JP2009139644A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数色を重畳して画像形成を行う画像形成装置に係り、特に光ビーム書き込み系を使用して色毎に画像を書き込むエンジンを有するプリンタ、複写機、FAX等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by superimposing a plurality of colors, and more particularly to an image forming apparatus such as a printer, a copier, or a fax machine having an engine that writes an image for each color using a light beam writing system. .
複数の作像装置を並べて転写する所謂タンデム方式のカラー画像形成装置では、従来、主走査においては画素(ドット)単位のロジック制御、すなわちずれ量をドット単位に直し、ずれ量に応じて書き始める位置のドット数を増減することによって位置を調整し、他の色の画像とのずれ量から各色の調整を行うことにより1ドット以下の精度まで合わせることができた。また、副走査も画素(ライン)単位のロジック制御、すなわちずれ量をライン単位に直し、ずれ量に応じて書き始める位置のライン数を増減することによって位置を微調整し、他の色の画像とのずれ量から各色の調整を行うことにより1ライン以下の精度まで合わせることができた。 In a so-called tandem type color image forming apparatus that transfers a plurality of image forming devices side by side, conventionally, in main scanning, logic control in units of pixels (dots), that is, the shift amount is changed to dot units, and writing is started according to the shift amount. The position was adjusted by increasing / decreasing the number of dots at the position, and each color was adjusted from the amount of deviation from the image of other colors, so that the accuracy could be adjusted to 1 dot or less. In addition, sub-scanning also performs logic control in units of pixels (lines), that is, shifts the shift amount to line units, finely adjusts the position by increasing or decreasing the number of lines at the position to start writing according to the shift amount, and images of other colors By adjusting each color based on the amount of deviation, the accuracy of one line or less could be achieved.
しかし、工場出荷時にずれ量を調整し、ずれがない状態に合わせていても、温度や湿度などの環境変化に対して各部品単位で伸縮があり、このような環境変化によって各色間のドット形成位置が合わなくなり、色ずれと呼ばれる現象が発生する。 However, even if the amount of deviation is adjusted at the time of shipment from the factory and adjusted to a state where there is no deviation, there is expansion and contraction for each part with respect to environmental changes such as temperature and humidity. The position is not aligned and a phenomenon called color shift occurs.
従来はこのような環境変化に対し、色ずれ補正制御と呼ばれる機構をもち、主に搬送ベルト(中間転写ベルト)や転写紙上に定められたパターンを形成し、そのパターン上の各色のずれ量を測定して補正することによって各色のドット形成位置を合わせ、ずれのない良好な画像を得ていた。 Conventionally, in response to such environmental changes, a mechanism called color misregistration correction control has been used to form a predetermined pattern mainly on the transport belt (intermediate transfer belt) or transfer paper, and to determine the amount of misregistration for each color on the pattern. By measuring and correcting, the dot formation positions of the respective colors were matched, and a good image without deviation was obtained.
このような補正を行う公知例として、例えば特許文献1に記載された発明が知られている。この発明は、無端状のベルトと、このベルトが掛け渡された複数の支持回転体とを備え、前記支持回転体のうち2つの回転体は、単位温度変化あたりの直径変化率が異なり、第1の回転体、例えば駆動ローラの回転量に対する第2の回転体(速度検出ローラ)の回転量又は回転各速度の変化量から、ローラの温度変化を算出し、無端状ベルトの駆動元の回転速度を制御するようにしたものである。
このような補正制御による色合わせは、精度が高く、画質も一定に保たれるという効果があるが、専用の調整時間が必要となり、その間ユーザが使用できなくなってしまう。これを避けるため、補正を行う頻度を下げると、環境変化に対して色ずれが大きくなり、画像が劣化してしまう。 Color matching by such correction control has an effect that accuracy is high and image quality is kept constant, but a dedicated adjustment time is required, and the user cannot use it during that time. In order to avoid this, if the frequency of correction is reduced, color misregistration increases with environmental changes and the image deteriorates.
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、ずれ補正専用の調整時間を最小限に抑えた上で、高品質な画像を得ることができるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the situation of the prior art, and the problem to be solved by the present invention is to obtain a high-quality image while minimizing the adjustment time dedicated to deviation correction. Is to be able to.
本発明は前記課題を解決するため、予め装置の環境変化による色ずれ傾向を測定してテーブル化しており、ある程度の環境変化は、位置ずれ測定用パターンを形成することなく前記テーブルを用いてずれ量を予測して補正を行うことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention measures in advance a color shift tendency due to an environmental change of the apparatus and forms a table, and a certain degree of environmental change is shifted using the table without forming a misregistration measurement pattern. It is characterized in that correction is performed by predicting the amount.
