JP5375104B2 - Misregistration amount calculation device, misregistration amount calculation method, misregistration amount calculation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数色を重ね合わせることで可視化された画像を得る場合に、この複数色の各画像に係る位置ずれ量を算出する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for calculating a positional deviation amount relating to each image of a plurality of colors when obtaining an image visualized by superimposing a plurality of colors.
所謂タンデム方式の画像形成装置では、4色全てで異なる作像手段を用い、紙上に直接又は中間転写ベルト上にトナー画像を重ね合わせることによって、カラー画像を形成している。 A so-called tandem image forming apparatus uses different image forming means for all four colors, and forms a color image by superimposing a toner image directly on paper or on an intermediate transfer belt.
このようなタンデム方式の画像形成装置では、各色の画像を重ねる位置が微妙にずれることによって、安定したカラー画像を得ることができない。そのため、搬送体の上に形成した各色の位置ずれ補正用パターンを検出し、4色全てを同一位置に重ね合わせる位置ずれ補正が一般的に行われている。一般的には、カラーパターン(シアン、マゼンタ、イエロー)の検出結果と、基準色パターン(ブラック)の検出結果を比較し、基準色パターンに対するカラーパターンの位置ずれ量を算出する(特許文献1)。 In such a tandem type image forming apparatus, the position where the images of the respective colors are superimposed is slightly shifted, so that a stable color image cannot be obtained. For this reason, a positional deviation correction is generally performed in which a positional deviation correction pattern for each color formed on the carrier is detected and all four colors are superimposed on the same position. In general, the detection result of the color pattern (cyan, magenta, yellow) and the detection result of the reference color pattern (black) are compared, and the amount of positional deviation of the color pattern with respect to the reference color pattern is calculated (Patent Document 1). .
しかし、位置ずれ量を算出し位置ずれ補正を行っても、時間の経過と共に、様々な要因によって位置ずれが再び発生する。特に、画像形成装置の露光装置内の温度上昇に伴う反射ミラーの反射特性の変化は、位置ずれを引き起こす原因となりやすい。 However, even if the positional deviation amount is calculated and the positional deviation correction is performed, the positional deviation again occurs due to various factors as time passes. In particular, a change in the reflection characteristics of the reflection mirror accompanying a rise in temperature in the exposure apparatus of the image forming apparatus tends to cause misalignment.
そこで、上記露光装置内の温度上昇を原因とする位置ずれを修正するためには、従来、位置ずれ補正用パターンを用いた位置ずれ補正処理を、頻繁に行う必要があった。 Therefore, in order to correct the positional deviation caused by the temperature rise in the exposure apparatus, it has been conventionally necessary to frequently perform the positional deviation correction processing using the positional deviation correction pattern.
しかしながら、位置ずれ補正用パターンを用いた位置ずれ補正は、搬送体の上にカラーパターンを作像する必要がある。したがって、位置ずれ補正の処理を行っている間は、画像形成を実行することができないという問題点があった。 However, in the misregistration correction using the misregistration correction pattern, it is necessary to form a color pattern on the carrier. Accordingly, there has been a problem that image formation cannot be executed while the positional deviation correction processing is being performed.
また、位置ずれ補正用パターンを用いた位置ずれ補正処理は、カラーパターンの搬送体への作像、センサによるカラーパターンの読み取り、読み取り結果に対する演算という一連の処理を要するため、位置ずれ補正に時間がかかるという問題点もあった。 In addition, the misregistration correction process using the misregistration correction pattern requires a series of processes such as image formation of the color pattern on the carrier, reading of the color pattern by the sensor, and calculation on the read result. There was also a problem that it took.
そこで、上記問題点に鑑み、本発明では、画像形成装置における画像形成処理が実行中であっても、位置ずれ量を算出することができる位置ずれ量算出装置、位置ずれ量算出方法、位置ずれ量算出プログラムを提供することを目的とする。 Accordingly, in view of the above problems, in the present invention, a positional deviation amount calculation device, a positional deviation amount calculation method, and a positional deviation that can be calculated even when an image forming process is being performed in the image forming apparatus. An object is to provide a quantity calculation program.
開示する位置ずれ量算出装置の一形態では、電子写真方式のカラー画像形成装置における印刷媒体搬送ベルト又は中間転写ベルトであるベルト部材を有し、画像信号に対応する光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成し、該像担持体上における画像位置の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出装置であって、
前記位置ずれ量を検出するため前記ベルト部材に作像される位置ずれ検出用パターンの読み取りを行い、該読み取り結果に基づいて、主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量を算出する第1の算出手段と、
前記光ビームが走査開始側から走査終端側まで走査される走査時間の計測を、少なくとも所定間隔置いて二回行い、走査時間の変化量に基づいて、走査時間に基づく位置ずれ量を算出する第2の算出手段と、
前記第1の算出手段による算出結果を用いて、前記第2の算出手段により算出された前記走査時間に基づく位置ずれ量から、前記主走査方向に係る位置ずれ量及び前記ベルト部材の走行方向に係る位置ずれ量を算出するための補正係数を算出して、保存する第3の算出手段と、を有し、
さらに、前記第3の算出手段は、保存された補正係数を用いて、前記画像位置の位置ずれ量を算出することを特徴とする。
According to an embodiment of the disclosed misregistration amount calculation apparatus, the image forming apparatus includes a belt member that is a print medium conveyance belt or an intermediate transfer belt in an electrophotographic color image forming apparatus, and scans a light beam corresponding to an image signal to generate an image. A misregistration amount calculation device for forming an image on a carrier and calculating a misregistration amount of an image position on the image carrier,
In order to detect the positional deviation amount, a first positional deviation detection pattern formed on the belt member is read, and a positional deviation amount in the main scanning direction and the sub-scanning direction is calculated based on the reading result. A calculation means;
Measurement of the scanning time during which the light beam is scanned from the scanning start side to the scanning end side is performed at least twice at predetermined intervals , and a positional deviation amount based on the scanning time is calculated based on the change amount of the scanning time . Two calculating means;
Using the calculation result by the first calculation means, the positional deviation amount based on the scanning time calculated by the second calculation means and the positional deviation amount in the main scanning direction and the running direction of the belt member. A third calculating means for calculating and storing a correction coefficient for calculating the amount of positional deviation, and
Further, the third calculation means calculates the amount of displacement of the image position using a stored correction coefficient .
本発明により、画像形成装置における画像形成処理が実行中であっても、位置ずれ量を算出することができる位置ずれ量算出装置、位置ずれ量算出方法、位置ずれ量算出プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a misregistration amount calculation device, a misregistration amount calculation method, and a misregistration amount calculation program capable of calculating a misregistration amount even when an image forming process in the image forming apparatus is being executed. it can.
