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JP5009041B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP5009041B2
JP5009041B2 JP2007121139A JP2007121139A JP5009041B2 JP 5009041 B2 JP5009041 B2 JP 5009041B2 JP 2007121139 A JP2007121139 A JP 2007121139A JP 2007121139 A JP2007121139 A JP 2007121139A JP 5009041 B2 JP5009041 B2 JP 5009041B2
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color
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  • Color Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、書き込み画像の位置ずれを補正する機能を有する複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile having a function of correcting a positional deviation of a written image.

従来からカラーで画像形成を行う画像形成装置では、複数の基本色による画像を重ねあわせることによって、カラー画像を形成している。このため、各基本色による画像を精度よく記録媒体上に重ねあわせるため、各基本色による画像の位置を合わせる処理が必要となる。各基本色による画像の位置が合わないでずれることを位置ずれと称している。各基本色による画像に位置ずれが生じることにより、重ね合わされた画像には色ずれが発生する。この色ずれを防止するため、各基本色による位置ずれ検知用のマークを中間転写媒体などに形成し、このマークの位置を検知して、位置ずれが生じているか否かを検知する。位置ずれが生じている場合は、各基本色による画像の位置を補正することにより、色ずれを防止する技術が、例えば特許文献1で提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus that forms an image in color forms a color image by superimposing images of a plurality of basic colors. For this reason, in order to accurately superimpose the images of the respective basic colors on the recording medium, a process for aligning the positions of the images of the respective basic colors is required. The shift of the position of the image by each basic color without matching is referred to as a position shift. A positional shift occurs in the image of each basic color, so that a color shift occurs in the superimposed image. In order to prevent this color misregistration, a misregistration detection mark for each basic color is formed on an intermediate transfer medium or the like, and the position of this mark is detected to detect whether or not misregistration has occurred. For example, Patent Document 1 proposes a technique for preventing color misregistration by correcting the position of an image of each basic color when misregistration occurs.

この特許文献1には、精度よく感光体の回転速度変動の位相差を検知する技術で、安定して色ずれのない画像形成装置が提供できることが開示されている。
特開2005−077939号公報
This Patent Document 1 discloses that an image forming apparatus that can stably provide no color misregistration can be provided by a technique for accurately detecting a phase difference of a rotational speed variation of a photoreceptor.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-077939

しかし、前記特許文献1記載の技術ではエンド感光体の後方にトナーマークセンサがあったために、位置合わせ動作を開始し、センサ読取動作が完了するまで少なくとも4つの感光体+αの時間が必要であるという問題があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, since the toner mark sensor is located behind the end photoconductor, at least four photoconductors + α are required until the alignment operation is started and the sensor reading operation is completed. There was a problem.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、位置合わせ動作を開始し、センサ読取動作が完了するまでの時間を短縮することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to start the alignment operation and shorten the time until the sensor reading operation is completed.

前記目的を達成するため、本発明は、複数の像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写媒体として機能する無端ベルトあるいは前記トナー像が転写される記録紙の搬送を行う無端ベルトと、前記像担持体間の少なくとも1つに設けられ、前記像担持体上に形成され、前記無端ベルト上に転写された位置ずれ補正のためのテストパターンを検出する検出手段と、を備えた画像形成装置において、前記検出手段は、複数色のパターンが組み合わされたテストパターンを検出する第1の計測手段と、単色で形成されたテストパターンを検出し、前記テストパターンを作成した版の、前記テストパターンを転写した位置の絶対ずれ量を検出する第2の計測手段と、を含み、異なる像担持体間の副走査方向の異なる位置の主走査書き出し位置側に設けられ、2次転写位置を越えて一周し、再度前記検出手段位置へ到達した前記テストパターンを検出し、前記テストパターンの書き出し位置の読み取りを行い、前記第1の計測手段の計測結果に基づいて位置合わせを行ったときに、前記第2の計測手段によって検出された絶対ずれ量を保存し、以後、前記第2の計測手段を用いて位置合わせを行うときには、前記保存された絶対ずれ量を基準にして補正量を算出して位置合わせを行い、前記第2の計測手段で絶対ずれ量を計測する際、前記画像形成装置内部で画像形成に関わる信号から、位置合わせパターン読み取りまでの時間を計測し、基準とする時間と計測した時間との時間差から位置合わせに用いる補正量を算出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of image carriers and an endless belt that functions as an intermediate transfer medium to which a toner image formed on the image carrier is transferred or a recording on which the toner image is transferred. A test pattern for correcting misregistration , which is provided on at least one of an endless belt for conveying paper and the image carrier, is formed on the image carrier, and is transferred onto the endless belt is detected. In the image forming apparatus comprising: a detection unit ; the detection unit detects a test pattern formed of a single color; a first measurement unit that detects a test pattern in which patterns of a plurality of colors are combined; A second measuring means for detecting an absolute deviation amount of the position where the test pattern is transferred on the plate on which the pattern has been transferred, at different positions in the sub-scanning direction between different image carriers. The first measuring means is provided on the scanning writing position side, detects the test pattern that has made a round over the secondary transfer position, reaches the detection means position again, reads the test pattern writing position, and When the alignment is performed based on the measurement result, the absolute deviation amount detected by the second measurement unit is stored. After that, when the alignment is performed using the second measurement unit, the storage is performed. The alignment is performed by calculating the correction amount with reference to the absolute displacement amount, and when the absolute displacement amount is measured by the second measuring unit, the alignment is performed from the signal related to the image formation inside the image forming apparatus. The time until pattern reading is measured, and a correction amount used for alignment is calculated from the time difference between the reference time and the measured time .

なお、後述の実施形態では、像担持体は感光体ドラム14Y,14M,14C,14Kに、中間転写媒体は中間転写ベルト13に、テストパターンは符号150又は1dotラインL1に、検出手段はトナーマークセンサ(位置合わせセンサ)151又はラインセンサLSに、算出手段は制御部101に、それぞれ対応する。   In the embodiments described later, the image carrier is on the photosensitive drums 14Y, 14M, 14C and 14K, the intermediate transfer medium is on the intermediate transfer belt 13, the test pattern is on the reference numeral 150 or 1 dot line L1, and the detection means is a toner mark. The calculation means corresponds to the sensor (alignment sensor) 151 or the line sensor LS, and the calculation means corresponds to the control unit 101.

本発明によれば、より早く位置ずれデータの読み取りを終えることが可能となり、これにより位置合わせ動作を開始し、センサ読取動作が完了するまでの時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to finish the reading of the early displacement data Ri yo, thereby starting the alignment operation, it is possible to shorten the time until the sensor reading operation is completed.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態に係るタンデム型の画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。同図において、駆動ローラ11と従動ローラ12間には、無端状の中間転写ベルト13が掛け渡されている。中間転写ベルト13は、ポリイミドなどの合成樹脂で構成されている。   FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a tandem type image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, an endless intermediate transfer belt 13 is stretched between a driving roller 11 and a driven roller 12. The intermediate transfer belt 13 is made of a synthetic resin such as polyimide.

この中間転写ベルト13の上方には、該中間転写ベルト13の搬送方向に沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの感光体ドラム14Y、14M、14C、14Kが配設されている。中間転写ベルト13は、図1において時計回りに回転する。   Above the intermediate transfer belt 13, four photosensitive drums 14Y and 14M of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged along the conveyance direction of the intermediate transfer belt 13. , 14C, 14K are disposed. The intermediate transfer belt 13 rotates clockwise in FIG.