具体的には、第1の手段は、光源から出射される光ビームを色毎に設けられた複数の結像光学系を介して光走査する光走査手段と、色毎に並べられた複数の画像形成媒体上を前記光走査手段によって走査して光書き込みを行い、各画像形成媒体毎に異なる色の画像を形成し、各色画像を重畳して複数色の画像を形成する画像形成手段と、各色の位置ずれ測定用パターンを発生させ、各色間の位置ずれを測定し、測定した位置ずれ量から補正ずれ量を計算し、補正するずれ量補正手段とを有する画像形成装置において、前記複数の結合光学系のうち、各色間のずれを測定する際の基準となる基準色ステージに対し、環境変化に応じた他のステージの作像色とのずれ量を予め測定して得られたずれ量データを格納したずれ量テーブルと、前記環境変化を検出する検出手段とを備え、前記ずれ量補正手段は、前記各色の位置ずれ測定用パターンを発生させて、前記測定、計算及び補正を行う第1のモードの他に、前記ずれ量テーブルを参照し、前記検出手段の検出結果に対応するずれ量を前記ずれ量テーブルから取得し、当該取得されたずれ量に基づいてずれ量を補正する第2のモードを有することを特徴とする。 Specifically, the first means includes an optical scanning means for optically scanning a light beam emitted from the light source via a plurality of imaging optical systems provided for each color, and a plurality of the light beams arranged for each color. An image forming unit that scans the image forming medium by the optical scanning unit to perform optical writing, forms an image of a different color for each image forming medium, and superimposes the color images to form a multi-color image; In the image forming apparatus having a misregistration amount correction unit that generates a misregistration measurement pattern for each color, measures misregistration between each color, calculates a correction misregistration amount from the measured misregistration amount, and corrects it. The amount of deviation obtained by measuring in advance the amount of deviation from the image color of other stages in response to environmental changes with respect to the reference color stage used as a reference when measuring the deviation between colors in the coupled optical system Deviation amount table storing data and the environment The deviation amount correction means generates a positional deviation measurement pattern for each color and performs the measurement, calculation, and correction in addition to the first mode for performing the measurement, calculation, and correction, and the deviation amount table. The second mode is characterized in that a shift amount corresponding to the detection result of the detection means is acquired from the shift amount table, and the shift amount is corrected based on the acquired shift amount.
第2の手段は、第1の手段において、前記ずれ量補正手段は、前記第2のモードでは、前記基準色から遠い色ステージほど補正頻度を大きくすることを特徴とする。 The second means is characterized in that, in the first means, the shift amount correction means increases the correction frequency for a color stage farther from the reference color in the second mode.
第3の手段は、第1の手段において、前記ずれ量補正手段は、前記第2のモードでは、前記基準色から遠い色ステージから順に補正をかけることを特徴とする。 The third means is characterized in that, in the first means, the shift amount correction means performs correction in order from a color stage far from the reference color in the second mode.
第4の手段は、第1の手段において、前記ずれ量補正手段は、前記第2のモードでは、補正時に前記テーブルから取得した補正量より補正方向に大きく動かすことを特徴とする。 The fourth means is characterized in that, in the first means, the deviation amount correction means moves in the correction direction larger than the correction amount acquired from the table at the time of correction in the second mode.
第5の手段は、第1の手段において、前記ずれ量補正手段は、一定の環境変化に応じ前記第1のモードによるずれ補正処理を実行し、前記一定の環境変化より小さい環境変化に対しては前記第2のモードによる補正処理を実行することを特徴とする。 A fifth means is the first means, wherein the deviation amount correction means executes deviation correction processing in the first mode in response to a constant environmental change, and with respect to an environmental change smaller than the constant environmental change. Performs the correction process in the second mode.
なお、後述の実施形態では、光源はLDユニット15に、結像光学系は折り返しミラー12、ポリゴンミラー13及びfθレンズ14を含む書き込み光学ユニット1に、画像形成媒体は感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kに、画像形成手段は感光体ドラム2Y,2M,2C,2K及びそれらの外周に配設された帯電ユニット、現像ユニット、転写ユニット、クリーニングユニット、及び除電ユニットなどの作像要素に、ずれ量補正手段はCPUを含む制御部20に、検出手段は温度センサ8に、ステージは各感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kとその外周に配設された各色毎の作像要素に、テーブルは符号21aに、それぞれ対応する。
In the embodiment described later, the light source is the
