JP2016090927A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用するカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to a color image forming apparatus using an electrophotographic recording method such as a laser printer, a copying machine, a facsimile.
従来、電子写真記録方式を利用する画像形成装置は、高速化、高機能化が進められてきている。特に、多色での画像形成を可能とするカラー画像形成装置においては、種々の方式が実用化されている。例えば、中間転写ベルトを用いたインライン方式のカラー画像形成装置では、感光ドラム上にレーザ光が照射され、各色に対応する画像形成部により電子写真プロセスを用いて感光ドラム上の静電潜像が現像される。現像器によって感光ドラム上の静電潜像が現像されてトナー画像となり、各色のトナー画像が順次、記録紙上に転写されてカラー画像が得られる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus using an electrophotographic recording method has been advanced in speed and functionality. In particular, various systems have been put to practical use in color image forming apparatuses that enable multicolor image formation. For example, in an in-line color image forming apparatus using an intermediate transfer belt, a laser beam is irradiated on a photosensitive drum, and an electrostatic latent image on the photosensitive drum is generated by an electrophotographic process by an image forming unit corresponding to each color. Developed. The electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed by the developing device to become a toner image, and the color toner images are sequentially transferred onto the recording paper to obtain a color image.
このとき、記録紙上での各色の画像の転写位置が相対的にずれてしまうとカラー画像の色味が変化してしまう。更に各色の記録紙上での位置ずれの程度が進むと、色ずれを生じた画像が記録紙上に形成され、結果として、紙面に印刷された画像の品質が低下する。そこで、近年、カラー画像形成装置では、本体の電源を投入する際や任意のタイミングで、色ずれを補正する制御(以下、色ずれ補正制御という。)を行っている。色ずれ補正制御では、画像形成部が色ずれ検出のための検出パターン(以下、色ずれ検出パターンという。)を中間転写ベルト(以下、ベルトという。)上に形成する。そして、その色ずれ検出パターンを色ずれ検出センサが光学的に読み取る。制御部が、ベルト面からの反射光として検出された色ずれ量に基づき各色に対応する感光ドラム上での画像の書出位置のずれ量を算出し、画像信号に対して画像の書出位置を補正するための電気的補正をかける制御を行う。 At this time, if the transfer position of the image of each color on the recording paper is relatively shifted, the color of the color image changes. As the degree of positional deviation on the recording paper of each color further progresses, an image with color misregistration is formed on the recording paper, and as a result, the quality of the image printed on the paper surface decreases. Therefore, in recent years, color image forming apparatuses perform control for correcting color misregistration (hereinafter referred to as color misregistration correction control) when the main body is turned on or at an arbitrary timing. In the color misregistration correction control, the image forming unit forms a detection pattern for color misregistration detection (hereinafter referred to as a color misregistration detection pattern) on an intermediate transfer belt (hereinafter referred to as a belt). Then, the color misregistration detection sensor optically reads the color misregistration detection pattern. The control unit calculates a deviation amount of the image writing position on the photosensitive drum corresponding to each color based on the color deviation amount detected as reflected light from the belt surface, and the image writing position with respect to the image signal. Control to apply electrical correction to correct the.
なお、色ずれ検出パターンを検出する際に検出センサの発光部が発光する光量を、中間転写ベルトや色ずれ検出センサの受光部の汚れ、色ずれ検出パターンの濃度のばらつき等を考慮して調整する提案が開示されている(例えば、特許文献1、2を参照。)。
The amount of light emitted by the light emitting part of the detection sensor when detecting the color misregistration detection pattern is adjusted in consideration of dirt on the intermediate transfer belt and the light receiving part of the color misregistration detection sensor, variation in the density of the color misregistration detection pattern, etc. (For example, refer to
しかしながら、ベルト自体に、ベルト面での検出位置による反射光のムラがある場合に、高精度な色ずれの検出が困難な場合がある。ベルトは多層構造を有しており、ベルト面での反射光は、ベルトの表面で反射した光やベルト内部の層で反射した光などの、複数の反射光の干渉光である。ベルトの材質によっては、ベルト内部の層で反射した光がベルト面での反射光に影響する場合がある。ベルトの表層の厚さにばらつきがあると、ベルトが一周回転する間(以下、ベルト周回内という。)でのベルト内部の層での反射光の強度もばらついてしまう。ベルト周回内で、ベルト面での反射光強度にばらつきを生じると、ベルト面での反射光強度と色ずれ検出パターンからの反射光強度との強度差が変動してしまい、色ずれの検出精度に影響を与えてしまう可能性がある。 However, when the belt itself has unevenness of reflected light depending on the detection position on the belt surface, it may be difficult to detect color misregistration with high accuracy. The belt has a multilayer structure, and the reflected light on the belt surface is interference light of a plurality of reflected light such as light reflected on the surface of the belt and light reflected on a layer inside the belt. Depending on the belt material, the light reflected by the layers inside the belt may affect the reflected light on the belt surface. If the thickness of the surface layer of the belt varies, the intensity of the reflected light on the inner layer of the belt during the rotation of the belt (hereinafter referred to as the belt rotation) also varies. If the reflected light intensity on the belt surface varies within the belt rotation, the difference in intensity between the reflected light intensity on the belt surface and the reflected light intensity from the color misregistration detection pattern will fluctuate, and color misregistration detection accuracy will change. May be affected.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、中間転写ベルト等の像担持体からの反射光強度にムラがある場合でも、安定して精度よく色ずれ検出を行うことを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and it is an object of the present invention to detect color misregistration stably and accurately even when the intensity of reflected light from an image carrier such as an intermediate transfer belt is uneven. And
上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1)画像形成装置であって、各々が感光ドラムを有し、各々の感光ドラムの上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記感光ドラムの上のトナー像が転写される像担持体と、前記像担持体に向けて光を発光する発光手段及び前記像担持体からの反射光を受光する受光手段を有し、前記像担持体の上に形成された色ずれ補正用のトナー像を検出する検出手段と、前記色ずれ補正用のトナー像を検出する際に、前記受光手段により受光された前記像担持体の複数の位置からの反射光の強度に基づき、前記像担持体の複数の夫々の位置に応じて前記発光手段による光の発光強度を調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 (1) An image forming apparatus, each having a photosensitive drum, a plurality of image forming means for forming a toner image on each photosensitive drum, and an image onto which the toner image on the photosensitive drum is transferred A carrier, a light emitting unit that emits light toward the image carrier, and a light receiving unit that receives reflected light from the image carrier, and is used to correct color misregistration formed on the image carrier. Detecting means for detecting a toner image; and, when detecting the toner image for color misregistration correction, based on the intensity of reflected light from a plurality of positions of the image carrier received by the light receiving means. An image forming apparatus comprising: an adjusting unit that adjusts the light emission intensity of the light emitted by the light emitting unit according to a plurality of positions of the body.
(2)画像形成装置であって、各々が感光ドラムを有し、各々の感光ドラムの上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記感光ドラムの上のトナー像が転写される像担持体と、前記像担持体に向けて光を発光する発光手段及び前記像担持体からの反射光を受光する受光手段を有し、前記像担持体の上に形成された色ずれ補正用のトナー像を検出する検出手段と、前記色ずれ補正用のトナー像を検出する際に、前記受光手段により受光された前記像担持体の複数の位置からの反射光の強度に基づき、前記像担持体の複数の夫々の位置に応じて前記受光手段の受光感度を調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 (2) An image forming apparatus, each having a photosensitive drum, a plurality of image forming means for forming a toner image on each photosensitive drum, and an image onto which the toner image on the photosensitive drum is transferred A carrier, a light emitting unit that emits light toward the image carrier, and a light receiving unit that receives reflected light from the image carrier, and is used to correct color misregistration formed on the image carrier. Detecting means for detecting a toner image; and, when detecting the toner image for color misregistration correction, based on the intensity of reflected light from a plurality of positions of the image carrier received by the light receiving means. An image forming apparatus comprising: an adjusting unit that adjusts the light receiving sensitivity of the light receiving unit according to each of a plurality of positions on the body.
