JP2019159122A - Image forming apparatus and color shift amount calculation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数色の画像を形成する複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に関し、特に、各色の色ずれ補正機能を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a printing machine that forms an image of a plurality of colors, and more particularly to an image forming apparatus having a color misregistration correction function for each color.
電子写真方式の画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を、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形成する。この種の画像形成装置は、各色の画像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。タンデム方式の画像形成装置は、一度に印刷を行うために高速な印刷が可能であるという利点がある反面、紙送りと画像形成のタイミングとを正確に制御しなければ色ずれが生じる。これに対し、画像形成装置は、各色間の画像形成位置のずれ量(色ずれ量)を算出して、色ずれ量に応じた色ずれ補正を行う。色ずれ量は、中間転写ベルト等に色ずれ検出用の画像(測定用画像)を色毎に形成し、この測定用画像の光学センサによる検出結果に応じて算出される。 An electrophotographic image forming apparatus forms yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) images through electrophotographic processes such as charging, exposure, development, and transfer. To do. This type of image forming apparatus includes a tandem system that obtains a color image by superimposing images of respective colors. The tandem image forming apparatus has an advantage that high-speed printing is possible because printing is performed at one time, but color misregistration occurs unless the paper feed and image formation timing are accurately controlled. On the other hand, the image forming apparatus calculates a shift amount (color shift amount) of the image forming position between the respective colors, and performs color shift correction according to the color shift amount. The color misregistration amount is calculated according to the detection result of the measurement image by the optical sensor after an image for color misregistration (measurement image) is formed for each color on the intermediate transfer belt or the like.
光学センサは、中間転写ベルトと測定用画像との光の反射率の相違により、測定用画像を検出する。測定用画像は、中間転写ベルトの回転により光学センサの検出範囲を通過することで検出される。検出信号は、中間転写ベルト及び測定用画像の反射光量に応じて値が変化する。測定用画像の位置は、光学センサの検出結果を表すアナログ信号である検出信号を所定の閾値と比較して二値化し、二値化した結果に応じて測定される。二値化した結果である二値化信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの中間が、測定用画像の位置となる。 The optical sensor detects the measurement image based on the difference in light reflectance between the intermediate transfer belt and the measurement image. The measurement image is detected by passing through the detection range of the optical sensor by the rotation of the intermediate transfer belt. The value of the detection signal varies depending on the amount of reflected light from the intermediate transfer belt and the measurement image. The position of the measurement image is binarized by comparing the detection signal, which is an analog signal representing the detection result of the optical sensor, with a predetermined threshold, and is measured according to the binarized result. The middle of the rising edge and falling edge of the binarized signal, which is the binarized result, is the position of the measurement image.
測定用画像は、濃度(トナー積載量)が均一に形成されることが望ましい。均一な濃度で形成された測定用画像による検出信号は、三角波形である。この場合、測定用画像の位置から色ずれ量が正確に検出できる。しかし、測定用画像の濃度が不均一な場合、検出信号が歪んだ三角波形となる。この場合、二値化信号から測定用画像の位置を正確に検出できず、正確な色ずれ量が測定できなくなる。
これに対して特許文献1は、光学センサの検出結果を二値化するための閾値を検出結果の振幅に応じて一律の割合で変動させることで、検出結果に歪みが生じた場合であっても色ずれ量を正確に検出する技術を開示する。
It is desirable that the measurement image is formed with a uniform density (toner load amount). The detection signal based on the measurement image formed with a uniform density is a triangular waveform. In this case, the color misregistration amount can be accurately detected from the position of the measurement image. However, when the density of the measurement image is not uniform, the detection signal has a distorted triangular waveform. In this case, the position of the measurement image cannot be accurately detected from the binarized signal, and the accurate color misregistration amount cannot be measured.
On the other hand,
異なる色の測定用画像は、一般に数ミリ程度の非常に狭い間隔で形成される。この理由は、中間転写ベルトの搬送ムラによる影響の回避や、検出時間の短縮等のためである。検出結果を二値化するための閾値は、測定用画像が検出されていない間に切り替えられる必要がある。しかし測定用画像の間隔が狭くなる場合、閾値の切り替えが間に合わず、検出信号の正確な二値化ができなくなることがある。測定用画像は、例えば画像形成装置内の温度変化により露光時のレーザ光の光路が偏向することで、間隔が変動する。これは一般にサーマルシフトと呼ばれる。画像形成装置は、このようなサーマルシフトが発生する場合であっても色ずれ補正を正確に行う必要がある。 Measurement images of different colors are generally formed at very narrow intervals of about several millimeters. The reason for this is to avoid the influence due to uneven conveyance of the intermediate transfer belt, shorten the detection time, and the like. The threshold value for binarizing the detection result needs to be switched while the measurement image is not detected. However, when the interval between the measurement images becomes narrow, the threshold value cannot be switched in time, and the detection signal may not be accurately binarized. The interval of the measurement image varies, for example, when the optical path of the laser beam during exposure is deflected due to a temperature change in the image forming apparatus. This is generally called a thermal shift. The image forming apparatus needs to perform color misregistration correction accurately even when such a thermal shift occurs.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、測定用画像の位置を精度よく検出して高精度の色ずれ補正を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of accurately detecting a position of a measurement image and performing highly accurate color misregistration correction.
本発明の画像形成装置は、異なる色の画像を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段から各色の前記画像が転写される像担持体と、前記画像形成手段の温度を検出する温度検出手段と、前記像担持体に向けて光を照射するとともに前記光の反射光を受光して、受光した光量に応じたアナログ信号である検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号を色毎に設定される閾値に応じて二値化した二値化信号を生成する二値化手段と、前記二値化手段に画像の色に応じた前記閾値を設定する閾値調整手段と、前記閾値調整手段に前記閾値を切り替えさせるか否かを判断するタイミング生成手段と、前記複数の画像形成手段に各色の色ずれ量を検出するための各色の測定用画像を形成させ、転写させることで前記像担持体に各色の前記測定用画像を形成し、各色の前記測定用画像を検出した前記検出手段から出力される各色の検出信号の前記閾値による二値化信号に応じて、各色の色ずれ量を取得する制御手段と、前記温度検出手段が検出した温度を保存する保存手段と、を備え、前記タイミング生成手段は、前記温度検出手段が検出した現在の温度と、前記保存手段に保存された前回の前記色ずれ量を取得したときの温度との温度差に応じて、前記閾値調整手段に前記閾値を切り替えさせるか否かを判断することを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention detects a plurality of image forming units that form images of different colors, an image carrier on which the images of each color are transferred from the plurality of image forming units, and a temperature of the image forming unit. Detecting means for irradiating light toward the image carrier, receiving reflected light of the light, and outputting a detection signal that is an analog signal corresponding to the received light quantity; and the detection signal Binarizing means for generating a binarized signal binarized according to a threshold set for each color, threshold adjusting means for setting the threshold corresponding to the color of the image in the binarizing means, A timing generation unit that determines whether or not the threshold adjustment unit switches the threshold; and a plurality of image forming units that form and transfer a measurement image of each color for detecting a color shift amount of each color. In each image carrier, Control means for forming a measurement image and acquiring a color misregistration amount for each color in accordance with a binarized signal based on the threshold value of the detection signal for each color output from the detection means for detecting the measurement image for each color And storage means for storing the temperature detected by the temperature detection means, wherein the timing generation means is the current temperature detected by the temperature detection means and the previous color shift stored in the storage means. It is characterized in that it is determined whether or not the threshold adjustment unit is to switch the threshold according to a temperature difference from the temperature when the amount is acquired.