各感光体ドラム14Y、14M、14C、14Kの下部には中間転写ベルト13を挟んで一次転写装置15Y、15M、15C、15Kが設けられている。各感光体ドラム14Y、14M、14C、14Kの周囲には、それぞれ、感光体ドラムを除電する除電装置16Y、16M、16C、16K、感光体ドラムを帯電する帯電装置17Y、17M、17C、17K、感光体ドラム上の潜像を現像する現像装置18Y、18M、18C、18K、一次転写装置によって中間転写ベルト13に転写された後に残ったトナー像を清掃するクリーニング装置19Y、19M、19C、19Kが配置されている。   Primary transfer devices 15Y, 15M, 15C, and 15K are provided below the respective photosensitive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K with the intermediate transfer belt 13 interposed therebetween. Around the photosensitive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K, there are respectively neutralizing devices 16Y, 16M, 16C, and 16K that neutralize the photosensitive drums, and charging devices 17Y, 17M, 17C, and 17K that charge the photosensitive drums. Developing devices 18Y, 18M, 18C and 18K for developing the latent image on the photosensitive drum, and cleaning devices 19Y, 19M, 19C and 19K for cleaning the toner image remaining after being transferred to the intermediate transfer belt 13 by the primary transfer device. Has been placed.

中間転写ベルト13の下方には、二次転写ローラ対21が配設されている。この二次転写ローラ対21は、中間転写ベルト13上に形成されたトナー像を記録媒体である転写紙に転写する二次転写装置を構成する。中間転写ベルトは支持ローラ22により支持されている。この支持ローラ22と二次転写ローラ対21との間には、トナー画像を転写紙に転写した後に、中間転写ベルト13上に残留する残留トナーを除去するクリーニング装置23が設けられている。転写紙に転写されたトナー画像は、定着装置25により、転写紙に定着される。   A secondary transfer roller pair 21 is disposed below the intermediate transfer belt 13. The secondary transfer roller pair 21 constitutes a secondary transfer device that transfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 13 onto a transfer sheet as a recording medium. The intermediate transfer belt is supported by a support roller 22. A cleaning device 23 is provided between the support roller 22 and the secondary transfer roller pair 21 to remove residual toner remaining on the intermediate transfer belt 13 after the toner image is transferred onto the transfer paper. The toner image transferred to the transfer paper is fixed to the transfer paper by the fixing device 25.

感光体ドラム14Y、14M、14C、14Kの上方には、光ビーム走査装置30が配置されている。光ビーム走査装置30によって、感光体ドラム14Y、14M、14C、14K上にイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの単色の潜像が形成される。光ビームを照射する光源としてはLD、LED、EL等によるものが上げられる。これら潜像は、現像装置18Y、18M、18C、18Kによって顕像化される。これらの単色画像が順次中間転写ベルト13上に転写され、重ね合わせられることによって、カラー画像が形成される。中間転写ベルト13上に形成されたカラー画像は、二次転写ローラ対21において、転写紙に転写され、定着装置25において転写紙上に定着される。これらの構成は従来から公知であるので、詳細な構成や説明は省略する。   A light beam scanning device 30 is disposed above the photosensitive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K. The light beam scanning device 30 forms yellow, magenta, cyan, and black single-color latent images on the photosensitive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K. As a light source for irradiating a light beam, an LD, LED, EL or the like can be used. These latent images are visualized by the developing devices 18Y, 18M, 18C, and 18K. These single-color images are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 13 and superimposed to form a color image. The color image formed on the intermediate transfer belt 13 is transferred to the transfer paper by the secondary transfer roller pair 21 and fixed on the transfer paper by the fixing device 25. Since these configurations are conventionally known, detailed configurations and descriptions are omitted.

このタンデム方式は色ずれを発生させやすい為、中間転写ベルト、搬送ベルトといった中間媒体上に決まったテストパターンを転写し、位置合わせセンサで読み取って書込制御部へフィードバックして各色間の位置を合わせる制御を行う。   Since this tandem method is likely to cause color misregistration, a predetermined test pattern is transferred onto an intermediate medium such as an intermediate transfer belt and a conveyor belt, read by an alignment sensor, and fed back to a writing control unit to determine the position between each color. Control to match.

図2は位置合わせセンサ(トナーマークセンサ)を示す図である。図2(a)は拡散光センサ方式の場合を、図2(b)は正反射光センサ方式の場合をそれぞれ示している。位置合わせセンサ151として拡散光センサを用いる場合は、図2(a)に示すように、LDやLEDで構成された光源151aと、この光源151aからの光を位置合わせパターン150に照射し、反射光を受けない位置に配置した拡散光センサ151bで拡散光を検出する。また、正反射光センサを用いる場合は、図2(b)に示すように、位置合わせパターン150に反射した光源151aからの光を反射光センサ151cで検出するようにする。なお、前記光源151aと前記拡散光センサ151b、あるいは前記光源151aと前記反射光センサ15cをトナーマークセンサあるいはTMセンサとも称する。 FIG. 2 is a diagram showing an alignment sensor (toner mark sensor). FIG. 2A shows the case of the diffuse light sensor system, and FIG. 2B shows the case of the regular reflection light sensor system. When a diffused light sensor is used as the alignment sensor 151, as shown in FIG. 2A, a light source 151a composed of an LD or an LED and light from the light source 151a are applied to the alignment pattern 150 and reflected. The diffused light is detected by the diffused light sensor 151b arranged at a position not receiving light. When a regular reflection light sensor is used, the reflected light sensor 151c detects the light from the light source 151a reflected by the alignment pattern 150, as shown in FIG. Incidentally, the light source 151a and the diffused light sensor 151b, or referred to the reflected light sensor 15 1 c and the light source 151a with the toner mark sensor or TM sensor.

従来は前記トナーマークセンサの配置位置を、全ての感光体の下流後方としていた。   Conventionally, the arrangement position of the toner mark sensor is located downstream and downstream of all the photoconductors.

図3は位置合わせセンサ(トナーマークセンサ)と、感光体に書き込むべき画像データの流れと、それらを制御する制御部と、その周辺部の関係を示すブロック図である。図3において、制御部101はCPUあるいはその周辺ASICからなる。制御部101ではプリントコントローラ102から画像データを受けて、LDドライバ103へ1ライン毎か複数ラインか、ある一定のタイミングごとに画像データを変調して送信する。また、制御部101はある一定のタイミングでLDドライバ103へ画像データを送信せねばならず、制御部101に設定されたタイミングでLDドライバ103へ画像データを送信している。   FIG. 3 is a block diagram showing a relationship between an alignment sensor (toner mark sensor), a flow of image data to be written on the photosensitive member, a control unit for controlling them, and a peripheral part thereof. In FIG. 3, the control unit 101 includes a CPU or its peripheral ASIC. The control unit 101 receives image data from the print controller 102 and modulates and transmits the image data to the LD driver 103 for each line or a plurality of lines or at a certain timing. Further, the control unit 101 must transmit image data to the LD driver 103 at a certain timing, and transmits image data to the LD driver 103 at a timing set in the control unit 101.

そのタイミングはテストパターン(位置合わせ用)の検出データからフィードバックして機械自身が自動で設定する。すなわち、中間媒体(中間転写ベルト)13上に転写された位置合わせ用のパターン150を位置合わせセンサ(TMセンサ)151で読み取り、アナログ信号を制御部101へ送る。制御部101ではA/Dで量子化して位置ずれデータとし、あるいは平均化処理してアナログデータから精度の良い色ずれデータを求める。この計算処理部分はDSPや他のCPUを使用してもよい。この位置ずれデータを再び制御部101へフィードバックし、タイミングを再設定する。   The timing is automatically set by the machine itself by feeding back the detection data of the test pattern (for alignment). That is, the alignment pattern 150 transferred onto the intermediate medium (intermediate transfer belt) 13 is read by the alignment sensor (TM sensor) 151 and an analog signal is sent to the control unit 101. The control unit 101 quantizes the data by A / D to obtain misregistration data, or averages to obtain accurate color misregistration data from analog data. This calculation processing part may use a DSP or other CPU. This misalignment data is fed back to the control unit 101 again to reset the timing.