図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
(本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置の作像手段)
図1を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置の作像手段について説明する。図1は、本発明を適用した位置ずれ量算出装置100を含むカラー画像形成装置の構成を示す図である。また、該カラー画像形成装置は、いわゆる電子写真方式の画像形成装置である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(Image forming means of misregistration amount calculation apparatus according to this embodiment)
The image forming means of the positional deviation amount calculation apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a color image forming apparatus including a misregistration
なお、位置ずれ量算出装置100は、タンデム方式のカラー画像形成装置において作像される各色の画像位置のずれを補正するための装置である。従って、位置ずれ量算出装置100の作像手段とタンデム方式のカラー画像形成装置の作像手段とは、同一の機構を用いて、同一の処理動作が行われるため、以下ではカラー画像形成装置の作像手段の構成及び該作像手段の処理動作についての説明を行う。
The misregistration
本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、給紙トレイ1、給紙ローラ2、分離ローラ3、記録紙4、ベルト部材(以下、搬送ベルトという。)5、画像形成部6BK、6M、6C、6Y、駆動ローラ7、従動ローラ8、感光体ドラム9BK、9M、9C、9Y、帯電器10BK、10M、10C、10Y、露光器11、現像器12BK、12M、12C、12Y、除電器13BK、13M、13C、13Y、転写器15BK、15M、15C、15Y、定着器16、センサ17、18、19を有する。また、14BK、14M、14C、14Yは、各画像色の露光ビームであるレーザ光である。
A color image forming apparatus according to this embodiment includes a paper feed tray 1, a
本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、図1に示すように、無端状移動装置である搬送ベルト5に沿って、基準色であるブラックと、その他の色であるマゼンタ、シアン、イエローとに係る各色の画像を形成する画像形成部6BK、6M、6C、6Yが並べられた構成となっている。つまり、給紙トレイ1から給紙ローラ2と分離ローラ3とにより分離給紙される用紙(記録紙)4を搬送する搬送ベルト5に沿って、この搬送ベルト5の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部6BK、6M、6C、6Yが配列されている。
As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus according to the present embodiment includes black as a reference color and magenta, cyan, and yellow as other colors along a
これら複数の画像形成部6BK、6M、6C、6Yは、画像を形成するトナーの色が異なるだけで内部構成は共通である。従って、以下の説明では、画像形成部6BKの各構成要素について具体的に説明し、他の画像形成部6M、6C、6Yは画像形成部6BKと処理動作が同じであるため、画像形成部6M、6C、6Yについては説明を省略する。 The plurality of image forming units 6BK, 6M, 6C, and 6Y have the same internal configuration except that the color of the toner forming the image is different. Therefore, in the following description, each component of the image forming unit 6BK will be specifically described, and the other image forming units 6M, 6C, and 6Y have the same processing operation as the image forming unit 6BK. , 6C, 6Y will not be described.
搬送ベルト5は、回転駆動される駆動ローラ7と従動ローラ8とに巻回された無端状ベルトである。この駆動ローラ7は、駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと駆動ローラ7と従動ローラ8とが、無端状移動装置である搬送ベルト5を移動させる駆動装置として機能する。
The
画像形成に際して、給紙トレイ1に収納された用紙4は最も上のものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト5に吸着されて回転駆動される搬送ベルト5により最初の画像形成部6BKに搬送され、ここで、ブラックのトナー画像が転写される。
At the time of image formation, the sheets 4 stored in the sheet feeding tray 1 are sent out in order from the uppermost one, and the first image forming unit 6BK is transported by the
画像形成部6BKは、感光体としての感光体ドラム9BK、この感光体ドラム9BKの周囲に配置された帯電器10BK、露光器11、現像器12BK、感光体クリーナ、除電器13BK等から構成されている。露光器11は、各画像形成部6BK、6M、6C、6Yが形成する画像色に対応する露光ビームであるレーザ光14BK、14M、14C、14Yを照射するように構成されている。 The image forming unit 6BK includes a photosensitive drum 9BK as a photosensitive member, a charger 10BK disposed around the photosensitive drum 9BK, an exposure unit 11, a developing unit 12BK, a photosensitive cleaner, a static eliminator 13BK, and the like. Yes. The exposure device 11 is configured to irradiate laser beams 14BK, 14M, 14C, and 14Y that are exposure beams corresponding to image colors formed by the image forming units 6BK, 6M, 6C, and 6Y.
ここで、図2を用いて、露光器11について説明する。図2は、露光器11の内部を示す図である。各画像色の露光ビームであるレーザ光14BK、14M、14C、14Yは、光源であるそれぞれのレーザダイオード21BK、21M、21C、21Yから照射される。照射されたレーザ光14BK、14M、14C、14Yは、反射鏡20によって光学系22BK、22M、22C、22Yを経て、光路を調整された後、感光体ドラム9BK、9M、9C、9Yの表面へと走査される。反射鏡20は6面体のポリゴンミラーであり、回転をすることによってポリゴンミラー1面につき主走査方向1ライン分の露光ビームを走査することができる。また、光源のレーザダイオード4つに対して、ポリゴンミラー1つで走査を行う。
Here, the exposure unit 11 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view showing the inside of the exposure unit 11. Laser beams 14BK, 14M, 14C, and 14Y that are exposure beams for the respective image colors are emitted from respective laser diodes 21BK, 21M, 21C, and 21Y that are light sources. The irradiated laser beams 14BK, 14M, 14C, and 14Y pass through the optical systems 22BK, 22M, 22C, and 22Y by the reflecting
レーザ光14BK、14Mと、レーザ光14C、14Yの2色ずつの露光ビームに分けてポリゴンミラーの対向反射面を用いて走査を行うことによって、同時に異なる4つの感光体ドラムへと露光することを可能としている。光学系22は、反射光を等間隔に揃えるf-θレンズと、レーザ光を偏向する偏向ミラーで構成されている。
The exposure to four different photosensitive drums is simultaneously performed by scanning the laser beam 14BK and 14M and the
画像形成に際し、感光体ドラム9BKの外周面は、暗中にて帯電器10BKにより一様に帯電された後、露光器11からのブラック画像に対応したレーザ光14BKにより露光され、静電潜像が形成される。現像器12BKは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、これにより感光体ドラム9BK上にブラックのトナー画像が形成される。 At the time of image formation, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 9BK is uniformly charged by the charger 10BK in the dark, and then exposed by the laser beam 14BK corresponding to the black image from the exposure device 11, so that an electrostatic latent image is formed. It is formed. The developing device 12BK visualizes the electrostatic latent image with black toner, thereby forming a black toner image on the photosensitive drum 9BK.
このトナー画像は、感光体ドラム9BKと搬送ベルト5上の用紙4とが接する位置(転写位置)で、転写器15BKの働きにより用紙4上に転写される。この転写により、用紙4上にブラックのトナーによる画像が形成される。
This toner image is transferred onto the sheet 4 by the action of the transfer unit 15BK at a position (transfer position) where the photosensitive drum 9BK and the sheet 4 on the
以上のようにして、画像形成部6BKでブラックのトナー画像を転写された用紙4は、搬送ベルト5によって次の画像形成部6Mに搬送される。画像形成部6Mでは、画像形成部6BKでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム9M上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙4上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
As described above, the sheet 4 on which the black toner image is transferred by the image forming unit 6BK is conveyed to the next image forming unit 6M by the conveying
さらに、用紙4は、次の画像形成部6C、6Yに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム9C上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム9Y上に形成されたイエローのトナー画像とが、用紙4上に重畳されて転写される。こうして、用紙4上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙4は、搬送ベルト5から剥離されて定着器16にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
Further, the sheet 4 is conveyed to the next image forming units 6C and 6Y, and a cyan toner image formed on the photoconductive drum 9C and a yellow toner formed on the
ここで、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置100を含むカラー画像形成装置では、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずる場合がある。このように、各色間で位置ずれが生じた場合には、各色のトナー画像の位置ずれを補正する必要があり、本実施の形態において、この位置ずれ補正はブラックの画像位置に対して、マゼンタ、シアン、イエローの3色の画像位置を合わせる形で行うこととする。なお、他色の画像位置を基準として補正する形態としても良い。
Here, in the color image forming apparatus including the misregistration
(本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置の動作原理)
図3を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置の動作原理について説明する。位置ずれ量算出装置100は、第1の光ビーム読取手段110、第2の光ビーム読取手段120、計測手段130、第2の算出手段140、作像手段150、パターン読取手段160、第1の算出手段170、第3の算出手段180、記憶手段190を有する。
(Operational principle of misregistration amount calculation apparatus according to this embodiment)
The operation principle of the positional deviation amount calculation apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The positional deviation
第1の光ビーム読取手段110は、主走査方向の走査開始側において光ビームを読み取る。また、第1の光ビーム読取手段110は、走査開始側の画像領域外に配置され、主走査方向に対し垂直に配置される同期検知センサを用いて、光ビームを読み取る。
The first light
第2の光ビーム読取手段120は、主走査方向の走査終端側において光ビームを読み取る。また、第2の光ビーム読取手段120は、走査終端側の画像領域外に配置され、主走査方向に対しπ/4の傾斜角を成すように配置される同期検知センサを用いて、光ビームを読み取る。
The second light
ここで、走査開始側の同期検知センサが主走査方向に対し所定の傾斜角を成すように配置され、走査終端側の同期検知センサが主走査方向に対し垂直に配置される形態としても良い。 Here, the scanning start side synchronization detection sensor may be arranged to form a predetermined inclination angle with respect to the main scanning direction, and the scanning end side synchronization detection sensor may be arranged perpendicular to the main scanning direction.
