JP2012107940A - カラー画像位置検出装置及びそれを備えたカラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で適正なカラー画像の位置検出ができるカラー画像位置検出装置を提供する。
【解決手段】用紙１２上の直交方向画像補正パターン１０と斜め方向画像補正パターン１１を検出するカラー画像位置検出装置であって、１つの共用緑色光源３と、それを中間にして一方側に設けられた第１の赤色光源２ａと、他方側に設けられた第１の青色光源４ａを用紙１２の搬送方向に対して直交する方向に配置した第１の検出グループ３６と、共用緑色光源３を中間にして一方側に設けられた第２の赤色光源２ｂと、他方側に設けられて第２の青色光源４ｂを用紙１２の搬送方向に対して斜め方向に配置した第２の検出グループ３９と、各光源からの反射光を受光する受光素子５ａ，５ｂとを１つの光源ホルダ１に設置したことを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、インクジェット式カラープリンタや電子写真式カラープリンタなどのカラー画像形成装置に付設されるカラー画像位置検出装置に関するものである。

近年、カラー画像形成装置には高印刷速度及び高画質が求められており、これらの要求を実現するに当り、実際に用紙上に印刷された画像補正パターンを光学的に読み取り、その読み取り結果に基づいて画像の位置ずれ及び色ずれをチェックするカラー画像位置検出装置が必要である。また、そのカラー画像位置検出装置も、高印刷速度に適したものが要求される。

下記特許文献1には、カラー画像形成装置において、画像補正パターンの位置ずれを検出するため、画像補正パターンの色に対応して光源として複数種類の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を備えたカラー画像位置検出装置を備えることが提案されている。

図１８は、このカラー画像位置検出装置の概略構成図である。カラー画像位置検出装置１００の光源として、青色ＬＥＤ１０１と赤色ＬＥＤ１０２が用いられ、それらが受光素子１０３の両側に配置されている。一方、用紙１０４上には、それの搬送方向（矢印参照）に対して直交する方向に画像補正パターン１０５が印刷されている。

この図に示すように、前記青色ＬＥＤ１０１と受光素子１０３と赤色ＬＥＤ１０２は、用紙１０４上に印刷された画像補正パターン１０５の長手方向に沿って配置されている。従ってこのカラー画像位置検出装置１００は、用紙１０４の搬送方向に対して直交する方向に印刷された画像補正パターン１０５を検出するものである。

前述の従来提案されたカラー画像位置検出装置は、用紙の搬送方向に対して直交する方向に用紙上印刷された画像補正パターンを検出するものであり、そのため、用紙の搬送方向に対して斜め方向に用紙上印刷された画像補正パターンは検出することが難しく、適正な画像位置補正ができないという問題がある。

本発明の目的は、このような従来の問題点を解決し、適正なカラー画像の位置検出ができるとともに、小型化が図れるカラー画像位置検出装置及びそれを備えたカラー画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
被記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に延びた直交方向画像補正パターンと、前記被記録媒体の搬送方向に対して斜め方向に延びた斜め方向画像補正パターンを、前記被記録媒体上に当該被記録媒体の搬送方向に沿ってそれぞれ形成し、前記直交方向画像補正パターンならびに斜め方向画像補正パターンを検出するカラー画像位置検出装置であって、
所定の位置に設けられて緑色の光を発光する１つの共用緑色光源と、その緑色光源を中間にして一方側に設けられて赤色の光を発光する第１の赤色光源と、前記緑色光源を中間にして他方側に設けられて青色の光を発光する第１の青色光源とを、被記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に配置し、
前記緑色光源は前記被記録媒体上の照射・反射点に対して垂直方向に配置され、前記第１の赤色光源と第１の青色光源は前記被記録媒体上の前記照射・反射点に対して角度を付けて配置された第１の検出グループと、
前記１つの共用緑色光源と、その緑色光源を中間にして一方側に設けられて赤色の光を発光する第２の赤色光源と、前記緑色光源を中間にして他方側に設けられて青色の光を発光する第２の青色光源とを、被記録媒体の搬送方向に対して斜め方向に配置し、
前記第２の赤光源と第２の青色光源は前記被記録媒体上の照射・反射点に対して角度を付けて配置された第２の検出グループと、
前記各光源からの反射光を受光するように前記被記録媒体上の照射・反射点に対して角度を付けて配置された受光素子と、
前記各光源ならびに受光素子をそれぞれ所定の位置に保持する１つの光源ホルダを有することを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記直交方向画像補正パターンならびに斜め方向画像補正パターンは、イエローとマゼンダとシアンと黒のバーパターンの集合体でそれぞれ構成されていることを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第１の手段において、
前記第２の赤光源−緑色光源−第２の青色光源の配列からなる第２の検出グループの被記録媒体の搬送方向に対する傾斜方向は、前記被記録媒体上に形成される斜め方向画像補正パターンと同じ方向に傾斜していることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第３の手段において、
前記第２の赤光源−緑色光源−第２の青色光源の配列からなる第２の検出グループの前記被記録媒体の搬送方向に対する傾斜角度は、前記被記録媒体上に形成される斜め方向画像補正パターンの傾斜角度とほぼ同じであることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第１の手段において、
前記緑色光源は緑色発光ダイオード、前記赤色光源は赤色発光ダイオード、前記青色光源は青色発光ダイオードであることを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は前記第１の手段において、
前記第１の赤色光源と第１の青色光源は前記被記録媒体上の照射・反射点に対して同じ角度で傾斜し、
前記第２の赤色光源と第２の青色光源は前記被記録媒体上の照射・反射点に対して同じ角度で傾斜していることを特徴とするものである。