(3)画像形成装置であって、各々が感光ドラムを有し、各々の感光ドラムの上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記感光ドラムの上のトナー像が転写される像担持体と、前記像担持体に向けて光を発光する発光手段及び前記像担持体からの反射光を受光する受光手段を有し、前記像担持体の上に形成された色ずれ補正用のトナー像を検出する検出手段と、前記色ずれ補正用のトナー像を検出する際に、前記受光手段により受光された前記像担持体の複数の位置からの反射光の強度に基づき、前記像担持体の複数の夫々の位置に応じて前記受光手段による光の検出結果を補正する補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 (3) An image forming apparatus, each having a photosensitive drum, a plurality of image forming means for forming a toner image on each photosensitive drum, and an image onto which the toner image on the photosensitive drum is transferred A carrier, a light emitting unit that emits light toward the image carrier, and a light receiving unit that receives reflected light from the image carrier, and is used to correct color misregistration formed on the image carrier. Detecting means for detecting a toner image; and, when detecting the toner image for color misregistration correction, based on the intensity of reflected light from a plurality of positions of the image carrier received by the light receiving means. An image forming apparatus, comprising: a correction unit that corrects a light detection result by the light receiving unit according to each of a plurality of positions of the body.
本発明によれば、中間転写ベルト等の像担持体からの反射光強度にムラがある場合でも、安定して精度よく色ずれ検出を行うことが可能になる。 According to the present invention, even when the intensity of reflected light from an image carrier such as an intermediate transfer belt is uneven, color misregistration can be detected stably and accurately.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings.
<画像形成装置の全体構成>
図1(a)は、画像形成装置としてのレーザプリンタ30の概略図である。レーザプリンタ30は、電子写真画像形成プロセスを利用して多色印刷が可能なカラー電子写真画像形成装置である。図1(a)に示すレーザプリンタ30は、その装置本体30aに対して着脱可能な複数の(本実施例1では4つの)カートリッジ5Y、5M、5C、5Kと中間転写ベルトユニットUと給搬送装置(給搬送手段)12と定着装置17とを備える。なお、本発明においては、カートリッジを画像形成部(画像形成手段)とも呼ぶ。4つの画像形成部5Y、5M、5C、5Kは、同様の構造を有するが、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の、各々異なる色のトナー(現像剤)を用いた画像を形成する点で相違する。以下では、引用符号を用いて画像形成部全般について説明する。特定の色に対応する部材の説明を行う場合は、イエローの場合はY、マゼンタの場合はMのように、引用符号にY・M・C・Kの符号を付加して説明する。
<Overall configuration of image forming apparatus>
FIG. 1A is a schematic diagram of a
画像形成部5は、それぞれ、トナー容器23、感光体である感光ドラム1、帯電ローラ2、現像ローラ3、クリーニングブレード(感光体クリーニング手段)4、廃トナー容器24を有する。画像形成部5の図1中での下方位置には露光装置7が配置され、露光装置7により画像信号に基づく露光が感光ドラム1に対して行われる。なお、ここでは一例として、トナー容器23、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像ローラ3、クリーニングブレード4、廃トナー容器24を有するプロセスカートリッジとして定義したが、これに限られるものではない。例えば、トナー容器23、感光ドラム1、現像ローラ3を一体としたカートリッジとしてもよい。
The image forming unit 5 includes a toner container 23, a
感光ドラム1は、本実施例では、直径25mmの負帯電特性のOPC(有機光半導体)感光ドラムが使用される。感光ドラム1は、画像形成時には、180mm/secの周速度(プロセススピード)で回転駆動される。感光ドラム1は、回転する過程で帯電ローラ2により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。感光ドラム1が露光装置7により所定の画像に基づく画像露光を受けると、感光ドラム1上には画像に対応した静電潜像が形成される。例えば、イエローに対応した感光ドラム1Y上には、露光装置7Yによりイエローの画像に対応した静電潜像が形成される。他の色(マゼンタ、シアン、ブラック)についても同様である。
In this embodiment, the
なお、イエローに対応する画像形成部5Yを第一画像形成部、マゼンタに対応する画像形成部5Mを第二画像形成部、シアンに対応する画像形成部5Cを第三画像形成部、ブラックに対応する画像形成部5Kを第四画像形成部という。感光ドラム1Y、1M、1C、1Kは、各々その周面が後述する無端ベルト状とされた中間転写ベルト(像担持体)8に接触するように配置されている。
The
帯電ローラ2は、感光ドラム1の回転に伴って従動回転する。本実施例1で用いた露光装置7は、レーザダイオードを用いたポリゴンスキャナを有しており、画像情報に応じて変調されたレーザビームを感光ドラム1上に結像し、静電潜像を形成する。レーザによる露光の開始タイミングは、主走査方向(転写材の面内において搬送方向に直交する方向)では、走査ラインごとにポリゴンスキャナ内の位置信号(BD信号)から、所定の時間だけ遅延される。また、副走査方向(転写材の搬送方向)では、画像形成部5間で所定の時間間隔を空けて露光が行われる。つまり、各色のトナー像を重ね合わせる際のトナー像の位置の同期をとるべく、画像形成部5間を中間転写ベルト8が移動する時間に応じて、画像形成部5同士での露光開始タイミングをずらしている。これにより、第一から第四の画像形成部5における各色のトナー像の位置の同期をとることができ、色ずれが抑えられる構成となっている。
The
感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像ローラ3により現像される。この現像ローラ3を介して感光ドラム1上の静電潜像にそれぞれの色のトナーが付着され、トナー像として現像される。各トナー容器23内のトナーは、負極性に帯電された非磁性一成分トナーであり、静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。現像ローラ3は、例えば直径12mmであり、感光ドラム1に対して順方向に同じ周速度で回転する。現像ローラ3には不図示の現像電圧電源により現像電圧が印加され、この現像電圧により現像が行われる。
The electrostatic latent image formed on the
中間転写ベルトユニットUは、中間転写ベルト8、駆動ローラ9、二次転写対向ローラ10を有して構成される。感光ドラム1と共に中間転写ベルト8を挟み込むように一次転写ローラ6が配設されている。一次転写ローラ6には、不図示の一次転写電圧電源により正極性の一次転写電圧が印加されるようになっている。中間転写ベルト8は、不図示のモータにより回転駆動される駆動ローラ9により回動される。中間転写ベルト8の回動に従い、二次転写対向ローラ10も従動回転する。本実施例1では、駆動ローラ9は直径30mmであり、中間転写ベルト8の回転速度は180mm/secである。感光ドラム1は図1中矢印方向(時計回り方向)に回転し、中間転写ベルト8は図1中矢印A方向に回転する。一次転写ローラ6に正極性の一次転写電圧が印加され、感光ドラム1上のトナー像が、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kの順に、中間転写ベルト8上に一次転写される。その後、中間転写ベルト8上で4色のトナー像が重なった状態で、二次転写対向ローラ10と共に中間転写ベルト8を挟み込むように配置された二次転写ローラ(転写手段)11までトナー像が搬送される。感光ドラム1のクリーニングブレード4は、感光ドラム1に当接し、中間転写ベルト8に転写されずに感光ドラム1表面に残ったトナーを除去する。
The intermediate transfer belt unit U includes an
給搬送装置12は、転写材Pを収納する給紙カセット13内から転写材Pを給紙する給紙ローラ14と、給紙された転写材Pをレジストローラ対16へ向けて搬送する搬送ローラ対15とを有する。給搬送装置12から二次転写ローラ11へと至る搬送経路の途中にレジストローラ対16が配置されている。給搬送装置12から搬送された転写材Pは、レジストローラ対16によって二次転写ローラ11に搬送される。二次転写ローラ11に正極性の電圧が印加され、搬送された転写材Pに中間転写ベルト8上の4色のトナー像が転写される。以下、この中間転写ベルト8から転写材Pへのトナー像の転写を二次転写という。トナー像が転写された後の転写材Pは、定着装置17へと搬送され、定着ローラ18と加圧ローラ19とによって加熱及び加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写材Pは、排紙ローラ対20によって排出される。
The feeding / conveying