計測手段130は、第1の光ビーム読取手段110が光ビームを読み取ってから、第2の光ビーム読取手段130が光ビームを読み取るまでの走査時間を計測する。
The measuring
第2の算出手段140は、計測手段130が走査時間を複数回に渡って計測した場合、該走査時間の変化量を算出し、該変化量に光ビームによる走査速度を乗じることによって、位置ずれ量を算出する。ただし、第2の算出手段140が算出する位置ずれ量には、主走査方向の位置ずれ量(以下、主ずれ量という。)と副走査方向の位置ずれ量(以下、副ずれ量という。)が混在している。
When the measuring
また、本実施の形態において、主走査方向とは、光ビームによる走査が行われる方向を言い、副走査方向とは、搬送体又は中間転写ベルトの搬送方向を言う。 In this embodiment, the main scanning direction refers to the direction in which scanning with a light beam is performed, and the sub-scanning direction refers to the conveyance direction of the conveyance body or intermediate transfer belt.
ここで、図2を用いて、第2の算出手段140が位置ずれ量を算出する原理についてさらに詳しく説明する。図2では、同期検知センサを23_T、23_Sで図示し、同期検知用折り返しミラーを22C_D1、22C_D2、22C_D3、22C_D4、22C_D5、22C_D6、22M_D1、22M_D2で図示している。
Here, the principle by which the
同期検知センサ23_Tは主走査方向の走査開始側の画像領域外に配置され、同期検知センサ23_Sは主走査方向の走査終了側の画像領域外に配置される。また、同期検知センサ23_Tの受光部61_Tは主走査方向に対して垂直であり、同期検知センサ23_Sの受光部61_Sは主走査方向に対してπ/4の傾きを有している。 The synchronization detection sensor 23_T is disposed outside the image area on the scanning start side in the main scanning direction, and the synchronization detection sensor 23_S is disposed outside the image area on the scanning end side in the main scanning direction. In addition, the light receiving unit 61_T of the synchronization detection sensor 23_T is perpendicular to the main scanning direction, and the light receiving unit 61_S of the synchronization detection sensor 23_S has an inclination of π / 4 with respect to the main scanning direction.
同期検知センサ23_Tは、1ラインの走査毎にレーザ光14BK、14M、14Cを検出し、画像形成時の露光開始タイミングを調節する。 The synchronization detection sensor 23_T detects the laser beams 14BK, 14M, and 14C for each scanning of one line, and adjusts the exposure start timing at the time of image formation.
また、レーザ光14Cは、ミラー22C_D1、22C_D2、22C_D3を経由して同期検知センサ23_Tに入射する。ここで、同期検知センサ23_T、23_Sは、レーザ光14M、14Cの検知しか行わないため、走査時間の変化量に基づく位置ずれ量の算出に当たって、マゼンタ、シアンについては検知が可能であるが、イエローについてはその検知ができない。従って、レーザ光14Yは同期検知センサによる書出しタイミングの調節ができないため、イエローの露光開始タイミングはシアンの露光開始タイミングに一致させて各色の画像位置を揃える。
The laser beam 14C is incident on the synchronization detection sensor 23_T via the mirrors 22C_D1, 22C_D2, and 22C_D3. Here, since the synchronization detection sensors 23_T and 23_S only detect the
ここで、同期検知センサ23_Tに、レーザ光14BKを検出させるのは、ブラック単色印刷に対応するためである。 Here, the reason why the synchronization detection sensor 23_T detects the laser beam 14BK is to support black monochrome printing.
一方、同期検知センサ23_Sは、1ラインの走査毎にレーザ光14M、14Cを検出する。レーザ光14Cは同期検知センサ23_Tに入射した後、ポリゴンミラー20の回転に伴って経路が変化し、同期検知用折り返しミラー22C_D4、22C_D5、22C_D6を経由して、同期検知センサ23_Sに入射する。
On the other hand, the synchronization detection sensor 23_S detects the
計測手段130は、レーザ光14M、14Cを、同期検知センサ23_Tが検出してから、同期検知センサ23_Sが検出するまでの走査時間を計測する。
The measuring
そして、計測手段130により計測される走査時間は、レーザ光14M、14Cの副走査方向の露光位置と、f-θレンズの主走査方向の倍率により変化するという特性を有する。すなわち、露光器11の内部温度が上昇して光学系22の形状や位置に変化が生じた時に、同期検知センサ23_T、同期検知センサ23_S間のレーザ光14M、14Cの走査時間が変化する。
The scanning time measured by the measuring
従って、第2の算出手段140は、計測手段130が計測する走査時間の変化量を計測することで、レーザ光14の露光位置の変化に起因する副走査方向の位置ずれ量や、f-θレンズの主走査倍率の変化に起因する主走査方向の位置ずれ量を検出することができる。
Therefore, the second calculating
作像手段150は、タンデム方式のカラー画像形成装置における特定色の画像位置と特定色以外の画像位置との位置ずれ量を検出するための位置ずれ検出用パターンを、搬送体又は中間転写ベルトの上に作像する。
The
パターン読取手段160は、作像手段150が作像した位置ずれ検出用パターンを読み取るセンサである。
The
第1の算出手段170は、パターン読取手段160が読み取った位置ずれ検出用パターンの位置情報を用いて、主ずれ量と副ずれ量とを、それぞれ算出する。第1の算出手段170の動作原理の詳細は後述する。
The
位置ずれ量算出装置100では、一旦、第1の算出手段170による位置ずれ補正を行って、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各画像の位置を合わせる。そして、第1の算出手段170による位置ずれ補正の実行時において測定手段130が測定した同期検知センサ23_T、23_S間の走査時間を、第2の算出手段140によって処理を行う際の基準値とする。
In the misregistration
第3の算出手段180は、第1の算出手段170が算出した位置ずれ量を用いて、第2の算出手段140が算出した値を修正し、主ずれ量と副ずれ量とをそれぞれ算出する。
The
まず、第3の算出手段180は、第1の算出手段170が算出した主ずれ量と副ずれ量の和の中で、第1の算出手段170が算出した副ずれ量が占める割合(以下、第1の修正係数αという。)を算出する。ここで、第1の修正計数αは、第2の算出手段140により同期検知で検出したずれ量における、副ずれ量と主ずれ量の比を表している。 First, the third calculation means 180 is a ratio of the sub-shift amount calculated by the first calculation means 170 in the sum of the main shift amount and the sub-shift amount calculated by the first calculation means 170 (hereinafter, The first correction coefficient α is calculated. Here, the first correction count α represents the ratio between the sub-shift amount and the main shift amount in the shift amount detected by the second detection means 140 by the synchronization detection.
次に、第3の算出手段180は、第1の算出手段170が算出した主ずれ量と副ずれ量の和と、第2の算出手段140が算出した位置ずれ量との比(以下、第2の修正係数βという。)を算出する。ここで、第2の修正計数βは、位置ずれ検出パターンを用いて検出した副ずれ量及び主ずれ量の和と、同期検知信号を用いて検出した副ずれ量及び主ずれ量の和の比を表している。 Next, the third calculation means 180 is a ratio of the sum of the main deviation amount and the sub deviation amount calculated by the first calculation means 170 and the positional deviation amount calculated by the second calculation means 140 (hereinafter referred to as the first deviation amount). 2) is calculated. Here, the second correction count β is a ratio of the sum of the sub shift amount and the main shift amount detected using the positional shift detection pattern and the sum of the sub shift amount and the main shift amount detected using the synchronization detection signal. Represents.
