JP2019086669A - Image forming apparatus, method for controlling color shift in image forming apparatus, and program - Google Patents

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雅之 平野
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Abstract

To provide an apparatus that can prevent erroneous detection of the amount of color shift, when setting a threshold voltage for binarization different for every color in color shift detection control, and the relationship between color shift detection patterns and the timing to switch a threshold voltage is broken down.SOLUTION: When the relationship between color shift detection patterns and the timing to switch a threshold voltage is broken down, the image forming apparatus detects the occurrence of an error in color shift detection, and prevents a reduction in accuracy of color shift correction due to the erroneous detection. When an instruction to switch the threshold voltage is issued while a binarization signal is in a high level, the image forming apparatus determines that switching of the threshold voltage is executed during detection of the color shift detection patterns.SELECTED DRAWING: Figure 13

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の複数色の画像形成部を備える画像形成装置において各色の色ずれを抑制する制御に関する。   The present invention relates to control for suppressing color misregistration of each color in an image forming apparatus including an image forming unit of plural colors such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

電子写真方式の画像形成装置ではイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色について、それぞれ、帯電、露光、現像、転写という電子写真プロセスを経て画像を形成し、それらを重ね合わせてカラー画像を得るタンデム方式のものがある。タンデム方式では一度に印刷を行うため、印刷速度が高速という利点がある反面、紙送りと画像形成のタイミングを正確に制御しないと色ずれが生じてしまうという欠点も持つ。
この欠点に対し中間転写ベルト等に色ずれを検出するための色ずれ検出用パターンを形成し、この色ずれ検出用パターンを光学センサ等で検出し、検出タイミングで各色間のずれ量(色ずれ量)を算出する方式が一般的に画像形成装置において用いられている。
In an electrophotographic image forming apparatus, an image is formed for each of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) colors through an electrophotographic process of charging, exposure, development, and transfer. There is a tandem type that superimposes them to obtain a color image. In the tandem method, printing is performed at one time, and thus there is an advantage that the printing speed is high, but there is also a disadvantage that color misregistration will occur unless the timing of sheet feeding and image formation is accurately controlled.
In response to this defect, a color misregistration detection pattern for detecting color misregistration is formed on the intermediate transfer belt etc., and this color misregistration detection pattern is detected by an optical sensor etc. A method of calculating the amount) is generally used in an image forming apparatus.

図3(a)〜(f)は色ずれ検出用パターンとパターン位置検出用の光学センサ(色ずれ検出センサ)の出力との関係を示す図である。(a)、(d)は色ずれ検出用パターンを水平方向から見た様子で、トナーが中間転写ベルト上に積載している状態を示している。(b)、(e)は色ずれ検出センサの出力信号、(c)、(f)はその出力信号を(b)−1〜(b)−3、(e)−1〜(e)−3の閾値電圧で2値化した信号を示している。色ずれ検出センサの出力波形からパターン位置情報を取得する場合、波形を2値化し、その2値化波形の立ち上がりエッジと立下りエッジとの中間点をパターン位置として取得するのが一般的である。
図3(a)のように濃度(トナー載り量)が均一なパターンを読み取った場合の光学センサの出力は図3(b)のように左右対称な波形となる。このとき2値化する閾値電圧の位置が信号振幅に対して75%の位置((b)−1)、50%の位置((b)−2)、25%の位置((b)−3)のように変化した場合、2値化波形はそれぞれ(c)−1、(c)−2、(c)−3のようになる。そこから求まるパターン位置は(c)−reg−1、(c)−reg−2、(c)−reg−3となり、閾値電圧が変動しても検出されるパターン位置は変わらないことがわかる。
FIGS. 3A to 3F are diagrams showing the relationship between the color misregistration detection pattern and the output of an optical sensor (color misregistration detection sensor) for pattern position detection. (A) and (d) show a state in which toner is stacked on the intermediate transfer belt in a state where the color misregistration detection pattern is viewed from the horizontal direction. (B) and (e) are output signals of the color misregistration detection sensor, and (c) and (f) are output signals of (b) -1 to (b) -3 and (e) -1 to (e)- The signal binarized with the threshold voltage of 3 is shown. When pattern position information is acquired from the output waveform of the color misregistration detection sensor, it is general to binarize the waveform and acquire an intermediate point between the rising edge and the falling edge of the binarized waveform as a pattern position. .
The output of the optical sensor when a pattern having a uniform density (toner application amount) is read as shown in FIG. 3A has a symmetrical waveform as shown in FIG. 3B. At this time, the position of the threshold voltage to be binarized is 75% of the signal amplitude ((b) -1), 50% of the position ((b) -2), 25% of the position ((b) -3) When it changes like ()), a binarized waveform will become like (c) -1, (c) -2, (c) -3, respectively. The pattern positions obtained therefrom are (c) -reg-1, (c) -reg-2, and (c) -reg-3. It can be seen that the detected pattern position does not change even if the threshold voltage changes.

一方、図3(d)のように色ずれ検出用パターンの濃度(トナー載り量)が不均一だった場合、図3(e)のように非対称な波形となる。そのため、2値化する閾値電圧の位置が信号振幅に対して同様に75%〜25%((e)−1、(e)−2、(e)−3)で変化した場合、(f)−reg−1、(f)−reg−2、(f)−reg−3で示すようにパターン検出位置が変動する。つまり波形に対する閾値電圧の位置に応じて検出誤差が生じる。   On the other hand, when the density (toner coverage) of the color misregistration detection pattern is nonuniform as shown in FIG. 3D, the waveform is asymmetric as shown in FIG. 3E. Therefore, when the position of the threshold voltage to be binarized similarly changes 75% to 25% ((e) -1, (e) -2, (e) -3) with respect to the signal amplitude, (f) The pattern detection position changes as indicated by -reg-1, (f) -reg-2, and (f) -reg-3. That is, a detection error occurs depending on the position of the threshold voltage with respect to the waveform.

このため、特許文献1では、信号振幅が図4に示すように例えばVa、Vbと変わったとしても、閾値電圧Vthを一律の割合(図4の場合、振幅に対して50%の位置)になるように制御することで波形非対称による検出誤差を抑える技術が提案されている。このような方法で信号振幅に応じて閾値電圧を変えることで、波形非対称による検出誤差を抑えることが可能となる。   For this reason, in Patent Document 1, even if the signal amplitude changes to, for example, Va or Vb as shown in FIG. 4, the threshold voltage Vth is at a uniform ratio (50% of the amplitude in FIG. 4). There has been proposed a technique for suppressing detection errors due to waveform asymmetry by performing control as described above. By changing the threshold voltage in accordance with the signal amplitude in this manner, it is possible to suppress detection errors due to waveform asymmetry.

特開2013−25184号公報JP, 2013-25184, A

しかしながら、図5のように各色間の色ずれ検出用パターンと閾値電圧切換えタイミングの関係性が崩れると、色ずれ検出センサのセンサ出力を立上りと立下りとで異なる閾値電圧で2値化してしまい、色ずれ検出用パターンの検出位置に誤差を生じてしまう。具体的には、左右対称かつ色ずれ検出センサのセンサ出力を立上りと立下りともに同じ閾値電圧で2値化した場合、先に図3を用い説明したように閾値電圧25%〜75%のように変動したとしてもパターンの検出位置に誤差は生じない。しかし立ち上がりと立下りとで異なる閾値電圧で2値化した場合、図6で示すように検出誤差が生じる。
図6は、6−(b)が色ずれ検出センサのセンサ出力、(c)−6−1が立ち上がりと立下りとで同じ閾値電圧で2値化された信号、(c)−6−2が立ち上がりと立下りとで異なる閾値電圧で2値化された信号である。そして、(c)−reg−6−1、(c)−reg−6−2がそれぞれの2値化された信号から算出された検出位置となっている。ここで、(c)−reg−6−1は本来検知したい検知位置であるが、(c)−reg−6−2は検知誤差reg−errorだけずれた検知位置となっている。つまり立ち上がりと立下りとで異なる閾値電圧で2値化した場合、波形非対称のときと対称のときいずれにおいても検知誤差が生じてしまう。
However, as shown in FIG. 5, when the relationship between the color misregistration detection pattern between each color and the threshold voltage switching timing is broken, the sensor output of the color misregistration detection sensor is binarized with different threshold voltages for rising and falling. An error occurs in the detection position of the color misregistration detection pattern. Specifically, when the sensor output of the left-right symmetrical and color misregistration detection sensor is binarized with the same threshold voltage for both rising and falling, the threshold voltage may be 25% to 75% as described above with reference to FIG. There is no error in the detected position of the pattern even if it fluctuates to. However, when binarization is performed with different threshold voltages for rising and falling, a detection error occurs as shown in FIG.
In FIG. 6, 6- (b) is a sensor output of the color misregistration detection sensor, (c) -6-1 is a signal binarized with the same threshold voltage at the rise and fall, (c) -6-2 Is a signal binarized with different threshold voltages at the rise and fall. Then, (c) -reg-6-1 and (c) -reg-6-2 are detection positions calculated from respective binarized signals. Here, (c) -reg-6-1 is a detection position that is originally desired to be detected, but (c) -reg-6-2 is a detection position shifted by a detection error reg-error. That is, when binarization is performed with different threshold voltages for rising and falling, a detection error occurs in both of the case of waveform asymmetry and the case of symmetry.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものである。本発明は色ずれの検知誤差を防止することができる仕組みを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a mechanism capable of preventing a color shift detection error.