LDドライバ103は送信された画像形成信号どおりにLD31を駆動する。LD31により照射される光ビームを図示しないポリゴンミラーにより偏向し、感光体14上にスキャンして画像を形成する。また、(水平)同期センサ32によって1回あるいは特定のスキャンタイミングで同期をとっており、これによって一定のタイミングで画像を形成することができる。   The LD driver 103 drives the LD 31 according to the transmitted image forming signal. The light beam emitted from the LD 31 is deflected by a polygon mirror (not shown) and scanned on the photoconductor 14 to form an image. The (horizontal) synchronization sensor 32 is synchronized once or at a specific scan timing, so that an image can be formed at a constant timing.

本実施形態に係る画像形成装置はカラー画像形成装置であり、前述したように4色の基本色を重ね合わせて画像を形成するため、LDドライバ103は4色分有り、LDドライバ103によって駆動されるLD31、感光体14、同期センサ32もそれぞれ4色分独立して設けられている。   The image forming apparatus according to this embodiment is a color image forming apparatus. As described above, the LD driver 103 has four colors and is driven by the LD driver 103 in order to form an image by superimposing the four basic colors. The LD 31, the photoconductor 14, and the synchronization sensor 32 are also provided independently for four colors.

このようなタンデム方式のフルカラー機における色合わせ技術は従来から多く報告されているのでここでは詳しく説明しない。   Many color matching techniques in such a tandem full-color machine have been reported so far and will not be described in detail here.

図4は、中間転写ベルト13上に形成される位置合わせパターンの具体例を示す図である。同図(a)は主走査ずれ量検出用パターン、同図(b)は副走査ずれ量検出用パターンの一例である。これらのパターンは、前記正反射光用の位置合わせパターンであり、従来から用いられているものである。ここではC,M,Y,Kの4色を用いて描画しており、トナーマークセンサ151で読み取る。実際の読み取りはトナーで形成したパターンのエッジ部分を読み取っている。以下にずれ量の読み取り方を説明する。   FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the alignment pattern formed on the intermediate transfer belt 13. FIG. 9A shows an example of a main scanning deviation amount detection pattern, and FIG. 10B shows an example of a sub-scanning deviation amount detection pattern. These patterns are the alignment patterns for the regular reflection light and are conventionally used. Here, drawing is performed using four colors of C, M, Y, and K, and reading is performed by the toner mark sensor 151. In actual reading, an edge portion of a pattern formed with toner is read. The method for reading the deviation amount will be described below.

図4(a)に示されている同じ色の横線パターンと斜め線パターン間の長さ(ΔSc,ΔSk,ΔSy,ΔSm)を制御部101のタイマで計測し、時間を長さへ変換し、各々の長さを比較することによりずれ量の計算が可能となる。図4(b)の副走査補正パターンからは、図のようにΔFy,ΔFc,ΔFmが基準色Kからのずれとしてタイマで計測でき、これを長さに変換し、理想の長さと比較することによってずれ量を算出することができる。ここから各色の理想の距離からのずれ量を求め、各デバイスにフィードバックして色ずれを補正する。   The length (ΔSc, ΔSk, ΔSy, ΔSm) between the horizontal line pattern and the diagonal line pattern of the same color shown in FIG. 4A is measured by the timer of the control unit 101, and the time is converted into a length. The amount of deviation can be calculated by comparing the lengths. From the sub-scan correction pattern of FIG. 4B, ΔFy, ΔFc, ΔFm can be measured by the timer as deviations from the reference color K as shown in the figure, and this is converted into a length and compared with the ideal length. The shift amount can be calculated by From this, the amount of deviation of each color from the ideal distance is obtained and fed back to each device to correct the color deviation.

なお、この実施形態の説明として正反射用のセンサを用いて説明しているが、拡散光用のセンサを用いても良いし、その他の方式のセンサを用いても良いことは言うまでもない。また、これらのことはよく知られた技術であるので詳細な説明は省略する。   Although the description of this embodiment has been made using a regular reflection sensor, it goes without saying that a diffused light sensor or another type of sensor may be used. Further, since these are well-known techniques, a detailed description thereof will be omitted.

図5は本実施形態の実施例1に係る感光体ドラム、中間転写ベルト、及びトナーマークセンサの関係を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship among the photosensitive drum, the intermediate transfer belt, and the toner mark sensor according to Example 1 of the present embodiment.

実施例1では、図5から分かるように、像担持体である感光体ドラム14Y,14C,14M,14Kを4本並列に並べた構成で、隣り合う感光体ドラム14Cと感光体ドラム14Mの間にトナーマークセンサ(以下TMとも略す)が配置されている。手前から、フロント、センタ、リアと定義し、フロントからTM11,TM12,TM13と配置している。ここで、感光体はYCMKと銘打って4色分用意したが、複数本であれば何色分でもかまわない。TMセンサもフロント、センタ、リアと主走査方向にフロントからTM11,TM12,TM13と3つ配置しているが、色合わせ精度が保たれるのであれば、2つでも1つでも良い。あるいは、さらに多く、TM14、TM15・・・と配置しても良い。   In the first embodiment, as can be seen from FIG. 5, the four photosensitive drums 14Y, 14C, 14M, and 14K, which are image carriers, are arranged in parallel, and between the adjacent photosensitive drums 14C and 14M. In addition, a toner mark sensor (hereinafter also abbreviated as TM) is arranged. Front, center, and rear are defined from the front, and TM11, TM12, and TM13 are arranged from the front. Here, the four photoreceptors are prepared with the name YCMK, but any number of photoreceptors may be used as long as there are a plurality of photoreceptors. Three TM sensors, TM11, TM12, and TM13, are arranged from the front in the front, center, rear, and main scanning directions, but two or one may be used as long as the color matching accuracy is maintained. Or more, you may arrange | position with TM14, TM15 ....

本実施形態では、このようなTMセンサ151は従来のセンサよりも配置位置が上流に設定され、このことが本実施形態ひいては本発明の特徴となっている。   In the present embodiment, such a TM sensor 151 is set upstream of the conventional sensor, which is a feature of the present embodiment and the present invention.

図6は2色ずつ位置合わせパターンを形成し、読み取って位置ずれ補正を行う実施例1のテストパターンを示す図である。図6のように構成すると、感光体Y、感光体CでY色及びC色のパターンをそれぞれ形成し、中間転写ベルト13に転写したトナー像をTM11,12,13ですぐに読み取ることができる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a test pattern of Example 1 in which an alignment pattern is formed for each of two colors and read to correct misalignment. When configured as shown in FIG. 6, Y-color and C-color patterns are formed on the photoconductor Y and the photoconductor C, respectively, and the toner images transferred to the intermediate transfer belt 13 can be read immediately by the TMs 11, 12, and 13. .

また、感光体ドラム14Mと感光体ドラム14Kの間にTM21,TM22,TM23のようにセンサを配置しておけば、感光体ドラム14C、14Mで形成し、中間転写ベルト13に転写したトナー像を読み取ることができる。同様に感光体ドラム14Kの下流側に、TM31,TM32,TM33のようにセンサを配置すれば、感光体ドラム14M,14Kで形成したトナー像を素早く読み取ることができる。もちろんTM21,TM22,TM23のセンサで感光体ドラム14Y,14C,14Mで形成されたトナー像を読み取ってもよい。   Further, if a sensor is disposed between the photosensitive drum 14M and the photosensitive drum 14K, such as TM21, TM22, and TM23, the toner image formed by the photosensitive drums 14C and 14M and transferred to the intermediate transfer belt 13 is transferred. Can be read. Similarly, if sensors such as TM31, TM32, and TM33 are arranged on the downstream side of the photosensitive drum 14K, the toner images formed on the photosensitive drums 14M and 14K can be read quickly. Of course, the toner images formed on the photosensitive drums 14Y, 14C, and 14M may be read by the sensors TM21, TM22, and TM23.