本発明によれば、測定用画像の位置を精度よく検出して高精度の色ずれ補正を行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the position of the measurement image and perform highly accurate color misregistration correction.
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
(全体構成)
図1は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応したトナー像を形成するための複数の画像形成部IMG−Y、IMG−M、IMG−C、IMG−Kを備える。各画像形成部IMG−Y、IMG−M、IMG−C、IMG−Kは、同様の構成を備えており、形成するトナー像の色が異なるのみである。
(overall structure)
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. The
画像形成部IMG−Yは、ドラム状の感光体である感光ドラム2aを備える。感光ドラム2aは、イエローのトナー像が形成される像担持体であり、図中反時計回りに回転する。感光ドラム2aの周囲には、帯電器3a、露光器5a、現像器7a、及びクリーナ4aが設けられる。帯電器3aは、感光ドラム2aの表面を帯電させる。露光器5aは、半導体レーザを光源とするレーザ走査ユニットである。露光器5aは、帯電された感光ドラム2aの表面をイエローの画像データに基づいて変調されたレーザ光により露光することで、感光ドラム2aに静電潜像を形成する。レーザ光は、感光ドラム2aの回転方向に直交する方向(感光ドラム2aの軸方向)を主走査方向として感光ドラム2aを走査する。現像器7aは、静電潜像をイエローの現像剤(トナー)により現像して、感光ドラム2a上にイエローのトナー像を形成する。クリーナ4aは、後述の中間転写ベルト8へのトナー像の転写後に感光ドラム2a上に残留するトナーを清掃する。
The image forming unit IMG-Y includes a
画像形成部IMG−Mは、感光ドラム2b、帯電器3b、露光器5b、現像器7b、及びクリーナ4bを備える。画像形成部IMG−Mは、感光ドラム2b上にマゼンタのトナー像を形成する。画像形成部IMG−Cは、感光ドラム2c、帯電器3c、露光器5c、現像器7c、及びクリーナ4cを備える。画像形成部IMG−Cは、感光ドラム2c上にシアンのトナー像を形成する。画像形成部IMG−Kは、感光ドラム2d、帯電器3d、露光器5d、現像器7d、及びクリーナ4dを備える。画像形成部IMG−Kは、感光ドラム2d上にブラックのトナー像を形成する。
The image forming unit IMG-M includes a
各画像形成部IMG−Y、IMG−M、IMG−C、IMG−Kの下方には、中間転写体である中間転写ベルト8が設けられる。中間転写ベルト8は、各感光ドラム2a〜2dに形成された各色のトナー像が順次転写されて、フルカラーのトナー像を担持する像担持体である。中間転写ベルト8は、ローラ10、11、21により図中時計回り方向に回転駆動される。中間転写ベルト8を挟んで各感光ドラム2a〜2dに対向する位置に、転写ブレード(一次転写部)6a〜6dが設けられる。
An intermediate transfer belt 8 that is an intermediate transfer member is provided below each of the image forming units IMG-Y, IMG-M, IMG-C, and IMG-K. The intermediate transfer belt 8 is an image carrier that carries a full-color toner image by sequentially transferring the toner images of the respective colors formed on the
感光ドラム2a上に形成されたイエローのトナー像は、転写ブレード6aに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト8に転写される。感光ドラム2b上に形成されたマゼンタのトナー像は、転写ブレード6bに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト8に転写される。感光ドラム2c上に形成されたシアンのトナー像は、転写ブレード6cに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト8に転写される。感光ドラム2d上に形成されたブラックのトナー像は、転写ブレード6dに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト8に転写される。各感光ドラム2a〜2dから中間転写ベルト8へのトナー像の転写は、中間転写ベルト8の回転に応じたタイミングで行われる。これにより各色のトナー像が中間転写ベルト8上に重畳して形成される。
The yellow toner image formed on the
中間転写ベルト8は、二次転写ローラ22との間に二次転写部Tを形成する。中間転写ベルト8は、各感光ドラム2a〜2dから転写されたトナー像を、回転することで二次転写部Tに搬送する。二次転写部Tには、トナー像が搬送されるタイミングに合わせて、シート等の記録媒体Sが搬送される。記録媒体Sは、中間転写ベルト8と二次転写ローラ22との間を搬送されることで、中間転写ベルト8から各色のトナー像が一括転写される。
The intermediate transfer belt 8 forms a secondary transfer portion T between the intermediate transfer belt 8 and the
トナー像が転写された記録媒体Sは、定着器23へ搬送される。定着器23は、記録媒体Sに、転写されたトナー像を定着させる。定着器23は、例えば記録媒体Sを加熱及び加圧することで記録媒体Sにトナー像を定着させる。トナー像が定着された記録媒体Sは、排紙ローラ24により定着器23から排紙トレイ25へ排出される。
The recording medium S to which the toner image is transferred is conveyed to the fixing
なお、ブラックのトナー像を形成する画像形成部IMG−Kは、中間転写ベルト8の回転方向において、他の有彩色の画像形成部IMG−Y、IMG−M、IMG−Cよりも下流側に設けられる。このような配置により、モノクロ画像を形成する場合に、画像形成の指示から画像が形成された記録媒体Sの排出までの時間が短縮される。 The image forming unit IMG-K that forms a black toner image is located downstream of the other chromatic image forming units IMG-Y, IMG-M, and IMG-C in the rotational direction of the intermediate transfer belt 8. Provided. With such an arrangement, when a monochrome image is formed, the time from the image formation instruction to the ejection of the recording medium S on which the image is formed is shortened.