その次に、第3の算出手段180は、複数回に渡って第2の修正係数βの算出を行い、第2の修正係数βの変化率(以下、第3の修正係数γという。)を算出する。ここで、第3の修正計数γは、第3の算出手段180によって算出される最新の処理におけるβと、第3の算出手段180によって算出される前回の処理におけるβの比を表している。
Next, the third calculation means 180 calculates the second correction coefficient β a plurality of times, and calculates the rate of change of the second correction coefficient β (hereinafter referred to as the third correction coefficient γ). calculate. Here, the third correction count γ represents a ratio of β in the latest process calculated by the
ここで、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置100は、所定の時間毎に、位置ずれ検出用パターンを用いて位置ずれ量を検出する。そして、位置ずれ量算出装置100は、位置ずれ検出用パターンを用いた位置ずれ量の検出処理の合間に、該検出処理の直近の結果に基づき算出した修正係数α、β、およびγを用いて、第2の算出手段140が算出した位置ずれ量を修正する。このように、同期検知信号により検出した位置ずれ量には主ずれと副ずれが混在するものの、位置ずれ量算出装置100は、修正係数α、β、およびγを利用することで、主ずれ及び副ずれを分離することができる。そして、その分離した主ずれ及び副ずれについては、位置ずれ検出用パターンを用いて位置ずれ量を検出した場合と同等の検出精度を期待することができる。
Here, misregistration
また、第3の算出手段180は、上記所定の時間内で繰り返し、主走査方向の位置ずれ量と、副走査方向の位置ずれ量を算出するが、その所定の時間の前半部分を第1のフェーズ、後半部分を第2のフェーズと呼ぶ。ここで、この第1のフェーズと第2のフェーズとは、双方等しい時間(例えば、位置ずれ検出用パターン26による位置ずれ量算出を30分毎に行う場合、前半15分が第1のフェーズ、後半15分を第2のフェーズとする)としても良く、また、所定の時間を適当な比率で配分して(例えば、位置ずれ検出用パターン26による位置ずれ量算出を30分毎に行う場合、前半20分が第1のフェーズ、後半10分を第2のフェーズとする)も良い。
The
第1のフェーズにおいて、第3の算出手段180は、第1の算出手段が算出した位置ずれ量に、第1の修正係数α、およびβを乗じることで、副走査方向の位置ずれ量を修正する。また、第3の算出手段180は、第1の算出手段が算出した位置ずれ量に、1から第1の修正係数αを減じた値、および修正係数βを乗じることで、主走査方向の位置ずれ量を修正する。つまり、
<第1のフェーズ>
・副走査方向の位置ずれ量=第2の算出手段140が算出した位置ずれ量×α×β
・主走査方向の位置ずれ量=第2の算出手段140が算出した位置ずれ量×(1―α)×β
となる。
In the first phase, the
<First phase>
The amount of positional deviation in the sub-scanning direction = the amount of positional deviation calculated by the second calculating
The amount of misregistration in the main scanning direction = the amount of misregistration calculated by the second calculating means 140 × (1−α) × β
It becomes.
一方、第2のフェーズにおいて、第3の算出手段180は、第1の算出手段が算出した位置ずれ量に、修正係数α、β、およびγを乗じることで、副走査方向の位置ずれ量を修正する。また、第3の算出手段180は、第1の算出手段が算出した位置ずれ量に、1から第1の修正係数αを減じた値、修正係数β、および修正係数γを乗じることで主走査方向の位置ずれ算出量を修正する。つまり、
<第2のフェーズ>
・副走査方向の位置ずれ量=第2の算出手段140が算出した位置ずれ量×α×β×γ
・主走査方向の位置ずれ量=第2の算出手段140が算出した位置ずれ量×(1―α)×β×γ
となる。
On the other hand, in the second phase, the
<Second phase>
The amount of positional deviation in the sub-scanning direction = the amount of positional deviation calculated by the second calculating means 140 × α × β × γ
A displacement amount in the main scanning direction = a displacement amount calculated by the second calculation means 140 × (1−α) × β × γ
It becomes.
ここで、位置ずれ量算出装置100では、色毎に第1の修正係数α、第2の修正係数β、第3の修正係数γを算出し、算出した各係数を用いて色毎に位置ずれ量の算出を行う。
Here, the misregistration
記憶手段190は、第3の算出手段180が算出した主走査方向の位置ずれ量と副走査方向の位置ずれ量とを記憶装置に記憶する。
The
(位置ずれ検出用パターンを用いた位置ずれ量の検出)
(1)位置ずれ検出用パターンの構成について
図4を用いて、位置ずれ検出用パターンについて説明する。位置ずれ検出用パターン26は、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの4色からなり、主走査方向に平行な直線パターンである第1の位置ずれ検出用パターン(26BK_Y1、26M_Y1、26C_Y1、26Y_Y1)と主走査方向に対してπ/4の傾斜角を有する斜線パターンである第2の位置ずれ検出用パターン(26BK_S1、26M_S1、26C_S1、26Y_S1)の計8本のパターンのセットと、第1の位置ずれ検出用パターン(26BK_Y2、26M_Y2、26C_Y2、26Y_Y2)と主走査方向に対して3π/4の傾斜角を有する斜線パターンである第3の位置ずれ検出用パターン(26BK_S2、26M_S2、26C_S2、26Y_S2)の計8本のパターンのセットとを組み合わせて、1組の位置ずれ検出用パターンが構成されている。
(Detection of misalignment amount using misalignment detection pattern)
(1) Configuration of Misalignment Detection Pattern The misalignment detection pattern will be described with reference to FIG. The
また、搬送方向の位置ずれ検出用パターンのセット周期は、感光体ドラム9BK、9M、9C、9Yの周長の1/3の長さであり、駆動ローラ7の1/2の長さとなっている。こうすることで、感光体ドラム9の1周期に渡って位置ずれ検出用パターン26を3セット作像し、位置ずれ量を平均することによって感光体ドラム9の回転ムラ等による位置ずれ量の変動を相殺することができる。駆動ローラ7についても同様である。
The set period of the misregistration detection pattern in the carrying direction is 1/3 of the circumference of the photosensitive drums 9BK, 9M, 9C, 9Y and 1/2 of the drive roller 7. Yes. By doing so, three sets of the positional
さらに、位置ずれ量算出装置100は、位置ずれ検出用パターン26として、第1の位置ずれ検出用パターン、第2の位置ずれ検出用パターン、又は第3の位置ずれ検出用パターンの8本を組み合わせて構成するセットを、搬送方向に24セット作像する。1組の位置ずれ検出用パターン26の長さは、搬送ベルト5の周長と等しく、搬送ベルト5の厚みムラ等による検出誤差を相殺することができる。
Further, the positional deviation
また、図4に示す位置ずれ検出用パターン26を構成する全24セットのうち、前半12セットは第2の位置ずれ検出用パターンを含むセットのみであり、後半12セットは第3の位置ずれ検出用パターンを含むセットのみとなっている。前半12セット、後半12セットの搬送方向の周期は等しく、前半12セット及び後半12セットの搬送方向の周期は、感光体ドラム9の4周期と駆動ローラ7の6周期と等しい。感光体ドラム9、駆動ローラ7の1周期分以上に、第2の位置ずれ検出用パターン又は第3の位置ずれ検出用パターンを含むセットを連続して作像することで、第2の位置ずれ検出用パターン又は第3の位置ずれ検出用パターンを含むそれぞれセットで回転ムラを相殺することができる。
In addition, of the 24 sets constituting the
ここで、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置100において、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー画像である位置ずれ検出用パターンは、上記用紙4にカラー画像が形成されるのと同様のプロセスによって、搬送ベルト5上に形成される。また、画像形成部6BK、6M、6C、6Yそれぞれが、本実施の形態における作像手段150である。
Here, in the misregistration
また、本実施の形態では、上記搬送ベルト5は中間転写ベルトであっても良く、その場合には、作像手段150は、位置ずれ検出用パターンを、中間転写ベルト上に作像することとなる。
In the present embodiment, the conveying
(2)パターン読取手段の概略について
図5、図6を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置100のパターン読取手段であるセンサの構成、動作について説明する。図5は、センサ17(18、19)を拡大した図を示し、図6は、センサ17、18、19とその周辺部を示す。
(2) Outline of Pattern Reading Unit The configuration and operation of the sensor that is the pattern reading unit of the positional deviation
センサ17(18、19)は、発光部24と受光部25とから構成される。発光部24からは照射光が搬送ベルト5上に照射され、その反射光を受光部25が受光し、センサ17(18、19)は位置ずれ検出用パターン26を検知する。
The sensor 17 (18, 19) includes a
また、図6に示すように、センサ17、18、19は、画像形成部6Yの下流側に、搬送ベルト5に対向するように設けられ、用紙4の主走査方向に沿うように同一の基板上に支持されている。
As shown in FIG. 6, the
(3)位置ずれ検出用パターンの検出について
図7を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ検出用パターンの検出原理について説明する。図7中では、受光部25が受光した反射光の検出結果を31、受光部25が受光した拡散反射光の検出強度を33、受光部25が受光した正反射光の検出強度を33にそれぞれ示す。ここで、受光部25が受光した反射光の検出結果31は、受光部25が受光した拡散反射光の検出強度32と、受光部25が受光した正反射光の検出強度33とを足し合わせたものとなる。
(3) Detection of Misregistration Detection Pattern The detection principle of the misregistration detection pattern according to this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the detection result of the reflected light received by the
また、図7中のグラフの縦軸34は受光部25の受光強度、横軸35は時間を示している。
In addition, the
ここで、正反射光とは、照射光の入射角と同じ角度で入射方向とは反対側に反射した反射光(つまり入射角をθとすると、反射角がπ―θとなる反射光)のことをいい、拡散反射光とは、正反射光以外の反射光のことをいう。 Here, the specularly reflected light is the reflected light reflected to the opposite side of the incident direction at the same angle as the incident angle of the irradiated light (that is, the reflected light having a reflection angle of π-θ where the incident angle is θ). In other words, diffuse reflected light refers to reflected light other than regular reflected light.
