JP3518825B2

JP3518825B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3518825B2
Application number: JP04891296A
Authority: JP
Inventors: 信行佐藤; 博司小野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2004-04-12
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: JPH09244341A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー複写機、カ
ラープリンタ等のような、複数の感光体を用いてカラー
画像を得る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の感光体を用いてカラー画像を得る
画像形成装置では、各感光体に独立して画像が書き込ま
れ、これらの画像を同一の転写紙上に重ね合わせる方式
であるため、各感光体の機械的な位置精度、書込みの各
感光体に対する位置精度、書込みレンズのばらつきに起
因する走査線の曲がり、傾き、倍率誤差、各感光体の速
度誤差、機械全体の温度上昇による書込み位置、倍率の
変動等により、各色のずれが発生しやすく、最終的な画
像に、色むら、色ずれとなって現れ、画質を劣化させる
要因となる。そこで、このようなずれを補正するための
手法が各種提案されている。

【０００３】例えば、第１の手法として、特開昭６３−
２７８０７４号公報、特開昭６３−２７９２７０号公報
等によれば、複数個の反射型センサを設け、各々の出力
の時間差によりずれを検出する技術が示されている。第
２の手法として、特開昭６３−２８６８６４号公報によ
れば、横線と斜め線との測定パターン画像を転写ベルト
上に形成し、各々の反射型センサまでの到達時間差を測
定することにより主走査方向の倍率を測定し、クロック
（画素クロック周波数）と書込開始位置とを補正する技
術が開示されている。第３の手法として、特開昭６３−
２８６８６６号公報、特開昭６３−２７９２７３号公報
によれば、反射型センサの出力を２値化した後、中央値
を演算によって求めることによりラインの太りに対する
影響を少なくする技術が開示されている。また、第４の
手法として、特開昭６３−２７１２７５号公報によれ
ば、転写ベルト上に＋字マークを各色毎に書込み、ＣＣ
Ｄによりずれを読取り、書込みユニットを機械的に移動
させることによりずれを補正する技術が開示されてい
る。

【０００４】特開昭６３−２７８０７４号公報、特開昭
６３−２７９２７０号公報等に示される第１の手法によ
る場合、反射型センサの投光面積は通常φ３〜５程度で
あり、ラインの測定パターンを検出するには検出範囲が
広いため、Ｓ／Ｎが悪く、検出精度が低く、良好なるず
れ補正をできない。また、投光面積が広いため、ライン
部以外の転写ベルト上のきず、異物等によるノイズが発
生しやすいという問題もある。

【０００５】特開昭６３−２８６８６４号公報に示され
る第２の手法による場合にも、照明の投光範囲が広いた
め、０．１mm程度のずれを正確に検出することは困難で
ある。また、転写ベルトの速度変動の影響を受けやす
く、書込みの倍率ではなく、速度変動を測定してしまう
等の欠点もある。

【０００６】特開昭６３−２８６８６６号公報、特開昭
６３−２７９２７３号公報に示される第３の手法による
場合も、投光面積が広く、検出波形の立上り、立下り部
はなだらかなものとなり、２値化時の誤差が発生しやす
い、また、投光部の光量分布が一様でないような場合に
はその影響を受けてずれてしまうという問題もある。

【０００７】特開昭６３−２７１２７５号公報に示され
る第４の手法による場合、特に主走査方向のずれを補正
する場合には、任意の色を基準としているため、その基
準の色が、所望の絶対的な倍率、感光体に対する絶対的
な書込開始位置から外れていた場合には、全色が全て転
写紙に対してずれた状態で画像形成されてしまう。ま
た、書込みユニットを機械的に移動することにより倍率
の補正が行われるが、共役長も変化してしまうため、ビ
ーム径も変化してしまい、画像むらになってしまう欠点
もある。さらには、ＣＣＤによる検出のため、コストが
かかる等の欠点もある。