本発明によれば、ずれ量テーブルを参照し、検出手段の検出結果に対応するずれ量をずれ量テーブルから取得し、取得されたずれ量に基づいてずれ量を補正する第2のモードを備えているので、ずれ補正専用の調整時間を最小限に抑えた上で、高品質な画像を得ることができる。 According to the present invention, a second mode is provided in which a deviation amount corresponding to the detection result of the detection unit is obtained from the deviation amount table with reference to the deviation amount table, and the deviation amount is corrected based on the obtained deviation amount. Therefore, it is possible to obtain a high-quality image while minimizing the adjustment time dedicated to deviation correction.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。同図において、本実施形態に係る画像形成装置は間接転写方式のタンデム型画像形成装置100で、書き込み光学ユニット1、作像部2、中間転写ベルト3、給紙系4、搬送系5、定着系6、位置検出センサ7、及び温度検出センサ8から基本的に構成されている。作像部2はYMCK各色の画像を形成する4本の感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kと、各感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kの外周に配置された帯電ユニット、現像ユニット、転写ユニット、クリーニングユニット、及び除電ユニットなどの作像要素とからなり、前記帯電ユニットと現像ユニットの間に前記書き込み光学ユニット1からレーザ光を照射することにより画像が書き込まれ、各色毎に潜像が感光体ドラム2Y,2M,2C,2K上に形成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, an image forming apparatus according to the present embodiment is an indirect transfer type tandem image forming apparatus 100, and includes a writing
形成された潜像は現像ユニットによりトナー現像され、顕像化された後、転写ユニットによって前記転写ベルト6に1次転写される。その際、YMCKの感光体ドラムを通過するたびにY色の画像に対してM,C,Kの各色の画像が順に重畳され、4色の画像が重畳された時点で、フルカラーの転写用のトナー画像となる。なお、感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kと、各ドラム回りの作像要素によって各色毎の作像ステージが構成される。
The formed latent image is developed with toner by the developing unit, visualized, and then primarily transferred to the transfer belt 6 by the transfer unit. At that time, each time the image passes through the YMCK photosensitive drum, the images of M, C, and K are sequentially superimposed on the Y color image, and when the four color images are superimposed, full color transfer is performed. It becomes a toner image. An image forming stage for each color is constituted by the
転写ベルト3上のトナー画像は、2次転写ローラ9位置にタイミングを合わせて給紙系4及び搬送系5を経て送り込まれてきた用紙上に前記2次転写ローラ9によって転写される。トナー画像が転写された用紙は、定着系6に送り込まれ、定着され、排紙される。
The toner image on the
図2は副走査ずれ量検出用パターンPNを示す図、図3は副走査方向のずれと距離の関係を示す図である。図3では、符号2が理想位置、符号1及び符号3がそれぞれ−方向及びプラス方向にずれたときの位置を示し、符号2で示した位置との差がずれ量となる。このようなパターンPNを透過型光センサあるいは反射型光センサ等で読み取り、検出タイミングから基準色(主にBk)との相対比較によりずれ量が検出できる。
FIG. 2 is a diagram showing the sub-scanning deviation amount detection pattern PN, and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the deviation in the sub-scanning direction and the distance. In FIG. 3,
図4は主走査ずれ量検出用パターンPNを示す図、図5は主走査側のずれと距離の関係を示す図である。図5では、符号2が理想位置、符号1及び符号3はずれたときの位置を示している。主走査方向のずれはダイレクトに検出するのは難しいので、斜め線と横線との距離の大小によりセンサ中央通過位置を判定する。これらの検出用パターンPNを図6のように用紙P上あるいは中間転写ベルト3上に形成し、位置検出センサ(光センサ)7で読み取り、計算処理でずれ量を算出、ずれ量から補正量を算出して補正する。このように補正する制御モードが第1のモードである。
FIG. 4 is a diagram showing a main scanning deviation amount detection pattern PN, and FIG. 5 is a diagram showing a relation between deviation and distance on the main scanning side. In FIG. 5,
このようなパターンPNに基づいてずれ量を検出し、補正する技術は周知なので、ずれ量の算出及び補正については説明を省略する。なお、図6は位置検出センサ7とパターンPNとの関係を示す図である。
Since a technique for detecting and correcting a deviation amount based on such a pattern PN is well known, description of the calculation and correction of the deviation amount is omitted. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the
図7は書き込み光学ユニット1の概略構成を示す平面図、図8は書き込み光学ユニット1と感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kとの関係を示す正面図である。本実施形態に係る書き込み光学ユニット1はポリゴンモータ13aによって高速で回転駆動される1つのポリゴンミラー13を中心にfθレンズを含む結像レンズ群14を対称に配し、各色に対応した4つのレーザ光源15により、折り返しミラー12によってポリゴンミラー13にレーザ光を導き、左右対称に2段に振り分けられた光学系を介して4つの感光体ドラム2Y,2M,2C,2K表面に画像データを書き込むようになっている。また、ポリゴンミラー13による走査方向上流側であって、感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kの書き込み位置と干渉しない位置にレーザ光の書き込み開始タイミングを設定するための同期検知センサ11が設けられている。
FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of the writing
このような形式の書き込み系を備えた画像形成装置では、温度とともに光学系全体が延びてくると、書き込み光学ユニット1が長手方向の両端部で画像形成装置本体に固定されていることから、図9において1点鎖線で示すように中央部分が撓み、ひずみが生じる。図9に示すように例えば下に凸に撓むと、書き込み光学ユニット1から感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kに出射されるレーザ光の出射方向が撓みにしたがって変化するため、感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kへの照射位置自体にずれが生じる。ちなみに図9の例では、イエロー及びマゼンタの感光体ドラム2Y,2Mについてはドラム回転方向下流側(Ry→Ry’、Rm→Rm’)に、シアン及びブラックの感光体ドラム2C,2Kについてドラム回転方向上流側(Rc→Rc’、Rk→Rk’)にそれぞれ照射位置がずれる(図示1点鎖線)。そのため、これを用紙Pあるいは中間転写ベルト3に転写すると、理想的な位置からイエロー及びマゼンタについては搬送方向下流側(Gy→Gy’、Gm→Gm’)に、シアン及びブラックについては搬送方向上流側(Gc→Gc’、Gk→Gk’)にそれぞれずれる(図示1点鎖線)ことになり、4色の画像を重ねたときに色ずれが生じる。
In an image forming apparatus having such a writing system, when the entire optical system extends with temperature, the writing
図9のように光学系に起因するずれの場合は中央から離れるほどひずみが大きく、ずれ量が増すことになる。書き込みから感光体ドラム2Y,2M,2C,2K及び転写ベルト3に到達する時間が変わるため、複数の作像ステージ間で色ずれが生じる。形状にもよるが図10に示すように中央がずれにくく端部ほどずれが顕著になる。
As shown in FIG. 9, in the case of a deviation caused by the optical system, the greater the distance from the center, the greater the distortion, and the deviation amount increases. Since the time from writing to the
