JP5376106B2 - Color misregistration detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー位置ずれ検知装置に関し、特に、複数色を重ね合わせて可視化画像を得る電子写真方式のプリンタ等において、位置ずれ検知用パターンの反射光により、複数色の画像位置の位置ずれ検知を行うカラー位置ずれ検知装置に関する。 The present invention relates to a color misregistration detection apparatus, and in particular, in an electrophotographic printer or the like that obtains a visualized image by superimposing a plurality of colors, detects misregistration of image positions of a plurality of colors by reflected light of a misregistration detection pattern. The present invention relates to a color misregistration detection apparatus.
従来のタンデム方式のレーザービームプリンタに代表される画像形成装置の構成を、図9に示す。4色全てで異なる作像手段を用い、図9(a)の画像形成装置では、紙上に直接トナー画像を重ね合わせ、図9(b)の画像形成装置では、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。 FIG. 9 shows a configuration of an image forming apparatus represented by a conventional tandem laser beam printer. Different image forming means are used for all four colors. In the image forming apparatus in FIG. 9A, the toner images are directly superimposed on the paper. In the image forming apparatus in FIG. 9B, the toner images are formed on the intermediate transfer belt. By superimposing, a color image is formed.
画像形成装置は、図9(a)に示すように、無端状移動手段である搬送ベルトに沿って各色の画像形成部が並べられた構成を備えるタンデムタイプである。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(電子写真プロセス部)6BK、6M、6C、6Yが配列されている。これら複数の画像形成部6BK、6M、6C、6Yは、形成するトナー画像の色が異なるだけで、内部構成は共通である。画像形成部6BKはブラックの画像を、画像形成部6Mはマゼンタの画像を、画像形成部6Cはシアンの画像を、画像形成部6Yはイエローの画像をそれぞれ形成する。画像形成部6BKについて具体的に説明するが、他の画像形成部6M、6C、6Yは、画像形成部6BKと同様であるので、その画像形成部6M、6C、6Yの各構成要素については、画像形成装置6BKの各構成要素に付したBKに替えて、M、C、Yによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
As shown in FIG. 9A, the image forming apparatus is a tandem type having a configuration in which image forming units of respective colors are arranged along a conveyor belt which is an endless moving unit. A plurality of papers are sequentially fed from the upstream side in the transport direction of the
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とに巻回されたエンドレスのベルトである。この駆動ローラ7は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられる。この駆動モータと、駆動ローラ7と、従動ローラ8とが、無端状移動手段である搬送ベルト5を移動させる駆動手段として機能する。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を転写される。
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(図示せず)、除電器13BKなど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。
図9(c)に、露光器11の内部図を示す。各画像色の露光ビームであるレーザ光14BK、14M、14C、14Yは、それぞれ光源であるレーザーダイオード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。
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 member cleaner (not shown), and a static eliminator 13BK. Etc. 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.
FIG. 9C shows an internal view of the exposure unit 11. Laser beams 14BK, 14M, 14C, and 14Y that are exposure beams for the respective image colors are emitted from laser diodes 21BK, 21M, 21C, and 21Y that are light sources, respectively. The irradiated laser light passes through the optical systems 22BK, 22M, 22C, and 22Y by the reflecting mirror 20, and the optical path is adjusted, and then scanned onto the surfaces of the photosensitive drums 9BK, 9M, 9C, and 9Y.
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。光源のレーザーダイオード4つに対して、ポリゴンミラー1つで走査を行う。14BK、14Mと、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 reflecting mirror 20 is a hexahedral polygon mirror. By rotating, the reflecting mirror 20 can scan the exposure beam for one line in the main scanning direction per one surface of the polygon mirror. The four laser diodes of the light source are scanned by one polygon mirror. By dividing the exposure beam for each of 14BK, 14M, 14C, and 14Y into two colors and performing scanning using the opposing reflection surface of the polygon mirror, it is possible to simultaneously expose to four different photosensitive drums. . The optical system 22 includes an f-θ lens that aligns reflected light at equal intervals and a deflection mirror that deflects laser light.
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、静電潜像を形成される。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する。このことにより、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。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。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム9BKは、外周面に残留した不要なトナーを、感光体クリーナにより払拭された後、除電器13BKにより除電され、次の画像形成のために待機する。
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, thereby forming an electrostatic latent image. It is formed. The developing device 12BK visualizes the electrostatic latent image with black toner. As a result, a black toner image is formed on the photosensitive drum 9BK. This toner image is transferred onto 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。用紙4は、さらに次の画像形成部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。
As described above, the
図9(b)では、無端状移動手段5は、搬送ベルトではなく、中間転写ベルト5である。中間転写ベルト5は、回転駆動される駆動ローラ7と従動ローラ8とに巻回されたエンドレスのベルトである。各色のトナー画像は、感光体ドラム9BK、9M、9C、9Yと中間転写ベルト5とが接する位置(1次転写位置)で、転写器15BK、15M、15C、15Yの働きにより中間転写ベルト5上に転写される。この転写により、中間転写ベルト5上に各色のトナーによる画像が重ねあわされたフルカラー画像が形成される。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、中間転写ベルト5上に搬送され、中間転写ベルト5と用紙4とが接する位置(2次転写位置)にて、フルカラーのトナー画像を転写される。
In FIG. 9B, the endless moving means 5 is not the conveyance belt but the
以上のような構成のカラー画像形成装置では、感光体ドラム9BK、9M、9C、9Yの軸間距離の誤差、感光体ドラム9BK、9M、9C、9Yの平行度誤差、露光器11内で偏向ミラーの設置誤差、感光体ドラム9BK、9M、9C、9Yへの静電潜像の書込タイミング誤差等により、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という問題が発生することがある。こうした各色の位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれなどが知られている。 In the color image forming apparatus configured as described above, errors in the interaxial distances of the photosensitive drums 9BK, 9M, 9C, and 9Y, parallelism errors in the photosensitive drums 9BK, 9M, 9C, and 9Y, and deflection in the exposure unit 11 The toner images of each color do not overlap at positions that should originally overlap due to errors in the installation of mirrors, errors in the writing timing of electrostatic latent images on the photosensitive drums 9BK, 9M, 9C, and 9Y. There may be a problem that a shift occurs. As components of such color misregistration, there are mainly known skew, sub-registration misregistration, magnification error in the main scanning direction, and misregistration in the main scanning direction.
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があるので、安定したカラー画像を得ることができない。そのため、各色ごとに位置ずれ検知用パターンを形成し、各色の画像位置を検出し、4色全てを同一位置に重ね合わせる位置ずれ検知が、一般的に行われている。画像検知手段は、図9(d)に示すように、転写ベルト又は搬送ベルト上に光を照射し、その反射光を受光手段で検出する構成である。転写ベルトや搬送ベルト上では光の反射率が高く、トナー画像上では光が乱反射を起こすため反射率は低い。受光手段は、強い反射光を検出するとベルトと認識し、弱い反射光を検出するとトナー画像と認識することで、画像検知手段は、位置ずれ検知用パターンを検出している。 In the tandem image forming apparatus, the position where the images of the respective colors are overlapped may be slightly shifted, so that a stable color image cannot be obtained. Therefore, the misalignment detecting pattern for each color is formed, and detects the image position of each color, the positional deviation detection superimposing all four colors at the same position, is generally performed. As shown in FIG. 9 (d), the image detection means irradiates light onto the transfer belt or the conveyance belt, and the reflected light is detected by the light receiving means. The light reflectance is high on the transfer belt and the conveyance belt, and the reflectance is low because the light is irregularly reflected on the toner image. The light receiving means recognizes the belt when detecting strong reflected light, and recognizes it as a toner image when detecting weak reflected light, so that the image detecting means detects a misregistration detection pattern.