【０００８】このような各種の提案例の欠点を解消する
ために、転写ベルト又は転写紙の移動経路中に、各色毎
の測定用パターン画像のライン幅と同程度の幅のスリッ
トを有するスリット部材を設けることにより、ずれを検
出する手法が本出願人により提案されている。このよう
に測定用パターン画像のライン幅と同程度の幅のスリッ
トを設けることで、検出波形をシャープにすることがで
き、位置検出精度が向上し、かつ、ノイズも低減させる
ことができる。従って、クロック周波数を徐々に変化さ
せ、スリットの位置と測定用パターン画像の位置とが重
なった時のクロック周波数を最適な画素クロック周波数
とすることで各色の倍率をスリット位置に合致させるこ
とができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、提案例方式
によると、検出すべきライン状のパターンがスリットに
対してどちら側にずれているか直接的に判定できない。
このため、画素クロック周波数を一旦強制的に片側にず
らしてから徐々に変化させることにより方向性を特定す
る必要があり、検出に時間がかかる。即ち、リアルタイ
ムでの位置検出に難点がある。

【００１０】そこで、本発明は、提案例方式を基本とし
つつ、画素クロック周波数を変化させることなく、リア
ルタイムで位置ずれを検出し高速で位置ずれを補正する
ことができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、複数の感光体と、各々の感光体に異なる色情報を書
き込む光書込手段と、書き込まれた情報を各々異なる色
の現像剤により顕像化する顕像化手段とを備え、各感光
体上に形成された顕像を転写ベルト上を搬送される同一
の転写紙上に順次転写してカラー画像を得る画像形成装
置において、前記転写ベルト又はこの転写ベルト上を搬
送される転写紙上に主走査方向に複数の接近したライン
を持つ測定用パターン画像を各色毎を形成するパターン
画像形成手段と、前記測定用パターン画像が移動する位
置に対応する移動経路中に、この測定用パターン画像の
ライン数と同数でライン幅と同程度の幅の複数のスリッ
トが一体に形成されたスリット板、及び、各スリット毎
に独立して対応するスリット部分での測定用パターン画
像部分の透過光量又は反射光量を検出する照明光源を含
む位置検出部を有する位置ずれ検出手段とを備え、前記
測定用パターン画像のライン間隔が前記スリット板のス
リット間隔に対して位相をずらして設定されている。

【００１２】従って、個々のスリットを複数にして接近
させて同一のスリット板に形成し、各スリット毎に独立
して対応するスリット部分での測定用パターン画像部分
の透過光量又は反射光量を検出する照明光源を含む位置
検出部を備えて位置ずれ検出手段を構成し、測定用パタ
ーン画像のライン間隔をスリット板のスリット間隔に対
して位相をずらして設定することで、画素クロック周波
数を変化させることなく、位相ずれを検出するだけでリ
アルタイムで、パターン画像の位置ずれ量及びずれ方向
を検出することができ、その結果に基づいて高速で位置
ずれを補正することができる。

【００１３】請求項２記載の発明では、測定用パターン
画像のライン数が奇数であり、パターン画像形成手段
は、中央のラインは中央のスリットに完全に重なるとと
もに、両側のラインは対応するスリットに対して主走査
方向に不完全に重なるように作像する。従って、ライン
数やスリット数が偶数の場合には、ライン幅がばらつい
たときには検出精度に直接的な影響を受け安定性に欠け
る可能性があるが、奇数とし中央のスリットとラインと
を完全に一致させるだけで、他のライン幅がばらついて
も安定した検出精度が得られる。

【００１４】請求項３記載の発明では、パターン画像形
成手段は、感度補正時には測定用パターン画像の形成位
置に、スリット板の全てのスリットを包括する主走査方
向の幅を有する補正用ベタパターン画像を形成する。従
って、位置ずれ検出手段が複数の位置検出部を持つ場
合、それらの位置検出部の感度ばらつきが検出精度に影
響を及ぼすこともあるが、位置ずれ検出を行う前などの
適宜時点で補正用ベタパターン画像を形成して検出動作
を行わせて全ての位置検出部が対等となるように照明光
源の光量や位置検出部自体のゲイン等を自動的に調整す
ることにより、感度ばらつきによる影響を相殺すること
ができる。

