It is possible to accurately detect a color shift in toner image formation by the image unit.

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態に係るプリンタ1を示す説明図である。プリンタ1は、記録紙Pを貯留するために機器本体11に挿脱自在とされた給紙カセット120を有する給紙部12と、この給紙部12の駆動で給紙カセット120から繰り出された記録紙Pを搬送しながら当該記録紙Pにトナー画像を転写する2次転写ローラ137と、この2次転写ローラ137でトナー画像が転写された記録紙Pに対してトナー画像の定着処理を施す定着装置14とを備え、さらに、機器本体11の上面には、定着装置14で定着処理の施された記録紙Pが排紙される排紙部15が設けられている。   Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a printer 1 according to an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The printer 1 is fed out from the paper feed cassette 120 by driving the paper feed unit 12 having a paper feed cassette 120 that can be inserted into and removed from the apparatus main body 11 in order to store the recording paper P. A secondary transfer roller 137 that transfers the toner image to the recording paper P while transporting the recording paper P, and a fixing process for the toner image is performed on the recording paper P to which the toner image has been transferred by the secondary transfer roller 137. Further, a paper discharge unit 15 is provided on the upper surface of the apparatus main body 11 to discharge the recording paper P that has been subjected to fixing processing by the fixing device 14.

給紙部12には、給紙カセット120の図1に示す左上方位置にピックアップローラ121が設けられ、このピックアップローラ121の駆動によって給紙カセット120に貯留されている記録紙Pが1枚ずつピックアップされて2次転写ローラ137に向けて送り出されるようになっている。   The paper feeding unit 12 is provided with a pickup roller 121 at the upper left position of the paper feeding cassette 120 shown in FIG. 1, and the recording paper P stored in the paper feeding cassette 120 is driven one by one by driving the pickup roller 121. The pickup is picked up and sent out to the secondary transfer roller 137.

転写部13は、作像ユニット131と、この作像ユニット131によってその表面にトナー像が転写される転写ベルト136と、この転写ベルト136上のトナー像を給紙カセット120から送り込まれた記録紙Pにさらに転写するための2次転写ローラ137とを備えている。   The transfer unit 13 includes an image forming unit 131, a transfer belt 136 onto which a toner image is transferred by the image forming unit 131, and a recording sheet on which the toner image on the transfer belt 136 is fed from the paper feed cassette 120. And a secondary transfer roller 137 for further transferring to P.

作像ユニット131は、上流側(図1の紙面の右側)から下流側へ向けて順次配設されたマゼンダ用作像ユニット131Mと、シアン用作像ユニット131Cと、イエロー用作像ユニット131Yと、ブラック用作像ユニット131Kとを備えている。かかる各作像ユニット131M,131C,131Y,131Kは、機器本体11内における各機器に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて装着されている。   The image forming unit 131 includes a magenta image forming unit 131M, a cyan image forming unit 131C, and a yellow image forming unit 131Y which are sequentially arranged from the upstream side (the right side of the sheet of FIG. 1) to the downstream side. And a black image forming unit 131K. Each of the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K is positioned and attached to each device in the device main body 11 with a predetermined relative positional relationship.

各作像ユニット131M,131C,131Y,131Kには、像担持体である感光体ドラム132が配され、各感光体ドラム132に対向させて帯電器134が設けられている。この帯電器134よりも感光体ドラム132の回転方向(図1の矢印方向)の下流側には、露光装置135が設けられている。この露光装置135は、前記帯電器134によって一様に帯電された感光体ドラム132の周面に、図略の画像読取り装置から入力された画像データに基づくレーザー光を照射するものであり、これによって各感光体ドラム132の周面に静電潜像が形成される。露光装置135よりも更に感光体ドラム132の回転方向下流側には、現像装置133が設けられている。この現像装置133のトナー容器から上記静電潜像にトナーが供給されることにより、感光体ドラム132の周面にトナー像が形成される。   Each of the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K is provided with a photosensitive drum 132 that is an image carrier, and a charger 134 is provided to face each of the photosensitive drums 132. An exposure device 135 is provided downstream of the charger 134 in the rotation direction of the photosensitive drum 132 (the arrow direction in FIG. 1). The exposure device 135 irradiates the peripheral surface of the photosensitive drum 132 uniformly charged by the charger 134 with laser light based on image data input from an image reading device (not shown). As a result, an electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of each photosensitive drum 132. A developing device 133 is provided further downstream of the exposure device 135 in the rotation direction of the photosensitive drum 132. By supplying toner from the toner container of the developing device 133 to the electrostatic latent image, a toner image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 132.

さらに、各感光体ドラム132には、感光体ドラム132周面の残留トナーを除去してクリーニングするクリーニング装置20が設けられている。クリーニング装置20によって清浄化処理された感光体ドラム132の周面は、新たな帯電処理のために帯電器134へ向かうことになる。   Further, each photosensitive drum 132 is provided with a cleaning device 20 that removes residual toner on the circumferential surface of the photosensitive drum 132 and cleans it. The peripheral surface of the photosensitive drum 132 cleaned by the cleaning device 20 is directed to the charger 134 for a new charging process.

転写ベルト136は、各作像ユニット131M,131C,131Y,131Kの直上位置において、表面が感光体ドラム132の周面にそれぞれ当接するように駆動ローラ136aおよび従動ローラ136b間に張設されている。各感光体ドラム132の直上には、転写ベルト136を介して1次転写ローラ136cがそれぞれ設けられている。   The transfer belt 136 is stretched between the driving roller 136a and the driven roller 136b so that the surface thereof is in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 132 at a position immediately above the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K. . A primary transfer roller 136 c is provided directly above each photosensitive drum 132 via a transfer belt 136.

そして、駆動ローラ136aの駆動による転写ベルト136の走行速度に応じて、各作像ユニット131M,131C,131Y,131Kの感光体ドラム132上に形成されたそれぞれのトナー画像が、1次転写ローラ136cによって、互いに重ね合わせて転写ベルト136に転写され、転写ベルト136の表面上にカラートナー画像が形成される。   The respective toner images formed on the photosensitive drums 132 of the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K according to the traveling speed of the transfer belt 136 driven by the drive roller 136a are transferred to the primary transfer roller 136c. As a result, they are superimposed on each other and transferred onto the transfer belt 136, and a color toner image is formed on the surface of the transfer belt 136.