本発明の第７の手段は前記第１の手段において、
前記受光素子は、前記緑色光源を中間にして一方側に設けられ第１の受光素子と、前記緑色光源を中間にして他方側に設けられ第２の受光素子を有し、前記第１の受光素子−緑色光源−第２の受光素子は、前記被記録媒体の搬送方向に対して斜め方向に配列されており、
前記各光源からの反射光を前記第１の受光素子と第２の受光素子で同時に受光することを特徴とするものである。

本発明の第８の手段は前記第７の手段において、
前記第１の受光素子と第２の受光素子は、前記被記録媒体上の照射・反射点に対して同じ角度で傾斜していることを特徴とするものである。

本発明の第９の手段は前記第１ないし第８のいずれかの手段において、
前記各光源の光照射面側ならびに受光素子の受光面側にレンズが設けられていることを特徴とするものである。

本発明の第１０の手段は前記第９の手段において、
前記レンズが、前記各光源の光照射面側ならびに受光素子の受光面側を覆う口径の大きい１つのレンズであることを特徴とするものである。

本発明の第１１の手段は前記第１ないし第１０のいずれかの手段において、
前記各光源ならびに受光素子を保持した前記光源ホルダの被記録媒体に対するあおり角、ならびに前記被記録媒体の搬送方向に対して直交する方向の位置が調整可能になっていることを特徴とするものである。

前記目的を達成するため、本発明の第１２の手段は、
被記録媒体上にカラー画像を形成するカラー画像形成部を有するカラー画像形成装置において、
前記カラー画像形成部の出口側に前記第１ないし第１１のいずれかの手段のカラー画像位置検出装置を備えていることを特徴とするものである。

本発明の第１３の手段は前記第１２の手段において、
前記カラー画像形成部が、インク滴を吐出する多数のノズル孔を形成した各色の記録ヘッドを前記被記録媒体の搬送方向に沿って配置した構成になっており、
前記カラー画像位置検出装置からの検出信号に基づいて、前記各色の記録ヘッドに対して個別にずれ補正用の制御信号を出力するずれ補正制御部を設けた
インクジェット式のカラー画像形成装置であることを特徴とするものである。

本発明の第１４の手段は前記第１２の手段において、
前記カラー画像形成部が、感光体と、その感光体の表面を一様に帯電する帯電手段と、帯電された感光体の表面に記録すべき画像データに基づいて露光を行って静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着して静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を搬送されて来た被記録媒体上に転写する転写手段とを備えた各色の画像形成ユニットを前記被記録媒体の搬送方向に沿って配置した構成になっており、
前記カラー画像位置検出装置からの検出信号に基づいて、前記各色の画像形成ユニットに対して個別にずれ補正用の制御信号を出力するずれ補正制御部を設けた
電子写真式のカラー画像形成装置であることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、適正なカラー画像の位置検出ができるとともに、小型化が図れるカラー画像位置検出装置及びそれを備えたカラー画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るカラー画像位置検出器の斜視図である。 そのカラー画像位置検出器の上面図である。 そのカラー画像位置検出器の底面図である。 図２Ａ−Ａ線上の拡大断面図である。 図２Ｂ−Ｂ線上の拡大断面図である。 図２Ｃ−Ｃ線上の拡大断面図である。 用紙上に形成された直交方向画像補正パターンならびに斜め方向画像補正パターンを示す図である。 本発明の実施形態に係る各ＬＥＤの配置を拡大図である。 変形例に係るカラー画像位置検出器の底面図である。 図９Ｅ−Ｅ線上の断面図である。 図１４においてカラー画像位置検出装置を矢印Ｇ方向から見た図である。 図１１に示すカラー画像位置検出装置の側面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット式カラープリンタを上から見た概略構成図である。 そのインクジェット式カラープリンタを正面から見た概略構成図である。 そのインクジェット式カラープリンタに用いられる記録ヘッド部の一例を示すノズル孔の側から見たヘッド部の拡大構成図である。 電子写真式カラープリンタの概略構成図である。 その電子写真式カラープリンタの用いるカラー画像形成ユニットの概略構成図である。 従来提案されたカラー画像位置検出装置の概略構成図である。