【００１５】請求項４記載の発明では、各位置検出部の
出力を直線近似してその傾きにより主走査方向の位置ず
れ量及び位置ずれ方向を算出する位置ずれ演算手段と、
この位置ずれ演算手段による算出結果に基づき画像書込
開始位置及び画素クロック周波数を補正する補正手段と
を備えている。従って、スリットに対する各色画像の位
置ずれを、画像書込開始位置の変更補正や画素クロック
周波数の変更補正によって補正することができ、特に、
直線近似に基づく直線の傾きと位置ずれ量との関係から
補正するので、各色の現像剤の透過率が異なるような場
合でも、直線の傾きと位置ずれ量との関係が各色につい
て同一となり、補正手段の構成の簡略化を図ることがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面に基
づいて説明する。本実施の形態の画像形成装置はその一
例として図２に示すようなデジタルフルカラー複写機に
適用されている。このデジタルフルカラー複写機は、大
別すると、原稿読取り用のスキャナ部１と、スキャナ部
１からデジタル信号として出力される画像信号を電気的
に処理する画像処理部２と、画像処理部２からの各色の
画像記録情報に基づいて画像を転写紙上に形成するプリ
ンタ部３とからなる。

【００１７】ここに、スキャナ部１では原稿からの反射
光に基づきＲ，Ｇ，Ｂの３原色の波長光に分光して読取
り、画像処理部２に出力し、必要な画像処理に供する。
画像処理部２からの出力信号は、プリンタ部３に入力さ
れ、各々の色の光書込手段４_Y，４_M，４_C，４_BK（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，ＢＫは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックを示す）に送られる。このプリンタ部３には、図示
例では、４組の記録ステーション５_Y，５_M，５_C，５_BK
が並んで配置されている。これらの記録ステーション５
_Y，５_M，５_C，５_BKは何れも同一構成のものであり、説
明を簡略化させるため、ここではシアンＣ用の記録ステ
ーション５_Cを例にとり、その構成・作用を説明し、他
の記録ステーション５_Y，５_M，５_BK 中の同一部分につ
いては同一符号を用い、添字Ｙ，Ｍ，ＢＫにより区別す
るものとする。

【００１８】記録ステーション５_Cは、光書込手段４_Cの
他に、ドラム状の感光体６_Cを備えている。この感光体
６_Cの周りには、静電写真プロセスに従い、感光体６_C
表面を一様帯電させる帯電チャージャ７_C、一様に帯電
された感光体６_Cに光像を照射して静電潜像を形成させ
る露光手段としての前記光書込手段４_C 、静電潜像にト
ナーを供給して現像する顕像化手段８_C、現像された可
視像を転写紙上に転写させる転写チャージャ９_C、クリ
ーニング装置１０_C等が順に配設されている。

【００１９】ここに、現像方式としてはネガ・ポジ現像
方式（＝反転現像プロセス方式）が採用され、帯電チャ
ージャ７_Cにより約−８００Ｖの負電位に一様帯電され
た感光体６_Cに対し、光書込手段４_Cによる露光が行な
われ、シアン光像に対応する静電潜像が形成される。よ
って、露光部分がほぼ零電位となる。このようなシアン
光像に対応する静電潜像は、約−５００Ｖの負電位現像
バイアスを備えた顕像化手段８_Cにより現像されて顕像
化される。

【００２０】一方、給紙コロ１１により何れかの給紙カ
セット１２から転写紙１３が給紙され、レジストローラ
１４により画像先端に揃うタイミングで転写ベルト１５
上に送り出される。この転写ベルト１５上に静電的に吸
着された転写紙１３は、各々の顕像が形成されている感
光体５_BK，５_C，５_M，５_Yの転写部に順次送られ、各々
の転写チャージャの作用下で順次顕像の転写を受ける。
転写済みの転写紙１３は定着ローラ１６による定着を受
け、排紙ローラ１７により排紙される。

【００２１】また、図３に本実施の形態におけるデジタ
ルフルカラー複写機のシステムブロック図を示す。シス
テムコントーラ２１は前述したスキャナ部１、画像処理
部２及びプリンタ部３の各モジュールを制御する。その
制御内容としては、操作パネル２２の表示制御及びキー
入力処理、前記操作パネル２２を通じて設定されたモー
ドに従ってスキャナ部１、プリンタ部３へスタート信
号、変倍率指定信号の送出、画像処理部２ヘの画像処理
モード指定信号（色変換、マスキング、トリミング、ミ
ラーリング等）の送出、各モジュールからの異常信号、
動作状態ステータス信号（Ｗait，Ｒeady，Ｂusy，Ｓto
p等)による、システム全体のコントロール等を行う。