給紙カセット120から、2次転写ローラ137及び駆動ローラ136aのニップ部に向かう記録紙搬送路には、記録紙Pを当該ニップ部に搬送するレジストローラ(搬送ローラの一例)145が設けられている。このレジストローラ145によって、2次転写ローラ137及び駆動ローラ136aのニップ部への記録紙搬送タイミングが図られた上で、記録紙が当該ニップ部に搬送される。また、このニップ部では、記録紙Pに対して、2次転写ローラ137により、転写ベルト136上のカラートナー画像が転写され、記録紙P上にカラートナー画像が形成される。   A registration roller (an example of a conveyance roller) 145 that conveys the recording paper P to the nip portion is provided in the recording paper conveyance path from the paper feeding cassette 120 toward the nip portion of the secondary transfer roller 137 and the driving roller 136a. Yes. The registration roller 145 sets the recording paper conveyance timing to the nip portion of the secondary transfer roller 137 and the driving roller 136a, and then conveys the recording paper to the nip portion. In this nip portion, the color toner image on the transfer belt 136 is transferred to the recording paper P by the secondary transfer roller 137, and a color toner image is formed on the recording paper P.

なお、従動ローラ136bの図1において右側には、転写ベルト用クリーニング装置138が設けられ、記録紙Pへのトナー像の転写処理後の転写ベルト136の表面に残留しているトナーがこの転写ベルト用クリーニング装置138によって取り除かれ、これによって清浄化した転写ベルト136が感光体ドラム132へ供給されるようになっている。   A transfer belt cleaning device 138 is provided on the right side of the driven roller 136b in FIG. 1, and toner remaining on the surface of the transfer belt 136 after the transfer of the toner image onto the recording paper P is transferred to the transfer belt 136b. The transfer belt 136 removed by the cleaning device 138 and cleaned thereby is supplied to the photosensitive drum 132.

定着装置14は、転写部13で記録紙Pに転写されたカラートナー画像に定着処理を施すものである。定着装置14は、通電発熱体により加熱される熱ローラ141と、この熱ローラ141に対向配置され、周面が熱ローラ141の周面に押圧当接される加圧ローラ142とを備えている。そして、転写部13で2次転写ローラ137により記録紙Pに転写されたカラートナー画像は、当該記録紙Pが熱ローラ141と加圧ローラ142との間を通過するときの加熱による定着処理で定着され、その後、排紙部15へ排紙される。   The fixing device 14 performs a fixing process on the color toner image transferred to the recording paper P by the transfer unit 13. The fixing device 14 includes a heat roller 141 that is heated by an energized heating element, and a pressure roller 142 that is disposed so as to face the heat roller 141 and whose peripheral surface is pressed against the peripheral surface of the heat roller 141. . The color toner image transferred to the recording paper P by the secondary transfer roller 137 in the transfer unit 13 is fixed by heating when the recording paper P passes between the heat roller 141 and the pressure roller 142. After fixing, the paper is discharged to the paper discharge unit 15.

また、転写ベルト136の走行方向の最下流位置にある作像ユニット131Kよりも下流側であって、駆動ローラ136aと2次転写ローラ137とのニップ部よりも上流側となる位置には、転写ベルト136の表面に対向させて、検出センサ(トナーパターン検出手段)245が設けられている。検出センサ245は、反射型のフォトセンサ等からなり、転写ベルト136上のトナーパターンに光を照射する発光部2451(図2)と、発光部2451から照射した光の反射光を受光する受光部2452(図2)とを有し、受光部2452の受光量により転写ベルト136上におけるトナーパターン(詳細は後述)の有無を示すものである。検出センサ245は、作像ユニット131M,131C,131Y,131Kのうちの所定の作像ユニットによって転写ベルト136上に形成されるトナーパターンを検出する。本実施形態では、転写ベルト136の方がトナーパターンよりも反射率が高くなるように構成されている。   Further, the transfer belt 136 is located at a position downstream of the image forming unit 131K at the most downstream position in the running direction and upstream of the nip portion between the drive roller 136a and the secondary transfer roller 137. A detection sensor (toner pattern detection means) 245 is provided to face the surface of the belt 136. The detection sensor 245 includes a reflective photosensor and the like, and includes a light emitting unit 2451 (FIG. 2) that irradiates light on the toner pattern on the transfer belt 136 and a light receiving unit that receives reflected light of the light emitted from the light emitting unit 2451. 2452 (FIG. 2), and the presence or absence of a toner pattern (details will be described later) on the transfer belt 136 is indicated by the amount of light received by the light receiving portion 2452. The detection sensor 245 detects a toner pattern formed on the transfer belt 136 by a predetermined image forming unit among the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K. In this embodiment, the transfer belt 136 is configured to have a higher reflectance than the toner pattern.

図2は上記プリンタ1の概略構成の一例を示すブロック図、図3は検出センサ245がトナーパターンのエッジ部を検出する状態を示す側面概略図である。図4(a)は従来のトナーパターン検出を示す側面概略図、(b)は従来のトナーパターン検出時における検出センサ245の出力波形を示す図である。   2 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the printer 1. FIG. 3 is a schematic side view illustrating a state in which the detection sensor 245 detects an edge portion of the toner pattern. FIG. 4A is a schematic side view illustrating conventional toner pattern detection, and FIG. 4B is a diagram illustrating an output waveform of the detection sensor 245 at the time of conventional toner pattern detection.

プリンタ1には、プリンタ1全体の制御を司る制御部(制御手段)110が備えられている。制御部110には、装置全体の動作プログラム等を記憶したROM112が接続され、画像データ等を一時的に格納すると共に作業領域として機能するRAM113が接続されている。また、制御部110には、各色用の作像ユニット131M,131C,131Y,131Kが接続されており、制御部110は、作像ユニット131M,131C,131Y,131Kにそれぞれ備えられている帯電器134、露光装置135、及び現像装置133と、感光体ドラム132上のトナー像を記録紙に転写するために1次転写ローラ136cに転写バイアスを印加する転写バイアス部132と、感光体ドラム132の駆動源であるドラムモータ115とを制御する。   The printer 1 includes a control unit (control means) 110 that controls the entire printer 1. The control unit 110 is connected to a ROM 112 that stores an operation program and the like of the entire apparatus, and is connected to a RAM 113 that temporarily stores image data and the like and functions as a work area. Further, the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K for the respective colors are connected to the control unit 110, and the control unit 110 includes chargers provided in the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K, respectively. 134, an exposure device 135, a developing device 133, a transfer bias portion 132 that applies a transfer bias to the primary transfer roller 136c in order to transfer the toner image on the photosensitive drum 132 to a recording sheet, and a photosensitive drum 132. The drum motor 115 which is a drive source is controlled.