すなわち、このような形式の画像形成装置では、温度変化による光学系構成部材の熱膨張により生じる感光体照射位置ずれが図10のように色ずれとなって現れる。このずれ量は、図11に示すような特性となる。この特性は、光学系構成部材の材質が決まっていることから一定のものであり、一定であることから温度変化量に対する色ずれ量が、この特性図から予測できる。このような特性を各部材についてテーブル化すると、装置内温度と色ずれ量の変化がある程度数値化できる。そして、数値化した結果を利用してずれ量を補正することが可能となる。このように補正パターンを書くことなくテーブル化補正値を使用して補正する制御モードが本発明における第2のモードである。なお、図11ないし後述の各特性図では、1点鎖線は感光体ドラム2Yにおけるずれ量を、実線は感光体ドラム2Kにおけるずれ量を、破線は感光体ドラム2Mにおけるずれ量を、2点鎖線は感光体ドラム2Cによるずれ量をそれぞれ示す。
That is, in this type of image forming apparatus, the photosensitive member irradiation position shift caused by the thermal expansion of the optical system constituent member due to the temperature change appears as a color shift as shown in FIG. This deviation amount has characteristics as shown in FIG. This characteristic is constant because the material of the optical system constituent member is determined, and since it is constant, the color shift amount with respect to the temperature change amount can be predicted from this characteristic diagram. When such characteristics are tabulated for each member, changes in the apparatus temperature and the color misregistration amount can be converted into numerical values to some extent. Then, it is possible to correct the shift amount using the digitized result. The control mode in which correction is performed using the tabulated correction value without writing a correction pattern in this way is the second mode in the present invention. In FIG. 11 to each characteristic diagram described later, the one-dot chain line indicates the deviation amount on the
図12は、ずれ量を補正するための制御構成を示すブロック図である。同図において、この制御構成では、制御部20に、前記検出用パターンPNを読み取るための位置検出センサ7、書き込み光学ユニット1、作像部2、及び前記テーブル化された情報が格納される記憶部21、及び装置内温度を計測する温度センサ8がそれぞれ接続され、制御部20を中心とするシステムが構成されている。制御部はCPU、ROM及びRAMを含み、CPUはROMに格納されたプログラムコードを読み出し、RAMに展開し、当該RAMをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードにしたがって、書き込み制御、位置ずれ補正制御を実行する。記憶部21はCPUが使用するテーブル21aを含む。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a control configuration for correcting the shift amount. In this figure, in this control configuration, the
図13は、色ずれ補正の制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、t1は色ずれ補正を行う温度間隔、t2はテーブル21aを参照して補正を行う温度間隔であり、t1>t2である。前回の色ずれ補正からの温度がt1の間隔に達するまではt2により、テーブル補正を行う。 FIG. 13 is a flowchart showing a control procedure for color misregistration correction. In this flowchart, t1 is a temperature interval for performing color misregistration correction, t2 is a temperature interval for performing correction with reference to the table 21a, and t1> t2. Table correction is performed at t2 until the temperature from the previous color misregistration correction reaches the interval t1.
すなわち、温度センサ8により装置内温度をモニタし、前回色ずれ補正制御時との温度差が予め設定された温度差t1以上になると(ステップS101−Y)、色ずれ量を検出してその検出されたずれ量に基づいて色ずれ補正を実行する(ステップS102)。そして、前回補正時の温度に対して温度差がt2以上になると(ステップS103)、温度センサ8によって検出した温度に基づいてテーブル21aを参照し、補正値を導く(ステップS104)。次いで、現時点におけるずれ量にステップS104で導いた補正値を加算し(ステップS105)、ずれを補正する。
That is, the temperature in the apparatus is monitored by the
このように処理することにより、色ずれ補正を行うためにパターンを形成する必要なく、補正を行うことができる。この制御手順が第2のモードにおける代表的な補正制御手順である。 By performing processing in this way, correction can be performed without the need to form a pattern in order to perform color misregistration correction. This control procedure is a typical correction control procedure in the second mode.
位置ずれは前記温度変化のみならず、例えば湿度による中間転写ベルト3の厚みの変化によって生じる。すなわち、中間転写ベルト3のベルト厚みが主として湿度の影響で変化した場合には、ローラ10に対する有効半径が変化することから、表面線速が変わる。図14及び図15は中間転写ベルト3のローラ部分を示す図である。同図から分かるように中間転写ベルト3の厚みの変化によりベルト表面上では同じ距離Lでも位置が変わる。図14及び図15では、起点をP30としたとき、図14に示した厚い中間転写ベルト31では、距離Lの点はP31となるが、図15に示した薄い中間転写ベルト32では同じ距離Lの点はP32となり、|P32−P31|分、距離の差が出る。このため、図14の厚い中間転写ベルト31と図15の薄い中間転写ベルト32では、端部の作像ステージでは線速差により書き込み速度との差が出てしまい中間転写ベルト3上での色ずれが発生する。図16は符号Gk1,Gc1,Gm1,Gy1が環境変化前の画像、Gk1’,Gc1’,Gm1’,Gy1’が環境変化後の同じ画像を表す。中間転写ベルト3の同一地点に到達する時間がベルト厚の変化により変わるため、作像ステージ順にずれが大きくなる。グラフにずれ量をとると図17に示すようになる。図17から感光体ドラム(作像ステージ)2K,2C,2M,2Yの順に環境変化に応じてずれが大きくなることが分かる。
The positional shift is caused not only by the temperature change but also by a change in the thickness of the
図11及び図17に示した特性は、予め工場、あるいは実験室で測定してテーブル化するという方法と機械の色合わせ制御結果を環境と合わせて保存しておき、テーブル化するという方法などがあり、どちらでも制御は可能である。 The characteristics shown in FIG. 11 and FIG. 17 include a method of measuring in advance in a factory or a laboratory and making a table, a method of storing machine color matching control results in accordance with the environment, and making a table. Yes, either can be controlled.