本発明は、それぞれに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記トナー像の色ずれを検出するための色ずれ検出用パターンを像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記トナー像もしくは前記像担持体表面に光を照射する発光部と、前記トナー像もしくは前記像担持体からの反射光を受光して前記反射光の光量に応じた出力レベルを有する受光検知信号を出力する受光部を備える検出手段と、前記受光検知信号をある閾値電圧で2値化する2値化手段と、前記閾値電圧を第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整する閾値電圧調整手段と、を有し、前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングと、前記タイミングにおける前記2値化された受光検知信号の値と、を関連づける判定手段を備えることを特徴とする画像形成装置である。   The present invention comprises a plurality of image forming means for forming toner images of different colors, and a pattern forming means for forming color misregistration detection patterns for detecting color misregistration of the toner images on an image carrier. A light emitting portion for emitting light to the toner image or the surface of the image carrier, and a light reception detection signal having an output level corresponding to the light amount of the reflected light by receiving the reflected light from the toner image or the image carrier A detection unit having a light receiving unit for outputting, a binarization unit for binarizing the light reception detection signal with a certain threshold voltage, and a threshold for adjusting the threshold voltage from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color Determining means for associating the timing to be adjusted from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color and the value of the binarized light reception detection signal at the timing; Equipped with It is an image forming apparatus according to claim.

色ずれ検出用パターン間と閾値電圧の切換えタイミングの関係が崩れた場合にあっても、色ずれ検知誤差が発生していることを検出し、誤検知による色ずれ補正精度低下を抑制する。   Even when the relationship between the color misregistration detection patterns and the switching timing of the threshold voltage is broken, it is detected that a color misregistration detection error has occurred, and the decrease in color misregistration correction accuracy due to false detection is suppressed.

本発明の画像形成装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の色ずれ検出センサの模式図である。It is a schematic diagram of the misregistration detection sensor of this invention. 色ずれ検出用パターンと各種信号の説明図であるIt is an explanatory view of a color shift detection pattern and various signals. 色ずれ検出センサのセンサ出力と閾値電圧の説明図である。It is explanatory drawing of the sensor output and threshold voltage of a color shift detection sensor. 色ずれ検出センサのセンサ出力と閾値電圧の説明図である。It is explanatory drawing of the sensor output and threshold voltage of a color shift detection sensor. 閾値電圧切換えタイミングエラーによる検知誤差を説明する図である。It is a figure explaining the detection error by the threshold voltage switching timing error. 本発明の画像形成装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the image forming apparatus of the present invention. 本発明の色ずれ検出用パターンと2値化信号の概略図である。It is the schematic of the pattern for color misregistration detection of this invention, and a binarization signal. 本発明の閾値電圧設定用パターンとボトムホールド出力の概略図である。It is the schematic of the pattern for threshold voltage setting of this invention, and a bottom hold output. 実施例1において実行される閾値電圧設定シーケンスの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a threshold voltage setting sequence executed in the first embodiment. 実施例1において実行される色ずれ量検出シーケンスの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a color shift amount detection sequence executed in the first embodiment. 実施例1において実行されるエッジ検出シーケンスの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of an edge detection sequence performed in the first embodiment. 実施例1において実行される閾値電圧切換えタイミングエラー判定シーケンスの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a threshold voltage switching timing error determination sequence executed in the first embodiment. 実施例1における色ずれ検出センサのセンサ出力と閾値電圧切換えタイミングの概略図である。FIG. 6 is a schematic view of sensor output of the color misregistration detection sensor and threshold voltage switching timing in the first embodiment. 実施例2において実行される色ずれ量検出シーケンスの説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a color shift amount detection sequence executed in the second embodiment. 実施例2において実行されるエッジ検出シーケンスの説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of an edge detection sequence performed in the second embodiment. 実施例2における色ずれ検出センサのセンサ出力と閾値電圧の概略図である。FIG. 10 is a schematic view of sensor output and threshold voltage of the color misregistration detection sensor in Embodiment 2.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

図1は、本発明の実施の形態の一例である画像形成装置を説明するための概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an image forming apparatus which is an example of an embodiment of the present invention.

本発明の画像形成装置1は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する手段である像担持体2a〜2dを有する。
パターン形成手段としてのレーザ走査ユニット5a〜5dは半導体レーザを光源とする。レーザ走査ユニット5a〜5dからレーザは、像担持体2a〜2dの各表面に対して、それぞれに照射されてドラム表面に静電潜像が形成される。
像担持体2a〜2dの静電潜像は現像器7a〜7dにより現像されてトナー画像となる。各色のトナー画像は、一次転写部6a〜6dで中間転写ベルト(中間転写体)8に順次重ね合わせられる。
中間転写ベルト8は、ローラ10、11、21を介して支持搬送される。中間転写ベルト8に重ね合わせられた各色のトナー画像は、二次転写部22まで搬送されて、該二次転写部22に搬送されてくるシートに4色が一括転写される。
なお、符号3a〜3dは像担持体2a〜2dの表面を帯電させる帯電器、符号4a〜4dは像担持体2a〜2dの表面に残留するトナーを除去するクリーナ、符号12は中間転写ベルト8に残留するトナーを除去するクリーナである。
The image forming apparatus 1 of the present invention has image carriers 2a to 2d which are means for forming an image of each color of yellow, magenta, cyan and black.
The laser scanning units 5a to 5d as pattern forming means use semiconductor lasers as light sources. The laser scanning units 5a to 5d irradiate the laser to the respective surfaces of the image carriers 2a to 2d to form electrostatic latent images on the drum surfaces.
The electrostatic latent images of the image carriers 2a to 2d are developed by the developing devices 7a to 7d to form toner images. The toner images of the respective colors are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 8 at the primary transfer portions 6a to 6d.
The intermediate transfer belt 8 is supported and conveyed via the rollers 10, 11, 21. The toner images of the respective colors superimposed on the intermediate transfer belt 8 are conveyed to the secondary transfer portion 22, and the four colors are collectively transferred onto the sheet conveyed to the secondary transfer portion 22.
Reference numerals 3a to 3d denote chargers for charging the surfaces of the image carriers 2a to 2d, reference numerals 4a to 4d denote cleaners for removing toner remaining on the surfaces of the image carriers 2a to 2d, and reference numeral 12 denotes an intermediate transfer belt 8 It is a cleaner that removes the toner remaining in the

二次転写部22で4色のトナー画像が一括転写されたシートは、定着器23に搬送されて未定着のトナー画像が熱定着され、その後、排紙ローラ24を介して排紙トレイ25に排出される。
一方、シートは、給紙カセット17もしくは手差しトレイ13等から搬送路に給紙され、静電搬送手段30で横レジ位置を補正され、レジストローラ16でレジタイミングをとりつつ二次転写部22へ搬送される。
その際、給紙カセット17からシートを搬送路に給紙するためのピックアップローラ18、19、縦パスローラ20、レジストローラ16等の用紙搬送部は、高速で安定した搬送動作を実現するため、各々独立したステッピングモーターにより駆動される。
また、手差しトレイ13からシートを搬送路の給紙するためのピックアップローラ14、15等の用紙搬送部についても、同様に、各々独立したステッピングモーターにより駆動される。
The sheet on which the four color toner images have been collectively transferred by the secondary transfer unit 22 is conveyed to the fixing unit 23 and the unfixed toner image is thermally fixed, and then the sheet is conveyed to the sheet discharge tray 25 via the sheet discharge roller 24. Exhausted.
On the other hand, the sheet is fed from the sheet feeding cassette 17 or the manual feed tray 13 to the conveyance path, the lateral registration position is corrected by the electrostatic conveyance means 30, and registration timing is taken by the registration roller 16 to the secondary transfer portion 22. It is transported.
At that time, the sheet conveyance units such as the pickup rollers 18, 19 for feeding the sheet from the sheet feeding cassette 17 to the conveyance path, the vertical pass roller 20, and the registration roller 16 each realize high speed and stable conveyance operation. It is driven by an independent stepping motor.
In addition, the sheet transport units such as the pickup rollers 14 and 15 for feeding the sheet from the manual feed tray 13 are similarly driven by independent stepping motors.