また、制御部110は、ずれ量算出部111、補正値算出部112、補正部113及びパターン形成制御部114としても機能する。ずれ量算出部(色ずれ検出手段)111は、検出センサ245から出力されてくる検出信号に基づいて、作像ユニット131M,131C,131Y,131Kによる各色トナー画像の重ね合わせ時に発生する色ずれ量を検出する。ずれ量算出部111は、各種の時間計測を行うタイマ111aを備える。   The control unit 110 also functions as a deviation amount calculation unit 111, a correction value calculation unit 112, a correction unit 113, and a pattern formation control unit 114. The shift amount calculation unit (color shift detection unit) 111 is based on the detection signal output from the detection sensor 245, and the color shift amount generated when the color toner images are superimposed by the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K. Is detected. The deviation amount calculation unit 111 includes a timer 111a that performs various time measurements.

補正値算出部112は、ずれ量算出部111によって算出されたずれ量に基づいて、レジストローラ145による記録紙搬送速度を、転写ベルト136及び2次転写ローラ137による2次転写速度に適した速度とするための補正値を算出する。補正値算出部112は、ずれ量算出部111によって算出された各ずれ量に対応するそれぞれの補正値(レジストモータ133の回転速度を加速又は減速させるために用いる値)を記憶する記憶部112aを備える。補正部113は、補正値算出部112によって算出された補正値を用いて、レジストローラ145による記録紙Pの搬送速度を補正する。   Based on the deviation amount calculated by the deviation amount calculation unit 111, the correction value calculation unit 112 changes the recording sheet conveyance speed by the registration roller 145 to a speed suitable for the secondary transfer speed by the transfer belt 136 and the secondary transfer roller 137. A correction value for calculating The correction value calculation unit 112 has a storage unit 112a that stores respective correction values (values used for accelerating or decelerating the rotation speed of the registration motor 133) corresponding to the respective deviation amounts calculated by the deviation amount calculation unit 111. Prepare. The correction unit 113 corrects the conveyance speed of the recording paper P by the registration roller 145 using the correction value calculated by the correction value calculation unit 112.

また、上述した検出センサ245(発光部2451及び受光部2452)も制御部110に接続されている。検出センサ245は、トナーパターンを検出したことを示す検出信号を制御部110に対して送出するようになっている。   Further, the above-described detection sensor 245 (light emitting unit 2451 and light receiving unit 2452) is also connected to the control unit 110. The detection sensor 245 sends a detection signal indicating that the toner pattern has been detected to the control unit 110.

パターン形成制御部(パターン形成制御手段)114は、各色別の作像ユニット131M,131C,131Y,131Kに、予め定められたトナーパターンを形成させるために必要な処理及び制御を行う。この予め定められたトナーパターンとは、例えば図3及び後述の図6に示すように、長尺状のトナー画像であり、転写ベルト136の走行方向における先端部及び後端部の濃度が、当該方向における中央部の濃度よりも薄い濃度で形成されたものである。   The pattern formation control unit (pattern formation control means) 114 performs processing and control necessary for forming predetermined toner patterns in the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K for each color. The predetermined toner pattern is, for example, a long toner image as shown in FIG. 3 and FIG. 6 to be described later, and the density of the front end portion and the rear end portion in the running direction of the transfer belt 136 is It is formed at a density lower than the density at the center in the direction.

トナーパターンPTの上記先端部及び後端部は、パターン形成制御部114による制御で、各色別の作像ユニット131M,131C,131Y,131Kにより、図3に示すように、濃淡を段階的に推移されることで上記薄い濃度で形成される。このようにして形成されたトナーパターンPTのエッジ部である当該先端部及び後端部は、そのトナー量が段階的に少なくなり(濃度の濃淡はトナー量の増減で表現されるため)、転写ベルト136上にトナーで形成されるエッジ部の厚みは段階的に異なる。すなわち、トナーパターン先端部の厚みは、転写ベルト136の走行方向上流側に向かうに従って薄くなり、トナーパターン後端部の厚みは、転写ベルト136の走行方向下流側に向かうに従って薄くなる。また、当該薄い濃度部分からなるトナーパターン先端部及び後端部は、検出センサ245の受光部2452による検出スポット径と同等以上の大きさとされる。   The leading and trailing ends of the toner pattern PT are controlled by the pattern formation control unit 114, and the gradation is gradually changed by the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K for each color as shown in FIG. As a result, the thin concentration is formed. The amount of toner at the leading edge and the trailing edge, which are the edge portions of the toner pattern PT formed in this way, gradually decreases (since the density is expressed by the increase / decrease in the toner amount), transfer is performed. The thickness of the edge portion formed of toner on the belt 136 varies stepwise. That is, the thickness of the front end portion of the toner pattern becomes thinner toward the upstream side in the running direction of the transfer belt 136, and the thickness of the rear end portion of the toner pattern becomes thinner toward the downstream side in the running direction of the transfer belt 136. Further, the front and rear end portions of the toner pattern composed of the thin density portion are set to be equal to or larger than the detection spot diameter by the light receiving portion 2452 of the detection sensor 245.

検出センサ245は、転写ベルト136及びトナーパターンPTに対して、発光部2451から発する光線が直交する姿勢でプリンタ1に配設されることが理想的であるが、取り付け時の精度上、転写ベルト136の走行方向上流側又は下流側に傾くことが多い。この状況において、例えば、図4(a)に示すように、上記先端部及び後端部のような形状が形成されていない従来のトナーパターンPT’の場合、検出センサ245の発光部2451がトナーパターンPT’の先端部(エッジ部)に光照射すると、発光部2451から照射された光が一旦トナーパターンPT’の側面及び転写ベルト136で乱反射して、受光部2452に入射する光量が増加する。この場合、図4(b)に示すように、検出センサ245(受光部2452)の出力波形にリップルが生じる。このリップルは、検出センサ245の出力波形が、転写ベルト136での反射光量を示すa部分から、トナーパターンPT’での反射光量を示すb部分に移行する過程(特にトナーパターンPT’のエッジ部)において発生するため、トナーパターンのエッジ部の存在を判定する障害となりやすい。   The detection sensor 245 is ideally disposed in the printer 1 in a posture in which the light emitted from the light emitting unit 2451 is orthogonal to the transfer belt 136 and the toner pattern PT. Often, it is inclined to the upstream or downstream side of the traveling direction of 136. In this situation, for example, as shown in FIG. 4A, in the case of the conventional toner pattern PT ′ in which the shape such as the front end portion and the rear end portion is not formed, the light emitting portion 2451 of the detection sensor 245 is the toner. When light is applied to the tip (edge) of the pattern PT ′, the light emitted from the light emitting unit 2451 is once irregularly reflected by the side surface of the toner pattern PT ′ and the transfer belt 136, and the amount of light incident on the light receiving unit 2452 increases. . In this case, as shown in FIG. 4B, a ripple occurs in the output waveform of the detection sensor 245 (light receiving unit 2452). This ripple is a process in which the output waveform of the detection sensor 245 shifts from the portion a indicating the amount of reflected light on the transfer belt 136 to the portion b indicating the amount of reflected light on the toner pattern PT ′ (particularly the edge portion of the toner pattern PT ′). ) Is likely to be an obstacle for determining the presence of the edge portion of the toner pattern.