そして、センサ17(18、19)は、予め定めた閾値36と受光部25が受光した反射光の検出結果31とが交差した位置37BK_1、37BK_2、37M_1(37C_1、37Y_1)、37M_2(37C_2、37Y_2)をもって、位置ずれ検出用パターン26のエッジを検知したと判断する。本実施の形態では、各位置ずれ検出用パターン26から検出される2つのエッジの中点(例えば、37BK_1と37BK_2との中点)をもって、それを画像位置と判定するが、各位置ずれ検出用パターン26から検出されるエッジ37BK_1、37BK_2、37M_1(37C_1、37Y_1)、37M_2(37C_2、37Y_2)をもって、画像位置と判定しても良い。
Then, the sensors 17 (18, 19) have positions 37BK_1, 37BK_2, 37M_1 (37C_1, 37Y_1), 37M_2 (37C_2, 37Y_2) where the
また、カラーの位置ずれ検出用パターン検出時のS/N比(検出すべき信号の強度とノイズの強度との比)向上等のために、位置ずれ検出用パターンの搬送方向の線幅29は、受光部25の受光可能領域27(フォトダイオードのスポット径)とほぼ同じものとする。さらに、照射光が2本の位置ずれ検出用パターンに同時に照射されると、2本のパターンから同時に拡散光が反射されるため、正常に1本のパターンを検出することができなくなることから、位置ずれ検出用パターンの間隔30は、照射光のスポット径28より大きくなるようにする。
Further, in order to improve the S / N ratio (ratio between the intensity of the signal to be detected and the intensity of the noise) at the time of detecting the color misregistration detection pattern, the
(4)位置ずれ量の算出について
図8を用いて、位置ずれ検出用パターンを利用した、位置ずれ量の算出について説明する。図8では、例として、ブラックとマゼンタの位置ずれ検出用パターン26から位置ずれ量を算出するが、マゼンタの位置ずれ検出用パターンを、シアン、イエローの位置ずれ検出用パターンに置き換えることで、ブラック画像を基準としたシアン、イエローの画像についての位置ずれ量も、マゼンタの場合と同様に算出することが出来る。
(4) Calculation of misregistration amount The misregistration amount calculation using the misregistration detection pattern will be described with reference to FIG. In FIG. 8, as an example, the misregistration amount is calculated from the black and magenta
図8には、センサ17(18、19)、ブラックに係る第1の位置ずれ検出用パターン26BK_Y1、26BK_Y2、マゼンタに係る第1の位置ずれ検出用パターン26M_Y1、26M_Y2、ブラックに係る第2の位置ずれ検出用パターン26BK_S1、マゼンタに係る第2の位置ずれ検出用パターン26M_S1、ブラックに係る第3の位置ずれ検出用パターン26BK_S2、マゼンタに係る第3の位置ずれ検出用パターン26M_S2が図示されている。 In FIG. 8, the sensor 17 (18, 19), the first misregistration detection patterns 26BK_Y1, 26BK_Y2 related to black, the first misregistration detection patterns 26M_Y1, 26M_Y2 related to magenta, and the second positions related to black. A displacement detection pattern 26BK_S1, a second displacement detection pattern 26M_S1 related to magenta, a third displacement detection pattern 26BK_S2 related to black, and a third displacement detection pattern 26M_S2 related to magenta are illustrated.
そして、図8の42BK_1は、ブラックに係る第1の位置ずれ検出用パターン26BK_Y1とブラックに係る第2の位置ずれ検出用パターン26BK_S1との間隔を、42BK_2は、ブラックに係る第1の位置ずれ検出用パターン26BK_Y2とブラックに係る第3の位置ずれ検出用パターン26BK_S2との間隔を、42M_1は、マゼンタに係る第1の位置ずれ検出用パターン26M_Y1とマゼンタに係る第2の位置ずれ検出用パターン26M_S1との間隔を、42M_2は、マゼンタに係る第1の位置ずれ検出用パターン26M_Y2とマゼンタに係る第3の位置ずれ検出用パターン26M_S2との間隔を、それぞれ示している。 In FIG. 8, 42BK_1 represents the interval between the first misregistration detection pattern 26BK_Y1 related to black and the second misregistration detection pattern 26BK_S1 related to black, and 42BK_2 represents the first misregistration detection related to black. 42M_1 represents the interval between the first pattern 26M_Y1 for magenta and the second position detection pattern 26M_S1 for magenta. The interval between the pattern 26BK_Y2 for black and the third position detection pattern 26BK_S2 for black is 42M_1. 42M_2 indicates the interval between the first misregistration detection pattern 26M_Y2 related to magenta and the third misregistration detection pattern 26M_S2 related to magenta.
ここで、上記位置ずれ検出用パターンの間隔を算出するために必要な各位置ずれ検出用パターンの位置は、センサ17が検出した各検出用パターンの前半部分のエッジと、後半部分のエッジの中点とする。 Here, the positions of the respective misregistration detection patterns necessary for calculating the interval between the misregistration detection patterns are the first half edge and the second half edge of each detection pattern detected by the sensor 17. Let it be a point.
すると、それぞれの位置ずれ検出用パターンのセットから算出される主走査方向の位置ずれ量43D_1、43D_2は、マゼンタに係る第2の位置ずれ検出用パターン26M_S1、マゼンタに係る第3の位置ずれ検出用パターン26M_S2の主走査方向に対する角度が、それぞれπ/4、3π/4であることを考慮すると、
43D_1=42BK_1―42M_1、
43D_2=42M_2―42BK_2
と表すことができる。
Then, the positional deviation amounts 43D_1 and 43D_2 in the main scanning direction calculated from the respective sets of positional deviation detection patterns are the second positional deviation detection patterns 26M_S1 related to magenta and the third positional deviation detection related to magenta. Considering that the angle of the pattern 26M_S2 with respect to the main scanning direction is π / 4 and 3π / 4, respectively.
43D_1 = 42BK_1-42M_1,
43D_2 = 42M_2-42BK_2
It can be expressed as.
そして、ブラック画像に対するマゼンタ画像の主走査方向の位置ずれ量43Dは、43D_1と43D_2との平均値で表される。
43D=(43D_1+43D_2)/2
また、ブラック画像に対するマゼンタ画像の副走査方向の位置ずれ量44Dは、ブラックに係る第1の位置ずれ検出用パターン26BK_Y1とマゼンタに係る第1の位置ずれ検出用パターン26M_Y1との距離の検出値44D_1(44D_2)と、所望する(位置ずれ量算出装置100が作像すべき本来の)ブラックに係る第1の位置ずれ検出用パターン26BK_Y1とマゼンタに係る第1の位置ずれ検出用パターン26M_Y1との距離との差を算出することで求める。
A displacement 43D in the main scanning direction of the magenta image with respect to the black image is represented by an average value of 43D_1 and 43D_2.