従来の各色のトナー画像の位置ずれを検知する方法を説明する。位置ずれ検知は、BKの画像位置に対して、M、C、Yの3色の画像位置を合わせる形で行う。図10に、従来採用している位置ずれ検知用パターン列26を形成する位置ずれ検知用パターン25を示す。図10(a)に示すように、画像形成部6Yの下流側に、搬送ベルト5に対向するセンサ17、18、19が設けられている。センサ17、18、19は、用紙4の搬送方向と直交する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。図10(b)に画像検知手段の拡大図を、図10(a)に画像検知手段(センサ17、18、19)とその周辺部を示す。画像検知手段は、発光部23と、受光部24と備える。発光部23からは、拡散光成分を含んだ光が、搬送ベルト5上に形成された位置ずれ検知用パターン25に照射される。その正反射成分と拡散反射成分を含んだ反射光を受光部24が受光し、画像検知手段は位置ずれ検知用パターン25を検知する。画像検知手段は、主走査方向の両端と中央とに配置され、各々に対して位置ずれ検知用パターン列26が形成される。図10(a)においては、各色の各種色ずれ量を求めるために必要な最低限の一組のパターン列を示した。
A conventional method for detecting the positional deviation of each color toner image will be described. Misregistration detection is performed by aligning the image positions of three colors M, C, and Y with the image position of BK. FIG. 10 shows a misregistration detection pattern 25 that forms a misregistration detection pattern row 26 that is conventionally employed. As shown in FIG. 10A,
従来の位置ずれ検知用パターンは、BK、M、C、Yの4色からなる直線パターンと斜線パターンの計8本のパターン列をもって、1組のパターン列としていた。このパターン列を各画像検知手段に対して作成し、さらに副走査方向に複数セット作成している。図10(c)に、従来の位置ずれ検知用パターンを画像検知手段が検知する時の出力信号を示す。画像検知手段の出力信号は受光部24の反射光を受光したときの信号であり、27は受光部24の出力信号、28は検出タイミングを示している。図11に示す従来の位置ずれ検知用パターンの検知では、受光部24は位置ずれ検知用パターン上の正反射光成分のみを検知していた。
A conventional misregistration detection pattern has a total of eight pattern rows including a linear pattern composed of four colors of BK, M, C, and Y and a hatched pattern, and forms a set of pattern rows. This pattern row is created for each image detection means, and a plurality of sets are created in the sub-scanning direction. FIG. 10C shows an output signal when the image detection means detects a conventional misregistration detection pattern . The output signal of the image detection means is a signal when the reflected light of the light receiving unit 24 is received, 27 indicates the output signal of the
図11のカラーパターンを検知する時の波形の変化は、カラーパターンからの拡散反射光成分が受光部24にわずかに入射することで起こっている。画像検知手段はスレッシュライン29と検知波形が交差した位置をもって、パターンのエッジ30BK_1、30BK_2、30M_1、30M_2、30C_1、30C_2、30Y_1、30Y_2を検知したと判断する。画像検知手段は、BKの直線パターンのエッジ30BK_1と30BK_2の検出地点の平均を取って画像位置と判定する。M、C、Yの直線パターンについても同様に、30*_1と30*_2の検出地点の平均を取って画像位置と判定する。斜線パターンの検知についても直線パターンと同様に両端のエッジの検出地点の平均をとって画像位置と判定する。以下に、これに関連する従来技術の例をいくつかあげる。
The change in the waveform when detecting the color pattern in FIG. 11 is caused by a slight incidence of the diffuse reflected light component from the color pattern on the light receiving unit 24. The image detecting means determines that the edges 30BK_1, 30BK_2, 30M_1, 30M_2, 30C_1, 30C_2, 30Y_1, and 30Y_2 of the pattern are detected at the position where the
特許文献1に開示された「重ね合わせ像の位置ずれ量検出装置」は、カラー画像形成装置における各色の像間の画像位置ずれを検出するものである。搬送ベルトに沿って複数個配置された電子写真プロセス部によって形成された画像を、搬送ベルトにより搬送される単一の記録媒体に順次重ね合わせて転写することにより、記録媒体上にカラー画像を得る。搬送ベルトとして光透過可能のものを用いる。発光素子で搬送ベルトを照射する。搬送ベルトを挟んで発光素子に対向した空間位置に、スリットを設ける。搬送ベルトおよびスリットを挟んで発光素子に対向した位置に、受光素子を設ける。受光素子の受光面が長方形の場合は、発光素子より出射した光がスリットに進入する進入面から、受光面の長辺に相当する距離以上、受光素子を離す。受光素子の受光面が円形の場合は、円形の直径に相当する距離以上、離す。
The “overlapping image misregistration amount detection device” disclosed in
特許文献2に開示された「画像形成装置」は、安価に画像の重ね合わせ精度を確保できるものである。複数の画像形成ステーションで、搬送ベルト上に画像を形成する。第1の画像を形成する画像ステーションで、搬送ベルト上に所定間隔で配列されたラインで構成される第1レジストマークを形成する。第2の画像を形成する画像形成ステーションで、第1レジストマークと略同一形状を有する第2レジストマークを、第1レジストマーク上に重ねて形成する。双方のレジストマークの重なり具合の検出結果に基づいて、第1又は第2の画像の位置ずれを検知する。
しかし、従来のカラー位置ずれ検知方法には次のような問題がある。転写ベルトや搬送ベルト上に傷があるか、異物が付着しているか、ベルト表面に微妙な凹凸が存在していると、画像検知手段の光源からの照射光は、その傷や異物や凹凸上で乱反射を起こし、その反射光を正確に検出することができない。従来の位置ずれ検知用パターンでは、画像検知手段が傷や異物、ベルトの凹凸を検出した時に位置ずれ検知用パターンを検出したと誤認識してしまうおそれがある。 However, the conventional color misregistration detection method has the following problems. If the transfer belt or transport belt is scratched, foreign matter is attached, or there are subtle irregularities on the belt surface, the light emitted from the light source of the image detection means Causes irregular reflection, and the reflected light cannot be detected accurately. In the conventional misregistration detection pattern, there is a possibility that the image detection means may erroneously recognize that the misregistration detection pattern has been detected when it detects a scratch, a foreign object, or a belt unevenness.
本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、カラー位置ずれ検知装置において、転写ベルトや搬送ベルト上の傷や異物や表面の凹凸を、位置ずれ検知用パターンと誤認識しないようにして、低コストで安定して正確な位置ずれ検知ができるようにすることである。
すなわち、搬送ベルト上に傷が存在する場合や、異物が付着していた場合や、低コストの搬送ベルトを使用したときにベルト表面に微妙な凹凸が存在している場合に、その傷や異物、凹凸上にトナーパターンを塗りつぶすことによって、傷や異物や凹凸を、位置ずれ検知用パターンと誤認識しないようにすることである。
An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems so that scratches, foreign matter, and surface irregularities on a transfer belt and a conveyance belt are not erroneously recognized as a misregistration detection pattern in a color misregistration detection apparatus. In other words, it is possible to stably and accurately detect misalignment at a low cost.