これに対して、図3に示すように、本実施形態で形成されるトナーパターンPTの場合、その先端部及び後端部(エッジ部)は、トナー量を少なくして側面視で階段状に形成されるので、検出センサ245の発光部2451からトナーパターン先端部又は後端部に照射した光が、トナーパターンPTの側面から転写ベルト136上で反射して受光部2452に向かうことを低減でき、上記のような乱反射で受光部2452に戻る光量が増加する事態を回避することが可能になる。なお、図3では、検出センサ245の上部が転写ベルト136の走行方向に傾いている場合を示しているが、検出センサ245の上部が転写ベルト136の走行方向の反対側に傾いている場合であっても、トナーパターンPTの後端部として形成された上記階段状の形状により、同様に乱反射による受光部2452の受光量増加を回避することが可能である。   On the other hand, as shown in FIG. 3, in the case of the toner pattern PT formed in this embodiment, the front end portion and the rear end portion (edge portion) are stepped in a side view with a reduced toner amount. As a result, the light irradiated from the light emitting portion 2451 of the detection sensor 245 to the leading or trailing edge of the toner pattern can be reduced from being reflected on the transfer belt 136 from the side surface of the toner pattern PT toward the light receiving portion 2452. Thus, it is possible to avoid a situation in which the amount of light returning to the light receiving unit 2452 increases due to the irregular reflection as described above. 3 shows the case where the upper part of the detection sensor 245 is inclined in the traveling direction of the transfer belt 136, but the case where the upper part of the detection sensor 245 is inclined in the opposite direction to the traveling direction of the transfer belt 136. Even in this case, it is possible to avoid an increase in the amount of light received by the light receiving portion 2452 due to the irregular reflection due to the stepped shape formed as the rear end portion of the toner pattern PT.

例えば、図3に示すように、パターン形成制御部114は、ずれ量算出部111によってエッジ部の位置を正確に判定したいトナーパッチPT1に、濃淡を段階的に推移させた上記薄い濃度からなるグラデーションパッチPT2を付加することで、トナーパターンPTを各色別の作像ユニット131M,131C,131Y,131Kに形成させる。なお、本発明に係るトナーパターンPTの形成を当該形成に限定する趣旨ではない。例えば、ずれ量算出部111によってエッジ部の位置を正確に判定したいトナーパッチ自体のエッジ部分を、パターン形成制御部114が、濃淡を段階的に推移させた上記薄い濃度からなるグラデーションパッチとしてもよい。 For example, as shown in FIG. 3, the pattern formation control unit 114 has the above-described light density obtained by shifting the density stepwise to the toner patch PT 1 for which the deviation amount calculation unit 111 wants to accurately determine the position of the edge portion. by adding a gradation patch PT 2, the toner pattern PT of each color image forming units 131M, 131C, 131Y, is formed on the 131K. Note that the formation of the toner pattern PT according to the present invention is not limited to the formation. For example, the edge portion of the toner patch itself for which the position of the edge portion is to be accurately determined by the deviation amount calculation unit 111 may be a gradation patch having the above-mentioned light density in which the pattern formation control unit 114 has gradually changed the density. .

なお、パターン形成制御部114は、作像ユニット131Kには、上記薄い濃度からなる先端部及び後端部を形成させなくてもよい。黒色は、光を反射しないため、上述した乱反射が生じず、受光部2452に戻る光量が増加する事態が生じにくいからである。   Note that the pattern formation control unit 114 does not have to form the front end portion and the rear end portion having the low density in the image forming unit 131K. This is because black does not reflect light, so that the above-described irregular reflection does not occur, and the amount of light returning to the light receiving unit 2452 does not easily increase.

定着モータ140は、熱ローラ141及び加圧ローラ142を回転駆動するものであり、ドライバ120aを介して制御部110によって制御される。ドライバ120aには制御部110からクロック信号が送られ、このクロック信号の周波数に応じた回転速度で定着モータ140が回転するようになっている。よって、制御部110がドライバ120aに送るクロック信号の周波数を変えることで、定着モータ140の回転速度を制御することができる。また、定着ヒータ141aは、熱ローラ141内に設けられており、制御部110によってオン・オフが制御される。なお、図2では、マゼンタ,シアン,イエロー,黒用の各作像ユニットを1つの作像ユニットで示しているが、実際には各色用にそれぞれの作像ユニットが制御部110に接続されて制御されている。   The fixing motor 140 rotationally drives the heat roller 141 and the pressure roller 142, and is controlled by the control unit 110 via the driver 120a. A clock signal is sent from the control unit 110 to the driver 120a, and the fixing motor 140 rotates at a rotation speed corresponding to the frequency of the clock signal. Therefore, the rotation speed of the fixing motor 140 can be controlled by changing the frequency of the clock signal sent from the control unit 110 to the driver 120a. The fixing heater 141a is provided in the heat roller 141, and is turned on / off by the control unit 110. In FIG. 2, each image forming unit for magenta, cyan, yellow, and black is shown as one image forming unit. However, in actuality, each image forming unit is connected to the control unit 110 for each color. It is controlled.

また、転写ベルト駆動モータ125は、転写ベルト136を走行させる駆動ローラ136aの駆動源であり、ドライバ125aを介して制御部110によって制御される。ドライバ125aには制御部110からクロック信号が送られ、このクロック信号の周波数に応じた回転速度で転写ベルト駆動モータ125が回転する。   The transfer belt drive motor 125 is a drive source of a drive roller 136a that travels the transfer belt 136, and is controlled by the control unit 110 via the driver 125a. A clock signal is sent from the controller 110 to the driver 125a, and the transfer belt drive motor 125 rotates at a rotational speed corresponding to the frequency of the clock signal.