【００２２】前記スキャナ部１は前記システムコントロ
ーラ２１からのスタート信号により指定された変倍率に
合った走査速度で原稿を走査し、原稿像をＣＣＤ等の読
取素子で読取り、Ｒ，Ｇ，Ｂ各８ビットの画像データと
して、前記画像処理部２からの水平同期信号（Ｓ−ＬＳ
ＹＮＣ）、画像クロック（Ｓ−ＳＴＲＯＢＥ）、及び、
垂直同期信号（ＦＧＡＴＥ）に同期してこの画像処理部
２に送出する。

【００２３】前記画像処理部２は前記スキャナ部１から
送られたＲ，Ｇ，Ｂ各８ビットの画像データにγ補正、
ＵＣＲ（下色除去）、色補正等の画像処理を施し、Ｙ，
Ｍ，Ｃ，ＢＫ各８ビットの画像データに変換し、前記プ
リンタ部３へ送る。また、前記システムコントローラ２
１からの指令により、変倍処理、マスキング、トリミン
グ、色変換、ミラーリング等の編集処理を行う。また、
Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの画像データを前記プリンタ部３の感
光体６の間隔分だけずらして出力するためのバッファメ
モリを有している。

【００２４】前記プリンタ部３は、前記画像処理部２か
らの水平同期信号（Ｐ−ＬＳＹＮＣ）、画像クロック
（Ｐ−ＳＴＲＯＢＥ）に同期して送られたＹ，Ｍ，Ｃ，
ＢＫの各８ビットの画像データに従って、各色の光書込
手段４_Y，４_M，４_C，４_BKを変調し、電子写真プロセス
により、転写紙１３上に複写画像を得る。なお、各光書
込手段４_Y，４_M，４_C，４_BKの電装系の構成については
後述する。

【００２５】次に、本実施の形態の主要部について説明
する。まず、前記プリンタ部３において転写紙１３を吸
着搬送する前記転写ベルト１５は透明材質のものが用い
られている。このような転写ベルト１５に対して、例え
ば図４に示すように、最も下流側のイエロー用の記録ス
テーション５_Y を超えて駆動ローラ２３をも過ぎた個所
に位置させて位置ずれ検出手段となる位置ずれ検出器２
４が配設されている。この位置ずれ検出器２４は主走査
方向では図５に示すように前記転写ベルト１５の両側に
位置ずれ検出器２４ａ，２４ｂとして２組配設されてい
る。これらの位置ずれ検出器２４ａ，２４ｂは全く同じ
構成である（総称する場合には、単に位置ずれ検出器２
４とする）。

【００２６】位置ずれ検出器２４は透過型構成のもの
で、ベルト外周部側に位置する照明光源２５とベルト内
周部側に位置する受光素子２６とよりなる位置検出部２
７と、前記照明光源２５と前記受光素子２６との間であ
って、前記転写ベルト１５の内周面（トナーが付着しな
い面）に接しているスリット板２８とにより構成されて
いる。スリット板２８は図１中に示すように３本の細長
いスリット２９ａ，２９ｂ，２９ｃが所定のスリットピ
ッチＰ_Sで接近して形成されたものである。これらのス
リット２９ａ，２９ｂ，２９ｃの長手方向は副走査方向
（ベルト移動方向）に設定され、各スリット幅は同一で
Ｌ_Sとされている。何れにしてもこれらのスリット２９
ａ，２９ｂ，２９ｃは同一のスリット板２８に一体で形
成されているので、個々の寸法や相互間の位置精度・寸
法を高精度に維持することができる。前記照明光源２５
と前記受光素子２６とは、各スリット２９ａ，２９ｂ，
２９ｃ毎に独立して設けられ、各々、照明光源２５ａ，
２５ｂ，２５ｃ、受光素子２６ａ，２６ｂ，２６ｃとさ
れている（図１（ｂ）参照）。ここに、前記スリット板
２８は加圧機構（図示せず）によって前記転写ベルト１
５に加圧されて接触している。これは、転写ベルト１５
の波打ち等によりスリット２９ａ，２９ｂ，２９ｃと転
写ベルト１５との距離が変動することにより後述する位
置検出精度が低下するのを防止するためである。また、
前記各照明光源２５ａ，２５ｂ，２５ｃとしては、各色
のトナーの分光透過率の主スペクトルと補色関係にある
スペクトルを全て含むスペクトルを有する光源が用いら
れている。

