JP2011085870A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus to perform electric correction of positional deviation, wherein positional deviation is accurately detected while a result of detection is made stable when detecting the positional deviation. <P>SOLUTION: A positional deviation detecting pattern is formed based on image data to which coordinate correction is performed in areas other than a level difference suppressing area 51 without performing the coordinate correction of pixel unit of the image data in a subscanning direction in the level difference suppressing area 51 in a main scanning direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像情報に基づいて転写材上に画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a transfer material based on image information.

タンデム方式のカラー画像形成装置の問題点に位置ずれ(色ずれ)が知られている。そして、その要因として、偏向走査装置のレンズの不均一性や取り付け位置ずれ、偏向走査装置のカラー画像形成装置本体への組み付け位置ずれがある。その場合、走査線に傾きや湾曲が生じ、その程度が色毎に異なることで、画像の位置ずれ(色ずれ)が発生する。   A positional shift (color shift) is known as a problem of the tandem color image forming apparatus. The causes include non-uniformity and attachment position deviation of the deflection scanning device lens, and assembly position deviation of the deflection scanning device to the color image forming apparatus main body. In that case, an inclination or a curve is generated in the scanning line, and the degree is different for each color, thereby causing an image position shift (color shift).

この問題に対処する方法として、光学センサを用いて走査線の傾きと湾曲の大きさを測定し、それらを相殺するようにビットマップ画像データを補正し、その補正した画像を形成する方法が挙げられる(特許文献1)。   As a method of dealing with this problem, there is a method of measuring the inclination and curvature of the scanning line using an optical sensor, correcting the bitmap image data so as to cancel them, and forming the corrected image. (Patent Document 1).

一方、カラー画像形成装置では、感光体や中間転写体などの像担持体上、又は搬送ベルトなどの転写材担持体上に各色毎の位置ずれ検出用のパターンを形成し、それを下流部の両サイドの光センサで検出し、該検出結果に応じて、位置ずれの補正を実施している。   On the other hand, in a color image forming apparatus, a misregistration detection pattern for each color is formed on an image carrier such as a photosensitive member or an intermediate transfer member, or a transfer material carrier such as a conveyor belt, and this is formed on a downstream portion. Detection is performed by the optical sensors on both sides, and correction of the positional deviation is performed according to the detection result.

特開2004−170755号公報JP 2004-170755 A

しかしながら、特許文献1の手法を用いた位置ずれ補正方法により、位置ずれ検出用のパターンを形成した場合、パターンの検出精度が悪化する場合がある。以下、検出精度が悪化する理由について説明する。   However, when a misregistration detection pattern is formed by the misregistration correction method using the method of Patent Document 1, the pattern detection accuracy may deteriorate. Hereinafter, the reason why the detection accuracy deteriorates will be described.

位置ずれ検出用のパターンを用いて、位置ずれ(色ずれ)を求める場合、水平ラインや斜めのラインなどで構成されたパターンを形成し、光センサがライン上を通過することでラインの位置を検出し、検出されたラインの位置を元に色ずれを計算する。図11(a)に位置ずれ検出用のパターンの一例を示す。光センサによるK1、K2、Yのラインの検出タイミングを各々t1、t2、t3、中間転写体の搬送速度をvとすると、ブラックとイエロー間の副走査方向の色ずれは、{t3−(t1+t2)/2}×vで求めることができる。本例のパターンは、ブラックとイエローのみで構成されたものであるが、同様なパターンで他色間の副走査方向の色ずれも求めることができる。   When obtaining a positional deviation (color deviation) using a positional deviation detection pattern, a pattern composed of horizontal lines and diagonal lines is formed, and the position of the line is determined by the optical sensor passing over the line. The color shift is calculated based on the detected line position. FIG. 11A shows an example of a positional deviation detection pattern. Assuming that the detection timings of the K1, K2, and Y lines by the optical sensor are t1, t2, and t3, and the conveyance speed of the intermediate transfer member is v, the color shift in the sub-scanning direction between black and yellow is {t3− (t1 + t2 ) / 2} × v. The pattern of this example is composed only of black and yellow, but a color shift in the sub-scanning direction between other colors can be obtained with a similar pattern.

また、各ラインの検出タイミングは、光センサの信号から求められる。図11(b)は、位置ずれ検出用のパターンの一部として形成された水平ラインと光センサの走査ラインを示した図であり、図11(c)は、図11(b)の水平ラインを走査ラインに沿って検出した場合の光センサからの信号を表した図である。図11(c)で示すように信号と閾値が交差するタイミングをラインのエッジの検出タイミングとし、ライン両端の検出タイミングを平均化し、ラインの副走査方向に対する中心位置の検出タイミングを求める。この中心位置の検出タイミングが、前述のラインの検出タイミングとなる。   Moreover, the detection timing of each line is calculated | required from the signal of an optical sensor. FIG. 11B is a diagram showing a horizontal line formed as a part of a pattern for detecting misalignment and a scanning line of an optical sensor, and FIG. 11C is a horizontal line of FIG. It is a figure showing the signal from the optical sensor at the time of detecting along a scanning line. As shown in FIG. 11C, the timing at which the signal and the threshold intersect is set as the detection timing of the edge of the line, the detection timing at both ends of the line is averaged, and the detection timing of the center position in the sub-scanning direction of the line is obtained. This center position detection timing is the above-described line detection timing.

ここで、以上の方法により特許文献1の手法を用いた電気的な位置ずれ補正を行った位置ずれ検出用のパターンを検出する場合、その検出精度が悪化してしまうという問題が生じる虞がある。このことを、図12を用いて説明する。   Here, when detecting a misregistration detection pattern that has been subjected to electrical misregistration correction using the method of Patent Document 1 by the above method, there is a concern that the detection accuracy may deteriorate. . This will be described with reference to FIG.

図12(a)は、水平ラインに電気的な位置ずれ補正を行った場合の画像形成イメージを示す図であり、図12(b)は図12(a)のラインに対して光センサで検出した場合の検出信号を示した図である。図12(a)で示すように電気的な位置ずれ補正を行った場合、画素単位の補正に加え、ラインのエッジ部分に1画素未満の小さな画素が用いられる。   FIG. 12A is a diagram showing an image formation image when electrical displacement correction is performed on a horizontal line, and FIG. 12B is detected by an optical sensor with respect to the line of FIG. It is the figure which showed the detection signal in the case of doing. When electrical displacement correction is performed as shown in FIG. 12A, in addition to pixel-by-pixel correction, a small pixel of less than one pixel is used at the edge portion of the line.

ここで、一般的に電子写真方式の画像形成装置は、小さな画素を安定的に形成することが困難であるため、小さな画素で構成されたラインのエッジ部分が不安定となりやすい。小さな画素を形成する場合、露光の際の光量を小さくしたり、露光時間を短くしたりすると、潜像が浅くなり、それによりトナーの載り量が安定しない。そのため、図12(b)のように理想的な検出信号に比べて、実際の信号ではエッジがずれて検出されることになる。結果として、ラインの中心位置もずれて算出されるため、位置ずれ検出用のパターンの検出精度が悪化することとなる。   Here, in general, it is difficult for an electrophotographic image forming apparatus to stably form small pixels, and therefore, an edge portion of a line composed of small pixels tends to become unstable. In the case of forming a small pixel, if the amount of light at the time of exposure is reduced or the exposure time is shortened, the latent image becomes shallow, and the amount of applied toner is not stabilized. Therefore, as shown in FIG. 12B, the edge is shifted in the actual signal as compared with the ideal detection signal. As a result, since the center position of the line is also calculated with a deviation, the detection accuracy of the pattern for detecting the deviation is deteriorated.