次に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
（インクジェット式カラープリンタの概略構成）
図１３および図１４は本発明の実施形態に係るインクジェット式カラープリンタの概略構成を説明するための図で、図１３はインクジェット式カラープリンタを上から見た概略構成図、図１４はインクジェット式カラープリンタを正面から見た概略構成図、図１５はそのインクジェット式カラープリンタに用いられる記録ヘッド部の一例を示すノズル孔の側から見たヘッド部の拡大構成図である。

インクジェット式カラープリンタは、用紙搬入部５０と、作像部６０と、用紙搬出部７０から主に構成され、長尺状の連続記録用紙（以下、用紙と略記する）１２の搬送方向Ｆに沿ってその順に連結されている。

図１４に示すように、用紙１２は、前記用紙搬入部５０のインフィードローラ２３と搬入側ニップローラ２５ａに挟まれて高速で搬入され、第１のヒートドラム２６ａにより予熱された後、作像部６０内に設置されている作像ユニット２７へ搬送される。

後述するように作像ユニット２７の内部には色の異なるインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド部が設置され、搬入された用紙１２上に前記複数のインクジェット式記録ヘッド部によりカラー画像が形成される。

カラー画像を形成した用紙１２は、前記用紙搬出部７０内に設置されている第２のヒートドラム２６ｂと第３のヒートドラム２６ｃにより乾燥され、アウトフィードローラ２４と搬出側ニップローラ２５ｂに挟まれて矢印の方向に搬出される機構になっている。
図１４に示すように、前記作像ユニット２７の用紙出口付近にカラー画像位置検出装置２１が固定されている。

本実施形態の場合図１４および図１５に示すように、前記インクジェット式記録ヘッド部２８は、黒用ヘッドアレー２９Ｋ、シアン用ヘッドアレー２９Ｃ、マゼンダ用ヘッドアレー２９Ｍ、イエロー用ヘッドアレー２９Ｙの集合体より構成され、各ヘッドアレー２９は用紙１２の搬送方向Ｆに対して垂直方向に延びている（図１５参照）。

図１５に示すように各ヘッドアレー２９は、千鳥状に複数個配列されている記録ヘッド３０により構成されている。そして各記録ヘッド３０は、千鳥状に配列された多数のノズル孔３１を有している。

図１４に示すように、前記カラー画像位置検出装置２１からの検出信号はずれ補正制御部３２に入力され、ずれ補正制御部３２からは各ヘッドアレー２９の駆動部（図示せず）に対してずれ補正用の制御信号が個別に出力されて、用紙１２上に形成される各色の画像の相対的位置ずれを補正する仕組みになっている。

（カラー画像位置検出器の概略構成）
次に、前記カラー画像位置検出装置２１内に組み込まれるカラー画像位置検出器８の概略構成について図１〜図６を用いて説明する。図１はカラー画像位置検出器の斜視図、図２はカラー画像位置検出器の上面図、図３はカラー画像位置検出器を照射面側から見た底面図、図４は図２（図３）Ａ−Ａ線上の拡大断面図、図５は図２（図３）Ｂ−Ｂ線上の拡大断面図、図６は図２（図３）Ｃ−Ｃ線上の拡大断面図である。

このカラー画像位置検出器８は、例えば図４に示すように中央上面が山形に突出した光源ホルダ１を有し、その光源ホルダ１の山形部分に図３に示すように、２個の赤色ＬＥＤ２ａ，２ｂ、１個の緑色ＬＥＤ３、２個の青色ＬＥＤ４ａ，４ｂならびに２個の受光素子５ａ，５ｂが、それぞれ所定の位置に保持されている。これら赤色ＬＥＤ２、緑色ＬＥＤ３、青色ＬＥＤと４ならびに受光素子５の配置については後で説明する。