操作部127は、ユーザからの各社操作指示が入力される操作パネルと各種メッセージを表示する表示部とからなる。また、制御部110は、インタフェイス129を介してPC(パーソナルコンピュータ)130と接続されている。プリンタ1はこのPC130から入力される画像データに基づいて画像形成を行う。   The operation unit 127 includes an operation panel to which a user operation instruction from a user is input and a display unit that displays various messages. The control unit 110 is connected to a PC (personal computer) 130 via an interface 129. The printer 1 forms an image based on the image data input from the PC 130.

レジストモータ133は、レジストローラ145(図1)を回転駆動するものであり、ドライバ133aを介して制御部110によって制御される。ドライバ133aには制御部110からクロック信号が送られ、このクロック信号の周波数に応じた回転速度でレジストモータ133が回転する。よって、制御部110がドライバ125aに送るクロック信号の周波数を変えることでレジストモータ133の回転速度を制御することができる。   The registration motor 133 rotates the registration roller 145 (FIG. 1), and is controlled by the control unit 110 via the driver 133a. A clock signal is sent from the control unit 110 to the driver 133a, and the registration motor 133 rotates at a rotational speed corresponding to the frequency of the clock signal. Therefore, the rotation speed of the registration motor 133 can be controlled by changing the frequency of the clock signal sent from the control unit 110 to the driver 125a.

2次転写用モータ129は、2次転写ローラ137(図1)を回転駆動するものであり、ドライバ129aを介して制御部110によって制御される。ドライバ129aには制御部110からクロック信号が送られ、このクロック信号の周波数に応じた回転速度で2次転写用モータ129が回転する。よって、制御部110がドライバ129aに送るクロック信号の周波数を変えることで2次転写用モータ129の回転速度を制御することができる。   The secondary transfer motor 129 rotates the secondary transfer roller 137 (FIG. 1), and is controlled by the control unit 110 via the driver 129a. A clock signal is sent from the control unit 110 to the driver 129a, and the secondary transfer motor 129 rotates at a rotation speed corresponding to the frequency of the clock signal. Therefore, the rotational speed of the secondary transfer motor 129 can be controlled by changing the frequency of the clock signal sent from the control unit 110 to the driver 129a.

さらに、制御部110には、2次転写ローラ137に転写バイアスを印加する2次転写バイアス部138が接続されている。   Further, a secondary transfer bias unit 138 that applies a transfer bias to the secondary transfer roller 137 is connected to the control unit 110.

次に、上記構成からなるプリンタ1による各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれ補正処理について説明する。図5はプリンタ1による各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれ補正処理を示すフローチャートである。図6は作像ユニットによるトナーパターン形成時における転写ベルト136及び各作像ユニット131M,131C,131Y,131Kを下側から見た図、図7はトナーパターンが転写された記録紙Pを示す図である。   Next, color misregistration correction processing when the color toner images are superimposed by the printer 1 having the above-described configuration will be described. FIG. 5 is a flowchart showing color misregistration correction processing when the color toner images are superimposed by the printer 1. 6 is a view of the transfer belt 136 and each of the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K when viewed from below when the toner pattern is formed by the image forming unit, and FIG. 7 is a view showing the recording paper P to which the toner pattern is transferred. It is.

プリンタ1では、2次転写ローラ137及び駆動ローラ136aによる2次転写速度(転写ベルト136の走行速度)と、レジストローラ145による記録紙Pの搬送速度との速度差に起因する各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれを補正する処理が行われる。   In the printer 1, the toner images of the respective colors are overlaid due to the difference in speed between the secondary transfer speed (travel speed of the transfer belt 136) by the secondary transfer roller 137 and the drive roller 136 a and the conveyance speed of the recording paper P by the registration roller 145. Processing for correcting color misregistration at the time of alignment is performed.

操作者から操作部127に、色ずれ補正の実行指示が入力されると(S1でYES)、制御部110及びパターン形成制御部114は、作像ユニット131M,131C,131Y,131Kのうち、転写ベルト136の走行方向の最も上流側に配置されている作像ユニット131Mと、最も下流側に配置されている作像ユニット131Kに、色ずれ検出用のトナーパターンの画像を転写ベルト136上に形成させる(S2)。このとき、パターン形成制御部114は、作像ユニット131M及び作像ユニット131Kに、上記予め定められたトナーパターンを形成させ、転写ベルト136の走行方向における先端部及び後端部の濃度を、当該方向における中央部の濃度よりも薄い濃度で形成させる。   When an instruction to execute color misregistration correction is input from the operator to the operation unit 127 (YES in S1), the control unit 110 and the pattern formation control unit 114 transfer the image forming units 131M, 131C, 131Y, and 131K. An image of a toner pattern for color misregistration detection is formed on the transfer belt 136 in the image forming unit 131M arranged on the most upstream side in the running direction of the belt 136 and the image forming unit 131K arranged on the most downstream side. (S2). At this time, the pattern formation control unit 114 causes the image forming unit 131M and the image forming unit 131K to form the predetermined toner pattern, and the density of the front end portion and the rear end portion in the running direction of the transfer belt 136 is determined. It is formed at a density lower than the density at the center in the direction.

また、図6に示すように、制御部110及びパターン形成制御部114は、作像ユニット131M及び作像ユニット131Kに、当該トナーパターン形成を、転写ベルト136上の第1及び第2の2つのポイントにそれぞれ行わせる。これにより、第1ポイントには、作像ユニット131M及び作像ユニット131Kによって形成されたそれぞれのトナーパターンからなるトナーパターンP1が形成され、第2ポイントにも、作像ユニット131M及び作像ユニット131Kによって形成されたそれぞれのトナーパターンからなるトナーパターンP2が形成される。このとき、制御部110及びパターン形成制御部114は、作像ユニット131M及び作像ユニット131Kに、各色のトナーパターンが予め定められている間隔をおいて転写ベルト136上に形成されるように、各作像ユニットのトナーパターン形成タイミングを制御する。   As shown in FIG. 6, the control unit 110 and the pattern formation control unit 114 transfer the toner pattern formation to the image forming unit 131M and the image forming unit 131K by the first and second two on the transfer belt 136. Let each point do it. As a result, a toner pattern P1 composed of the respective toner patterns formed by the image forming unit 131M and the image forming unit 131K is formed at the first point, and the image forming unit 131M and the image forming unit 131K are also formed at the second point. A toner pattern P2 made up of the respective toner patterns formed by the above is formed. At this time, the control unit 110 and the pattern formation control unit 114 cause the toner patterns of each color to be formed on the transfer belt 136 at predetermined intervals in the image forming unit 131M and the image forming unit 131K. The toner pattern formation timing of each image forming unit is controlled.