また、両面印刷時には、定着器23を通過したシートは、排紙ローラ24から両面反転パス27に導かれた後、逆方向に反転搬送されて両面パス28へ搬送される。両面パス28を通過したシートは再び縦パスローラ20を通って上記同様にして二次転写部22に搬送される。
二次転写部22に搬送されたシートの裏面には、中間転写ベルト8から各色のトナー画像が一括転写され、転写後のシートは定着器23および排紙ローラ24を介して排紙トレイ25に排出される。
Further, at the time of double-sided printing, a sheet that has passed through the fixing device 23 is guided from the paper discharge roller 24 to the both-side reversing path 27 and is reversely transported in the reverse direction and transported to the both-side pass 28. The sheet having passed the duplex path 28 is conveyed again to the secondary transfer portion 22 through the longitudinal pass roller 20 in the same manner as described above.
The toner images of the respective colors are collectively transferred from the intermediate transfer belt 8 on the back surface of the sheet conveyed to the secondary transfer unit 22, and the sheet after transfer is transferred to the sheet discharge tray 25 via the fixing device 23 and the sheet discharge roller 24. Exhausted.

本発明の画像形成装置1では、中間転写ベルト8の右側に位置する像担持体2dと中間転写ベルト8の支持ローラ10との間に、色ずれ検出センサ40を配置している。色ずれ検出センサ40は、像担持体2a〜2dから中間転写ベルト8に転写された色ずれ量検出用の色ずれ検出用パターンを検出するためのもので、不図示の同期手段により駆動タイミングが制御される。色ずれ検出用パターンは、色ごとに像担持体2a〜2d等の画像形成部でトナー像として形成されて中間転写ベルト8に転写される。   In the image forming apparatus 1 of the present invention, the color misregistration detection sensor 40 is disposed between the image carrier 2 d positioned on the right side of the intermediate transfer belt 8 and the support roller 10 of the intermediate transfer belt 8. The color misregistration detection sensor 40 is for detecting a color misregistration detection pattern for detecting a color misregistration amount transferred from the image carriers 2 a to 2 d to the intermediate transfer belt 8. It is controlled. The color misregistration detection pattern is formed as a toner image in the image forming unit such as the image carriers 2 a to 2 d for each color and transferred to the intermediate transfer belt 8.

図2に示すように、検出手段としての色ずれ検出センサ40は発光部51と受光部52を有する。発光部51からの光を受けた対象物の正反射光を受光部52が検出する構成になっている。発光部51で発光された光は発光部51の対向位置にある中間転写ベルト8あるいは中間転写ベルト上の色ずれ検出用パターンに当たり、反射された光はレンズ53で集光されて受光部52に入射する。また受光部52に入射する光量に応じて受光部52の出力電位が変化する。図3で示したように色ずれ検出用パターンに比べ中間転写ベルト8の方が反射率が高いため、色ずれ検出用パターンを読み取った際のセンサ出力は電圧が下がる波形となる。
この出力波形を2値化することで色ずれ検出用パターンの各パターン位置を算出する。
As shown in FIG. 2, the misregistration detection sensor 40 as a detection unit has a light emitting unit 51 and a light receiving unit 52. The light receiving unit 52 is configured to detect regular reflection light of an object that has received light from the light emitting unit 51. The light emitted from the light emitting unit 51 hits the intermediate transfer belt 8 located at the opposite position of the light emitting unit 51 or the misregistration detection pattern on the intermediate transfer belt, and the reflected light is collected by the lens 53 and is received by the light receiving unit 52. It will be incident. Further, the output potential of the light receiving unit 52 changes in accordance with the amount of light incident on the light receiving unit 52. As shown in FIG. 3, since the intermediate transfer belt 8 has a higher reflectance than the color shift detection pattern, the sensor output when the color shift detection pattern is read has a waveform in which the voltage decreases.
The output waveform is binarized to calculate each pattern position of the color misregistration detection pattern.

次に図7を用い、本発明の画像形成装置の制御系について説明する。
色ずれ検出センサ40は上述したように色ずれ検出用パターンのセンサ出力を検知信号として出力する。そのセンサ出力は、コンパレータ72に入力され、あらかじめCPU70によって設定されていた閾値電圧で2値化される。閾値電圧はCPU70の閾値電圧調整部711から出力される。コンパレータ72により2値化された2値化信号はCPU70に入力される。
Next, the control system of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
As described above, the color misregistration detection sensor 40 outputs the sensor output of the color misregistration detection pattern as a detection signal. The sensor output is input to the comparator 72 and binarized with a threshold voltage set by the CPU 70 in advance. The threshold voltage is output from the threshold voltage adjustment unit 711 of the CPU 70. The binarized signal binarized by the comparator 72 is input to the CPU 70.

CPU70は、閾値電圧調整部711、パターン読取部712、色ずれ量算出部713を有する。閾値電圧調整部711は閾値電圧をD/Aコンバータにより生成する。
パターン読取部712は2値化された2値化信号の立上りエッジと立下りエッジを検知しタイミングを算出する。色ずれ量算出部713はパターン読取部712が算出した検知タイミングから色ずれ量を算出する。
また、ボトムホールド回路76は後に説明する閾値設定シーケンスでセンサ出力の値をサンプリングする際に用いられる。閾値電圧切換えタイミング生成部717は、閾値電圧切換え制御の際に用いられ、後述するように、所定時間Taを生成する。RAM78は一時的なデータ保存領域として用いられる。
The CPU 70 has a threshold voltage adjustment unit 711, a pattern reading unit 712, and a color shift amount calculation unit 713. The threshold voltage adjustment unit 711 generates a threshold voltage by a D / A converter.
The pattern reading unit 712 detects the rising edge and the falling edge of the binarized binarized signal and calculates the timing. The color misregistration amount calculation unit 713 calculates the color misregistration amount from the detection timing calculated by the pattern reading unit 712.
Further, the bottom hold circuit 76 is used when sampling the value of the sensor output in a threshold setting sequence described later. The threshold voltage switching timing generation unit 717 is used in threshold voltage switching control, and generates a predetermined time Ta as described later. The RAM 78 is used as a temporary data storage area.

ここで色ずれ量算出部713が行う色ずれ算出方法を説明する。
図8に、本実施例における色ずれ検出用パターンの概略図と、そのパターンを読み取った色ずれ検出センサ40からコンパレータで2値化された2値化信号を示す。2値化信号中の破線は立ち上がりエッジと立下りエッジとの中央位置を示している。
色ずれ検出用パターンは、イエローのパターン801と811、マゼンダのパターン802と812、シアンのパターン803と813、ブラックのパターン804と814から形成される。それぞれのパターンは主走査方向に対して45°傾いて形成されており、801〜804と811〜814とで傾き方向が逆になっている。またym_1、yc_1、yk_1、ym_2、yc_2、yk_2は本実施例において基準色であるイエローのパターンと他色のパターンの検出信号間の時間情報を示している。この時間情報から色ずれ量が算出される。
Here, the color misregistration calculation method performed by the color misregistration amount calculation unit 713 will be described.
FIG. 8 shows a schematic view of the color misregistration detection pattern in the present embodiment, and a binarized signal binarized by the comparator from the color misregistration detection sensor 40 which has read the pattern. The broken line in the binarized signal indicates the central position between the rising edge and the falling edge.
The misregistration detection patterns are formed from yellow patterns 801 and 811, magenta patterns 802 and 812, cyan patterns 803 and 813, and black patterns 804 and 814. The respective patterns are formed to be inclined by 45 ° with respect to the main scanning direction, and the inclination directions are opposite between 801 to 804 and 811 to 814. Further, ym_1, yc_1, yk_1, ym_2, yc_2, yk_2 indicate time information between detection signals of a yellow pattern which is a reference color and patterns of other colors in this embodiment. The color misregistration amount is calculated from this time information.