図４〜図６に示すように、用紙２と所定の間隔をおいて対向する光源ホルダ１の光照射面（受光面）３３側には、前記赤色ＬＥＤ２、緑色ＬＥＤ３、青色ＬＥＤ４ならびに受光素子５とそれぞれ対応して個別にレンズ７が設けられている。

また、図１に示すように、前記赤色ＬＥＤ２、緑色ＬＥＤ３、青色ＬＥＤ４ならびに受光素子５と電気的に接続されたプリント配線基板６が、スペーサ１４ならびにネジ１５によって光源ホルダ１の上方に保持・固定されている。

図７は、画像補正パターン９を示す図である。同図に示すように用紙１２の側端近傍上に、用紙１２の搬送方向Ｆに対して直交する方向（９０度方向）に延びた直交方向画像補正パターン１０、ならびに用紙１２の搬送方向Ｆに対して斜め方向（本実施形態では傾斜角度θ１が４５度の方向）に延びた斜め方向画像補正パターン１１が、用紙１２の搬送方向Ｆに沿って形成されている。

本実施形態の場合、画像補正パターン１０、１１とも、用紙１２の搬送方向上流側から下流側にかけてＹ，Ｂ，Ｍ，Ｋ，Ｃ，Ｋの順でバーパターンが所定の間隔をおいて形成されている。

本実施形態では、用紙搬送方向上流側に直交方向画像補正パターン１０を、用紙搬送方向下流側に斜め方向画像補正パターン１１を設けたが、反対に、用紙搬送方向上流側に斜め方向画像補正パターン１１を、用紙搬送方向下流側に直交方向画像補正パターン１０を設けることもできる。

また、本実施形態では用紙１２の搬送方向Ｆに向けて右上がりの斜め方向画像補正パターン１１を設けたが、用紙１２の搬送方向Ｆに向けて左上がりの斜め方向画像補正パターン１１を設けることもできる。何れにしても、用紙１２上に印刷された各色の画像の直交方向と斜め方向のずれを検出するため、直交方向画像補正パターン１０と斜め方向画像補正パターン１１の２つの画像補正パターンを用紙１２上に設ける必要がある。

本発明では画像補正パターン１０，１１（図７参照）の各色に対応するため、赤色ＬＥＤ２と緑色ＬＥＤ３と青色ＬＥＤ４の３種類のＬＥＤを準備し、赤色ＬＥＤ２は２個、緑色ＬＥＤ３は１個、青色ＬＥＤ４は２個使用している。また、受光素子５も２個使用している。

そして図３〜図５に示すように、前記１個の緑色ＬＥＤ３は光源ホルダ１の中心部に、用紙１２の面に対して垂直な方向に設置されている。
なお、用紙１２は図１４に示すように、複数本のプラテンローラ３４（あるいはプラテンプレート）によって、搬送中水平状態に保持されている。

この緑色ＬＥＤ３を中心にして、図８の図面に向って左側に第１の赤色ＬＥＤ２ａが、また、第１の赤色ＬＥＤ２ａとは反対側に第１の青色ＬＥＤ４ａが設置されている。これら第１の赤色ＬＥＤ２ａと緑色ＬＥＤ３と第１の青色ＬＥＤ４ａは横一列に並んでおり、各ＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４ａの中心を結ぶ第１の仮想直線３５は、用紙１２の搬送方向Ｆに対して直交している。すなわち、第１の赤色ＬＥＤ２ａと緑色ＬＥＤ３と第１の青色ＬＥＤ４ａは、用紙１２の搬送方向Ｆに対して直交方向に配置されており、これら第１の赤色ＬＥＤ２ａと緑色ＬＥＤ３と第１の青色ＬＥＤ４ａにより、第１の検出グループ３６が構成されている。

図４に示すように、前記緑色ＬＥＤ３は光源からの光の照射と反射による用紙１２上の照射・反射点３７に対して垂直な方向を向いてに設置されている。これに対して前記第１の赤色ＬＥＤ２ａならびに第１の青色ＬＥＤ４ａは、用紙１２上の前記照射・反射点３７に向けて同じ角度αで傾斜するように設置されている。