図11及び図17の特性から分かるように、基準が端部の場合はもう一方の端部が、基準が真中付近の場合は両方の端部がずれ量が大きくなる傾向になるため、補正回数を多くしてずれを補正することによってずれを目立たなくすることができる。その際、基準から離れた作像ステージは予め環境変化についてステップを細かくとってテーブルを作成するとよい。図18は、テーブルを参照して色ずれ補正するときの簡略な制御手順を示すフローチャートである。この制御手順では、光学系について温度モニタによる監視結果に基づいてテーブルを用いた補正を行っている。具体的には、温度センサ8により装置内温度をモニタし、前回モニタしたときと温度差がt以上大きくなると(ステップS201−Y)、現在の温度に対応した補正値をテーブル21aから導き(ステップS202)、現在のずれ量に前記テーブル21aから導いた補正値を加算し(ステップS203)、ずれを補正する。なお、図18のフローチャートでは、検出された現在の温度に基づいてずれ量を補正しているが、環境変化のパラメータとして温度の他に湿度を用いることもできる。この場合も、湿度と対応した補正値を記憶したテーブルを参照することにより、図18のフローチャートで示した手順で色ずれの補正を行う。
As can be seen from the characteristics of FIG. 11 and FIG. 17, when the reference is the end, the other end tends to increase, and when the reference is near the middle, both ends tend to increase in the amount of correction. The shift can be made inconspicuous by correcting the shift by increasing. At that time, the image forming stage away from the reference may be prepared in advance by taking detailed steps for environmental changes. FIG. 18 is a flowchart illustrating a simple control procedure when color misregistration correction is performed with reference to a table. In this control procedure, the optical system is corrected using a table based on the monitoring result of the temperature monitor. Specifically, the internal temperature of the apparatus is monitored by the
前にも触れたが、作像ステージが基準位置から離れるほどずれ量が大きくなる傾向にあることが、図11及び図17の特性から分かる。そこで、基準位置から離れた側の作像ステージから補正をかけるようにする。これにより、まだ補正をかけていない作像ステージは基準位置からのずれ量がすでに補正した作像ステージよりも小さいと見なすことができることから、全体のずれ量を小さくすることが可能となる。 As mentioned before, it can be seen from the characteristics of FIGS. 11 and 17 that the shift amount tends to increase as the image forming stage moves away from the reference position. Therefore, correction is performed from the image forming stage on the side away from the reference position. As a result, the image forming stage that has not yet been corrected can be regarded as having a smaller amount of deviation from the reference position than the image forming stage that has already been corrected, so that the total amount of deviation can be reduced.
図19は図11の特性に対する補正頻度の例を示す図である。補正頻度も基準から離れているほど多くしてやり、近いほど少なくすることによってずれ量を平均化し、なおかつ補正頻度自体も下げることができる。図20は図19の頻度にしたがって補正した結果を示す図である。ここでは、例えばずれ量の規制値を20μmとしている。図19及び図20に示した頻度は、ずれ量の規制値を設定したときに、この規制値よりずれが大きくならない範囲で補正するように設定したものと等価である。 FIG. 19 is a diagram showing an example of the correction frequency for the characteristics shown in FIG. By increasing the correction frequency as the distance from the reference increases and decreasing the correction frequency as much as possible, the deviation amount can be averaged, and the correction frequency itself can be lowered. FIG. 20 is a diagram showing a result of correction according to the frequency of FIG. Here, for example, the regulation value of the deviation amount is set to 20 μm. The frequency shown in FIG. 19 and FIG. 20 is equivalent to the frequency set so as to correct within a range in which the deviation does not become larger than the regulation value when the regulation value of the deviation amount is set.
すなわち、ずれ量の規制値を設定したときに、その規制値よりもずれが大きくなる前に補正すると、ずれ量は常に前記規制値以内の値に保たれる。したがって、補正頻度は前記規制値とずれ量の大きさによって設定すればよいことが分かる。逆にいうと、図19に示した各色の作像ステージにおける各補正ステップから、ずれ量が小さい場合ほど、環境温度をパラメータとする補正間隔をより大きくとることが可能となることが分かる。 That is, when the regulation value for the deviation amount is set, if the deviation is corrected before the deviation becomes larger than the regulation value, the deviation amount is always kept within the regulation value. Therefore, it can be seen that the correction frequency may be set according to the regulation value and the amount of deviation. Conversely, it can be seen from the respective correction steps in the image forming stages of the respective colors shown in FIG. 19 that the correction interval with the environmental temperature as a parameter can be made larger as the deviation amount is smaller.
このように補正テーブルを用いた補正(第2のモード)を、ずれ量の規制値に合わせて実行すると、色合わせ制御モード(第1のモード)に入らなくても環境変化に応じてずれ量が補正されこれによりずれ量の規制値よりずれ量が大きくなることを防止することができる。 When the correction using the correction table (second mode) is executed in accordance with the regulation value of the deviation amount, the deviation amount according to the environmental change without entering the color matching control mode (first mode). Thus, the deviation amount can be prevented from becoming larger than the regulation value of the deviation amount.
