JP4622206B2 - Color image forming apparatus - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラープリンタやカラー複写機等のカラー画像形成装置に関し、特に、互いに色の異なる画像を形成する複数の画像形成ユニットを備えた、所謂タンデム型のカラー画像形成装置において、複数の画像形成ユニットで形成される各色の画像の画像形成位置であるレジストレーション(以下、単に「レジ」とも略称する。)を制御するレジストレーションコントロール技術に関するものである。
【0002】
【特許文献1】
特開平1−142674号公報
【特許文献2】
特開平1−142680号公報
【特許文献3】
特開平1−183676号公報
【特許文献4】
特許第2625130号公報
【特許文献5】
特許第2921856号公報
【0003】
【従来の技術】
従来、この種の複数の画像形成ユニットを備えたいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置としては、例えば、図31に示すようなものがある。このタンデム型のカラー画像形成装置は、図31に示すように、イエロー、マゼンタ、シア ン、黒等の各々色の異なるトナー像を形成する4つの画像形成ユニット100 Y、100M、100C、100Kを備え、これらの画像形成ユニット100 Y、100M、100C、100Kは、水平方向に沿って一定の間隔を隔てて、並列的に配置されている。上記4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kは、形成するトナー像の色が異なるほかは、すべて同様に構成されており、感光体ドラム101の表面を接触型の帯電装置102によって一様に帯電した後、当該感光体ドラム101の表面に露光装置103によって画像露光を施して、各色の画像情報に応じた静電潜像を形成する。上記感光体ドラム101の表面に形成された静電潜像は、対応する色の現像装置104により顕像化されてトナー像となり、当該トナー像は、一次転写用の帯電器105によって中間転写ベルト106上に順次多重に転写される。尚、上記感光体ドラム101の表面に残留したトナーは、クリーニング装置107によって除去され、次の画像形成工程に備える。
【0004】
上記中間転写ベルト106は、4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kにわたってその下方に配設されているとともに、駆動ローラを含む複数本のローラ108〜111によって感光体ドラム101の回転速度と等しい速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト106上に順次多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像は、当該中間転写ベルト106の下方に設けられた二次転写位置において、中間転写ベルト106の表面と接触する二次転写ロール112によって、所定のタイミングで給紙される記録用紙113上に一括して転写される。その後、上記記録用紙113は、定着装置114まで搬送され、当該定着装置114によって熱及び圧力で定着処理を受け、装置の外部に排出され、フルカラーや白黒の画像が形成される。
【0005】
ところで、かかるタンデム型のカラー画像形成装置では、複数の画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kで形成される各色の画像の画像形成位置、即ち、レジストレーションを制御して、複数の画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kで形成される各色の画像のレジストレーションを、互いに精度良く一致させるレジストレーションコントロール技術が採用されている。
【0006】
このレジストレーションコントロール技術が採用された画像形成装置に関するものとしては、例えば、特開平1−142674号公報、特開平1−142680号公報、特開平1−183676号公報等に開示されているように、図32に示す如く、各画像形成ユニット100Y、100M、100C、100KのROS103によって、予め決められた像位置認識用のパターン120を、感光体ドラム101上に形成し、当該各感光体ドラム101上に形成された各色の画像位置認識用パターン120を、中間転写ベルト106上に順次一次転写して、最終段の画像形成ユニット100Kの下流側に配置されたCCD121によってサンプリングし、当該サンプリングデータの位置関係に、予め決められた各色の像位置認識用パターン120の色ずれがなかったと仮定したときの位置関係と、どれだけの差異があるかを検出し、その検出データから各色のレジストレーションずれ(以下、「レジずれ」と称する。)量を演算する。そして、上記画像形成装置では、各画像形成ユニット100Y、100M、100C、100KのROS103の書き込みタイミング、あるいは光学系の部品の位置を補正することでレジずれの少ない高品位な画質を提供する方法が提案されている。
【0007】
なお、上記中間転写ベルト106上に転写された各色の像位置認識用パターン120は、当該中間転写ベルト106の表面をクリーニングするクリーニング装置115によって除去される。
【0008】
このレジストレーション制御装置に関する技術としては、例えば、特開平1−142674号公報、特開平1−142680号公報、特開平1−183676号公報等に開示されているものがある。
【0009】
また、機内の温度上昇に起因するカラーレジずれ量の悪化を補正するための技術としては、特許第2625130号や特許第2921856号公報などに開示されたものが、既に提案されている。
【0010】
これらの特許第2625130号や特許第2921856号公報などに開示された技術は、機内の温度上昇が電源投入時やレジコン実施から、所定の温度だけ変化したとき、あるいは前回のレジコンを実施した温度から所定の温度だけ変化したときに、レジコンシーケンスを動作させるというものである。
【0011】
更に説明すると、上記特許公報第2525130号に係る画像形成装置は、それぞれ画像担持体を有する複数の画像ステーションと、前記複数の画像担持体上に形成された各画像を転写位置にて転写するように移動する移動体と、前記複数の画像ステーションにより形成され、前記移動体上に転写された各レジストマーク画像を読み取る読取り手段と、前記読取り手段の読取り結果に基づいて前記複数の画像ステーションにより形成される各画像間の位置ずれを補正する補正手段と、装置内部の温度を検出する温度検出手段と、前記複数の画像ステーションが前記レジストマーク画像を形成して前記移動体上に各レジストマーク画像を転写し、前記読取り手段が前記移動体上に転写された各レジストマーク画像を読み取って前記補正手段が当該読取り結果に基づいて上記補正動作を行うレジスト補正シーケンスの実行を前記温度検出手段の出力に基づいて制御する制御手段と、を備えるように構成したものである。
【0012】
また、上記特許公報第2921856号に係るカラー画像形成装置は、転写材を搬送する無端状搬送手段と、この無端状搬送手段の移動方向に沿って所定間隔に配置され、前記転写材に異なる色の画像を順次記録する複数の画像記録手段とを有するカラー画像形成装置において、装置内部の温度を検知する温度検出手段と、この温度検出手段によって検出された温度が所定温度上昇する毎に前記複数の画像形成手段によって前記無端状搬送手段に各色に対応した検知用パターンを形成する制御手段と、この検出用パターンを検出するパターン検出手段と、このパターン検出手段による検出結果に基づいて各色の位置ずれ量を演算し、各色のずれ量を補正する補正処理手段と、を備えるように構成したものである。
【0013】
一方、機内の温度上昇に起因するカラーレジずれ量の悪化を補正するために、特開平1−96665号公報に開示されているように、機内の実機使用上の最低温度を基準として現在の温度との差分のみに基づいて、副走査方向の書き出しタイミングを制御する技術も既に提案されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわ ち、上記特許第2625130号公報や特許第2921856号公報などに開示された技術の場合には、レジスト補正シーケンスの実行を、温度検出手段の出力に基づいて制御したり、装置内部の温度を検知する温度検出手段によって検出された温度が、所定温度上昇する毎に、複数の画像形成手段による検知用パターンの形成、及び当該検出用パターンの検出並びに補正処理などを実行するように構成したものである。
【0015】
ところが、上記画像形成装置においては、画像形成動作を行う頻度や、実行する画像形成動作の内容などによって、機内の温度上昇が一律ではなく、機内の温度に対するカラーレジずれの変化特性が線形(リニア)ではないため、単に、レジスト補正シーケンスの実行を、温度検出手段の出力に基づいて制御したり、機内の温度が所定温度だけ上昇する毎に、カラーレジずれの補正動作を行った場合には、不必要にパターンの形成や、検出動作を実行してしまい、レジコンシーケンス動作のために、画像形成動作が不可能な状態いわゆるダウンタイムの発生頻度や、レジコンパッチ形成のためのトナー消費量、あるいはクリーニング部材への負荷、更には廃却トナー回収容量などの不必要な増加を招くという問題点を有していた。
【0016】
また、上記特開平1−96665号公報に開示された技術の場合には、機内の実機使用上の最低温度を基準として現在の温度との差分のみに基づいて、副走査方向の書き出しタイミングを制御するように構成したものであるが、やはり、機内の温度上昇が一律ではなく、機内の温度に対するレジずれの変化特性が線形 (リニア)ではないため、機内の温度上昇に起因するカラーレジずれ量を十分補正することができないという問題点を有している。
【0017】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置本体内の温度上昇に起因するカラーレジずれを予測補正することにより、カラーレジずれを十分補正でき、しかも、画像形成動作が不可能な状態いわゆるダウンタイムの軽減や、レジコンパッチ形成のためのトナー消費量の低減、あるいはクリーニング部材への負荷の低減、更には廃却トナー回収容量などの低減を可能としたカラー画像形成装置を提供することにある。
【0018】
また、この発明の他の目的とするところは、ダウンタイムやレジコンパッチ形成のためのトナー消費量、あるいはクリーニング部材への負荷等が、従来の装置と同様であれば、レジコンの補正精度をより向上させることが可能なカラー画像形成装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載された発明は、互いに色の異なる画像を形成する複数の画像形成ユニットを備え、前記複数の画像形成ユニットで形成された互いに色の異なる画像を、直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写することにより、カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記カラー画像形成装置本体内の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された装置本体内の温度に基づいて、前記複数の画像形成ユニットにおけるカラーレジずれ量を予測して補正する予測補正手段を備え、
前記各画像形成ユニットによって形成されたカラーレジずれ検出用パターンを、同一のパターン検出用部材上に転写し、当該パターン検出用部材上に転写されたカラーレジずれ検出用パターンを検出して、カラーレジずれ補正動作を実行するレジずれ補正動作実行手段を備え、前記予測補正手段は、前記レジずれ補正動作実行手段によってレジずれ補正動作が実行される間に、少なくとも1回のカラーレジずれ量の予測補正動作を実行するとともに、
前記予測補正手段は、前記レジずれ補正動作実行手段によってレジずれ補正動作が実行されたときの装置本体内の温度を基準温度とし、前記装置本体内の絶対温度と許容できる最大レジずれ量のレジずれが発生する温度との温度差が予め記憶された温度パラメータテーブルを用いて、当該基準温度に応じて予測補正を実行する条件温度を設定し、
前記温度検出手段によって検出された装置本体内の温度が、前記基準温度に応じて予測補正を実行する条件温度として設定された温度に達するごとに予測補正動作を実行するように構成したものである。
【0020】
なお、上記カラーレジずれ量の予測補正では、当然のことながら、カラーレジずれ検出用パターンを形成しない。
【0021】
ここで、上記「パターン検出用部材」としては、例えば、各画像形成ユニットで形成された画像が、一次転写される中間転写体が用いられるが、これに限定されるものではなく、記録媒体を搬送するベルト状などの記録媒体搬送部材や、中間転写体上に多重に転写された複数の画像を、記録媒体上に最終的に転写するための転写部材などであっても良い。
【0028】
ここで、「レジずれ補正動作」とは、レジずれ検出用パターンを形成して、当該レジずれ検出用パターンを検出して、レジずれを補正する動作を意味する。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0044】
実施の形態1
図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタを示す概略構成図である。また、このタンデム型のデジタルカラープリンタは、画像読取装置を備えており、フルカラー複写機としても機能するようになっている。なお、上記デジタルカラープリンタは、画像読取装置を備えずに、図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データに基づいて画像を形成するものであっても勿論よい。また、上記デジタルカラープリンタは、ファクシミリとしての機能を兼ね備えたものであっても良い。
【0045】
図2において、1はタンデム型のデジタルカラープリンタ(カラー画像形成装置)の本体を示すものであり、このデジタルカラープリンタ本体1は、その一端側の上部に、原稿2の画像を読み取る画像読取装置(IIT:Image Input Terminal)4を備えているとともに、当該デジタルカラープリンタ本体1の内部には、画像読取装置4や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やLAN等を介して送られてくる画像データに、所定の画像処理を施す画像処理装置(IPS:Image Processing System)12と、当該画像処理装置12で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置(IOT:Image Output Terminal)100とが配設されている。
【0046】
上記デジタルカラープリンタ本体1の内部には、画像出力装置100を構成する画像形成ユニットとして、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。さらに、上記4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cの下方には、これらの画像形成ユニットで順次形成される各色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で転写する中間転写体としての中間転写ベルト25が、矢印方向に沿って回動可能に配設されている。そして、上記中間転写ベルト25上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙トレイ39等から給紙される記録媒体としての記録用紙34上に一括して転写された後、定着器37によって記録用紙34上に定着され、外部に排出されるようになっている。
【0047】
なお、図2に示す実施の形態では、画像出力装置100が、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cで形成された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像を、中間転写ベルト25上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、当該中間転写ベルト25から記録用紙34上に一括して二次転写することにより、カラー画像を形成するように構成した場合について説明したが、これに限定される訳ではなく、図30に示すように、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cで形成された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像を、記録媒体搬送部材としての用紙搬送ベルト25’によって搬送される記録用紙34上に互いに重ね合わせた状態で転写することにより、カラー画像を形成するように構成したものにも適用可能なことは勿論である。また、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cの色の順序は、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ (M)、シアン(C)の順に限定されるものではなく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順序など、任意であっても良いことは勿論である。
【0048】
図3はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタの構成を、更に詳細に示したものである。
【0049】
なお、ここではタンデム型のデジタルカラープリンタを用いて、本発明の構成を説明するが、本発明は、カラー複写機/ファクシミリ等においても有効であ る。以下の実施の形態においても同様である。
【0050】
図3において、1はタンデム型のデジタルカラープリンタの本体を示すものであり、このデジタルカラープリンタ本体1の一端側の上部には、原稿2をプラテンガラス5上に押圧するプラテンカバー3と、プラテンガラス5上に載置された原稿2の画像を読み取る画像読取装置4が配設されている。この画像読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された原稿2を光源6によって照明し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8、9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るように構成されている。
【0051】
上記画像読取装置4によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとして画像処理装置12(Image Processing System)に送られ、この画像処理装置12では、原稿2の反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。
【0052】
そして、上記の如く画像処理装置12で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)(各8bit)の4色の原稿色材階調データ(ラスタデータ)に変換され、次に述べるように、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の画像形成ユニット13K、13Y、13M、13CのROS14K、14Y、14M、14C(Raster Output Scanner)に送られ、これらのROS14K、14Y、14M、14Cでは、所定の色の画像データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【0053】
ところで、上記タンデム型のデジタルカラープリンタ本体1の内部には、上述したように、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【0054】
これらの4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cは、形成する画像の色が異なる他は、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロン16と、当該感光体ドラム15の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのROS14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像を現像する現像器17、クリーニング装置18とから構成されている。
【0055】
上記ROS14は、図3に示すように、半導体レーザー19を各色の画像データに応じて変調して、この半導体レーザー19からレーザー光LBを画像データに応じて出射する。この半導体レーザー19から出射されたレーザー光LBは、反射ミラー20、21を介して回転多面鏡22によって偏向走査され、再び反射ミラー21及び複数枚の反射ミラー23、24を介して感光体ドラム15上に走査露光される。
【0056】
上記画像処理装置12からは、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の画像形成ユニット13K、13Y、13M、13CのROS14K、14Y、14M、14Cに各色の画像データ(ラスタデータ)が順次出力され、これらのROS14K、14Y、14M、14Cから画像データに応じて出射されるレーザービームLBが、それぞれの感光体ドラム15K、15 Y、15M、15Cの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム15K、15Y、15M、15C上に形成された静電潜像は、現像器17K、17Y、17M、17Cによって、それぞれ黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像として現像される。
【0057】
上記各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cの感光体ドラム15K、15Y、15M、15C上に、順次形成された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像は、各画像形成ユニット13 K、13Y、13M、13Cの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト25上に、一次転写ロール26K、26Y、26M、26Cによって多重に転写される。この中間転写ベルト25は、ドライブロール27と、アイドルロール28と、ステアリングロール29と、アイドルロール30と、バックアップロール31と、アイドルロール32との間に一定のテンションで掛け回されてお り、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール27により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト25としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【0058】