図7に示すように、上記第1ポイントは、記録紙PにトナーパターンP1を転写した場合に、記録紙Pの先端部の近傍位置となる転写ベルト136上の位置である。また、第2ポイントは、記録紙PにトナーパターンP2を転写した場合に、記録紙Pの後端部の近傍位置となる転写ベルト136上の位置である。従って、当該補正処理は、プリントに使用される記録紙サイズ別に行われることが好ましい。   As shown in FIG. 7, the first point is a position on the transfer belt 136 that is in the vicinity of the leading end of the recording paper P when the toner pattern P1 is transferred to the recording paper P. The second point is a position on the transfer belt 136 that is in the vicinity of the rear end portion of the recording paper P when the toner pattern P2 is transferred to the recording paper P. Therefore, the correction process is preferably performed for each recording paper size used for printing.

続いて、制御部110は、ピックアップローラ121及びレジストローラ145に、記録紙Pを給紙カセット120から2次転写ローラ137及び駆動ローラ136aのニップ部に向けて搬送させる(S3)。   Subsequently, the control unit 110 causes the pickup roller 121 and the registration roller 145 to convey the recording paper P from the paper feed cassette 120 toward the nip portion of the secondary transfer roller 137 and the driving roller 136a (S3).

また、上記トナーパターンの形成後、検出センサ245が、走行する転写ベルト136上の各トナーパターンを検出し、トナーパターンを検出したことを示す検出信号を制御部110に送出する(S4)。このとき、上述したように、検出センサ245の発光部2451が各トナーパターンのエッジ部を照射しても乱反射は発生しないので、受光部2452の出力波形にリップルが現れず、正確にトナーパターンのエッジ部を検出してトナーパターンの位置を検出することができる。   After the toner pattern is formed, the detection sensor 245 detects each toner pattern on the traveling transfer belt 136, and sends a detection signal indicating that the toner pattern has been detected to the control unit 110 (S4). At this time, as described above, even if the light emitting portion 2451 of the detection sensor 245 irradiates the edge portion of each toner pattern, irregular reflection does not occur. Therefore, no ripple appears in the output waveform of the light receiving portion 2452, and the toner pattern accurately. The position of the toner pattern can be detected by detecting the edge portion.

上記ピックアップローラ121及びレジストローラ145により搬送される記録紙Pが、2次転写ローラ137及び駆動ローラ136aのニップ部に到達すると、制御部110による制御で、2次転写ローラ137により転写ベルト136上のトナー画像が記録紙P上に転写される(S5)。なお、転写ベルト136上の第1ポイントに上記各トナーパターンが形成されるタイミングでは、記録紙Pは、2次転写ローラ137及び駆動ローラ136aのニップ部に到着していないが、第2ポイントに上記各トナーパターンが形成されるタイミングでは、記録紙Pは2次転写ローラ137及び駆動ローラ136aのニップ部に到着して2次転写が行われている。   When the recording paper P conveyed by the pickup roller 121 and the registration roller 145 reaches the nip portion between the secondary transfer roller 137 and the drive roller 136a, the secondary transfer roller 137 controls the transfer belt 136 under the control of the control unit 110. The toner image is transferred onto the recording paper P (S5). Note that, at the timing when each toner pattern is formed at the first point on the transfer belt 136, the recording paper P has not arrived at the nip portion between the secondary transfer roller 137 and the drive roller 136a, but at the second point. At the timing when each of the toner patterns is formed, the recording paper P arrives at the nip portion between the secondary transfer roller 137 and the drive roller 136a, and secondary transfer is performed.

また、制御部110のずれ量算出部111は、内蔵するタイマ111aに、上記検出センサ245から得られる検出信号に基づいて、第1ポイントにおける上記各トナーパターンについて、先に検出センサ245による検出位置に到達したトナーパターン(例えばマゼンタ)が検出センサ245によって検出された時から、後に検出センサ245による検出位置に到達したトナーパターン(例えば黒)が検出センサ245によって検出されるまでの時間を計測する。ずれ量算出部111は、このタイマ111aによる時間計測を、第2ポイントにおける上記各トナーパターンについても同様に行う。すなわち、ずれ量算出部111は、第1及び第2ポイントにおいて、それぞれ先着のトナーパターンと後着のトナーパターン間の距離を、検出センサ245が先着のトナーパターンを検出してから、後着のトナーパターンを検出するまでの時間情報で取得する。そして、ずれ量算出部111は、第1ポイントにおける上記時間計測結果(両トナーパターン間の距離を示す)から、第2ポイントにおける時間計測結果(両トナーパターン間の距離を示す)を引いた時間差(第1及び第2ポイントにおける両トナーパターン間距離の増加量)を、実際のトナーパターン形成位置と、各色トナー画像の重ね合わせに色ずれを生じさせない理想位置との転写ベルト136の走行方向におけるずれ量として算出する(S6)。   Further, the deviation amount calculation unit 111 of the control unit 110 detects the position detected by the detection sensor 245 for each toner pattern at the first point based on the detection signal obtained from the detection sensor 245 by the built-in timer 111a. The time from when the detection sensor 245 detects the toner pattern (for example, magenta) reaching the position until the detection pattern 245 detects the toner pattern (for example, black) that has reached the detection position by the detection sensor 245 later is measured. . The deviation amount calculation unit 111 performs the time measurement by the timer 111a in the same manner for each toner pattern at the second point. In other words, the deviation amount calculation unit 111 determines the distance between the first and second toner patterns at the first and second points, and the detection sensor 245 detects the first toner pattern and then detects the first toner pattern. Acquired by time information until a toner pattern is detected. The deviation amount calculation unit 111 subtracts the time measurement result at the second point (indicating the distance between the two toner patterns) from the time measurement result at the first point (indicating the distance between the two toner patterns). The amount of increase in the distance between the toner patterns at the first and second points in the running direction of the transfer belt 136 between the actual toner pattern forming position and the ideal position that does not cause color misregistration in the superposition of the respective color toner images. The amount of deviation is calculated (S6).