図11及び図17に示した特性のように環境とずれ量が比例関係、もしくは単純増加現象傾向にある場合は、補正をかける環境変化単位に対し、さらに変化が大きくなった場合のずれ方向が補正方向と一致するので、補正値より大きく補正することでさらに変化があってもずれを目立ちにくくすることができる。図21は図20の補正方法に対し、大きめに補正を入れる(ずれ量の規制値より大きく補正する)ことによって補正間隔を大きくし、補正頻度を下げるようにした例である。すなわち、この実施形態では、図21から分かるようにずれ特性が温度に対して単調増加傾向なので、補正時にマイナス方向に振る、すなわちマイナス方向により大きく補正する。これにより、限界のずれ量(補正が必要なずれ量)に到達する時間が長くなり、補正の頻度を下げることができる。図では補正ステップの幅が広くなっている。実際の制御では、図20の補正パターンに対して図21の場合には、図22に示す温度差と補正量の関係を示すテーブルに大きめの値を入れておくことによって図21の補正パターンを実行することができる。 When the environment and the deviation amount are in a proportional relationship or a simple increase phenomenon tendency as in the characteristics shown in FIGS. 11 and 17, the deviation direction when the change further increases with respect to the environment change unit to be corrected. Since it coincides with the correction direction, the correction can be made inconspicuous even if there is a further change by correcting the correction value to be larger than the correction value. FIG. 21 shows an example in which the correction interval is increased and the correction frequency is lowered by adding a larger correction (correcting larger than the regulation value of the deviation amount) to the correction method of FIG. That is, in this embodiment, as can be seen from FIG. 21, the deviation characteristic tends to increase monotonously with respect to the temperature. As a result, it takes a long time to reach the limit shift amount (shift amount that needs to be corrected), and the correction frequency can be lowered. In the figure, the width of the correction step is widened. In actual control, in the case of FIG. 21 with respect to the correction pattern of FIG. 20, the correction pattern of FIG. 21 is changed by putting a larger value in the table showing the relationship between the temperature difference and the correction amount shown in FIG. Can be executed.
また、ある環境変化単位で補正をかける場合に、図21に示したような大きく動かす制御を行おうとすると、補正間隔の1倍だと今と同じ間隔となり、またずれ量も1倍(等倍)となる。補正間隔を2倍とするとずれ量も2倍となるが、補正方向と反対にオフセットをつけてずらしてあるので実際のずれ量としては1倍と同じ(マイナス方向に同じ距離だけずらしたことになるため)である。そこで、前述のように大きく動かす場合は図23に示す範囲、すなわち補正間隔は補正1回分より大きく補正2回分より小さい値とする。図24に補正範囲(規制値)を2回分、つまりは正方向の規制値と同じ量まで動かした場合の動作を示す。補正の間隔は大きく開き、頻度は減る。ただし、各色が正負にずれ方向がばらつくため、目立ちやすくなる。 In addition, when correction is performed in a certain unit of environmental change, if it is attempted to perform a large movement control as shown in FIG. 21, if the correction interval is 1 time, the same interval is obtained, and the deviation amount is also 1 time (equal magnification). ) If the correction interval is doubled, the amount of deviation will also be doubled, but since it is shifted with an offset opposite to the correction direction, the actual amount of deviation is the same as one time (the same distance in the minus direction is shifted) To be). Therefore, in the case of large movement as described above, the range shown in FIG. 23, that is, the correction interval is set to a value larger than one correction and smaller than two corrections. FIG. 24 shows an operation when the correction range (regulation value) is moved twice, that is, to the same amount as the regulation value in the positive direction. The interval between corrections widens and the frequency decreases. However, since each color is shifted positively and negatively, the direction of the variation is easily noticeable.
さらに、連続通紙中に補正する場合は残枚数が少ない場合は大きくずらすと0に戻る前に出力が終了してしまう。このような動作方法だと終了時点で収束せずに逆方向にずれて終わるといった本来の狙いと違う結果となる。そこで、残枚数が少ない場合は小さく動かし終了時点で0近傍に戻るように動かしてやるとよい。 Further, when correction is performed during continuous sheet passing, if the remaining number is small, the output ends before returning to 0 if it is greatly shifted. With such an operation method, the result is different from the original aim of ending in the opposite direction without converging at the end point. Therefore, when the remaining number is small, it is better to move it small and move it back to near zero at the end.
図25は図23に示す補正を行う場合の制御手順の一例を示すフローチャートである。この制御手順では、判断として残枚数がNより多いか少ないかで補正を大きく動かすか小さく動かすかを決めている。また、動かし方は補正Mに対し、×1.6、×1.1として補正値の動作を変更している。ここで、補正値M×1.0の場合は0に戻る補正方法である。 FIG. 25 is a flowchart showing an example of a control procedure when the correction shown in FIG. 23 is performed. In this control procedure, it is determined whether the correction is to be moved larger or smaller depending on whether the remaining number is larger or smaller than N. Further, the movement of the correction value is changed to x1.6 and x1.1 with respect to the correction M. Here, when the correction value is M × 1.0, the correction method returns to 0.