43D = (43D_1 + 43D_2) / 2
Further, the
(5)位置ずれ量算出装置の第1の算出手段の構成、動作
次に、図9を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置の第1の算出手段の構成、動作について説明する。本実施の形態に係る第1の算出手段170は、増幅器50、フィルタ51、A/D変換部(Analog/Digital変換部)52、サンプリング制御部53、FIFOメモリ(First In First Outメモリ)54、I/Oポート(Input/Outputポート)55、データバス56、CPU(Central Processing Unit)57、RAM(Random Access Memory)58、ROM(Read-Only Memory)59、発光量制御部60から構成される。
(5) Configuration and Operation of First Calculation Unit of Misregistration Amount Calculation Device Next, the configuration and operation of the first calculation unit of the misregistration amount calculation device according to the present embodiment will be described using FIG. To do. The first calculation means 170 according to the present embodiment includes an
受光部25で受光した反射光信号は、増幅器50によって増幅される。そして、その増幅した信号から、フィルタ51を用いて、位置ずれ検出用パターン26を検知する信号成分のみを抽出する。次に、反射光信号は、A/D変換部52によって、アナログデータからデジタルデータに変換される。このA/D変換に伴うデータのサンプリングは、サンプリング制御部53によって制御され、サンプリングされた信号はFIFOメモリ54に格納される。
The reflected light signal received by the
ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの4色からなる全ての位置ずれ検出用パターン26の検知が終了した後、FIFOメモリ54に格納されていたデータはI/Oポート55、データバス56を介して、RAM58にロードされる。そして、CPU57が、RAM58にロードされたデータに対し、上述した位置ずれ量を算出する演算処理を行う。
After the detection of all the
ROM59には、上述した位置ずれ量を算出するプログラムをはじめ、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置を制御するための各種プログラムが格納されている。また、CPU57は、受光部25からの検知信号を適当なタイミングでモニタしており、搬送ベルト5及び発光部24の劣化等が起こっても確実に検知ができるように発光量制御部60によって発光量を制御しており、受光部25からの受光信号のレベルが常に一定になるようにしている。また、CPU57とROM59とが、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置100全体の動作を制御する制御手段としても機能する。
The
(本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置の処理手順)
図10を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置における位置ずれ量の算出処理について説明する。S1で本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置100の処理が開始される。
(Processing procedure of misregistration amount calculation apparatus according to this embodiment)
The misregistration amount calculation process in the misregistration amount calculation apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In S1, the processing of the misregistration
S2で修正係数α、β、γを記憶装置に記憶している場合(S2でYesの場合)、S10で同期検知センサ23_T、23_Sを用いた位置ずれ量の検出処理の実行周期である規定時間(例えば、1分間)待機する。 When the correction coefficients α, β, and γ are stored in the storage device in S2 (Yes in S2), the specified time that is the execution period of the positional deviation amount detection processing using the synchronization detection sensors 23_T and 23_S in S10 Wait (for example, 1 minute).
S2で修正係数α、β、γを記憶装置に記憶していない場合(S2でNoの場合)、S3で位置ずれ検出用パターン26を用いた位置ずれ量の算出を実行する。
When the correction coefficients α, β, and γ are not stored in the storage device in S2 (No in S2), the amount of misalignment is calculated using the
まず、作像手段150が、図4に示した位置ずれ検出用パターン26を、搬送体の上に作像する。次に、パターン読取手段170(センサ17、18、19)が、位置ずれ検出用パターン26の読み取りを行い、位置ずれ検出用パターン26の位置情報がRAM58に記録される。
First, the
次に、第1の算出手段170は、RAM58に保存された、第1の位置ずれ検出用パターンと第2の位置ずれ検出用パターン(図4では前半12セット)の位置情報を用いて、マゼンタ、シアン、イエローの各色についての位置ずれ量43D_1を算出する。マゼンタの場合は、図4の前半12セットに含まれるブラックとマゼンタの位置ずれ検出用パターンに対し、セット毎に、図8の43D_1を計算し、これらの平均値を算出する。シアン、イエローについても同様の処理を行う。
Next, the first calculation means 170 uses the positional information of the first positional deviation detection pattern and the second positional deviation detection pattern (the first 12 sets in FIG. 4) stored in the
さらに、第1の算出手段170は、RAM58に保存された、第1の位置ずれ検出用パターンと第3の位置ずれ検出用パターン(図4では後半12セット)の位置情報を用いて、マゼンタ、シアン、イエローの各色についての位置ずれ量43D_2を算出する。マゼンタの場合は、図4の後半12セットに含まれるブラックとマゼンタの位置ずれ検出用パターンに対し、セット毎に、図8の43D_2を計算し、これらの平均値を算出する。シアン、イエローについても同様の処理を行う。
Further, the first calculation means 170 uses the position information of the first position deviation detection pattern and the third position deviation detection pattern (the latter half 12 sets in FIG. 4) stored in the
そして、マゼンタ、シアン、イエローの各色について、43D_1と43D_2との平均値43Dを算出する。この43Dが、第1の算出手段170が算出する主走査方向の位置ずれ量となる。 Then, an average value 43D of 43D_1 and 43D_2 is calculated for each color of magenta, cyan, and yellow. This 43D is the amount of positional deviation in the main scanning direction calculated by the first calculation means 170.
また、並行して第1の算出手段170は、ブラック画像に対するマゼンタ、シアン、イエローの各画像の搬送方向の位置ずれ量44Dを算出する。位置ずれ量44Dの算出にあたっては、マゼンタ、シアン、イエローの色毎に、全ての位置ずれ検出用パターンの検出結果について、図8における44D_1及び44D_2を算出し、その平均値を算出する処理を行う。この44Dが、第1の算出手段170が算出する副走査方向の位置ずれ量となる。
In parallel, the
さらには、S3で検出された位置ずれ量を用いて、各色画像位置の主走査方向および副走査方向のずれが修正される。 Furthermore, using the misregistration amount detected in S3, the misregistration of each color image position in the main scanning direction and the sub scanning direction is corrected.
ここで、以下の修正係数α、β、γを用いた位置ずれ量の検出に当たっては、色ごとに、各処理を実行する。 Here, in detecting the amount of displacement using the following correction coefficients α, β, and γ, each process is executed for each color.
S4で第1の光ビーム読取手段110としての同期検知センサ23_T及び第2の光ビーム読取手段120としての同期検知センサ23_Sとがレーザ光14を検知し、次に、計測手段130が、同期検知センサ23_Tと同期検知センサ23_Sとで検知されたレーザ光14の走査時間を計測する。そして、第2の算出手段140が、S4において計測手段130が計測した走査時間を処理の基準値に設定する。 In S4, the synchronization detection sensor 23_T as the first light beam reading means 110 and the synchronization detection sensor 23_S as the second light beam reading means 120 detect the laser light 14, and then the measurement means 130 detects the synchronization. The scanning time of the laser beam 14 detected by the sensor 23_T and the synchronization detection sensor 23_S is measured. Then, the second calculation means 140 sets the scanning time measured by the measurement means 130 in S4 as a processing reference value.