また、上で説明した電気的な補正に係らず、例えば画素単位のみの補正を行う場合でも、該補正が原因で、位置ずれ検出結果に不具合が生じ得る。このように、副走査方向に関連して、画像データ自体を補正するという電気的な位置ずれ補正を行った場合、位置ずれ検出用パターンの検出結果に関し不具合が生じてしまう。本発明は、電気的な位置ずれ補正を行う画像形成装置において、位置ずれ検出用パターンを、精度良く検出できるようにすることを目的とする。   In addition, regardless of the electrical correction described above, even when correction is performed on a pixel-by-pixel basis, for example, a problem may occur in the misregistration detection result due to the correction. As described above, when electrical displacement correction is performed to correct the image data itself in relation to the sub-scanning direction, a problem occurs with respect to the detection result of the displacement detection pattern. An object of the present invention is to make it possible to accurately detect a misregistration detection pattern in an image forming apparatus that performs electrical misregistration correction.

本発明における画像形成装置は、画像傾き又は画像湾曲を補正すべく、画像データに対して主走査方向の各位置で副走査方向に係る画像補正を行うことで、副走査方向における画像位置補正を行う画像位置補正手段と、前記画像補正が施された画像データに基づき転写材上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に位置ずれ検出用パターンを形成させる制御手段と、前記位置ずれ検出用パターンを検出する位置ずれ検出手段と、前記制御手段は、前記検出手段による検出結果に基づき位置ずれ補正を行う補正手段とを備え、前記位置ずれ検出用パターンは、少なくとも主走査方向の中央部に対応する所定の画素位置で前記画像補正が施されていない画像であることを特徴とする。   The image forming apparatus according to the present invention performs image position correction in the sub-scanning direction by performing image correction in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction on the image data in order to correct image tilt or image curvature. An image position correcting unit to perform, an image forming unit for forming an image on a transfer material based on the image data subjected to the image correction, a control unit for forming a misregistration detection pattern on the image forming unit, and the position A displacement detection means for detecting a displacement detection pattern, and the control means include a correction means for correcting displacement based on a detection result by the detection means, and the displacement detection pattern is at least in the main scanning direction. The image is not subjected to the image correction at a predetermined pixel position corresponding to the central portion.

本発明によれば、電気的な位置ずれ補正を行う画像形成装置において、位置ずれ検出用パターンを、精度良く検出できるようになる。   According to the present invention, in an image forming apparatus that performs electrical misregistration correction, a misregistration detection pattern can be detected with high accuracy.

カラー画像形成装置断面の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of a color image forming apparatus cross section. 機能ブロック図、及び該機能ブロック図における信号処理の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the signal processing in a functional block diagram and this functional block diagram. 走査線に傾きや湾曲があった場合の、主走査方向の各位置に対する副走査方向の画像の位置ずれ量と、位置ずれ補正量Δyと、の関係を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a positional deviation amount of an image in the sub-scanning direction and a positional deviation correction amount Δy with respect to each position in the main scanning direction when the scanning line is inclined or curved. 通常の画像形成時での画像補正の一実施形態を説明する為の図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the image correction at the time of normal image formation. 位置ずれ用検出パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detection pattern for position shift. 画像補正方法の切り替え処理のフローチャートである。It is a flowchart of the switching process of an image correction method. 平滑化なしで画像補正を行った場合にラインの段差が現れることを説明する為の図である。It is a figure for demonstrating that the level | step difference of a line appears when image correction is performed without smoothing. 検出パターンと段差抑制領域との位置関係を説明する為の図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of a detection pattern and a level | step difference suppression area | region. 検出パターン形成時における画像補正の一実施形態を説明する為の図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the image correction at the time of detection pattern formation. 各画像補正方法による位置ずれ検出精度の違いを説明する為の図である。It is a figure for demonstrating the difference in the position shift detection precision by each image correction method. 副走査方向の2色間の色ずれ検出に係る説明を行う為の図である。It is a figure for demonstrating about the color shift detection between two colors of a subscanning direction. 電気的位置ずれ補正後の水平ラインを光センサで検出した場合の検出信号を示した図である。It is the figure which showed the detection signal at the time of detecting the horizontal line after electric position shift correction | amendment with the optical sensor.

図1は4色すなわち、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの画像形成手段を備えたカラー画像形成装置断面の一実施形態を示す図である。画像形成装置は、図1に示す画像形成部と図示しない画像処理部から構成される。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a cross section of a color image forming apparatus provided with image forming means for four colors, that is, yellow Y, magenta M, cyan C, and black K. The image forming apparatus includes an image forming unit shown in FIG. 1 and an image processing unit (not shown).

図1を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における、画像形成部の動作を説明する。図1のカラー画像形成装置は、画像処理部が変換した露光時間に基づいて点灯させる露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成する。更に、この多色トナー像を転写材11へ転写し、その転写材11上の多色トナー像を定着させる。画像形成部は給紙部21、感光体ドラム(22Y、22M、22C、22K)、注入帯電器(23Y、23M、23C、23K)、スキャナ部(24Y、24M、24C、24K)、トナーカートリッジ(25Y、25M、25C、25K)、現像器(26Y、26M、26C、26K)、中間転写ベルト27、転写ローラ28および定着部30によって構成されている。   The operation of the image forming unit in the electrophotographic color image forming apparatus will be described with reference to FIG. The color image forming apparatus in FIG. 1 forms an electrostatic latent image with exposure light that is turned on based on the exposure time converted by the image processing unit, and develops the electrostatic latent image to form a single color toner image. A single color toner image is superimposed to form a multicolor toner image. Further, the multicolor toner image is transferred to the transfer material 11 and the multicolor toner image on the transfer material 11 is fixed. The image forming unit includes a paper feeding unit 21, a photosensitive drum (22Y, 22M, 22C, 22K), an injection charger (23Y, 23M, 23C, 23K), a scanner unit (24Y, 24M, 24C, 24K), a toner cartridge ( 25Y, 25M, 25C, 25K), a developing device (26Y, 26M, 26C, 26K), an intermediate transfer belt 27, a transfer roller 28, and a fixing unit 30.

上記感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kは、図示しないモータから駆動伝達を受けて回転するもので、モータは感光ドラム22Y、22M、22C、22Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。その感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kの周囲には、感光体を帯電させるための注入帯電器23Y、23M、23C、23K、及び、現像を行う現像器26Y、26M、26C、26Kが備えられている。   The photosensitive drums 22Y, 22M, 22C, and 22K rotate by receiving a drive transmission from a motor (not shown). The motor rotates the photosensitive drums 22Y, 22M, 22C, and 22K in a counterclockwise direction according to an image forming operation. Rotate. Around the photosensitive drums 22Y, 22M, 22C, and 22K, there are injection charging devices 23Y, 23M, 23C, and 23K for charging the photosensitive members, and developing devices 26Y, 26M, 26C, and 26K that perform development. It has been.

上記中間転写ベルト27は、中間転写ベルト駆動ローラ32(以下、駆動ローラ)の回転により、時計回り方向に回転し、その駆動ローラ32は、図示しないモータから駆動伝達を受けて回転するものである。   The intermediate transfer belt 27 is rotated in the clockwise direction by the rotation of an intermediate transfer belt drive roller 32 (hereinafter referred to as drive roller), and the drive roller 32 is rotated by receiving drive transmission from a motor (not shown). .