In other words, if there is a scratch on the conveyor belt, if there is a foreign object attached, or if there are subtle irregularities on the belt surface when using a low-cost conveyor belt, the scratch or foreign object In other words, a toner pattern is painted on the unevenness so that a scratch, a foreign object, or an unevenness is not erroneously recognized as a misregistration detection pattern .
上記の課題を解決するために、本発明では、カラー位置ずれ検知装置を、ブラックのベタの基準色パターンを搬送体上に作成する基準色作像手段と、前記基準色パターンの上に、この基準色パターンよりも主走査方向に大きな長さを有するブラック以外の複数のカラーの非基準色パターンを作成する、複数の非基準色作像手段と、前記基準色パターンを、発光素子からの正反射光成分を受光素子で受光することにより検出し、前記非基準色パターンを、前記発光素子からの拡散反射光成分を前記受光素子で受光することにより検出する画像検知手段を備え、前記基準色パターンは、前記画像検知手段の受光手段の正反射光が受光される領域と主走査方向の幅が略等しいことを特徴とするカラー位置ずれ検知装置とした。 In order to solve the above problems, the present invention, the color misalignment detecting apparatus, and the reference color image means for creating a solid of the reference color pattern black on the carrier, on the reference color pattern, the than the reference color pattern to create a plurality of color non-reference color pattern other than black having a large length in the main scanning direction, and a plurality of non-reference color image forming means, said reference color pattern, the positive from the light emitting element Image detection means for detecting a reflected light component by receiving it with a light receiving element, and detecting the non-reference color pattern by receiving a diffuse reflected light component from the light emitting element with the light receiving element, and the reference color The pattern is a color misregistration detection device characterized in that the width in the main scanning direction is substantially equal to the region where the regular reflection light of the light receiving means of the image detecting means is received.
上記のようにすることにより、転写ベルトや搬送ベルト上の傷や異物や表面の凹凸を、位置ずれ検知用パターンと誤認識しなくなり、低コストで安定して正確な位置ずれ検知ができる。 By doing so, scratches, foreign matter, and surface irregularities on the transfer belt and the conveyance belt are not erroneously recognized as misregistration detection patterns, and stable and accurate misregistration detection can be performed at low cost.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図1〜図8を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
本発明の実施例1は、搬送方向に垂直か搬送方向に傾斜角を成す端部を有する黒色パターンを、搬送ベルト上に複数セット形成した後、搬送体の搬送方向に並列に間隔を空けて、搬送方向に垂直な直線パターンと搬送方向に傾斜角を成す斜線パターンからなるカラーパターン列を複数セット形成し、黒色パターンとカラーパターンを検出して位置ずれを検知するカラー位置ずれ検知装置である。 In Example 1 of the present invention, a plurality of black patterns having ends that are perpendicular to the transport direction or inclined at the transport direction are formed on the transport belt, and then spaced in parallel in the transport direction of the transport body. A color misregistration detection device that detects a misregistration by detecting a black pattern and a color pattern by forming a plurality of sets of color pattern arrays each composed of a linear pattern perpendicular to the transport direction and an oblique line pattern having an inclination angle in the transport direction. .
本発明の実施例1におけるカラー位置ずれ検知装置を有する画像形成装置の基本的な構成は、図9で説明したものと同じである。図1は、本発明の実施例1におけるカラー位置ずれ検知装置で用いる位置ずれ検知用パターンを示す図である。図2は、位置ずれ検知用パターンの検知原理を示す図である。図3は、検知されたデータを処理する構成を示す機能ブロック図である。図4は、カラー位置ずれ検知装置における位置ずれ検知方法を実行する手順を示すフローチャートである。
図1〜図3において、ベルト5は、用紙を搬送する搬送ベルトである。中間転写ベルトであってもよい。センサ17、18、19は、パターンを検出する光学センサである。発光部23は、位置ずれ検知用パターンを照射する光源である。受光部24は、反射光を検出するセンサ17、18、19である。位置ずれ検知用パターン25は、位置を検知するためのマークである。スレッシュライン29は、閾値である。エッジ30は、パターンの端部に対応する検出信号の位置である。
The basic configuration of the image forming apparatus having the color misregistration detection apparatus in
1 to 3, a
増幅器31は、センサの出力信号を増幅する手段である。フィルタ32は、センサの出力信号からノイズを除く手段である。A/D変換器33は、センサの出力信号をデジタル信号に変換する手段である。サンプリング制御部34は、センサの出力信号のサンプリングを制御する手段である。FIFOメモリ35は、センサの出力信号のバッファメモリである。I/Oポート36は、データを取り込んだり光源を制御したりするための入出力インタフェースである。データバス37は、データ処理のための共通母線である。CPU38は、データ処理を行う中央処理装置である。RAM39は、データ処理のための一時メモリである。ROM40は、プログラムなどを格納した固定メモリである。発光量制御部41は、発光部の光量を制御する手段である。
The amplifier 31 is means for amplifying the output signal of the sensor. The
本発明の実施例1におけるカラー位置ずれ検知の原理と処理手順を説明する。最初に、カラー位置ずれ検知の原理を説明する。
ベルト上の傷や異物やベルトの凹凸を検出しないようにするために、傷や異物や凹凸の上に、トナー画像を重ねる。位置ずれ検知用パターンが、偶然、傷や異物や凹凸上に作像されると、位置ずれ検知用パターンのみを正常に検出することができる。このため、位置ずれ検知用パターンは、通常は線型に作像するが、これをできるだけ太くベタ状に作像し、ベルト表面が露出する面積を減らすことで、傷や異物や凹凸を、位置ずれ検知用パターンと誤認識する可能性を低下させることができる。さらに、黒ベタパターン上の位置ずれ検知用パターンを検出するには、スレッシュラインを下げる必要があるため、傷や異物や凹凸が検出されにくくなる。また、傷や異物や凹凸の幅は、通常1mm以下であるため、ベルト表面が露出している部分に丁度傷や異物や凹凸が来た場合も、ベタパターンと比較して線幅が小さいため、区別することが容易になる。
このような方式で、ベルト上の傷や異物や凹凸を、画像検知手段が誤認識する可能性を非常に小さくするシステムを構築できる。
The principle and processing procedure of color misregistration detection in
In order to prevent detection of scratches, foreign matter, and belt irregularities on the belt, a toner image is superimposed on the scratches, foreign matter, and irregularities. If the misregistration detection pattern is accidentally formed on a scratch, a foreign object, or an uneven surface, only the misregistration detection pattern can be normally detected. For this reason, the misregistration detection pattern is usually formed in a linear shape, but it is formed as thick and solid as possible to reduce the area where the belt surface is exposed. The possibility of erroneous recognition as a detection pattern can be reduced. Furthermore, since it is necessary to lower the threshold line in order to detect the position shift detection pattern on the black solid pattern, it is difficult to detect scratches, foreign matter, and irregularities. In addition, since the width of scratches, foreign matter, and irregularities is usually 1 mm or less, even if scratches, foreign matters, or irregularities just appear on the exposed part of the belt surface, the line width is small compared to the solid pattern. Makes it easy to distinguish.
In this way, a system can be constructed that greatly reduces the possibility that the image detection means will erroneously recognize scratches, foreign matter, and irregularities on the belt.