上記中間転写ベルト25上に多重に転写された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像は、バックアップロール31に圧接する二次転写ロール33によって、圧接力及び静電気力で記録用紙34上に二次転写され、この各色のトナー像が転写された記録用紙34は、2連の搬送ベルト35、36によって定着器37へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙34は、定着器37によって熱及び圧力で定着処理を受 け、プリンタ本体1の外部に設けられた排出トレイ38上に排出される。
【0059】
上記記録用紙34は、図3に示すように、複数の給紙トレイ39、40、41のうちの何れかから所定のサイズのものが、給紙ローラ42及び用紙搬送用のローラ対43、44、45からなる用紙搬送経路46を介して、1枚ずつレジストロール47まで一旦搬送される。上記給紙トレイ39、40、41のうちの何れかから供給された記録用紙34は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール47によって中間転写ベルト25上へ送出される。
【0060】
そして、上記黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cでは、上述したように、それぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるようになっている。
【0061】
なお、上記感光体ドラム15K、15Y、15M、15Cは、トナー像の転写工程が終了した後、クリーニング装置18K、18Y、18M、18Cによって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。また、中間転写ベルト25は、ベルト用のクリーニング装置48によって、クリーニングブレードやブラシで残留トナーが除去される。
【0062】
ところで、上記の如く構成されるタンデム型のデジタルカラープリンタでは、次に示すように、運搬・設置時の振動や、あるいは機内の温度変化など、種々の要因によって、各画像形成ユニットの感光体ドラム等に位置的な変動が生じ、画像の位置ずれ(レジずれ)が発生する。
【0063】
まず、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cにおいて、感光体ドラム15K、15Y、15M、15Cに位置ずれがあると、図4に示すよう に、ROS14K、14Y、14M、14Cと感光体ドラム15K、15Y、15M、15C間の距離(光路長)が変動し、主走査方向(レーザビームの走査方向)の倍率のずれや、主走査方向の左右の倍率のずれが発生する。また、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cにおいて、ROS14K、14 Y、14M、14Cと感光体ドラム15K、15Y、15M、15Cに主走査方向に沿った位置ずれがあると、図5に示すように、主走査方向のマージンずれが生じる。
【0064】
さらに、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cにおいて、図6に示すように、感光体ドラム15K、15Y、15M、15Cの回転軸に傾きがあると、スキューずれが発生する。また、各感光体ドラム15K、15Y、15M、15Cに、図7に示すように、副走査方向に沿った位置ずれがあると、副走査方向のマージンのずれが発生する。
【0065】
また、上記のレジずれに加えて、各画像形成ユニット13K、13Y、13 M、13Cにおいて、図8に示すように、感光体ドラム15K、15Y、15 M、15Cや中間転写ベルト25に速度変動があると、副走査方向の周期的な変動(AC変動)が生じ、これが原因で互いに異なる色の間でカラーレジストレーションずれ(以下、「カラーレジずれ」という。)が発生する。さらに、中間転写ベルト25に主走査方向の蛇行があると、図9に示すように、主走査方向の周期的な変動(AC変動)が生じ、これが原因で互いに異なる色の間でカラーレジずれが発生する。
【0066】
このように、種々の要因によって、主走査方向の倍率のずれ、主走査方向の左右の倍率のずれ、スキューずれ、副走査マージンずれ、主走査マージンずれ、副走査周期的ずれ、主走査周期的ずれが生じるが、これらの画像の位置ずれが重ね合わされて、図10に示すように、DC的なずれ(均一なずれ)やAC的なずれ(周期的なずれ)が生じ、カラーレジずれとなって現れる。
【0067】
そこで、この実施の形態では、図11に示すように、中間転写ベルト25上に所定のタイミングで、カラーレジずれ検出用のパターン50を形成し、このカラーレジずれ検出用パターン50を検知手段60によって検知して、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cのカラーレジずれを補正したレジずれ補正動作を実行した後、カラー画像を形成するように構成されている。なお、上記検知手段60は、例えば、中間転写ベルト25の幅方向に沿ってその両端部に各々配置されるが、必要に応じて、中間転写ベルト25の幅方向に沿ってその両端部及び中央部、あるいは中間転写ベルト25の幅方向に沿って等間隔に複数個 (3個以上)設けてもよく、検知するカラーレジずれの種類に応じて適宜配置される。
【0068】
カラーレジずれ検出用パターン50としては、図12及び図13に示すよう に、第1の基準色からなる第1番目の山形マーク51KKと、第2の被測定色からなる第2番目の山形マーク51YYと、第1の色と第2の色からなる第3番目の山形マーク51KYマークを、1つの単位として被測定色のすべてを組み合わせたパターンが用いられる。図12に示すパターン50の組み合わせが基準色と対象色における1ブロックとする。このパターンを実際に用いる場合には、図13に示すように、数ブロック分繰り返して形成してサンプリングする。ここで は、中間転写ベルト25の1周分のサンプリングを仮定して、本発明の実施の形態1を説明する。なお、上記カラーレジずれ検出用パターン50を出力する信号は、例えば、後述する画像処理装置12のレジずれ補正動作実行手段としてのプリンタ出力制御手段85のROM等に予め記憶されている。また、上記カラーレジずれ検出用パターン50としては、他の形状のものを用いても良いことは勿論である。
【0069】
図14は上記カラーレジずれ検出用のパターン検出器60を示す斜視構成図である。
【0070】
図14において、61はパターン検出器60の筐体であり、62a、62bは中間転写ベルト25上に形成されたカラーレジずれ検出用のパターン50をそれぞれ照明する2つの発光素子であり、63a、63b及び64a、64bは中間転写ベルト25上に形成されたカラーレジずれ検出用パターン50の異なった山型マーク51からからの反射光をそれぞれ受光する2組の各受光素子を示すものである。なお、これら2組の各受光素子63a、63b及び64a、64bは、図12に示すように配置されている。上記2つの発光素子62a、62bとしては、例えば、特定波長の光、あるいは所定の波長分布を持った光を出射するLEDなどが用いられ、これらの発光素子62a、62bは、中間転写ベルト25上の1つの検出位置を、互いに所定の角度だけ傾斜した反対側の斜め方向から照明するように配置されている。また、上記2組み受光素子63a、63b及び64a、64bは、中央部が互いに対向乃至接触し、両端部が水平方向に対して所定の角度だけ下方に傾斜した状態で配置された、2つの受光素子63a、63bと64a、64bとを備えており、各受光素子63a、63bと64a、64b は、図12に示すように、反射光の検知タイミング及び検知角度が互いに異なるように設定されている。
【0071】
上記パターン検出器60は、図15に示すように、中間転写ベルト25上に形成されたカラーレジずれ検出用パターン50を検出すると、当該カラーレジずれ検出用パターン50の直線状のマーク51によって、一方の受光素子63bからは、図15(a)に示すように、先に滑らかな山型の波形が出力され、幾らか遅れて、他方の受光素子63aからも、図15(b)に示すように、滑らかな山型の波形が出力される。そして、これら2つの受光素子63b、63aから出力される波形を増幅してから差分をとるか、差分をとってから増幅することにより、図16(c)に示すように、一旦大きく山型に立ち下がってから、今度は大きく山型に立ち上がる出力波形が得られる。そこで、上記2つの受光素子63a、63bから出力される波形の差分をとることにより、CCD等の高精度のセンサーを使用しなくとも、図15(d)に示すように、カラーレジずれ検出用パターン50の直線状のマーク51を、高解像度で精度良く検出することが可能となる。
【0072】
上記の如くカラーレジずれ検出用パターン50を用いて、黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cで形成される各色のトナー像のレジずれが検出される。
【0073】
すると、この実施の形態に係るタンデム型のデジタルカラープリンタでは、カラーレジずれ検出用パターン50を用いて検出された各色のトナー像のレジずれ量に応じて、各画像形成ユニットで形成される画像の位置を補正する動作が行われる。なお、上記カラーレジずれ検出用パターン50を用いて検出された各色のトナー像の位置ずれ量に応じて、各画像形成ユニットで形成される画像の位置を補正する補正量の計算及び補正動作は、例えば、後述するプリンタ出力調整手段74によって行なわれる。
【0074】
まず、主走査方向の粗マージンを補正するには、図16(a)に示すように、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13CのROS14K、14Y、14M、14Cで、感光体ドラム15K、15Y、15M、15C上に画像を露光する際、主走査方向における画像の記録開始位置は、SOS(Start Of Scan)信号の立ち上がりで決められるが、当該SOS信号の立ち上がりから、実際に画像露光するイネーブル信号であるLS(Line Sync)信号をアクティブにするまでのクロック信号であるVCLKのカウント数を変更することにより、1VCLK(画素)単位で主走査方向における画像の記録開始位置を補正することができる。
【0075】
また、副走査方向の粗マージンを補正するには、図16(a)に示すように、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13CのROS14K、14Y、14M、14Cで、感光体ドラム15K、15Y、15M、15C上に画像を露光する際、副走査方向における画像の記録開始位置は、TR0信号の立ち上がりで決められるが、当該TR0信号の立ち上がりから、実際に画像露光するイネーブル信号であるPS(Page Sync)信号をアクティブにするまでのクロック信号であるSOSのカウント数を変更することにより、1LS(画素)単位で副走査方向における画像の記録開始位置を補正することができる。
【0076】
次に、スキューを補正するには、図16(b)に示すように、ROS14K、14Y、14M、14C内の最終段ミラー24をチルトすることにより、感光体ドラム15K、15Y、15M、15C上に露光されるレーザービームの傾きを補正するようになっている。
【0077】
さらに、主走査方向に沿った倍率を補正するには、図16(c)に示すよう に、ROS14K、14Y、14M、14Cで主走査方向に沿って画像を露光する際に、画素の間隔を決定するVCLK(ビデオクロック:主走査画素出力クロック)信号の周波数を変更することにより、画素幅を変更することができ、主走査方向に沿った倍率を補正することができる
【0078】
また、主走査方向に沿った微小なマージンを補正するには、図17(a)に示すように、VCLK信号の位相を変更することにより、1画素以下の主走査方向に沿った微小なマージンを補正することができる。
【0079】
一方、副走査方向に沿った微小なマージンを補正するには、図17(b)に示すように、ポリゴンミラー22の回転を制御することにより、SOS信号の位相を変更し、1画素以下の副走査方向に沿った微小なマージンを補正することができる。
【0080】
さらに、図18(a)に示すように、ROS14K、14Y、14M、14Cと感光体ドラム15K、15Y、15M、15C間の距離が、装置のIN側とOUT側とで異なる場合には、図18(b)に示すように、VCLK信号の周波数を倍率バランスのずれに応じて、バランス補正値を変更するとともに、傾きを変更することにより、倍率バランスを補正するようになっている。
【0081】
また、任意な倍率(倍率/バランス/部分的倍率差)ずれを補正するには、図19に示すように、VCLK(ビデオクロック:主走査画素出力クロック)信号と、同周期でパルスの位相をずらした複数のパルスVCLK1〜8を設定しておき、倍率・バランス(左右倍率差)・あるいは部分的な倍率のずれに応じて、これら複数のパルスVCLK1〜8を適宜選択して、VCLKを作成することにより、任意な倍率(倍率/バランス/部分的倍率差)ずれを補正することが可能となる。
【0082】
さらに、主走査方向と副走査方向の画像データの画素位置を変更するには、図20に示すように、ずれ量から算出した画素位置の補正量が、例えば、主走査方向−5画素、副走査方向+4画素に相当するとき、(N,M)データアドレスのデータを、(N−5,M+4)データアドレスに変更することにより、画像書き込みクロックを変更することなく、画像データの処理だけで、主走査方向及び副走査方向のずれを補正することが可能となる。
【0083】
なお、画像露光装置として、ROSではなく、LED素子を直線状に配列したLEDバーを使用した場合には、発光タイミングを変更することにより、副走査方向の画素出力タイミングを制御することが可能である。
【0084】
ところで、この実施の形態では、互いに色の異なる画像を形成する複数の画像形成ユニットを備え、前記複数の画像形成ユニットで形成された互いに色の異なる画像を、直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写することにより、カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記カラー画像形成装置本体内の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された装置本体内の温度に基づいて、前記複数の画像形成ユニットにおけるカラーレジずれ量を予測して補正する予測補正手段を備えるように構成されている。
【0085】
また、この実施の形態では、前記予測補正手段が、前記温度検出手段によって検出された装置本体内の温度の検出値に応じて、変化する温度間隔でカラーレジずれ量を予測して補正する予測補正動作を実行するように構成されている。
【0086】
さらに、この実施の形態では、前記温度検出手段によって検出された装置本体内の各温度の検出値に応じて、カラーレジずれ量を予測して補正する予測補正テーブルを少なくとも1つ備えるように構成されている。
【0087】
また更に、この実施の形態では、カラーレジずれ量の予測補正動作を実行する毎に、次回のカラーレジずれ量の予測補正動作を実行する温度間隔の上限値及び下限値を決定するように構成されている。
【0088】
図2はこの発明の実施の形態1に係るカラー画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【0089】
図2において、71はデジタルカラープリンタの画像出力装置100における画像形成動作を制御するレジずれ補正動作実行手段及び予測補正手段としての機能をも兼ね備えたIOTメインコントローラ、72はインターフェイス73を介して入力される画像読取装置4や図示しないパーソナルコンピュータ等から画像データが入力されるESS、74はESS73の内部に設けられたRAM、75はプリンタ本体1の内部の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ、76は画像処理装置12の内部に設けられたRAM、60は中間転写ベルト25上に形成されたカラーレジずれ検出用パターン50を検出するパターン検出器を、それぞれ示すものである。なお、上記温度センサ75は、例えば、プリンタ本体1の中央部に配置される。
【0090】
以上の構成において、この実施の形態1に係るタンデム型のデジタルカラープリンタでは、次のようにして、装置本体内の温度上昇に起因するカラーレジずれを補正するレジコン動作を効率的に行うことを可能とすることにより、画像形成動作が不可能な状態いわゆるダウンタイムの軽減や、レジコンパッチ形成のためのトナー消費量の低減、あるいはクリーニング部材への負荷の低減、更には廃却トナー回収容量などの低減が可能となっている。
【0091】
すなわち、この実施の形態1に係るタンデム型のデジタルカラープリンタで は、プリンタ本体1内の温度(絶対温度)が上昇や下降など変化すると、図22(a)に示すように、カラーレジずれ量が変動する。ここで、カラーレジずれ量としては、例えば、主走査倍率ずれの最大レジずれ量が用いられるが、これに限定されるものではなく、前述したように、他に副走査のレジずれ量:リードず れ、スキューずれ、BOWずれ、主走査のレジずれ量:サイドレジずれ、左右倍率ずれ、部分的倍率ずれなど、その他のずれ量を用いても良いことは勿論であ る。
【0092】
このプリンタ本体1内の温度(絶対温度)に対するカラーレジずれ量の変動を示すカラーレジ温度特性カーブは、図22に示すように、プリンタ本体1内の絶対温度に対して一定の関係を有しており、当該カラーレジ温度特性カーブの情報を、プリンタ本体1内のメモリに予め記憶させておくことにより、カラーレジずれ量を予測して補正することができる。
【0093】
ここで、カラーレジ温度特性カーブの情報とは、図22に示すように、プリンタ本体1内の絶対温度に対応して、一定のカラーレジずれ量Δerrorが生じる変化する温度間隔Δt1、Δt2、Δt3、Δt4を意味している。
【0094】
なお、この実施の形態では、カラーレジずれの予測補正と共に、所定のタイミングで、記各画像形成ユニットによって形成されたカラーレジずれ検出用パターンを、同一のパターン検出用部材上に転写し、当該パターン検出用部材上に転写されたカラーレジずれ検出用パターンを検出して、カラーレジずれ補正動作を実行するように構成されている
【0095】
このカラーレジずれ補正動作が終了したときの状態を、図22のAとすると、この状態Aを基準として、このときのプリンタ本体1内の絶対温度TをT0として記憶する。この温度T0が把握できると、当該温度T0からの温度上昇後の規定するカラーレジずれ変化量Δerrorが発生する絶対温度条件T1、T2、T3、T4が算出される。
【0096】
これらの絶対温度条件T1、T2、T3、T4が、カラーレジずれの予測補正を行う温度であり、温度T1は基準に対し”+Δerror”のカラーレジずれが、同様に温度T2は基準に対し”+2Δerror”のカラーレジずれが、温度T4では”−Δerror”のカラーレジずれが発生する温度を意味してい る。
【0097】
そして、温度センサ75によって検出されるプリンタ本体1内の温度Tが、T1、T2、T3、T4に達するごとに、カラーレジずれの温度による予測補正を実施するように構成されている。このとき、上記温度T1、T2、T3、T4から予測されるカラーレジずれ量を補正する補正動作が実行される。例えば、温度T1では、基準に対してΔerrorだけカラーレジがずれているため、カラーレジずれ量を”−Δerror”だけ補正し、温度T2では、同様に、基準に対して+2Δerrorだけカラーレジがずれているため、カラーレジずれ量を”−2Δerror”だけ補正し、温度T4では、同様に、基準に対して−Δerrorだけカラーレジがずれているため、カラーレジずれ量を”+2Δerror”だけ補正すればよい。なお、温度T3でも同様である。ここでは、T1、T2、T3、T4の4つの温度条件を設定したが、より細かな温度刻みとしてもよい。
【0098】
更に具体的に説明すると、この実施の形態1では、図21に示すように、IOTメインコントローラ71は、まず、カラーレジずれ補正動作を実行した後(ステップ101)、温度センサ75によってプリンタ本体1内の温度Tを検出して確認し(ステップ102)、当該プリンタ本体1内の検出温度Tを、基準温度T0とし(ステップ103)、カラーレジずれの予測補正を実行する条件温度T 1、T2、T3、T4を算出する。
【0099】
図22(b)はカラーレジずれの予測補正を実行する条件温度T1、T2、T3、T4を算出する温度パラメータテーブルの例を示すものである。なお、ここでは、デジタルカラープリンタの使用可能温度が、10℃以上、45℃未満に設定されているが、これ以外の温度範囲で使用可能となるように設定しても勿論良い。また、図22(b)において、絶対温度は、温度センサ75によって検出されたプリンタ本体内1の温度の検出値そのものを表しており、このテーブルにおける絶対温度の数値は、その温度以上、次段温度未満の温度範囲を示している。例えば、図22(b)において、絶対温度10(℃)とあるのは、10℃以上、15℃未満の温度範囲を意味している。また、ここで、絶対温度と標記しているのは、物理的な絶対温度を示すものではなく、相対的な温度(ある温度とある温度との温度差)に対する絶対的な温度、機内温度が10℃なら10℃、20℃なら20℃という温度を意味するためである。
【0100】
このテーブルは、図22(a)に示すように、プリンタ本体1内の絶対温度 が、例えば、温度TAから温度TBにある温度Δt1(=TB−TA)だけ変化したときの、例えばリードレジずれが一定量Δerrorだけ変化する際の温度変化量をパラメータとしたものである。ここでは、縦軸のカラーレジずれ量の一例として、リードレジずれ量について説明するが、これに限定されるものではなく、前述したように、他に副走査のレジずれ量:スキューずれ、BOWずれ、主走査のレジずれ量:サイドレジずれ、倍率ずれ、左右倍率ずれ、部分的倍率ずれなどのうち、補正対象各要素のテーブルが必要となる。この補正対象各要素は、カラーレジずれのすべてであっても良いし、そのうちの一部であってもよい。また、各補正対象要素別にテーブルを持っても良いし、共通化できるもの(単位ずれあたりの絶対温度変化量が同じもの)は、共通のテーブルを使用してもよい。
【0101】
さらに、ここで、最大レジずれ量が一定量Δerrorだけ変化する際の温度変化量をパラメータとしているのは、当該温度変化量だけ機内温度が変化したときに、例えば、主走査倍率ずれの最大レジずれ量(許容値)だけ、レジずれが発生する虞れがあるため、このタイミングでレジずれ補正動作を実行すれば、レジずれ補正動作の回数をできるだけ少なくすることが可能だからである。
【0102】
初回のレジずれ補正動作時の温度が、絶対温度で28.0℃であった場合、次回のレジコン動作時の条件温度は、図22(b)を参照して、以下の上限値Tu及び下限値Tlとなる。
Tupper=28.0+2.5=30.5℃