画像形成に際しては、まず、回転する感光体ドラムを注入帯電器23Y、23M、23C、23Kによって帯電した後に、感光ドラムの表面にスキャナ部24Y、24M、24C、24Kから選択的に露光をして静電潜像を形成する。そして、その潜像を現像器26Y、26M、26C、26Kによってトナー現像することで可視画像化する。そして、その単色トナー像は、感光ドラムの回転にともなって時計回り方向に回転している中間転写ベルト27に重ね合わされて転写される。また、その後、中間転写ベルト27に転写ローラ28が接触して転写材11を狭持搬送し、転写材11に中間転写ベルト27上の多色トナー像が転写する。さらに、多色トナー像を保持した転写材11は、定着部30にて熱および圧力を加えられ、トナーが転写材上に定着される。トナー像定着後の転写材11は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出する。中間転写ベルト27上に残ったトナーは、クリーニング手段29によってクリーニングされ、クリーニングされたトナーは、クリーナ容器に蓄えられる。   In image formation, first, the rotating photosensitive drum is charged by the injection chargers 23Y, 23M, 23C, and 23K, and then the surface of the photosensitive drum is selectively exposed from the scanner units 24Y, 24M, 24C, and 24K. An electrostatic latent image is formed. Then, the latent image is developed with toner by the developing devices 26Y, 26M, 26C, and 26K to form a visible image. The single color toner image is superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 27 that rotates in the clockwise direction as the photosensitive drum rotates. Thereafter, the transfer roller 28 comes into contact with the intermediate transfer belt 27 to nipping and transferring the transfer material 11, and the multicolor toner image on the intermediate transfer belt 27 is transferred to the transfer material 11. Further, the transfer material 11 holding the multicolor toner image is applied with heat and pressure at the fixing unit 30, and the toner is fixed on the transfer material. After the toner image is fixed, the transfer material 11 is discharged to a discharge tray (not shown) by a discharge roller (not shown). The toner remaining on the intermediate transfer belt 27 is cleaned by the cleaning unit 29, and the cleaned toner is stored in a cleaner container.

画像検出部31は、中間転写ベルト27の両サイドに設けられた2つの画像検出センサ31L、31Rからなり、後述する方法で各色の位置ずれ量を検出するものである。   The image detection unit 31 includes two image detection sensors 31L and 31R provided on both sides of the intermediate transfer belt 27, and detects a positional deviation amount of each color by a method described later.

図2は機能ブロック図、及び該機能ブロック図における信号処理の一実施形態を示す図である。   FIG. 2 is a functional block diagram and a diagram showing an embodiment of signal processing in the functional block diagram.

図2において、ホスト301、コントローラ302、エンジン303の機器には、各機器内の各ブロックを制御するための独立した主制御部(CPU312、313、314)が存在する。そして、各CPUが各機器内の動作や、各機器間の通信を制御している。本実施形態の画像形成装置は、コントローラ部とエンジン部が別体で構成されており、各機器が個別に制御されるように各機器間で閉じた構成になっている。   In FIG. 2, the host 301, the controller 302, and the engine 303 have independent main control units (CPUs 312, 313, and 314) for controlling each block in each device. Each CPU controls the operation in each device and the communication between the devices. In the image forming apparatus of the present embodiment, the controller unit and the engine unit are configured separately, and are configured to be closed between the devices so that the devices are individually controlled.

ホスト301からはRGBの画像信号が送出され、コントローラ302へ入力され、入力されたRGB信号には色変換処理部304でマスキング、UCRの処理が施される。また、色補正、下色除去が行われ、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの画像信号へと変換される。また、γ補正部305によって出力濃度曲線が線形となるように補正をかけられる。そしてその後、各色の画像信号を画像補正部315において、副走査方向における画像位置補正を行うべく画像データの補正を行い、エンジン303へ入力される。   An RGB image signal is transmitted from the host 301 and input to the controller 302. The input RGB signal is subjected to masking and UCR processing by the color conversion processing unit 304. In addition, color correction and under color removal are performed and converted into image signals of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K. Further, correction is performed by the γ correction unit 305 so that the output density curve becomes linear. Thereafter, the image signal of each color is corrected by the image correction unit 315 to correct the image position in the sub-scanning direction, and is input to the engine 303.

306はレーザ駆動部であり、コントローラ302からエンジン303への画像データ信号307に従いレーザ点灯及び消灯を行う。308はエンジン303からコントローラ302への水平同期信号、309はエンジン303からコントローラ302への垂直同期信号であり、これら同期信号に従いコントローラ301から画像データがエンジン303に対して出力される。310はコントローラ302からエンジン303への各種コマンド送信信号、311はエンジン303からコントローラ302へ送信される各種ステータス信号を表す。   A laser driving unit 306 turns on and off the laser in accordance with an image data signal 307 from the controller 302 to the engine 303. Reference numeral 308 denotes a horizontal synchronization signal from the engine 303 to the controller 302, and reference numeral 309 denotes a vertical synchronization signal from the engine 303 to the controller 302. Image data is output from the controller 301 to the engine 303 in accordance with these synchronization signals. Reference numeral 310 denotes various command transmission signals from the controller 302 to the engine 303, and 311 denotes various status signals transmitted from the engine 303 to the controller 302.

次に、画像補正部315における画像データの補正方法について説明する。   Next, a method for correcting image data in the image correction unit 315 will be described.

図3は、走査線に傾きや湾曲があった場合の、主走査方向の各位置に対する副走査方向の画像の位置ずれ量と、位置ずれ補正量Δyと、の関係を示した図である。この位置ずれ補正量Δyに従い画像傾きや画像湾曲を補正する。位置ずれ補正量Δyは、副走査方向の位置ずれを相殺するための補正量であり、図3に示すように副走査方向の位置ずれ量と位置ずれ補正量Δyは逆の関係となっている。そして例えば、装置の製造工程において、装置毎に位置ずれ量の測定が行われており、測定された位置ずれ量を基に位置ずれ補正量Δyがあらかじめ求められている。なお、位置ずれ補正量Δyを求める方法はこれに限らず、後述の位置ずれ検出方法のように中間転写ベルト27上など像担持体上に形成した位置ずれ検出用のパターンを画像検出部31にて検出し、その検出結果からΔyを算出してもよい。   FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the positional deviation amount of the image in the sub-scanning direction and the positional deviation correction amount Δy with respect to each position in the main scanning direction when the scanning line is inclined or curved. Image tilt and image curvature are corrected in accordance with this positional deviation correction amount Δy. The positional deviation correction amount Δy is a correction amount for canceling the positional deviation in the sub-scanning direction. As shown in FIG. 3, the positional deviation amount in the sub-scanning direction and the positional deviation correction amount Δy have an inverse relationship. . For example, in the device manufacturing process, the amount of misalignment is measured for each device, and the misalignment correction amount Δy is obtained in advance based on the measured misalignment amount. The method of obtaining the positional deviation correction amount Δy is not limited to this, and a positional deviation detection pattern formed on the image carrier such as the intermediate transfer belt 27 as in the positional deviation detection method described later is provided in the image detection unit 31. May be detected, and Δy may be calculated from the detection result.

図4は、通常の画像形成時に、画像データに主走査方向の各位置で副走査方向に係る画像補正を行い、副走査方向における画像位置補正を行うことを説明する為の図である。尚、通常の画像形成時とは、後述するキャリブレーション用(位置ずれ検出用パターン)のパターンを形成する場合ではなく、外部から入力されるユーザ所望の画像データに従う画像形成のことを指す。以下、右上がりの画像傾きの位置ずれが生じている部分を一例とし、図4を用いて画像補正方法について説明する。尚、図4に示される画像補正方法は、図2で説明した画像補正部315により実行される。   FIG. 4 is a diagram for explaining that image correction is performed on the image data in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction and image position correction in the sub-scanning direction is performed during normal image formation. Note that normal image formation refers to image formation according to user-desired image data input from the outside, not to form a calibration (positional deviation detection pattern) pattern, which will be described later. Hereinafter, the image correction method will be described with reference to FIG. 4, taking as an example a portion in which a position deviation of the image inclination that rises to the right occurs. The image correction method shown in FIG. 4 is executed by the image correction unit 315 described with reference to FIG.