このような中間転写ベルト8を有するレーザプリンタ30では、中間転写ベルト8表面にトナーが残って付着した場合、転写材Pの裏汚れや画像汚れの原因になり得る。トナーが中間転写ベルト8表面に付着する場合としては、具体的には、転写材Pへの二次転写後に中間転写ベルト8上に残ったトナーや、転写材Pの紙詰まり等によって非画像部へトナーが付着してしまう、いわゆるかぶりトナーなどがある。また、色ずれ検出用に感光ドラム1から転写された色ずれ検出用トナー像(色ずれ補正用のトナー像、又はテストパターン像ともいう)も、中間転写ベルト8表面に残り、付着したトナーとなり得る。中間転写ベルト8に残り、付着したこれらのトナーは、転写ベルトクリーニングブレード21により除去され、回収用容器22に蓄積される。
In the
本実施例1のレーザプリンタ30は、色ずれ(位置ずれ)を検出するための色ずれ検出センサ(検出手段)41、周長検知マーク43、周長検知センサ(周長検知手段)42を有する(図2(a)及び(b)参照)。色ずれ検出センサ41は、中間転写ベルト8の回動方向における二次転写ローラ11の上流側であって、4つの画像形成部の中で最も下流側に位置する第四画像形成部(画像形成部5K)の下流側に配置される。また、色ずれ検出センサ41は、二次転写対向ローラ10に対向する位置に配置される。色ずれ検出センサ41は、感光ドラム1によって中間転写ベルト8上に転写された色ずれ検出用トナー像を検出するためのものであり、一般的には色ずれ検出センサ41には光学センサが用いられる。
The
周長検知マーク43は、中間転写ベルト8上に配置され、中間転写ベルト8の回転位置を検知するための基準マークである。周長検知マーク43を周長検知センサ42で検知することにより、中間転写ベルト8の駆動の有無、周長、周回長内での基準位置を把握することができる。周長検知マーク43は、周長検知センサ42での検知が可能な色彩(例えば、黒色、銀色等。)と、形状(例えば、ライン形状、ドット形状等。)とを有している。周長検知マーク43は、中間転写ベルト8上の側縁近く(非画像形成領域)に配置されており、感光ドラム1からの画像転写に影響しないようになっている。
The
周長検知センサ42は、周長検知マーク43を検知するためのセンサであり、一般的には周長検知センサ42には光学センサが用いられる。周長検知センサ42は、周長検知マーク43を検知すべく、中間転写ベルト8の側縁近傍であって、二次転写対向ローラ10に対向する位置に配置されている。
The
<制御ブロック図>
図1(b)は、本実施例1のレーザプリンタ30における制御ブロック図である。プリンタ制御部101は、ROM201a及びRAM201bを有するメモリとCPU201とを有し、レーザプリンタ30内の各装置を制御するプログラムを実行する。CPU201は、ROM201aに記憶された各種プログラムに従って、RAM201bを作業領域として使用しながら、レーザプリンタ30内の各装置を制御する。更に、CPU201は、タイマー機能を有しており、時間を計測することもできる。
<Control block diagram>
FIG. 1B is a control block diagram of the
プリンタ制御部101は、メモリを作業領域に用いつつ各種制御プログラムに基づいてレーザプリンタ30の各部を制御する。ホストコンピュータ104は、印刷するためのデータをレーザプリンタ30に転送する。コントローラ103は、レーザプリンタ30とホストコンピュータ104との間の通信を行う。コントローラ103は、ホストコンピュータ104から画像情報と印字命令を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットマップデータに変換する。コントローラ103は、プリント中にプリンタ制御部101から受信したTOP信号に同期してビットマップデータをプリンタ制御部101に送信する。モータ駆動制御部110は、プリンタ制御部101からの指示に基づき、感光ドラム1や駆動ローラ9を駆動する不図示のモータを回転させる。一次転写電圧制御部112は、プリンタ制御部101からの指示に基づき、一次転写ローラ6と感光ドラム1との間に印加する一次転写電圧の電源を制御する。
The
発光制御部113は、プリンタ制御部101からの指示に基づき、色ずれ検出センサ41の発光素子(発光手段)51(図2(a)参照)を制御する。発光素子51は、例えばLEDである。本実施例1では、プリンタ制御部101は不図示のPWM信号生成回路を有している。プリンタ制御部101は、発光制御部113にPWM信号を送信することで発光素子51を点灯させる。プリンタ制御部101がPWM信号のデューティーの設定を変更することにより、発光素子51の光量を変更することができる。
The light
プリンタ制御部101は、0%〜100%まで0.5%刻みの201段階のPWM信号のデューティー設定を行うことができる。受光制御部114は、色ずれ検出センサ41の受光素子(受光手段)52(図2(a)参照)からの信号を電気信号に変換する。コンパレータ115は、受光制御部114から出力された色ずれ検出センサ41の出力値(図2(c)の(c−1))を2値化し(図2(c)の(c−2))、2値化した信号をプリンタ制御部101に入力する。更に、A/Dコンバータ116は、受光制御部114から出力された色ずれ検出センサ41の出力値(図2(c)の(c−1))を、10bitのデジタル信号に変換し、プリンタ制御部101に出力する。
The
周長検知センサ受光部111は、中間転写ベルト8の側縁近傍に配置された周長検知マーク43を周長検知センサ42で検知し(図2(b)参照)、その検知信号をプリンタ制御部101に入力する。なお、プリンタ制御部101は、例えばカウンタを用いて後述する制御シーケンスを管理するものとする。また、カウンタに代えて、例えばタイマーを用いる構成としてもよい。プリンタ制御部101の各機能は、CPUが各種制御プログラムを実行することで実現してもよいし、その機能の一部又はすべてを特定用途向けの専用回路(ASIC)に行わせてもよい。
The circumference detection sensor
<色ずれ検出センサと色ずれ補正>
図2(a)は、色ずれ検出センサ41の構成説明図である。色ずれ検出センサ41は、LEDである発光素子51、フォトダイオードである受光素子52、検出信号を処理する不図示の演算処理装置(IC)、これらを収容する不図示のホルダーを有して構成される。発光素子51は中間転写ベルト8に対して光53を照射する。受光素子52は中間転写ベルト8からの反射光54を受光することにより反射光強度を検出する。また、受光素子52は、中間転写ベルト8上に後述する色ずれ検出用トナー像が形成されている場合には、色ずれ検出用トナー像からの反射光を受光する。
<Color shift detection sensor and color shift correction>
FIG. 2A is a diagram for explaining the configuration of the color
図2(b)は、色ずれ検出センサ41の配置状態を説明する配置図である。図2(b)では、中間転写ベルト8を含む要部構成を画像形成部5側から(すなわち、図1(a)中での斜め下方から)俯瞰して示している。色ずれ検出センサ41は、中間転写ベルト8の幅方向(周回方向に直交する方向)に沿ってその両側縁近傍に各々配置されている。図2(b)中の奥側の側縁近傍に色ずれ検出センサ41Rが配置され、手前側の側縁近傍に色ずれ検出センサ41Lが配置されている。この2つの色ずれ検出センサ41R、41Lは、各々感光ドラム1によって中間転写ベルト8上に転写された色ずれ検出用トナー像44R、44Lを検出する位置とされている。
FIG. 2B is an arrangement diagram for explaining an arrangement state of the color
色ずれ検出用トナー像44R、44Lは、図2(b)に示すように、中間転写ベルト8の幅方向に沿って線状に形成されたライン像であってもよい。色ずれ検出用トナー像44R、44Lは、中間転写ベルト8の幅方向と周回方向(図2(b)中の矢印方向)に斜めに延びて線状に形成されたライン像であってもよい。受光素子52が中間転写ベルト8の幅方向に沿ったラインセンサであって、色ずれ検出用トナー像44R、44Lが斜めのライン像である場合には、副走査方向のみならず主走査方向における色ずれも検出することができる。
The color misregistration
本実施例1の色ずれ検出センサ41は、正反射光を検出する構成とされている。中間転写ベルト8の表面は光沢性を有している。中間転写ベルト8の表面自体が露出した状態(トナー量が0)では、色ずれ検出センサ41の受光素子52が中間転写ベルト8の光沢性のある表面からの略正反射の反射光を検出する。一方、中間転写ベルト8上にトナー像が形成された場合、トナー濃度(トナー量)が増加するほど受光素子52により検出される反射光強度が減少し、受光素子52の正反射出力は減少する。これは、トナーが中間転写ベルト8の表面を覆うことで、中間転写ベルト8表面からの正反射光が減少するからである。
The color
図2(c)の(c−1)は、中間転写ベルト8からの反射光を受光素子52が検出した際の出力電圧を示したものであり、縦軸が出力電圧値、横軸が時間である。受光素子52の出力電圧は、受光素子52で検出した反射光強度に比例している。この(c−1)は、トナー像が形成されていない中間転写ベルト8の表面→トナー像が形成されている中間転写ベルト8の表面(以下、トナー像部分という。)→トナー像が形成されていない中間転写ベルト8の表面、の順番で受光素子52が反射光を検出した状態を示す。「トナー像部分」とは、中間転写ベルト8上に色ずれ検出用トナー像が転写された部分を意味する。
(C-1) in FIG. 2C shows the output voltage when the
受光素子52からの信号は、コンパレータ115に入力されて所定の閾値レベルTHと比較される。コンパレータ115により、受光素子52からの信号レベルが所定の閾値レベルTH以上の場合は1(オン)に、所定の閾値レベルTH未満の場合は0(オフ)に変換され、そのオンオフ信号がプリンタ制御部101に入力される(図2(c)の(c−2))。プリンタ制御部101はコンパレータ115出力からトナー像部分の先端を検出したタイミング(T1)と後端を検出したタイミング(T2)を検出し、それらのタイミングT1、T2に基づきトナー像部分の重心位置(T3)を判断する。後述する色ずれ補正制御においては、プリンタ制御部101は各画像形成部5で生成されたトナー像部分ごとの重心位置から色ずれ量を求める。
A signal from the
<色ずれ補正の制御プロセス>
色ずれ検出センサ41を有するレーザプリンタ30では、各画像形成部5間の色ずれを補正するための色ずれ補正制御が実行される。レーザプリンタ30のスタンバイ状態の間に、中間転写ベルト8上に、色ずれ検出のためのテストパターン像が転写される。転写されたテストパターン像は、色ずれ検出センサ41により検出され、各画像形成部5間の副走査方向(中間転写ベルト8の回動方向)の色ずれ、主走査方向(副走査方向に直交する方向)の色ずれが検出される。そして、検出された色ずれ情報は、プリンタ制御部101によりコントローラ103に通知される。
<Control process for color misregistration correction>
In the