Tlower=28.0−2.5=25.5℃
【0103】
ここで、上限値Tu及び下限値Tlを算出する式中の2.5℃は、図22 (b)に示すテーブル中の25℃以上30℃未満の行の上限(upper)パラメータの2.5℃と、下限(lower)パラメータの2.5℃の値である。
【0104】
IOTメインコントローラ71は、上記のごとく、レジずれ補正動作(レジコン動作)を実行した後、図21に示すように、現状温度Tに基づいて、次回のレジずれ補正動作時の条件温度である上限値Tu及び下限値Tlを決定し(ステップ103)、温度予測補正タイミングか否かを判別する(ステップ104)。
【0105】
ここで、温度予測補正タイミングとしては、装置の電源ON時、プリントジョブスタート時、ジョブ中の各ページの先頭、ジョブ中の各ページ終了時、プリントジョブ終了時、スリープモード移行時、スリープモード復帰時、コピー・プリントコンフィグ変更時などである。
【0106】
なお、コピー・プリントコンフィグ変更時とは、画像のサイズ変更、解像度変更、画像解像度あるいは用紙(厚紙、普通紙、OHP)に対応したプロセス速度変更などの変化を意味している。
【0107】
そして、IOTメインコントローラ71は、温度予測補正タイミングでなければ、温度予測補正タイミングになるまで待機し(ステップ104)、温度予測補正タイミングになった場合には、温度センサ75によってプリンタ本体1内の温度Tを検出して確認し(ステップ105)、機内温度Tが、前回のレジコン動作時に決定された上限値Tn以上か、又は下限値Tn以下かを判別し(ステップ106)、機内温度Tが上限値Tn以上か又は下限値Tn以下でない場合には、ステップ104に戻り、機内温度Tが上限値Tn以上か又は下限値Tn以下である場合には、当該温度Tnに対する予測補正動作を実施する(ステップ107)。
【0108】
このように、基準温度T0に基づくカラーレジずれの予測補正動作を実施することにより、プリンタ本体1の機内温度Tが変動したことに伴う、カラーレジずれを補正することができる。
【0109】
しかし、上記デジタルカラープリンタでは、機内温度Tの変動以外にも、画像形成装置の経時的変動(駆動機構部品の経時変化)、外乱(装置移動時の衝撃、設置床環境)、画像形成に影響する部品の状態変化(ジャムクリアなどによる像担持体の変化)、画像形成に影響する部品の交換などの要因により、基準となる温度T0のカラーレジずれの状態は変化する。
【0110】
そして、上記種々の要因により基準となる温度T0のカラーレジずれ量が変化すれば、温度T1、T2、T3、T4におけるカラーレジずれの予測補正も誤差を持つことになる。
【0111】
そこで、この実施の形態1では、これを防止するために、カラーレジずれ検出用パターンを形成するレジずれ補正動作を実施するように構成されている。このレジずれ補正動作を実施するタイミングとしては、装置組み立て直後、装置設置時、装置の電源ON時、装置待機時一定時間経過後、プリントジョブスタート 時、プリントジョブ終了後、プリントジョブ途中(一定枚数経過後、一定時間経過後)、スリープモード移行時、スリープモード復帰時などが挙げられる。
【0112】
そのため、IOTメインコントローラ71は、温度Tnに対する予測補正動作を実施した後(ステップ107)、レジずれ補正動作を実施するタイミングか否かを判別する(ステップ108)。そして、IOTメインコントローラ71は、レジずれ補正動作を実施するタイミングでない場合には、ステップ104に戻 り、レジずれ補正動作を実施するタイミングである場合には、ステップ101に戻って、レジずれ補正動作を実施するようになっている。
【0113】
このように、所定のレジずれ補正動作の実施タイミングで、基準となるレジずれ補正動作を行い(ステップ101)、これらのレジずれ補正動作の間では、本発明の処理であるカラーレジずれの予測補正動作を実行する。
【0114】
なお、機内温度Tの変動以外に、カラーレジずれに変動を与える要因がほとんどない場合には、カラーレジずれの予測補正動作のみを実行するように構成しても勿論よい。
【0115】
以上のとおり、この実施の形態では、カラーレジずれの予測補正動作を実行することにより、カラーレジずれ量検出用パターンの形成に伴うカラーレジずれ補正動作を行う頻度を、従来に比べて大幅に減少させることができ、画像形成動作が不可能な状態いわゆるダウンタイムの軽減や、レジコンパッチ形成のためのトナー消費量の低減、あるいはクリーニング部材への負荷の低減、更には廃却トナー回収容量などの低減が可能となる。
【0116】
また、本発明の実施の形態1の場合には、ダウンタイムやレジコンパッチ形成のためのトナー消費量、あるいはクリーニング部材への負荷等が、従来の装置と同様であれば、レジずれ補正動作の回数を増加させ、レジずれ補正動作の精度をより向上させることが可能となる。
【0117】
実施の形態2
この実施の形態2について、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態2では、温度間隔を一定として、予測補正すべきカラーレジずれ量を変化させるように構成されている。
【0118】
すなわち、上記実施の形態1では、図22(a)(b)に示すように、一定の許容ずれ量(補正量)に対して変化する温度間隔データ(Δt1、Δt2、Δt3、t4)で条件温度を設定したが、図23に示すように、温度間隔データを一定Δtとして、その温度に対応する許容ずれ量(補正値)を、Δerror1、Δerror2、Δerror3、Δerror4、Δerror5のように、変化させるように構成してもよい。なお、この場合は、最大ずれ量Δerror5は、許容範囲内とする必要がある。
【0119】
図23(b)はカラーレジずれの予測補正を実行する際に、温度変化量を一定とし、絶対温度値に対応する補正量を変化させる場合の補正パラメータテーブルの例を示すものである。なお、ここでは、デジタルカラープリンタの使用可能温度が、10℃以上、45℃未満に設定されているが、これ以外の温度範囲で使用可能となるように設定しても勿論良い。また、図23(b)において、絶対温度は、温度センサ75によって検出されたプリンタ本体内1の温度の検出値そのものを表しており、このテーブルにおける絶対温度の数値は、その温度以上、次段温度未満の温度範囲を示している。
【0120】
図23(b)に示すテーブルは、プリンタ本体1内の温度が5℃変化するごとに、カラーレジずれの予測補正を実行することを前提に、カラーレジずれの補正パラメータを絶対温度値に対応させて変化させるように設定したものである。
ここで、初回のレジずれ補正動作時の温度を24.0℃とすると、5℃刻みの予測補正であるため、次の予測補正の温度条件は、
Tupper=24.0+5.0=29.0℃
Tlower=24.0−5.0=19.0℃
となる。機内温度が上昇し、29.0℃に達した場合には、図23(b)のテーブルより導出されるリードレジ補正量「3」ステップ分補正を実行する。
【0121】
また、同様に、29.0℃から5℃下降して、24.0℃となった場合には、図23(b)のテーブルより導出されるリードレジ補正量「−4」ステップ分補正を実行する。
【0122】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0123】
以上で、基本的な予測補正処理の説明と、温度予測補正実行タイミングとその基準となるレジずれ補正動作の実行タイミングについて説明した。
【0124】
カラーレジずれ検出用パターンの形成を必要とするレジずれ補正動作の頻度 は、可能な限り少なくした方がよく、その代わりに温度予測補正の実行頻度を多くするのが望ましい。
【0125】
例えば、カラー画像形成装置の組み立て直後のみカラーレジずれ検出用パターンの形成を必要とするレジずれ補正動作を実行し、その後はすべて温度予測補正によって、カラーレジずれを補正するように対応することも可能である。
【0126】
その場合、カラー画像形成装置の通電が遮断される装置の電源OFFあるいはスリープモードに入る場合があり、このときは、絶対温度条件T1、T2、T 3、T4のデータを保持する必要がある。この場合、不揮発性のメモリやそれに代わるような通電遮断状態で情報を維持できる記憶媒体で、このデータを保持すればよい。これにより、装置の電源ON直後もレジずれ補正動作を実行せずに、前回のレジずれ補正動作時に決定した温度条件による予測補正が可能となる。
【0127】
また、FCOTやFPOT(コピー/プリント指示からファーストコピー/プリントが出力されるまでの時間)が重要視される装置の電源ON後や、スリープモードからの復帰時に行われるレジずれ補正動作は、前もって絶対温度よる予測補正を実施することにより、カラーレジずれをある程度補正し、その先頭プリントジョブが終了し次第(ジョブエンド)、カラーレジずれ検出用パターンを形成するレジずれ補正動作を実行することも有効である。
【0128】
また、FCOTやFPOTに関連するが、定着装置のウオームアップ中の制限によって、カラーレジずれ検出用パターンを形成するレジずれ補正動作を実行することが不可能な場合などにも、プリンタ本体1内の絶対温度よる予測補正を実施することが有効である。
【0129】
実施の形態3
図24及び図25はこの発明の実施の形態3を示すものであり、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態3では、温度検出手段によって検出された装置本体内の各温度の検出値に応じて、カラーレジずれ量を予測して補正する予測補正演算式を少なくとも1つ備えるように構成されている。
【0130】
すなわち、前記実施の形態1においては、図22(a)に示すように、プリンタ本体1内の温度(絶対温度)に対して、カラーレジずれ量がどのように変化するかを示すカラーレジ特性カーブを予め求め、このカラーレジ特性カーブに基づいて、温度センサによって検出されたプリンタ本体1内の各温度の検出値に対応して、カラーレジずれを予測補正する予測補正テーブルを備えるように構成していた。
【0131】
しかし、上記予測補正テーブルに代えて、当該カラーレジずれ量を予測して補正する予測補正演算式を少なくとも1つ備えるように構成することも可能であ る。
【0132】
そこで、この実施の形態3の場合には、図24に破線で示すようなカラーレジ特性カーブを、複数の直線f(t)、g(t)、h(t)(あるいは少なくとも1つの二次曲線)で近似したものを、RAMやNVRAM等に記憶しておき、これらの近似式(演算式)f(t)、g(t)、h(t)から、特定のずれ量Δerrorに相当する温度上限・下限を演算して、当該温度に達したときの予測補正量を毎回、算出するように構成したものである。
【0133】
例えば、レジずれ補正動作(レジコン動作)時の温度を、T0としたとき、この絶対温度T0は、演算式関数f(t)の範囲である。なお、各演算式である関数f(t)が適用される温度範囲は、図24に示すように、予め決められてい る。ここで、関数f(t)は、下記の如く表すことができる。なお、A及びa は、近似直線を表す関数f(t)の勾配及び切片を示すものである。
f(t)=At+a (1)
【0134】
いま、求める許容温度範囲をΔt、一定の最大レジずれ量をΔerror=とすると、(1)式より、
Δerror=AΔt+a (2)
Δt=(1/A)(Δerror−a) (3)
となる。
【0135】
よって、次回の予測補正の開始条件を決める温度上限値Tupper及び下限値Tlowerは、
Tupper=T0+Δt=T0+(1/A)(Δerror−a)(4)
Tlower=T0−Δt=T0−(1/A)(Δerror−a)(5)
とすればよい。
【0136】
上記RAMやNVRAM等に記憶される演算式としては、各近似式を示す、
f(t)=At+a (1)
g(t)=Bt+b (1)'
h(t)=Ct+c (1)"
とし、f(t)、g(t)、h(t)の情報をそのまま格納しても良いし、近似式を表すパラメータA/a、B/b、C/cを情報として格納しても良い。
【0137】
また、(1/A)(Δerror−a)、(1/B)(Δerror−b)、(1/C)(Δerror−c)を情報として格納しても良い。また、各近似式f(t)、g(t)、h(t)の有効温度範囲も情報として備えている。
【0138】
一方、温度範囲が複数の関数にまたがる場合は、その関数から外れたerror値分を、隣りの関数で温度を算出しても良いし、条件が悪いつまり温度当たりのずれ変化量が大きい(この場合傾きが大きい)方の関数で温度条件を算出しても問題はない。
【0139】
この場合、例えば、図25に示すように、レジコン動作(あるいはレジずれ予測補正)を実施したときの機内温度がT0であって、当該温度T0がTb(近似式f(t)とg(t)の切り替わり温度)の下近傍であった場合、一度、f (t)の関数でTuとTlを算出し、TuがTbを越えたずれ量Δerror2分だけ、g(t)の関数で温度を算出し、上限値Tu’を求めれば良い。
【0140】
しかし、傾きが大きい関数、この場合、f(t)で算出したTuをそのまま上限値としても、許容ずれ量をオーバーすることはないので、問題はない。この場合、演算処理は軽減されるが、レジずれの予測補正の動作回数は増えることになる。
【0141】
なお、この実施の形態3では、カラーレジ特性カーブの近似式に基づいて、毎回演算処理を実行する場合について説明したが、初期レジコン動作時の機内温度T0を、予め既知の一定値とすることができる場合には、当該初期レジコン動作時の機内温度T0に基づいて、近似式(1) 等で求められる各温度の値を、予め演算により求めて、記憶手段に記憶させておいても良い。但し、プリンタが実際に使用される状態で、初期レジコン動作時の機内温度T0が異なる場合を考慮し、温度間隔を固定値として決定する少なくとも1つの温度間隔演算式を有し、機内温度T0が検出された時点で、当該演算式に基づいて、レジずれ補正動作を開始するかを決定する温度間隔を演算し、これらの温度間隔を、固定値として記憶するように構成しても良い。
【0142】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0143】
実施の形態4
図26はこの発明の実施の形態4に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。
【0144】
図26において、200はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであり、このプリンタ本体200の内部には、イエロー(Y)、マゼンタ (M)、シアン(C)、黒(K)用の各感光体ドラム(像担持体)211、212、213、214を有する画像形成ユニット201、202、203、204と、これら感光体ドラム211、212、213、214に接触する一次帯電用の帯電ロール(接触型帯電装置)221、222、223、224と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のレーザ光231、232、233、234を照射する画像書込装置230と、上記感光体ドラム211、212、213、214上に形成された静電潜像を、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナーで現像する現像装置24 1、242、243、244と、上記4つの感光体ドラム211、212、213、214のうちの2つの感光体ドラ211、212に接触する第1の一次中間転写ドラム(中間転写体)251及び他の2つの感光体ドラム213、214に接触する第2の一次中間転写ドラム(中間転写体)252と、上記第1、第2の一次中間転写ドラム251、252に接触する二次中間転写ドラム(中間転写 体)253と、この二次中間転写ドラム253に接触する最終転写ロール(転写部材)260とで、その主要部が構成されている。
【0145】
感光体ドラム211、212、213、214は、共通の接平面を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第1の一次中間転写ドラム251及び第2の一次中間転写ドラム252は、各回転軸が該感光体ドラム211、212、213、214軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム253は、該感光体ドラム211、212、213、214と回転軸が平行であるように配置されている。
【0146】
上記感光体ドラム211、212、213、214の表面には、画像書き込み装置230によってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したレーザ光231、232、233、234が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。また、上記感光体ドラム21 1、212、213、214の表面に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ (M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置241、242、243、244によって現像され、感光体ドラム21 1、212、213、214上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン (C)、黒(K)の各色のトナー像として可視化される。
【0147】
次に、上記各感光体ドラム211、212、213、214上に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、第1の一次中間転写ドラム251及び第2の一次中間転写ドラム252上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム211、212上に形成されたイエロー (Y)およびマゼンタ(M)色のトナー像は、第1の一次中間転写ドラム251上に、感光体ドラム213、214上に形成されたシアン(C)、黒(K)色のトナー像は、第2の一次中間転写ドラム252上に、それぞれ転写される。従って、第1の一次中間転写ドラム251上には、感光体ドラム211または212のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム211及び212の両方から転写された2色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第2の一次中間転写ドラム252上にも、感光体ドラム213、214から同様な単色像と二重色像が形成される。
【0148】
このように第1、第2の一次中間転写ドラム251、252上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム253上に静電的に3次転写される。従って、二次中間転写ドラム253上には、単色像からイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【0149】
次に、上記二次中間転写ドラム253上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール260によって、用紙搬送路を通る用紙Pに3次転写される。この用紙Pは、紙送りロール290から用紙搬送路を通過して、二次中間転写ドラム253と最終転写ロール260のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置270によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0150】
この実施の形態では、最終転写ロール260や二次中間転写ドラム253等の画像濃度検知媒体上において、その軸方向の同じ位置に、プロセス方向には位置をずらして、カラーレジずれ検出用パターン320、321を形成することにより、1つの光学濃度検知手段で各色のカラーレジずれ検出用パターン320、321を検知することができるように構成されている。このカラーレジずれ検出用パターン320、321としては、例えば、図27に示すようなものが用いられる。
【0151】
そして、この実施の形態では、最終転写ロール260上にカラーレジずれ検出用パターン320、321を転写し、当該最終転写ロール260上に転写されたカラーレジずれ検出用パターン320、321の濃度を、光学濃度センサ300で検知するように構成されている。
【0152】
上記光学濃度センサ300は、図28に示すように、最終転写ロール260の軸方向の中央部に、当該最終転写ロール260の外周において、半径方向の延長線上に位置するように配置されている。この光学濃度センサ300は、ホルダ301内に固定した状態で取り付けられている。また、最終転写ロール260の下部には、ブレード状の最終クリーニング部材801を備えたクリーニング装置800が配設されている。なお、図28中、802はトナー回収ボックス、803は最終転写ロール260の支持フレーム、804は支持フレーム803に設けられた除電器、805はバイアスプレートをそれぞれ示している。
【0153】
また、上記光学濃度センサ300は、図29に示すように、鏡面反射光を検知する鏡面反射型のセンサとなっており、最終転写ロール260表面の検知位置に対して、所定の入射角度φだけ傾斜して配置されたLED等からなる発光素子302と、この発光素子302から最終転写ロール260表面の検知位置に照射され、当該検知位置から正反射される鏡面反射光を検知するため、最終転写ロール260表面の検知位置に対して、前記所定の入射角度と等しい反射角度だけ傾斜して配置されたフォトトランジスタ等からなる受光素子303とから構成されている。
【0154】
そして、上記光学濃度センサ300によってカラーレジずれ検出用パターン320、321を検出して、所定のタイミングでカラーレジずれを補正するようになっている。
【0155】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0156】
実施の形態5
図33はこの発明の実施の形態5を示すものであり、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態5では、前記予測補正手段が、当該予測補正手段によって予測補正動作を実行するときの基準温度として、前回の予測補正動作を実行したときの温度を使用するように構成したものである。なお、図33中、上の図のA〜Fは温度状態A〜Fとし、下の図のA、B1、B2〜F1、F2は、カラーレジれず状態A、B1、B2〜F1、F2とする。
【0157】
また、この実施の形態5では、前記予測補正手段は、当該予測補正手段が予測して補正するカラーレジずれ量を、前回の予測補正動作時の温度との相対温度差と、今回の予測補正実行時の装置本体内の温度とに基づいて算出するように構成したものである。
【0158】
さらに、この実施の形態5では、前記予測補正手段は、当該予測補正手段が予測して補正するカラーレジずれ量を、前回のレジずれ補正動作実行時の温度との相対温度差と、今回の予測補正実行時の装置本体内の温度とに基づいて算出するように構成したものである。
【0159】