図4(a)は、右上がりの傾きの位置ずれが生じている部分の走査線のイメージである。本例では、スキャナ部の主走査方向4ドットあたり、1ドットの傾きが生じていることになる。図4(b)は階調値変換前の水平な直線のビットマップイメージ例であり、2ドットラインを表している。図4(c)は(a)の走査線の傾きによる位置ずれを相殺するために(b)のビットマップイメージを補正した補正ビットビットマップイメージである。図4(c)の補正イメージを実現するために、副走査方向における前後の画素の画像データを調整する。図4(d)は、(c)の主走査方向の各画素に対する位置ずれ補正量Δyと階調値変換パラメータとの関係を表した表である。尚、図4(d)のΔyは、図3で説明した位置ずれ補正量Δyに相当する。kは位置ずれ補正量Δyの整数部分(小数点以下切り捨て)であり、1画素単位での副走査方向の補正量を表す。1画素単位の画像位置補正は、補正量に応じて画素を1画素単位で副走査方向へオフセット(座標補正)させる。   FIG. 4A is an image of a scanning line in a portion where a positional deviation with an upward slope is generated. In this example, an inclination of 1 dot is generated per 4 dots in the main scanning direction of the scanner unit. FIG. 4B is an example of a horizontal straight-line bitmap image before gradation value conversion, and represents a 2-dot line. FIG. 4C is a corrected bitmap image obtained by correcting the bitmap image in FIG. 4B in order to cancel the positional deviation due to the inclination of the scanning line in FIG. In order to realize the correction image of FIG. 4C, image data of pixels before and after in the sub-scanning direction is adjusted. FIG. 4D is a table showing the relationship between the positional deviation correction amount Δy and the gradation value conversion parameter for each pixel in the main scanning direction of FIG. Note that Δy in FIG. 4D corresponds to the positional deviation correction amount Δy described in FIG. k is an integer part (truncated after the decimal point) of the positional deviation correction amount Δy, and represents the correction amount in the sub-scanning direction in units of one pixel. In the image position correction in units of one pixel, the pixels are offset (coordinate correction) in the sub-scanning direction in units of one pixel according to the correction amount.

βとαは、1画素未満の副走査方向の画像位置補正をおこなうための画像データ調整分配率で、位置ずれ補正量Δyの小数点以下の情報より、副走査方向における前後の画素階調値の分配率を表し、
β=Δy−k
α=1−β
により計算される。αは、元の画素から副走査方向へk画素分オフセットさせた位置における分配率であり、βは、k+1画素分オフセットさせた位置における分配率である。分配率α、βに従って分配された階調値が、各々の分配される位置の階調値に加算される。
β and α are image data adjustment distribution rates for correcting the image position in the sub-scanning direction of less than one pixel. Represents the share,
β = Δy−k
α = 1−β
Is calculated by α is a distribution ratio at a position offset by k pixels from the original pixel in the sub-scanning direction, and β is a distribution ratio at a position offset by k + 1 pixels. The gradation values distributed according to the distribution ratios α and β are added to the gradation values at the respective distribution positions.

図4(e)は、(d)の画像補正パラメータに従って、副走査方向での前後の画素階調値変換を行ったビットマップイメージである。図4(f)は、階調値変換されたビットマップイメージの像担持体での露光イメージであり、主走査ラインの傾きが相殺され水平な直線が形成されることになる。   FIG. 4E is a bitmap image obtained by performing pixel gradation value conversion before and after in the sub-scanning direction according to the image correction parameter of FIG. FIG. 4F shows an exposure image of an image carrier of a bitmap image that has undergone tone value conversion, and the inclination of the main scanning line is canceled out to form a horizontal straight line.

以上が、画像補正方法の説明である。なお、ここで説明した補正方法は、通常の画像形成時における方法であり、位置ずれ検出時には、後述するようにこの補正方法とは異なる方法を用いる。   The above is the description of the image correction method. Note that the correction method described here is a method at the time of normal image formation, and a method different from this correction method is used as described later at the time of detecting a positional deviation.

次に、本実施形態の位置ずれ検出動作について説明する。   Next, the displacement detection operation of this embodiment will be described.

中間転写ベルト27に、図5で示すような位置ずれ検出用パターン(以下、検出パターン、或は、パターン)を形成し、中間転写ベルト27の両サイドに設けられた画像検出センサ31L、31Rで読み取り、各色の位置ずれ量を検出する。図5の41〜44は主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量を検出する為のパターンで、この例では45度の傾きで、K1〜K4は基準色(ブラック)、Y、M、Cは検出色(Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン)を示す。パターン41、43は、画像検出センサ31Lで、パターン42、44は、画像検出センサ31Rでそれぞれ検出される。また、tYL1、tML1、tCL1、tK1L1、tK2L1、tK3L1、tK4L1はパターン41の検出タイミングを、tYR1、tMR1、tCR1、tK1R1、tK2R1、tK3R1、tK4R1はパターン42の検出タイミングを示す。また、tYL2、tML2、tCL2、tK1L2、tK2L2、tK3L2、tK4L2はパターン43の検出タイミングを、tYR2、tMR2、tCR2、tK1R2、tK2R2、tK3R2、tK4R2はパターン44の検出タイミングを示す。矢印は中間転写ベルト27の移動方向を示す。パターン41の各パターンは等間隔に配置されており、パターン42〜44においても同様に等間隔に配置されている。位置ずれのない理想状態におけるパターン41と43の検出タイミングの間隔、42と44の検出タイミングの間隔はTdtとする。すなわち、パターン41K1及び43K1の検出タイミングtK1L1、tK1L2との差tK1L2−tK1L1は位置ずれのない理想状態でTdtである。他の検出タイミングの間隔も同様である。   A misregistration detection pattern (hereinafter referred to as a detection pattern or pattern) as shown in FIG. 5 is formed on the intermediate transfer belt 27, and image detection sensors 31 L and 31 R provided on both sides of the intermediate transfer belt 27. Read and detect the amount of misregistration of each color. Reference numerals 41 to 44 in FIG. 5 are patterns for detecting the amount of positional deviation in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In this example, the inclination is 45 degrees, and K1 to K4 are reference colors (black), Y, M, and C. Indicates a detected color (Y: yellow, M: magenta, C: cyan). The patterns 41 and 43 are detected by the image detection sensor 31L, and the patterns 42 and 44 are detected by the image detection sensor 31R. Further, tYL1, tML1, tCL1, tK1L1, tK2L1, tK3L1, tK4L1 indicate the detection timing of the pattern 41, and tYR1, tMR1, tCR1, tK1R1, tK2R1, tK3R1, and tK4R1 indicate the detection timing of the pattern 42. In addition, tYL2, tML2, tCL2, tK1L2, tK2L2, tK3L2, and tK4L2 indicate the detection timing of the pattern 43, and tYR2, tMR2, tCR2, tK1R2, tK2R2, tK3R2, and tK4R2 indicate the detection timing of the pattern 44. An arrow indicates the moving direction of the intermediate transfer belt 27. Each pattern of the pattern 41 is arranged at equal intervals, and the patterns 42 to 44 are similarly arranged at equal intervals. The interval between the detection timings of the patterns 41 and 43 and the interval between the detection timings of the patterns 42 and 44 in an ideal state with no positional deviation is Tdt. That is, the difference tK1L2−tK1L1 between the detection timings tK1L1 and tK1L2 of the patterns 41K1 and 43K1 is Tdt in an ideal state with no positional deviation. The same applies to other detection timing intervals.

副走査方向に関して、検出パターンで検出される中間転写ベルト両サイドの各色の位置ずれ量を計算する。   With respect to the sub-scanning direction, the amount of misregistration of each color on both sides of the intermediate transfer belt detected by the detection pattern is calculated.