コントローラ103は、プリンタ制御部101から通知された色ずれ情報に基づきビットマップデータを電気的に補正し、転写材P上での色ずれを低減するための制御を行う。プリンタ制御部101がコントローラ103に通知する情報は、副走査方向において、基準色のレーザの発光タイミング(TOP信号の出力タイミング)に対して他の色のレーザの発光タイミングをどの程度遅延させるかの情報を有する。本実施例1での副走査方向における基準色はイエロー(Y)である。コントローラ103は、プリンタ制御部101から通知された情報に従いビットマップデータをプリンタ制御部101に送信するタイミングを遅延させる。
The
また、プリンタ制御部101がコントローラ103に通知する情報は、主走査方向において、基準色のレーザの発光タイミングに対して他の色のレーザの発光タイミングをどの程度早め、又は遅らせるかの情報を有する。本実施例1での主走査方向における基準色はブラック(K)である。コントローラ103は、プリンタ制御部101から通知された情報に従いビットマップデータをプリンタ制御部101に送信するタイミングを調整する。
The information notified to the
<ベルトの表面状態のムラが色ずれ検出に与える影響>
図3(a)に、中間転写ベルト8を回動させたときの周長検知センサ42の出力、TOP信号、受光素子52により検出された正反射光強度、発光素子51の発光強度を示したタイミングチャートを示す。図3(a)の中でT202及びT204は、周長検知センサ42が周長検知マーク43を検知したタイミングを示す。つまり、タイミングT202〜T204までが、中間転写ベルト8の一周分の回動(周回)を示す。
<Effect of unevenness of belt surface condition on color shift detection>
FIG. 3A shows the output of the
図3(a)では、色ずれ検出センサ41の発光素子51の発光強度を一定として、中間転写ベルト8からの反射光を受光素子52で受光している。中間転写ベルト8の表面状態や表層の厚さにばらつきがあると、図3(a)のタイミングT202〜T204に示すように、中間転写ベルト8の周回内でその表面からの正反射光強度にムラが発生する場合がある。その正反射光強度のムラは、色ずれ検出の精度に影響を与える可能性がある。
In FIG. 3A, the light intensity of the
図3(b)は、中間転写ベルト8の表面での正反射光強度が比較的大きい場合(下地レベル大)の色ずれ検出センサ41によるテストパターン像の検出の様子を示す。図3(c)は中間転写ベルト8の表面での正反射光強度が比較的小さい場合(下地レベル小)の色ずれ検出センサ41によるテストパターン像の検出の様子を示す。図3(b)、(c)において、縦軸は出力電圧値又はコンペア値(オンオフ値)であり、横軸は時間である。図3においては、コンペア値のオンオフの極性を図2(c)の場合と反転して示している。ここで、図3(b)の場合も図3(c)の場合も検出するテストパターン像は同一とする。また、図3において、縦軸は同じ時間タイミングで揃えて示している。
FIG. 3B shows how the test pattern image is detected by the color
中間転写ベルト8が回動してテストパターン像が色ずれ検出センサ41の検出範囲に至り、テストパターン像の検出が開始される位置を「テストパターン像の先端」ということとする。また、テストパターン像が色ずれ検出センサ41の検出範囲外へと移動し、テストパターン像の検出が終了する位置を「テストパターン像の後端」ということとする。
The position at which the test pattern image reaches the detection range of the color
中間転写ベルト8の表面の正反射光強度が小さい図3(c)の場合の方が、正反射光強度が大きい図3(b)の場合に比較して、受光素子52がテストパターン像の先端を検出してから正反射光波形が所定の閾値レベルTHに到達するまでの時間が短い。すなわち、同じテストパターン像を検出する場合でも、ベルト表面の正反射光強度が異なるとコンパレータ115でオフからオンに切り替わるタイミング(T1)がずれる。
In the case of FIG. 3C where the intensity of specular reflection light on the surface of the
また、テストパターン像の後端近傍において中間転写ベルト8の表面の正反射強度まで戻る正反射光波形も、中間転写ベルト8の表面での正反射光強度によって影響を受ける。つまり、中間転写ベルト8の表面での正反射光強度が大きい場合と小さい場合とでは、テストパターン像の先端部と後端部での正反射光波形の軌道が異なり、プリンタ制御部101が検出するテストパターン像の重心(T3)位置が両者で一致しない。したがって、図3(a)のタイミングT202〜T204に示す中間転写ベルト8の一周の間で、ベルト表面の正反射光強度ムラがあると、テストパターン像ごとにその検出重心位置がずれてしまう。その結果、色ずれ検出に誤差を生じてしまう可能性がある。
Further, the regular reflection light waveform returning to the regular reflection intensity on the surface of the
また、中間転写ベルト8の表面における正反射光強度が大き過ぎる場合、テストパターン像の検出時の正反射光強度が閾値レベルTHまで下がらなくなってしまう場合もあり得る。中間転写ベルト8の表面における正反射光強度が小さ過ぎる場合において、その出力電圧と閾値レベルTHとの電位差が小さいと、中間転写ベルト8上の傷などに起因するセンサ出力電圧の変動の影響でテストパターン像を誤検出してしまう場合もあり得る。
Further, when the intensity of specular reflection light on the surface of the
なお、中間転写ベルト8の表面の正反射光強度ムラは、ベルトの表面層の厚みムラ等によって発生するため、その変動周期はテストパターン像の検出信号の周期に比較して十分大きい。
Note that irregularities in the regular reflection light intensity on the surface of the
<色ずれ補正制御における光量調整>
本実施例1では、発光素子51の光量を、中間転写ベルト8の表面からの正反射光強度ムラに合わせて調整することで、正反射光強度ムラの色ずれ検出への影響を低減する。本実施例1では、中間転写ベルト8の表面状態のムラの検出及び色ずれ検出用のテストパターン像の検出と並行して、中間転写ベルト8の表面の正反射光強度ムラを低減するための発光素子51の光量調整を行う。
<Light amount adjustment in color misregistration correction control>
In the first embodiment, the light amount of the
図4(a)、(b)のフローチャートと図5(a)、(b)のタイミングチャートを用いて、本実施例1を説明する。図5(a)は、TOP信号と、従来の色ずれ補正制御での正反射光強度の波形グラフと、発光素子51による発光強度の波形グラフとを示す。図5(b)は、TOP信号と、本実施例1の色ずれ補正制御での正反射光強度の波形グラフと、発光素子51による発光強度の波形グラフとを示す。図5(a)に示す従来の色ずれ補正制御では、発光素子51による発光強度が一定である。したがって、中間転写ベルト8の表面状態や表層の厚さにばらつきがあると、受光素子52で検出される正反射光強度は、全体として変動ムラを生じる。その正反射光強度ムラに重畳するようにテストパターン像の検出信号が出力される。図5(b)に示す本実施例1の色ずれ補正制御では、正反射光強度ムラに対応して発光素子51の発光強度が調整されている(T111〜T113)。そのため、受光素子52で検出される反射光強度から、中間転写ベルト8の表面状態や表層の厚さのばらつきに起因する正反射光強度ムラが除去されている。以下、本実施例1の色ずれ補正制御について、色ずれ検出センサ41Lを対象に説明するが、色ずれ補正制御においては、プリンタ制御部101は色ずれ検出センサ41Rについても同様の制御を実施する。
The first embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 4A and 4B and the timing charts of FIGS. 5A and 5B. FIG. 5A shows a TOP signal, a waveform graph of regular reflection light intensity in the conventional color misregistration correction control, and a waveform graph of light emission intensity by the
ステップ(以下、Sとする。)101で、プリンタ制御部101は中間転写ベルト8を回動開始する。S102で、プリンタ制御部101は、予めROM201aに記憶されている発光素子51の初期光量で発光素子51をタイミングT110において点灯させる。S103で、発光素子51の発光強度が安定するまで(立ち上がりまで)所定時間(例えば、5秒)待つ。S104で、プリンタ制御部101はTOP信号をコントローラ103にタイミングT111において出力する。コントローラ103はTOP信号に同期して、色ずれ検出用のテストパターン像を生成するためのビデオ信号をプリンタ制御部101に送信する。それにより、画像形成部5でのテストパターン像の形成が行われる。
In step (hereinafter referred to as S) 101, the
S110で、タイミングT111〜T113の間において、プリンタ制御部(調整手段)101はTOP信号を出力した後、中間転写ベルト8の表面の反射光強度に基づき発光素子51の光量を調整するフィードバック制御を行う。ただし、テストパターン像からの反射光強度は中間転写ベルト8の表面からの反射光強度より低いため、テストパターン像からの反射光強度に合わせて発光素子51の光量を調整すると発光光量は過剰に向上してしまう。そのため、テストパターン像が検出範囲を通過する際の反射光強度変動をフィルタにより除去した上で、上述のフィードバック制御を行う。フィルタとしては、例えば移動平均を用いた演算処理やローパスフィルタ等の手法を用いることができる。この発光光量を調整するためのフィードバック制御(図4(a)のS110の処理)について、図4(b)のフローチャートを用いて説明する。
In step S110, between timings T111 and T113, the printer control unit (adjustment unit) 101 outputs a TOP signal, and then performs feedback control for adjusting the light amount of the