また、前記緑色ＬＥＤ３を中心にして、第２の赤色ＬＥＤ２ｂと第２の青色ＬＥＤ４ｂが設置されている。各ＬＥＤ２ｂ、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４ｂの中心を結ぶ第２の仮想直線３８は、用紙１２の搬送方向Ｆに対して所定の傾斜角度θ２（本実施形態では４５°）で傾斜している。この傾斜角度θ２は、図７に示す斜め方向画像補正パターン１１の傾斜角度θ１と同じになっている。
これら第２の赤色ＬＥＤ２ｂと緑色ＬＥＤ３と第２の青色ＬＥＤ４ｂにより、第２の検出グループ３９が構成されている。

また図５に示すように、前記緑色ＬＥＤ３は用紙１２上の照射・反射点３７に対して垂直な方向に設置されている。これに対して前記第２の赤色ＬＥＤ２ｂならびに第２の青色ＬＥＤ４ｂは、用紙１２上の前記照射・反射点３７に向けて同じ角度βで傾斜するように設置されている。

赤色ＬＥＤ２の発光波長領域は６３０〜６７０ｎｍ、緑色ＬＥＤ３の発光波長領域は５０５〜５４５ｎｍ、青色ＬＥＤ４の発光波長領域は４５５〜４９５ｎｍであり、緑色ＬＥＤ３は赤色ＬＥＤ２と青色ＬＥＤ４の中間の発光波長領域を有していることから、緑色ＬＥＤ３は赤色ＬＥＤ２と青色ＬＥＤ４の中間位置に設置されている。またこの１個の緑色ＬＥＤ３は、前記第１の検出グループ３６と第２の検出グループ３９で共用となっている。

図３に示すように、第１の赤色ＬＥＤ２ａの隣に第２の赤色ＬＥＤ２ｂが配置され、第１の青色ＬＥＤ４ａの隣に第２の青色ＬＥＤ４ｂが配置され、第１の赤色ＬＥＤ２ａと第２の赤色ＬＥＤ２ｂならびに第１の青色ＬＥＤ４ａと第２の青色ＬＥＤ４ｂは互いに連結されており、組み立て時にそれぞれ１つの部品として取り扱われる。

さらに図６に示すように、用紙１２からの反射光を受光する２つの受光素子５ａ，５ｂは、前記照射・反射点３７に向けて同じ角度γで傾斜するように設置されている。従ってこの２つの受光素子５ａ，５ｂは、各ＬＥＤからの反射光を同時に受光することになる。

例えば図３に示すように、この２つの受光素子５ａ，５ｂは間に前記緑色ＬＥＤ３をおいて一列の配置されており、第１の受光素子５ａと緑色ＬＥＤ３と第２の受光素子５ｂは用紙１２の搬送方向Fに対して、前記第２の赤色ＬＥＤ２ｂと緑色ＬＥＤ３と第２の青色ＬＥＤ４ｂとは反対の斜め方向に配列されている。

前述のように斜め方向画像補正パターン１１を用紙１２の搬送方向Ｆに向けて左上がりに設けることもできるが、この場合は、そのパターン形状に対応して前記第２の赤色ＬＥＤ２ｂ、第２の青色ＬＥＤ４ｂならびに受光素子５ａ，５ｂの位置を変更する必要がある。

（カラー画像位置検出器の変形例）
図９ならびに図１０はカラー画像位置検出器８の変形例を説明するための図で、図９はカラー画像位置検出器の底面図、図１０は図９Ｅ−Ｅ線上の断面図である。

前記実施形態ではカラー画像位置検出器の底面側に個別にレンズ７を設けたが、この変形列ではカラー画像位置検出器の底面側に口径の大きいレンズ７を１個設けている。他の構成などは前記実施形態と同様であるので、それらの説明は省略する。

（カラー画像位置検出装置の構成）
前記カラー画像位置検出器８を内蔵したカラー画像位置検出装置２１は、作像ユニット２７の出口側で（図１４参照）で、かつ、用紙２１の一方の側端と対向する位置に設置されている（図１３参照）。

図１１は図１４においてカラー画像位置検出装置２１を矢印Ｇ方向から見た図、図１２は図１１に示すカラー画像位置検出装置の側面図である。

カラー画像位置検出装置２１は、図１１に示すようにカラー画像位置検出器８の両側面にホルダ１６の一方の端部が連結され、ホルダ１６の他方の端部がネジ２０を介してシャフト１８に連結されている。シャフト１８の両端部は平面形状がコ字形をした支持部材１７の両側部１７ａに挿通され、ワッシャ１９とボルト１３によりシャフト１８が支持部材１７に固定された構造になっている。