まず、基準色の補正後の検出タイミングを基に検出色における補正後の検出タイミングのずれを求める。マーク41Y〜44Yの検出タイミングのずれΔYL1、ΔYR1、ΔYL2、ΔYR2、マーク41M〜44Mの検出タイミングのずれΔML1、ΔMR1、ΔML2、ΔMR2、マーク41C〜44Cの検出タイミングのずれΔCL1、ΔCR1、ΔCL2、ΔCR2は、次式により求まる。
ΔYL1=tYL1−(tK1L1+tK2L1)/2
ΔYR1=tYR1−(tK1R1+tK2R1)/2
ΔYL2=tYL2−(tK1L2+tK2L2)/2
ΔYR2=tYR2−(tK1R2+tK2R2)/2
ΔML1=tML1−(tK2L1+tK3L1)/2
ΔMR1=tMR1−(tK2R1+tK3R1)/2
ΔML2=tML2−(tK2L2+tK3L2)/2
ΔMR2=tMR2−(tK2R2+tK3R2)/2
ΔCL1=tCL1−(tK3L1+tK4L1)/2
ΔCR1=tCR1−(tK3R1+tK4R1)/2
ΔCL2=tCL2−(tK3L2+tK4L2)/2
ΔCR2=tCR2−(tK3R2+tK4R2)/2
First, based on the detection timing after correction of the reference color, the detection timing shift after correction in the detection color is obtained. Deviations in detection timing of marks 41Y-44Y ΔYL1, ΔYR1, ΔYL2, ΔYR2, deviations in detection timing of marks 41M-44M ΔML1, ΔMR1, ΔML2, ΔMR2, deviations in detection timing of marks 41C-44C ΔCL1, ΔCR1, ΔCL2, ΔCR2 Is obtained by the following equation.
ΔYL1 = tYL1- (tK1L1 + tK2L1) / 2
ΔYR1 = tYR1− (tK1R1 + tK2R1) / 2
ΔYL2 = tYL2− (tK1L2 + tK2L2) / 2
ΔYR2 = tYR2− (tK1R2 + tK2R2) / 2
ΔML1 = tML1- (tK2L1 + tK3L1) / 2
ΔMR1 = tMR1- (tK2R1 + tK3R1) / 2
ΔML2 = tML2− (tK2L2 + tK3L2) / 2
ΔMR2 = tMR2- (tK2R2 + tK3R2) / 2
ΔCL1 = tCL1− (tK3L1 + tK4L1) / 2
ΔCR1 = tCR1− (tK3R1 + tK4R1) / 2
ΔCL2 = tCL2- (tK3L2 + tK4L2) / 2
ΔCR2 = tCR2− (tK3R2 + tK4R2) / 2

上記の検出タイミングのずれより、検出パターンで検出される中間転写ベルト両サイドの各色の位置ずれ量は、
ΔpYL=v×(ΔYL1+ΔYL2)/2
ΔpYR=v×(ΔYR1+ΔYR2)/2
ΔpML=v×(ΔML1+ΔML2)/2
ΔpMR=v×(ΔMR1+ΔMR2)/2
ΔpCL=v×(ΔCL1+ΔCL2)/2
ΔpCR=v×(ΔCR1+ΔCR2)/2
となり、イエロー、マゼンタ、シアンの副走査方向の位置ずれ量ΔpY、ΔpM、ΔpCは、
ΔpY=(ΔpYL+ΔpYR)/2
ΔpM=(ΔpML+ΔpMR)/2
ΔpC=(ΔpCL+ΔpCR)/2
となる。ここで、vは中間転写ベルト27の移動速度である。
From the above detection timing shift, the amount of positional shift of each color on both sides of the intermediate transfer belt detected by the detection pattern is
ΔpYL = v × (ΔYL1 + ΔYL2) / 2
ΔpYR = v × (ΔYR1 + ΔYR2) / 2
ΔpML = v × (ΔML1 + ΔML2) / 2
ΔpMR = v × (ΔMR1 + ΔMR2) / 2
ΔpCL = v × (ΔCL1 + ΔCL2) / 2
ΔpCR = v × (ΔCR1 + ΔCR2) / 2
The positional deviation amounts ΔpY, ΔpM, ΔpC in the sub-scanning direction of yellow, magenta, and cyan are
ΔpY = (ΔpYL + ΔpYR) / 2
ΔpM = (ΔpML + ΔpMR) / 2
ΔpC = (ΔpCL + ΔpCR) / 2
It becomes. Here, v is the moving speed of the intermediate transfer belt 27.

主走査方向に関して、検出パターンで検出される中間転写ベルト両サイドの各色の位置ずれ量は、
ΔsYL=v×(ΔYL1−ΔYL2)
ΔsYR=v×(ΔYR1−ΔYR2)
ΔsML=v×(ΔML1−ΔML2)
ΔsMR=v×(ΔMR1−ΔMR2)
ΔsCL=v×(ΔCL1−ΔCL2)
ΔsCR=v×(ΔCR1−ΔCR2)
となる。
Regarding the main scanning direction, the amount of positional deviation of each color on both sides of the intermediate transfer belt detected by the detection pattern is
ΔsYL = v × (ΔYL1−ΔYL2)
ΔsYR = v × (ΔYR1−ΔYR2)
ΔsML = v × (ΔML1-ΔML2)
ΔsMR = v × (ΔMR1-ΔMR2)
ΔsCL = v × (ΔCL1-ΔCL2)
ΔsCR = v × (ΔCR1−ΔCR2)
It becomes.

これらより、イエロー、マゼンタ、シアンの主走査方向の平均位置ずれ量ΔsY、ΔsM、ΔsCは、
ΔsY=(ΔsYL+ΔsYR)/2
ΔsM=(ΔsML+ΔsMR)/2
ΔsC=(ΔsCL+ΔsCR)/2
となる。
From these, the average positional deviation amounts ΔsY, ΔsM, ΔsC in the main scanning direction of yellow, magenta, and cyan are
ΔsY = (ΔsYL + ΔsYR) / 2
ΔsM = (ΔsML + ΔsMR) / 2
ΔsC = (ΔsCL + ΔsCR) / 2
It becomes.

前述の方法で、検出された主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量より、位置ずれの補正を行う。尚、ここでの位置ずれの補正とは、上の図3、図4で説明したビットマップイメージの座標補正、画像階調値の調整による位置ずれの補正とは異なる。イエローに対する位置ずれ補正を例にとると、副走査方向の平均位置ずれ量ΔpYを基に、副走査方向の画像形成タイミングを調整し、主走査方向の平均位置ずれ量ΔsYを基に、走査線の書き出しタイミングを調整する。また、ΔsYR−ΔsYLを基に、画像データ信号207の周波数を微調整(走査幅が長い場合は、周波数を速くする。)して、走査線の長さを変えることよって、主走査方向の倍率を補正する。なお、主走査方向倍率に誤差がある場合は、書き出し位置はΔsYのみでなく、主走査方向倍率補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。マゼンタ、シアンに関しても同様に補正を行う。なお、これら位置ずれ検出用パターンの検出結果に基づく各種位置ずれ補正(色ずれ補正等とも呼ぶ)の仕組みは良く知られた事項であり、ここでの詳しい説明は省略することとする。   By the above-described method, the misalignment is corrected based on the detected misalignment amounts in the main scanning direction and the sub scanning direction. The misregistration correction here is different from the bitmap image coordinate correction and the image misregistration correction described above with reference to FIGS. 3 and 4. For example, in the case of the misalignment correction for yellow, the image forming timing in the sub-scanning direction is adjusted based on the average misalignment amount ΔpY in the sub-scanning direction, and the scanning line is based on the average misalignment amount ΔsY in the main scanning direction. Adjust the export timing. Further, by finely adjusting the frequency of the image data signal 207 based on ΔsYR−ΔsYL (when the scanning width is long, the frequency is increased), and by changing the length of the scanning line, the magnification in the main scanning direction is changed. Correct. If there is an error in the magnification in the main scanning direction, the writing position is calculated not only by ΔsY but also by taking into account the amount of change in the image frequency that has changed with the magnification correction in the main scanning direction. The same correction is performed for magenta and cyan. The mechanism of various misregistration corrections (also referred to as color misregistration correction) based on the detection results of these misregistration detection patterns is a well-known matter and will not be described in detail here.