記録媒体Sは、給紙カセット17或いは手差しトレイ13から用紙搬送部へ給紙される。用紙搬送部は、搬送経路にピックアップローラ14、15、18、19、縦パスローラ20、レジストローラ16等の搬送ローラを備える。給紙カセット17に収容される記録媒体Sは、ピックアップローラ18、19により1枚ずつ給紙され、縦パスローラ20を介してレジストローラ16へ搬送される。手差しトレイ13に載置される記録媒体Sは、ピックアップローラ14、15により1枚ずつ給紙され、レジストローラ16へ搬送される。給紙された記録媒体Sは、静電搬送部30により搬送方向に対する斜行を補正され、レジストローラ16によりタイミングを調整して二次転写部Tへ搬送される。用紙搬送部の各搬送ローラは、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により駆動される。
The recording medium S is fed from the
両面印刷時には、定着器23を通過した記録媒体Sが、排紙ローラ24から両面反転パス27へ搬送された後、反転して両面パス28へ搬送される。両面パス28を通過した記録媒体Sは、縦パスローラ20を通って、再度、二次転写部Tへ搬送される。二次転写部Tに搬送された記録媒体Sは、裏面に中間転写ベルト8から各色のトナー画像が一括転写される。その後、記録媒体Sは定着器23によりトナー像が定着され、排紙ローラ24を介して排紙トレイ25へ排出される。
At the time of duplex printing, the recording medium S that has passed through the fixing
画像形成装置1は、4つの感光ドラム2a〜2dの内、中間転写ベルト8の回転方向に対して最も下流に位置する感光ドラム2dと、中間転写ベルト8を支持するローラ10との間に、色ずれ検出センサ40を備える。色ずれ検出センサ40は、感光ドラム2a〜2dから中間転写ベルト8に転写された各色の色ずれ量検出用の測定用画像を検出する。色ずれ検出センサ40は、不図示の同期手段により、その駆動タイミングが制御される。色ずれ量を測定するため測定用画像は、色毎に画像形成部IMG−Y〜IMG−Kによりトナー像として形成され、中間転写ベルト8に転写される。
Among the four
(色ずれ検出センサ)
図2は、色ずれ検出センサ40の説明図である。本実施形態の色ずれ検出センサ40は、光学センサであり、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子を有する発光部41と、フォトトランジスタ等を有する受光部42と、レンズ43とを備える。発光部41は、中間転写ベルト8に向けて光を照射する。受光部42は、中間転写ベルト8で反射されてレンズ43で集光された反射光を受光する。受光部42は、検出結果として、受光した光量に応じて値が変化するアナログ信号である検出信号を出力する。測定用画像に比べて、中間転写ベルト8は反射率が高い。本実施形態の色ずれ検出センサ40は、正反射光学系における検知方式を用いる。そのために、色ずれ検出センサ40が出力する検出信号は、中間転写ベルト8のトナー像(測定用画像)が転写される面を検出するときの値が、トナー像(測定用画像)を検出するときの値よりも高くなる。検出信号は、後述のとおり二値化される。二値化された検出信号に基づいて、測定用画像の位置が検出される。
(Color shift detection sensor)
FIG. 2 is an explanatory diagram of the color
図3は、測定用画像の濃度の検出信号への影響の説明図である。図3(a)は、均一な濃度の測定用画像の検出結果の説明図である。濃度が均一な測定用画像の検出信号は、整った三角波形として出力される。図3(b)は、不均一な濃度の測定用画像の検出結果の説明図である。濃度が不均一な測定用画像の検出信号は、歪んだ三角波形として出力される。
検出信号は、閾値に応じて二値化されて二値化信号となる。ここでは、検出信号の振幅に対して75%、50%、25%の値を閾値とした場合の二値化信号が例示される。二値化信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの中間点が測定用画像の位置として検出される。図3(a)の場合、どの閾値でも検出される測定用画像の位置reg_1、reg_2、reg_3が同じになる。図3(b)の場合、不均一な濃度の影響で検出信号が歪んでいるために、閾値に応じて、検出される測定用画像の位置reg−1、reg−2、reg−3が変動する。つまり、閾値に応じて検出誤差が発生する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the influence of the density of the measurement image on the detection signal. FIG. 3A is an explanatory diagram of a detection result of a measurement image having a uniform density. The detection signal of the measurement image having a uniform density is output as a well-formed triangular waveform. FIG. 3B is an explanatory diagram of the detection result of the measurement image having a non-uniform density. A detection signal of a measurement image having a non-uniform density is output as a distorted triangular waveform.
The detection signal is binarized according to the threshold value to become a binarized signal. Here, a binarized signal when the threshold values are 75%, 50%, and 25% with respect to the amplitude of the detection signal is exemplified. An intermediate point between the rising edge and the falling edge of the binarized signal is detected as the position of the measurement image. In the case of FIG. 3A, the measurement image positions reg_1, reg_2, and reg_3 detected at any threshold are the same. In the case of FIG. 3B, since the detection signal is distorted due to the influence of the non-uniform density, the positions reg-1, reg-2, reg-3 of the detected measurement image vary according to the threshold value. To do. That is, a detection error occurs according to the threshold value.
このような検出誤差に対して、閾値を検出信号の振幅に応じて可変とすることで、検出誤差を抑制することができる。図4は、閾値を可変にする場合の説明図である。複数の測定用画像を検出した場合、各測定用画像の検出信号の振幅が異なることがある。これは、各測定用画像の濃度(トナー積載量)のばらつきや、色の反射特性の相違により生じる。図4では、振幅Vaの検出信号aと、振幅Vbの検出信号bの場合について説明する。 With respect to such a detection error, the detection error can be suppressed by making the threshold variable according to the amplitude of the detection signal. FIG. 4 is an explanatory diagram for making the threshold variable. When a plurality of measurement images are detected, the amplitude of the detection signal of each measurement image may be different. This occurs due to variations in the density (toner loading amount) of each measurement image and differences in color reflection characteristics. In FIG. 4, the case of the detection signal a having the amplitude Va and the detection signal b having the amplitude Vb will be described.