S5で次の位置ずれ検出用パターン26を用いた位置ずれ量の検出を行うまでの規定時間(例えば、5分間)待機する。
In S5, a predetermined time (for example, 5 minutes) is waited until the position shift amount is detected using the next position
S6で再び、S3で実行された処理と同じ、位置ずれ検出用パターン26を用いた位置ずれ量の検出を行う。
In S6, the same amount of misalignment is detected using the
S7で再び、S4で実行された処理と同様に、同期検知センサ23_Tと同期検知センサ23_Sを用いて、レーザ光14の走査時間を計測する。そして、第2の算出手段140が、S4で基準値に設定した走査時間とS7で計測した走査時間の変化量を算出する。
In S7, similarly to the process executed in S4, the scanning time of the laser beam 14 is measured using the synchronization detection sensor 23_T and the synchronization detection sensor 23_S. Then, the
さらに、このとき計測手段130は、同期検知センサ23_Tと同期検知センサ23_Sとで検知されたレーザ光14の走査時間を計測し、第2の算出手段140がその時間を新しい基準値に設定する。そして、これまでの基準値は消去する。
Further, at this time, the measuring
S8で第1の算出手段190は、はじめに、S7で算出した走査時間の変化量に、レーザ光14の走査速度を乗じて、位置ずれ量を算出する。この位置ずれ量には、主走査方向の位置ずれ量と、副走査方向の位置ずれ量とが、混在する状態で算出される。
In S8, the
次に、第2の算出手段190は、修正係数α、β、γを算出する。このとき、第1の修正係数αは、第1の算出手段170の直近の算出結果を用いて、主走査方向の位置ずれ量44Dと副走査方向の位置ずれ量43Dの和の中で、副走査方向の位置ずれ量43Dが占め
る割合(=43D/(43D+44D))を求めて、算出する。
Next, the second calculation means 190 calculates correction coefficients α, β, and γ. At this time, the first correction coefficient α is calculated by using the most recent calculation result of the first calculation means 170 in the sum of the
また、第2の修正係数βは、第2の算出手段140、第1の算出手段170の直近の算
出結果を用いて、第1の算出手段170が算出した主走査方向の位置ずれ量44Dと副走
査方向の位置ずれ量43Dとの和と、第2の算出手段140が算出した位置ずれ量との比
を求めて、算出する。
In addition, the second correction coefficient β is calculated by using the most recent calculation result of the
そして、第3の算出手段180は、複数回に渡って算出したβの変化率を求めて、第3の修正係数γを算出する。ただし、第2の修正係数βの算出が初めての場合は、第3の修正係数γの算出ができないので、その場合に、第3の算出手段180は、第3の修正係数γとして初期値"1"を設定する。 And the 3rd calculation means 180 calculates | requires the change rate of (beta) calculated over multiple times, and calculates the 3rd correction coefficient (gamma). However, if the second correction coefficient β is calculated for the first time, the third correction coefficient γ cannot be calculated. In this case, the third calculation means 180 uses the initial value as the third correction coefficient γ. Set 1 ".
S9で第3の算出手段180が算出した修正係数α、β、γはRAM58に記憶される。
The correction coefficients α, β, γ calculated by the
S10で規定時間の待機状態が終了すると、S11で同期検知センサ23_Tと同期検知センサ23_Sとでレーザ光14の読み取りが実行され、計測手段130が走査時間を計測する。
When the standby state for the specified time ends in S10, the laser beam 14 is read by the synchronization detection sensor 23_T and the synchronization detection sensor 23_S in S11, and the measuring
そして、第2の算出手段140は、S7で基準値に設定された走査時間と、S11で計測された走査時間の変化量を算出する。 Then, the second calculation means 140 calculates the amount of change between the scanning time set as the reference value in S7 and the scanning time measured in S11.
S12で第2の算出手段140は、S11で算出した走査時間の変化量に、光ビーム14の走査速度を乗じて、位置ずれ量を算出する。さらに、第3の算出手段180が、RAM58に記憶した修正係数α、β、γを用いて、第2の算出手段140が算出した位置ずれ量を修正し、主走査方向の位置ずれ量と副走査方向の位置ずれ量とを算出する。
In S <b> 12, the
ここで、本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置100は、所定の時間毎に(例えば、30分毎に)、位置ずれ検出用パターン26を用いて位置ずれ量を検出し、その位置ずれ検出用パターン26を用いた位置ずれ量の検出が行われる合間に、上記係数α、β、γを用いて、第2の算出手段140が算出する位置ずれ量を、主走査方向の位置ずれ量と副走査方向の位置ずれ量に修正する。
Here, the misregistration
この位置ずれ検出用パターン26を用いた位置ずれ量算出・補正が行われるたびに、計測手段130は、このときの同期検知センサ23_Tと同期検知センサ23_Sとで検知されたレーザ光14の走査時間を計測し、第2の算出手段140がその走査時間を新しい基準値に設定する。
Each time the positional deviation amount calculation / correction using the positional
ここで、第3の算出手段180は、上記所定の時間内で繰り返し、主走査方向の位置ずれ量と、副走査方向の位置ずれ量を算出するが、その所定の時間の前半部分を第1のフェーズ、後半部分を第2のフェーズと呼ぶ。
Here, the
第1のフェーズである場合、第3の算出手段180は、第2の算出手段140が算出した位置ずれ量に、第1の係数αを乗じ、それに第2の係数βを乗じることで、副走査方向の位置ずれ量を算出する。また、第3の算出手段180は、第1の算出手段が算出した位置ずれ量に、1から第1の係数αを減じた値を乗じ、それに第2の係数βを乗じることで、主走査方向の位置ずれ量を算出する。つまり、
・副走査方向の位置ずれ量=第2の算出手段140が算出した位置ずれ量×α×β
・主走査方向の位置ずれ量=第2の算出手段140が算出した位置ずれ量×(1―α)×β
の式に従い、各方向の位置ずれ量を算出する。
In the first phase, the
The amount of positional deviation in the sub-scanning direction = the amount of positional deviation calculated by the second calculating
The amount of misregistration in the main scanning direction = the amount of misregistration calculated by the second calculating means 140 × (1−α) × β
The amount of displacement in each direction is calculated according to the equation
一方、第2のフェーズである場合、第3の算出手段180は、副走査方向の位置ずれ量を、第1の算出手段が算出した位置ずれ量に、第1の係数αを乗じ、それに第2の係数βを乗じ、さらにこれに第三の係数γを乗じることで算出する。また、第3の算出手段180は、主走査方向の位置ずれ量を、第1の算出手段が算出した位置ずれ量に、1から第1の係数αを減じた値を乗じ、それに第2の係数βを乗じ、さらにこれに第3の係数γを乗じることで算出する。つまり、
・副走査方向の位置ずれ量=第2の算出手段140が算出した位置ずれ量×α×β×γ
・主走査方向の位置ずれ量=第2の算出手段140が算出した位置ずれ量×(1―α)×β×γ
の式に従い、各方向の位置ずれ量を算出する。
On the other hand, in the second phase, the
The amount of positional deviation in the sub-scanning direction = the amount of positional deviation calculated by the second calculating means 140 × α × β × γ
A displacement amount in the main scanning direction = a displacement amount calculated by the second calculation means 140 × (1−α) × β × γ
The amount of displacement in each direction is calculated according to the equation
そして、記憶手段190が、第3の算出手段180が算出した主走査方向の位置ずれ量と副走査方向の位置ずれ量とを記憶する。
Then, the
S13で前回の位置ずれ検出用パターン26による位置ずれ量の検出処理から規定時間(例えば、30分間)が経過している場合(S13でYesの場合)、S6で位置ずれ検出用パターン26を用いた位置ずれ量の検出処理が実行され、修正係数α、β、γは新たに算出されたものに書き換えられる。
If a predetermined time (for example, 30 minutes) has elapsed since the detection processing of the positional deviation amount by the previous positional
S13で前回の位置ずれ検出用パターン26による位置ずれ量の検出処理から規定時間が経過していない場合(S13でNoの場合)、S10で規定時間待機した後、同期検知センサ23_T、23_Sを用いた位置ずれ量の検出処理が実行される。 In S13, when the specified time has not elapsed since the previous position error detection process by the position error detection pattern 26 (No in S13), after waiting for the specified time in S10, the synchronization detection sensors 23_T and 23_S are used. Detection processing for the amount of misregistration is executed.