[画像補正方法切換のフローチャート]
次に、画像補正部315における位置ずれ検出パターンの画像補正方法について説明する。位置ずれ検出パターンの形成時は、通常の画像形成時とは異なる画像データの補正を行う。図6はその画像補正方法の切り替え判断を示したフローチャートであり、画像補正部315による処理を示す。ここで、切り替え判断は全ての画像形成に対して行われる。以下、図6を用いて切り替え判断について説明する。
[Image correction method switching flowchart]
Next, an image correction method for the misregistration detection pattern in the image correction unit 315 will be described. When the misregistration detection pattern is formed, image data that is different from the normal image formation is corrected. FIG. 6 is a flowchart showing the switching determination of the image correction method, and shows processing by the image correction unit 315. Here, the switching determination is performed for all image formations. Hereinafter, the switching determination will be described with reference to FIG.

まず、画像形成前に、印字する画像が位置ずれ検出パターンであるかを判断する(S1)。印字する画像が位置ずれ検出パターンでない場合、通常の画像形成時の画像補正方法を用いる(S2)。印字する画像が位置ずれ検出パターンである場合、位置ずれ検出パターン形成時の画像補正方法を用いる(S3)。このようにして画像補正方法を切り替えている。   First, before image formation, it is determined whether the image to be printed is a misregistration detection pattern (S1). If the image to be printed is not a misregistration detection pattern, an image correction method at the time of normal image formation is used (S2). If the image to be printed is a misregistration detection pattern, an image correction method for forming the misregistration detection pattern is used (S3). In this way, the image correction method is switched.

[位置ズレ検出時の画像補正方法]
次に、位置ずれ検出パターン形成時の画像補正方法が、通常の画像形成時と異なる部分について説明する。異なる部分として、以下の2つが挙げられる。
[Image correction method when misalignment is detected]
Next, a description will be given of portions where the image correction method at the time of forming the misregistration detection pattern is different from that at the time of normal image formation. The following two are given as different parts.

1つめは、検出パターン検出時に1画素未満の副走査方向の画像位置補正を行わないことである。   The first is that image position correction of less than one pixel in the sub-scanning direction is not performed when a detection pattern is detected.

通常の画像形成時における画像補正方法では、階調値変換時に1ドット未満の小さな画素を用いて画像の平滑化(スムージング)を行っている。その為に、ラインのエッジ付近に電子写真方式上不安定な小さな画素(中間調のドット)が形成され、ラインのエッジ部分が意図した濃度とならない場合がある。そこで、検出パターン形成時には、スムージングをかけずに検出パターンの画像補正を行うことで、安定したパターンを形成し、精度良くエッジを検出することを可能にする。   In an image correction method at the time of normal image formation, image smoothing (smoothing) is performed using small pixels of less than one dot at the time of gradation value conversion. For this reason, small pixels (halftone dots) unstable in the electrophotographic method are formed near the edge of the line, and the edge portion of the line may not have the intended density. Therefore, when forming a detection pattern, image correction of the detection pattern is performed without applying smoothing, so that a stable pattern can be formed and edges can be detected with high accuracy.

2つめは、副走査方向の段差を発生させないようにする処理を行うことである。   The second is to perform processing so as not to generate a step in the sub-scanning direction.

ここで単にスムージング無しで画像補正を行った場合、図7のように水平ラインに1ドットの段差が1つ以上発生することになる。そして画像検出センサの走査ライン付近に段差が生じた場合、画像検出センサ31がこの段差を読み取ってしまい、位置ずれを正確に検出できなくなる可能性がある。   Here, when image correction is simply performed without smoothing, one or more steps of 1 dot occur on the horizontal line as shown in FIG. If there is a step near the scanning line of the image detection sensor, the image detection sensor 31 may read this step, and the positional deviation may not be detected accurately.

そこで、本実施形態では、図8のように画像検出センサ31の走査ライン付近に段差抑制領域51を設け、段差抑制領域51内ではラインの段差が発生しないような対応がなされている。位置ずれが発生していない理想的な状況で、画像検出センサ31の走査ライン付近と、検出パターンの主走査方向における中央部とは一致する。以下、これら2つの点を加味した検出パターン形成時の画像補正方法について、図9を用いて説明する。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, a step suppression region 51 is provided in the vicinity of the scanning line of the image detection sensor 31, and measures are taken so that no line step is generated in the step suppression region 51. In an ideal situation where no positional deviation has occurred, the vicinity of the scanning line of the image detection sensor 31 coincides with the central portion of the detection pattern in the main scanning direction. Hereinafter, an image correction method when forming a detection pattern in consideration of these two points will be described with reference to FIG.

[形成される検出パターン様子]
図9(a)は、右上がりの傾きを有する走査線のイメージであり、具体的には図8で示した例えばtK1L1の検出用パターンを相当させることができる。また、ここでは、図4(a)と同様に主走査方向4ドットあたり、1ドットの傾きが生じている。
[Detection pattern to be formed]
FIG. 9A shows an image of a scanning line having an upward slope. Specifically, for example, the detection pattern of tK1L1 shown in FIG. 8 can be used. In addition, here, as in FIG. 4A, an inclination of 1 dot occurs per 4 dots in the main scanning direction.

図9(b)は補正前の水平な直線のビットマップイメージ例であり、2ドット幅のラインを表している。   FIG. 9B is an example of a horizontal straight line bitmap image before correction, and represents a 2-dot wide line.

図9(c)は(a)の走査線の傾きによる位置ずれを相殺するために(b)のビットマップイメージを補正した補正ビットマップイメージである。図9(c)の補正イメージを実現するために、副走査方向における前後の画素の画像データを調整する。なお、ここでの画像データの調整とは、上で説明した、ビットマップイメージの座標補正、画像階調値の調整のことを指す。   FIG. 9C shows a corrected bitmap image obtained by correcting the bitmap image shown in FIG. 9B in order to cancel the positional deviation caused by the inclination of the scanning line shown in FIG. In order to realize the corrected image of FIG. 9C, the image data of the pixels before and after in the sub-scanning direction are adjusted. The adjustment of the image data here refers to the coordinate correction of the bitmap image and the adjustment of the image gradation value described above.

図9(d)は位置ずれ補正量Δyと階調値変換パラメータとの関係を表した表である。図9(d)の表において、段差抑制の行に印がついている画素は、段差抑制領域51内にある画素を表している。図9(d)に示されるように、検出用パターンの主走査方向における複数の所定画素位置が、段差抑制領域51に対応している。また、kは、位置ずれ補正量Δyの整数部分(小数点以下を切り捨て)を、k’は1画素単位での副走査方向の補正量を表す。補正量k’に応じて画素を1画素単位で副走査方向へオフセットさせる。通常の画像形成時における画像補正と異なり、kの値を直接補正量として用いず、補正量の値が段差抑制領域内で変化しないようにしている。即ち、段差抑制領域内では、主走査方向における所定の画素位置(第一の所定位置)で、副走査方向についての画像データの座標補正が行われず、所定の画素位置以外(段差抑制領域の外側である第二の所定位置)では座標補正が行われる。   FIG. 9D is a table showing the relationship between the positional deviation correction amount Δy and the gradation value conversion parameter. In the table of FIG. 9D, pixels marked in the step suppression row represent pixels in the step suppression region 51. As shown in FIG. 9D, a plurality of predetermined pixel positions in the main scanning direction of the detection pattern correspond to the step suppression region 51. In addition, k represents an integer part of the misregistration correction amount Δy (truncated after the decimal point), and k ′ represents a correction amount in the sub-scanning direction in units of one pixel. The pixels are offset in the sub-scanning direction in units of pixels according to the correction amount k ′. Unlike image correction at the time of normal image formation, the value of k is not directly used as a correction amount so that the value of the correction amount does not change within the step suppression region. That is, in the step suppression region, the image data coordinate correction in the sub-scanning direction is not performed at a predetermined pixel position (first predetermined position) in the main scanning direction, and other than the predetermined pixel position (outside of the step suppression region). In the second predetermined position), coordinate correction is performed.