図4は、閾値Vthが、検出信号a、bの振幅Va、Vbのそれぞれに対して一律の割合50%(Va/2、Vb/2)に設定される例を示す。このように閾値Vthの振幅Va、Vbに対する割合が一定である場合、検出信号a、bが歪んだ三角波形であっても、測定用画像の位置の検出誤差が抑制される。閾値Vthは、検出信号aに対する二値化が終了した後に、検出信号bに対する二値化が行われる前に切り替えられる必要がある。しかし、閾値Vthの切り替えが間に合わない場合、二値化が正しく行われずに検出誤差が生じる。例えば、測定用画像の間隔が狭くなってしまう場合、閾値の切り替えが間に合わなくなる。測定用画像の間隔は、例えば画像形成装置1内の温度変化により、露光器5a〜5dが露光するときに用いるレーザ光が偏向することで狭くなる。
FIG. 4 shows an example in which the threshold value Vth is set to a uniform ratio of 50% (Va / 2, Vb / 2) with respect to the amplitudes Va and Vb of the detection signals a and b. Thus, when the ratio of the threshold value Vth to the amplitudes Va and Vb is constant, the detection error of the position of the measurement image is suppressed even if the detection signals a and b are distorted triangular waveforms. The threshold value Vth needs to be switched after the binarization for the detection signal a is completed and before the binarization for the detection signal b is performed. However, if the threshold value Vth cannot be switched in time, binarization is not performed correctly and a detection error occurs. For example, when the interval between the measurement images becomes narrow, the threshold value cannot be switched in time. The interval between the measurement images is narrowed by deflecting the laser light used when the
(露光器)
図5は、露光器5a〜5dの構成例示図である。上記の通り、電子写真方式の画像形成装置1は、感光ドラム2a〜2dに静電潜像を形成するために、感光ドラム2a〜2dをレーザ光で露光する光学走査ユニットである露光器5a〜5dを有している。露光器5a〜5dは同じ構成である。ここでは露光器5aの構成について説明し、他の露光器5b〜5dの説明は省略する。
(Exposure device)
FIG. 5 is a view showing a configuration example of the
露光器5aは、レーザ光源51、回転多面鏡52、結像レンズ53、反射板54、及びレーザビーム検知センサ55を備える。レーザ光源51は、レーザ光を出射する。そのためレーザ光源51は、半導体レーザ、コリメータレンズ、アパーチャ等を有する。半導体レーザは、発散光を出力する。コリメータレンズ及びアパーチャは、発散光を平行光束化して、所定のビーム形状のレーザ光を形成する。レーザ光は回転多面鏡52に向けて出射される。
The
回転多面鏡52は、反射鏡が側面に設けられ且つ底面が多角形(図5では八角形)の柱体である。回転多面鏡52は、柱体の軸を中心に回転するように構成される。レーザ光源51から出射されたレーザ光は、回転中の回転多面鏡52の反射鏡により反射される。回転多面鏡52で反射されたレーザ光は、結像レンズ53を介して、回転多面鏡52の回転に応じて感光ドラム2a及び反射板54に導かれる。反射板54に導かれたレーザ光は、反射板54に反射されてレーザビーム検知センサ55に検知される。
The
レーザビーム検知センサ55がレーザ光を検知することで、レーザ光源51はイエローの画像データに基づいて変調されたレーザ光を出射する。この変調されたレーザ光は、回転多面鏡52に反射されて感光ドラム2aに導かれ、回転多面鏡52の回転に応じて感光ドラム2aを一方向(主走査方向)に走査する。これにより感光ドラム2aにイエローの画像データに応じた静電潜像が1ラインずつ形成される。感光ドラム2aは、ドラム軸を中心にして回転している。感光ドラム2aの回転により、レーザ光の露光スポットは、主走査方向に直交する副走査方向にずれていく。このように回転多面鏡52の回転及び感光ドラム2aの回転により、レーザ光による主走査方向及び副走査方向への静電潜像の形成が行われる。
When the laser
(サーマルシフト)
このような構成の露光器5a〜5dは、連続して画像形成を行う場合に、回転多面鏡52が連続して回転を行う。そのために、回転多面鏡52を回転させる不図示の駆動モータ及びその関連部品が昇温する。これは、露光器5a〜5dを収容する筐体や結像レンズ53が膨張して変形する要因となる。このような変形は、レーザ光が感光ドラム2aを走査するラインにずれを生じさせる。図5は、昇温によりラインLがラインL’にずれていることを表す。これがサーマルシフトである。サーマルシフトが発生すると、例えば画像の副走査方向の間隔が変化する。露光器5a〜5dのそれぞれで昇温の度合いに個体差がある。そのために露光器5a〜5dのそれぞれでサーマルシフトの影響に差が生じ、中間転写ベルト8に転写される各色の画像の形成位置のずれ量が異なる。これにより各色の測定用画像の間隔が変化する。本実施形態の露光器5a〜5dは、このような昇温を検知するために、回転多面鏡52の近傍に温度センサ50を備えて、サーマルシフトに対応する。温度センサ50は、回転多面鏡52近傍の温度検出を行う。
(Thermal shift)
In the
図6は、サーマルシフトに対応した閾値切替判断の説明図である。図6では、サーマルシフトの影響で通常よりも接近した測定用画像と、その検出信号を例示する。上記の通りサーマルシフトの影響は、露光器5a〜5dのそれぞれで個体差がある。そのために、測定用画像は、接近或いは離隔する。
FIG. 6 is an explanatory diagram of threshold value switching determination corresponding to the thermal shift. FIG. 6 illustrates a measurement image that is closer than usual due to the influence of the thermal shift and a detection signal thereof. As described above, the influence of the thermal shift has individual differences in each of the
図6(a)は、本来1.7[mm]程度である2つの測定用画像601、602の間隔Dがサーマルシフトにより約1.0[mm]程度に接近した状態を示す。例えば、温度が1[℃]変動することで0.042[mm]の測定用画像の間隔のずれが生じる場合、温度が約17[℃]変動することで、本来1.7[mm]程度である測定用画像の間隔が約1.0[mm]程度に接近する。例えば、画像形成装置1が連続印刷を行うことで回転多面鏡52の駆動モータが昇温した状態で色ずれ補正を行い、その色ずれ補正値を保存した後に、約17[℃]クールダウンして該色ずれ補正値により測定用画像を形成すると、このような誤差が生じる。
FIG. 6A shows a state in which the distance D between the two
画像形成のプロセススピード(中間転写ベルト8の回転速度)が500[mm/s]の場合、接近時の測定用画像601、602の間隔が時間換算で2.0ミリ秒となる。この状態で閾値の切替を行う場合、切替の途中に後続の測定用画像602が検出され、閾値の切替が間に合わないことがある。図6(a)の例では、閾値が、測定用画像601の検出信号603の出力後にVH_1からVH_2に切り替わる途中で、後続の測定用画像602の検出信号604の立ち下がりの値と交差している。
When the image forming process speed (the rotational speed of the intermediate transfer belt 8) is 500 [mm / s], the interval between the
図6(b)は、閾値の切替が間に合った場合と間に合わない場合とを比較した結果を説明する。閾値のVH_1からVH_2への切替が間に合わない場合、検出した測定用画像602の重心位置に誤差Dif_1が生じる。
閾値の切替を行わずに閾値をVH_1のままで検出信号604の二値化を行う場合、検出した測定用画像602の重心位置に誤差Dif_2が生じる。重心位置の誤差は、切替を行った場合と比較して、誤差Dif_1から誤差Dif_2まで抑制される。このように、温度差によっては閾値の切替を行わない方が誤差を小さくすることができる。そのために、温度センサ50の検出した温度に応じてサーマルシフトの発生を予想し、予想結果に応じて閾値の切替を行うか否かを制御することで、誤差Dif_1を誤差Dif_2まで抑えることができる。
FIG. 6B illustrates a result of comparison between a case where the threshold switching is in time and a case where the threshold is not in time. If the switching from the threshold value VH_1 to VH_2 is not in time, an error Dif_1 occurs at the center of gravity position of the detected
When binarization of the
(コントローラ)