次に、カラー位置ずれ検知の概要を説明する。カラーパターン列の間隔部分を含む搬送体上の所定領域に、黒色(基準色)パターンを複数セット形成し、その後、搬送体の搬送方向に並列に間隔を空けて、カラーパターン列を複数セット形成し、黒色パターンとカラーパターンを検出して信号を出力する。または、搬送体の搬送方向に並列に間隔を空けて、カラーパターン列を複数セット形成し、その後、カラーパターン列の間隔部分を含む搬送体上の所定領域に黒色パターンを複数セット形成し、黒色パターンとカラーパターンを検出して信号を出力する。または、カラーパターン列の間隔領域と直下領域を連続して塗りつぶすように、黒色パターンを形成し、黒色パターンを塗りつぶした部分の上にカラーパターンを形成する。 Next, an outline of color misregistration detection will be described. Multiple sets of black (reference color) patterns are formed in a predetermined area on the transport body including the space between color pattern rows, and then multiple sets of color pattern rows are formed in parallel with the transport direction of the transport body. Then, a black pattern and a color pattern are detected and a signal is output. Alternatively, a plurality of color pattern rows are formed at intervals in parallel in the carrying direction of the carrier, and then a plurality of black patterns are formed in a predetermined area on the carrier including the interval portion of the color pattern rows, and black A pattern and a color pattern are detected and a signal is output. Alternatively, the black pattern is formed so as to continuously fill the space area and the area immediately below the color pattern row, and the color pattern is formed on the portion where the black pattern is filled.
基準色パターンは、画像検知手段から最も遠い位置にある作像手段の色で形成されるのがよい。基準色パターンは黒色パターンでなくてもよい。カラーパターン列の先端と終端からさらに搬送方向に沿った先の所定の領域を、黒色パターンで塗りつぶす。搬送方向の垂直方向のパターン検出可能な範囲にのみ黒色パターンを作像する。カラーパターンは、搬送体の搬送方向に垂直な第1の直線部を有する直線パターンと、搬送体の搬送方向に傾斜角を成す第2の直線部を有する斜線パターンを有する。傾斜角は±45°である。黒色パターンは、パターン列の先端と終端に並行な直線部を両端に有し、直線部は搬送体の搬送方向に垂直な直線部と、搬送体の搬送方向に傾斜角を成す直線部である。カラーパターンと搬送体表面が露出している領域の搬送体方向の幅が等しい。 The reference color pattern is preferably formed with the color of the image forming means located farthest from the image detecting means. The reference color pattern may not be a black pattern. A predetermined area ahead in the transport direction from the front end and end of the color pattern row is filled with a black pattern. A black pattern is formed only in a range in which a pattern in the vertical direction in the transport direction can be detected. The color pattern has a linear pattern having a first straight portion perpendicular to the transport direction of the transport body and a diagonal pattern having a second straight portion having an inclination angle in the transport direction of the transport body. The inclination angle is ± 45 °. The black pattern has straight portions parallel to the front end and the end of the pattern row at both ends, and the straight portions are a straight portion perpendicular to the transport direction of the transport body and a straight portion forming an inclination angle in the transport direction of the transport body. . The width of the color pattern and the region where the surface of the carrier is exposed are the same in the direction of the carrier.
搬送体上に光を照射し、照射される光の搬送体上からの反射光を受光して信号を出力し、黒色パターンに光を照射した時の出力信号と、カラーパターンに光を照射した時の出力信号を比較し、カラーパターンを検出する。黒色パターンとカラーパターンに光を照射した時の出力信号と、搬送体に光を照射した時の出力信号を比較し、黒色パターンとカラーパターンを検出する。または、黒色パターンとカラーパターンの前部のエッジを検出する時の出力信号と、黒色パターンとカラーパターンの後部のエッジを検出する時の出力信号から、黒色パターンとカラーパターンを検出する。または、黒色パターンとカラーパターンの前部のエッジを検出する時の出力信号と後部のエッジを検出する時の出力信号の平均から黒色パターンとカラーパターンを検出する。
検出したパターンの搬送方向における線幅が所定の値と比較して小さいと判断した場合に、パターンの検出結果を破棄する。所定の値は、基準色パターンと非基準色パターンが搬送方向に連続して作像されている距離の最小値から決定される。
Irradiate light onto the carrier, receive the reflected light from the carrier on the carrier, output a signal, and irradiate the color pattern with the output signal when the black pattern is illuminated Compare the output signals of the hour and detect the color pattern. An output signal when the black pattern and the color pattern are irradiated with light and an output signal when the carrier is irradiated with light are compared to detect the black pattern and the color pattern. Alternatively, the black pattern and the color pattern are detected from the output signal when detecting the front edge of the black pattern and the color pattern and the output signal when detecting the rear edge of the black pattern and the color pattern. Alternatively, the black pattern and the color pattern are detected from the average of the output signal when detecting the front edge of the black pattern and the color pattern and the output signal when detecting the rear edge.
When it is determined that the line width in the transport direction of the detected pattern is smaller than a predetermined value, the pattern detection result is discarded. The predetermined value is determined from the minimum value of the distance at which the reference color pattern and the non-reference color pattern are continuously formed in the transport direction.
次に、図1を参照して、位置ずれ検知用パターンを説明する。位置ずれ検知の基準となるBKのパターン25BK_Bを、長方形状のベタパターンとして形成し、そのパターン上に直線パターン25M_Y、25C_Y、25Y_Yを重ね合わせて形成する。次に、BKの平行四辺形状のベタパターン25BK_Pを形成し、そのパターン上に斜線パターン25M_S、25C_S、25Y_Sを重ね合わせて形成する。
この1組のパターン列を、各画像検知手段に対して作成し、さらに副走査方向に複数セット作成している。25BK_Bと25BK_Pは、M、C、Yの直線・斜線パターンが作成されない領域にも極力広げて作成する、これによって、搬送ベルト上の搬送ベルト表面が露出する面積を減少させ、画像検知手段が傷や異物、凹凸を誤検出する可能性を低下させる。
しかし、BKパターンを作成する面積が増えることで、トナー消費量が増大する、そのため、BKパターンを形成する主走査方向の領域を、画像検知手段が検知可能な領域に絞り、トナー消費量を節約する。
Next, the misregistration detection pattern will be described with reference to FIG. A BK pattern 25BK_B, which serves as a reference for detecting misalignment, is formed as a rectangular solid pattern, and linear patterns 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y are superimposed on the pattern. Next, a solid pattern 25BK_P having a parallelogram shape of BK is formed, and hatched patterns 25M_S, 25C_S, and 25Y_S are superimposed on the pattern.
This set of pattern rows is created for each image detection means, and a plurality of sets are created in the sub-scanning direction. 25BK_B and 25BK_P are created to extend as much as possible even in areas where M, C, and Y straight and oblique lines are not created. This reduces the area of the conveyor belt where the surface of the conveyor belt is exposed, and damages the image detection means. And the possibility of false detection of foreign objects and irregularities.
However, as the area for creating the BK pattern increases, the amount of toner consumption increases, so the area in the main scanning direction where the BK pattern is formed is narrowed down to an area that can be detected by the image detection means, saving toner consumption. To do.