また更に、この実施の形態5では、前記予測補正手段は、当該予測補正手段が予測して補正するカラーレジずれ量を、前回の予測補正動作時の温度との相対温度差と、前回のレジずれ補正動作実行時の温度との相対温度差のうち、小さい方の相対温度差と、今回の予測補正実行時の装置本体内の温度とに基づいて算出するように構成したものである。
【0160】
すなわち、この実施の形態5では、予測補正手段としてのIOTメインコントローラ71が、カラーレジずれ量を予測して補正する予測補正動作を実行する が、このIOTメインコントローラ71によって予測補正動作を実行するときの基準温度として、前記レジずれ補正動作実行手段によってレジずれ補正動作が実行されたときの装置本体内の温度を使用するのではなく、前回の予測補正動作を実行したときの温度を使用するように構成されている。
【0161】
更に、具体的に説明すれば、この実施の形態5では、カラー画像形成装置がカラー画像の形成動作を実行することができないダウンタイムの発生や、トナーの無駄な消費の増大につながるレジずれ補正動作の回数を少なくし、可能な限り、温度による予測補正の実行のみでカラーレジずれ量を押さえ込むように構成したものである。
【0162】
図33は、レジずれ補正動作を実行した後に、マシンの動作(パワーオンあるいはプリントジョブなど)と非動作(パワーオフあるいは低電力モードなど)を繰り返した場合の温度による予測補正動作を実行した場合における機内温度変化とカラーレジずれの変化の様子を示すものである。
【0163】
この図33において、カラーレジずれ検出用パターンの形成及び検出に伴うレジずれ補正動作を実行したとき、装置内の温度(絶対温度)の状態がAであった場合に、当該レジずれ補正動作を実行した絶対温度の状態Aのときが、カラーレジずれが基準となるずれの状態(理想的にはカラーレジずれがゼロの状態)であったとする。
【0164】
このとき、IOTメインコントローラ71は、絶対温度の状態がAのときの機内温度T0を基準にして、前記実施の形態と同様に、次回の予測補正を開始するときの条件温度としてT1とT3を設定する。これらT1及びT3の設定温度 は、カラーレジずれの許容量を考慮して規定される温度である。
【0165】
次に、カラー画像形成装置においてカラー画像の形成を実行し、機内温度が設定温度のT1(温度状態B)に達した場合には、図33に示すように、IOTメインコントローラ71によって一回目の予測補正動作が実行される(予測補正動作1)。このとき、カラーレジずれは、カラーレジずれ状態B1から予測補正動作の実行により、カラーレジずれ状態B2に低減される。また、上記IOTメインコントローラ71は、予測補正動作1を実行したときに、次の予測補正を開始する条件温度として、例えばT2とT0を設定する。ここで、IOTメインコントローラ71は、前回レジずれ補正を実行したときの温度T0と、今回の機内温度(絶対温度)T1とに基づいて、次の予測補正を開始する条件温度であるT2とT0を設定する。
【0166】
そして、カラー画像形成装置の機内温度が更に上昇して、機内温度がT2に達して温度状態Cとなると、IOTメインコントローラ71によって二回目の予測補正動作が実行され(予測補正動作2)、カラーレジずれは、カラーレジずれ状態C1からカラーレジずれ状態C2に低減される。
【0167】
次に、カラー画像形成装置の非動作状態が長く続いたあとで、動作状態となるときの温度による予測補正を考える。
【0168】
ここで、非動作状態とは、上述したように、パワーオフや停止電力モードのように機内温度上昇要因が無く、機内温度が低下するような状態(装置外の周辺環境温度に近づく状態)を意味し、動作状態とはパワーオンやプリントジョブなどのように機内温度が上昇するような状態を意味する。
【0169】
上記の如く予測補正動作2を実行した後に設定される次回の予測補正動作の開始条件温度の下限値は、例えばT1となるが、非動作状態では、一般に制御装置に通電されないため、予測補正動作が実行されないので、動作状態となった直後に予測補正動作を実行させる。但し、非動作状態でも、制御装置が通電状態にある場合など、予測補正が実行可能であれば、非動作状態でも予測補正を実行しても良い。
【0170】
この予測補正を実行させる動作状態となった直後の機内温度をT3とすると、このとき前回の予測補正動作時の温度T2からT3までの相対温度差と、当該機内温度T3に基づいてカラーレジずれ量を予測し、その量を補正する。
【0171】
しかし、前述したように温度による予測補正は、前述した図22(a)に示すような絶対温度対カラーレジずれの特性を、あらかじめテーブルあるいは演算式として記憶させて、補正量を算出している。これらの予測補正量は、あくまで近似値(あるいは近似式)であり、またマシン毎の装置固体差のばらつきを考慮していない値あるいは演算式である。そのため、予測補正では、図33に示す如 く、必然的に、実際にカラーレジずれ検出用パターンの形成及び検出に伴うレジずれ補正動作(フィードバック)に比べて誤差を生じてしまう。
【0172】
この誤差は、カラーレジずれ検出用パターンの形成及び検出に伴うレジずれ補正動作を実行せずに、予測補正動作を複数回繰り返すか、また相対的な温度変化に伴う誤差が大きいと、それに伴い大きくなる。具体的には、図33のレジずれ補正動作を実行したカラーレジずれ状態Aと、予測補正動作を実行したカラーレジずれ状態C2との差が予測補正動作による誤差となる。
【0173】
そこで、この積算される予測補正動作の誤差をリセットするために、レジずれ補正動作時の温度の近傍では、前回の予測補正時の温度ではなく、レジずれ補正動作時の温度を基準として、当該レジずれ補正動作時の温度との相対温度差と、今回の予測補正実行時の装置本体内の温度とに基づいて予測補正を実施し、カラーレジずれ量を算出したほうが良い。
【0174】
この実施の形態5では、カラーレジ状態D1での予測補正では、機内温度がT0からT3へ変化するときに生じるカラーレジずれ量を予測し、レジずれ補正動作後の補正値(設定値)を更新するかたちで補正を行う。つまり、予測補正動作を複数回繰り返すときに、前回の予測補正動作時の温度を基準にして、次回の予測補正動作を実行するときの温度を決定してもよいが、非動作状態が長く続いたときなど、装置の機内温度が大きく変化した場合には、前回の予測補正動作時の温度と今回の予測補正動作時との相対温度差と、前回のレジずれ補正動作時の温度と今回の予測補正動作時との相対温度差とを比較し、温度差が小さい方を選択する。そして、前回のレジずれ補正動作時の温度と今回の予測補正動作時との相対温度差の方が小さい場合には、当該温度差に基づいて、次回の予測補正時の温度を決定する。
【0175】
この予測補正動作3直前でのカラーレジ補正値(設定値)は、前の予測補正動作2のときに更新(設定)された値であり、予測補正動作3で必要とするレジずれ補正動作後の補正値(設定値)は、NVMなどの不揮発性メモリに保存しておく必要がある。ここではレジずれ補正時のカラーレジずれ状態把握のためにレジずれ補正動作後の補正値(設定値)としたが、補正機能の処理方法によっては、前回のあるいはそれ以前のレジずれ補正動作時のカラーレジずれ量を保存して、予測補正動作時に予測するカラーレジずれ量に足し込んで新たに補正値(設定 値)を算出しても良い。つまり、予測補正動作を実行するときに、直前又はそれ以前のレジずれ補正動作時のカラーレジずれ量を考慮して、今回の予測補正動作時に予測するカラーレジずれ量に加算するなり、所定の演算を施して新たに補正値(設定値)を算出するように構成しても良い。
【0176】
次に、予測補正動作3後に設定される次の予測補正動作の開始条件温度T4に機内温度が達した場合にも、予測温度補正動作4を実行する。このときの機内温度T4は、前回の予測補正動作2時の温度T3よりも、レジずれ補正動作時の温度T0に近い。このときも、上記予測温度補正動作3での処理で説明したよう に、前回の予測補正動作時の温度T3ではなく、近い値であるレジずれ補正動作時の温度T0を使用し、レジずれ補正動作時を基準としてT0からT4への機内温度変化によるカラーレジずれ量を予測し補正するようにした方がよく、こうすることによって予測補正による誤差を小さくすることができる。
【0177】
なお、図33に示す予測補正動作5については、レジずれ補正動作時の温度T0から離れていくので、前述したような予測補正動作1および2と同様の補正を行えばよい。
【0178】
また、別の方法として予測補正時の補正値(設定値)算出においては、常に基準をレジずれ補正動作時の温度としても良い。このとき、予測補正動作の開始条件は、レジずれ補正動作の直後は、レジずれ動作時の温度から規定される温度 を、また予測補正動作を実行した後は、予測補正動作温度から規定される温度としても良いし、開始条件での基準を常にレジずれ補正時の温度として、予測補正の開始条件温度を多段に規定しても良い。例えば、予測補正動作の開始条件温度として、(T0−7)℃/(T0−4)℃/(T0+5)℃/(T0+11)℃と多段に規定し、温度が上昇するケースでは、(T0+5)℃で一回目の予測補正動作を実行し、さらに温度が上昇して(T0+11)℃に達したら、二回目の予測補正動作を実行するように構成しても良い。
【0179】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0180】
実施の形態6
この実施の形態6では、前記予測補正手段が、記録媒体上に画像を形成するごとに、予測補正を実行するように構成したものである。
【0181】
また、この実施の形態6では、前記予測補正手段が、記録媒体上に画像を形成するごとにカラーレジずれ量を予測し、当該カラーレジずれ量の予測値が所定のずれ量を越えた場合にのみ予測補正を実行するように構成しても良い。
【0182】
さらに、この実施の形態6では、前記予測補正手段が、カラー画像形成装置を起動するごとに、予測補正を実行するように構成しても良い。
【0183】
また更に、この実施の形態6では、前記予測補正手段が、カラー画像形成装置を起動するごとにカラーレジずれ量を予測し、当該カラーレジずれ量の予測値が所定のずれ量を越えた場合にのみ予測補正を実行するように構成しても良い。
【0184】
ここまで、予測補正手段としてのIOTメインコントローラ71は、温度による予測補正の開始条件を温度で規定し、温度変化量に伴うカラーレジずれ量を予測して補正する例を説明してきたが、予測補正の実施タイミングを、温度によらずに、あるいは温度の予測補正と組み合わせて画像形成装置の動作状態で規定し実施するようにしても良い。
【0185】
すなわち、この実施の形態6では、例えば、カラー画像形成装置において、各画像形成(ページ)を行う毎、あるいはマシン起動時(パワーオン/ポリゴンミラー動作開始時/低電力モードからの復帰時)毎に、常に予測補正手段によって予測補正動作を実行するように構成される。
【0186】
このとき補正量の算出は、前回のレジコン動作時あるいは温度による予測補正時の温度と現状温度の相対温度と絶対温度よりカラーレジずれ量を予測し、その補正値(設定値)を算出するように構成される。
【0187】
この動作により、常にカラーレジずれの予測補正動作が実行されることにな り、前述した許容ずれ量で開始条件を設定してカラーレジずれ補正(予測補正)を動作させるよりも、実際のレジずれを小さく押さえ込むことが可能となる。特に、予測補正手段としてのIOTメインコントローラ71の演算速度が速い場合に有効である。
【0188】
このとき温度変化量が小さければ、予測されるずれ量、それに応じた補正量も小さくなる。ここである規定値(許容量)を設定し、ずれ量あるいは補正量がこの規定値を超えるようならば補正を実行し、ずれ量あるいは補正量がこの規定値内であれば補正を行わないように構成しても良い。これは、制御回路の動作速度が速いか遅いか等によって、予測動作のために、画像出力を遅らせるような処理となる場合は特に有効である。
【0189】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0190】
実施の形態7
図34はこの発明の実施の形態7を示すものであり、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態7では、複数の画像形成ユニットにおけるカラーレジずれ量を予測して補正する予測補正手段を備 え、前記予測補正手段は、当該カラー画像形成装置を起動した後、所定時間が経過するごとに、カラー画像形成装置の積算された起動時間に基づいてカラーレジずれ量の予測補正を実行するように構成したものである。なお、図34中、2つの黒丸は、便宜上、上下に分けて図示されているが、上の黒丸は、下の黒丸と同一の温度を示している。
【0191】
また、この実施の形態7では、前記予測補正手段が、当該カラー画像形成装置を起動した後、所定枚数の記録媒体に画像を形成するごとに、カラー画像形成装置の積算された記録媒体の枚数に基づいてカラーレジずれ量の予測補正を実行するように構成しても良い。
【0192】
すなわち、この実施の形態7では、特定の温度センサの読取り温度にカラーレジずれ特性が依存しない場合に、所定の時間間隔あるいは出力枚数ごとに予測補正動作を実行するように構成されている。
【0193】
更に説明すると、図3に示すROS14及び定着器37や、図26に示すROS230及び定着器270の場合には、当該ROS14やROS230のポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータの起動時、あるいは定着器37や定着器270の起動時(温度上昇時)は、図34に示すように、機内の温度上昇特性に伴うカラーレジずれの変化が、一つの温度センサの読取り温度値に対するカラーレジ特性から外れることがある。これは、ROS14やROS230のポリゴンモータの起動時、あるいは定着器37や定着器270の起動時は、特定部位(ポリゴンモータや定着器)の温度が大きく上昇することに起因するものである。
【0194】
したがって、上記ROS14やROS230のポリゴンモータ、あるいは定着器37や定着器270の近傍に画像形成部材が存在すると、当該画像形成部材が特定部位の温度上昇の影響を受けて、図34に示すように、機内の温度上昇特性に伴うカラーレジずれの変化が、一つの温度センサの読取り温度値に対するカラーレジ特性から外れることがあるのである。
【0195】
上記温度センサ(環境センサ)は、その読取り温度値に対してカラーレジずれ変化量が比較的安定し、かつカラーレジ変化の感度が高い(”温度変化量/単位カラーレジ変化量”が大きい)機内の特定個所に設置するのが一般的である。しかし、一つの温度センサ(環境センサ)では、機内温度分布のすべてのケースを網羅することが難しい場合がある。例えば、上記ROS14やROS230のポリゴンミラーの起動時における温度変化のように、一つのセンサの読取り値に対するカラーレジずれ特性から外れることがある。つまり、温度センサがROS14やROS230から離れたところに設置されている場合には、当該ROS14やROS230の温度上昇に伴う機内の温度変化を検出することができない場合である。
【0196】
図34は、このときの絶対温度とカラーレジずれ変化の様子を示すものであ る。ポリゴンミラーの起動直後の一定時間(図中Aの領域)、例えば連続して100枚〜500枚程度プリントしたときなどは、図34の上段のグラフに示すように、温度センサで読み取る機内温度変化と、カラーレジ変化特性に別の特性が加わったカラーレジずれ変化となる(図34中の斜線で示した部分)。そして、ポリゴンミラーを起動して一定時間経過した後は、機内温度に対するカラーレジ温度特性カーブに戻る。
【0197】
そこで、この領域Aの期間においては、温度によるカラーレジずれ予測補正のみではなく、ポリゴンモータ起動時間から予測されるカラーレジずれを加算したずれ量を補正するようにすればよい。ここでは、ポリゴンモータ起動後の時間でカラーレジを予測することを説明したが、画像形成開始に伴うポリゴンミラー起動であるならば、画像出力枚数としてもよい。また、ここではポリゴンモータの起動後一定期間におけるカラーレジずれ予測補正について説明したが、発生要因としては、同様のことが考えられる定着器37や定着器270の起動時(温度上昇時)でも、時間あるいは画像出力枚数に応じてのカラーレジずれ予測補正を行っても良い。
【0198】
その際、予測補正手段としてのIOTメインコントローラ71は、ポリゴンモータの起動時間から、所定時間が経過するごとに、あるいは所定枚数の記録媒体に画像を形成するごとに、予測補正動作を実行すればよいが、ここで、所定時間あるいは所定枚数は、一定値である必要はなく、図34に示すように、ポリゴンモータの起動時間から急激にカラーレジずれが変化する領域があるため、この領域では、一定の小さい時間あるいは枚数間隔で予測補正を実行し、その後、カラーレジずれが略フラット状になる領域では、大きな時間あるいは枚数間隔で予測補正を実行するように構成しても良い。
【0199】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0200】
なお、前記実施の形態では、カラーレジずれ量を予測し、そのずれ量を補正する構成について説明したが、カラーレジずれ量を予測算出せずに、そのずれ量を補正する補正量を予測算出して補正しても良い。
【0201】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、装置本体内の温度上昇に起因するカラーレジずれを補正するレジコン動作を効率的に行うことを可能とすることにより、画像形成動作が不可能な状態いわゆるダウンタイムの軽減や、レジコンパッチ形成のためのトナー消費量の低減、あるいはクリーニング部材への負荷の低 減、更には廃却トナー回収容量などの低減を可能としたカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の実施の形態1に係るカラー画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタを示す概略構成図である。
【図2】 図2はこの発明の実施の形態1に係るカラー画像形成装置としてのタンデム型プリンタの制御回路を示すブロック図である。
【図3】 図3はこの発明の実施の形態1に係るカラー画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタを示す構成図である。
【図4】 図4(a)(b)は主走査方向の倍率ずれをそれぞれ示す説明図である。
【図5】 図5(a)(b)は主走査方向のマージンずれをそれぞれ示す説明図である。
【図6】 図6(a)(b)はスキューずれをそれぞれ示す説明図である。
【図7】 図7(a)(b)は副走査方向のマージンずれをそれぞれ示す説明図である。
【図8】 図8は副走査方向の周期的な変動を示す説明図である。
【図9】 図9は主走査方向の周期的な変動を示す説明図である。
【図10】 図10は種々の要因によるカラーレジずれを示す説明図である。
【図11】 図11はカラーレジずれ検出用パターン及び検知手段の配置を示す構成図である。
【図12】 図12はカラーレジずれ検出用パターンを示す説明図である。
【図13】 図13はカラーレジずれ検出用パターンを示す説明図である。
【図14】 図14はカラーレジずれ検出用パターンの検知手段を示す斜視構成図である。
【図15】 図15はカラーレジずれ検出用パターンの検知方法を示す説明図である。
【図16】 図16(a)〜(c)は主走査粗マージン補正、副走査粗マージン補正及びスキュー補正の方法をそれぞれ示す説明図である。
【図17】 図17(a)(b)は主走査微マージン補正、副走査微マージン補正及びスキュー補正の方法をそれぞれ示す説明図である。
【図18】 図18(a)〜(c)は倍率バランスずれ及び倍率バランス補正の方法をそれぞれ示す説明図である。
【図19】 図19は倍率バランス補正に用いられる各クロック信号を示す波形図である。
【図20】 図20は主走査方向及び副走査方向の画素位置の補正方法を示す説明図である。
【図21】 図21はこの発明の実施の形態1に係るカラー画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図22】 図22(a)(b)はカラーレジ特性カーブを示すグラフ及び当該グラフに基づく温度範囲を示す図表である。
【図23】 図23(a)(b)はこの発明の実施の形態2におけるカラーレジ特性カーブを示すグラフ及び当該グラフに基づく補正パラメータを示す図表である。
【図24】 図24はこの発明の実施の形態3に係るカラー画像形成装置の制御に使用されるカラーレジ特性カーブを近似する関数を示すグラフである。
【図25】 図25はこの発明の実施の形態3に係るカラー画像形成装置の制御に使用されるカラーレジ特性カーブを近似する関数を示すグラフである。
【図26】 図26はこの発明の実施の形態4に係るカラー画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタを示す概略構成図である。
【図27】 図27はカラーレジずれ検出用パターンを示す説明図である。
【図28】 図28はカラーレジずれ検出用パターンを検出するセンサを示す断面構成図である。
【図29】 図29はカラーレジずれ検出用パターンを検出するセンサを示す説明図である。
【図30】 図30はこの発明の実施の形態1に係るカラー画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタの他の構成例を示す概略構成図であ る。
【図31】 図31は従来のカラー画像形成装置を示す構成図である。
【図32】 図32は従来のカラー画像形成装置におけるレジずれに使用されるパターンを示す斜視構成図である。
【図33】 図33はこの発明の実施の形態5に係るカラー画像形成装置の動作を示すグラフである。
【図34】 図34はこの発明の実施の形態7に係るカラー画像形成装置の動作を示すグラフである。
【符号の説明】
1:プリンタ本体、13K、13Y、13M、13C:画像形成ユニット、1 4:ROS、25:中間転写ベルト、50:カラーレジずれ検出用のパターン、60:検知手段、71:IOTメインコントローラ(予測補正手段)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming apparatus such as a color printer or a color copying machine, and in particular, in a so-called tandem type color image forming apparatus provided with a plurality of image forming units that form images of different colors. The present invention relates to a registration control technique for controlling registration (hereinafter, also simply referred to as “registration”), which is an image forming position of each color image formed by a forming unit.