図7は、以上のような構成の画像形成装置1の動作を制御するコントローラの説明図である。図7(a)は、コントローラ700の全体構成を説明する。コントローラ700は、CPU(Central Processing Unit)70、ROM(Read Only Memory)72、及びRAM(Random Access Memory)73を備える。コントローラ700には、コンパレータ72、閾値調整部77、ボトムホールド部76、画像処理制御部74、及び露光制御部75も設けられる。コントローラ700には、色ずれ検出センサ40及び温度センサ50が接続される。
本実施形態のコントローラ700は、画像形成装置1による画像形成処理の制御の他に、色ずれ補正を行う。CPU70は、ROM73に格納されたコンピュータプログラムを、RAM78を作業領域に用いて実行することで、画像形成装置1の動作を制御する。また、CPU70は、コンピュータプログラムの実行により、閾値調整制御部711、位置検出部712、色ずれ量算出部713、発光制御部714、A/Dコンバータ715、測定用画像形成部716、及び閾値切替タイミング生成部717として機能する。このようなコントローラ700は、画像形成装置1に内蔵される。
(controller)
FIG. 7 is an explanatory diagram of a controller that controls the operation of the
The
色ずれ検出センサ40は、測定用画像の検出結果である検出信号をコントローラ700に送信する。色ずれ検出センサ40から出力された検出信号は、CPU70、コンパレータ72、及びボトムホールド部76に入力される。コンパレータ72に入力された検出信号は、予め設定された閾値に応じて二値化される。閾値は、閾値調整部77から入力される閾値信号により設定される。閾値信号は、例えば、CPU70から出力されるパルス信号であるPWM信号が、抵抗及びコンデンサで構成される閾値調整部77により平滑されて生成される。コンパレータ72は、閾値に応じて検出信号から生成した二値化信号をCPU70へ送信する。
The color
閾値調整制御部711は、コンパレータ72に設定される閾値を生成するためのPWM信号を閾値調整部77に入力する。図7(b)は、閾値調整部77を例示する。この閾値調整部77は、抵抗771及びコンデンサ772を有するRC回路で構成される。PWM信号発生部7111は、閾値調整制御部711に設けられ、PWM信号を生成して閾値調整部77に入力する。閾値調整部77は、PWM信号をRC回路により平滑化して閾値を生成する。閾値は、PWM信号のデューティー(duty)比に応じて値が変化する。例えば、PWM信号のオン状態を長くすることで、閾値が高くなる。閾値調整部77は、PWM信号に応じて生成した閾値をコンパレータ72に設定する。
位置検出部712は、コンパレータ72で生成された二値化信号に応じて測定用画像の位置を検出する。位置検出部712は、二値化信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの中間位置である重心位置を、測定用画像の位置として検出する。色ずれ量算出部713は、位置検出部712で検出した各色の測定用画像の位置に応じて、各色の画像の色ずれ量を算出する。
The threshold adjustment control unit 711 inputs a PWM signal for generating a threshold set in the
The
発光制御部714は、色ずれ検出センサ40の発光部41の発光制御を行う。A/Dコンバータ715は、アナログ信号である色ずれ検出センサ40の検出信号をデジタル信号に変換する。測定用画像形成部716は、測定用画像を形成するための測定用画像データを保持しており、測定用画像を形成する際に、露光制御部75に測定用画像データを送信する。露光制御部75は、測定用画像データに基づき露光器5a〜5dから発せられるレーザ光の明滅を制御し、測定用画像を形成する。閾値切替タイミング生成部717は、温度センサ50が検出した温度に応じて、閾値を切り替える際の閾値切替タイミングを生成する。温度センサ50が検出した温度は、RAM78に保存されている。閾値切替タイミング生成部717は、RAM78に保存される前回の色ずれ補正時の温度と、温度センサ50から取得する今回の温度との温度差に応じて閾値の切替を行うか否かを判断する。
The light
RAM78は、コンパレータ72に設定される閾値、色ずれ量算出部713で算出した色ずれ量、温度センサ50が検出した温度等を格納する。CPU70は、画像形成装置1の起動時等にこれらのデータを参照して、画像処理制御部74等の設定を行う。画像処理制御部74は、画像形成時に設定内容に応じた画像処理を行って露光制御部75の動作を制御する。ボトムホールド部76は、後述する閾値設定処理において、検出信号の値をサンプリングする。なお、CPU70は、画像形成部IMG−Y、IMG−M、IMG−C、IMG−Kにより形成される画像の位置を、検知された色ずれに基づいて制御する。これは、画像形成装置1が画像データに基づいて記録媒体Sに画像(出力画像)を形成する場合、画像処理制御部74はRAM78に記憶された色ずれ補正量に基づいて画像データに画像処理を実行することによって実現される。つまり、画像処理制御部74により色ずれ補正量に基づき画像処理が施された画像データは露光制御部75へ転送され、色ずれが抑制された出力画像が記録媒体Sに形成される。
The
(色ずれ量算出)
位置検出部712及び色ずれ量算出部713により色ずれ量が算出される。図8は、色ずれ量の説明図である。図8は、色ずれ量を測定するための測定用画像と、その検出信号から生成される二値化信号を例示する。二値化信号中の破線は、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの中間位置である測定用画像の位置を示す。測定用画像は、イエローのパターン画像801、811、マゼンタのパターン画像802、812、シアンのパターン画像803、813、及びブラックのパターン画像804、814を含む。測定用画像は、主走査方向に対して45度傾いて形成される。パターン画像801、802、803、804と、パターン画像811、812、813、814とは、主走査方向に対して逆方向に45度傾いて形成される。
(Color misregistration calculation)
A color shift amount is calculated by the
測定用画像は、パターン画像801、パターン画像802、パターン画像803、パターン画像804、パターン画像811、パターン画像812、パターン画像813、パターン画像814の順に、色ずれ検出センサ40の検出範囲に搬送される。そのために色ずれ検出センサ40は、パターン画像801、パターン画像802、パターン画像803、パターン画像804、パターン画像811、パターン画像812、パターン画像813、パターン画像814の順に検出信号を出力する。
The measurement image is conveyed to the detection range of the color
位置検出部712は、各色のパターン画像801〜804、811〜814の位置を、二値化信号の立ち上がりエッジの検出タイミングと立ち下がりエッジの検出タイミングとから検出する。そのために、測定用画像の位置は、検出タイミングにより表される。色ずれ量は、基準となる色の検出タイミングに対する測定対象の色の検出タイミング(時間間隔)で表される。図8では、イエローのパターン画像801、811の検出タイミングを基準として色ずれ量が表される。マゼンタのパターン画像802の色ずれ量は、時間間隔ym_h1で表される。マゼンタのパターン画像812の色ずれ量は、時間間隔ym_h2で表される。シアンのパターン画像803の色ずれ量は、時間間隔yc_h1で表される。シアンのパターン画像813の色ずれ量は、時間間隔yc_h2で表される。ブラックのパターン画像804の色ずれ量は、時間間隔yk_h1で表される。ブラックのパターン画像814の色ずれ量は、時間間隔yk_h2で表される。
The
イエローのパターン画像801、811を基準としたマゼンタのパターン画像802、812の色ずれ量について説明する。マゼンタのパターン画像802、812が副走査方向の正方向に色ずれする場合、時間間隔ym_1、ym_2は、色ずれ量に比例して同じ量だけ大きくなる。マゼンタのパターン画像802、812が副走査方向の負方向に色ずれする場合、時間間隔ym_1、ym_2は、色ずれ量に比例して同じ量だけ小さくなる。マゼンタのパターン画像802、812が主走査方向の正方向に色ずれする場合、時間間隔ym_1は色ずれ量に比例して大きくなり、時間間隔ym_2は色ずれ量に比例して同じ量だけ小さくなる。マゼンタのパターン画像802、812が主走査方向の負方向に色ずれする場合、時間間隔ym_1は色ずれ量に比例して小さくなり、時間間隔ym_2は色ずれ量に比例して同じ量だけ大きくなる。マゼンタのパターン画像802、812の色ずれ量は、以下の式により表される。
(副走査方向の色ずれ量)=X−(ym_1+ym_2)/2*(搬送速度) …(式1)
(主走査方向の色ずれ量)=(ym_1−ym_2)/2*(搬送速度) …(式2)
The amount of color misregistration of the
(Color misregistration amount in the sub-scanning direction) = X− (ym — 1 + ym — 2) / 2 * (conveying speed) (Expression 1)
(Color misregistration amount in the main scanning direction) = (ym_1−ym_2) / 2 * (conveying speed) (Expression 2)
Xは、色ずれが発生していない場合の、基準色であるイエローのパターン画像801、811と、色ずれの測定対象であるマゼンタのパターン画像802、812との位置間隔である。時間間隔ym_1、ym_2は、時間情報であるために、中間転写ベルト8の回転速度(測定用画像の搬送速度)と乗算することで距離情報に変換される。他の色の色ずれ量も同様の式により導出可能である。色ずれ量算出部713は、式1、式2により各色の副走査方向及び主走査方向の色ずれ量を算出することができる。
X is the position interval between the
(閾値設定処理)
本実施形態では、コンパレータ72が二値化信号を生成する際に用いる閾値を、中間転写ベルト8に形成される画像を用いて生成する。図9は、閾値設定に用いられる閾値設定用パターン画像の説明図である。
(Threshold setting process)
In this embodiment, the threshold value used when the