次に、図2を参照して、位置ずれ検知用パターンの検知を説明する。図1に示す位置ずれ検知用パターンの検知は、図10に示した従来の位置ずれ検知用パターンの検知方法と異なる。
受光部24は、正反射光成分と拡散反射光成分を同時に検知する、これによって、搬送ベルト表面上のBKパターンを正反射光成分で検知し、BKパターン上のM、C、Yパターンを、拡散反射光成分で検知することができる。図2(a)、(b)に示すように、画像検知手段は、スレッシュライン29と検知波形が交差した位置をもって、エッジ30BK_1、30BK_2、30BK_3、30BK_4、30M_1、30M_2、30M_3、30M_4、30C_1、30C_2、30C_3、30C_4、30Y_1、30Y_2、30Y_3、30Y_4を検知したと判断する。
画像検知手段は、BKの長方形状ベタパターン25BK_Bのエッジ30BK_1と30BK_2の検出地点の平均を取って25BK_Bの画像位置と判定する。25M_Y、25C_Y、25Y_Yについても同様に、30*_1と30*_2の検出地点の平均を取って画像位置と判定する。BKの平行四辺形状ベタパターン25BK_Pの検知についても同様に、エッジ30BK_3と30BK_4の平均をとって画像位置と判定し、25M_S、25C_S、25Y_Sの検知についても同様に、30*_3と30*_4の検出地点の平均を取って画像位置と判定する。
Next, detection of a misregistration detection pattern will be described with reference to FIG. The detection of the misregistration detection pattern shown in FIG. 1 is different from the conventional misregistration detection pattern detection method shown in FIG.
The light receiving unit 24 detects the specular reflection light component and the diffuse reflection light component at the same time, thereby detecting the BK pattern on the surface of the conveyor belt with the specular reflection light component, and the M, C, and Y patterns on the BK pattern, It can be detected by the diffuse reflected light component. As shown in FIGS. 2A and 2B, the image detection means has edges 30BK_1, 30BK_2, 30BK_3, 30BK_4, 30M_1, 30M_2, 30M_3, 30M_4, 30C_1, at positions where the
The image detection means determines the image position of 25BK_B by taking the average of the detection points of the edges 30BK_1 and 30BK_2 of the rectangular solid pattern 25BK_B of BK. Similarly, for 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y, the average of the detection points of 30 * _1 and 30 * _2 is taken to determine the image position. Similarly, for the detection of the BK parallelogram solid pattern 25BK_P, the edges 30BK_3 and 30BK_4 are averaged to determine the image position, and the detection of 25M_S, 25C_S, and 25Y_S is similarly performed for 30 * _3 and 30 * _4. The average of the detection points is taken to determine the image position.
パターンの検知について、ベルト表面が露出している部分に丁度傷や異物、凹凸が来た場合に、位置ずれ検知用パターン25とベルト上の傷や異物、凹凸を区別する必要がある。ベルト上の傷や異物、凹凸の幅は通常1mm以下であるためベタパターンと比較して線幅が小さい、よって、画像検知手段はスレッシュライン29と検知波形が交差した位置と、次に交差した位置の間隔が所定の値より小さい時に、その検出結果をエラーと判定し、検出結果を破棄する。
With respect to pattern detection, when a scratch, foreign matter, or unevenness has just come to the exposed portion of the belt surface, it is necessary to distinguish the misalignment detection pattern 25 from the scratch, foreign matter, or unevenness on the belt. Since the width of scratches, foreign matter, and unevenness on the belt is usually 1 mm or less, the line width is smaller than that of the solid pattern. Therefore, the image detection means crosses the position where the
この位置ずれ検知用パターン25の検知結果をもとに、25BK_Bの画像位置と25M_Y、25C_Y、25Y_Yの画像位置を求め、CPUが所定の演算処理を行うことで、副走査レジストのずれ量、スキューを求めることができる。さらに25BK_Bの画像位置と25M_Y、25C_Y、25Y_Yの画像位置に加えて、25BK_Pの画像位置と25M_S、25C_S、25Y_Sの画像位置を求めて、CPUが所定の演算処理を行うと、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ量が各々求められる。この結果をもとに補正が行われる。 Based on the detection result of the misregistration detection pattern 25, the image position of 25BK_B and the image positions of 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y are obtained, and the CPU performs a predetermined calculation process, whereby the deviation amount and skew of the sub-scanning resist Can be requested. Further, in addition to the 25BK_B image position and the 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y image positions, the 25BK_P image position and the 25M_S, 25C_S, and 25Y_S image positions are obtained, and when the CPU performs predetermined calculation processing, the magnification in the main scanning direction is obtained. The error and the amount of registration deviation in the main scanning direction are respectively obtained. Correction is performed based on this result.
スキューに関しては、例えば、露光器11内の偏向ミラー若しくは露光器11自体をアクチュエーターによって傾きを加えることなどの方法で修正する。副走査方向のレジストずれに対しては、例えば、ラインの書出タイミングおよびポリゴンミラーの面位相制御によって、修正が行われる。主走査方向の倍率誤差に関しては、例えば、書込画周波数を変更することによって補正を行う。主走査方向のレジストずれに関しては、主走査ラインの書出タイミングを変更することによって、補正を行うことができる。 Regarding the skew, for example, the deflection mirror in the exposure unit 11 or the exposure unit 11 itself is corrected by adding an inclination by an actuator. The registration deviation in the sub-scanning direction is corrected by, for example, line writing timing and surface phase control of the polygon mirror. For example, the magnification error in the main scanning direction is corrected by changing the writing image frequency. The registration deviation in the main scanning direction can be corrected by changing the writing timing of the main scanning line.
次に、図3を参照して、検知されたデータを処理するための処理について説明する。受光部24から得られた信号は、AMP31によって増幅され、フィルタ32によってライン検知の信号成分のみを通過させ、A/D変換器33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。データのサンプリングは、サンプリング制御部34によって制御され、サンプリングされたデータはFIFOメモリ35に格納される。一組の位置ずれ検知用パターン25の検知が終了した後、格納されていたデータは、I/Oポート36を介して、データバス37によりCPU38およびRAM39にロードされ、CPU38は、所定の演算処理を行い、上述した各種ずれ量を求める。
Next, processing for processing detected data will be described with reference to FIG. The signal obtained from the light receiving unit 24 is amplified by the AMP 31, passes only the line detection signal component by the
ROM40には、上述した各種ずれ量を演算するためのプログラムをはじめ、位置ずれ検知装置および画像形成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、CPU38は、受光部24からの検知信号を適当なタイミングでモニタしており、搬送ベルトおよび発光部23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41によって発光量を制御しており、受光部24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。
このように、CPU38とROM40とが、画像形成装置全体の動作を制御する制御手段として機能する。
The ROM 40 stores various programs for controlling the misregistration detection device and the image forming apparatus, in addition to the programs for calculating the various misalignment amounts described above. In addition, the
In this way, the
次に、図4を参照して、位置ずれ補正演算制御方法の処理手順を説明する。ステップ1にて、複数(Nセット)の位置ずれ検知用パターンの露光を開始する。位置ずれ検知用パターンは、図1に示したパターンである。ステップ2にて、第Nセットの位置ずれ検知用パターンの位置情報読取を開始する。ステップ3にて、第Nセットの位置ずれ検知用パターンの位置情報をセンサ17、18、19で検知する、1セット内の規定数のパターン検知が終了すると、ステップ4に移行する。ステップ4では、検知したパターンの幅が全て規定値以上かを判定する。
Next, with reference to FIG. 4, a processing procedure of the positional deviation correction calculation control method will be described. In
規定値以下の線幅情報を持つパターンが存在していた場合は、ステップ5にて、そのパターンをノイズと判定し、そのデータを破棄し、ステップ6に移行する。全てのパターン幅が規定値以上であったときは、そのままステップ6に移行する。ステップ6にて、第Nセット内のパターンの位置情報をRAMに保存する。ステップ7にて、全セットのパターンの位置情報のRAMへの保存が終了したかどうかを判断し、終了するとステップ8に移行する。終了していない場合は、ステップ3に戻る。ステップ9にて、RAMに保存した位置情報に基づき、CPUは、各種のずれ量を算出する。ステップ10にて、CPUは、このずれ量に対応した補正量を算出し、この検知量をRAMに保存する。
以上において、位置ずれ検知及び補正制御を終了する。
If there is a pattern having line width information equal to or less than the specified value, the pattern is determined as noise in
As described above, the positional deviation detection and correction control is completed.