例えばマゼンダの色ずれ量算出に関して説明すると、マゼンダが副走査の(+)方向に色ずれした場合、ym_1とym_2は色ずれ量に比例し同じ量だけ大きくなる。(−)側にずれた場合もym_1とym_2同じ量だけ変化する(小さくなる)。一方、主走査の(+)方向に色ずれした場合、ym_1は色ずれ量に比例し大きくなり、ym_2はそれと同じ量だけ小さくなる。(−)側にずれた場合は、ym_1は小さくなり、同じ量だけym_2は大きくなる。   For example, regarding magenta color shift amount calculation, when magenta shifts color in the (+) direction of sub scanning, ym_1 and ym_2 become proportional to the color shift amount and increase by the same amount. When it shifts to the (−) side, it changes (decreases) by the same amount as ym_1 and ym_2. On the other hand, when the color shift is made in the (+) direction of the main scanning, ym_1 becomes larger in proportion to the color shift amount, and ym_2 becomes smaller by the same amount. When it shifts to the (−) side, ym_1 becomes smaller and ym_2 becomes larger by the same amount.

よって、色ずれ量は下記の式から算出される。
副走査色ずれ=X−(ym_1+ym_2)/2×搬送速度 ・・・(1)
主走査色ずれ=(ym_1−ym_2)/2×搬送速度 ・・・(2)
上式でXは色ずれが生じていない場合のイエローパターンとマゼンダパターンの副走査方向の距離間隔情報である。またym_1、ym_2は時間情報(sec)のため、色ずれ検出用パターンが形成される中間転写ベルト8の搬送速度(mm/sec)を掛けることで距離情報に変換している。
本式はマゼンダの色ずれを例に説明しているが、他色の色ずれ量に関しても同様にイエローパターン間との時間情報を用いることで導出できる。
Therefore, the color misregistration amount is calculated from the following equation.
Sub-scanning color shift = X− (ym_1 + ym_2) / 2 × conveyance speed (1)
Main scanning color shift = (ym_1−ym_2) / 2 × conveyance speed (2)
In the above equation, X is distance interval information of the yellow pattern and the magenta pattern in the sub-scanning direction when no color misregistration has occurred. Further, since ym_1 and ym_2 are time information (sec), they are converted into distance information by multiplying the transport speed (mm / sec) of the intermediate transfer belt 8 on which the color misregistration detection pattern is formed.
Although this equation is described taking magenta color shift as an example, the color shift amounts of other colors can be derived similarly by using time information between yellow patterns.

CPU70は、他に色ずれ検出センサの発光部51の発光制御をする発光制御部714、色ずれ検出センサ40の出力レベルを記録するA/Dコンバータ715、色ずれパターン形成部716を備える。色ずれパターン形成部716は、後に説明するように、色ずれ検出用パターンや閾値設定用パターンを形成する際のデータを持ち、色ずれパターンを形成する際にレーザ発光を制御するレーザ走査ユニット制御部75にデータを送る。RAM78にはコンパレータ72に設定する閾値、色ずれ量算出部713で算出した色ずれ量などが格納されており、起動時などにCPU70が参照し、画像処理制御部74などに設定を行う。   The CPU 70 further includes a light emission control unit 714 that controls the light emission of the light emission unit 51 of the color shift detection sensor, an A / D converter 715 that records the output level of the color shift detection sensor 40, and a color shift pattern forming unit 716. The color shift pattern forming unit 716 has data at the time of forming a color shift detection pattern and a threshold setting pattern, as will be described later, and controls a laser scanning unit that controls laser emission when forming a color shift pattern. Send data to section 75. The RAM 78 stores a threshold set in the comparator 72, a color shift amount calculated by the color shift amount calculation unit 713, and the like, and the CPU 70 refers to it at startup or the like to perform setting in the image processing control unit 74 or the like.

[閾値設定シーケンス]
次に図10のフローチャートを用いて色ずれ検出センサ40の出力信号を2値化する閾値電圧設定シーケンスを説明する。このフローチャートの処理は、CPU70がROM73に格納されたプログラムを必要に応じて読み出して実行することにより実現される。
[Threshold setting sequence]
Next, a threshold voltage setting sequence for binarizing the output signal of the color misregistration detection sensor 40 will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing of this flowchart is realized by the CPU 70 reading out and executing a program stored in the ROM 73 as necessary.

このシーケンスでは、図9(a)に示す閾値電圧設定用パターンを用い各色の閾値電圧が設定される。図9(b)は閾値電圧設定用パターンを読み取った際の色ずれ検出センサ40の出力信号である。
図9(a)に示す閾値電圧設定用パターンは、図8の色ずれ検出用パターンと同様に、イエロー901、マゼンダ902、シアン903、ブラック904のパターンが主走査方向に45°傾いた状態で形成されている。異なる点として、閾値電圧設定用パターンではパターン検出値を後述するサンプルホールドする必要があるため、パターン間の副走査方向の間隔が比較して長くなっている。
In this sequence, the threshold voltage of each color is set using the threshold voltage setting pattern shown in FIG. FIG. 9B is an output signal of the color misregistration detection sensor 40 when the threshold voltage setting pattern is read.
In the threshold voltage setting pattern shown in FIG. 9A, the yellow 901, magenta 902, cyan 903 and black 904 patterns are inclined 45 ° in the main scanning direction, similarly to the color shift detection pattern of FIG. It is formed. A different point is that in the threshold voltage setting pattern, since it is necessary to sample and hold the pattern detection value described later, the interval in the sub scanning direction between the patterns is relatively long.

シーケンスが開始すると、CPU70はまず中間転写ベルト8の回転を開始し(S1001)、色ずれ検出センサ40の発光部51を発光させる(S1002)。
そしてCPU70は、色ずれ検出センサ40が中間転写ベルト8からの反射光を受光した際の検知レベルを100msec間隔で中間転写ベルト8の1周分のサンプリングをする(S1003)。
サンプリング終了後、取得したデータの平均値(Base_ave)が算出され、RAM78に記憶される(S1004)。
When the sequence starts, the CPU 70 starts the rotation of the intermediate transfer belt 8 (S1001), and causes the light emitting unit 51 of the color misregistration detection sensor 40 to emit light (S1002).
Then, the CPU 70 performs sampling for one rotation of the intermediate transfer belt 8 at an interval of 100 msec at the detection level when the color misregistration detection sensor 40 receives the reflected light from the intermediate transfer belt 8 (S1003).
After the end of sampling, the average value (Base_ave) of the acquired data is calculated and stored in the RAM 78 (S1004).

そして、CPU70は中間転写ベルト8上に閾値電圧設定用パターンを形成する(S1005)。
次に、CPU70は、パターンを検知した際のボトム電圧をイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックそれぞれのパターンでサンプリングしていく(S1006)。サンプリングはボトムホールド回路76によってボトムホールドされた出力信号を図9(b)のVholdで示される期間内に5msec間隔で3回ずつ各色行われる。RAM78は3回の平均値を各色のボトム電圧として記憶する。各色のボトム電圧として、イエローはVh_y、マゼンダはVh_m、シアンはVh_c、ブラックVh_kと設定される。ホールドされている出力信号はTrstのタイミングでホールドリセットされる。
Then, the CPU 70 forms a threshold voltage setting pattern on the intermediate transfer belt 8 (S1005).
Next, the CPU 70 samples the bottom voltage at the time of detecting the pattern with the yellow, magenta, cyan and black patterns (S1006). The sampling is performed for each color three times at intervals of 5 msec within the period indicated by Vhold in FIG. 9B, with the output signal bottom-held by the bottom hold circuit 76. The RAM 78 stores the average value of three times as the bottom voltage of each color. The bottom voltage of each color is set to Vh_y for yellow, Vh_m for magenta, Vh_c for cyan, and Vh_k for black. The held output signal is hold reset at the timing of Trst.