このように位置合わせ用のパターンを形成し、トナーマークセンサTMで読み取る場合、TM11,TM12,TM13ではイエローYとシアンC間の色ずれΔCYを計測する。TM21,TM22,TM23ではマゼンタMとシアンC間の色ずれΔMCを計測する。TM31,TM32,TM33ではブラックKとマゼンタM間の色ずれΔKMを計測する。たとえばK色を基準とすると、ΔKMからKに対するMの色ずれが計測でき、ΔMCよりMに対するCの色ずれ量が計測できるので、結果としてKに対するCの色ずれ量が計測でき、ΔYCより同様にKに対するYの色ずれ量が計測できる。   When the alignment pattern is formed and read by the toner mark sensor TM, TM11, TM12, and TM13 measure the color shift ΔCY between yellow Y and cyan C. In TM21, TM22, and TM23, a color shift ΔMC between magenta M and cyan C is measured. In TM31, TM32, and TM33, a color shift ΔKM between black K and magenta M is measured. For example, when K color is used as a reference, M color shift from ΔKM to K can be measured, and C color shift amount from M can be measured from ΔMC. As a result, C color shift amount from K can be measured, and similarly from ΔYC. In addition, the amount of Y color shift relative to K can be measured.

基準色とするのはK色に限る必要はなく、この場合ではむしろ中央に配置されているCないしM色を基準としたほうが色合わせの精度はよくなる。また、本方式は主走査補正、副走査補正、スキュー制御、曲がり補正で実施可能である。このような制御を行うことにより、一枚目のプリント時位置合わせ(色合わせ)を行うときであっても、素早く色ずれ情報を取得することができる。   The reference color need not be limited to the K color. In this case, the accuracy of color matching is improved by using the C or M color arranged in the center as a reference. Further, this method can be implemented by main scanning correction, sub-scanning correction, skew control, and bending correction. By performing such control, it is possible to quickly acquire color misregistration information even when performing alignment (color alignment) during printing of the first sheet.

ずれ量は例えば下記のようにようにして求めることができる。
ここでは2色単位で計測された色ずれ量を、K色を基準としたときのY,M,C色のK色に対する色ずれ量に変換する。すなわち、TM31,TM32,TM33で読み取ったK色に対するM色のずれ量をΔKMとすると、ΔKMは、
ΔKM=K−M
となり、
M=K−ΔKM
で表される。ここで、TM21,TM22,TM23で読み取ったM色に対するC色のずれ量をΔMCとすると、ΔMCは、
ΔMC=M−C
=K−ΔKM−C
となる。これにより、
C=K−ΔKM−ΔMC
となることから、
ΔKC=K−C
=ΔMC+ΔKM
となる。
The deviation amount can be obtained as follows, for example.
Here, the color misregistration amount measured in units of two colors is converted into the color misregistration amounts for the K colors of Y, M, and C when the K color is used as a reference. That is, if the displacement amount of the M color with respect to the K color read by TM31, TM32, and TM33 is ΔKM, ΔKM is
ΔKM = KM
And
M = K-ΔKM
It is represented by Here, if the displacement amount of the C color with respect to the M color read by TM21, TM22, TM23 is ΔMC, ΔMC is
ΔMC = MC
= K-ΔKM-C
It becomes. This
C = K-ΔKM-ΔMC
Because
ΔKC = K−C
= ΔMC + ΔKM
It becomes.

一方、TM11,TM12,TM13で読み取ったCに対するYのずれ量をΔCYとすると、ΔCYは、
ΔCY=C−Y
=K−ΔKM−ΔMC−Y
となり、ΔKYは、
ΔKY=K−Y
=ΔCY+ΔKM+ΔMC
となり、すべての2色間の色ずれ量はK色を基準とした色ずれ量に変換できることが分かる。
On the other hand, if the amount of deviation of Y with respect to C read by TM11, TM12, and TM13 is ΔCY, ΔCY is
ΔCY = CY
= K-ΔKM-ΔMC-Y
And ΔKY is
ΔKY = KY
= ΔCY + ΔKM + ΔMC
Thus, it can be seen that the amount of color misregistration between all two colors can be converted to the amount of color misregistration based on the K color.

これによりK色を基準にして(K色は補正しない)他のY, C, M 色の色合わせを行うことができる。もちろん、K色でなく、中央付近にある、M色やC色を基準にして色合わせを行うこともできるし、Y色を基準にすることもできる。   This makes it possible to perform color matching of other Y, C, and M colors based on K color (K color is not corrected). Of course, color matching can be performed based on M and C colors near the center instead of K color, and Y color can also be used as a reference.

図7は従来例と本実施例における色ずれ量の計測のタイミングを示すタイミングチャートである。従来例は感光体ドラム最終色の下流にTMセンサを配置したもので、本実施例は図6に示した2色ごとに色ずれ量を計測する例である。両者ともパターンをスタートさせるためのスタートトリガ信号が入ったら順次パターン用のFGATEを生成していく。FGATEが生成されている間、その色の書込がリアルタイムに行われていることを示す。その下にそのパターンがTMセンサを通過する時間をゲートの形で示している。   FIG. 7 is a timing chart showing the timing of measuring the color misregistration amount in the conventional example and this embodiment. In the conventional example, a TM sensor is arranged downstream of the final color of the photosensitive drum, and this embodiment is an example in which the amount of color misregistration is measured for each of the two colors shown in FIG. In both cases, when a start trigger signal for starting a pattern is input, FGATEs for the pattern are sequentially generated. While FGATE is being generated, it indicates that the color is being written in real time. Below that, the time for the pattern to pass the TM sensor is shown in the form of a gate.

従来技術の例では作像順にY,C,M,Kとパターン150を重ね合わせてからTMセンサ151で読み取っている。これに対し、本実施例では、感光体ドラム14Cと14M間、14と14K間、14Kの下流側にTMセンサが配置されているため、2色ごとにパターン150を重ね合わせ、読み取ることができる。すなわち、パターン150をスタートさせるためのスタートトリガ信号が入ったら、すぐに三色分のパターン150のFGATEを生成し、その後対応するFGATEをもう1つ生成すればよい。その後、TMセンサ151でパターンを読み取る。 In the prior art example, Y, C, M , and K and the pattern 150 are overlapped in the order of image formation and then read by the TM sensor 151. In contrast, in this embodiment, between the photosensitive drum 14C and 14M, between 14 M and 14K, since the TM sensor downstream of the 14K are arranged, superimposed pattern 150 every two colors, to be read it can. That is, as soon as a start trigger signal for starting the pattern 150 is input, an FGATE of the pattern 150 for three colors may be immediately generated, and then another corresponding FGATE may be generated. Thereafter, the TM sensor 151 reads the pattern.

色ずれ量を計測した後は書き込みタイミングを再設定したり、駆動、書込デバイスの設定値を再設定したりする。このように、プリント前の位置合わせを行いながら、高速に1枚目のプリントを行うことができる。   After measuring the color misregistration amount, the writing timing is reset, or the setting values of the drive and writing devices are reset. In this way, the first print can be performed at high speed while positioning before printing.

図8は図7で用いた信号を生成する信号生成回路の回路構成を示すブロック図である。同図において、信号生成回路は前記制御部101、前記プリンタコントローラ102、及び各色毎に設けられたLD書き込み部104Y,104M,104C,104Kからなる。/スタートトリガ信号はプリント要求があるときにプリントコントローラ102から制御部101へ送信される。制御部101内で各LD書き込み部104Y,104M,104C,104Kのタイミングに合わせて順次/FGATE信号を生成する。位置合わせ用のテストパターンを形成するときも同様に、スタートトリガ信号を受けてから、各/FGATE信号を生成する。   FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of a signal generation circuit that generates the signal used in FIG. In the figure, the signal generation circuit comprises the control unit 101, the printer controller 102, and LD writing units 104Y, 104M, 104C, and 104K provided for each color. The start trigger signal is transmitted from the print controller 102 to the control unit 101 when there is a print request. In the control unit 101, / FGATE signals are sequentially generated in accordance with the timings of the LD writing units 104Y, 104M, 104C, and 104K. Similarly, when forming a test pattern for alignment, each / FGATE signal is generated after receiving a start trigger signal.