本実施例1では図4(b)のフローチャートに示す方法を用いて発光光量を逐次調整する。光量調整の開始時点を0として、10msごとに1進むカウンタmを用意する。正反射光強度をV、正反射光強度の移動平均結果をVave、カウンタ値に対応したフィルタ済みの正反射光強度をN[m]とする。調整開始時点は、Vave=Vとしておく。 In the first embodiment, the amount of emitted light is sequentially adjusted using the method shown in the flowchart of FIG. A counter m is prepared that increments by 1 every 10 ms, with the light intensity adjustment starting point being 0. It is assumed that the regular reflection light intensity is V, the moving average result of the regular reflection light intensity is Vave, and the filtered regular reflection light intensity corresponding to the counter value is N [m]. The adjustment start time is set to Vave = V.
予めパッチ判断閾値Vthr、目標電圧値Vtgt、変更閾値Vchの値をROM201a内に設定しておく。パッチ判断閾値Vthrは、正反射光強度Vと移動平均値Vaveとの差分の絶対値が比較される数値であり、フィルタ済みの正反射光強度N[m]に正反射光強度Vを保存するか移動平均値Vaveを保存するかの判断基準となる数値である。目標電圧値Vtgtは、移動平均値Vaveと比較することで発光素子51の発光光量の増加又は減少のいずれが必要かを判断するための基準値である。変更閾値Vchは、移動平均値Vaveと目標電圧値Vtgtとの差分と比較することで、発光素子51の発光光量の調整が必要か否かを判断するための基準値である。
The patch judgment threshold value Vthr, the target voltage value Vtgt, and the change threshold value Vch are set in advance in the
S150で、プリンタ制御部101は、タイマーを参照することにより10ms経過したか否かを判断する。S150で、プリンタ制御部101は、10ms経過していないと判断した場合はS150の処理を繰り返す。S150で、プリンタ制御部101は、10ms経過したと判断すると、S151で、カウンタmの値を1つインクリメントする(m=m+1)。S152で、プリンタ制御部101は、この時点の正反射光強度Vと移動平均値Vaveとの差分の絶対値が、予め定めたパッチ判断閾値Vthrより小さいかどうかを判断する。S152で、プリンタ制御部101は、その差分の絶対値がパッチ判断閾値未満であると判断した場合は、S153で、カウンタmでの正反射光強度N[m]に受光素子52の正反射光強度Vを保存する。S152で、プリンタ制御部101は、その差分の絶対値がパッチ判断閾値以上であると判断した場合は、S154で、カウンタmでの正反射光強度N[m]に移動平均値Vaveを保存しておく。テストパターン像部分では正反射光強度が大幅に低下するので、プリンタ制御部101は、正反射光強度Vと移動平均値Vaveとの差分量に基づきテストパターン像を検出中かどうかを判定する。
In step S150, the
パッチ判断閾値Vthrは、本実施例1では例えば0.25Vの出力電圧に相当するA/D値とした。S155で、プリンタ制御部101は、現在のカウンタ値mを含み直近の10個、すなわち、m−9からmまでのカウンタ値に対応する正反射光強度(N[m]〜N[m−9])の移動平均値Vaveを計算し、移動平均値Vaveを更新する。
The patch determination threshold value Vthr is an A / D value corresponding to an output voltage of, for example, 0.25 V in the first embodiment. In step S <b> 155, the
S156で、プリンタ制御部101は、移動平均値Vaveと受光強度2.5Vに相当するA/D値(目標電圧値)Vtgtとを比較する。具体的には、S156でプリンタ制御部101は、移動平均値Vaveと目標電圧値Vtgtとの差が変更閾値Vch以上か否かを判断する。S156で、プリンタ制御部101は、移動平均値Vaveと目標電圧値Vtgtとの差が変更閾値Vch以上であると判断した場合、移動平均値Vaveが目標電圧値Vtgtよりも十分大きいため、S157の処理に進む。S157で、プリンタ制御部101は、発光素子51の光量を例えば0.5%減少させ(光量ダウン)、S150の処理に戻る。S156で、プリンタ制御部101は、移動平均Vaveと目標電圧値Vtgtとの差が変更閾値Vch未満であると判断した場合、S158の処理に進む。S158で、プリンタ制御部101は、目標電圧値Vtgtと移動平均値Vaveとを比較する。具体的には、S158で、プリンタ制御部101は、目標電圧値Vtgtと移動平均値Vaveとの差が変更閾値Vch以上であるか否かを判断する。S158で、プリンタ制御部101は、目標電圧値Vtgtと移動平均値Vaveとの差が変更閾値Vch以上であると判断した場合、移動平均値Vaveが目標電圧値Vtgtより十分小さいため、S159の処理に進む。S159で、プリンタ制御部101は、発光素子51の光量を例えば0.5%増加させ(光量アップ)、S150の処理に戻る。
In step S156, the
S158で、プリンタ制御部101は、目標電圧値Vtgtと移動平均値Vtgtとの差が変更閾値Vch未満であると判断した場合、発光光量を変化させることなくS150の処理に戻る。変更閾値Vchは本実施例1では、0.1Vとした。移動平均値Vaveと目標電圧値Vtgtとの差分が変更閾値Vch以上出ない場合に発光光量を変化させないように構成することで、発光素子51の光量の変更頻度を低減し、光量を収束し易いように設計している。
If the
中間転写ベルト8の表面の正反射光強度は、ベルトの表面状態のムラ等の影響だけでなく、色ずれ検出センサ41に対向する二次転写対向ローラ10の表面状態による影響やベルト上の傷の影響等も受ける。それらの影響を低減するために、移動平均を利用した反射光強度のフィルタは有効である。中間転写ベルト8の表面状態のムラの周波数は比較的低いので、移動平均により高周波成分を除去してもそれによる影響は少ない。
The intensity of the regular reflection light on the surface of the
この色ずれ補正制御を色ずれ検出用のテストパターン像の検出と並行して繰り返し実行することで、受光素子52が検出する中間転写ベルト8の表面(テストパターン像のない部分)の検出値の電圧レベルを平坦化することができる。本実施例1では移動平均を利用した計算手法によりテストパターン像の検出値を正反射光強度からフィルタしたが、ローパスフィルタなどの回路によりテストパターン像の検出値の除去を実現してもよい。
By repeatedly executing this color misregistration correction control in parallel with the detection of the test pattern image for color misregistration detection, the detection value of the surface of the intermediate transfer belt 8 (the portion without the test pattern image) detected by the
S111で、S110の光量調整のフィードバック制御と共に、プリンタ制御部101はY、M、C、Kの4色すべてのテストパターン像の検出を行う。S112で、プリンタ制御部101は、色ずれ検出の終了タイミングで発光素子51を消灯する。S113で、プリンタ制御部101は、中間転写ベルト8の回動を停止させる。S114で、プリンタ制御部101は、テストパターン像の検出結果、すなわち重心位置のずれに基づき色ずれ量の計算を行い、コントローラ103に色ずれ量を報知して画像補正を行う。
In S111, along with the feedback control of the light amount adjustment in S110, the
<実施例1の効果>
本実施例1のレーザプリンタ30によれば、中間転写ベルト8からの正反射光強度にムラがある場合であっても、色ずれ検出用のテストパターン像の検出に際して正反射光強度のムラを抑えることができ、安定して精度よく色ずれ検出を行うことができる。また、中間転写ベルト表面からの正反射光強度が過大になってしまったり、過小になってしまってコンパレータ閾値レベルに近い値となってしまうことも防止することができる。中間転写ベルト表面からの正反射強度に多少のムラがあっても光量調整により安定かつ高精度な色ずれ検出が実現できるので、従来に比較して中間転写ベルトの材質や表面コーティング手法の選択の自由度を増大させることができる。
<Effect of Example 1>
According to the
なお、本実施例1において、「中間転写ベルトの表面からの正反射光」とは、中間転写ベルトにおける「テストパターン像が形成されていない部分」からの正反射光を意味する。必ずしも、中間転写ベルトの最外表面からの反射光のみを意味するものでなく、中間転写ベルトの内部層からの反射光やそれと最外表面での反射光との干渉光をも含む趣旨である。 In the first exemplary embodiment, “regular reflection light from the surface of the intermediate transfer belt” means regular reflection light from “a portion where the test pattern image is not formed” on the intermediate transfer belt. It does not necessarily mean only reflected light from the outermost surface of the intermediate transfer belt, but also includes reflected light from the inner layer of the intermediate transfer belt and interference light between the reflected light and the reflected light on the outermost surface. .