上記のように、本発明の実施例1では、カラー位置ずれ検知を、搬送方向に垂直か搬送方向に傾斜角を成す端部を有する黒色パターンを、搬送ベルト上に複数セット形成した後、搬送体の搬送方向に並列に間隔を空けて、搬送方向に垂直な直線パターンと搬送方向に傾斜角を成す斜線パターンからなるカラーパターン列を複数セット形成し、黒色パターンとカラーパターンを検出して位置ずれを検知するので、転写ベルトや搬送ベルト上の傷や異物や表面の凹凸を、位置ずれ検知用パターンと誤認識しなくなり、低コストで安定して正確な位置ずれ検知ができる。 As described above, in the first embodiment of the present invention, color misregistration detection is performed after forming a plurality of black patterns having end portions that are perpendicular to the conveyance direction or inclined at the conveyance direction on the conveyance belt. Forms multiple sets of color pattern rows, each consisting of a linear pattern perpendicular to the transport direction and a diagonal pattern that forms an inclination angle in the transport direction, spaced in parallel with the transport direction of the body, and detects the black pattern and the color pattern. Since the displacement is detected , scratches on the transfer belt and the conveying belt, foreign matter, and surface irregularities are not erroneously recognized as a displacement detection pattern, and stable and accurate displacement detection can be performed at low cost.
本発明の実施例2は、搬送方向に垂直か搬送方向に傾斜角を成す端部を有する黒色パターンを、搬送ベルト上に複数セット形成した後、搬送体の搬送方向に並列に間隔を空けて、搬送方向に垂直な直線パターンと搬送方向に傾斜角を成す斜線パターンからなるカラーパターン列を複数セット形成し、黒色パターンとカラーパターンを検出して位置ずれを検知するカラー位置ずれ検知装置である。 In Example 2 of the present invention, a plurality of black patterns having ends that are perpendicular to the transport direction or inclined at the transport direction are formed on the transport belt, and then spaced in parallel in the transport direction of the transport body. A color misregistration detection device that detects a misregistration by detecting a black pattern and a color pattern by forming a plurality of sets of color pattern arrays each composed of a linear pattern perpendicular to the transport direction and an oblique line pattern having an inclination angle in the transport direction. .
本発明の実施例2に係るカラー位置ずれ検知参照方法を実行する画像形成装置の基本的な構成は、図9で説明したものと同じである。図5は、本発明の実施例2におけるカラー位置ずれ検知装置で用いる位置ずれ検知用パターンを示す図である。図6は、カラー位置ずれ検知装置で用いる位置ずれ検知用パターンの検知原理を示す図である。 The basic configuration of the image forming apparatus that executes the color misregistration detection reference method according to the second embodiment of the present invention is the same as that described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a misregistration detection pattern used in the color misregistration detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating a detection principle of a misregistration detection pattern used in the color misregistration detection apparatus.
図5を参照して、位置ずれ検知用パターンを説明する。先ず、位置ずれ検知の基準となるBKのパターン25BK_T1を台形状(主走査方向のエッジが画像検知手段側)のベタパターンとして形成し、そのパターン上に直線パターン25M_Y、25C_Y、25Y_Yを重ね合わせて形成する。次に、BKの台形状のベタパターン25BK_T2(副走査方向に傾斜するエッジが画像検知手段側)を形成し、そのパターン上に斜線パターン25M_S、25C_S、25Y_Sを重ね合わせて形成する。この1組のパターン列を、各画像検知手段に対して作成し、さらに副走査方向に複数セット作成している。25BK_T1と25BK_T2はM、C、Yの直線・斜線パターンが作成されない領域にも極力広げて作成する、これによって搬送ベルト上の搬送ベルト表面が露出する面積を減少させ、画像検知手段が傷や異物、凹凸を誤検出する可能性を低下させる。しかし、BKパターンを作成する面積が増えることで、トナー消費量が増大する、そのため、BKパターンを形成する主走査方向の領域を画像検知手段が検知可能な領域に絞り、トナー消費量を節約する。 The misregistration detection pattern will be described with reference to FIG. First, a BK pattern 25BK_T1 serving as a reference for detecting misregistration is formed as a solid pattern having a trapezoidal shape (the edge in the main scanning direction is on the image detection means side), and linear patterns 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y are superimposed on the pattern. Form. Next, a BK trapezoidal solid pattern 25BK_T2 (an edge inclined in the sub-scanning direction is on the image detection means side) is formed, and oblique line patterns 25M_S, 25C_S, and 25Y_S are formed on the pattern. This set of pattern rows is created for each image detection means, and a plurality of sets are created in the sub-scanning direction. 25BK_T1 and 25BK_T2 are created by expanding as much as possible even in areas where M, C, Y straight / slanted patterns are not created. This reduces the area of the conveyor belt where the surface of the conveyor belt is exposed. Reduces the possibility of false detection of irregularities. However, as the area for creating the BK pattern increases, the amount of toner consumption increases. For this reason, the area in the main scanning direction for forming the BK pattern is narrowed down to an area that can be detected by the image detection means, thereby saving toner consumption. .
次に、図6を参照して、位置ずれ検知用パターンの検知方法を説明する。受光部24は、正反射光成分と拡散反射光成分を同時に検知する、これによって、搬送ベルト表面上のBKパターンを正反射光成分で検知し、BKパターン上のM、C、Yパターンを拡散反射光成分で検知することができる。図6(a)、(b)に示すように、画像検知手段は、スレッシュライン29と検知波形が交差した位置をもって、エッジ30BK_1、30BK_2、30BK_3、30BK_4、30M_1、30M_2、30M_3、30M_4、30C_1、30C_2、30C_3、30C_4、30Y_1、30Y_2、30Y_3、30Y_4を検知したと判断する。
Next, with reference to FIG. 6, a method for detecting a misregistration detection pattern will be described. The light receiving unit 24 detects the specular reflection light component and the diffuse reflection light component at the same time, thereby detecting the BK pattern on the surface of the conveyor belt with the specular reflection light component and diffusing the M, C, and Y patterns on the BK pattern. It can be detected by the reflected light component. As shown in FIGS. 6A and 6B, the image detecting means has edges 30BK_1, 30BK_2, 30BK_3, 30BK_4, 30M_1, 30M_2, 30M_3, 30M_4, 30C_1, at positions where the
画像検知手段は、25M_Y、25C_Y、25Y_Yについて、30*_1と30*_2の検出地点の平均を取って画像位置と判定し、BKの台形状ベタパターン25BK_T2の後端エッジ30BK_1とBKの台形状ベタパターン25BK_T1の後端エッジ30BK_2の検出地点の平均をとって25M_Y、25C_Y、25Y_Yに対応するBKの画像位置と判定する。画像検知手段は、25M_S、25C_S、25Y_Sの検知について、30*_3と30*_4の検出地点の平均を取って画像位置と判定し、BKの台形状ベタパターン25BK_T1の後端エッジ30BK_3とBKの台形状ベタパターン25BK_T2の先端エッジ30BK_4の検出地点の平均をとって25M_S、25C_S、25Y_Sに対応するBKの画像位置と判定する。 The image detection means takes the average of the detection points of 30 * _1 and 30 * _2 for 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y to determine the image position, and the rear edge 30BK_1 of the BK trapezoidal solid pattern 25BK_T2 and the trapezoid of the BK The average of the detection points of the trailing edge 30BK_2 of the solid pattern 25BK_T1 is taken to determine the image position of BK corresponding to 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y. For the detection of 25M_S, 25C_S, and 25Y_S, the image detection means determines the image position by averaging the detection points of 30 * _3 and 30 * _4, and determines the rear edge 30BK_3 and BK of the BK trapezoidal solid pattern 25BK_T1. The average of the detection points of the leading edge 30BK_4 of the trapezoidal solid pattern 25BK_T2 is taken and determined as the BK image position corresponding to 25M_S, 25C_S, and 25Y_S.