[0002]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 1-142274
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 1-142680
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 1-183676
[Patent Document 4]
Japanese Patent No. 2625130
[Patent Document 5]
Japanese Patent No. 2921856
[0003]
[Prior art]
Conventionally, as a so-called tandem type color image forming apparatus provided with a plurality of image forming units of this type, there is one as shown in FIG. As shown in FIG. 31, the tandem type color image forming apparatus includes four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K that form toner images of different colors such as yellow, magenta, cyan, and black. These image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K are arranged in parallel at regular intervals along the horizontal direction. The four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K are configured in the same manner except that the color of the toner image to be formed is different, and the surface of the photosensitive drum 101 is uniformly formed by the contact-type charging device 102. Then, the exposure device 103 performs image exposure on the surface of the photosensitive drum 101 to form an electrostatic latent image corresponding to the image information of each color. The electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 101 is visualized by a corresponding color developing device 104 to become a toner image, and the toner image is transferred to an intermediate transfer belt by a charger 105 for primary transfer. Multiple images are sequentially transferred onto the 106. The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 101 is removed by the cleaning device 107 to prepare for the next image forming process.
[0004]
The intermediate transfer belt 106 is disposed below the four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K, and the rotation speed of the photosensitive drum 101 is determined by a plurality of rollers 108 to 111 including a driving roller. It is designed to circulate at an equal speed. The toner images of yellow, magenta, cyan, and black, which are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 106 in multiple layers, are transferred to the surface of the intermediate transfer belt 106 at the secondary transfer position provided below the intermediate transfer belt 106. Are transferred all together onto a recording sheet 113 fed at a predetermined timing by a secondary transfer roll 112 in contact with the recording medium. Thereafter, the recording sheet 113 is transported to the fixing device 114, subjected to a fixing process with heat and pressure by the fixing device 114, and discharged to the outside of the device to form a full-color or monochrome image.
[0005]
By the way, in such a tandem type color image forming apparatus, a plurality of image forming units are controlled by controlling an image forming position of each color image formed by the plurality of image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K, that is, registration. A registration control technique is employed in which the registration of the images of the respective colors formed at 100Y, 100M, 100C, and 100K is matched with each other with high accuracy.
[0006]
Examples of an image forming apparatus employing this registration control technique are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-142474, 1-142680, 1-183676, and the like. 32, a predetermined image position recognition pattern 120 is formed on the photosensitive drum 101 by the ROS 103 of each of the image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K. The image position recognition pattern 120 of each color formed on the upper surface is sequentially primary-transferred onto the intermediate transfer belt 106, and is sampled by the CCD 121 disposed on the downstream side of the final image forming unit 100K. The image position recognition pattern 12 for each color determined in advance in the positional relationship. The positional relationship when it is assumed that the color shift was not in, detects which there is only a difference, the registration shift of each color from the detection data (hereinafter. Referred to as "misregistration") is calculated amount. In the image forming apparatus, there is a method of providing a high-quality image with little misregistration by correcting the writing timing of the ROS 103 of each of the image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K or the position of the components of the optical system. Proposed.
[0007]
The image position recognition pattern 120 of each color transferred onto the intermediate transfer belt 106 is removed by a cleaning device 115 that cleans the surface of the intermediate transfer belt 106.
[0008]
As a technique related to this registration control apparatus, for example, there are those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-142274, 1-142680, 1-183676, and the like.
[0009]
Further, as a technique for correcting the deterioration of the color registration misalignment amount caused by the temperature rise in the apparatus, those disclosed in Japanese Patent Nos. 2625130 and 2921856 have already been proposed.
[0010]
The techniques disclosed in these Patent Nos. 2625130 and 2921856 are such that when the temperature rise in the machine changes by a predetermined temperature from the time of power-on or from the execution of the regicon, or from the temperature at which the previous regicon was carried out. When the temperature changes by a predetermined temperature, the regicon sequence is operated.
[0011]
More specifically, the image forming apparatus according to Japanese Patent No. 2525130 transfers a plurality of image stations each having an image carrier and each image formed on the plurality of image carriers at a transfer position. Formed by the plurality of image stations formed by the plurality of image stations and read by each of the registration mark images transferred onto the movable body, and formed by the plurality of image stations based on the reading result of the reading means. A correction means for correcting a positional deviation between the images, a temperature detection means for detecting the temperature inside the apparatus, and the plurality of image stations form the registration mark images so that the registration mark images are formed on the movable body. The reading means reads each registration mark image transferred onto the moving body, and the correction means Based on the read result is obtained by configured with, and control means for controlling on the basis of an output of said temperature detecting means to execute the registration correction sequence for the correction operation.
[0012]
Further, the color image forming apparatus according to the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 2921856 is arranged with an endless conveying means for conveying a transfer material, and a predetermined color along the moving direction of the endless conveying means, and different colors for the transfer material. In a color image forming apparatus having a plurality of image recording means for sequentially recording the images, a temperature detecting means for detecting the temperature inside the apparatus, and each time the temperature detected by the temperature detecting means rises by a predetermined temperature A control unit that forms a detection pattern corresponding to each color on the endless conveyance unit by the image forming unit, a pattern detection unit that detects the detection pattern, and a position of each color based on a detection result by the pattern detection unit And a correction processing unit that calculates a shift amount and corrects the shift amount of each color.
[0013]
On the other hand, in order to correct the deterioration of the color registration misalignment due to the temperature rise in the machine, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-96665, the current temperature based on the lowest temperature in actual use in the machine. A technique for controlling the writing timing in the sub-scanning direction based only on the difference between the two has already been proposed.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above prior art has the following problems. That is, in the case of the technique disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Nos. 2625130 and 2921856, etc., the execution of the resist correction sequence is controlled based on the output of the temperature detection means, or the temperature inside the apparatus Each time the temperature detected by the temperature detecting means for detecting the temperature rises by a predetermined temperature, the detection pattern is formed by a plurality of image forming means, and the detection pattern is detected and corrected. Is.
[0015]
However, in the above-described image forming apparatus, the temperature rise in the apparatus is not uniform depending on the frequency of the image forming operation and the content of the image forming operation to be executed, and the change characteristic of the color registration deviation with respect to the temperature in the apparatus is linear. Therefore, if the registration correction sequence is controlled based on the output of the temperature detection means or the color registration misalignment correction operation is performed every time the temperature inside the apparatus rises by a predetermined temperature, When the pattern formation or detection operation is performed unnecessarily, and the image formation operation is impossible due to the regicon sequence operation, the frequency of occurrence of so-called downtime, the toner consumption for forming the regicon patch, Alternatively, there is a problem that an unnecessary increase in the load on the cleaning member and the waste toner collection capacity is caused.
[0016]
In the case of the technique disclosed in the above Japanese Patent Laid-Open No. 1-96665, the writing timing in the sub-scanning direction is controlled based only on the difference from the current temperature with reference to the lowest temperature in actual use in the machine. However, because the temperature rise in the machine is not uniform and the change characteristic of the registration deviation with respect to the temperature in the machine is not linear, the amount of color registration deviation caused by the temperature rise in the machine Has a problem that it cannot be corrected sufficiently.
[0017]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to predict and correct a color registration shift caused by a temperature rise in the apparatus body. Registration misalignment can be sufficiently corrected, and image forming operation is impossible. So-called downtime is reduced, toner consumption for forming a registration patch is reduced, or load on the cleaning member is reduced. An object of the present invention is to provide a color image forming apparatus capable of reducing the collection capacity.
[0018]
Further, another object of the present invention is that if the toner consumption for forming the downtime, the registration control patch, or the load on the cleaning member is the same as that of the conventional apparatus, the correction accuracy of the registration control is improved. An object of the present invention is to provide a color image forming apparatus that can be improved.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 includes a plurality of image forming units that form images having different colors, and images having different colors formed by the plurality of image forming units. In a color image forming apparatus for forming a color image by transferring it onto a recording medium directly or via an intermediate transfer member, a temperature detecting means for detecting the temperature in the color image forming apparatus main body, and the temperature detecting means Prediction correction means for predicting and correcting color registration misalignment amounts in the plurality of image forming units based on the temperature in the apparatus main body detected by
The color registration misalignment detection pattern formed by each image forming unit is transferred onto the same pattern detection member, and the color registration misalignment detection pattern transferred onto the pattern detection member is detected, and the color is detected. A registration error correction operation executing means for executing a registration error correction operation, wherein the prediction correction means performs at least one color registration error amount while the registration error correction operation is executed by the registration error correction operation execution means. While performing the prediction correction operation,
The prediction correction means uses the temperature in the apparatus body when the registration error correction operation is executed by the registration error correction operation execution means as a reference temperature, Absolute temperature in the device body And the temperature difference between the allowable maximum registration error amount and the temperature at which the registration error occurs is stored in advance. Temperature parameter Execute prediction correction according to the reference temperature using the table Condition temperature Set
The temperature in the apparatus main body detected by the temperature detecting means is the reference temperature. Each time the temperature set as the condition temperature for executing the prediction correction is reached This is configured to execute the prediction correction operation.
[0020]
It should be noted that the color registration misalignment detection pattern does not naturally form the color registration misalignment amount predictive correction.
[0021]
Here, as the “pattern detection member”, for example, an intermediate transfer body on which an image formed by each image forming unit is primarily transferred is used. However, the present invention is not limited to this, and a recording medium is used. It may be a recording medium conveying member such as a belt to be conveyed, or a transfer member for finally transferring a plurality of images transferred onto the intermediate transfer member in a multiple manner onto the recording medium.
[0028]
Here, the “registration misalignment correction operation” means an operation of forming a registration misalignment detection pattern, detecting the registration misalignment detection pattern, and correcting the registration misalignment.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0044]
Embodiment 1
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a tandem type digital color printer as an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The tandem type digital color printer includes an image reading device, and functions as a full-color copying machine. The digital color printer may of course form an image based on image data output from a personal computer (not shown) without including an image reading device. Further, the digital color printer may have a function as a facsimile.
[0045]
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a main body of a tandem type digital color printer (color image forming apparatus). The digital color printer main body 1 is an image reading apparatus that reads an image of a document 2 at an upper portion on one end side thereof. (IIT: Image Input Terminal) 4, and the digital color printer main body 1 has image data output from the image reading device 4, a personal computer (not shown) or the like, or a telephone line or a LAN. The image processing apparatus (IPS: Image Processing System) 12 that performs predetermined image processing on the image data that is sent and the image output based on the image data that has been subjected to predetermined image processing by the image processing apparatus 12 Image output device (IOT: Image Output Te) minal) 100 and are disposed.
[0046]
Inside the digital color printer main body 1, image forming units 13K for black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are provided as image forming units constituting the image output apparatus 100. 13Y, 13M, and 13C are arranged at regular intervals along the horizontal direction. Further, below the four image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C, an intermediate transfer member serving as an intermediate transfer body that transfers toner images of respective colors sequentially formed by these image forming units in a state of being superimposed on each other. The transfer belt 25 is disposed so as to be rotatable along the arrow direction. The toner images of each color transferred onto the intermediate transfer belt 25 in a multiple manner are collectively transferred onto a recording paper 34 as a recording medium fed from a paper feed tray 39 or the like, and then a fixing unit 37. Is fixed on the recording paper 34 and discharged to the outside.
[0047]
In the embodiment shown in FIG. 2, the image output apparatus 100 has black (K), yellow (Y), magenta (M), cyan (C) formed by the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C. ) Are first transferred in a state where they are superimposed on the intermediate transfer belt 25 and then secondarily transferred from the intermediate transfer belt 25 onto the recording paper 34 to form a color image. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 30, black (K) and yellow (Y) formed by the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C are used. ), Magenta (M), and cyan (C) toner images are transferred in a state of being superimposed on the recording paper 34 conveyed by the paper conveying belt 25 ′ as a recording medium conveying member. Of course, the present invention can be applied to a configuration in which a color image is formed by copying. The order of the colors of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C is not limited to the order of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). ), Magenta (M), cyan (C), black (K), and the like.
[0048]
FIG. 3 shows in more detail the configuration of the tandem type digital color printer as the image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
[0049]
Here, the configuration of the present invention will be described using a tandem type digital color printer, but the present invention is also effective in a color copying machine / facsimile. The same applies to the following embodiments.
[0050]
In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a main body of a tandem type digital color printer. A platen cover 3 that presses a document 2 onto a platen glass 5 is disposed at an upper portion on one end side of the digital color printer main body 1. An image reading device 4 that reads an image of the document 2 placed on the glass 5 is provided. The image reading device 4 illuminates a document 2 placed on a platen glass 5 with a light source 6, and reflects a reflected light image from the document 2 from a full-rate mirror 7, half-rate mirrors 8 and 9, and an imaging lens 10. The image reading element 11 composed of a CCD or the like is scanned and exposed through a reduction optical system, and the color material reflected light image of the document 2 is formed at a predetermined dot density (for example, 16 dots / mm) by the image reading element 11. It is configured to read.
[0051]
The color material reflected light image of the document 2 read by the image reading device 4 is subjected to image processing as, for example, document reflectance data of three colors of red (R), green (G), and blue (B) (8 bits each). The image processing apparatus 12 sends a shading correction, a position shift correction, a lightness / color space conversion, a gamma correction, a frame erasing, a color / movement to the reflectance data of the document 2 in the image processing apparatus 12 (Image Processing System). Predetermined image processing such as editing is performed.
[0052]
The image data that has been subjected to the predetermined image processing by the image processing apparatus 12 as described above is an original of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) (8 bits each). Converted into color material gradation data (raster data), as described below, image forming units 13K, 13Y, 13M for black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) 13C ROSs 14K, 14Y, 14M, and 14C (Raster Output Scanners). In these ROSs 14K, 14Y, 14M, and 14C, image exposure with laser light is performed according to image data of a predetermined color.
[0053]
Incidentally, inside the tandem type digital color printer main body 1, as described above, four image forming units 13K, 13Y, black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are provided. 13M and 13C are arranged in parallel at regular intervals in the horizontal direction.
[0054]
These four image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C are all configured in the same manner except that the colors of the images to be formed are different. In general, the images are rotated at a predetermined rotational speed along the arrow direction. A photosensitive drum 15 as a carrier, a scorotron 16 for primary charging as a charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 15, and an image corresponding to each color are exposed on the surface of the photosensitive drum 15. ROS 14 as an image exposure device for forming an electrostatic latent image, a developing unit 17 for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 15, and a cleaning device 18.
[0055]
As shown in FIG. 3, the ROS 14 modulates the semiconductor laser 19 according to the image data of each color, and emits a laser beam LB from the semiconductor laser 19 according to the image data. The laser beam LB emitted from the semiconductor laser 19 is deflected and scanned by the rotary polygon mirror 22 via the reflection mirrors 20 and 21, and again the photosensitive drum 15 via the reflection mirror 21 and the plurality of reflection mirrors 23 and 24. Scan exposure is performed on the top.
[0056]
From the image processing apparatus 12, each color is supplied to ROS 14K, 14Y, 14M, and 14C of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C. Image data (raster data) are sequentially output, and laser beams LB emitted according to the image data from these ROSs 14K, 14Y, 14M, and 14C are the surfaces of the respective photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C. And an electrostatic latent image is formed by scanning exposure. The electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C are black (K), yellow (Y), magenta (M), and magenta by developing units 17K, 17Y, 17M, and 17C, respectively. The toner image is developed as a cyan (C) color toner image.
[0057]
Black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are sequentially formed on the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C. The toner images of each color are transferred in multiple by the primary transfer rolls 26K, 26Y, 26M, and 26C onto the intermediate transfer belt 25 as an intermediate transfer member disposed below each of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C. Is done. The intermediate transfer belt 25 is wound around the drive roll 27, the idle roll 28, the steering roll 29, the idle roll 30, the backup roll 31, and the idle roll 32 with a constant tension. A drive roll 27 that is rotationally driven by a dedicated drive motor with excellent constant speed (not shown) is circulated at a predetermined speed in the direction of the arrow. As the intermediate transfer belt 25, for example, a flexible synthetic resin film such as polyimide is formed in a strip shape, and both ends of the synthetic resin film formed in a strip shape are connected by means such as welding, thereby being endless. A belt-shaped one is used.
[0058]
The black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) toner images transferred onto the intermediate transfer belt 25 in a multiple manner are transferred to the backup roll 31 by the secondary transfer roll 33. The recording paper 34 that has been secondarily transferred onto the recording paper 34 by the pressure contact force and electrostatic force, and onto which the toner images of the respective colors have been transferred, is conveyed to the fixing device 37 by the two conveying belts 35 and 36. The recording paper 34 onto which the toner images of the respective colors have been transferred is subjected to a fixing process with heat and pressure by a fixing device 37 and is discharged onto a discharge tray 38 provided outside the printer body 1.
[0059]
As shown in FIG. 3, the recording paper 34 has a predetermined size from any of a plurality of paper feed trays 39, 40, 41, and a pair of paper feed rollers 42 and a pair of paper transport rollers 43, 44. , 45 are temporarily transported to the registration roll 47 one by one via a paper transport path 46. The recording paper 34 supplied from any one of the paper feed trays 39, 40, 41 is sent onto the intermediate transfer belt 25 by a registration roll 47 that is rotationally driven at a predetermined timing.
[0060]
Then, in the four image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C of black, yellow, magenta, and cyan, as described above, the black, yellow, magenta, and cyan toner images are respectively predetermined. It is formed sequentially at the timing.
[0061]
The photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C, after the toner image transfer process is completed, the residual toner and paper dust are removed by the cleaning devices 18K, 18Y, 18M, and 18C, and the next image formation is performed. Prepare for the process. Further, the residual toner is removed from the intermediate transfer belt 25 with a cleaning blade or a brush by a belt cleaning device 48.
[0062]
By the way, in the tandem type digital color printer configured as described above, the photosensitive drum of each image forming unit is caused by various factors such as vibration during transportation and installation, or temperature change in the machine, as shown below. As a result, positional variations occur in the image, and image misregistration (registration misalignment) occurs.
[0063]
First, in each of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C, if the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C are misaligned, as shown in FIG. 4, the ROSs 14K, 14Y, 14M, and 14C and the photosensitive drums are used. The distances (optical path lengths) between 15K, 15Y, 15M, and 15C fluctuate, and a deviation in magnification in the main scanning direction (laser beam scanning direction) and a deviation in left and right magnifications in the main scanning direction occur. Further, in each of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C, when there is a positional deviation along the main scanning direction between the ROS 14K, 14Y, 14M, and 14C and the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C, FIG. As shown, a margin shift in the main scanning direction occurs.
[0064]
Further, in each of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C, as shown in FIG. 6, if the rotation axes of the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C are inclined, skew deviation occurs. Further, as shown in FIG. 7, when the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C are misaligned along the sub-scanning direction, a margin shift in the sub-scanning direction occurs.
[0065]
Further, in addition to the above-described registration deviation, in each of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C, as shown in FIG. 8, the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C and the intermediate transfer belt 25 vary in speed. If this occurs, periodic fluctuations (AC fluctuations) in the sub-scanning direction occur, and this causes color registration deviation (hereinafter referred to as “color registration deviation”) between different colors. Further, if the intermediate transfer belt 25 meanders in the main scanning direction, as shown in FIG. 9, periodic fluctuations (AC fluctuations) in the main scanning direction occur, and this causes color registration misalignment between different colors. Will occur.