図9(a)は、閾値設定用パターン画像を例示する。閾値設定用パターン画像は、イエローの閾値設定用パターン画像901、マゼンタの閾値設定用パターン画像902、シアンの閾値設定用パターン画像903、及びブラックの閾値設定用パターン画像904を含む。各色の閾値設定用パターン画像901、902、903、904は、主走査方向に対して45度傾いて形成される。閾値設定用パターン画像901、902、903、904は、副走査方向の間隔が図8のパターン画像801、802、803、804よりも広くなっている。これは、閾値設定用パターン画像901、902、903、904の検出信号を、後述するようにサンプルホールドする必要があるためである。
FIG. 9A illustrates a threshold setting pattern image. The threshold setting pattern image includes a yellow threshold
閾値設定用パターン画像は、閾値設定用パターン画像901、閾値設定用パターン画像902、閾値設定用パターン画像903、閾値設定用パターン画像904の順に、色ずれ検出センサ40の検出範囲に搬送される。そのために色ずれ検出センサ40は、閾値設定用パターン画像901、閾値設定用パターン画像902、閾値設定用パターン画像903、閾値設定用パターン画像904の順に検出信号を出力する。図9(b)は、閾値設定用パターン画像901、902、903、904の検出信号を例示する。閾値は、閾値設定用パターン画像901、902、903、904の検出信号に応じて生成される。例えば、閾値は、閾値設定用パターン画像901、902、903、904の検出信号の振幅の50%とされる。
The threshold setting pattern image is conveyed to the detection range of the color
図10は、このような閾値設定用パターン画像901、902、903、904を用いて行われる閾値設定処理を表すフローチャートである。CPU70は、主電源がオンされた際、或いは前回閾値設定処理を行ってから規定枚数以上の画像を形成した後に、この処理を行う。
FIG. 10 is a flowchart showing a threshold setting process performed using such threshold
CPU70は、中間転写ベルト8の回転を開始し、且つ色ずれ検出センサ40の発光部41を点灯させる(S1001、S1002)。CPU70は、色ずれ検出センサ40による中間転写ベルト8の1周分の検出結果である検出信号を100ミリ秒間隔でサンプリングする(S1003)。CPU70は、サンプリングした検出信号の平均値Base_aveを算出して、RAM78に記憶する(S1004)。平均値Base_aveは、中間転写ベルト8の画像が形成される面の検出結果から得られる値である。この時点で、中間転写ベルト8にはどのような画像も形成されていない。
The
CPU70は、画像形成部IMG−Y、IMG−M、IMG−C、及びIMG−Kによって、中間転写ベルト8に閾値設定用パターン画像901、902、903、904を形成する(S1005)。このとき、測定用画像形成部716は、閾値設定用パターン画像901、902、903、及び904を形成するための測定用画像データを、露光制御部75へ送信する。次いで、CPU70は、色ずれ検出センサ40による閾値設定用パターン画像901、902、903、904の検出結果である検出信号を、サンプリングする(S1006)。サンプリングは、ボトムホールド部76によってボトムホールドされた検出信号を図9(b)で示される期間Vhold以内に、5ミリ秒間隔で3回ずつ色毎に行われる。CPU70は、サンプリングした検出信号の平均値を各色の検出信号のボトム電圧としてRAM78に記憶する。RAM78には、イエローのボトム電圧Vh_y、マゼンダのボトム電圧Vh_m、シアンのボトム電圧Vh_c、及びブラックボトム電圧Vh_kが記憶される。ボトムホールド部76にホールドされる検出信号は、時刻Trstのタイミングでホールドリセットされる。
The
CPU70は、サンプリングしたボトム電圧Vh_y、Vh_m、Vh_c、Vh_kと平均値Base_aveとの差分値と、所定値と、を比較する(S1007)。所定値は、予めROM73に保存されている。この処理は、閾値設定用パターン画像の形成の有無、或いは中間転写ベルト8の閾値設定用パターン画像の形成位置におけるキズなどで、正確なボトム電圧が検出できないことを防止するために行われる。差分値が所定値未満である場合(S1007:N)、CPU70は、ボトム電圧が正確に検出できていないと判断する。この場合、CPU70は、既にリトライ済みであるかを判断する(S1010)。リトライ済みではない場合(S1010:N)、CPU70は、S1005の処理に戻り、ボトム電圧の取得を再度行う。リトライ済みである場合(S1010:Y)、CPU70は、リトライを行わずに、ディスプレイやスピーカによりボトム電圧が検出できないことを表すエラー通知を行う(S1011)。
The
差分値が所定値より大きい場合(S1007:Y)、CPU70は、閾値を算出する(S1009)。CPU70は、各色のボトム電圧Vh_y、Vh_m、Vh_c、Vh_kと平均値Base_aveとに基づいて、例えば以下の式により色毎に閾値を算出する。
(イエローの閾値)=(Base_ave−Vh_y)*0.5+Vh_y …(式3)
When the difference value is larger than the predetermined value (S1007: Y), the
(Yellow threshold) = (Base_ave−Vh_y) * 0.5 + Vh_y (Formula 3)
式3は、イエローの閾値設定用パターン画像901の検知信号のボトム電圧Vh_yと、中間転写ベルト8の検出信号の平均値Base_ave との中間値(50%)を、イエローの閾値として算出する式である。式3は、イエロー用の閾値を算出する例を示すが、他の色用の閾値についても、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。
CPU70は、算出した各色の閾値をRAM78に保管する。閾値の算出後、或いはエラー通知後に、CPU70は、色ずれ検出センサ40の発光部41を消灯させ、且つ中間転写ベルト8の回転を停止する(S1012、S1013)。以上により、色ずれ補正時に検出信号の二値化に用いられる各色用の閾値が算出され、閾値設定処理が終了する。
The
(色ずれ量検出処理)
図11は、色ずれ量検出処理を表すフローチャートである。CPU70は、色ずれ量検出処理を閾値設定処理に引き続いて行う。ここでは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、図8に示すパターン画像が色ずれ検出センサ40の検出範囲に進入する場合について説明する。そのために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順にパターン画像が検出される。
(Color shift detection processing)
FIG. 11 is a flowchart showing the color misregistration amount detection process. The
CPU70は、色ずれ量検出処理を開始すると、閾値設定処理で取得した閾値のうち、最初に検出されるパターン画像の色に応じた閾値を、閾値調整制御部711によりコンパレータ72に設定する(S1101)。本実施形態では、最初にイエローのパターン画像が検出されるため、CPU70は、イエロー用の閾値をコンパレータ72に設定する。閾値設定後にCPU70は、中間転写ベルト8の回転を開始し、且つ色ずれ検出センサ40の発光部41を点灯させる(S1102、S1103)。
When the
CPU70は、画像形成部IMG−Y、IMG−M、IMG−C、及びIMG−Kにより、中間転写ベルト8上に色ずれ量を検出するための図8に例示したパターン画像を形成する(S1104)。このとき、測定用画像形成部716は、色ずれ量を形成するために、色ずれ検出用のパターン画像(図8)を形成するための測定用画像データを、露光制御部75へ送信する。次いで、CPU70は、パターン順カウンタNを「1」に初期化する(S1105)。パターン順カウンタNは、検出を行うパターン画像の色を指定する。本実施形態では、パターン順カウンタNは、1から順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを繰り返し指定する。この順は、色ずれ検出センサ40が検出するパターン画像の色の順に応じて決められる。
コンパレータ72は、色ずれ検出センサ40から取得したイエローのパターン画像の検出信号を、S1101で設定された閾値により二値化して二値化信号を生成する。コンパレータ72は、生成した二値化信号をCPU70に送信する。
The
The
CPU70は、位置検出部712により、コンパレータ72から取得する二値化信号のエッジ(立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ)の検出を開始する(S1106)。CPU70は、エッジの検出により、色ずれ量の算出に用いるエッジ間の時間情報を取得し、エッジの検出数をカウントする。CPU70は、パターン順カウンタNに応じた色のパターン画像の二値化信号の先端エッジ(立ち上がりエッジ)を検出した後に、該パターン画像の二値化信号の後端エッジ(立ち下がりエッジ)を検出する(S1107:Y、S1108:Y)。
CPU70は、後端エッジを検出すると、エッジの検出数が所定数に到達したか否かを判断する(S1109)。所定数は、パターン画像が正しく検出できた場合のエッジの検出数に応じた数である。本実施形態では、図8で例示する測定用画像が、中間転写ベルト8に10セット形成される。CPU70が取得する色ずれ量は、各色のパターン画像の検出結果から取得される色ずれ量の平均値である。10セットの測定用画像が正しく検出できた場合のエッジ数である「160」が、所定数となる。
The
When detecting the trailing edge, the