段差抑制領域外では、kの値とk’の値は同一である。段差抑制領域外でk’の値の変化を許しているのは、k’の値がすべて同一である、言い換えれば検出パターンの全てについて座標補正を非実行とすれば、隣のパターンと重なる場合があるためである。このことを後述の図9(f)(g)で詳しく説明する。   Outside the step suppression region, the value of k and the value of k ′ are the same. The reason for allowing the change of the value of k ′ outside the step suppression region is that the values of k ′ are all the same. In other words, if the coordinate correction is not executed for all of the detection patterns, it overlaps with the adjacent pattern. Because there is. This will be described in detail with reference to FIGS.

図9(e)は、(d)の画像補正パラメータに従って、副走査方向での前後の画素の位置調整を行ったビットマップイメージである。図9(e)中の斜線部分は、段差抑制領域51を表している。通常の画像形成時とは画像補正方法が異なるため、傾き量が同一であっても図4(e)とは異なる補正結果となっている。   FIG. 9E is a bitmap image obtained by adjusting the positions of the front and rear pixels in the sub-scanning direction according to the image correction parameter of FIG. A hatched portion in FIG. 9E represents the step suppression region 51. Since the image correction method is different from that at the time of normal image formation, even if the inclination amount is the same, the correction result is different from that in FIG.

図9(f)は、位置ずれ量を検出する為のパターンの元ととなる画像データに、補正を一切行わなかった場合の、パターン形成様子を示す。この場合、画像傾きや画像湾曲の程度が大きい場合には、パターン同士が重なってしまう。そして、主走査方向のズレが大きい場合には、重なった部分を、画像検出センサ31L、31Rにより検出することになり、その結果誤った位置ずれ補正がなされる場合がある。   FIG. 9F shows how the pattern is formed when no correction is performed on the image data that is the basis of the pattern for detecting the amount of misalignment. In this case, when the degree of image inclination and image curvature is large, the patterns overlap each other. When the deviation in the main scanning direction is large, the overlapped portion is detected by the image detection sensors 31L and 31R, and as a result, erroneous misalignment correction may be performed.

一方、図9(g)は、位置ずれ量を検出する為のパターンの元ととなる画像データについて、段差抑制領域51に対応する画像データには画像データの補正を行わず、段差抑制領域51よりも外側のパターンに対応する画像データに補正を行った場合を示す。このように図9(g)に示すように、異なる色の位置ずれ量検出パターンが重なることを効果的に防止できる。   On the other hand, FIG. 9G shows that the image data corresponding to the step suppression region 51 is not corrected with respect to the image data that is the basis of the pattern for detecting the displacement amount, and the step suppression region 51 is not corrected. A case where image data corresponding to an outer pattern is corrected is shown. As described above, as shown in FIG. 9G, it is possible to effectively prevent the positional deviation amount detection patterns of different colors from overlapping.

即ち、位置ずれが大きく発生している場合に、段差抑制領域51よりも外側のパターンが検出され得る。このような場合に、図9(g)のように位置ずれ量を検出する為のパターンを形成すれば、画像検出センサ31がこの図7で説明した段差を検出する可能性が出てくる。しかしながら、図9(f)のようにパターンを形成する場合と比べ、少なくとも異なる色の位置ずれ量検出パターンが重なった部分を検出することは回避でき、図9(f)の場合よりも良好な検出結果を得ることが出来る。   That is, a pattern outside the step suppression region 51 can be detected when a large positional deviation has occurred. In such a case, if a pattern for detecting the positional deviation amount is formed as shown in FIG. 9G, the image detection sensor 31 may detect the step described with reference to FIG. However, as compared with the case where the pattern is formed as shown in FIG. 9 (f), it is possible to avoid detecting a portion where at least the positional deviation amount detection patterns of different colors overlap, which is better than the case of FIG. 9 (f). A detection result can be obtained.

そして、図9に示した画像補正がなされた位置ずれ検出用パターンの画像データに基づき、図1で説明した電子写真構成により、中間転写ベルト27状にパターンが形成される。   Based on the image data of the misregistration detection pattern subjected to the image correction shown in FIG. 9, a pattern is formed in the shape of the intermediate transfer belt 27 by the electrophotographic configuration described in FIG.

[位置ずれ検出精度の差異]
次に、通常の画像形成時における画像補正方法と、位置ずれ検出パターン形成時の画像補正方法とを比較し、各々の補正方法で検出パターンを形成した場合の位置ずれ検出精度の違いについて説明する。
[Difference in misalignment detection accuracy]
Next, an image correction method at the time of normal image formation and an image correction method at the time of formation of a displacement detection pattern are compared, and a difference in displacement detection accuracy when a detection pattern is formed by each correction method will be described. .

図10は、水平ラインに対して画像補正を行い、印字した場合のラインの様子と、そのラインを画像検出センサ31で検出した場合の検出信号を表したものである。図10(a)は、通常の画像形成時における画像補正を行っており、図10(b)は位置ずれ検出パターン形成時での画像補正を行っている。また、図10で示すように、所定の閾値と信号が交差するタイミングをラインのエッジの検出タイミングとし、ラインの検出タイミングを、ライン両端の検出タイミングの平均値(中心位置の検出タイミング)とする。   FIG. 10 shows the state of a line when image correction is performed on a horizontal line and printing, and a detection signal when the line is detected by the image detection sensor 31. 10A performs image correction during normal image formation, and FIG. 10B performs image correction during formation of a misregistration detection pattern. Also, as shown in FIG. 10, the timing at which the signal crosses a predetermined threshold value is the detection timing of the line edge, and the detection timing of the line is the average value of the detection timings at both ends of the line (detection timing of the center position). .

図10(a)の場合、ラインのエッジ部分にスムージングを行っているため、不安定な1画素未満の小さな画素を用いている。そのため、エッジ部分が不安定となり、エッジが理想的な信号よりずれて検出される。図10(b)では、スムージングを行っていないため、図10(a)に比べてエッジ部分が安定しており、エッジ検出時の誤差が小さくなっている。よって、図10(b)の場合の方が図10(a)の場合に比べてラインの検出精度が向上する。   In the case of FIG. 10A, since smoothing is performed on the edge portion of the line, an unstable small pixel smaller than one pixel is used. Therefore, the edge portion becomes unstable, and the edge is detected with a deviation from an ideal signal. In FIG. 10B, since smoothing is not performed, the edge portion is more stable than that in FIG. 10A, and the error during edge detection is small. Therefore, the line detection accuracy is improved in the case of FIG. 10B compared to the case of FIG.

以上のように、検出パターン形成時に、スムージングをかけず、かつ、段差抑制領域内で補正量を変化させないように制御することにより、ラインの段差を抑え、精度良く検出パターンを検出することが可能となる。また、異なる色間の位置ずれ量検出パターン同士が重なってしまい、全く誤った位置ずれ検出を行ってしまうなどの事態を防げ、より安定した位置ずれ検出を行うことができる。   As described above, when detecting patterns are formed, smoothing is not applied, and control is performed so that the amount of correction does not change within the step suppression area. It becomes. In addition, it is possible to prevent a situation in which misregistration detection patterns between different colors are overlapped and a misregistration detection is performed completely, and more stable misregistration detection can be performed.

[変形例1]
上の説明では、段差抑制領域51のみを対象に、副走査方向に係る画像補正を行わないように説明したが、それに限定されることはない。例えば、機械的要因の位置ずれの程度が、検出用パターン同士が重なるほどひどくない場合には、位置ずれ検出用パターンの全てについて、副走査方向に係る画像補正を行わないようにしても良い。
[Modification 1]
In the above description, only the step suppression region 51 is described as being not subjected to image correction in the sub-scanning direction, but is not limited thereto. For example, when the degree of positional deviation due to mechanical factors is not so severe that the detection patterns overlap each other, image correction in the sub-scanning direction may not be performed for all the positional deviation detection patterns.