以上、本実施例によれば、中間転写ベルト等の像担持体からの反射光強度にムラがある場合でも、安定して精度よく色ずれ検出を行うことができる。 As described above, according to this embodiment, even when there is unevenness in the intensity of reflected light from an image carrier such as an intermediate transfer belt, color misregistration can be detected stably and accurately.
以下、実施例2について説明する。実施例2の画像形成装置の構成、制御システムの概略構成は実施例1と同様であるため説明を省略し、同様の符号を用いて以下に説明する。本実施例2では、色ずれ補正制御を実行する前に、中間転写ベルト8の表面の正反射光強度を一周分記憶しておく。そして、色ずれ補正制御の実行中は、記憶済みの正反射光強度に基づき発光素子51の光量を逐次調整し、色ずれ補正制御実行中における中間転写ベルト8からの正反射光強度のムラを低減する。
Example 2 will be described below. Since the configuration of the image forming apparatus and the schematic configuration of the control system of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the description will be given below using the same reference numerals. In the second embodiment, the intensity of regular reflection light on the surface of the
<色ずれ補正制御における光量調整>
本実施例2での色ずれ補正制御のプロセスを、図6のフローチャート及び図7のタイミングチャートを用いて説明する。以下、本実施例2の色ずれ補正制御について、色ずれ検出センサ41Lを対象に説明するが、色ずれ補正制御においては、プリンタ制御部101は色ずれ検出センサ41Rについても同様の制御を実施する。
<Light amount adjustment in color misregistration correction control>
The process of color misregistration correction control in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and the timing chart of FIG. Hereinafter, the color misregistration correction control according to the second embodiment will be described with respect to the color
S200で、プリンタ制御部101は発光素子51の消灯中における受光素子52の出力電位(以下、暗電位Vd)を測定する。S201で、プリンタ制御部101は色ずれ補正制御における発光素子51の初期光量Piniを決定する。初期光量Piniの決定手順は以下の通りである。すなわち、プリンタ制御部101はPWM信号のデューティーを0%から0.5%ずつ大きくしつつ、受光素子52の出力電圧を確認し、受光素子52の出力電圧が2.5Vを超えたときの発光素子51の光量を初期光量Piniとする。
In step S <b> 200, the
2.5Vという出力電圧値は、副走査方向における中間転写ベルト8の表面の反射光強度として想定される振れ幅の最大値を考慮して決定される。そして、検出可能な最大電圧としての3.3Vとコンパレータ閾値としての1.2Vの両方に対して十分なマージンを有する電圧として2.5Vの値を採用している。また、PWM信号のデューティーを0%から大きくしていく中で、受光素子52の出力電圧が暗電位Vdから変化し始めたデューティーに対応する光量を光量切片P0として記憶しておく。
The output voltage value of 2.5 V is determined in consideration of the maximum value of the fluctuation width assumed as the reflected light intensity on the surface of the
S202で、プリンタ制御部101は中間転写ベルト8を回動開始する。また、S203で、プリンタ制御部101は、S201で決定した初期光量Piniで発光素子51を点灯させる。S204で、発光素子51の発光強度が安定するまで所定時間(例えば、5秒)待つ。プリンタ制御部101は、中間転写ベルト8の側縁近傍に配置された周長検知マーク43が周長検知センサ42によって検知されるまで待機する。S205で、周長検知センサ42がタイミングT202(図3(a)参照)において周長検知マークを検知したら、以下、S210及びS211の処理に移行する。
In step S <b> 202, the
S210で、周長検知マーク43の検知の後、プリンタ制御部101は中間転写ベルト8の表面の正反射光強度の10bitA/D値を10ms周期で順次記憶していく。プリンタ制御部101は、周長検知マーク43を検知するタイミングT202を0として、10msごとに1インクリメントするカウンタを用意し、そのカウンタ値が1進むごとに正反射光強度N[m]を記憶していく。正反射光強度N[m]の記憶は、中間転写ベルト8の一周分(タイミングT204まで)について行う。S210の処理と共に、S211で、プリンタ制御部101は、周長検知マーク43を検知するタイミングT202を基準として、予め定められているTOP信号の出力タイミングになったかどうかを判断する。S211で、プリンタ制御部101は、TOP信号の出力タイミングではないと判断した場合、S211の処理を繰り返す。図7に示すように、タイミングT202〜T204の間では、発光素子51の発光強度が一定なので、中間転写ベルト8の正反射光強度は強度ムラを生じている。
In S210, after the detection of the
S211で、プリンタ制御部101は、TOP信号の出力タイミングであると判断した場合、S212で、TOP信号をコントローラ103に出力する。コントローラ103はTOP信号に同期して、色ずれ検出用のテストパターン像を生成するためのビデオ信号をプリンタ制御部101に送信する。それにより、画像形成部5でのテストパターン像の形成が行われる。なお、周長検知センサ42が次回の周長検知マーク43を検知した後に、色ずれ検出用のテストパターン像が受光素子52の検出範囲に到達するタイミングとなるように、TOP信号の出力タイミングを予め決定しておく。
If the
S213で、プリンタ制御部101は、ベルト周回後にタイミングT204において周長検知センサ42により周長検知マーク43を再度検知する。S220で、S210で記憶済みの中間転写ベルト8の表面の正反射光強度と初期光量Piniとに基づいて、発光素子51の光量調整を行う。発光素子51の光量調整を行うことにより、図7のタイミングチャートのタイミングT204〜T205に示すように、テストパターン像検出中における中間転写ベルト8からの正反射光量のムラが低減されている。
In step S213, the
本実施例2では図6(b)のフローチャートに示す方法を用いて発光光量を調整する。周長検知センサ42により周長検知マーク43を検知するタイミングT202を0として、10msごとに1インクリメントするカウンタmを用意する。S230で、プリンタ制御部101は、タイマーを参照することにより10ms経過したか否かを判断し、10ms経過していないと判断した場合はS230の処理を繰り返す。S230で、プリンタ制御部101は、10ms経過したと判断した場合、S231で、カウンタmの値を1つインクリメントする。プリンタ制御部101は、カウンタ値mに対応する中間転写ベルト8からの正反射光強度をN[m]とする。プリンタ制御部101は、S232で、現在のカウンタ値mを含み直近の10個、すなわち、m−9からmまでのカウンタ値に対応する正反射光強度(N[m]〜N[m−9])の移動平均値Vaveを計算する。
In the second embodiment, the amount of emitted light is adjusted using the method shown in the flowchart of FIG. A counter m that increments by 1 every 10 ms is prepared with the timing T202 at which the
S233で、プリンタ制御部101は、移動平均値Vaveと最初に測定した暗電位Vd、初期光量Pini、光量切片P0に基づき、以下計算式で光量Padjを計算する。Vtgtは受光強度2.5Vに相当するA/D値である。
Padj=P0+(Pini−P0)×(Vtgt−Vd)/(Vave−Vd)・・・(数式1)
S234で、プリンタ制御部101は、発光素子51の発光光量を、上述の数式1で算出された光量に変更する。
In step S233, the
Padj = P0 + (Pini−P0) × (Vtgt−Vd) / (Vave−Vd) (Equation 1)
In step S <b> 234, the
S220の光量調整を行いつつS221で、プリンタ制御部101はY、M、C、Kの4色すべてのテストパターン像の検出を行う。S222〜S224の処理は、図4のS112〜S114の処理と同様であるため、説明を省略する。
In step S221, the
<実施例2の効果>
実施例2では、色ずれ補正制御に先立って別プロセスとして中間転写ベルト8の正反射光強度のムラを低減する制御プロセスを実行するので、より一層高精度に発光素子51の発光光量の調整を行うことができる。また、実施例2では、中間転写ベルト8上にテストパターン像が間断なく多数配置された場合であっても、テストパターン像の検出の前に中間転写ベルト8からの反射光強度を検出しているため、精度の高い発光光量の調整が可能である。
<Effect of Example 2>
In the second embodiment, prior to color misregistration correction control, a control process for reducing unevenness of the regular reflection light intensity of the
以上、本実施例2によれば、中間転写ベルト等の像担持体からの反射光強度にムラがある場合でも、安定して精度よく色ずれ検出を行うことができる。 As described above, according to the second embodiment, even when the reflected light intensity from the image carrier such as the intermediate transfer belt is uneven, the color misregistration can be detected stably and accurately.