そしてこのカラー画像位置検出装置２１の前記支持部材１７がネジ２２を介して作像ユニット２７のフレームに固定され、図１４に示すようにカラー画像位置検出装置２１が用紙１２と近接して対向するように設置される。

カラー画像位置検出器８は、ネジ２０を緩めることによりＨ方向（図１２参照）のあおり角およびＫ方向（図１１参照）の位置が調整でき、さらに、ネジ２２を緩めることによりＪ方向（図１１参照）のあおり角が調整できる機構になっている。このようにカラー画像位置検出器８のあおり角ならびに位置を調整することにより、図７に示す画像補正パターン９との対応関係を適正に維持することができる。

図７に示すように画像補正パターン９はイエローＹ，マゼンダＭ，シアンＣ，黒Ｋのバーパターンで構成されており、Ｙのバーパターンを検出するときには青色ＬＥＤ４を点灯させ、Ｍのバーパターンを検出するときには緑色ＬＥＤ３を点灯させ、Ｃのバーパターンを検出するときには赤色ＬＥＤ２を点灯させ、Ｋのバーパターンを検出するときには青色ＬＥＤ４、緑色ＬＥＤ３、赤色ＬＥＤ２のうちのどれか１種類以上を点灯させるか、或いは全部のＬＥＤを点灯させる。

このインクジェット式カラープリンタは、装置の立ち上がり時や、装置内の温度が一定以上変化したときなどに、各色間の位置ずれ、色ずれを補正する動作を行う。
前記ヘッドアレー２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９Ｋによって、図７に示した直交方向画像補正パターン１０と斜め方向画像補正パターン１１を用紙１２上に形成し、それをカラー画像位置検出器８で検出する。

カラー画像位置検出器８は、それぞれの検出信号を図１４に示すずれ補正制御部３２に入力する。このずれ補正制御部３２では、特定色（基準色）、例えばＫのバーパターンの検出信号と、他の色、例えばＹ，Ｍ，Ｃのバーパターンの検出信号とのそれぞれの時間間隔が演算される。

そして、演算された相対的な時間差に応じて生成された駆動制御信号をずれ補正制御部３２から各色のヘッドアレー２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９Ｋの駆動部（図示せず）に入力し、ヘッドアレー２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９Ｋのノズル孔３１から吐出されるインク滴の吐出タイミングが調整され、前述の相対的な時間差を小さく抑えるように制御される。このことにより各色の画像の相対的な位置ずれ、色ずれが小さく抑えられて、高品質のカラー画像が得られる。

（電子写真式カラープリンタの概略構成）
前記実施形態ではインクジェット式カラープリンタに適用した場合を説明したが、本発明は電子写真式カラープリンタにも適用することができる。図１６は電子写真式カラープリンタの概略構成図、図１７はその電子写真式カラープリンタの用いるカラー画像形成ユニットの概略構成図である。

図１６に示すように、用紙１２の搬送経路に沿って各色のカラー画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋが配置されている。
カラー画像形成ユニット４１は図１７に示すように、一定の速度で回転する感光体４２と、その感光体４２の表面を一様に帯電する帯電手段４３と、帯電された感光体４２の表面に記録すべき画像データに基づいて露光を行って静電潜像を形成する露光手段４４と、前記静電潜像にトナーを付着して静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段４５と、前記トナー像を搬送されて来た用紙１２上に転写する転写手段４６とを備えている。
これら各手段による一連の電子写真プロセスを経て用紙１２上にトナー像が形成され、用紙１２がカラー画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋを通過することにより各色のトナー像が重ね書きされ、定着手段４７（図１６参照）で定着されることにより、用紙１２上にカラー画像が形成される。

図１６に示すように、最後のカラー画像形成ユニット４１の出口側にカラー画像位置検出装置２１が設けられている。このカラー画像位置検出装置２１からの検出信号はずれ補正制御部３２に入力され、ずれ補正制御部３２から各カラー画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋに対して駆動制御信号が出力されるようになっている。
カラー画像位置検出装置２１の構成などは前記実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。

この電子写真式カラープリンタでも、装置の立ち上がり時や、装置内の温度が一定以上変化したときなどに、各色間の位置ずれ、色ずれを補正する動作を行う。
前記カラー画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋによって、図７に示した直交方向画像補正パターン１０ならびに斜め方向画像補正パターン１１と同じ画像補正パターンを形成し、それを用紙１２上に転写して、その画像補正パターンをカラー画像位置検出器８で検出する。