次に、CPU70は、サンプリングされたボトム電圧と先に取得したBase_aveを比較する。その差分量が予め設定されRAM78に保存されている所定値以下だった場合、正確にボトム電圧を検出できなかった可能があると判断する(S1007)。その理由には、トナーパターンが形成されていない、読み取った中間転写ベルト8の位置にキズなどがあった、等がある。   Next, the CPU 70 compares the sampled bottom voltage and the previously acquired Base_ave. If the difference amount is equal to or less than a predetermined value set beforehand and stored in the RAM 78, it is determined that the bottom voltage can not be accurately detected (S1007). The reason is that the toner pattern is not formed, and the read position of the intermediate transfer belt 8 is scratched.

問題がなければ、リトライ済み判定に進む(S1011)。
CPU70は、S1011で既にリトライ済みと判定した場合、リトライはせずエラー通知を行う(S1012)。その後、発光部消灯に進む(S1010)。
S1011でリトライ済みでないと判定した場合は、S1005に戻り、閾値電圧設定用パターンを形成する。
If there is no problem, the process proceeds to the retry completion determination (S1011).
If the CPU 70 determines in S1011 that the process has already been retried, the CPU 70 does not retry and sends an error notification (S1012). Thereafter, the process proceeds to turn off the light emitting unit (S1010).
If it is determined in S1011 that the retry has not been completed, the process returns to S1005, and a threshold voltage setting pattern is formed.

S1007で問題がなかった場合(S1007でYes)、CPU70は取得した各色パターンのボトム電圧と先に取得したBase_aveから各色の閾値電圧を算出する(S1009)。
算出式は下記のようになる。
イエローの閾値電圧=(Base_ave−Vh_y)×0.5+Vh_y・・(3)
この式はイエローのボトム電圧Vh_yと中間転写ベルト8の検知レベルBase_aveとの中間(50%)位置の閾値電圧を算出する式である。例としてイエローの閾値電圧算出式で説明しているが、他色に関しても同様に各色のボトム電圧を用いて導出することが可能である。
ステップS1009において閾値電圧を算出した後、CPU70は、発光部51を消灯し(S1010)、中間転写ベルトの回転を停止する(S1013)。そして、閾値電圧設定シーケンスは終了する。
If there is no problem in S1007 (Yes in S1007), the CPU 70 calculates the threshold voltage of each color from the acquired bottom voltage of each color pattern and the previously acquired Base_ave (S1009).
The calculation formula is as follows.
Yellow threshold voltage = (Base_ave−Vh_y) × 0.5 + Vh_y ··· (3)
This equation is an equation for calculating a threshold voltage at an intermediate (50%) position between the yellow bottom voltage Vh_y and the detection level Base_ave of the intermediate transfer belt 8. Although the threshold voltage calculation formula of yellow is described as an example, other colors can be derived similarly using bottom voltages of the respective colors.
After calculating the threshold voltage in step S1009, the CPU 70 turns off the light emitting unit 51 (S1010) and stops the rotation of the intermediate transfer belt (S1013). Then, the threshold voltage setting sequence ends.

[色ずれ量検出シーケンス]
図11のフローチャートを用いて色ずれ量検出シーケンスを説明する。このフローチャートの処理はCPU70によって実行される。
[Color shift amount detection sequence]
The color misregistration amount detection sequence will be described using the flowchart of FIG. The processing of this flowchart is executed by the CPU 70.

CPU70は、主電源がオンされた際、又は規定枚数以上の画像が形成された後、色ずれ量検出シーケンスを開始する。前述の閾値電圧設定シーケンスと開始条件は同じであり、閾値電圧設定シーケンスが先行して行われる。   The CPU 70 starts the color shift amount detection sequence when the main power is turned on or after an image having a specified number or more is formed. The aforementioned threshold voltage setting sequence and the start condition are the same, and the threshold voltage setting sequence is performed in advance.

シーケンスが開始すると、CPU70は中間転写ベルトの回転を開始し(S1101)、発光部51を点灯させ(S1102)、中間転写ベルト8上に色ずれ検出用パターンを形成する(S1103)。
そして、エッジ検出シーケンス(S1104)と閾値電圧切換えタイミングエラー判定シーケンスを開始する(S1105)。
When the sequence is started, the CPU 70 starts rotation of the intermediate transfer belt (S1101), turns on the light emitting unit 51 (S1102), and forms a color shift detection pattern on the intermediate transfer belt 8 (S1103).
Then, the edge detection sequence (S1104) and the threshold voltage switching timing error determination sequence are started (S1105).

ここで、エッジ検出シーケンス(S1104)は、各色の色ずれ検出用パターンを検出するために実行される。エッジ検出シーケンスでは、CPU70は、各色の閾値電圧を設定して色ずれ検出用パターンの先端と後端のエッジを検出し、基準色であるイエローのパターンと他色のパターンの時間情報を算出する。エッジ検出シーケンスの詳細については後述する。
また、閾値電圧切換えタイミングエラー判定シーケンス(S1105)は、パターン検出中に閾値電圧閾値電圧切換えが行われたかどうかを判定するために実行される。閾値電圧切換えタイミングエラー判定シーケンスについても、詳細は後述する。
Here, the edge detection sequence (S1104) is executed to detect the color misregistration detection pattern of each color. In the edge detection sequence, the CPU 70 sets the threshold voltages of the respective colors to detect the leading and trailing edges of the misregistration detection pattern, and calculates time information of the yellow pattern which is the reference color and the patterns of the other colors. . Details of the edge detection sequence will be described later.
The threshold voltage switching timing error determination sequence (S1105) is executed to determine whether threshold voltage threshold voltage switching has been performed during pattern detection. The details of the threshold voltage switching timing error determination sequence will also be described later.

これらのシーケンスが終わると、CPU70は閾値電圧切換えタイミングエラーがないかどうかを判定する(S1106)。
エラーがある場合、CPU70は、再度、中間転写ベルト8上に色ずれ検出用パターンを形成する。このとき、各色のパターン間隔を広げて色ずれ検出用パターンを形成し(S1107)、S1104に移行する。ここで、各色のパターン間隔を広げる理由は、色ずれ検出用パターンの間隔が狭くなったことにより、閾値電圧を切り換える前に次の色のパターンを検出してしまったためである。このように各色のパターン間隔を広げることで閾値電圧切換えタイミングエラーが解消できる。
When these sequences are completed, the CPU 70 determines whether there is a threshold voltage switching timing error (S1106).
If there is an error, the CPU 70 forms a color shift detection pattern on the intermediate transfer belt 8 again. At this time, the pattern interval of each color is expanded to form a color misregistration detection pattern (S1107), and the process shifts to S1104. Here, the reason for widening the pattern interval of each color is that the pattern of the next color has been detected before switching the threshold voltage due to the narrowing of the interval of the color misregistration detection patterns. By widening the pattern interval of each color in this manner, the threshold voltage switching timing error can be eliminated.

S1106でエラーがない場合(S1106でYes)、CPU70は各色の色ずれ量を算出する(S1108)。
そして、色ずれ量の算出が終了すると、発光部51を消灯し(S1109)、中間転写ベルト8を停止し(S1110)、色ずれ量取得シーケンスを終了する。
If there is no error in S1106 (Yes in S1106), the CPU 70 calculates the amount of color misregistration for each color (S1108).
When the calculation of the color misregistration amount is completed, the light emitting unit 51 is turned off (S1109), the intermediate transfer belt 8 is stopped (S1110), and the color misregistration amount acquisition sequence is completed.

[エッジ検出シーケンス]
図12のフローチャートを用いてエッジ検出シーケンスを説明する。
Edge detection sequence
The edge detection sequence will be described using the flowchart of FIG.

CPU70は色ずれ量検出シーケンスのS1104(図11)にて、エッジ検出シーケンスを開始する。   The CPU 70 starts an edge detection sequence in S1104 (FIG. 11) of the color shift amount detection sequence.