続いて、補正値算出部112は、上記ずれ量算出部111によって算出された時間差(ずれ量)に対応する、レジストローラ145の回転速度の補正値を記憶部112aのテーブルから読み出す(S7)。例えば、時間差が0であるときは、補正値は0となる。また、時間差が負の値となる場合は、第1ポイントが検出センサ245の検出位置に到達した時点よりも、第2ポイントが当該位置に到達した時点の方が、転写ベルト136の走行速度が遅くなっていることを示すため、上記補正値は、レジストローラ145による記録紙Pの搬送速度を上げて転写ベルト136の走行速度に合わせるために、レジストローラ145の回転速度を早める値となる。これに対して、時間差が正の値となる場合は、第1ポイントが検出センサ245の検出位置に到達した時点よりも、第2ポイントが当該位置に到達した時点の方が、転写ベルト136の走行速度が早くなっていることを示すため、上記補正値は、レジストローラ145による記録紙Pの搬送速度を下げて転写ベルト136の走行速度に合わせるために、レジストローラ145の回転速度を遅くする値となる。なお、上記補正値は、上記時間差の程度に応じて各別に設けられている。   Subsequently, the correction value calculation unit 112 reads a correction value of the rotation speed of the registration roller 145 corresponding to the time difference (deviation amount) calculated by the deviation amount calculation unit 111 from the table of the storage unit 112a (S7). For example, when the time difference is 0, the correction value is 0. When the time difference is a negative value, the traveling speed of the transfer belt 136 is greater when the second point reaches the position than when the first point reaches the detection position of the detection sensor 245. In order to indicate that the speed is slow, the correction value is a value that increases the rotational speed of the registration roller 145 in order to increase the conveyance speed of the recording paper P by the registration roller 145 and match the traveling speed of the transfer belt 136. On the other hand, when the time difference is a positive value, the time when the second point reaches the position of the transfer belt 136 is more than the time when the first point reaches the detection position of the detection sensor 245. In order to indicate that the traveling speed is high, the correction value decreases the rotational speed of the registration roller 145 in order to reduce the conveyance speed of the recording paper P by the registration roller 145 and match the traveling speed of the transfer belt 136. Value. The correction value is provided separately according to the degree of the time difference.

そして、制御部110の補正部113は、上記補正値算出部112により算出された補正値に基づいて、ドライバ133aに送出するクロック信号の周波数を変化させ、レジストモータ133の回転速度を、転写ベルト136の走行速度に合わせて補正する(S8)。   Then, the correction unit 113 of the control unit 110 changes the frequency of the clock signal sent to the driver 133a based on the correction value calculated by the correction value calculation unit 112, and changes the rotational speed of the registration motor 133 to the transfer belt. Correction is made in accordance with the traveling speed of 136 (S8).

このような色ずれ補正処理によれば、検出センサ245によるトナーパターンP1,P2の検出時に、発光部2451がトナーパターンP1,P2に光を照射しても、トナーパターンのエッジ部で乱反射が生じず、受光部2452の受光量が増加することがないので、受光部2452の出力波形にリップルが現れず、正確にトナーパターンの位置を検出することができる。そのため、各色トナー画像の重ね合わせ時における色ずれ量を正確に検出することができ、画像形成の質を向上させることができる。   According to such color misregistration correction processing, irregular reflection occurs at the edge portion of the toner pattern even when the light emitting unit 2451 emits light to the toner patterns P1 and P2 when the detection sensor 245 detects the toner patterns P1 and P2. Therefore, since the amount of light received by the light receiving unit 2452 does not increase, no ripple appears in the output waveform of the light receiving unit 2452, and the position of the toner pattern can be detected accurately. Therefore, it is possible to accurately detect the amount of color misregistration at the time of superimposing the respective color toner images, and to improve the image formation quality.

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、パターン形成制御部114により、トナーパターンPTの上記先端部及び後端部を、濃淡が段階的に推移し、側面視で階段状となるようにされるとしているが、トナーパターンPTの上記先端部及び後端部の形状は、これに限られず、転写ベルト136の走行方向における中央部よりも薄い濃度(トナー量が少ない、トナー画像の厚みが薄い)とされていれば、濃淡が段階的に推移する、側面視で階段状の形状でなくてもよい。   The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the pattern formation control unit 114 is configured such that the front end portion and the rear end portion of the toner pattern PT change stepwise in a stepwise manner in a side view. The shape of the leading end portion and the trailing end portion of the toner pattern PT is not limited to this, and may be a density lower than the central portion in the running direction of the transfer belt 136 (the toner amount is small and the thickness of the toner image is thin). For example, the shape may not be stepped when viewed from the side, in which the gradation changes gradually.

また、上記実施形態では、パターン形成制御部114により、トナーパターンPTの上記先端部及び後端部の両方に上記薄い濃度からなる部分が形成されるものとされているが、これに限られず、検出センサ245の姿勢に応じて上述した乱反射の回避に必要な端部にのみ、パターン形成制御部114により、上記薄い濃度からなる部分が形成されるものとしてもよい。例えば、検出センサ245の上部が転写ベルト136の走行方向に傾いている場合には、パターン形成制御部114により、トナーパターンPTの上記先端部に上記薄い濃度からなる部分を形成し、検出センサ245の上部が転写ベルト136の走行方向の反対側に傾いている場合には、パターン形成制御部114により、トナーパターンPTの上記後端部に上記薄い濃度からなる部分を形成する。但し、トナーパターンPTの上記先端部及び後端部の両方に上記薄い濃度からなる部分が形成されていれば、検出センサ245の上部が上記いずれの方向に傾いている場合であっても、トナーパターンPTのエッジ部における上記乱反射を回避することができる。   Further, in the above embodiment, the pattern formation control unit 114 forms the portion having the low density at both the front end portion and the rear end portion of the toner pattern PT. However, the present invention is not limited to this. Depending on the posture of the detection sensor 245, the pattern forming control unit 114 may form the thin portion only at the end necessary for avoiding the irregular reflection described above. For example, when the upper part of the detection sensor 245 is inclined in the running direction of the transfer belt 136, the pattern formation control unit 114 forms a portion having the low density at the tip of the toner pattern PT, and the detection sensor 245. Is inclined to the opposite side of the transfer belt 136 in the traveling direction, the pattern formation control unit 114 forms the portion having the low density at the rear end portion of the toner pattern PT. However, as long as the portion having the low density is formed on both the front end portion and the rear end portion of the toner pattern PT, the toner can be used regardless of the direction in which the upper portion of the detection sensor 245 is inclined. The irregular reflection at the edge of the pattern PT can be avoided.