[0066]
As described above, due to various factors, the magnification deviation in the main scanning direction, the deviation between the left and right magnifications in the main scanning direction, the skew deviation, the sub scanning margin deviation, the main scanning margin deviation, the sub scanning periodic deviation, and the main scanning periodic deviation. However, as shown in FIG. 10, a DC shift (uniform shift) and an AC shift (periodic shift) occur, and color registration shift occurs. It appears.
[0067]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11, a color registration error detection pattern 50 is formed on the intermediate transfer belt 25 at a predetermined timing, and the color registration error detection pattern 50 is detected by the detection means 60. And a registration error correction operation that corrects the color registration error of each of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C is executed, and then a color image is formed. The detection means 60 is disposed at both ends of the intermediate transfer belt 25 along the width direction of the intermediate transfer belt 25, for example, and if necessary, both ends and the center along the width direction of the intermediate transfer belt 25. A plurality of (three or more) may be provided at equal intervals along the width direction of the intermediate transfer belt 25, or may be appropriately arranged according to the type of color registration deviation to be detected.
[0068]
As shown in FIGS. 12 and 13, the color registration misalignment detection pattern 50 includes a first chevron mark 51KK composed of the first reference color and a second chevron mark composed of the second measured color. A pattern in which all the colors to be measured are combined with 51YY and the third chevron mark 51KY mark composed of the first color and the second color as one unit is used. The combination of the patterns 50 shown in FIG. 12 is one block for the reference color and the target color. When this pattern is actually used, as shown in FIG. 13, it is repeatedly formed and sampled for several blocks. Here, Embodiment 1 of the present invention will be described on the assumption that sampling for one round of the intermediate transfer belt 25 is performed. A signal for outputting the color registration error detection pattern 50 is stored in advance in, for example, a ROM of a printer output control unit 85 as a registration error correction operation executing unit of the image processing apparatus 12 described later. Of course, the color registration misalignment detection pattern 50 may have another shape.
[0069]
FIG. 14 is a perspective configuration diagram showing the pattern detector 60 for detecting the color registration misalignment.
[0070]
In FIG. 14, reference numeral 61 denotes a housing of the pattern detector 60, and 62 a and 62 b denote two light emitting elements that respectively illuminate the color registration misalignment detection pattern 50 formed on the intermediate transfer belt 25. Reference numerals 63b, 64a, and 64b denote two sets of light receiving elements that respectively receive reflected light from different mountain-shaped marks 51 of the color registration misalignment detection pattern 50 formed on the intermediate transfer belt 25. These two sets of light receiving elements 63a, 63b and 64a, 64b are arranged as shown in FIG. As the two light emitting elements 62a and 62b, for example, LEDs that emit light having a specific wavelength or light having a predetermined wavelength distribution are used. These light emitting elements 62a and 62b are arranged on the intermediate transfer belt 25. These one detection positions are arranged so as to illuminate from opposite diagonal directions inclined by a predetermined angle. The two sets of light receiving elements 63a, 63b and 64a, 64b are arranged in such a manner that their center portions are opposed to or in contact with each other and their both end portions are inclined downward by a predetermined angle with respect to the horizontal direction. Elements 63a, 63b and 64a, 64b are provided, and the light receiving elements 63a, 63b and 64a, 64b are set so that the detection timing and detection angle of the reflected light are different from each other, as shown in FIG. .
[0071]
When the pattern detector 60 detects the color registration deviation detection pattern 50 formed on the intermediate transfer belt 25 as shown in FIG. 15, the linear detector 51 detects the color registration deviation detection pattern 50. As shown in FIG. 15 (a), a smooth mountain-shaped waveform is first output from one light receiving element 63b, and after some delay, the other light receiving element 63a also shows in FIG. 15 (b). Thus, a smooth mountain-shaped waveform is output. Then, by amplifying the waveforms output from these two light receiving elements 63b and 63a, the difference is taken or amplified after taking the difference, as shown in FIG. After falling, an output waveform that rises in a large mountain shape is obtained. Therefore, by taking the difference between the waveforms output from the two light receiving elements 63a and 63b, as shown in FIG. 15 (d), it is possible to detect color registration deviation without using a high-precision sensor such as a CCD. It becomes possible to detect the linear mark 51 of the pattern 50 with high resolution and high accuracy.
[0072]
As described above, the registration error of the toner images of the respective colors formed by the black, yellow, magenta, and cyan image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C is detected using the color registration error detection pattern 50. The
[0073]
Then, in the tandem digital color printer according to this embodiment, an image formed by each image forming unit in accordance with the registration error amount of each color toner image detected using the color registration error detection pattern 50. The operation of correcting the position of is performed. The calculation and correction operation of the correction amount for correcting the position of the image formed by each image forming unit in accordance with the positional shift amount of the toner image of each color detected using the color registration shift detection pattern 50 is as follows. For example, this is performed by a printer output adjusting unit 74 described later.
[0074]
First, in order to correct the coarse margin in the main scanning direction, as shown in FIG. 16A, the photosensitive drums 15K, ROS 14K, 14Y, 14M, 14C of the image forming units 13K, 13Y, 13M, 13C When exposing images on 15Y, 15M, and 15C, the image recording start position in the main scanning direction is determined by the rise of the SOS (Start Of Scan) signal, but the image is actually exposed from the rise of the SOS signal. It is possible to correct the image recording start position in the main scanning direction in units of 1 VCLK (pixels) by changing the count number of VCLK that is a clock signal until an LS (Line Sync) signal that is an enable signal is activated. it can.
[0075]
In order to correct the coarse margin in the sub-scanning direction, as shown in FIG. 16A, the photosensitive drums 15K, ROS 14K, 14Y, 14M, 14C of the image forming units 13K, 13Y, 13M, 13C When an image is exposed on 15Y, 15M, and 15C, the image recording start position in the sub-scanning direction is determined by the rising edge of the TR0 signal. PS is an enable signal that actually performs image exposure from the rising edge of the TR0 signal. By changing the count number of SOS that is a clock signal until the (Page Sync) signal is activated, the recording start position of the image in the sub-scanning direction can be corrected in units of 1 LS (pixels).
[0076]
Next, to correct the skew, as shown in FIG. 16B, the last stage mirror 24 in the ROSs 14K, 14Y, 14M, and 14C is tilted to move the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C. The inclination of the laser beam to be exposed is corrected.
[0077]
Further, in order to correct the magnification along the main scanning direction, as shown in FIG. 16C, when exposing the image along the main scanning direction with ROS 14K, 14Y, 14M, and 14C, the pixel interval is set. By changing the frequency of the VCLK (video clock: main scanning pixel output clock) signal to be determined, the pixel width can be changed, and the magnification along the main scanning direction can be corrected.
[0078]
In order to correct a minute margin along the main scanning direction, as shown in FIG. 17A, the minute margin along the main scanning direction of one pixel or less is changed by changing the phase of the VCLK signal. Can be corrected.
[0079]
On the other hand, in order to correct a minute margin along the sub-scanning direction, the phase of the SOS signal is changed by controlling the rotation of the polygon mirror 22 as shown in FIG. A minute margin along the sub-scanning direction can be corrected.
[0080]
Further, as shown in FIG. 18A, when the distance between the ROS 14K, 14Y, 14M, 14C and the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, 15C is different between the IN side and the OUT side of the apparatus, As shown in FIG. 18B, the magnification balance is corrected by changing the balance correction value and changing the slope of the frequency of the VCLK signal in accordance with the magnification balance deviation.
[0081]
Further, in order to correct an arbitrary magnification (magnification / balance / partial magnification difference) shift, as shown in FIG. 19, the VCLK (video clock: main scanning pixel output clock) signal and the phase of the pulse in the same cycle are used. A plurality of shifted pulses VCLK1 to 8 are set, and VCLK is created by appropriately selecting the plurality of pulses VCLK1 to 8 in accordance with magnification, balance (horizontal magnification difference), or partial magnification deviation. This makes it possible to correct any magnification (magnification / balance / partial magnification difference) deviation.
[0082]
Further, in order to change the pixel position of the image data in the main scanning direction and the sub scanning direction, as shown in FIG. 20, the correction amount of the pixel position calculated from the shift amount is, for example, −5 pixels in the main scanning direction, By changing the data at the (N, M) data address to the (N-5, M + 4) data address when it corresponds to the scanning direction +4 pixels, the image writing clock is not changed, and only the processing of the image data is performed. Thus, it is possible to correct a deviation in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
[0083]
When the LED exposure bar is used instead of ROS as the image exposure apparatus, the pixel output timing in the sub-scanning direction can be controlled by changing the light emission timing. is there.
[0084]
By the way, in this embodiment, a plurality of image forming units that form images of different colors are provided, and images of different colors formed by the plurality of image forming units are recorded directly or via an intermediate transfer member. In a color image forming apparatus for forming a color image by transferring onto a medium, a temperature detecting means for detecting a temperature in the color image forming apparatus main body, and a temperature in the apparatus main body detected by the temperature detecting means. Based on this, the image forming apparatus is configured to include a prediction correction unit that predicts and corrects the color registration misalignment amount in the plurality of image forming units.
[0085]
Further, in this embodiment, the prediction correction unit predicts and corrects the color registration deviation amount at a changing temperature interval according to the detected value of the temperature in the apparatus main body detected by the temperature detection unit. The correction operation is performed.
[0086]
Furthermore, in this embodiment, at least one prediction correction table that predicts and corrects the color registration deviation amount according to the detected value of each temperature in the apparatus main body detected by the temperature detecting means is provided. Has been.
[0087]
Furthermore, in this embodiment, every time the color registration deviation amount prediction correction operation is executed, the upper limit value and the lower limit value of the temperature interval at which the next color registration deviation amount prediction correction operation is executed are determined. Has been.
[0088]
FIG. 2 is a block diagram showing a control circuit of a tandem type digital color printer as a color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
[0089]
In FIG. 2, reference numeral 71 denotes an IOT main controller that also functions as a registration error correction operation execution means and a prediction correction means for controlling an image forming operation in the image output apparatus 100 of the digital color printer, and 72 is an input via an interface 73. ESS to which image data is input from the image reading device 4 or a personal computer (not shown), 74 is a RAM provided in the ESS 73, and 75 is a temperature detection means for detecting the temperature inside the printer main body 1. A sensor 76 and a RAM provided in the image processing apparatus 12, and a pattern detector 60 for detecting a color registration misalignment detection pattern 50 formed on the intermediate transfer belt 25 are shown. The temperature sensor 75 is disposed, for example, at the center of the printer main body 1.
[0090]
In the above configuration, in the tandem type digital color printer according to the first embodiment, the registration control operation for correcting the color registration shift caused by the temperature rise in the apparatus main body is efficiently performed as follows. By making it possible, the state in which image forming operation is impossible is reduced, so-called downtime is reduced, the toner consumption for forming a registration patch is reduced, the load on the cleaning member is reduced, and the waste toner collection capacity is further reduced. Can be reduced.
[0091]
That is, in the tandem type digital color printer according to the first embodiment, when the temperature (absolute temperature) in the printer main body 1 changes such as rising or falling, as shown in FIG. Fluctuates. Here, as the color registration deviation amount, for example, the maximum registration deviation amount of the main scanning magnification deviation is used, but is not limited to this, and as described above, other sub-registration deviation amount: lead Of course, other deviation amounts such as skew deviation, BOW deviation, main scanning registration deviation amount: side registration deviation, left-right magnification deviation, partial magnification deviation, and the like may be used.
[0092]
The color registration temperature characteristic curve showing the variation of the color registration deviation amount with respect to the temperature (absolute temperature) in the printer body 1 has a certain relationship with the absolute temperature in the printer body 1 as shown in FIG. Therefore, by storing the color registration temperature characteristic curve information in a memory in the printer main body 1 in advance, the color registration deviation amount can be predicted and corrected.
[0093]
Here, as shown in FIG. 22, the color registration temperature characteristic curve information corresponds to the absolute temperature in the printer main body 1 and the temperature intervals Δt 1, Δt 2, Δt 3 at which a constant color registration deviation amount Δerror occurs. , Δt4.
[0094]
In this embodiment, the color registration error detection pattern formed by each image forming unit is transferred onto the same pattern detection member at a predetermined timing together with the prediction correction of the color registration error. A color registration error detection pattern transferred onto the pattern detection member is detected and a color registration error correction operation is executed.
[0095]
Assuming that the state when the color registration misalignment correction operation is completed is A in FIG. 22, the absolute temperature T in the printer main body 1 at this time is stored as T0 with this state A as a reference. When the temperature T0 can be grasped, absolute temperature conditions T1, T2, T3, and T4 that generate a specified color registration deviation change amount Δerror after the temperature rise from the temperature T0 are calculated.
[0096]
These absolute temperature conditions T1, T2, T3, and T4 are temperatures at which color registration deviation prediction correction is performed. The temperature T1 has a color registration deviation of “+ Δerror” with respect to the reference, and similarly the temperature T2 has a reference to “reference”. A color registration shift of + 2Δerror ”means a temperature at which a color registration shift of“ −Δerror ”occurs at temperature T4.
[0097]
Then, every time the temperature T in the printer main body 1 detected by the temperature sensor 75 reaches T1, T2, T3, T4, a prediction correction based on the color registration misalignment temperature is performed. At this time, a correction operation for correcting the color registration deviation amount predicted from the temperatures T1, T2, T3, and T4 is executed. For example, since the color registration is deviated by Δerror at the temperature T1, the color registration deviation amount is corrected by “−Δerror”. Similarly, at the temperature T2, the color registration is deviated by + 2Δerror from the reference. Therefore, the color registration misregistration amount is corrected by “−2Δerror”. Similarly, at the temperature T4, the color registration misregistration amount is corrected by −Δerror with respect to the reference, so the color registration misregistration amount is corrected by “+ 2Δerror”. That's fine. The same applies to the temperature T3. Here, four temperature conditions of T1, T2, T3, and T4 are set, but finer temperature increments may be used.
[0098]
More specifically, in the first embodiment, as shown in FIG. 21, the IOT main controller 71 first executes a color registration misalignment correction operation (step 101), and then the printer main body 1 by the temperature sensor 75. Is detected and confirmed (step 102), the detected temperature T in the printer main body 1 is set as the reference temperature T0 (step 103), and the condition temperatures T1, T2 for executing the color registration shift prediction correction , T3, T4 are calculated.
[0099]
FIG. 22B shows an example of a temperature parameter table for calculating condition temperatures T1, T2, T3, and T4 for executing color registration misalignment prediction correction. Here, the usable temperature of the digital color printer is set to 10 ° C. or higher and lower than 45 ° C., but it may of course be set to be usable in a temperature range other than this. In FIG. 22B, the absolute temperature represents the detected value itself of the temperature in the printer main body 1 detected by the temperature sensor 75, and the absolute temperature value in this table is equal to or higher than the temperature. The temperature range below the temperature is shown. For example, in FIG. 22B, the absolute temperature of 10 (° C.) means a temperature range of 10 ° C. or more and less than 15 ° C. Here, the absolute temperature is not shown as a physical absolute temperature, but an absolute temperature relative to a relative temperature (temperature difference between a certain temperature and a certain temperature) This is because 10 ° C. means a temperature of 10 ° C. and 20 ° C. means a temperature of 20 ° C.
[0100]
As shown in FIG. 22 (a), this table shows, for example, a deviation in read registration when the absolute temperature in the printer main body 1 is changed by, for example, a temperature Δt1 (= TB−TA) from the temperature TA to the temperature TB. The amount of change in temperature when changing by a certain amount Δerror is used as a parameter. Here, the lead registration error amount will be described as an example of the color registration error amount on the vertical axis. However, the present invention is not limited to this, and as described above, other sub-scan registration error amounts: skew error, BOW error. In addition, a table of each element to be corrected is required among the main-scanning registration deviation amount: side registration deviation, magnification deviation, left-right magnification deviation, partial magnification deviation, and the like. Each element to be corrected may be all of the color registration misalignment or a part of them. Further, a table may be provided for each correction target element, and a common table may be used for those that can be shared (those with the same absolute temperature change amount per unit deviation).
[0101]
Further, here, the temperature change amount when the maximum registration deviation amount changes by a certain amount Δerror is used as a parameter when the in-machine temperature changes by the temperature change amount, for example, the maximum registration deviation of the main scanning magnification deviation. This is because the registration error may occur by the amount of deviation (allowable value). Therefore, if the registration error correction operation is executed at this timing, the number of registration error correction operations can be reduced as much as possible.
[0102]
When the temperature at the first registration misalignment correction operation is 28.0 ° C. in absolute temperature, the condition temperature at the next registration control operation is as shown in FIG. It becomes the value Tl.
Topper = 28.0 + 2.5 = 30.5 ° C.
Tlower = 28.0−2.5 = 25.5 ° C.
[0103]
Here, 2.5 ° C. in the equation for calculating the upper limit value Tu and the lower limit value Tl is 2.5, which is the upper parameter (upper) of the row of 25 ° C. or more and less than 30 ° C. in the table shown in FIG. It is a value of 2.5 ° C. as the lower limit parameter.
[0104]
As described above, the IOT main controller 71 performs the registration deviation correction operation (registration operation), and then, based on the current temperature T, the upper limit that is the condition temperature during the next registration deviation correction operation, as shown in FIG. The value Tu and the lower limit value Tl are determined (step 103), and it is determined whether or not the temperature prediction correction timing is reached (step 104).
[0105]
Here, the temperature prediction correction timing is as follows: when the device is turned on, when a print job starts, at the top of each page in the job, when each page in the job ends, when the print job ends, when the sleep mode is entered, when the sleep mode is restored Or when the copy / print configuration is changed.
[0106]
The copy / print configuration change means changes such as image size change, resolution change, image resolution, or process speed change corresponding to paper (thick paper, plain paper, OHP).
[0107]
If it is not the temperature prediction correction timing, the IOT main controller 71 stands by until the temperature prediction correction timing is reached (step 104). The temperature T is detected and confirmed (step 105), and it is determined whether the in-machine temperature T is equal to or higher than the upper limit value Tn determined during the previous regicon operation or lower limit value Tn (step 106). If the upper limit value Tn is not equal to or lower than the lower limit value Tn, the process returns to step 104. If the in-flight temperature T is equal to or higher than the upper limit value Tn or equal to or lower than the lower limit value Tn, the prediction correction operation for the temperature Tn is performed. (Step 107).
[0108]
In this way, by performing the color registration misalignment prediction correction operation based on the reference temperature T0, it is possible to correct the color registration misalignment associated with the change in the in-machine temperature T of the printer main body 1.
[0109]
However, in the above digital color printer, in addition to fluctuations in the temperature T in the machine, fluctuations with time of the image forming apparatus (changes with time of drive mechanism components), disturbances (impacts when moving the apparatus, installation floor environment), and image formation are affected. The color registration misalignment state at the reference temperature T0 changes due to factors such as a change in the state of the component to be used (change in the image carrier due to jam clearing) and replacement of the component that affects image formation.
[0110]
If the color registration misalignment amount at the reference temperature T0 changes due to the above various factors, the color registration misalignment prediction correction at the temperatures T1, T2, T3, and T4 also has an error.