シーケンスが開始すると、CPU70はまず閾値電圧を設定する(S1201)。
本実施例では図8に示すように基準色のイエローのパターン801から形成されるため、イエローの閾値電圧を設定する。
そして、パターンの先端のエッジ、すなわち、色ずれ検出センサ40のセンサ出力がコンパレータ72で2値化された信号の立上りエッジを検出する(S1202)。
そして、パターンの後端のエッジ、すなわち、2値化された信号の立下りエッジを検出する(S1203)。
When the sequence starts, the CPU 70 first sets a threshold voltage (S1201).
In this embodiment, as shown in FIG. 8, since the pattern 801 of yellow of the reference color is formed, the threshold voltage of yellow is set.
Then, the leading edge of the pattern, that is, the rising edge of the signal in which the sensor output of the color misregistration detection sensor 40 is binarized by the comparator 72 is detected (S1202).
Then, the trailing edge of the pattern, that is, the falling edge of the binarized signal is detected (S1203).

次に、CPU70は全パターン検出が終了したかの判定を行う(S1204)。
終了してないと判断した場合、CPU70は、所定時間TaだけWaitしてから、S1201に移行し、次の色の閾値電圧を設定する。ここで、所定時間Taだけ待つ理由は、S1203でパターンの後端のエッジを検出してすぐに次の色の閾値電圧に切り換えてしまうと、後端エッジを2度検出してしまう可能性があるからである。
Next, the CPU 70 determines whether all patterns have been detected (S1204).
If it is determined that the process is not completed, the CPU 70 waits for a predetermined time Ta, and then proceeds to S1201 to set the threshold voltage of the next color. Here, the reason for waiting for the predetermined time Ta is that, if the trailing edge of the pattern is detected in S1203 immediately after switching to the threshold voltage of the next color, the trailing edge may be detected twice. It is because there is.

本実施例では、イエローのパターン801の次は、マゼンタのパターン802が続き、シアンのパターン813まで、同様にS1201からS1205が実行される。そして、ブラックのパターン814について、S1201からS1203が実行されると、全てのパターンの検出は終了する。   In the present embodiment, the yellow pattern 801 is followed by the magenta pattern 802, and steps S1201 to S1205 are similarly executed until the cyan pattern 813. Then, when S1201 to S1203 are executed for the black pattern 814, detection of all the patterns ends.

そうすると、CPU70はパターン検出が終了したと判断する(S1204)。
そして、基準色に対する各色のパターン間の時間情報であるym_1、yc_1、yk_1、ym_2、yc_2、yk_2を算出し(S1206)、エッジ検出シーケンスを終了する。
Then, the CPU 70 determines that the pattern detection is completed (S1204).
Then, ym_1, yc_1, yk_1, ym_2, yc_2, yk_2 which are time information between patterns of each color with respect to the reference color are calculated (S1206), and the edge detection sequence is ended.

次に、閾値切換えタイミングエラー判定について説明する。   Next, threshold switching timing error determination will be described.

図14は、色ずれ検出用パターン検出時の色ずれ検出センサ40のセンサ出力と、その信号をコンパレータ72において閾値電圧で2値化した2値化信号と、閾値電圧と、の関係を示す図である。   FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the sensor output of the color misregistration detection sensor 40 at the time of detecting the color misregistration detection pattern, the binarized signal obtained by binarizing the signal with the threshold voltage in the comparator 72, and the threshold voltage. It is.

図14(a)は正常時の閾値電圧の切換えが行われた場合を示し、図14(b)は閾値電圧の切換えタイミングエラーが発生した場合を示す。
色ずれ検出用パターンを検出する際に、CPU70はパターン間で閾値電圧の切換えが行われるように、閾値電圧調整部711にて閾値電圧の切り換えを行う。閾値電圧の切換えは、前のパターンの2値化信号の立下りエッジを基準に所定時間Ta後に行われる。
図14(a)と図14(b)はともに、シアンとブラックのパターンを検出したときの、シアンの閾値電圧Va/2(1.7V)からブラックの閾値電圧Vb/2(1.6V)への閾値電圧の切り換えを示している。
CPU70は、シアンの閾値電圧からブラックの閾値電圧へと閾値電圧の切り換えが行われるタイミングTaにおいて、2値化信号がLowレベルであるかHiレベルであるかを判断する。これにより、閾値電圧の切り換えと2値化信号の値との関連づけが行われる。
FIG. 14 (a) shows the case where switching of the threshold voltage in a normal state is performed, and FIG. 14 (b) shows the case where a switching timing error of the threshold voltage occurs.
When detecting the color misregistration detection pattern, the CPU 70 switches the threshold voltage in the threshold voltage adjustment unit 711 so that the threshold voltage is switched between the patterns. The switching of the threshold voltage is performed after a predetermined time Ta with reference to the falling edge of the binarized signal of the previous pattern.
In both FIGS. 14A and 14B, the cyan threshold voltage Va / 2 (1.7 V) to the black threshold voltage Vb / 2 (1.6 V) when cyan and black patterns are detected. Fig. 6 illustrates switching of the threshold voltage to
The CPU 70 determines whether the binarization signal is at the low level or the high level at timing Ta when the threshold voltage is switched from the threshold voltage of cyan to the threshold voltage of black. Thereby, the switching of the threshold voltage is associated with the value of the binarized signal.

ブラックに注目すると、図14(a)ではブラックのパターンを検出する前に閾値電圧の切り換えが完了しており、ブラックの2値化信号は立上りエッジ、立下りエッジともにブラックの閾値電圧Vb/2で2値化されている。つまり、シアンの閾値電圧Va/2からブラックの閾値電圧Vb/2への切り換えは、2値化信号がLowレベルのときに行われている。この場合、閾値電圧切換えタイミングエラーはないと判定される。   Focusing on black, the switching of the threshold voltage is completed before detecting the black pattern in FIG. 14A, and the black binarized signal has both the rising edge and the falling edge the black threshold voltage Vb / 2. Is binarized. That is, switching from the threshold voltage Va / 2 of cyan to the threshold voltage Vb / 2 of black is performed when the binary signal is at the low level. In this case, it is determined that there is no threshold voltage switching timing error.

一方、図14(b)ではブラックのパターンを検出中に閾値電圧の切り換えが行われている。そのため、ブラックの2値化信号の立上りエッジでは閾値電圧はシアンの閾値電圧Va/2に設定されているのに対して、立下りエッジではブラックの閾値電圧Vb/2に設定されている。つまり、シアンの閾値電圧Va/2からブラックの閾値電圧Vb/2への切り換えが、2値化信号のHiレベルのときに行われている。この場合、閾値電圧切換えタイミングエラーが発生したと判定される。   On the other hand, in FIG. 14B, switching of the threshold voltage is performed while detecting the black pattern. Therefore, while the threshold voltage is set to the cyan threshold voltage Va / 2 at the rising edge of the black binarized signal, it is set to the black threshold voltage Vb / 2 at the falling edge. That is, switching from the threshold voltage Va / 2 of cyan to the threshold voltage Vb / 2 of black is performed when the binarized signal is at the Hi level. In this case, it is determined that a threshold voltage switching timing error has occurred.

[閾値電圧切換えタイミングエラー判定シーケンス]
以上に説明した閾値切換えタイミングエラー判定のシーケンスを、図13のフローチャートを用いて説明する。
[Threshold voltage switching timing error determination sequence]
The sequence of the threshold switching timing error determination described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

CPU70は色ずれ量検出シーケンスのS1105(図11)にて、閾値切換えタイミングエラー判定シーケンスを開始する。   The CPU 70 starts a threshold switching timing error determination sequence in S1105 (FIG. 11) of the color shift amount detection sequence.

シーケンスが開始されると、CPU70はまず2値化信号がHiレベルかどうかを判定する(S1301)。
2値化信号がLowレベルと判定した場合、S1301に戻りHiレベルになるまで待つ。
一方、2値化信号がHiレベルと判定した場合、CPU70は閾値電圧の切り換え指示があったかどうかの判定を実行する(S1302)。
閾値電圧の切り換え指示があったと判定した場合、CPU70は、パターン検出中に閾値電圧が切り換わったと判断し、閾値電圧切換えタイミングエラーを通知する(S1303)。
一方、閾値電圧の切り換え指示がないと判定した場合、CPU70は全てのパターン検出が終了したかを判定する(S1304)。パターン検出が終了されていないと判断すると、S1301に戻って次のパターンの閾値切換えタイミングエラー判定を行う。
When the sequence is started, the CPU 70 first determines whether the binarized signal is at the Hi level (S1301).
If it is determined that the binarization signal is at the low level, the process returns to step S1301 to wait until it becomes the high level.
On the other hand, when it is determined that the binarized signal is at the Hi level, the CPU 70 determines whether or not there is an instruction to switch the threshold voltage (S1302).
If it is determined that there is a threshold voltage switching instruction, the CPU 70 determines that the threshold voltage has been switched during pattern detection, and notifies a threshold voltage switching timing error (S1303).
On the other hand, when it is determined that there is no instruction to switch the threshold voltage, the CPU 70 determines whether all the pattern detection has ended (S1304). If it is determined that the pattern detection is not completed, the process returns to S1301 to perform threshold value switching timing error determination of the next pattern.