図25において、温度センサ8により装置内温度をモニタし、前回モニタしたときと温度差がt以上大きくなると(ステップS301−Y)、現在の温度に対応した補正値Mをテーブルから導き(ステップS302)、連続通紙時の残枚数をチェックし(ステップS303)、残枚数がN以上のときはステップS302で取得した補正値Mを1.6倍し(ステップS304)、N未満のときは1.1倍し(ステップS305)、現在のずれ量に前記1.6倍、あるいは1.1倍した補正量を加算する(ステップS306)。すなわち、1.0より大きい値をかけることによってマイナス方向への補正がかかり、さらにこの係数を大きくすることによりマイナス方向へ大きく動かすことになる。例ではNを越えると1.6倍、すなわち、マイナス方向へ現状の0.6倍の大きさ分動かし、Nより小さいとマイナス方向へ0.1倍動かすようにしている。
In FIG. 25, the temperature in the apparatus is monitored by the
これまで述べた制御はそれぞれの部品の特性をテーブル化し、このテーブル化した補正値を利用している。部品特性は大きくばらつくことはないのでそれぞれの部品が持つ特性を平均化して装置に組み込むことである程度の補正は可能であるが、交換部品の場合は予め部品側のテーブルを同梱しておき、交換時にテーブルの値を装置にセットするようにすると、部品の特性に合った補正が可能となる。このテーブルの値のセットは、図22に示したような特性値が記載された表形式の紙などを同梱し、ユーザもしくはサービスマンが補正値を入力するような形態にし、あるいはカード型記憶媒体のようなメディアを同梱して装置本体のRAMなどにロードするような形態にして提供することができる。また、予め劣化する部品に対しては複数のテーブルを用意し、それを入力又はロードすることによって複数のテーブルを使用可能にし、あるいは使用時間によりテーブルを書き直すようにすると、より実特性に合ったテーブルに入れ替えることができる。これにより、さらに補正精度を上げることが可能となる。 In the control described so far, the characteristics of each component are tabulated, and the correction values tabulated are used. Since the component characteristics do not vary greatly, it is possible to correct to some extent by averaging the characteristics of each component and incorporating them into the device, but in the case of replacement parts, a part side table is included in advance, If the values in the table are set in the apparatus at the time of replacement, it is possible to perform corrections that match the characteristics of the parts. The table value set includes a tabular paper with characteristic values as shown in FIG. 22 and is configured such that the user or service person inputs a correction value, or a card type storage. A medium such as a medium can be bundled and loaded into a RAM or the like of the apparatus main body. In addition, preparing multiple tables for parts that deteriorate in advance and enabling them to be used by inputting or loading them, or rewriting the tables according to the time of use, suits the actual characteristics. Can be replaced with a table. As a result, the correction accuracy can be further increased.
また、装置の環境温度が急激に変化した場合、各ユニット、部品は急激な温度変化についてくることはできないので、補正テーブルの値と実際の部品によるずれ量との間に開きが出てくる。そこで、時間をパラメータとする温度勾配を計算し、急激な変化を検知した場合は本来の補正値より少ない値の補正を行う。この少ない値については部品毎に係数が違うものとする。図26はこのときの制御手順を示すフローチャートである。 In addition, when the environmental temperature of the apparatus changes suddenly, each unit and part cannot keep up with the rapid temperature change, so that a gap appears between the value in the correction table and the deviation amount due to the actual part. Therefore, a temperature gradient with time as a parameter is calculated, and when a sudden change is detected, a value smaller than the original correction value is corrected. For this small value, the coefficient is different for each part. FIG. 26 is a flowchart showing the control procedure at this time.
図26において、温度センサ23により装置内温度をモニタし、前回モニタしたときと温度差がt以上大きくなると(ステップS401−Y)、現在の温度に対応した補正値Mをテーブルから導き(ステップS402)、さらに、前回温度ta1と今回の温度ta2を取得するとともに、前回の計測時間ti1と今回の計測時間ti2を取得する(ステップS403)。次いで、時間に対する温度変化を勾配として計算し、予め設定された閾値Rと比較する。すなわち、
|(ta1−ta2)/(ti1−ti2)|<R ・・・(1)
を判定する(ステップS404)。この判定により式(1)がこれであれば、補正値Mをそのまま使用し(ステップS405)、式(1)が否であれば、補正値を0.5倍し(ステップS406)、現在のずれ量に前記補正値をそのままで、あるいは補正値を0.5倍した値を加算し、補正する。
In FIG. 26, the temperature in the apparatus is monitored by the temperature sensor 23, and when the temperature difference becomes larger than t by the previous monitoring (step S401-Y), a correction value M corresponding to the current temperature is derived from the table (step S402). Further, the previous temperature ta1 and the current temperature ta2 are acquired, and the previous measurement time ti1 and the current measurement time ti2 are acquired (step S403). Next, the temperature change with respect to time is calculated as a gradient and compared with a preset threshold value R. That is,
| (Ta1-ta2) / (ti1-ti2) | <R (1)
Is determined (step S404). If the expression (1) is determined as a result of this determination, the correction value M is used as it is (step S405). If the expression (1) is negative, the correction value is multiplied by 0.5 (step S406). The correction value is corrected with the correction value as it is or by adding a value obtained by multiplying the correction value by 0.5.
すなわち、この制御では、前記勾配計算|(ta1−ta2)/(ti1−ti2)|の値を予め決められた閾値Rと比較し、大小関係で処理を変更するようにしている。部品にもよるがこの例では前記閾値Rを越えた場合、0.5をかけて補正を半分にしている。これで急激な温度変化が起こった場合、補正値が半分になり、急激な補正が入らないようになる。 That is, in this control, the value of the gradient calculation | (ta1-ta2) / (ti1-ti2) | is compared with a predetermined threshold value R, and the process is changed according to the magnitude relationship. Although it depends on the parts, in this example, when the threshold value R is exceeded, the correction is halved by multiplying 0.5. Thus, when a sudden temperature change occurs, the correction value is halved and no rapid correction is performed.
また、ステップS404で温度変化を勾配として計算することなく、例えば所定時間の温度変化が前回の変化の2倍を越えたときには、補正値に0.5をかけて補正し、それ以下ではそのまま補正値を適用するとすることもできる。 Also, without calculating the temperature change as a gradient in step S404, for example, when the temperature change for a predetermined time exceeds twice the previous change, the correction value is multiplied by 0.5, and after that, it is corrected as it is. You can also apply a value.