図9は本実施形態の実施例2に係る感光体ドラム、中間転写ベルト及びトナーマークセンサの関係を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship among the photosensitive drum, the intermediate transfer belt, and the toner mark sensor according to Example 2 of the present embodiment.

実施例2は、図5に示した実施例1に対してトナーマークセンサの数を減らした例である。すなわち、実施例2では、感光体ドラム14Cと14Mとの間のセンタにTM12を、感光体ドラム14Mと14Kとの間のセンタにTM22を、感光体ドラム14Kの下流側のフロント、センタ、リアにTM31,TM32,TM33をそれぞれ配置している。このような配置にしたときには、TM12で感光体ドラム14Cと14Y間の副走査ずれ量を検出し、TM22で感光体ドラム14Mと14C間の副走査ずれ量を検出し、TM31,TM32,TM33で感光体ドラム14Kと14Mの副走査ずれ量と、感光体ドラム14Y,14M,14C,14Kの主走査ずれ量を検出する。   The second embodiment is an example in which the number of toner mark sensors is reduced as compared with the first embodiment shown in FIG. That is, in the second embodiment, TM12 is provided at the center between the photoconductive drums 14C and 14M, TM22 is provided at the center between the photoconductive drums 14M and 14K, and the front, center, rear on the downstream side of the photoconductive drum 14K. TM31, TM32, and TM33 are arranged respectively. In such an arrangement, TM12 detects the sub-scanning deviation amount between the photosensitive drums 14C and 14Y, TM22 detects the sub-scanning deviation amount between the photosensitive drums 14M and 14C, and TM31, TM32, and TM33. A sub-scanning deviation amount between the photosensitive drums 14K and 14M and a main scanning deviation amount between the photosensitive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K are detected.

主走査と副走査を比較した場合、副走査は感光体ドラム駆動モータ、中間転写ベルト駆動モータ、2次転写駆動モータなど、各モータを精密に駆動しなければならず、課題も大きい。主走査はポリゴンスキャナモータで駆動されているのみで比較的制御しやすく、主走査の位置合わせ補正頻度は副走査よりも少なくてよい。そのため、実施例2の構成の場合、多くの場合では主走査補正を行わず、特にファーストプリント時にはTM12、TM22、TM31,TM32,TM33を用いて2色間の副走査ずれ量の算出補正のみを実行することによって、より短い時間で位置合わせを実行しつつ、プリントを実行することができる
このように本実施例2では、前述の実施例1と比較してトナーマークセンサ数を9個から5個へと減らすことが可能となり、コストダウンを図ることができる。
When the main scanning and the sub scanning are compared, the sub scanning needs to precisely drive each motor such as a photosensitive drum driving motor, an intermediate transfer belt driving motor, and a secondary transfer driving motor, and there are many problems. The main scan is driven by the polygon scanner motor and is relatively easy to control, and the alignment correction frequency of the main scan may be less than that of the sub-scan. Therefore, in the case of the configuration of the second embodiment, main scanning correction is not performed in many cases, and only the correction correction for calculating the sub-scanning deviation amount between two colors is performed using TM12, TM22, TM31, TM32, and TM33, particularly in the first print. By executing this, it is possible to execute printing while performing alignment in a shorter time. As described above, in the second embodiment, the number of toner mark sensors is reduced from nine to five compared to the first embodiment. It becomes possible to reduce to individual, and cost can be reduced.

図10は本実施形態の実施例3に係る感光体ドラム、中間転写ベルト及びトナーマークセンサの関係を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship among the photosensitive drum, the intermediate transfer belt, and the toner mark sensor according to Example 3 of the present embodiment.

実施例3は、トナーマークセンサの並びを変えて実施例2よりもさらにコストを抑えたものである。すなわち、実施例3では、感光体ドラム14Cと14Mとの間のセンタにTM12を、感光体ドラム14Mと14Kとの間のリアにTM23を、感光体ドラム14Kの下流側のフロントにTM31をそれぞれ配置している。このような配置にしたときには、TM12で感光体ドラム14Cと14Y間の副走査ずれ量を検出し、TM23で感光体ドラム14Mと14C間の副走査ずれ量を検出し、TM31で感光体ドラム14Kと14M間の副走査ずれ量を検出する。   In the third embodiment, the arrangement of the toner mark sensors is changed to further reduce the cost compared to the second embodiment. That is, in Example 3, TM12 is provided at the center between the photoconductive drums 14C and 14M, TM23 is provided at the rear between the photoconductive drums 14M and 14K, and TM31 is provided at the front downstream of the photoconductive drum 14K. It is arranged. In such an arrangement, TM12 detects the amount of sub-scanning deviation between the photosensitive drums 14C and 14Y, TM23 detects the amount of sub-scanning deviation between the photosensitive drums 14M and 14C, and TM31 detects the amount of sub-scanning deviation. And 14M are detected.

主走査のずれ量は全色組み合わせたパターンを作像し、転写した後、2次転写装置で転写せずパターンを下流に送り、ベルトクリーニング部でクリーニングせず一周し、再度センサ位置へ到達したパターンを読み取ることにより主走査位置のずれ量を検出する。この方式では主走査の読み取りに時間がかかるが、前述したように主走査の位置合わせ補正頻度は副走査よりも少なくてよいため、システムとして成り立つ。   As for the amount of deviation of the main scanning, after a pattern combining all colors is imaged and transferred, the pattern is not transferred by the secondary transfer device but sent to the downstream, and the belt cleaning unit goes around without cleaning and reaches the sensor position again. The amount of deviation of the main scanning position is detected by reading the pattern. In this method, it takes time to read the main scan. However, as described above, the alignment correction frequency of the main scan may be less than that of the sub-scan, so that the system is established.

このように本実施例3では、前述の実施例2と比較してトナーマークセンサ数を5個から3個へとさらに減らすことが可能となり、実施例2に対してさらにコストダウンを図ることができる。   As described above, in the third embodiment, the number of toner mark sensors can be further reduced from five to three as compared with the second embodiment described above, and the cost can be further reduced with respect to the second embodiment. it can.

図11は本実施形態の実施例4に係る感光体ドラム、中間転写ベルト及びトナーマークセンサの関係を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship among the photosensitive drum, the intermediate transfer belt, and the toner mark sensor according to Example 4 of the present embodiment.

実施例4はトナーマークセンサの並びを実施例2から変更し、書き出し位置の補正ができるようにしたものである。すなわち、実施例4では、感光体ドラム14Cと14Mとの間のフロントTM11を、感光体ドラム14Mと14Kとの間のフロントリアにTM21を、感光体ドラム14Kの下流側のフロント、センタ、リアにTM31,TM32,T33を配置している。このように配置したときには、TM11で感光体ドラム14Cと14Y間の副走査ずれ量を検出し、TM21で感光体ドラム14Mと14Cの副走査ずれ量を検出し、TM31,TM32,TM33で感光体ドラム14Kと14Mの副走査ずれ量とYMCKの各感光体ドラム14間の主走査ずれ量を検出する。   In the fourth embodiment, the arrangement of the toner mark sensors is changed from the second embodiment so that the writing position can be corrected. That is, in Example 4, the front TM11 between the photoconductive drums 14C and 14M, the TM21 at the front rear between the photoconductive drums 14M and 14K, and the front, center, rear on the downstream side of the photoconductive drum 14K. TM31, TM32, and T33 are arranged in the circuit. In this arrangement, TM11 detects the sub-scanning deviation between the photoconductor drums 14C and 14Y, TM21 detects the sub-scanning deviation between the photoconductor drums 14M and 14C, and TM31, TM32, and TM33 detect the photoconductor. A sub-scanning deviation amount between the drums 14K and 14M and a main scanning deviation amount between the YMCK photosensitive drums 14 are detected.

また、TM11,TM21,TM31を用いることによって2色単位の主走査書き出し位置補正を行うことができる。主走査全体倍率があっていれば、主走査書き出し位置を合わせることによって各版の色ずれを補正することができる。   Further, by using TM11, TM21, and TM31, it is possible to perform main-scan writing position correction in units of two colors. If there is a main scanning overall magnification, the color shift of each plate can be corrected by matching the main scanning writing position.