[0111]
Therefore, in the first embodiment, in order to prevent this, a registration error correction operation for forming a color registration error detection pattern is performed. The timing for performing this registration error correction operation is as follows: immediately after device assembly, when the device is installed, when the device is turned on, when the device is on standby, after a certain period of time has elapsed, when the print job starts, after the print job is completed, After the elapse of time, after a certain time elapses), when the sleep mode is shifted, when the sleep mode is restored, and the like.
[0112]
Therefore, the IOT main controller 71 determines whether or not it is time to execute the registration deviation correction operation after performing the prediction correction operation for the temperature Tn (step 107). The IOT main controller 71 returns to step 104 when it is not time to execute the registration error correction operation, and returns to step 101 when it is time to execute the registration error correction operation. The operation is to be carried out.
[0113]
In this way, the reference registration error correction operation is performed at a predetermined registration error correction operation execution timing (step 101). Between these registration error correction operations, prediction of color registration error, which is the processing of the present invention, is performed. Execute correction operation.
[0114]
It should be noted that when there is almost no factor that causes a change in the color registration misalignment other than the change in the in-machine temperature T, it is of course possible to execute only the color registration misalignment predictive correction operation.
[0115]
As described above, in this embodiment, by performing the color registration misalignment predictive correction operation, the frequency of performing the color registration misalignment correction operation associated with the formation of the color registration misalignment amount detection pattern is greatly increased compared to the conventional case. State that can be reduced and image forming operation is impossible Reduction of so-called downtime, reduction of toner consumption for forming a registration patch, reduction of load on the cleaning member, waste toner collection capacity, etc. Can be reduced.
[0116]
Further, in the case of the first embodiment of the present invention, if the toner consumption for forming the downtime, the registration patch, or the load on the cleaning member is the same as that of the conventional apparatus, the registration deviation correcting operation is performed. By increasing the number of times, it is possible to further improve the accuracy of the registration error correction operation.
[0117]
Embodiment 2
In the second embodiment, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment, the color registration deviation amount to be predicted and corrected is set with a constant temperature interval. It is configured to change.
[0118]
That is, in the first embodiment, as shown in FIGS. 22 (a) and 22 (b), the temperature interval data (Δt1, Δt2, Δt3, t4) that changes with respect to a certain allowable deviation amount (correction amount) is used as a condition. Although the temperature is set, as shown in FIG. 23, the temperature interval data is set to a constant Δt, and the allowable deviation amount (correction value) corresponding to the temperature is changed as Δerror1, Δerror2, Δerror3, Δerror4, and Δerror5. You may comprise as follows. In this case, the maximum deviation amount Δerror5 needs to be within an allowable range.
[0119]
FIG. 23B shows an example of a correction parameter table in a case where the temperature change amount is constant and the correction amount corresponding to the absolute temperature value is changed when the color registration misalignment prediction correction is executed. Here, the usable temperature of the digital color printer is set to 10 ° C. or higher and lower than 45 ° C., but it may of course be set to be usable in a temperature range other than this. In FIG. 23 (b), the absolute temperature represents the detected value itself of the temperature in the printer body 1 detected by the temperature sensor 75, and the absolute temperature value in this table is equal to or higher than the temperature. The temperature range below the temperature is shown.
[0120]
The table shown in FIG. 23B corresponds to a color registration error correction parameter corresponding to an absolute temperature value on the assumption that color registration error prediction correction is executed every time the temperature in the printer body 1 changes by 5 ° C. It is set to change.
Here, assuming that the temperature at the first registration deviation correction operation is 24.0 ° C., it is a prediction correction in increments of 5 ° C. Therefore, the temperature condition of the next prediction correction is
Topper = 24.0 + 5.0 = 29.0 ° C.
Tlower = 24.0-5.0 = 19.0 ° C.
It becomes. When the in-machine temperature rises and reaches 29.0 ° C., correction for the lead registration correction amount “3” derived from the table of FIG. 23B is executed.
[0121]
Similarly, when the temperature falls from 29.0 ° C. by 5 ° C. to 24.0 ° C., the correction for the read registration correction amount “−4” derived from the table of FIG. 23B is executed. To do.
[0122]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0123]
The basic prediction correction process, the temperature prediction correction execution timing, and the registration deviation correction operation execution timing as the reference have been described above.
[0124]
The frequency of the registration misalignment correction operation that requires the formation of the color registration misalignment detection pattern is preferably as small as possible. Instead, it is desirable to increase the frequency of the temperature prediction correction.
[0125]
For example, a registration error correction operation that requires formation of a color registration error detection pattern is performed only immediately after the assembly of the color image forming apparatus, and after that, all color registration errors can be corrected by temperature prediction correction. Is possible.
[0126]
In that case, the color image forming apparatus may be turned off or may enter a sleep mode. In this case, it is necessary to hold data of absolute temperature conditions T1, T2, T3, and T4. In this case, the data may be held in a non-volatile memory or a storage medium that can maintain information in an energization cut-off state instead. As a result, it is possible to perform prediction correction based on the temperature condition determined during the previous registration error correction operation without executing the registration error correction operation immediately after the apparatus is turned on.
[0127]
In addition, the registration error correction operation that is performed after the power is turned on or when returning from the sleep mode, in which the FCOT and the FPOT (the time from the copy / print instruction to the output of the first copy / print) are regarded as important, By performing prediction correction based on absolute temperature, color registration misalignment is corrected to some extent, and as soon as the first print job is completed (job end), a registration misalignment correction operation for forming a color registration misalignment detection pattern may be executed. It is valid.
[0128]
Further, although related to FCOT and FPOT, the registration error correction operation for forming a color registration error detection pattern cannot be executed due to a limitation during warm-up of the fixing device. It is effective to perform prediction correction based on the absolute temperature.
[0129]
Embodiment 3
24 and 25 show the third embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment. In the third embodiment, the temperature detecting means is shown in FIG. According to the detected value of each temperature in the apparatus main body detected by the above, at least one prediction correction arithmetic expression for predicting and correcting the color registration deviation amount is provided.
[0130]
That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 22A, the color registration characteristic indicating how the color registration deviation amount changes with respect to the temperature (absolute temperature) in the printer body 1. A prediction correction table that predicts and corrects color registration misalignment corresponding to the detected value of each temperature in the printer main body 1 detected by the temperature sensor based on the color registration characteristic curve is obtained. Was.
[0131]
However, instead of the prediction correction table, it is possible to provide at least one prediction correction arithmetic expression for predicting and correcting the color registration misalignment amount.
[0132]
Therefore, in the case of the third embodiment, a color registration characteristic curve as shown by a broken line in FIG. 24 is represented by a plurality of straight lines f (t), g (t), h (t) (or at least one secondary (Approximate curve) is stored in RAM, NVRAM, etc., and from these approximation formulas (calculation formulas) f (t), g (t), h (t), it corresponds to a specific deviation amount Δerror. The temperature upper and lower limits are calculated, and the predicted correction amount when the temperature is reached is calculated every time.
[0133]
For example, when the temperature during the registration error correction operation (registon operation) is T0, the absolute temperature T0 is in the range of the arithmetic function f (t). Note that the temperature range to which the function f (t), which is each arithmetic expression, is applied is predetermined as shown in FIG. Here, the function f (t) can be expressed as follows. A and a indicate the slope and intercept of the function f (t) representing the approximate straight line.
f (t) = At + a (1)
[0134]
Assuming that the allowable temperature range to be obtained is Δt and the constant maximum registration deviation amount is Δerror =, from the equation (1),
Δerror = AΔt + a (2)
Δt = (1 / A) (Δerror−a) (3)
It becomes.
[0135]
Therefore, the temperature upper limit value Upper and the lower limit value Tlower that determine the start condition for the next prediction correction are:
Toper = T0 + Δt = T0 + (1 / A) (Δerror−a) (4)
Tlower = T0−Δt = T0− (1 / A) (Δerror−a) (5)
And it is sufficient.
[0136]
As the arithmetic expressions stored in the RAM, NVRAM, etc., each approximate expression is shown.
f (t) = At + a (1)
g (t) = Bt + b (1) ′
h (t) = Ct + c (1) "
F (t), g (t), and h (t) may be stored as they are, or parameters A / a, B / b, and C / c representing approximate expressions may be stored as information. good.
[0137]
Further, (1 / A) (Δerror-a), (1 / B) (Δerror-b), and (1 / C) (Δerror-c) may be stored as information. The effective temperature ranges of the approximate expressions f (t), g (t), and h (t) are also provided as information.
[0138]
On the other hand, when the temperature range spans a plurality of functions, the temperature may be calculated by the adjacent function for the error value that is out of the function, or the condition is bad, that is, the deviation change amount per temperature is large (this There is no problem even if the temperature condition is calculated with the function of the larger case).
[0139]
In this case, for example, as shown in FIG. 25, the in-machine temperature when the registration operation (or registration deviation prediction correction) is performed is T0, and the temperature T0 is Tb (approximate equations f (t) and g (t ), When Tu and Tl are calculated once by the function of f (t), the temperature is calculated by the function of g (t) by the amount of deviation Δerror2 over which Tu exceeds Tb. The upper limit value Tu ′ may be obtained by calculation.
[0140]
However, there is no problem because the allowable deviation amount is not exceeded even if a function having a large slope, in this case, Tu calculated by f (t) is directly used as the upper limit value. In this case, the arithmetic processing is reduced, but the number of registration correction prediction correction operations increases.
[0141]
In the third embodiment, the case where the calculation process is executed every time based on the approximate expression of the color registration characteristic curve has been described. However, the in-machine temperature T0 during the initial registration control operation is set to a known constant value in advance. In the case where it is possible, based on the in-machine temperature T0 at the time of the initial registration control operation, each temperature value obtained by the approximate expression (1) or the like may be obtained in advance by calculation and stored in the storage means. . However, in consideration of the case where the in-machine temperature T0 during the initial registration control operation is different in a state where the printer is actually used, the printer has at least one temperature interval calculation formula that determines the temperature interval as a fixed value. At the time of detection, a temperature interval for determining whether to start the registration deviation correction operation may be calculated based on the calculation formula, and these temperature intervals may be stored as fixed values.
[0142]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0143]
Embodiment 4
FIG. 26 shows a tandem full-color printer as an image forming apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
[0144]
In FIG. 26, reference numeral 200 denotes a main body of a tandem type full-color printer. Inside the printer main body 200, each of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is provided. Image forming units 201, 202, 203, and 204 having photosensitive drums (image carriers) 211, 212, 213, and 214, and a charging roll for primary charging that contacts these photosensitive drums 211, 212, 213, and 214 ( Contact type charging devices) 221, 222, 223, 224 and image books for irradiating yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) laser beams 231, 232, 233, 234 And electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 211, 212, 213, and 214 are yellow (Y), magenta (M), cyan (C), The developing devices 24, 242, 243, and 244 that develop with black (K) color toner and the two photosensitive drums 211 and 212 out of the four photosensitive drums 211, 212, 213, and 214 contact each other. A first primary intermediate transfer drum (intermediate transfer member) 251 and a second primary intermediate transfer drum (intermediate transfer member) 252 that contacts the other two photosensitive drums 213 and 214, and the first and second primary transfer members. A secondary intermediate transfer drum (intermediate transfer member) 253 that contacts the intermediate transfer drums 251 and 252 and a final transfer roll (transfer member) 260 that contacts the secondary intermediate transfer drum 253 constitute the main part. Yes.
[0145]
The photoconductor drums 211, 212, 213, and 214 are arranged at regular intervals so as to have a common tangential plane. Further, the first primary intermediate transfer drum 251 and the second primary intermediate transfer drum 252 are surfaces whose rotational axes are parallel to the photosensitive drums 211, 212, 213, and 214 and have predetermined symmetry planes as boundaries. They are arranged in a symmetrical relationship. Further, the secondary intermediate transfer drum 253 is disposed so that the rotation axis thereof is parallel to the photosensitive drums 211, 212, 213, and 214.
[0146]
Laser light 231, 232 corresponding to each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is applied to the surface of the photosensitive drums 211, 212, 213, and 214 by an image writing device 230. 233 and 234 are irradiated, and an electrostatic latent image corresponding to input image information for each color is formed. In addition, the electrostatic latent images corresponding to the respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) formed on the surfaces of the photosensitive drums 211, 212, 213, and 214 are as follows. It is developed by corresponding color developing devices 241, 242, 243, and 244, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are formed on the photosensitive drums 211, 212, 213, and 214. It is visualized as a toner image of each color.
[0147]
Next, the yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images formed on the respective photosensitive drums 211, 212, 213, and 214 are the first primary images. The secondary transfer is electrostatically performed on the intermediate transfer drum 251 and the second primary intermediate transfer drum 252. The yellow (Y) and magenta (M) color toner images formed on the photoconductive drums 211 and 212 are cyan (on the first primary intermediate transfer drum 251 and cyan (213) formed on the photoconductive drums 213 and 214, respectively. C) and black (K) toner images are respectively transferred onto the second primary intermediate transfer drum 252. Accordingly, on the first primary intermediate transfer drum 251, the single color image transferred from either the photosensitive drum 211 or 212 and the two-color toner images transferred from both the photosensitive drums 211 and 212 are superimposed. A double color image is formed. In addition, similar single-color images and double-color images are formed on the second primary intermediate transfer drum 252 from the photosensitive drums 213 and 214.
[0148]
The single-color or double-color toner images formed on the first and second primary intermediate transfer drums 251 and 252 in this way are electrostatically and tertiary-transferred onto the secondary intermediate transfer drum 253. Therefore, a final toner image from a single color image to a quadruple color image of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is formed on the secondary intermediate transfer drum 253. Will be.
[0149]
Next, the final toner image from the single color image to the quadruple color image formed on the secondary intermediate transfer drum 253 is thirdarily transferred onto the paper P passing through the paper conveyance path by the final transfer roll 260. . The paper P passes through the paper transport path from the paper feed roll 290 and is fed into the nip portion between the secondary intermediate transfer drum 253 and the final transfer roll 260. After this final transfer step, the final toner image formed on the paper is fixed by the fixing device 270, and a series of image forming processes is completed.
[0150]
In this embodiment, on the image density detection medium such as the final transfer roll 260 and the secondary intermediate transfer drum 253, the color registration misalignment detection pattern 320 is shifted to the same position in the axial direction and in the process direction. , 321, the color registration deviation detection patterns 320 and 321 for each color can be detected by one optical density detection means. As the color registration misalignment detection patterns 320 and 321, for example, those shown in FIG. 27 are used.
[0151]
In this embodiment, the color registration misalignment detection patterns 320 and 321 are transferred onto the final transfer roll 260, and the density of the color registration misalignment detection patterns 320 and 321 transferred onto the final transfer roll 260 is determined as follows. The optical density sensor 300 is configured to detect.
[0152]
As shown in FIG. 28, the optical density sensor 300 is arranged at the axial center of the final transfer roll 260 so as to be positioned on the radial extension line on the outer periphery of the final transfer roll 260. The optical density sensor 300 is attached in a fixed state in the holder 301. A cleaning device 800 including a blade-like final cleaning member 801 is disposed below the final transfer roll 260. In FIG. 28, reference numeral 802 denotes a toner collection box, 803 a support frame for the final transfer roll 260, 804 a static eliminator provided on the support frame 803, and 805 a bias plate.
[0153]
In addition, as shown in FIG. 29, the optical density sensor 300 is a specular reflection type sensor that detects specular reflection light, and has a predetermined incident angle φ with respect to the detection position on the surface of the final transfer roll 260. In order to detect the specularly reflected light that is emitted from the light emitting element 302 to the detection position on the surface of the final transfer roll 260 and is specularly reflected from the detection position. The light receiving element 303 is formed of a phototransistor or the like that is disposed at an angle of reflection equal to the predetermined incident angle with respect to the detection position on the surface of the roll 260.
[0154]
Then, the color registration deviation detection patterns 320 and 321 are detected by the optical density sensor 300, and the color registration deviation is corrected at a predetermined timing.
[0155]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0156]
Embodiment 5
FIG. 33 shows a fifth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. In the fifth embodiment, the prediction correction means includes The temperature at which the previous prediction correction operation is executed is used as the reference temperature when the prediction correction operation is executed by the prediction correction means. In FIG. 33, A to F in the upper diagram are temperature states A to F, and A, B1, B2 to F1, and F2 in the lower diagram are states A, B1, B2, F1, and F2 without color registration. To do.
[0157]
In the fifth embodiment, the prediction correction unit calculates the color registration deviation amount predicted and corrected by the prediction correction unit, the relative temperature difference from the temperature during the previous prediction correction operation, and the current prediction correction. The calculation is based on the temperature in the apparatus main body at the time of execution.
[0158]
Further, in the fifth embodiment, the prediction correction unit calculates the color registration deviation amount predicted and corrected by the prediction correction unit, the relative temperature difference from the temperature at the previous execution of the registration deviation correction operation, and the current time. It is configured to calculate based on the temperature in the apparatus main body when the prediction correction is performed.
[0159]
Furthermore, in the fifth embodiment, the prediction correction unit calculates the color registration deviation amount predicted and corrected by the prediction correction unit, the relative temperature difference from the temperature during the previous prediction correction operation, and the previous registration. Of the relative temperature differences from the temperature at the time of the deviation correction operation execution, the smaller relative temperature difference and the temperature in the apparatus main body at the time of the current prediction correction execution are calculated.
[0160]
That is, in the fifth embodiment, the IOT main controller 71 as a prediction correction unit executes a prediction correction operation for predicting and correcting the color registration deviation amount. The IOT main controller 71 executes the prediction correction operation. Instead of using the temperature in the apparatus main body when the registration error correction operation is executed by the registration error correction operation executing means, the temperature at which the previous prediction correction operation was executed is used as the reference temperature at the time It is configured as follows.
[0161]
More specifically, in the fifth embodiment, the color misregistration correction leads to the occurrence of downtime in which the color image forming apparatus cannot execute the color image forming operation and the increase in wasteful consumption of toner. The number of operations is reduced, and the color registration misalignment amount is suppressed as much as possible only by performing prediction correction based on temperature.
[0162]
FIG. 33 shows a case in which the prediction correction operation based on the temperature when the machine operation (power-on or print job, etc.) and non-operation (power-off, low power mode, etc.) are repeated after the registration error correction operation is executed. This shows how the temperature in the machine changes and the color registration shift changes.
[0163]
In FIG. 33, when the registration error correction operation associated with the formation and detection of the color registration error detection pattern is executed and the temperature (absolute temperature) in the apparatus is A, the registration error correction operation is performed. It is assumed that the color registration error is a reference deviation state (ideally a state where the color registration deviation is zero) in the executed absolute temperature state A.
[0164]
At this time, the IOT main controller 71 uses T1 and T3 as the condition temperatures when the next prediction correction is started in the same manner as in the above embodiment, based on the in-machine temperature T0 when the absolute temperature state is A. Set. These set temperatures of T1 and T3 are temperatures defined in consideration of an allowable amount of color registration deviation.