以下、実施例3について説明する。実施例3の装置の構成は、プリンタ制御部101を除き大略実施例1と同様である。なお、実施例1と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。実施例1では、プリンタ制御部101が、発光素子51の光量を調整しているが、実施例3では、プリンタ制御部101が、受光素子52のゲイン(受光感度)を調整する。
Example 3 will be described below. The configuration of the apparatus according to the third embodiment is substantially the same as that of the first embodiment except for the
図8(a)は、実施例3を説明するフローチャートである。図8(a)のフローチャートにおいて、S301〜S304のステップは、実施例1のS101〜104のステップと同様である。S310で、プリンタ制御部(調整手段)101はTOP信号を出力した後、中間転写ベルト8の表面の反射光強度に基づき受光素子52のゲイン(受光感度)を調整するフィードバック制御を行う。ただし、テストパターン像からの反射光強度は中間転写ベルト8の表面からの反射光強度より低いため、テストパターン像からの反射光強度に合わせて受光素子52のゲインを調整すると検出光量は過剰に向上してしまう。そのため、テストパターン像が検出範囲を通過する際の反射光強度変動をフィルタにより除去した上で、上述のフィードバック制御を行う。フィルタとしては、例えば移動平均を用いた演算処理やローパスフィルタ等の手法を用いることができる。移動平均を用いた演算処理やローパスフィルタ等の手法については、実施例1で説明したものと同様の手法を用いることができるので、説明を省略する。
FIG. 8A is a flowchart for explaining the third embodiment. In the flowchart of FIG. 8A, steps S301 to S304 are the same as steps S101 to S104 of the first embodiment. In step S <b> 310, the printer control unit (adjusting unit) 101 outputs a TOP signal, and then performs feedback control for adjusting the gain (light receiving sensitivity) of the
S311で、S310のゲイン調整のフィードバック制御と共に、プリンタ制御部101はY、M、C、Kの4色すべてのテストパターン像の検出を行う。S312〜S314のステップについては、実施例1のS112〜S114のステップと同様であるので説明を省略する。
In step S311, along with the feedback control for gain adjustment in step S310, the
なお、実施例3においては、受光素子52により受光された中間転写ベルト8の表面からの反射光強度が増加した場合に受光素子52のゲインを低減させ、かつ、その反射光強度が減少した場合に受光素子52のゲインを増大させることが好ましい。また、この実施例3においても実施例2のような方法を採用することも可能である。すなわち、色ずれ補正制御を実行する前に、予め中間転写ベルト8の表面の正反射光強度を一周分記憶しておく。そして、記憶済みの正反射光強度に基づき受光素子52のゲインを逐次調整し、色ずれ補正制御実行中における中間転写ベルト8からの正反射光強度のムラを低減することもできる。
In the third embodiment, when the intensity of reflected light from the surface of the
<実施例3の効果>
実施例3では、受光素子52のゲインを調整することにより、実施例1又は実施例2と同様の効果を得ることができる。本実施例3によれば、中間転写ベルト等の像担持体からの反射光強度にムラがある場合でも、安定して精度よく色ずれ検出を行うことができる。
<Effect of Example 3>
In the third embodiment, the same effect as that of the first or second embodiment can be obtained by adjusting the gain of the
以下、実施例4について説明する。実施例4の装置の構成は、プリンタ制御部101を除き大略実施例1と同様である。なお、実施例1と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。実施例1では、プリンタ制御部101が、発光素子51の光量を調整しているが、実施例4では、プリンタ制御部101が、受光素子52の検出強度を調整する。ここで、「検出強度の調整」とは、受光素子52での検出結果をA/D変換した後の出力値としての検出結果に対し、所定数を加減乗除する等の補正を行うことを意味する。
Hereinafter, Example 4 will be described. The configuration of the apparatus of the fourth embodiment is substantially the same as that of the first embodiment except for the
図8(b)は、実施例4を説明するフローチャートである。図8(b)のフローチャートにおいて、S401〜S404のステップは、実施例1のS101〜104のステップと同様である。S410で、プリンタ制御部(補正手段)101はTOP信号を出力した後、中間転写ベルト8の表面の反射光強度に基づき受光素子52の検出結果としての出力値を調整するフィードバック制御を行う。ただし、テストパターン像からの反射光強度は中間転写ベルト8の表面からの反射光強度より低いため、テストパターン像からの反射光強度に合わせて受光素子52の出力値を調整すると他の部分の出力値が過剰に大きくなってしてしまう。そのため、テストパターン像が検出範囲を通過する際の反射光強度変動をフィルタにより除去した上で、上述のフィードバック制御を行う。フィルタとしては、例えば移動平均を用いた演算処理やローパスフィルタ等の手法を用いることができる。移動平均を用いた演算処理やローパスフィルタ等の手法については、実施例1で説明したものと同様の手法を用いることができるので、説明を省略する。
FIG. 8B is a flowchart for explaining the fourth embodiment. In the flowchart of FIG. 8B, the steps S401 to S404 are the same as the steps S101 to 104 of the first embodiment. In step S <b> 410, the printer control unit (correction unit) 101 outputs a TOP signal, and then performs feedback control to adjust the output value as the detection result of the
S411で、S410の出力値調整のフィードバック制御と共に、プリンタ制御部101はY、M、C、Kの4色すべてのテストパターン像の検出を行う。S412〜S414のステップについては、実施例1のS112〜S114のステップと同様であるので説明を省略する。
In step S411, along with the feedback control for output value adjustment in step S410, the
なお、実施例4においては、受光素子52により受光された中間転写ベルト8の表面からの反射光強度が増加した場合に受光素子52の出力値を低減させ、かつ、その反射光強度が減少した場合に受光素子52の出力値を増加させることが好ましい。また、この実施例4においても実施例2のような方法を採用することも可能である。すなわち、色ずれ補正制御を実行する前に、予め中間転写ベルト8の表面の正反射光強度を一周分記憶しておく。そして、記憶済みの正反射光強度に基づき受光素子52の出力値を逐次調整し、色ずれ補正制御実行中における中間転写ベルト8からの正反射光強度のムラを低減することもできる。
In Example 4, when the intensity of reflected light from the surface of the
<実施例4の効果>
実施例4では、受光素子52の出力値を調整することにより、実施例1又は実施例2と同様の効果を得ることができる。また、増幅回路による調整でなく、A/D変換後のデジタルを調整することができる。本実施例4によれば、中間転写ベルト等の像担持体からの反射光強度にムラがある場合でも、安定して精度よく色ずれ検出を行うことができる。
<Effect of Example 4>
In the fourth embodiment, the same effect as that of the first or second embodiment can be obtained by adjusting the output value of the
[他の実施例]
なお、中間転写ベルトの一周の中で色ずれ検出用のテストパターン像と濃度検出用のパターン像とを形成するような画像形成装置においても、テストパターン像が配置された位置に限定して本発明の光量調整のプロセスを実行することが可能である。また、実施例1〜4では、中間転写ベルト8を有する画像形成装置について述べたが、感光ドラムの上に形成されたトナー像を転写材に直接転写する方式を採用した画像形成装置にも本発明を適用することができる。すなわち、中間転写ベルトを転写材搬送ベルト(記録材担持体)に置き換え、この転写材搬送ベルト(像担持体)に対して本発明の光量調整のプロセスを適用することができる。転写材搬送ベルトを用いる画像形成装置においては、給搬送手段により搬送された転写材が、転写手段によって転写材上にトナー像が転写される位置まで転写材搬送ベルトによって搬送される。転写材搬送ベルトで搬送中の転写材の上に、各色に対応する感光ドラムの上に形成された各色の色成分に対応するトナー像が転写される。以上、他の実施例においても、中間転写ベルト等の像担持体からの反射光強度にムラがある場合でも、安定して精度よく色ずれ検出を行うことができる。
[Other embodiments]
Even in an image forming apparatus that forms a test pattern image for color misregistration detection and a pattern image for density detection in one rotation of the intermediate transfer belt, the present invention is limited to the position where the test pattern image is arranged. It is possible to carry out the light intensity adjustment process of the invention. In the first to fourth embodiments, the image forming apparatus having the
5、5Y、5M、5C、5K 画像形成部(画像形成手段)
8 中間転写ベルト(像担持体)
30 レーザプリンタ(画像形成装置)
41、41R、41L 色ずれ検出センサ(検出手段)
44L、44R 色ずれ検出用トナー像(色ずれ補正用のトナー像)
51 発光素子(発光手段)
52 受光素子(受光手段)
101 プリンタ制御部(調整手段)
5, 5Y, 5M, 5C, 5K Image forming unit (image forming means)
8 Intermediate transfer belt (image carrier)
30 Laser printer (image forming device)
41, 41R, 41L Color shift detection sensor (detection means)
44L, 44R Color misregistration detection toner images (color misregistration correction toner images)
51 Light emitting element (light emitting means)
52 Light receiving element (light receiving means)
101 Printer control unit (adjustment means)
Claims (10)
各々が感光ドラムを有し、各々の感光ドラムの上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、
前記感光ドラムの上のトナー像が転写される像担持体と、
前記像担持体に向けて光を発光する発光手段及び前記像担持体からの反射光を受光する受光手段を有し、前記像担持体の上に形成された色ずれ補正用のトナー像を検出する検出手段と、