【００２７】ここに、位置ずれ検出器２４は前記転写ベ
ルト１５上に形成される測定用パターン画像３０との関
係で、その配設位置が設定される。測定用パターン画像
３０は位置ずれ検出等の所定タイミング時に転写紙１３
を給紙させることなく各感光体６上のトナー像を直接転
写ベルト１５上に転写させることにより形成されるもの
で、パターン画像形成手段により実行される。測定用パ
ターン画像３０は各色トナー毎に順次形成されるが、何
れの場合も、図５に示すように転写ベルト１５の左右に
形成されるとともに（位置ずれ検出器２４ａ，２４ｂに
対応する）、各々、３本ずつのライン像３１ａ，３１
ｂ，３１ｃとして形成される。これらのライン像３１
ａ，３１ｂ，３１ｃはベルト進行方向に平行（副走査方
向に沿っている）であり、接近している。

【００２８】これらのライン像３１ａ，３１ｂ，３１ｃ
は各スリット２９ａ，２９ｂ，２９ｃに対応するもので
あり、両者の関係を図１により説明する。基本的には、
各スリット幅Ｌ_Sは各ライン像３１ａ，３１ｂ，３１ｃ
の幅と同程度に設定されている。より詳細には、中央の
ライン像３１ｂは中央のスリット２９ｂに完全に重なる
ような位置に作像されて形成されるように設定されてい
る。また、機械的な誤差がなければ、その周辺のライン
像３１ａ，３１ｃは、パターンピッチをＰ_TとすればＰ
_S＝Ｐ_T＋Ｌ_S／２となるように設定されている。即
ち、図１からも分かるように、中央のスリット２９ｂに
対して両側のスリット２９ａ，２９ｃは各々スリット幅
Ｌ_Sの１／２だけ外側にずれるようにピッチが設定され
ており、不完全に重なり合っている。表現を変えると、
スリットピッチＰ_Sに対してパターンピッチＰ_Tが位相
をずらして設定されている。もっとも、１／２のずれと
する必然性は必ずしもなく、要は、不完全に重なり合う
状態であればよい。

【００２９】このような構成において、位置ずれ検出時
における位置ずれ検出動作について説明する。位置ずれ
検出時には、パターン画像形成手段によって転写紙１３
の給紙を伴わない測定用パターン画像３０の作像工程が
各色トナー毎に別個に行われる。転写ベルト１５上に転
写形成された測定用パターン画像３０が位置ずれ検出器
２４を通過する際の各受光素子２６ａ，２６ｂ，２６ｃ
の出力の概略を図６に示す。測定用パターン画像３０の
各ライン像３１ａ，３１ｂ，３１ｃが各スリット２９
ａ，２９ｂ，２９ｃに対して図１（ａ）に示すような正
常な位置関係にある場合、中央のスリット２９ｂ部分を
経た受光素子２６ｂの出力に対して両側のスリット２９
ａ，２９ｃを経た受光素子２６ａ，２６の出力はほぼ２
倍となり、左右のバランスが取れた状態となる。これら
の受光素子２６ａ，２６ｂ，２６ｃの出力を最小自乗直
線で近似した場合、図６中に直線で示すように横軸に平
行になる。しかし、測定用パターン画像３０が右方向又
は左方向にずれた場合には各受光素子２６ａ，２６ｂ，
２６ｃの出力のバランスが崩れる。右方向にずれた場合
にはライン像３１ａがスリット２９ａを外れる方向のず
れであり左側のスリット２９ａ部分を経た受光素子２６
ａの出力が増えるため最小自乗直線は左上がりの出力特
性を示し、左方向にずれた場合にはライン像３１ｃがス
リット２９ｃを外れる方向のずれであり右側のスリット
２９ｃ部分を経た受光素子２６ｃの出力が増えるため最
小自乗直線は右上がりの出力特性を示す。よって、位置
ずれ演算手段によって３つの受光素子２６ａ，２６ｂ，
２６ｃの出力の最小自乗直線の傾きを求めることによ
り、基準となるスリット２９ｂに対する測定用パターン
画像３０の位置ずれ量及びそのずれ方向がリアルタイム
で分かる。このような測定を各色トナーについて同様に
行うことにより、スリット２９ｂを基準とした各色トナ
ー像の位置ずれ量及びそのずれ方向が分かり、各々、ス
リット２９ｂ位置に合致するように補正手段によって補
正することにより色ずれを防止し得ることが分かる。