カラー画像位置検出器８は、それぞれの検出信号を図１６に示すずれ補正制御部３２に入力する。このずれ補正制御部３２では、特定色、例えばＫのバーパターンの検出信号と、他の色、例えばＹ，Ｍ，Ｃのバーパターンの検出信号とのそれぞれの時間間隔が演算される。

そして、演算された相対的な時間差に応じて生成された駆動制御信号をずれ補正制御部３２から各カラー画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋに入力し、各カラー画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋにおける感光体４２の回転速度を変更したり、露光手段４４でのレーザビームによる書き出しタイミングが調整され、前述の相対的な時間差を小さく抑えるように制御される。このことにより各色の画像の相対的な位置ずれ、色ずれが小さく抑えられて、高品質のカラー画像が得られる。

前記実施形態ではカラー画像位置検出器の光源としてＬＥＤを使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば半導体レーザーなどの他の光源を用いることも可能である。

前記実施形態では非記録媒体として長尺状の連続記録用紙を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカット用紙やＯＨＰなどの他の非記録媒体を用いる場合にも適用可能である。

本発明の実施形態に係るカラー画像位置検出器は、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）の３種類の光を出力する光源と受光素子を備えた１個の検出器により、１箇所の検出箇所で、すなわち、検出箇所が同一箇所で、用紙の搬送方向Ｆに対して直交方向画像補正パターン１０と斜め方向画像補正パターン１１の両方を検出することができ、位置ずれ及び色ずれ精度が悪化する欠点を解消し、高印刷速度、高画質印刷が要求される中で、位置ずれ及び色ずれを精度良く検出して、それを補正することができる。

また、１個の検出器で構成されているためコンパクトであり、カラー画像形成装置への実装スペースが容易に確保でき、カラー画像形成装置の小型化に寄与することができる。

１：光源ホルダ、２：赤色ＬＥＤ、２ａ：第１の赤色ＬＥＤ、２ｂ：第２の赤色ＬＥＤ、３：緑色ＬＥＤ、４：青色ＬＥＤ、４ａ：第１の青色ＬＥＤ、４ｂ：第２の青色ＬＥＤ、５ａ、５ｂ：受光素子、８：カラー画像位置検出器、９：画像補正パターン、１０：直交方向画像補正パターン、１１：斜め方向画像補正パターン、１２：連続記録用紙、１６：ホルダ、１７：支持部材、１８：シャフト、１９：ワッシャ、２０：ネジ、２１：カラー画像位置検出装置、２２：ネジ、２７：作像ユニット、２８：記録ヘッド部、２９：ヘッドアレイ、３０：記録ヘッド、３１：ノズル孔、３２：ずれ補正制御部、３３：光照射面（受光面）、３４：プラテンローラ、３５：第１の仮想線、３６：第１の検出グループ、３７：照射・反射点、３８：第２の仮想線、３９：第２の検出グループ、４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ：カラー画像形成ユニット、４２：感光体、４３：帯電手段、４４：露光手段、４５：現像手段、４６：転写手段、４７：定着手段、５０：用紙搬入部、６０：作像部、７０：用紙搬出部、Ｆ：用紙の搬送方向。

特開２００５−２５００７３号公報

Claims (14)