エッジの検出数が所定数に到達していない場合(S1109:N)、CPU70は、温度センサ50が検出した現在の温度と、RAM78に保存する前回色ずれ補正を行ったときの温度と、の温度差が所定の温度差以上であるか否かを判断する(S1110)。CPU70は、温度センサ50から現在の検出温度を取得してこの処理を行う。CPU70は、取得した現在の検出温度をRAM78に保存する。前回の色ずれ補正からの温度差が所定の温度差以上ではない場合(S1110:N)、CPU70は、サーマルシフトが発生していないと判断する。この場合、CPU70は、閾値調整制御部711により、コンパレータ72に設定されている閾値を次の色用の閾値に変更する(S1111)。具体的には、コンパレータ72は、処理の開始時に最初に検出されるイエロー用の閾値が設定されているが、次に検出されるパターン画像がマゼンタであるために、マゼンタ用の閾値に設定が変更される。以降、二値化信号のエッジの検出数が所定数に達するまで、閾値は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用に、順に繰り返しコンパレータ72に設定される。
When the detected number of edges does not reach the predetermined number (S1109: N), the
前回の色ずれ補正からの温度差が所定の温度差以上である場合(S1110:Y)、CPU70は、サーマルシフトが発生している可能性があると判断する。この場合、CPU70は閾値の切替を行わない。つまり、温度差が所定の温度差以上である場合に、CPU70は処理をステップS1112へ移行する。CPU70は、サーマルシフトの発生の有無の判断後に、位置検出部712により、次の色(マゼンタ)のパターン画像の二値化信号の先端エッジ(立ち上がりエッジ)を検出する(S1112:Y)。CPU70は、パターン順カウンタNを1インクリメントし(S1113)、S1108〜S1113の処理を二値化信号のエッジの検出数が所定数になるまで繰り返し行う。これによりCPU70は、イエローのパターン画像の検出の後に、マゼンタのパターン画像の検出を行う。CPU70は、マゼンタのパターン画像の検出の後に、シアン、ブラックの順にパターン画像の検出を行う。サーマルシフトが発生していない場合、検出するパターン画像の色を変更するたびに、CPU70は、閾値調整制御部711により、コンパレータ72に設定する閾値を当該色用に変更する。一方、サーマルシフトが発生している可能性がある場合、検出するパターン画像の色にかかわらず、CPU70は、コンパレータ72に設定する閾値をイエロー用の閾値に設定する。
If the temperature difference from the previous color misregistration correction is equal to or greater than the predetermined temperature difference (S1110: Y), the
CPU70は、エッジの検出数が所定数に到達することで、パターン画像の検出を終了する(S1109:Y)。パターン画像の検出終了後にCPU70は、色ずれ量算出部713により、式1、式2に応じて副走査方向及び主走査方向の色ずれ量を算出する(S1114)。色ずれ量算出部713は、S1107〜S1113の処理で取得したエッジ間の時間情報を時間間隔として式1、式2に代入して、副走査方向及び主走査方向の色ずれ量を算出する。色ずれ量算出部713は、10セット分の測定用画像から得られる色ずれ量の平均値を導出する。CPU70は、算出した主走査方向及び副走査方向の色ずれ量をRAM78に保管して、画像形成処理を行う際の色ずれ補正に用いる。
The
色ずれ量の算出後、CPU70は、色ずれ検出センサ40の発光部41を消灯させ、且つ中間転写ベルト8の回転を停止する(S1116、S1117)。以上により、副走査方向及び主走査方向の色ずれ量検出処理が終了する。
After calculating the color misregistration amount, the
以上のような本実施形態の画像形成装置1は、検出信号の二値化に用いる閾値を温度の変化量に応じて適切に切り替えることで、正確に主走査方向及び副走査方向の色ずれ量を取得することが可能となる。そのために、高精度な色ずれ補正が可能となる。上記の例では、温度センサ50は、回転多面鏡52近傍の温度を検出する位置に配置されるが、画像形成位置に影響する部位(例えば画像形成部)の温度を検出可能な位置であれば、どこに配置されてもよい。また、複数の温度センサ50を画像形成位置に影響する複数の部位に配置し、各部位の温度変化に応じて閾値の切替を決定するようにしてもよい。
The
Claims (10)
前記複数の画像形成手段から各色の前記画像が転写される像担持体と、
前記画像形成手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記像担持体に向けて光を照射するとともに前記光の反射光を受光して、受光した光量に応じたアナログ信号である検出信号を出力する検出手段と、
前記検出信号を色毎に設定される閾値に応じて二値化した二値化信号を生成する二値化手段と、
前記二値化手段に画像の色に応じた前記閾値を設定する閾値調整手段と、
前記閾値調整手段に前記閾値を切り替えさせるか否かを判断するタイミング生成手段と、
前記複数の画像形成手段に各色の色ずれ量を検出するための各色の測定用画像を形成させ、転写させることで前記像担持体に各色の前記測定用画像を形成し、各色の前記測定用画像を検出した前記検出手段から出力される各色の検出信号の前記閾値による二値化信号に応じて、各色の色ずれ量を取得する制御手段と、
前記温度検出手段が検出した温度を保存する保存手段と、を備え、
前記タイミング生成手段は、前記温度検出手段が検出した現在の温度と、前記保存手段に保存された前回の前記色ずれ量を取得したときの温度との温度差に応じて、前記閾値調整手段に前記閾値を切り替えさせるか否かを判断することを特徴とする、
画像形成装置。 A plurality of image forming means for forming images of different colors;
An image carrier to which the image of each color is transferred from the plurality of image forming units;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the image forming means;
Detecting means for irradiating light toward the image carrier and receiving reflected light of the light and outputting a detection signal which is an analog signal corresponding to the received light amount;
Binarization means for generating a binarized signal obtained by binarizing the detection signal according to a threshold value set for each color;
Threshold adjustment means for setting the threshold corresponding to the color of the image in the binarization means;
Timing generation means for determining whether to cause the threshold adjustment means to switch the threshold;
The measurement image of each color for detecting the color misregistration amount of each color is formed on the plurality of image forming means and transferred, thereby forming the measurement image of each color on the image carrier, and the measurement image of each color. Control means for acquiring a color misregistration amount of each color in accordance with a binarized signal based on the threshold value of each color detection signal output from the detection means that has detected an image;
Storage means for storing the temperature detected by the temperature detection means,
The timing generation unit is provided with the threshold adjustment unit according to a temperature difference between a current temperature detected by the temperature detection unit and a temperature when the previous color shift amount stored in the storage unit is acquired. It is determined whether to switch the threshold value,
Image forming apparatus.
請求項1記載の画像形成装置。 The timing generation unit causes the threshold adjustment unit to switch the threshold if the temperature difference is not equal to or greater than a predetermined temperature difference, and does not cause the threshold adjustment unit to switch the threshold if the temperature difference is equal to or greater than the predetermined temperature difference. Characterized by
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項1又は2記載の画像形成装置。 The timing generation means stores the current temperature detected by the temperature detection means in the storage means.