このように本実施例4では、前述の実施例2と比較して書き出し位置の補正が可能であることから、主走査の位置合わせをより有利に行うことができる。   As described above, in the fourth embodiment, since the writing start position can be corrected as compared with the second embodiment described above, the alignment of the main scanning can be performed more advantageously.

図12は本実施形態の実施例5に係る感光体ドラム、中間転写ベルト及びトナーマークセンサの関係を示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship among the photosensitive drum, the intermediate transfer belt, and the toner mark sensor according to Example 5 of the present embodiment.

実施例5は各感光体ドラム14Y,14M,14C,14Kの下流側直後のフロント、センタ、リアにそれぞれトナーマークセンサTM01〜TM33を配置した例である。この実施例は副走査ずれ量を検出するもので、テストパターンとしては図4(b)のパターンが形成される。この例では、感光体ドラム14Y,14M,14C,14Kにレーザ書き込みを行い、作像されたトナー像からなるテストパターンが作像されてから最も短期間で位置合わせセンサ(トナーマークセンサ)によって読み取るものである。この構成は、各感光体ドラム14Y,14M,14C,14Kから中間転写ベルト13へ転写されたテストパターン150をトナーマークセンサですぐに読み取るというものである。   The fifth embodiment is an example in which toner mark sensors TM01 to TM33 are arranged at the front, center, and rear immediately after the downstream side of each of the photosensitive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K. In this embodiment, the amount of sub-scanning deviation is detected, and the pattern shown in FIG. 4B is formed as a test pattern. In this example, laser writing is performed on the photosensitive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K, and the test pattern including the formed toner image is formed and read by the alignment sensor (toner mark sensor) in the shortest period. Is. In this configuration, the test pattern 150 transferred from the photosensitive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K to the intermediate transfer belt 13 is immediately read by the toner mark sensor.

この図12の例では、テストパターンは図4(b)の副走査補正パターン150のパターンで色は単色で構成する。パターンは1本でも良いが、複数本形成した場合には、複数本の検出結果を平均化したデータを位置ずれ補正データに使用する。また、感光体ドラム14Y,14M,14C,14Kから中間転写ベルト13へトナー像を転写するとき、あまり位置がずれないようであれば、各感光体ドラム14Y,14M,14C,14K上にトナーマークセンサTMを配置して位置ずれ量を読み取っても良い。なお、後述するが、ラインセンサを使用する場合には
図13は、図12のようにトナーマークセンサを配置し、このトナーマークセンサを使用したときの検出タイミングを示すタイミングチャートである。この例では、トナーマークセンサは前述のように副走査方向の位置補正に使用される。このタイミングチャートから分かるように、図12の例では、スタートトリガ信号により、各色の/FGATEがアサートする。この/FGATE信号がアサートしている期間に副走査ずれ量補正用のテストパターンを形成する。そして、前記/FGATE信号がネゲートしてから位置合わせパターンを読み取るまでの時間をタイマで計測する。このため、前述の2色間の位置合わせ時に/FGATEネゲートからパターンの読み取りまでの時間を計測し、制御部101に接続された図示しないメモリに保存しておく。
In the example of FIG. 12, the test pattern is the pattern of the sub-scanning correction pattern 150 of FIG. One pattern may be used, but when a plurality of patterns are formed, data obtained by averaging a plurality of detection results is used as the positional deviation correction data. Further, when the toner image is transferred from the photoconductive drums 14Y, 14M, 14C, and 14K to the intermediate transfer belt 13, if the position does not shift so much, a toner mark is formed on each photoconductive drum 14Y, 14M, 14C, and 14K. The sensor TM may be arranged to read the positional deviation amount. As will be described later, when the line sensor is used, FIG. 13 is a timing chart showing the detection timing when the toner mark sensor is arranged as shown in FIG. 12 and this toner mark sensor is used. In this example, the toner mark sensor is used for position correction in the sub-scanning direction as described above. As can be seen from this timing chart, in the example of FIG. 12, / FGATE of each color is asserted by the start trigger signal. A test pattern for correcting the sub-scanning deviation is formed during the period when the / FGATE signal is asserted. Then, a time from when the / FGATE signal is negated to when the alignment pattern is read is measured by a timer. Therefore, the time from the / FGATE negation to the pattern reading is measured at the time of alignment between the two colors described above, and is stored in a memory (not shown) connected to the control unit 101.

一方、主走査の絶対位置の検出についてはラインセンサをトナーマークセンサとして使用する。図14は主走査方向の絶対位置の検出構成を示す図である。主走査方向の絶対位置を検出する場合、縦1dotラインL1を作像して中間転写ベルト13に転写し、中間転写ベルト13に転写されたパターンをCCD、CMOS等で構成されたラインセンサLSを用いて主走査位置を読み取る。ラインセンサLSはトナーマークセンサ151と同等の位置に配置する。ラインセンサLSは画像の1dotが検出できる程度の検出部を一列に並べたもので、上記のようなパターンの位置を読み取ることができる。光量が不足するときは、LED、ランプなどの光源を用いて、反射光あるいは拡散光を読み取る。   On the other hand, a line sensor is used as a toner mark sensor for detecting the absolute position of main scanning. FIG. 14 is a diagram showing a configuration for detecting an absolute position in the main scanning direction. When detecting the absolute position in the main scanning direction, the vertical 1 dot line L1 is imaged and transferred to the intermediate transfer belt 13, and the pattern transferred to the intermediate transfer belt 13 is transferred to a line sensor LS composed of a CCD, CMOS, or the like. To read the main scanning position. The line sensor LS is disposed at the same position as the toner mark sensor 151. The line sensor LS has a row of detectors that can detect 1 dot of an image, and can read the position of the pattern as described above. When the amount of light is insufficient, reflected light or diffused light is read using a light source such as an LED or a lamp.

図15は第2の検出手段によって位置ずれ量を検出(計測)するときの処理手順を示すフローチャートで、同図(a)は主走査及び副走査位置の絶対位置の基準値を検出する手順を、同図(b)は第2の検出手段による位置合わせ補正の処理手順をそれぞれ示す。すなわち、図15のフローチャートでは、第1の検出手段(複数色のパターンを使用して位置ずれ量を検出)の検出動作に同期して第2の検出手段(単色のパターンを使用して位置ずれ量を検出)による検出動作を示している。   FIG. 15 is a flowchart showing a processing procedure for detecting (measuring) the amount of misalignment by the second detection means, and FIG. FIG. 5B shows a processing procedure for alignment correction by the second detection means. That is, in the flowchart of FIG. 15, the second detection means (single color pattern is used to detect positional deviation) in synchronization with the detection operation of the first detection means (detects the amount of positional deviation using a plurality of color patterns). The detection operation by detecting the amount) is shown.

図15(a)のフローチャートでは、主走査及び副走査位置の絶対位置の基準値を検出するが、主走査位置についてはラインセンサLSを第2の検出手段として使用し、副走査位置についてはトナーマークセンサ151を第1の検出手段として使用する。まず、図2に示したようなトナーマークセンサ(第1の検出手段)151により、2色単位のずれ量を検出して位置合わせ補正を行う。あるいは4色単位(YMCK 4色を使用するフルカラー機)でずれ量を検出し、位置合わせ補正を行う(ステップS101)。次いで、副走査方向については、FGATEネゲートからトナーマークセンサ151によるパターン検出までの時間を制御部101でタイマ計測し、長さに変換する。一方、主走査方向については図14に示したようなラインセンサLSを用い、1dotパターンL1を用いて主走査絶対位置を検出する(ステップS102)。そして、検出した主走査、及び副走査絶対位置を基準値としてメモリに保存する(ステップS103)。   In the flowchart of FIG. 15A, the reference value of the absolute position of the main scanning position and the sub-scanning position is detected. For the main scanning position, the line sensor LS is used as the second detection unit, and for the sub-scanning position, the toner is used. The mark sensor 151 is used as the first detection means. First, a toner mark sensor (first detection means) 151 as shown in FIG. Alternatively, the shift amount is detected in units of four colors (full color machine using four colors of YMCK), and alignment correction is performed (step S101). Next, in the sub-scanning direction, the time from the FGATE negate to the pattern detection by the toner mark sensor 151 is measured by the control unit 101 and converted into a length. On the other hand, in the main scanning direction, the line sensor LS as shown in FIG. 14 is used, and the main scanning absolute position is detected using the 1 dot pattern L1 (step S102). Then, the detected main scanning and sub-scanning absolute positions are stored in the memory as reference values (step S103).