この位置ずれ検知用パターン25の検知結果をもとに、25M_Y、25C_Y、25Y_Yに対応するBKの画像位置と25M_Y、25C_Y、25Y_Yの画像位置を求め、CPUが所定の演算処理を行うことで、副走査レジストのずれ量、スキューを求めることができる。さらに、25M_Y、25C_Y、25Y_Yに対応するBKの画像位置と25M_Y、25C_Y、25Y_Yの画像位置に加えて、25M_S、25C_S、25Y_Sに対応するBKの画像位置と25M_S、25C_S、25Y_Sの画像位置を求めて、CPUが所定の演算処理を行うと、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ量が各々求められる。この結果をもとに補正が行われる。実施例2における位置ずれ検知及び補正の手順は、図4に示す通りである。 Based on the detection result of the misalignment detection pattern 25, the BK image position corresponding to 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y and the image position of 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y are obtained, and the CPU performs a predetermined calculation process. The shift amount and skew of the sub-scanning resist can be obtained. Further, in addition to the BK image positions corresponding to 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y and the 25M_Y, 25C_Y, and 25Y_Y image positions, the BK image positions corresponding to 25M_S, 25C_S, and 25Y_S and the image positions of 25M_S, 25C_S, and 25Y_S are obtained. When the CPU performs a predetermined calculation process, a magnification error in the main scanning direction and a registration deviation amount in the main scanning direction are obtained. Correction is performed based on this result. The procedure of misregistration detection and correction in the second embodiment is as shown in FIG.
上記のように、本発明の実施例2では、搬送方向に垂直か搬送方向に傾斜角を成す端部を有する黒色パターンを、搬送ベルト上に複数セット形成した後、搬送体の搬送方向に並列に間隔を空けて、搬送方向に垂直な直線パターンと搬送方向に傾斜角を成す斜線パターンからなるカラーパターン列を複数セット形成し、黒色パターンとカラーパターンを検出して位置ずれを検知するので、転写ベルトや搬送ベルト上の傷や異物や表面の凹凸を、位置ずれ検知用パターンと誤認識しなくなり、低コストで安定して正確な位置ずれ検知ができる。 As described above, in Example 2 of the present invention, a plurality of sets of black patterns having ends that are perpendicular to the transport direction or inclined at the transport direction are formed on the transport belt, and then parallel to the transport direction of the transport body. Since a plurality of color pattern rows consisting of a linear pattern perpendicular to the transport direction and a diagonal pattern having an inclination angle in the transport direction are formed at intervals, a black pattern and a color pattern are detected to detect misregistration. Scratches, foreign matter, and surface irregularities on the transfer belt and the conveyance belt are not erroneously recognized as misregistration detection patterns, and stable and accurate misregistration detection can be performed at low cost.
本発明の実施例3は、搬送方向に垂直か搬送方向に傾斜角を成す端部を有する黒色パターンを、搬送ベルト上に複数セット形成した後、搬送体の搬送方向に並列に間隔を空けて、搬送方向に垂直な直線部と、搬送方向に傾斜角を成す直線部を有する三角形状のカラーパターン列を複数セット形成し、黒色パターンとカラーパターンを検出して位置ずれを検知するカラー位置ずれ検知装置である。 In Example 3 of the present invention, a plurality of black patterns having ends that are perpendicular to the transport direction or inclined at the transport direction are formed on the transport belt, and then spaced in parallel in the transport direction of the transport body. Color misregistration for detecting misregistration by forming multiple sets of triangular color pattern arrays with straight line portions perpendicular to the transport direction and straight line portions having an inclination angle in the transport direction, and detecting black patterns and color patterns It is a detection device.
本発明の実施例3に係るカラー位置ずれ検知を行う画像形成装置の基本的な構成は、図9で説明したものと同じである。図7は、本発明の実施例3におけるカラー位置ずれ検知装置で用いる位置ずれ検知用パターンを示す図である。図8は、カラー位置ずれ検知装置で用いる位置ずれ検知用パターンの検知原理を示す図である。
The basic configuration of an image forming apparatus that performs color misregistration detection according to
図7に、実施例3で使用する位置ずれ検知用パターンの構成図を示す。先ず、位置ずれ検知の基準となるBKのパターン25BK_Tを台形状のベタパターンとして形成し、そのパターン上に三角形状パターン25M_TR、25C_TR、25Y_TRを重ね合わせて形成する。この1組のパターン列を、各画像検知手段に対して作成し、さらに副走査方向に複数セット作成している。25BK_TはM、C、Yの三角形状パターンが作成されない領域にも極力広げて作成する、これによって搬送ベルト上の搬送ベルト表面が露出する面積を減少させ、画像検知手段が傷や異物、凹凸を誤検出する可能性を低下させる。しかし、BKパターンを作成する面積が増えることで、トナー消費量が増大する、そのためBKパターンを形成する主走査方向の領域を画像検知手段が検知可能な領域に絞り、トナー消費量を節約する。 FIG. 7 is a configuration diagram of a misregistration detection pattern used in the third embodiment. First, a BK pattern 25BK_T serving as a reference for detecting misregistration is formed as a trapezoidal solid pattern, and triangular patterns 25M_TR, 25C_TR, and 25Y_TR are formed on the pattern. This set of pattern rows is created for each image detection means, and a plurality of sets are created in the sub-scanning direction. 25BK_T is created by expanding as much as possible to the area where the triangular pattern of M, C, Y is not created, thereby reducing the area where the conveyor belt surface is exposed on the conveyor belt, and the image detection means can remove scratches, foreign objects, and irregularities. Reduce the possibility of false detection. However, as the area for creating the BK pattern increases, the amount of toner consumption increases. Therefore, the region in the main scanning direction in which the BK pattern is formed is narrowed down to a region that can be detected by the image detection means, thereby saving the amount of toner consumption.