以上のように本実施形態によれば、
1)細かい環境変動(温度変動、湿度変動)に合わせた補正が可能なため、逐次の変動に対してずれを目立たなくさせ、高品質な画像を得ることができる。
2)通常使用時に無駄な時間が発生しない。
3)微調範囲外のときでも常に精度は微調の状態を保つことができる。
4)画像品質を下げずに補正頻度を下げることが可能となり、これによりCPU負荷の低減を図ることができる。
5)画像品質を下げずに補正できる。
6)部品の劣化や交換による補正差異を吸収でき、補正精度の向上を図ることができる。7)細かい環境変動に合わせた補正が可能なため、色ずれ補正外での逐次の変動に対してずれを目立たなくさせ、高品質な画像を得ることができる。
8)部品の劣化や交換による補正差異を吸収することが可能となり、補正精度の向上を図ることができる。
9)時間のかかる色ずれ補正制御の頻度を下げることができ、ダウンタイムの削減が可能となる。
などの効果を奏する。
As described above, according to this embodiment,
1) Since corrections can be made in accordance with small environmental fluctuations (temperature fluctuations, humidity fluctuations), it is possible to make the deviation inconspicuous with respect to successive fluctuations and obtain a high-quality image.
2) There is no wasted time during normal use.
3) The precision can always be kept fine even when out of the fine adjustment range.
4) The correction frequency can be lowered without lowering the image quality, thereby reducing the CPU load.
5) Correction can be made without degrading the image quality.
6) A correction difference due to deterioration or replacement of parts can be absorbed, and correction accuracy can be improved. 7) Since corrections can be made according to fine environmental fluctuations, it is possible to make the shift inconspicuous with respect to successive fluctuations outside the color shift correction and to obtain a high-quality image.
8) It becomes possible to absorb the correction difference due to the deterioration or replacement of the parts, and the correction accuracy can be improved.
9) The frequency of time-consuming color misregistration correction control can be reduced, and downtime can be reduced.
There are effects such as.
1 書き込み光学ユニット
2 作像部
2Y,2M,2C,2K 感光体ドラム
7 位置検出センサ
8 温度センサ
12 折り返しミラー
13 ポリゴンミラー
14 fθレンズ
15 LDユニット
21a テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
色毎に並べられた複数の画像形成媒体上を前記光走査手段によって走査して光書き込みを行い、各画像形成媒体毎に異なる色の画像を形成し、各色画像を重畳して複数色の画像を形成する画像形成手段と、
各色の位置ずれ測定用パターンを発生させ、各色間の位置ずれを測定し、測定した位置ずれ量から補正ずれ量を計算し、補正するずれ量補正手段と、
を有する画像形成装置において、
前記複数の結合光学系のうち、各色間のずれを測定する際の基準となる基準色ステージに対し、環境変化に応じた他のステージの作像色とのずれ量を予め測定して得られたずれ量データを格納したずれ量テーブルと、
前記環境変化を検出する検出手段と、
を備え、
前記ずれ量補正手段は、
前記各色の位置ずれ測定用パターンを発生させて、前記測定、計算及び補正を行う第1のモードと、
前記ずれ量テーブルを参照し、前記検出手段の検出結果に対応するずれ量を前記ずれ量テーブルから取得し、当該取得されたずれ量に基づいてずれ量を補正する第2のモードと、
を有することを特徴とする画像形成装置。 Optical scanning means for optically scanning a light beam emitted from a light source through a plurality of imaging optical systems provided for each color;
A plurality of image forming media arranged for each color are scanned by the optical scanning means and optical writing is performed, images of different colors are formed for each image forming medium, and each color image is superimposed to obtain a plurality of color images. Image forming means for forming
A misregistration correction means for generating a misregistration measurement pattern for each color, measuring a misregistration between each color, calculating a correction misregistration amount from the measured misregistration amount, and correcting it;
In an image forming apparatus having
Of the plurality of coupled optical systems, it is obtained by measuring in advance the amount of deviation from the image color of another stage corresponding to the environmental change with respect to a reference color stage serving as a reference when measuring the deviation between the colors. Deviation amount table storing deviation amount data;
Detecting means for detecting the environmental change;
With
The deviation correction means is
A first mode for generating a positional deviation measurement pattern for each color and performing the measurement, calculation, and correction;
A second mode for referring to the deviation amount table, obtaining a deviation amount corresponding to the detection result of the detection means from the deviation amount table, and correcting the deviation amount based on the obtained deviation amount;
An image forming apparatus comprising:
前記ずれ量補正手段は、前記第2のモードでは、前記基準色から遠い色ステージほど補正頻度を大きくすることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
In the second mode, the shift amount correction unit increases the correction frequency for a color stage that is farther from the reference color.
前記ずれ量補正手段は、前記第2のモードでは、前記基準色から遠い色ステージから順に補正をかけることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
In the second mode, the shift amount correction unit performs correction in order from a color stage far from the reference color.
前記ずれ量補正手段は、前記第2のモードでは、補正時に前記テーブルから取得した補正量より補正方向に大きく動かすことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
In the second mode, the deviation amount correcting unit moves in the correction direction larger than the correction amount acquired from the table at the time of correction.
前記ずれ量補正手段は、一定の環境変化に応じ前記第1のモードによるずれ補正処理を実行し、前記一定の環境変化より小さい環境変化に対しては前記第2のモードによる補正処理を実行することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The deviation amount correction means executes the deviation correction process in the first mode according to a constant environmental change, and executes the correction process in the second mode for an environmental change smaller than the constant environmental change. An image forming apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014052492A (en) * | 2012-09-06 | 2014-03-20 | Canon Inc | Image forming apparatus |
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