また、作像枚数あるいは環境データをトリガにして実行されるラインセンサLSによる位置合わせ補正は以下のようにして行われる。   Further, the alignment correction by the line sensor LS, which is executed by using the number of formed images or environmental data as a trigger, is performed as follows.

先ず、ステップS103で記憶したメモリから基準となる主走査方向及び副走査方向の各絶対位置をロードする(ステップS201)。次いで、副走査方向については、FGATEネゲートからTMセンサ151によるパターン検出までの時間を制御部101でタイマ計測し、長さに変換する。主走査方向については、TMセンサとしてラインセンサLSを用い、1dotパターンを用いて主走査絶対位置を検出する(ステップS202)。ロードした絶対基準値位置データと、検出した絶対位置データを比較して補正量を算出し(ステップS203)、最後に補正量を制御部101に設定する(ステップS204)。なお、作像枚数はプリントコントローラ102によって管理され、環境データは例えば画像形成装置内の雰囲気温度、中間転写ベルト近傍の温度、あるいは雰囲気湿度を図示しない温度センサあるいは湿度センサによって取得し、例えば温度や湿度が所定の閾値を越えた場合に、位置合わせ補正が実行される。   First, each absolute position in the main scanning direction and the sub-scanning direction serving as a reference is loaded from the memory stored in step S103 (step S201). Next, in the sub-scanning direction, the control unit 101 measures the time from the FGATE negate to the pattern detection by the TM sensor 151 and converts it to a length. For the main scanning direction, the line sensor LS is used as the TM sensor, and the main scanning absolute position is detected using a 1 dot pattern (step S202). The loaded absolute reference value position data is compared with the detected absolute position data to calculate a correction amount (step S203), and finally the correction amount is set in the control unit 101 (step S204). Note that the number of image formations is managed by the print controller 102, and environmental data is obtained by, for example, the ambient temperature in the image forming apparatus, the temperature in the vicinity of the intermediate transfer belt, or the ambient humidity by a temperature sensor or humidity sensor (not shown). When the humidity exceeds a predetermined threshold value, alignment correction is executed.

このようにして第1の検出手段に同期して第2の検出手段を実行し、絶対位置の基準値を取得することができる。   In this manner, the second detection means is executed in synchronization with the first detection means, and the absolute position reference value can be obtained.

図12の変形例として図16に示すような構成をとることもできる。図16は図12に示したトナーマークセンサ151の一部をラインセンサLSに変更し、ラインセンサLSで主走査絶対位置を検出するための構成を示す図である。同図から分かるように、この変形例では、図12におけるTM01,TM03,TM11,TM13,TM21,TM23をラインセンサLSに変更している。この例では、ブラックK色は基準色であるという設定であり、ブラックK色へ各色合わせ込むため、ブラックK用のトナーマークセンサは変更していない。また、この位置のトナーマークセンサTM31,TM32,TM33は、従来から設置されているものである。この構成では主走査方向及び副走査方向についてラインセンサLSを使用した補正が可能である。当然、ラインセンサLSを使用する箇所のパターンは図14に示す1dotパターンL1であり、トナーマークセンサTM02,TM12,TM22,TM31,TM32,TM33の位置のテストパターンは図4(b)における副走査補正パターン150である。   As a modification of FIG. 12, a configuration as shown in FIG. 16 can be adopted. FIG. 16 is a diagram showing a configuration for changing a part of the toner mark sensor 151 shown in FIG. 12 to the line sensor LS and detecting the main scanning absolute position by the line sensor LS. As can be seen from the figure, in this modification, TM01, TM03, TM11, TM13, TM21, and TM23 in FIG. 12 are changed to line sensors LS. In this example, the setting is that the black K color is the reference color, and since the respective colors are matched with the black K color, the black K toner mark sensor is not changed. Further, the toner mark sensors TM31, TM32, and TM33 at this position are conventionally installed. In this configuration, correction using the line sensor LS is possible in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Naturally, the pattern of the location where the line sensor LS is used is the 1 dot pattern L1 shown in FIG. 14, and the test pattern at the positions of the toner mark sensors TM02, TM12, TM22, TM31, TM32, TM33 is the sub-scan in FIG. This is a correction pattern 150.

図17は図16のさらなる変形例である。図17の例は、図16におけるTM01,TM03,TM11,TM13,TM21,TM23を削除し、TM02,TM12,TM22,TM31,TM32,TM33によって副走査補正パターン150を検出するもので、主走査方向の絶対位置補正を行わず、副走査方向の絶対位置補正のみを行うときに、このような構成をとることができる。なお、TM02,TM12,TM22を書き出し位置側に配置して、主走査の書き出し位置補正を行うように構成することもできる。主走査方向のずれは光走査の書き出しタイミングの補正で精度良く対処できるが、副走査方向の位置ずれについては、モータの回転精度、ローラの径精度、軸受けとローラ間のガタ、中間転写ベルトの伸縮量などの複合的な誤差によって精度を出すのが難しいことから、副走査方向について各色毎に行うようにしている。このように主走査方向の絶対位置検出機能を省くことにより、さらにコストダウンを図ることができる。   FIG. 17 is a further modification of FIG. In the example of FIG. 17, TM01, TM03, TM11, TM13, TM21, and TM23 in FIG. 16 are deleted, and the sub-scan correction pattern 150 is detected by TM02, TM12, TM22, TM31, TM32, and TM33. Such a configuration can be adopted when only absolute position correction in the sub-scanning direction is performed without performing absolute position correction. In addition, TM02, TM12, and TM22 may be arranged on the writing position side so that the main scanning writing position is corrected. Deviations in the main scanning direction can be accurately handled by correcting the write timing of optical scanning, but positional deviations in the sub-scanning direction are related to motor rotation accuracy, roller diameter accuracy, backlash between the bearings and rollers, and the intermediate transfer belt. Since it is difficult to obtain accuracy due to complex errors such as the amount of expansion and contraction, it is performed for each color in the sub-scanning direction. Thus, by omitting the absolute position detection function in the main scanning direction, the cost can be further reduced.

以上のように本実施形態によれば、
1)位置合わせ動作を開始し、センサ読取動作が完了するまでの時間を短縮することができる。
2)印刷前に位置合わせ制御を実行しても、より速いファーストプリントを実現することができる。
3)感光体ドラム間に少なくとも1つ配置されたセンサは従来センサよりずっと上流に配置されているため、より早く位置ずれデータの読み取りを終えることができる。
4)これらを複合した結果、ファーストプリントが速く、位置ずれもないカラー画像形成装置を提供することができる。
等の効果を奏する。
As described above, according to this embodiment,
1) The time required to start the alignment operation and complete the sensor reading operation can be shortened.
2) Faster first printing can be realized even if alignment control is executed before printing.
3) Since at least one sensor disposed between the photosensitive drums is disposed far upstream from the conventional sensor, reading of the displacement data can be completed earlier.
4) As a result of combining these, it is possible to provide a color image forming apparatus in which the first print is fast and there is no positional deviation.
There are effects such as.