[0165]
Next, when a color image is formed in the color image forming apparatus and the internal temperature reaches the set temperature T1 (temperature state B), as shown in FIG. 33, the IOT main controller 71 performs the first time. A prediction correction operation is executed (prediction correction operation 1). At this time, the color registration error is reduced from the color registration error state B1 to the color registration error state B2 by executing the prediction correction operation. The IOT main controller 71 sets, for example, T2 and T0 as condition temperatures for starting the next prediction correction when the prediction correction operation 1 is executed. Here, the IOT main controller 71, based on the temperature T0 when the previous registration deviation correction was executed and the current in-machine temperature (absolute temperature) T1, are the temperature conditions T2 and T0 that are the starting temperature for the next prediction correction. Set.
[0166]
When the in-machine temperature of the color image forming apparatus further rises and the in-machine temperature reaches T2 and reaches the temperature state C, a second prediction correction operation is executed by the IOT main controller 71 (prediction correction operation 2). The registration error is reduced from the color registration error state C1 to the color registration error state C2.
[0167]
Next, predictive correction based on temperature when the color image forming apparatus is in an operating state after a long non-operating state is considered.
[0168]
Here, as described above, the non-operating state refers to a state in which there is no cause for an increase in the internal temperature as in the power-off or stop power mode, and the internal temperature decreases (a state in which the ambient temperature outside the device approaches). The operating state means a state in which the temperature inside the apparatus rises like a power-on or a print job.
[0169]
The lower limit value of the start condition temperature of the next prediction correction operation set after executing the prediction correction operation 2 as described above is, for example, T1, but in the non-operating state, generally, the control device is not energized. Is not executed, the prediction correction operation is executed immediately after the operation state is entered. However, the prediction correction may be executed even in the non-operating state as long as the prediction correction can be executed even when the control device is in the energized state even in the non-operating state.
[0170]
Assuming that the in-machine temperature immediately after the operation state for executing the prediction correction is T3, the color registration shift is based on the relative temperature difference from the temperature T2 to T3 in the previous prediction correction operation and the in-machine temperature T3. Predict the amount and correct the amount.
[0171]
However, as described above, in the prediction correction based on the temperature, the correction amount is calculated by storing the characteristics of the absolute temperature versus color registration deviation as shown in FIG. 22A as a table or an arithmetic expression in advance. . These prediction correction amounts are approximate values (or approximate expressions) to the last, and are values or arithmetic expressions that do not take into account variations in device differences between machines. Therefore, as shown in FIG. 33, the prediction correction inevitably causes an error as compared with the registration error correction operation (feedback) associated with the formation and detection of the color registration error detection pattern.
[0172]
This error is caused by repeating the prediction correction operation a plurality of times without executing the registration error correction operation associated with the formation and detection of the color registration error detection pattern, or if the error due to relative temperature change is large. growing. Specifically, the difference between the color registration misalignment state A in which the registration misalignment correction operation in FIG. 33 is executed and the color registration misalignment state C2 in which the prediction correction operation is executed becomes an error due to the prediction correction operation.
[0173]
Therefore, in order to reset the error of the accumulated prediction correction operation, in the vicinity of the temperature at the registration deviation correction operation, the temperature at the registration deviation correction operation is used as a reference instead of the temperature at the previous prediction correction. It is better to carry out predictive correction based on the relative temperature difference from the temperature at the registration misalignment correction operation and the temperature in the apparatus main body at the time of the current predictive correction execution to calculate the color registration misalignment amount.
[0174]
In the fifth embodiment, in the prediction correction in the color registration state D1, the color registration deviation amount that occurs when the in-machine temperature changes from T0 to T3 is predicted, and the correction value (set value) after the registration deviation correction operation is calculated. Make corrections in the form of updates. That is, when the prediction correction operation is repeated a plurality of times, the temperature at which the next prediction correction operation is executed may be determined based on the temperature at the previous prediction correction operation, but the non-operation state continues for a long time. When the temperature inside the device changes greatly, such as when the temperature of the device is changed, the relative temperature difference between the temperature at the previous prediction correction operation and the current prediction correction operation, the temperature at the previous registration deviation correction operation, and the current The relative temperature difference with the prediction correction operation is compared, and the one with the smaller temperature difference is selected. Then, when the relative temperature difference between the previous registration deviation correction operation and the current prediction correction operation is smaller, the temperature at the next prediction correction is determined based on the temperature difference.
[0175]
The color registration correction value (set value) immediately before the prediction correction operation 3 is a value updated (set) in the previous prediction correction operation 2, and after the registration deviation correction operation required in the prediction correction operation 3. The correction value (setting value) must be stored in a non-volatile memory such as NVM. Here, the correction value (setting value) after the registration error correction operation is used to grasp the color registration error state at the time of registration error correction. However, depending on the correction function processing method, the previous or previous registration error correction operation The color registration misalignment amount may be stored and added to the color registration misalignment amount predicted during the predictive correction operation to newly calculate a correction value (set value). That is, when the prediction correction operation is executed, the color registration misalignment amount at the previous or previous registration misalignment correction operation is taken into consideration and added to the color registration misalignment amount predicted at the current prediction correction operation, You may comprise so that a correction value (setting value) may be calculated anew by calculating.
[0176]
Next, the predicted temperature correction operation 4 is executed even when the in-machine temperature reaches the start condition temperature T4 of the next prediction correction operation set after the prediction correction operation 3. The in-machine temperature T4 at this time is closer to the temperature T0 during the registration error correction operation than the temperature T3 during the previous prediction correction operation 2. At this time, as described in the process of the predicted temperature correction operation 3, the temperature T0 at the registration error correction operation, which is a close value, is used instead of the temperature T3 at the previous prediction correction operation. It is better to predict and correct the color registration shift amount due to the temperature change from T0 to T4 on the basis of the time of operation, and this can reduce the error due to the prediction correction.
[0177]
Note that the prediction correction operation 5 shown in FIG. 33 moves away from the temperature T0 during the registration deviation correction operation, and therefore, correction similar to the prediction correction operations 1 and 2 as described above may be performed.
[0178]
As another method, in calculating a correction value (set value) at the time of predictive correction, the reference may always be the temperature at the registration misalignment correction operation. At this time, the start condition of the predictive correction operation is specified immediately after the registration misalignment correction operation from the temperature specified from the temperature at the registration misalignment operation, and after the predictive correction operation is executed, from the predictive correction operation temperature. The temperature may be used, or the reference condition in the start condition may always be the temperature at the time of registration deviation correction, and the start condition temperature for prediction correction may be defined in multiple stages. For example, the start condition temperature of the predictive correction operation is defined in multiple stages as (T0-7) ° C./(T0-4)° C./(T0+5)° C./(T0+11)° C. In the case where the temperature rises, (T0 + 5) The first prediction correction operation may be executed at ° C, and when the temperature further increases (T0 + 11) ° C, the second prediction correction operation may be executed.
[0179]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0180]
Embodiment 6
In the sixth embodiment, the prediction correction unit is configured to execute prediction correction every time an image is formed on a recording medium.
[0181]
In the sixth embodiment, the prediction correction unit predicts the color registration deviation amount every time an image is formed on the recording medium, and the predicted value of the color registration deviation amount exceeds a predetermined deviation amount. Alternatively, the prediction correction may be executed only on the basis of the above.
[0182]
Further, in the sixth embodiment, the prediction correction unit may perform the prediction correction every time the color image forming apparatus is activated.
[0183]
Furthermore, in the sixth embodiment, the prediction correction unit predicts the color registration deviation amount every time the color image forming apparatus is started, and the predicted value of the color registration deviation amount exceeds a predetermined deviation amount. Alternatively, the prediction correction may be executed only on the basis of the above.
[0184]
Up to this point, the IOT main controller 71 serving as a predictive correction unit has described an example in which the start condition for predictive correction based on temperature is defined by temperature, and the color registration deviation amount associated with the temperature change amount is predicted and corrected. The correction execution timing may be specified and executed in the operation state of the image forming apparatus regardless of the temperature or in combination with the temperature prediction correction.
[0185]
That is, in the sixth embodiment, for example, in the color image forming apparatus, every time each image formation (page) is performed, or every time the machine is started (power on / polygon mirror operation start / return from the low power mode) In addition, the prediction correction operation is always performed by the prediction correction means.
[0186]
At this time, the correction amount is calculated by predicting the color registration deviation amount from the relative temperature and absolute temperature of the previous registration control operation or the predicted correction by temperature, the current temperature, and the absolute temperature, and calculating the correction value (set value). Configured.
[0187]
With this operation, the color registration misalignment prediction correction operation is always executed. Rather than operating the color registration misalignment correction (predictive correction) by setting the start condition with the above-described allowable misalignment amount, the actual registration misregistration operation is performed. It is possible to suppress the shift to a small extent. In particular, this is effective when the calculation speed of the IOT main controller 71 as the prediction correction means is high.
[0188]
At this time, if the temperature change amount is small, the predicted deviation amount and the correction amount corresponding thereto are also small. A specified value (allowable amount) is set here, and if the deviation amount or the correction amount exceeds this prescribed value, the correction is executed, and if the deviation amount or the correction amount is within this prescribed value, the correction is not performed. You may comprise. This is particularly effective when the processing is to delay the image output for the prediction operation depending on whether the operation speed of the control circuit is fast or slow.
[0189]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0190]
Embodiment 7
FIG. 34 shows a seventh embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and in this seventh embodiment, in a plurality of image forming units. Predictive correction means for predicting and correcting the color registration misalignment amount is provided, and the predictive correction means integrates activation of the color image forming apparatus every time a predetermined time elapses after activation of the color image forming apparatus. The color registration deviation amount is predicted and corrected based on time. In FIG. 34, the two black circles are shown separately for convenience, but the upper black circle indicates the same temperature as the lower black circle.
[0191]
In the seventh embodiment, the number of recording media accumulated in the color image forming apparatus each time the predictive correcting unit forms an image on a predetermined number of recording media after starting the color image forming apparatus. The color registration misalignment amount prediction correction may be executed based on the above.
[0192]
That is, in the seventh embodiment, when the color registration deviation characteristic does not depend on the reading temperature of a specific temperature sensor, the prediction correction operation is executed at a predetermined time interval or every number of output sheets.
[0193]
More specifically, in the case of the ROS 14 and the fixing device 37 shown in FIG. 3 and the ROS 230 and the fixing device 270 shown in FIG. When the fixing device 270 is started (at the time of temperature rise), as shown in FIG. 34, the change in color registration deviation due to the temperature rise characteristic in the apparatus deviates from the color registration characteristic for the reading temperature value of one temperature sensor. There is. This is because the temperature of a specific portion (polygon motor or fixing device) rises greatly when the polygon motor of ROS 14 or ROS 230 is started or when the fixing device 37 or fixing device 270 is started.
[0194]
Therefore, if an image forming member is present in the vicinity of the polygon motor of the ROS 14 or ROS 230, or the fixing device 37 or the fixing device 270, the image forming member is affected by the temperature rise at a specific portion, as shown in FIG. In other words, the change in color registration shift due to the temperature rise characteristic in the apparatus may deviate from the color registration characteristic for the reading temperature value of one temperature sensor.
[0195]
The temperature sensor (environment sensor) has a relatively stable color registration shift amount relative to the reading temperature value and a high color registration change sensitivity ("temperature change amount / unit color register change amount" is large). It is common to install in a specific place in the plane. However, with one temperature sensor (environment sensor), it may be difficult to cover all cases of temperature distribution in the machine. For example, the color registration deviation characteristic with respect to the reading value of one sensor may deviate like the temperature change at the time of starting the polygon mirror of ROS14 or ROS230. In other words, when the temperature sensor is installed at a location distant from the ROS 14 or ROS 230, it is a case where the temperature change in the apparatus due to the temperature rise of the ROS 14 or ROS 230 cannot be detected.
[0196]
FIG. 34 shows how the absolute temperature and color registration deviation change at this time. When the polygon mirror is activated for a certain period of time (area A in the figure), for example, when about 100 to 500 sheets are printed continuously, as shown in the upper graph of FIG. Then, the color registration shift characteristic is obtained by adding another characteristic to the color registration change characteristic (a portion indicated by hatching in FIG. 34). After a predetermined time has elapsed since the polygon mirror was activated, the color registration temperature characteristic curve returns to the in-machine temperature.
[0197]
Therefore, in the period of the area A, not only the color registration deviation prediction correction due to the temperature but also the correction amount obtained by adding the color registration deviation predicted from the polygon motor activation time may be corrected. Here, it has been described that the color registration is predicted based on the time after the polygon motor is activated. Further, here, the color registration misalignment prediction correction for a certain period after the polygon motor is started has been described. However, as a cause of occurrence, even when the fixing device 37 and the fixing device 270 are considered to be similar, Color registration misalignment prediction correction may be performed according to time or the number of output images.
[0198]
At that time, the IOT main controller 71 as the prediction correction means executes the prediction correction operation every time a predetermined time elapses from the startup time of the polygon motor or every time an image is formed on a predetermined number of recording media. Here, the predetermined time or the predetermined number of images does not need to be a constant value, and as shown in FIG. 34, there is a region where the color registration deviation changes abruptly from the startup time of the polygon motor. Alternatively, the prediction correction may be performed at a certain small time or number interval, and thereafter the prediction correction may be performed at a large time or number interval in an area where the color registration deviation is substantially flat.
[0199]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0200]
In the above embodiment, the color registration misalignment amount is predicted and the misalignment amount is corrected. However, the color registration misalignment amount is not predicted and calculated, but the correction amount for correcting the misregistration amount is predicted and calculated. May be corrected.
[0201]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to perform the registration control operation for correcting the color registration shift caused by the temperature rise in the apparatus main body, thereby making it impossible to perform the image forming operation. To provide a color image forming apparatus capable of reducing so-called downtime, reducing toner consumption for forming a registration patch, reducing a load on a cleaning member, and further reducing a waste toner collection capacity. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a tandem digital color printer as a color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a control circuit of a tandem type printer as a color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a tandem digital color printer as a color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams respectively showing magnification deviations in the main scanning direction.
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams showing margin shifts in the main scanning direction, respectively.
6 (a) and 6 (b) are explanatory diagrams showing skew deviations, respectively.
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams showing margin shifts in the sub-scanning direction, respectively.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing periodic fluctuations in the sub-scanning direction.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing periodic fluctuations in the main scanning direction.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing color registration misalignment due to various factors.
FIG. 11 is a configuration diagram showing an arrangement of a color registration error detection pattern and detection means.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a color registration misalignment detection pattern.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a color registration misalignment detection pattern.
FIG. 14 is a perspective configuration diagram illustrating a color registration error detection pattern detection unit.
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a method for detecting a color registration misalignment detection pattern.
FIGS. 16A to 16C are explanatory diagrams showing main scanning coarse margin correction, sub-scanning coarse margin correction, and skew correction methods, respectively.
FIGS. 17A and 17B are explanatory diagrams showing main scanning fine margin correction, sub-scanning fine margin correction, and skew correction methods, respectively.
FIGS. 18A to 18C are explanatory diagrams showing a method of magnification balance deviation and magnification balance correction, respectively.
FIG. 19 is a waveform diagram showing clock signals used for magnification balance correction.
FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating a method of correcting pixel positions in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
FIG. 21 is a flowchart showing the operation of the color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
22A and 22B are a graph showing a color registration characteristic curve and a chart showing a temperature range based on the graph.
FIGS. 23A and 23B are graphs showing color registration characteristic curves and correction parameters based on the graphs according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 24 is a graph showing a function approximating a color registration characteristic curve used for control of the color image forming apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 25 is a graph showing a function that approximates a color registration characteristic curve used for control of a color image forming apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 26 is a schematic diagram showing a tandem type digital color printer as a color image forming apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 27 is an explanatory diagram showing a color registration misalignment detection pattern.
FIG. 28 is a sectional configuration diagram showing a sensor for detecting a color registration misalignment detection pattern.
FIG. 29 is an explanatory diagram showing a sensor for detecting a color registration misalignment detection pattern.
FIG. 30 is a schematic configuration diagram showing another configuration example of the tandem type digital color printer as the color image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a block diagram showing a conventional color image forming apparatus.
FIG. 32 is a perspective configuration diagram showing a pattern used for registration misalignment in a conventional color image forming apparatus.
FIG. 33 is a graph showing the operation of the color image forming apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 34 is a graph showing the operation of the color image forming apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: printer main body, 13K, 13Y, 13M, 13C: image forming unit, 14: ROS, 25: intermediate transfer belt, 50: pattern for color registration misalignment detection, 60: detection means, 71: IOT main controller (prediction Correction means).

Claims (1)

  1. 互いに色の異なる画像を形成する複数の画像形成ユニットを備え、前記複数の画像形成ユニットで形成された互いに色の異なる画像を、直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写することにより、カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記カラー画像形成装置本体内の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された装置本体内の温度に基づいて、前記複数の画像形成ユニットにおけるカラーレジずれ量を予測して補正する予測補正手段を備え、
    前記各画像形成ユニットによって形成されたカラーレジずれ検出用パターンを、同一のパターン検出用部材上に転写し、当該パターン検出用部材上に転写されたカラーレジずれ検出用パターンを検出して、カラーレジずれ補正動作を実行するレジずれ補正動作実行手段を備え、前記予測補正手段は、前記レジずれ補正動作実行手段によってレジずれ補正動作が実行される間に、少なくとも1回のカラーレジずれ量の予測補正動作を実行するとともに、
    前記予測補正手段は、前記レジずれ補正動作実行手段によってレジずれ補正動作が実行されたときの装置本体内の温度を基準温度とし、前記装置本体内の絶対温度と許容できる最大レジずれ量のレジずれが発生する温度との温度差が予め記憶された温度パラメータテーブルを用いて、当該基準温度に応じて予測補正を実行する条件温度を設定し、
    前記温度検出手段によって検出された装置本体内の温度が、前記基準温度に応じて予測補正を実行する条件温度として設定された温度に達するごとに予測補正動作を実行することを特徴とするカラー画像形成装置。
    A plurality of image forming units that form images having different colors from each other, and transferring images having different colors formed by the plurality of image forming units onto a recording medium directly or via an intermediate transfer member, In a color image forming apparatus for forming a color image, a temperature detection unit that detects a temperature in the color image forming apparatus main body, and the plurality of image formations based on the temperature in the apparatus main body detected by the temperature detection unit Predictive correction means for predicting and correcting the color registration misalignment amount in the unit,
    The color registration misalignment detection pattern formed by each image forming unit is transferred onto the same pattern detection member, and the color registration misalignment detection pattern transferred onto the pattern detection member is detected, and the color is detected. A registration error correction operation executing means for executing a registration error correction operation, wherein the prediction correction means performs at least one color registration error amount while the registration error correction operation is executed by the registration error correction operation execution means. While performing the prediction correction operation,
    The prediction correction means uses the temperature in the apparatus main body when the registration deviation correction operation is executed by the registration deviation correction operation execution means as a reference temperature, and registers the absolute temperature in the apparatus main body and an allowable maximum registration deviation amount. Using the temperature parameter table in which the temperature difference from the temperature at which the deviation occurs is stored in advance, set a condition temperature for performing the prediction correction according to the reference temperature,
    A color image in which a prediction correction operation is executed each time the temperature in the apparatus main body detected by the temperature detection means reaches a temperature set as a condition temperature for executing the prediction correction in accordance with the reference temperature. Forming equipment.
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