S14で位置ずれ量算出装置100の処理が終了する場合(S14でYesの場合)、S15で本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置100の処理が終了する。S14で位置ずれ量算出装置100の処理が終了しない場合(S14でNoの場合)、S10で規定時間待機した後、同期検知センサ23_T、23_Sを用いた位置ずれ量の検出処理が実行される。
When the process of the positional deviation
このように、本発明においては、位置ずれ検出用パターン26を用いた位置ずれ量の検出処理を実行する間隔を長くし、その合間に、画像形成装置が提供する機能に影響を与えずに位置ずれ量の算出処理を実行することができる。したがって、画像形成装置の画像形成処理を中断することなく、位置ずれ量を算出することができる。
As described above, in the present invention, the interval for performing the misregistration amount detection process using the
また、位置ずれ検出用パターンの結果を用いて同期検知信号による補正を実行するため、位置ずれ検出のために特段の構成(特開2005−156992号で開示されている構成等)を採用する必要がないため、低コストで位置ずれ検出を行うことも可能となる。 Further, since the correction by the synchronization detection signal is executed using the result of the positional deviation detection pattern, it is necessary to adopt a special configuration (such as the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-156992) for the positional deviation detection. Therefore, it is possible to detect misalignment at a low cost.
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.
100 位置ずれ量算出装置
110 第1の光ビーム読取手段
120 第2の光ビーム読取手段
130 計測手段
140 第2の算出手段
150 作像手段
160 パターン読取手段
170 第1の算出手段
180 第3の算出手段
190 記憶手段
14BK、14M、14C、14Y 光ビーム
20 ポリゴンミラー
21BK、21M、21C、21Y レーザダイオード
23_T 同期検知センサ
23_S 同期検知センサ
100 misregistration
Claims (12)
前記位置ずれ量を検出するため前記ベルト部材に作像される位置ずれ検出用パターンの読み取りを行い、該読み取り結果に基づいて、主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量を算出する第1の算出手段と、
前記光ビームが走査開始側から走査終端側まで走査される走査時間の計測を、少なくとも所定間隔置いて二回行い、走査時間の変化量に基づいて、走査時間に基づく位置ずれ量を算出する第2の算出手段と、
前記第1の算出手段による算出結果を用いて、前記第2の算出手段により算出された前記走査時間に基づく位置ずれ量から、前記主走査方向に係る位置ずれ量及び前記ベルト部材の走行方向に係る位置ずれ量を算出するための補正係数を算出して、保存する第3の算出手段と、を有し、
さらに、前記第3の算出手段は、保存された補正係数を用いて、前記画像位置の位置ずれ量を算出することを特徴とする位置ずれ量算出装置。 An electrophotographic color image forming apparatus has a belt member that is a print medium conveyance belt or an intermediate transfer belt, and forms an image on an image carrier by scanning a light beam corresponding to an image signal, and the image carrier A misregistration amount calculation device for calculating a misregistration amount of an image position on a body,
In order to detect the positional deviation amount, a first positional deviation detection pattern formed on the belt member is read, and a positional deviation amount in the main scanning direction and the sub-scanning direction is calculated based on the reading result. A calculation means;
Measurement of the scanning time during which the light beam is scanned from the scanning start side to the scanning end side is performed at least twice at predetermined intervals , and a positional deviation amount based on the scanning time is calculated based on the change amount of the scanning time . Two calculating means;
Using the calculation result by the first calculation means, the positional deviation amount based on the scanning time calculated by the second calculation means and the positional deviation amount in the main scanning direction and the running direction of the belt member. A third calculating means for calculating and storing a correction coefficient for calculating the amount of positional deviation, and
Furthermore, the third calculation means calculates a positional shift amount of the image position by using a stored correction coefficient .
前記第3の算出手段は、前記第1の算出手段が算出した2つの前記位置ずれ量の和と該第1の算出手段が算出した前記ベルト部材の走行方向に係る位置ずれ量との比と、該第1の算出手段が算出した2つの位置ずれ量の和と前記第2の算出手段が算出した前記混在する位置ずれ量との比とを用いて、前記第2の算出手段により算出された前記混在する位置ずれ量から、前記主走査方向に係る位置ずれ量及び前記ベルト部材の走行方向に係る位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一に記載の位置ずれ量算出装置。 The first calculation means calculates a positional deviation amount in the main scanning direction and a positional deviation amount in the running direction of the belt member based on the result of reading the positional deviation detection pattern;
The third calculation means includes a ratio between a sum of the two positional deviation amounts calculated by the first calculation means and a positional deviation amount related to the running direction of the belt member calculated by the first calculation means. The second calculation means calculates the ratio between the sum of the two misregistration amounts calculated by the first calculation means and the mixed misregistration amount calculated by the second calculation means. 4. The positional deviation amount in the main scanning direction and the positional deviation amount in the running direction of the belt member are calculated from the mixed positional deviation amount. 5. Position deviation amount calculation device.
前記第3の算出手段によって算出された前記主走査方向に係る位置ずれ量及び前記ベルト部材の走行方向に係る位置ずれ量を利用して、前記画像位置の位置ずれを補正することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including the misregistration amount calculation device according to claim 1,
The positional deviation of the image position is corrected using the positional deviation amount in the main scanning direction and the positional deviation amount in the running direction of the belt member calculated by the third calculation unit. Image forming apparatus.
第1の算出手段が、前記位置ずれ量を検出するため前記ベルト部材に作像される位置ずれ検出用パターンの読み取りを行い、該読み取り結果に基づいて、主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量を算出するステップと、
第2の算出手段が、前記光ビームが走査開始側から走査終端側まで走査される走査時間の計測を、少なくとも所定間隔置いて二回行い、走査時間の変化量に基づいて、走査時間に基づく位置ずれ量を算出するステップと、
第3の算出手段が、前記第1の算出手段による算出結果を用いて、前記第2の算出手段により算出された前記走査時間に基づく位置ずれ量から、前記主走査方向に係る位置ずれ量及び前記ベルト部材の走行方向に係る位置ずれ量を算出するための補正係数を算出して、保存するステップと、
さらに、第3の算出手段が、保存された補正係数を用いて、前記画像位置の位置ずれ量を算出するステップと、を有することを特徴とする位置ずれ量算出方法。 An electrophotographic color image forming apparatus has a belt member that is a print medium conveyance belt or an intermediate transfer belt, and forms an image on an image carrier by scanning a light beam corresponding to an image signal, and the image carrier A positional deviation amount calculation method of a positional deviation amount calculation device for calculating a positional deviation amount of an image position on a body,
The first calculating means reads the position deviation detection pattern formed on the belt member in order to detect the position deviation amount, and based on the read result, the position deviation in the main scanning direction and the sub scanning direction. Calculating a quantity;
The second calculating means measures the scanning time during which the light beam is scanned from the scanning start side to the scanning end side at least twice at predetermined intervals , and based on the amount of change in the scanning time, based on the scanning time Calculating a displacement amount;
The third calculation means uses the calculation result by the first calculation means to calculate the positional deviation amount in the main scanning direction from the positional deviation amount based on the scanning time calculated by the second calculation means, and Calculating and storing a correction coefficient for calculating a positional deviation amount related to the running direction of the belt member ; and
Further, the third calculation means includes a step of calculating a positional shift amount of the image position using a stored correction coefficient .
前記第3の算出手段においては、前記第1の算出手段が算出した2つの前記位置ずれ量の和と該第1の算出手段が算出した前記ベルト部材の走行方向に係る位置ずれ量との比と、該第1の算出手段が算出した2つの位置ずれ量の和と前記第2の算出手段が算出した前記混在する位置ずれ量との比と、を用いて前記第2の算出手段により算出された前記混在する位置ずれ量から、前記主走査方向に係る位置ずれ量及び前記ベルト部材の走行方向に係る位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項7乃至9の何れか一に記載の位置ずれ量算出方法。 In the first calculation means, based on the result of reading the misregistration detection pattern, the misregistration amount in the main scanning direction and the misregistration amount in the running direction of the belt member are calculated.
In the third calculation means, a ratio between the sum of the two positional deviation amounts calculated by the first calculation means and the positional deviation amount in the running direction of the belt member calculated by the first calculation means. And the ratio of the sum of the two misregistration amounts calculated by the first calculation means and the mixed misregistration amount calculated by the second calculation means, and calculated by the second calculation means. 10. The positional deviation amount in the main scanning direction and the positional deviation amount in the running direction of the belt member are calculated from the mixed positional deviation amounts. Misregistration amount calculation method.
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