次に、図8を参照して、位置ずれ検知用パターンの検知を説明する。受光部24は、正反射光成分と拡散反射光成分を同時に検知する、これによって搬送ベルト表面上のBKパターンを正反射光成分で検知し、BKパターン上のM、C、Yパターンを拡散反射光成分で検知することができる。図8(a)、(b)に示すように、画像検知手段は、スレッシュライン29と検知波形が交差した位置をもって、エッジ30BK_1、30BK_2、30M_1、30M_2、30C_1、30C_2、30Y_1、30Y_2を検知したと判断する。画像検知手段はBKの台形状ベタパターン25BK_Tの先端エッジ30BK_1の検出地点から25BK_Tの主走査方向エッジの画像位置と判定し、25M_TR、25C_TR、25Y_TRについては、30*_1の検出地点から25M_TR、25C_TR、25Y_TRの主走査方向エッジの画像位置と判定する。画像検知手段はBKの台形状ベタパターン25BK_Tの後端エッジ30BK_2の検出地点から25BK_Tの副走査方向に傾斜する傾斜エッジの画像位置と判定し、25M_TR、25C_TR、25Y_TRについては、30*_2の検出地点から25M_TR、25C_TR、25Y_TRの傾斜エッジの画像位置と判定する。
Next, detection of a misregistration detection pattern will be described with reference to FIG. The light receiving unit 24 detects the specular reflected light component and the diffuse reflected light component at the same time, thereby detecting the BK pattern on the surface of the conveyor belt with the specular reflected light component, and diffusely reflects the M, C, and Y patterns on the BK pattern. It can be detected by the light component. As shown in FIGS. 8A and 8B, the image detection means detects edges 30BK_1, 30BK_2, 30M_1, 30M_2, 30C_1, 30C_2, 30Y_1, and 30Y_2 at positions where the
この位置ずれ検知用パターン25の検知結果をもとに、25BK_Tの主走査方向エッジの画像位置と25M_TR、25C_TR、25Y_TRの主走査方向エッジの画像位置を求め、CPUが所定の演算処理を行うことで、副走査レジストのずれ量、スキューを求めることができる。さらに、25BK_Tの主走査方向エッジの画像位置と25M_TR、25C_TR、25Y_TRの主走査方向エッジの画像位置に加えて、25BK_Tの傾斜エッジの画像位置と25M_TR、25C_TR、25Y_TRの傾斜エッジの画像位置を求めてCPUが所定の演算処理を行うと、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ量が各々求められる。この結果をもとに補正が行われる。位置ずれ検知及び補正の手順は、図4で説明した通りである。 Based on the detection result of the misregistration detection pattern 25, the image position of the 25BK_T main scanning direction edge and the image position of the 25M_TR, 25C_TR, 25Y_TR main scanning direction edge are obtained, and the CPU performs a predetermined calculation process. Thus, the shift amount and skew of the sub-scanning resist can be obtained. Further, in addition to the image position of the 25BK_T main scanning direction edge and the image position of the 25M_TR, 25C_TR, 25Y_TR main scanning direction edge, the image position of the 25BK_T inclined edge and the image position of the 25M_TR, 25C_TR, 25Y_TR inclined edge are obtained. When the CPU performs predetermined arithmetic processing, the magnification error in the main scanning direction and the registration deviation amount in the main scanning direction are obtained. Correction is performed based on this result. The procedure for detecting and correcting misalignment is as described with reference to FIG.
上記のように、本発明の実施例3では、カラー位置ずれ検知を、搬送方向に垂直か搬送方向に傾斜角を成す端部を有する黒色パターンを、搬送ベルト上に複数セット形成した後、搬送体の搬送方向に並列に間隔を空けて、搬送方向に垂直な直線部と、搬送方向に傾斜角を成す直線部を有する三角形状のカラーパターン列を複数セット形成し、黒色パターンとカラーパターンを検出して位置ずれを検知するので、転写ベルトや搬送ベルト上の傷や異物や表面の凹凸を、位置ずれ検知用パターンと誤認識しなくなり、低コストで安定して正確な位置ずれ検知ができる。 As described above, in the third embodiment of the present invention, color misregistration detection is performed after a plurality of black patterns having ends that are perpendicular to the conveyance direction or inclined at the conveyance direction are formed on the conveyance belt, and then conveyed. A plurality of triangular color pattern rows having a linear portion perpendicular to the conveying direction and a linear portion forming an inclination angle in the conveying direction are formed in parallel with the conveying direction of the body, and the black pattern and the color pattern are formed. Because it detects and detects misalignment, scratches, foreign matter, and surface irregularities on the transfer belt and conveyor belt are not mistakenly recognized as misalignment detection patterns, and stable and accurate misalignment detection can be achieved. .
本発明のカラー位置ずれ検知装置は、複数色を重ね合わせて可視化画像を得る電子写真方式のプリンタ等において、低コストで安定して正確に位置ずれ検知を行う装置として最適である。 The color misregistration detection apparatus of the present invention is optimal as an apparatus for detecting misregistration stably at low cost in an electrophotographic printer or the like that obtains a visualized image by superimposing a plurality of colors.
1・・・給紙トレイ、2・・・給紙ローラ、3・・・分離ローラ、4・・・用紙、5・・・ベルト、6・・・画像形成部、7・・・駆動ローラ、8・・・従動ローラ、9・・・感光体ドラム、10・・・帯電器、11・・・露光器、12・・・現像器、13・・・除電器、14・・・レーザ光、15・・・転写器、16・・・定着器、17・・・センサ、18・・・センサ、19・・・センサ、20・・・反射鏡、21・・・レーザーダイオード、22・・・光学系、23・・・発光部、24・・・受光部、25・・・位置ずれ検知用パターン(検知用マーク)、26・・・位置ずれ検知用パターン列、27・・・出力信号、28・・・検出タイミング、29・・・スレッシュライン、30・・・エッジ、32・・・フィルタ、33・・・A/D変換器、34・・・サンプリング制御部、35・・・FIFOメモリ、36・・・I/Oポート、37・・・データバス、38・・・CPU、39・・・RAM、40・・・ROM、41・・・発光量制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記基準色パターンの上に、この基準色パターンよりも主走査方向に大きな長さを有するブラック以外の複数のカラーの非基準色パターンを作成する、複数の非基準色作像手段と、
前記基準色パターンを、発光素子からの正反射光成分を受光素子で受光することにより検出し、前記非基準色パターンを、前記発光素子からの拡散反射光成分を前記受光素子で受光することにより検出する画像検知手段を備え、
前記基準色パターンは、前記画像検知手段の受光手段の正反射光が受光される領域と主走査方向の幅が略等しいことを特徴とするカラー位置ずれ検知装置。 Reference color image forming means for creating a black solid reference color pattern on the carrier,
On the reference color pattern, to create a plurality of non-reference color pattern of the color other than black with a large length in the main scanning direction than the reference color pattern, and a plurality of non-reference color image forming means,
The reference color pattern is detected by receiving a regular reflection light component from a light emitting element by a light receiving element, and the non-reference color pattern is detected by receiving a diffuse reflection light component from the light emitting element by the light receiving element. Image detecting means for detecting,
The color misregistration detection apparatus according to claim 1, wherein the reference color pattern has substantially the same width in the main scanning direction as an area where the regular reflection light of the light receiving means of the image detecting means is received.
前記検出レベルと所定のスレッシュラインとが交差した位置で前記基準色パターンと前記非基準色パターンのエッジを判断することを特徴とする請求項2に記載のカラー位置ずれ検知装置。 The image detecting means includes: a light emitting means for irradiating light on the transport body; and the light receiving means for receiving a reflected light from the transport body and outputting a signal.
The color misregistration detection apparatus according to claim 2 , wherein an edge of the reference color pattern and the non-reference color pattern is determined at a position where the detection level and a predetermined threshold line intersect.
In the region on the carrier on which the reference color pattern and the non-reference color pattern are formed, the width of the region in which the carrier surface is exposed is equal between the non-reference color pattern and the non-reference color pattern. The color misregistration detection apparatus according to claim 10.
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