本実施例では、図8に示すように、基準色のイエローのパターン801からS1301〜S1302が実行され、マゼンダのパターン802からブラックのパターン814まで同様にS1301〜S1302が実行される。そして、CPU70は、全てのパターン検出が終了したと判定すると、閾値切換えタイミングエラー判定シーケンスを終了する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, yellow patterns 801 to S1301 to S1302 of the reference color are executed, and S1301 to S1302 are similarly executed from the magenta pattern 802 to the black pattern 814. When the CPU 70 determines that all the patterns have been detected, it ends the threshold switching timing error determination sequence.

次に実施例1の変形例である実施例2について説明する。   Next, a second embodiment which is a modification of the first embodiment will be described.

実施例2では、閾値電圧切換えタイミングエラーの判定は行わず、色ずれ検出用パターンを検出中には閾値電圧切換えを行わない。つまり、色ずれ検出用パターンを検出していない状態である、2値化信号がLowレベルのときのみ閾値電圧の切り換えを行う。
一方、色ずれ検出用パターンを検出している状態である、2値化信号がHiレベルのときには閾値電圧の切り換えを行わない。これにより、2値化信号の立上りと立下りとで異なる閾値電圧によって2値化されることがなくなり、色ずれ検出用パターンの検知誤差が低減する。
In the second embodiment, the determination of the threshold voltage switching timing error is not performed, and the threshold voltage switching is not performed during detection of the color misregistration detection pattern. That is, the threshold voltage is switched only when the binarized signal is at the low level, which is a state in which the color misregistration detection pattern is not detected.
On the other hand, the threshold voltage is not switched when the binarized signal is at the Hi level in a state where the color misregistration detection pattern is detected. As a result, binarization is not performed by different threshold voltages at the rise and fall of the binarized signal, and the detection error of the misregistration detection pattern is reduced.

実施例2については、色ずれ量検出シーケンスおよびエッジ検出シーケンスが実施例1と異なるため、以下で説明する。なお、閾値電圧設定シーケンスについては実施例1と同様であるため説明は省略する。以下、図15、図16を用いて説明する。   The second embodiment will be described below because the color shift amount detection sequence and the edge detection sequence are different from the first embodiment. The threshold voltage setting sequence is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. This will be described below with reference to FIGS. 15 and 16.

[色ずれ量検出シーケンス]
図15のフローチャートを用いて実施例2の色ずれ量検出シーケンスを説明する。このフローチャートの処理はCPU70によって実行される。
[Color shift amount detection sequence]
The misregistration amount detection sequence according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing of this flowchart is executed by the CPU 70.

CPU70は、主電源がオンされた際、又は規定枚数以上の画像が形成された後、色ずれ量検出シーケンスを開始する。前述の閾値電圧設定シーケンスと開始条件は同じであり、閾値電圧設定シーケンスが先行して行われる。   The CPU 70 starts the color shift amount detection sequence when the main power is turned on or after an image having a specified number or more is formed. The aforementioned threshold voltage setting sequence and the start condition are the same, and the threshold voltage setting sequence is performed in advance.

シーケンスが開始すると、CPU70は中間転写ベルトの回転を開始し(S1501)、発光部51を点灯させ(S1502)、中間転写ベルト8上に色ずれ検出用パターンを形成する(S1503)。
そして、エッジ検出シーケンスを開始する(S1504)。エッジ検出シーケンスが終了すると、各色の色ずれ量を算出する(S1505)。
色ずれ量の算出が終了すると、CPU70は、発光部51を消灯し(S1506)、中間転写ベルト8を停止する(S1507)。これにより、色ずれ量取得シーケンスが終了する。
When the sequence starts, the CPU 70 starts rotation of the intermediate transfer belt (S1501), turns on the light emitting unit 51 (S1502), and forms a color shift detection pattern on the intermediate transfer belt 8 (S1503).
Then, the edge detection sequence is started (S1504). When the edge detection sequence is completed, the color misregistration amount of each color is calculated (S1505).
When the calculation of the color misregistration amount is completed, the CPU 70 turns off the light emitting unit 51 (S1506), and stops the intermediate transfer belt 8 (S1507). Thus, the color shift amount acquisition sequence ends.

[エッジ検出シーケンス]
図16のフローチャートを用いて実施例2のエッジ検出シーケンスを説明する。
Edge detection sequence
The edge detection sequence of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

CPU70は色ずれ量検出シーケンスのS1504(図15)にて、エッジ検出シーケンスを開始する。
シーケンスが開始すると、CPU70はまず閾値電圧を設定する(S1601)。本実施例では図8に示すように基準色のイエローのパターン801から形成されるため、イエローの閾値電圧を設定する。
The CPU 70 starts an edge detection sequence at S1504 (FIG. 15) of the color shift amount detection sequence.
When the sequence starts, the CPU 70 first sets a threshold voltage (S1601). In this embodiment, as shown in FIG. 8, since the pattern 801 of yellow of the reference color is formed, the threshold voltage of yellow is set.

その後、CPU70は、パターンの先端のエッジ、すなわち、色ずれ検出センサ40のセンサ出力がコンパレータ72で2値化された信号の立上りエッジを検出する(S1602)。
その後、パターンの後端のエッジ、すなわち、2値化された信号の立下りエッジを検出する(S1603)。
Thereafter, the CPU 70 detects the leading edge of the pattern, that is, the rising edge of the signal obtained by the comparator 72 converting the sensor output of the color misregistration detection sensor 40 into binary data (S1602).
Thereafter, the trailing edge of the pattern, that is, the falling edge of the binarized signal is detected (S1603).

次にCPU70は全パターン検出が終了かの判定を行う(S1604)。
終了でないと判断した場合、所定時間Taが経過したかを判断する(S1605)。
Next, the CPU 70 determines whether all pattern detection is completed (S1604).
If it is determined that the process has not ended, it is determined whether a predetermined time Ta has elapsed (S1605).

CPU70は、所定時間Taが経過したと判断した場合、S1601に移行し、次の色の閾値電圧を設定する。
一方、所定時間Taが経過していないと判断した場合、CPU70は2値化信号がHiレベルかどうかを判断する(S1606)。2値化信号がLowレベルと判断した場合、S1605に戻り、再び所定時間Taが経過したかを判断する。
一方、所定時間Taが経過していないのにかかわらず、2値化信号がHiレベルであると判断した場合、S1602に移行する。この場合、閾値電圧を切り換えることなく、パターン先端の立上りエッジが検出される。このようにして、所定時間Ta経過後の閾値電圧を調整すべきタイミングと、その時点における2値化信号の値が関連づけられる。
If it is determined that the predetermined time Ta has elapsed, the CPU 70 shifts to S1601 and sets the threshold voltage of the next color.
On the other hand, when it is determined that the predetermined time Ta has not elapsed, the CPU 70 determines whether the binarized signal is at the Hi level (S1606). If it is determined that the binarization signal is at the low level, the process returns to step S1605, and it is determined again whether the predetermined time Ta has elapsed.
On the other hand, if it is determined that the binarized signal is at the Hi level regardless of whether the predetermined time Ta has elapsed, the process proceeds to S1602. In this case, the rising edge of the pattern tip is detected without switching the threshold voltage. Thus, the timing at which the threshold voltage should be adjusted after the predetermined time Ta has elapsed is associated with the value of the binarized signal at that time.