1. 被記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に延びた直交方向画像補正パターンと、前記被記録媒体の搬送方向に対して斜め方向に延びた斜め方向画像補正パターンを、前記被記録媒体上に当該被記録媒体の搬送方向に沿ってそれぞれ形成し、前記直交方向画像補正パターンならびに斜め方向画像補正パターンを検出するカラー画像位置検出装置であって、
   所定の位置に設けられて緑色の光を発光する１つの共用緑色光源と、その緑色光源を中間にして一方側に設けられて赤色の光を発光する第１の赤色光源と、前記緑色光源を中間にして他方側に設けられて青色の光を発光する第１の青色光源とを、被記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に配置し、
   前記緑色光源は前記被記録媒体上の照射・反射点に対して垂直方向に配置され、前記第１の赤色光源と第１の青色光源は前記被記録媒体上の前記照射・反射点に対して角度を付けて配置された第１の検出グループと、
   前記１つの共用緑色光源と、その緑色光源を中間にして一方側に設けられて赤色の光を発光する第２の赤色光源と、前記緑色光源を中間にして他方側に設けられて青色の光を発光する第２の青色光源とを、被記録媒体の搬送方向に対して斜め方向に配置し、
   前記第２の赤光源と第２の青色光源は前記被記録媒体上の照射・反射点に対して角度を付けて配置された第２の検出グループと、
   前記各光源からの反射光を受光するように前記被記録媒体上の照射・反射点に対して角度を付けて配置された受光素子と、
   前記各光源ならびに受光素子をそれぞれ所定の位置に保持する１つの光源ホルダを有することを特徴とするカラー画像位置検出装置。
2. 請求項１に記載のカラー画像位置検出装置において、
   前記直交方向画像補正パターンならびに斜め方向画像補正パターンは、イエローとマゼンダとシアンと黒のバーパターンの集合体でそれぞれ構成されていることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
3. 請求項１に記載のカラー画像位置検出装置において、
   前記第２の赤光源−緑色光源−第２の青色光源の配列からなる第２の検出グループの被記録媒体の搬送方向に対する傾斜方向は、前記被記録媒体上に形成される斜め方向画像補正パターンと同じ方向に傾斜していることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
4. 請求項３に記載のカラー画像位置検出装置において、
   前記第２の赤光源−緑色光源−第２の青色光源の配列からなる第２の検出グループの前記被記録媒体の搬送方向に対する傾斜角度は、前記被記録媒体上に形成される斜め方向画像補正パターンの傾斜角度とほぼ同じであることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
5. 請求項１に記載のカラー画像位置検出装置において、
   前記緑色光源は緑色発光ダイオード、前記赤色光源は赤色発光ダイオード、前記青色光源は青色発光ダイオードであることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
6. 請求項１に記載のカラー画像位置検出装置において、
   前記第１の赤色光源と第１の青色光源は前記被記録媒体上の照射・反射点に対して同じ角度で傾斜し、
   前記第２の赤色光源と第２の青色光源は前記被記録媒体上の照射・反射点に対して同じ角度で傾斜していることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
7. 請求項１に記載のカラー画像位置検出装置において、
   前記受光素子は、前記緑色光源を中間にして一方側に設けられ第１の受光素子と、前記緑色光源を中間にして他方側に設けられ第２の受光素子を有し、前記第１の受光素子−緑色光源−第２の受光素子は、前記被記録媒体の搬送方向に対して斜め方向に配列されており、
   前記各光源からの反射光を前記第１の受光素子と第２の受光素子で同時に受光することを特徴とするカラー画像位置検出装置。
8. 請求項７に記載のカラー画像位置検出装置において、
   前記第１の受光素子と第２の受光素子は、前記被記録媒体上の照射・反射点に対して同じ角度で傾斜していることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のカラー画像位置検出装置において、
   前記各光源の光照射面側ならびに受光素子の受光面側にレンズが設けられていることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
10. 請求項９に記載のカラー画像位置検出装置において、
    前記レンズが、前記各光源の光照射面側ならびに受光素子の受光面側を覆う口径の大きい１つのレンズであることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のカラー画像位置検出装置において、
    前記各光源ならびに受光素子を保持した前記光源ホルダの被記録媒体に対するあおり角、ならびに前記被記録媒体の搬送方向に対して直交する方向の位置が調整可能になっていることを特徴とするカラー画像位置検出装置。
12. 被記録媒体上にカラー画像を形成するカラー画像形成部を有するカラー画像形成装置において、
    前記カラー画像形成部の出口側に請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のカラー画像位置検出装置を備えていることを特徴とするカラー画像形成装置。
13. 請求項１２に記載のカラー画像形成装置において、
    前記カラー画像形成部が、インク滴を吐出する多数のノズル孔を形成した各色の記録ヘッドを前記被記録媒体の搬送方向に沿って配置した構成になっており、
    前記カラー画像位置検出装置からの検出信号に基づいて、前記各色の記録ヘッドに対して個別にずれ補正用の制御信号を出力するずれ補正制御部を設けた
    インクジェット式のカラー画像形成装置であることを特徴とするカラー画像形成装置。
14. 請求項１２に記載のカラー画像形成装置において、
    前記カラー画像形成部が、感光体と、その感光体の表面を一様に帯電する帯電手段と、帯電された感光体の表面に記録すべき画像データに基づいて露光を行って静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着して静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を搬送されて来た被記録媒体上に転写する転写手段とを備えた各色の画像形成ユニットを前記被記録媒体の搬送方向に沿って配置した構成になっており、
    前記カラー画像位置検出装置からの検出信号に基づいて、前記各色の画像形成ユニットに対して個別にずれ補正用の制御信号を出力するずれ補正制御部を設けた
    電子写真式のカラー画像形成装置であることを特徴とするカラー画像形成装置。

Images