【００３０】次に、光書込手段４（何れの色用でも同
じ）の電装制御系の構成例を図７に示す。光書込手段４
では実際に光書込みを行うために画像情報等に応じて選
択的に発光するレーザダイオード４１を備えている。こ
のレーザダイオード４１を発光させるＬＤドライバ４２
はＬＤパワー制御回路４３及びＰＷＭ回路４４により制
御される。前記ＰＷＭ回路４４に対して画像信号等がイ
ンタフェース４５、ラインバッファ４６、インタフェー
ス４７，４８等を経て与えられる。前記インタフェース
４５を介して前記ラインバッファ４６中に取り込まれる
データ中には前述したような測定用パターン画像３０を
形成するためのパターン発生回路４９からの測定用パタ
ーン画像信号も含まれる。前記ラインバッファ４６等に
対してはタイミング等を制御するための主走査シーケン
ス発生回路＆遅延回路５０及びクロック選択回路５１が
接続されている。クロック選択回路５１に対してはクロ
ック発生回路５２と、同期検知回路５３及び遅延回路５
４とが接続されている。前記同期検知回路５３は主走査
方向の書込開始側の所定位置に配設させた主走査同期セ
ンサ５５の出力に基づき動作する。

【００３１】ここに、クロック発生回路５２の回路構成
例を図８に示す。このクロック発生回路５２は位相ロッ
クドループ（ＰＬＬ）構成により出力するクロックの周
波数が可変とされており、主走査方向の倍率を調整す
る。ＣＰＵ５６から分周器５７にクロック周波数の補正
値Δｎが与えられると、出力クロックは基本周波数ｆ₀
の（ｎ＋Δｎ）倍の出力として得られる（ｎは初期設計
時の設定値である）。即ち、補正値Δｎの値により出力
周波数を調整することができる。位相比較器５８におい
て、発振器５９の出力ｆ₀ とＰＬＬ出力Ｆを（ｎ＋Δ
ｎ）分周したものとを比較し、その出力を低域通過フィ
ルタ６０を介して電圧制御発振器６１に入力する。この
電圧制御発振器６１の出力は入力電圧に対して出力周波
数が変化する。このループによりＦ≒（ｎ＋Δｎ）ｆ₀
に固定される。

【００３２】また、同期検知回路５３側の構成例を図９
に示す。主走査同期センサ５５の同期検知信号は遅延素
子６２に入力され、複数の１ドット以下の位相のずれた
信号を得て、それからＣＰＵ５６によって送られる１ド
ット以下の書込開始位置の補正値ΔＰ_Sに従って、セレ
クタ６３によって選択することで、１ドット以下の書込
開始位置の補正がなされる。このセレクタ６３からの信
号は遅延回路５４に入力され、同期検知位置から書込開
始位置までの距離の初期設計値分の画素数の遅延Ｐ
_Lと、ＣＰＵ５６からの書込開始位置の補正値ΔＰ_L分
の遅延を行う。これらのΔＰ_S，ΔＰ_Lにより書込開始
位置を可変としている。クロック選択回路５１ではクロ
ック発生回路５２からの信号から上述した場合と同様
に、位相の異なる複数のクロックを発生し、同期検知信
号に最も近いクロックが選択され、実際の書込みに使用
されるクロックを出力する。