つまり、図17に示すように、CPU70がパターン後端のエッジを検出して、所定時間Taが経過する前に2値化信号がHiレベルとなるときは、所定時間Taが経過した際に閾値電圧の切り換えを行わない。これは、所定時間Taが経過する前に、次の色の色ずれ検出用パターンを検出しているためである。
このように、前の色の閾値電圧を用いて色ずれ検出用パターンの先端と後端を検出することで、2値化信号の立上りと立下りを異なる閾値電圧で2値化することによる検知誤差を回避している。
That is, as shown in FIG. 17, when the CPU 70 detects the edge of the pattern rear end and the binarization signal becomes Hi level before the predetermined time Ta has elapsed, the threshold is detected when the predetermined time Ta has elapsed. Do not switch voltage. This is because the color misregistration detection pattern of the next color is detected before the predetermined time Ta elapses.
As described above, by detecting the leading end and the trailing end of the color misregistration detection pattern using the threshold voltage of the previous color, detection by binarizing the rising and falling of the binarized signal with different threshold voltages The error is avoided.

本実施例では、イエローのパターン801の次は、マゼンタのパターン802が続き、シアンのパターン813まで、同様にS1601からS1606が実行される。そして、ブラックのパターン814について、S1601からS1603が実行されると全てのパターンの検出は終了する。
全パターン検出が終了したと判断されると(S1604)、CPU70は、基準色に対する各色のパターン間の時間情報であるym_1、yc_1、yk_1、ym_2、yc_2、yk_2を算出する(S1607)。そして、エッジ検出シーケンスが終了する。
In the present embodiment, the yellow pattern 801 is followed by the magenta pattern 802, and steps S1601 to S1606 are similarly executed until the cyan pattern 813. Then, when S1601 to S1603 are executed for the black pattern 814, detection of all the patterns ends.
If it is determined that all pattern detection is completed (S1604), the CPU 70 calculates ym_1, yc_1, yk_1, ym_2, yc_2, yk_2 which are time information between patterns of respective colors with respect to the reference color (S1607). Then, the edge detection sequence ends.

以上のように、実施例2では、色ずれ検出用パターン間と閾値電圧の切換えタイミングの関係が崩れた場合、閾値電圧の切り換えを行わず、前の色の閾値電圧を用いて色ずれ検出用パターンの先端と後端を検出することで、誤検知による色ずれ補正精度低下を抑制する。   As described above, in the second embodiment, when the relationship between the color misregistration detection patterns and the switching timing of the threshold voltage is broken, the threshold voltage is not switched and color misregistration detection is performed using the threshold voltage of the previous color. By detecting the leading end and the trailing end of the pattern, it is possible to suppress the decrease in color misregistration correction accuracy due to false detection.

〔その他の実施例〕
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形(各実施例の有機的な組合せを含む)が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、上述した各実施例及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
Other Embodiments
The present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program. Can also be realized. It can also be implemented by a circuit (eg, an ASIC) that implements one or more functions.
Further, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications (including organic combinations of the respective embodiments) are possible based on the spirit of the present invention, and they are excluded from the scope of the present invention It is not something to do. That is, the configuration in which each of the above-described embodiments and their modifications are combined is also included in the present invention.

40: 色ずれ検出センサ
70: CPU
711: 閾値電圧調整部
713: 色ずれ量算出部
717: 閾値電圧切換えタイミング生成部
801〜804、811〜814、901〜904 色ずれ補正用パターン
40: Misregistration detection sensor 70: CPU
711: threshold voltage adjustment unit 713: color shift amount calculation unit 717: threshold voltage switching timing generation units 801 to 804, 811 to 814, 901 to 904 color shift correction patterns

Claims (9)

それぞれに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成手段と、
前記トナー像の色ずれを検出するための色ずれ検出用パターンを像担持体上に形成するパターン形成手段と、
前記トナー像もしくは前記像担持体表面に光を照射する発光部と、前記トナー像もしくは前記像担持体からの反射光を受光して前記反射光の光量に応じた出力レベルを有する受光検知信号を出力する受光部を備える検出手段と、
前記受光検知信号を閾値電圧で2値化する2値化手段と、
前記閾値電圧を第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整する閾値電圧調整手段と、
を有し、
前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングと、前記タイミングにおける前記2値化された受光検知信号の値と、の関連づけを行う判定手段を備えることを特徴とする、画像形成装置。
A plurality of image forming means for forming toner images of different colors respectively;
Pattern forming means for forming a color misregistration detection pattern for detecting color misregistration of the toner image on an image carrier;
A light emitting portion for emitting light to the toner image or the surface of the image carrier, and a light reception detection signal having an output level corresponding to the light amount of the reflected light by receiving the reflected light from the toner image or the image carrier Detection means comprising a light receiving unit for outputting;
Binarizing means for binarizing the light reception detection signal with a threshold voltage;
Threshold voltage adjusting means for adjusting the threshold voltage from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color;
Have
It is characterized by comprising a determination means for correlating the timing to be adjusted from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color, and the value of the light reception detection signal binarized at the timing. , Image forming apparatus.
前記2値化された受光検知信号の立ち上がりが検出されてから所定時間Taの経過するときに、閾値電圧切換えタイミング生成部が、前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングを設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The threshold voltage switching timing generation unit adjusts the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color when a predetermined time Ta elapses after the rise of the binarized light reception detection signal is detected. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the timing to be set is set. 前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングにおいて、前記閾値電圧調整手段が第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整す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 threshold voltage adjusting means adjusts the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color at the timing to adjust from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color. The image forming apparatus according to 1 or 2. 前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングにおいて前記2値化された受光検知信号の値がLowレベルのときに、前記判定手段は閾値電圧切換えタイミングエラーはないと判断することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。   When the value of the light reception detection signal binarized at the timing to be adjusted from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color is a low level, the determination means does not have a threshold voltage switching timing error The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination is made. 前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングにおいて前記2値化された受光検知信号の値がHiレベルのときに、前記判定手段は閾値電圧切換えタイミングエラーが発生したと判断することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。   When the value of the light reception detection signal binarized at the timing to be adjusted from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color is Hi level, the determination means generates a threshold voltage switching timing error The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that 前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングにおいて前記2値化された受光検知信号の値がLowレベルのときに、前記閾値電圧調整手段は前記閾値電圧を第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整す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。   When the value of the light reception detection signal binarized at the timing to be adjusted from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color is the low level, the threshold voltage adjustment means sets the threshold voltage to the first threshold voltage. 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the threshold voltage of the color is adjusted to the threshold voltage of the second color. 前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングにおいて前記2値化された受光検知信号の値がHiレベルのときに、前記閾値電圧調整手段は前記閾値電圧を第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整を行わないことを特徴とする請求項1、2又は6に記載の画像形成装置。   When the value of the light reception detection signal binarized at the timing to be adjusted from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color is the Hi level, the threshold voltage adjustment means performs the first threshold voltage adjustment. 7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein no adjustment is made from the threshold voltage of color to the threshold voltage of second color. それぞれに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成工程と、
前記トナー像の色ずれを検出するための色ずれ検出用パターンを像担持体上に形成するパターン形成工程と、
前記トナー像もしくは前記像担持体表面に光を照射する発光工程と、前記トナー像もしくは前記像担持体からの反射光を受光して前記反射光の光量に応じた出力レベルを有する受光検知信号を出力する受光工程を備える検出工程と、
前記受光検知信号を閾値電圧で2値化する2値化工程と、
前記閾値電圧を第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整する閾値電圧調整工程と、
を有し、
前記第1色の閾値電圧から第2色の閾値電圧へ調整すべきタイミングと、前記タイミングにおける前記2値化された受光検知信号の値と、の関連づけを行う判定工程を有することを特徴とする、画像形成装置の色ずれ制御方法。
A plurality of image forming steps for forming toner images of different colors respectively;
Forming a color misregistration detection pattern for detecting color misregistration of the toner image on an image carrier;
A light emitting process of irradiating light to the surface of the toner image or the image carrier, and a light reception detection signal having an output level corresponding to the light amount of the reflected light by receiving the reflected light from the toner image or the image carrier A detection step including a light receiving step of outputting;
A binarization step of binarizing the light reception detection signal with a threshold voltage;
Adjusting the threshold voltage from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color;
Have
A determination step of correlating the timing to be adjusted from the threshold voltage of the first color to the threshold voltage of the second color and the value of the light reception detection signal binarized at the timing is characterized. , Color shift control method of the image forming apparatus.
コンピュータに請求項8の色ずれ制御方法を実行させるためのプログラム。   A program for making a computer execute the color shift control method according to claim 8.
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