また、上記実施形態では、各色トナー画像の重ね合わせ時における色ずれ量検出時に、パターン形成制御部114によって、トナーパターンPTの上記先端部及び後端部に上記薄い濃度からなる部分が形成されるとして説明しているが、これに限られず、検出センサ245によって、トナー画像の濃度検出を行う場合に、当該パターン形成制御部114によるトナーパターンPTの形成が行われるようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, when the color misregistration amount is detected at the time of superimposing the respective color toner images, the pattern formation control unit 114 forms the portions having the low density at the leading end portion and the trailing end portion of the toner pattern PT. However, the present invention is not limited to this, and when the density of the toner image is detected by the detection sensor 245, the pattern formation control unit 114 may form the toner pattern PT.

本発明に係る画像形成装置の一実施形態に係るプリンタを示す説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating a printer according to an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. プリンタの概略構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a printer. 検出センサがトナーパターンのエッジ部を検出する状態を示す側面概略図である。FIG. 6 is a schematic side view illustrating a state in which a detection sensor detects an edge portion of a toner pattern. (a)は従来のトナーパターン検出を示す側面概略図、(b)は従来のトナーパターン検出時における検出センサの出力波形を示す図である。(A) is a schematic side view showing conventional toner pattern detection, and (b) is a diagram showing an output waveform of a detection sensor at the time of conventional toner pattern detection. プリンタによる各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれ補正処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a color misregistration correction process when each color toner image is superimposed by a printer. 作像ユニットによるトナーパターン形成時における転写ベルト及び各作像ユニットを下側から見た図である。FIG. 4 is a diagram of a transfer belt and each image forming unit viewed from below when a toner pattern is formed by the image forming unit. トナーパターンが転写された記録紙を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a recording sheet on which a toner pattern is transferred.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリンタ
110 制御部
111 ずれ量算出部
114 パターン形成制御部
131Y イエロー用作像ユニット
131C シアン用作像ユニット
131K ブラック用作像ユニット
131M マゼンダ用作像ユニット
136 転写ベルト
245 検出センサ
2451 発光部
2452 受光部
PT トナーパターン
PT1 トナーパッチ
PT2 グラデーションパッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 110 Control part 111 Deviation amount calculation part 114 Pattern formation control part 131Y Yellow image formation unit 131C Cyan image formation unit 131K Black image formation unit 131M Magenta image formation unit 136 Transfer belt 245 Detection sensor 2451 Light emission part 2452 Light reception Part
PT toner pattern
PT 1 toner patch
PT 2 gradation patch

Claims (5)

複数色のトナー像が順次重ねて転写されてカラートナー像が表面に形成される転写ベルトと、
前記転写ベルトの走行方向に沿って配列され、前記転写ベルト上にトナー画像を形成する各色別に設けられた作像ユニットと、
前記各色別の作像ユニットに、予め定められたトナーパターンを形成させるパターン形成制御手段と、
前記転写ベルト上のトナーパターンに光を照射する発光部と、発光部から照射した光の反射光を受光する受光部とを有し、当該受光部の受光量に基づいて当該転写ベルト上のトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段とを備え、
前記パターン形成制御手段は、前記各色別の作像ユニットに、前記トナーパターンを、前記転写ベルトの走行方向における先端部と後端部の両方又は少なくとも一方の濃度を同方向における中央部の濃度よりも薄い濃度で形成させる画像形成装置。
A transfer belt in which a color toner image is formed on the surface by sequentially transferring a plurality of color toner images;
An image forming unit arranged along the running direction of the transfer belt and provided for each color for forming a toner image on the transfer belt;
Pattern formation control means for forming a predetermined toner pattern on the image forming unit for each color;
A toner on the transfer belt having a light emitting portion for irradiating light on the toner pattern on the transfer belt and a light receiving portion for receiving reflected light of light emitted from the light emitting portion, and based on the amount of light received by the light receiving portion A toner pattern detecting means for detecting a pattern,
The pattern formation control unit is configured to apply the toner pattern to the image forming unit for each color, the density of both or at least one of the front end and the rear end in the running direction of the transfer belt, based on the density at the center in the same direction. Is an image forming apparatus that can be formed with a low density.
前記パターン形成制御手段は、前記各色別の作像ユニットに、濃淡を段階的に推移させることで、前記薄い濃度による前記トナーパターン先端部及び後端部の形成を行わせる請求項1に記載の画像形成装置。   2. The pattern forming control unit according to claim 1, wherein the image forming unit for each color causes the toner pattern leading edge and trailing edge to be formed with the thin density by shifting the density in steps. Image forming apparatus. 前記パターン形成制御手段は、前記各色別の作像ユニットに、前記トナーパターン検出手段の検出スポット径と同等以上の大きさで、前記薄い濃度による前記トナーパターン先端部及び後端部の形成を行わせる請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。   The pattern formation control unit forms the front and rear end portions of the toner pattern at the thin density and in the image forming unit for each color with a size equal to or greater than the detection spot diameter of the toner pattern detection unit. The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein: 前記パターン形成制御手段は、黒以外の前記作像ユニットに、前記薄い濃度による前記トナーパターン先端部及び後端部の形成を行わせる請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern formation control unit causes the image forming unit other than black to form the front end portion and the rear end portion of the toner pattern with the low density. 5. . 前記トナーパターン検出手段による前記各トナーパターンの検出結果に基づいて、前記各色の作像ユニットによるトナー画像形成の色ずれを検出する色ずれ検出手段を備え、
前記パターン形成制御手段は、前記各色別の作像ユニットに、予め定められた濃度からなるトナーパターンの前記転写ベルト走行方向における先端部及び後端部に、濃淡を段階的に推移させたグラデーションパッチを付加することで前記トナーパターンを形成させる請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
Based on the detection result of each toner pattern by the toner pattern detection means, color misregistration detection means for detecting a color misregistration of toner image formation by the image forming unit of each color,
The pattern formation control means is a gradation patch in which the density is gradually changed at the leading end portion and the trailing end portion of the toner pattern having a predetermined density in the transfer belt running direction in the image forming units for each color. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner pattern is formed by adding a toner.
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