前記色ずれ補正用のトナー像を検出する際に、前記受光手段により受光された前記像担持体の複数の位置からの反射光の強度に基づき、前記像担持体の複数の夫々の位置に応じて前記発光手段による光の発光強度を調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus,
A plurality of image forming means each having a photosensitive drum and forming a toner image on each photosensitive drum;
An image carrier to which a toner image on the photosensitive drum is transferred;
A light emitting means for emitting light toward the image carrier and a light receiving means for receiving reflected light from the image carrier, and detecting a toner image for color misregistration correction formed on the image carrier. Detecting means for
When detecting the toner image for color misregistration correction, depending on the plurality of positions of the image carrier based on the intensity of reflected light from the plurality of positions of the image carrier received by the light receiving means. Adjusting means for adjusting the light emission intensity of the light emitted by the light emitting means.
前記感光ドラムの上の各色に対応するトナー像を前記転写材の上に転写する転写手段と、を更に有し、
前記像担持体が、前記像担持体の上に転写された前記トナー像を前記給搬送手段によって搬送された前記転写材へと前記転写手段により転写するための中間転写ベルト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。 A feeding and conveying means for conveying the transfer material;
Transfer means for transferring a toner image corresponding to each color on the photosensitive drum onto the transfer material;
The image carrier is an intermediate transfer belt for transferring the toner image transferred onto the image carrier to the transfer material conveyed by the feeding and conveying unit by the transfer unit. The image forming apparatus according to claim 1.
前記感光ドラムの上の各色に対応するトナー像を前記転写材の上に転写する転写手段と、を更に有し、
前記像担持体が、前記給搬送手段によって搬送された前記転写材を前記転写手段により前記トナー像を転写する位置まで搬送する転写材搬送ベルト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。 A feeding and conveying means for conveying the transfer material;
Transfer means for transferring a toner image corresponding to each color on the photosensitive drum onto the transfer material;
2. The image according to claim 1, wherein the image carrier is a transfer material conveyance belt that conveys the transfer material conveyed by the feeding and conveying unit to a position where the transfer unit transfers the toner image. Forming equipment.
前記受光手段により受光された前記像担持体からの反射光の強度が増加した場合に前記発光手段による光の発光強度を減少させ、かつ、前記受光手段により受光された前記像担持体からの反射光の強度が減少した場合に前記発光手段による光の発光強度を増加させることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の画像形成装置。 The adjusting means includes
When the intensity of the reflected light from the image carrier received by the light receiving means increases, the light emission intensity by the light emitting means is reduced, and the reflection from the image carrier received by the light receiving means 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the light intensity decreases, the light emission intensity of the light emitting unit is increased. 5.
前記周長検知マークを検知するための周長検知手段と、を更に有することを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の画像形成装置。 In order to detect the rotational position of the image carrier in the form of an endless belt, a circumference detection mark disposed near a side edge of the image carrier;
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a circumference detection unit for detecting the circumference detection mark.
各々が感光ドラムを有し、各々の感光ドラムの上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、
前記感光ドラムの上のトナー像が転写される像担持体と、
前記像担持体に向けて光を発光する発光手段及び前記像担持体からの反射光を受光する受光手段を有し、前記像担持体の上に形成された色ずれ補正用のトナー像を検出する検出手段と、
前記色ずれ補正用のトナー像を検出する際に、前記受光手段により受光された前記像担持体の複数の位置からの反射光の強度に基づき、前記像担持体の複数の夫々の位置に応じて前記受光手段の受光感度を調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus,
A plurality of image forming means each having a photosensitive drum and forming a toner image on each photosensitive drum;
An image carrier to which a toner image on the photosensitive drum is transferred;
A light emitting means for emitting light toward the image carrier and a light receiving means for receiving reflected light from the image carrier, and detecting a toner image for color misregistration correction formed on the image carrier. Detecting means for
When detecting the toner image for color misregistration correction, depending on the plurality of positions of the image carrier based on the intensity of reflected light from the plurality of positions of the image carrier received by the light receiving means. And an adjusting means for adjusting the light receiving sensitivity of the light receiving means.
各々が感光ドラムを有し、各々の感光ドラムの上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、
前記感光ドラムの上のトナー像が転写される像担持体と、
前記像担持体に向けて光を発光する発光手段及び前記像担持体からの反射光を受光する受光手段を有し、前記像担持体の上に形成された色ずれ補正用のトナー像を検出する検出手段と、
前記色ずれ補正用のトナー像を検出する際に、前記受光手段により受光された前記像担持体の複数の位置からの反射光の強度に基づき、前記像担持体の複数の夫々の位置に応じて前記受光手段による光の検出結果を補正する補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus,
A plurality of image forming means each having a photosensitive drum and forming a toner image on each photosensitive drum;
An image carrier to which a toner image on the photosensitive drum is transferred;
A light emitting means for emitting light toward the image carrier and a light receiving means for receiving reflected light from the image carrier, and detecting a toner image for color misregistration correction formed on the image carrier. Detecting means for
When detecting the toner image for color misregistration correction, depending on the plurality of positions of the image carrier based on the intensity of reflected light from the plurality of positions of the image carrier received by the light receiving means. An image forming apparatus comprising: a correcting unit that corrects a light detection result by the light receiving unit.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020034770A (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
JP2021092433A (en) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | コニカミノルタ株式会社 | Image formation apparatus and glossiness measuring method |
-
2014
- 2014-11-10 JP JP2014228078A patent/JP2016090927A/en active Pending
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