本発明の実施形態に係るタンデム型の画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a tandem type image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 位置合わせセンサ(トナーマークセンサ)を示す図である。It is a figure which shows the alignment sensor (toner mark sensor). 位置合わせセンサ(トナーマークセンサ)、感光体に書き込むべき画像データの流れ、それらを制御する制御部、及び前記制御部の周辺部の関係を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a relationship between an alignment sensor (toner mark sensor), a flow of image data to be written on a photoconductor, a control unit that controls them, and a peripheral part of the control unit. 中間転写ベルト上に形成される位置合わせパターンの具体例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of an alignment pattern formed on an intermediate transfer belt. 本実施形態の実施例1に係る感光体ドラム、中間転写ベルト、及びトナーマークセンサの関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship among a photosensitive drum, an intermediate transfer belt, and a toner mark sensor according to Example 1 of the present embodiment. 2色ずつ位置合わせパターンを形成し、読み取って位置ずれ補正を行う実施例1のテストパターンを示す図である。It is a figure which shows the test pattern of Example 1 which forms the alignment pattern for every 2 colors, reads and performs position shift correction. 従来例と実施例1における色ずれ量の計測のタイミングを示すタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating timings of measurement of color misregistration amounts in a conventional example and Example 1. 図7で用いた信号を生成する信号生成回路の回路構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a signal generation circuit that generates a signal used in FIG. 7. 実施例2に係る感光体ドラム、中間転写ベルト及びトナーマークセンサの関係を示す図である。6 is a diagram illustrating a relationship among a photosensitive drum, an intermediate transfer belt, and a toner mark sensor according to Embodiment 2. FIG. 実施例3に係る感光体ドラム、中間転写ベルト及びトナーマークセンサの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship among a photosensitive drum, an intermediate transfer belt, and a toner mark sensor according to a third embodiment. 実施例4に係る感光体ドラム、中間転写ベルト及びトナーマークセンサの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship among a photosensitive drum, an intermediate transfer belt, and a toner mark sensor according to a fourth embodiment. 実施例5に係る感光体ドラム、中間転写ベルト及びトナーマークセンサの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship among a photosensitive drum, an intermediate transfer belt, and a toner mark sensor according to a fifth embodiment. 図12のようにトナーマークセンサを配置し、このトナーマークセンサを使用したときの検出タイミングを示すタイミングチャートである。13 is a timing chart showing detection timing when a toner mark sensor is arranged as shown in FIG. 12 and this toner mark sensor is used. 主走査方向の絶対位置の検出構成を示す図である。It is a figure which shows the detection structure of the absolute position of a main scanning direction. 第2の検出手段によって位置ずれ量を検出(計測)するときの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence when detecting the amount of position shifts by the 2nd detection means (measurement). 図12に示したトナーマークセンサの一部をラインセンサに変更し、ラインセンサで主走査絶対位置を検出するための構成を示す図である。It is a figure which shows the structure for changing a part of toner mark sensor shown in FIG. 12 into a line sensor, and detecting a main scanning absolute position with a line sensor. 図16の変形例で、図16におけるTM01,TM03,TM11,TM13,TM21,TM23を削除し、他のTMによって副走査補正パターンを検出するもの構成を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a configuration in which TM01, TM03, TM11, TM13, TM21, and TM23 in FIG. 16 are deleted and a sub-scan correction pattern is detected by another TM in the modification of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

13 中間転写ベルト
14Y、14M、14C、14K、感光体ドラム
15Y、15M、15C、15K 一次転写装置
18Y、18M、18C、18K 現像装置
21 二次転写装置
30 光ビーム走査装置
31 LD
101 制御部
102 プリントコントローラ
103 LDドライバ
114 LD
150 テストパターン
151,TM トナーマークセンサ
L1 1dotパターン
LS ラインセンサ
13 Intermediate transfer belt 14Y, 14M, 14C, 14K, Photosensitive drum 15Y, 15M, 15C, 15K Primary transfer device 18Y, 18M, 18C, 18K Developing device 21 Secondary transfer device 30 Light beam scanning device 31 LD
101 Control Unit 102 Print Controller 103 LD Driver 114 LD
150 test pattern 151, TM toner mark sensor L1 1 dot pattern LS line sensor

Claims (7)

複数の像担持体と、
前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写媒体として機能する無端ベルトあるいは前記トナー像が転写される記録紙の搬送を行う無端ベルトと、
前記像担持体間の少なくとも1つに設けられ、前記像担持体上に形成され、前記無端ベルト上に転写された位置ずれ補正のためのテストパターンを検出する検出手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記検出手段は、
複数色のパターンが組み合わされたテストパターンを検出する第1の計測手段と、
単色で形成されたテストパターンを検出し、前記テストパターンを作成した版の、前記テストパターンを転写した位置の絶対ずれ量を検出する第2の計測手段と、
を含み、
異なる像担持体間の副走査方向の異なる位置の主走査書き出し位置側に設けられ、2次転写位置を越えて一周し、再度前記検出手段位置へ到達した前記テストパターンを検出し、前記テストパターンの書き出し位置の読み取りを行い、
前記第1の計測手段の計測結果に基づいて位置合わせを行ったときに、前記第2の計測手段によって検出された絶対ずれ量を保存し、以後、前記第2の計測手段を用いて位置合わせを行うときには、前記保存された絶対ずれ量を基準にして補正量を算出して位置合わせを行い、
前記第2の計測手段で絶対ずれ量を計測する際、前記画像形成装置内部で画像形成に関わる信号から、位置合わせパターン読み取りまでの時間を計測し、基準とする時間と計測した時間との時間差から位置合わせに用いる補正量を算出すること
を特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers;
An endless belt that functions as an intermediate transfer medium to which a toner image formed on the image carrier is transferred, or an endless belt that conveys a recording paper to which the toner image is transferred;
Detecting means provided on at least one of the image carriers, formed on the image carrier, and detecting a test pattern for correcting misregistration transferred onto the endless belt;
In an image forming apparatus comprising:
The detection means includes
First measurement means for detecting a test pattern in which patterns of a plurality of colors are combined;
A second measuring means for detecting a test pattern formed in a single color and detecting an absolute deviation amount of a position where the test pattern is transferred on a plate on which the test pattern is created;
Including
The test pattern is provided on the main scanning writing position side at different positions in the sub-scanning direction between different image carriers, and detects the test pattern that has made a round over the secondary transfer position and has reached the detection means position again. Read the export position of
When alignment is performed based on the measurement result of the first measurement unit, the absolute deviation amount detected by the second measurement unit is stored, and thereafter, the alignment is performed using the second measurement unit. When performing the adjustment, the correction amount is calculated based on the stored absolute deviation amount, and the alignment is performed.
When the absolute deviation amount is measured by the second measuring unit, the time from the signal related to image formation in the image forming apparatus to the reading of the alignment pattern is measured, and the time difference between the reference time and the measured time is measured. An image forming apparatus, wherein a correction amount used for alignment is calculated from the image forming apparatus.
請求項1記載の画像形成装置において、
前記画像形成に関わる信号が画像の垂直同期信号であること
を特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus characterized in that the signal related to image formation is an image vertical synchronization signal .
請求項1又は2記載の画像形成装置において、
前記第2の計測手段は、ラインセンサによって絶対位置ずれ量の計測を行うこと
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the second measuring unit measures an absolute positional deviation amount by a line sensor .
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記第1の計測手段により位置合わせを行った際に基準値として記憶した主走査及び副走査絶対位置を、前記第2の計測手段で再取得して補正量を算出すること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An image in which the main scanning and sub-scanning absolute positions stored as reference values when alignment is performed by the first measuring unit is re-acquired by the second measuring unit and a correction amount is calculated. Forming equipment.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記第2の計測手段による色ずれの補正は作像枚数に基づいて行われること
を特徴とする画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the color misregistration correction by the second measuring unit is performed based on the number of image forming sheets .
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記第2の計測手段による色ずれの補正は環境データに基づいて行われること
を特徴とする画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the color misregistration correction by the second measuring unit is performed based on environmental data .
請求項6に記載の画像形成装置において、
前記環境データは温度又は湿度であること
を特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6 .
The image forming apparatus, wherein the environmental data is temperature or humidity .
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