【００３３】ところで、各受光素子２６ａ，２６ｂ，２
６ｃに関して対応するスリット２９ａ，２９ｂ，２９ｃ
に対して測定用パターン画像３０の位置が主走査方向に
ずれた場合の図１０（ａ）に示すような出力波形をモニ
タしてメモリ（図示せず）に記憶させておき、位置ずれ
検出時の出力値から図１０（ｂ）に示すような直線近似
を行うことによっても、画像の位置ずれ量及びずれ方向
を知ることもできる。この手法による場合、図６で説明
したような最小自乗直線を求める必要はない。

【００３４】また、スリット２９ａ，２９ｂ，２９ｃ毎
に個別の受光素子２６ａ，２６ｂ，２６ｃを用いてお
り、これらの受光素子２６ａ，２６ｂ，２６ｃ間に感度
ばらつきがあると位置検出精度に支障を来すことが考え
られる。そこで、本実施の形態のパターン画像形成手段
では、調整等に先立って、測定用パターン画像３０に相
当する位置に図１１に示すような補正用ベタ画像７１を
形成する機能も持つ。この補正用ベタ画像７１はスリッ
ト板２８の全てのスリット２９ａ，２９ｂ，２９ｃを包
括し得る主走査方向の幅を有するものである。従って、
このような補正用ベタ画像７１がスリット板２８に到達
した時点で、全ての受光素子２６ａ，２６ｂ，２６ｃに
関して補正用ベタ画像７１を通した検出動作を行わせる
と、これらの出力は全て対等になるべきであり、差が生
じている場合には、その差がなくなるように照明光源２
５ａ，２５ｂ，２５ｃの光量や、受光素子２６ａ，２６
ｂ，２６ｃのゲイン等を自動的に調整することにより、
感度ばらつきによる影響を相殺することができる。

【００３５】なお、本実施の形態では、透明な転写ベル
ト１５を用い、位置ずれ検出器２４を透過型構成とした
が、転写ベルト１５の外側に照明光源２５と受光素子２
６とを配設させる反射型構成としてもよい。この場合に
は、転写ベルト１５は透明である必要はない。また、本
実施の形態では、転写ベルト１５上に測定用パターン画
像３０を形成するようにしたが、この転写ベルト１５に
よって搬送される転写紙１３上に形成するようにしても
よい。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、転写ベル
ト又はこの転写ベルト上を搬送される転写紙上に主走査
方向に複数の接近したラインを持つ測定用パターン画像
を各色毎を形成するパターン画像形成手段と、前記測定
用パターン画像が移動する位置に対応する移動経路中
に、この測定用パターン画像のライン数と同数でライン
幅と同程度の幅の複数のスリットが一体に形成されたス
リット板、及び、各スリット毎に独立して対応するスリ
ット部分での測定用パターン画像部分の透過光量又は反
射光量を検出する照明光源を含む位置検出部を有する位
置ずれ検出手段とを備え、前記測定用パターン画像のラ
イン間隔を前記スリット板のスリット間隔に対して位相
をずらして設定しているので、画素クロック周波数を変
化させることなく、測定用パターン画像の位相ずれを検
出するだけでリアルタイムに、パターン画像の位置ずれ
量及びずれ方向を検出することができ、その結果に基づ
いて高速で位置ずれを補正し、色ずれのないカラー画像
を得ることができる。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、測定用パタ
ーン画像のライン数が奇数であり、パターン画像形成手
段は、中央のラインは中央のスリットに完全に重なると
ともに、両側のラインは対応するスリットに対して主走
査方向に不完全に重なるように作像するようにしたの
で、ライン像の線幅がばらついても安定した検出精度を
得ることができる。

【００３８】請求項３記載の発明によれば、パターン画
像形成手段は、感度補正時には測定用パターン画像の形
成位置に、スリット板の全てのスリットを包括する主走
査方向の幅を有する補正用ベタパターン画像を形成する
ようにしたので、位置ずれ検出手段が複数の位置検出部
を持つ場合、それらの位置検出部の感度ばらつきがあっ
ても、位置ずれ検出を行う前などの適宜時点で補正用ベ
タパターン画像を形成して検出動作を行わせて全ての位
置検出部が対等となるように照明光源の光量や位置検出
部自体のゲイン等を自動的に調整することにより、感度
ばらつきによる影響を相殺させることができる。