[変形例2]
また、上の図8、図9に関連した説明では、画像補正部315により位置ずれ検出用パターンの画像データを作成するよう説明をしてきた。しかしながら、これに限定されない。例えば、図9で説明した画像処理を事前に行った画像そのもののを不図示の不揮発性メモリに予め記憶しておき、位置ずれ検出用パターンを形成する際に、不揮発性メモリからその画像データを読み出し、位置ずれ検出用パターンを形成するようにしても良い。この場合、例えば、工場にて、図3で説明したような、傾きや湾曲を測定器具で測定し、測定された傾きや湾曲の逆特性の画像データ(図9で説明した補正後の画像データ)を、不図示のビデオコントローラ302に設けられた不揮発性メモリに記憶しておけば良い。尚、不揮発性メモリから予め画像補正が施された位置ずれ検出用パターンの画像データを読み出し、それを用いて位置ずれ検出用パターンを形成する以降の処理は、上の実施形態と同様なので、ここでの詳しい説明を省略する。
[Modification 2]
Further, in the description related to FIGS. 8 and 9 above, the image correction unit 315 has been described to generate image data of a positional deviation detection pattern. However, it is not limited to this. For example, the image itself that has been subjected to the image processing described with reference to FIG. 9 is stored in advance in a non-illustrated non-volatile memory, and when the misregistration detection pattern is formed, the image data is read from the non-volatile memory. A pattern for detecting reading and misalignment may be formed. In this case, for example, at the factory, the inclination or curvature as described in FIG. 3 is measured with a measuring instrument, and the image data of the inverse characteristics of the measured inclination or curvature (the corrected image data described in FIG. 9). ) May be stored in a non-volatile memory provided in the video controller 302 (not shown). The processing after reading out the image data of the misregistration detection pattern subjected to image correction in advance from the nonvolatile memory and using it to form the misregistration detection pattern is the same as in the above embodiment. Detailed explanation in is omitted.

[変形例3]
また、上述の説明では、画像データに主走査方向の各位置で副走査方向に係る画像補正を行い、副走査方向における画像位置補正を行う場合の一例として、1画素未満の副走査方向に係る画像補正及び画素単位の副走査方向に係る画像補正を行う場合を説明した。しかし、例えば、画素単位の副走査方向に係る画像補正のみを実行する画像形成装置においても、位置ずれ検出用パターンの、検出精度向上という点では、一定の効果を得ることが出来る。
[Modification 3]
In the above description, as an example of performing image correction in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction on the image data and performing image position correction in the sub-scanning direction, the image data is related to the sub-scanning direction of less than one pixel. A case has been described in which image correction and image correction in the sub-scanning direction in pixel units are performed. However, for example, even in an image forming apparatus that executes only image correction in the sub-scanning direction in units of pixels, a certain effect can be obtained in terms of improving detection accuracy of a misregistration detection pattern.

[変形例4]
また、上述では、ビデオコントローラ302(画像補正部315)により、位置ずれ検出用パターンの画像補正(副走査方向の1画素単位の座標補正や、副走査方向の各画素の濃度を調整することによる1画素未満の副走査方向の画像位置補正)を行うよう説明した。しかし、画像補正をビデオコントローラ302が行う形態に限定されない。例えば、その画像補正処理の一部或いは全てをエンジン303により行わせても良い。また、ビデオコントローラ302、エンジン303側の何れかで、画像補正処理を実行する場合において、その処理をCPU313、CPU314に行わせても良いし、その一部或いは全ての処理をASIC(集積回路)に行わせても良いことはいうまでもない。
[Modification 4]
Further, in the above description, the video controller 302 (image correction unit 315) performs image correction of the displacement detection pattern (coordinate correction in units of one pixel in the sub-scanning direction and adjustment of the density of each pixel in the sub-scanning direction. In the above description, the image position correction in the sub-scanning direction of less than one pixel is performed. However, the image correction is not limited to the video controller 302. For example, part or all of the image correction processing may be performed by the engine 303. Further, when image correction processing is executed on either the video controller 302 or the engine 303 side, the CPU 313 or CPU 314 may perform the processing, or part or all of the processing may be performed by an ASIC (integrated circuit). Needless to say, you can make it happen.

301 ホストコンピュータ
302 ビデオコントローラ
303 エンジン
304 色変換処理部
305 γ補正部
306 レーザ駆動部
307 画像データ信号
308 垂直同期信号
309 水平同期信号
310 コマンド信号
311 ステータス信号
312〜314 CPU
315 画像補正部
301 Host computer 302 Video controller 303 Engine 304 Color conversion processing unit 305 Gamma correction unit 306 Laser drive unit 307 Image data signal 308 Vertical synchronization signal 309 Horizontal synchronization signal 310 Command signal 311 Status signal 312 to 314 CPU
315 Image correction unit

Claims (4)

画像傾き又は画像湾曲を補正すべく、画像データに対して主走査方向の各位置で副走査方向に係る画像補正を行うことで副走査方向における画像位置補正を行う画像位置補正手段と、
前記画像補正が施された画像データに基づき転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段に位置ずれ検出用パターンを形成させる制御手段と、
前記位置ずれ検出用パターンを検出する位置ずれ検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記検出手段による検出結果に基づき位置ずれ補正を行う補正手段とを含み、
前記位置ずれ検出用パターンは、少なくとも主走査方向の中央部に対応する所定の画素位置で前記画像補正が施されていない画像であることを特徴とする画像形成装置。
Image position correction means for performing image position correction in the sub-scanning direction by performing image correction in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction on the image data in order to correct image tilt or image curvature;
Image forming means for forming an image on a transfer material based on the image data subjected to the image correction;
Control means for forming a misregistration detection pattern in the image forming means;
A displacement detection means for detecting the displacement detection pattern, and
The control means includes a correction means for correcting a displacement based on a detection result by the detection means,
The image forming apparatus, wherein the misregistration detection pattern is an image that has not been subjected to the image correction at a predetermined pixel position corresponding to at least a central portion in the main scanning direction.
前記主走査方向における所定の画素位置には複数の所定の画素位置が含まれ、
前記位置ずれ検出用パターンは、前記主走査方向の中央部に対応する第一の所定位置では、前記画像補正が施されておらず、前記中央部よりも外側に対応する第二の所定位置では、前記画像データに画像補正が施されている画像であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The predetermined pixel position in the main scanning direction includes a plurality of predetermined pixel positions,
The misregistration detection pattern is not subjected to the image correction at the first predetermined position corresponding to the central portion in the main scanning direction, and at the second predetermined position corresponding to the outside of the central portion. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image data is an image subjected to image correction.
前記画像補正は、画像データにおける主走査方向の所定の画素位置における、副走査方向の1画素単位の座標補正であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image correction is coordinate correction in units of one pixel in the sub-scanning direction at a predetermined pixel position in the main scanning direction in the image data. 前記画像位置補正手段は、画像傾き又は画像湾曲を補正すべく、更に主走査方向の各画素位置で副走査方向の画素の濃度を調整して1画素未満の副走査方向の画像位置補正を行い、
更に、前記画像位置補正手段は、前記位置ずれ検出用パターンを形成する時には、前記1画素未満の副走査方向の画像位置補正を行わず、通常の画像形成時には、前記1画素未満の副走査方向の画像位置補正を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置。
The image position correcting means further adjusts the pixel density in the sub-scanning direction at each pixel position in the main scanning direction to correct image tilt or image curvature, and corrects the image position in the sub-scanning direction by less than one pixel. ,
Further, the image position correction means does not perform image position correction in the sub-scanning direction of less than one pixel when forming the misregistration detection pattern, and in the sub-scanning direction of less than one pixel during normal image formation. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image position correction is performed.
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