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか1項記載の画像形成装置。 The temperature detecting means is arranged at a position where the temperature of a part that affects the image forming positions of the plurality of image forming means can be detected.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記温度検出手段は、前記露光手段の温度を検出可能な位置に配置されることを特徴とする、
請求項1〜4のいずれか1項記載の画像形成装置。 The plurality of image forming units each include a photoconductor on which an image is formed, an exposure unit that forms an electrostatic latent image by irradiating the photoconductor with laser light, and an electrostatic latent image formed on the photoconductor. Developing means for developing the image with a developer of a corresponding color,
The temperature detection means is arranged at a position where the temperature of the exposure means can be detected,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記温度検出手段は、前記回転多面鏡の近傍の温度を検出可能な位置に配置されることを特徴とする、
請求項5記載の画像形成装置。 The exposure means includes a laser light source, a rotating polygon mirror, and an imaging lens,
The temperature detection means is arranged at a position where the temperature in the vicinity of the rotary polygon mirror can be detected,
The image forming apparatus according to claim 5.
請求項1〜6のいずれか1項記載の画像形成装置。 The threshold adjustment means sets a threshold corresponding to the amplitude of the detection signal in the binarization means,
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項7記載の画像形成装置。 The control unit causes the image forming unit to form a pattern image for setting a threshold value of each color and transfer the pattern image to form the threshold value setting pattern image on the image carrier. The threshold value for each color is determined according to the detected detection signal output from the detection means and the detection signal output from the detection means that detects the surface of the image carrier to which the image is transferred. It is characterized by
The image forming apparatus according to claim 7.
請求項1〜8のいずれか1項記載の画像形成装置。 The control means stores the color misregistration amount in a predetermined storage means.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記画像形成手段が、前記制御手段からの指示により、色ずれ量を検出するための各色の測定用画像を形成し、転写することで前記像担持体に各色の前記測定用画像を形成しておき、
前記タイミング生成手段が、前記温度検出手段が検出した現在の温度と、前記保存手段に保存された前回の前記色ずれ量を取得したときの温度との温度差に応じて、前記閾値調整手段に前記閾値を切り替えさせるか否かを判断し、
前記閾値調整手段が、前記タイミング生成手段が前記閾値を切り替えさせると判断したときに、前記二値化手段に設定されている閾値を色に応じた閾値を切り替え、
前記二値化手段が、各色の前記測定用画像を設定された閾値で二値化して前記二値化信号を生成し、
前記制御手段が、前記二値化信号に応じて各色の色ずれ量を取得することを特徴とする、
色ずれ量算出方法。 A plurality of image forming means for forming images of different colors, an image carrier to which the image of each color is transferred from the plurality of image forming means, a temperature detecting means for detecting the temperature of the image forming means, and the image Detection means for irradiating light toward the carrier and receiving reflected light of the light and outputting a detection signal that is an analog signal corresponding to the received light quantity; and a threshold value for setting the detection signal for each color A binarization unit that generates a binarized signal in accordance with the threshold, a threshold adjustment unit that sets the threshold according to the color of the image in the binarization unit, and the threshold adjustment unit that sets the threshold. A timing generation unit that determines whether to switch, a storage unit that stores the temperature detected by the temperature detection unit, and a control unit, the method being executed by the image forming apparatus, wherein the control unit By controlling
In response to an instruction from the control unit, the image forming unit forms a measurement image of each color for detecting a color shift amount, and forms the measurement image of each color on the image carrier by transferring the image. Every
The timing generation unit determines the threshold adjustment unit according to a temperature difference between the current temperature detected by the temperature detection unit and the temperature when the previous color shift amount stored in the storage unit is acquired. Determine whether to switch the threshold,
When the threshold adjustment unit determines that the timing generation unit switches the threshold, the threshold set in the binarization unit is switched according to the color,
The binarization means binarizes the image for measurement of each color with a set threshold value to generate the binarized signal;
The control means acquires a color shift amount of each color according to the binarized signal,
Color misregistration calculation method.
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