【００３９】請求項４記載の発明によれば、各位置検出
部の出力を直線近似してその傾きにより主走査方向の位
置ずれ量及び位置ずれ方向を算出する位置ずれ演算手段
と、この位置ずれ演算手段による算出結果に基づき画像
書込開始位置及び画素クロック周波数を補正する補正手
段とを備えているので、スリットに対する各色画像の位
置ずれを、画像書込開始位置の変更補正や画素クロック
周波数の変更補正によって補正することができ、特に、
直線近似に基づく直線の傾きと位置ずれ量との関係から
補正するので、各色の現像剤の透過率が異なるような場
合でも、直線の傾きと位置ずれ量との関係が各色につい
て同一となり、補正手段の構成の簡略化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示し、（ａ）はスリッ
トと測定用パターン画像との位置関係を示す平面図、
（ｂ）は主走査方向に断面した側面図である。

【図２】デジタルフルカラー複写機全体を示す概略正面
図である。

【図３】システム構成を示すブロック図である。

【図４】位置ずれ検出器が配設された個所付近を拡大し
て示す正面図である。

【図５】位置ずれ検出器の左右配設状態を示す概略斜視
図である。

【図６】受光素子の出力特性を示す特性図である。

【図７】光書込手段の電装制御系の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図８】クロック発生回路の構成例を示すブロック図で
ある。

【図９】同期検知回路付近の構成例を示すブロック図で
ある。

【図１０】各受光素子の出力波形例を示す説明図であ
る。

【図１１】スリットと補正用ベタ画像例との位置関係を
示す平面図である。

【符号の説明】

４光書込手段６感光体８顕像化手段１３転写紙１５転写ベルト２４位置ずれ検出手段２５照明光源２７位置検出部２８スリット板２９スリット３０測定用パターン画像３１ライン像７１補正用ベタパターン画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 21/00 370 G03G 15/00 303

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の感光体と、各々の感光体に異なる
色情報を書き込む光書込手段と、書き込まれた情報を各
々異なる色の現像剤により顕像化する顕像化手段とを備
え、各感光体上に形成された顕像を転写ベルト上を搬送
される同一の転写紙上に順次転写してカラー画像を得る
画像形成装置において、前記転写ベルト又はこの転写ベ
ルト上を搬送される転写紙上に主走査方向に複数の接近
したラインを持つ測定用パターン画像を各色毎に形成す
るパターン画像形成手段と、前記測定用パターン画像が
移動する位置に対応する移動経路中に、この測定用パタ
ーン画像のライン数と同数でライン幅と同程度の幅の複
数のスリットが一体に形成されたスリット板、及び、各
スリット毎に独立して対応するスリット部分での測定用
パターン画像部分の透過光量又は反射光量を検出する照
明光源を含む位置検出部を有する位置ずれ検出手段とを
備え、前記測定用パターン画像のライン間隔が前記スリ
ット板のスリット間隔に対して位相をずらして設定され
ていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】測定用パターン画像のライン数が奇数で
あり、パターン画像形成手段は、中央のラインは中央の
スリットに完全に重なるとともに、両側のラインは対応
するスリットに対して主走査方向に不完全に重なるよう
に作像することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項３】パターン画像形成手段は、感度補正時に
は測定用パターン画像の形成位置に、スリット板の全て
のスリットを包括する主走査方向の幅を有する補正用ベ
タパターン画像を形成することを特徴とする請求項１又
は２記載の画像形成装置。
【請求項４】各位置検出部の出力を直線近似してその
傾きにより主走査方向の位置ずれ量及び位置ずれ方向を
算出する位置ずれ演算手段と、この位置ずれ演算手段に
よる算出結果に基づき画像書込開始位置及び画素クロッ
ク周波数を補正する補正手段とを備えることを特徴とす
る請求項１，２又は３記載の画像形成装置。