JP4093569B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体に各色カラー顕像を形成し転写紙上に重ね転写するカラー画像形成装置に関し、特に、色ずれ防止のための色合せ機能を持つカラー画像形成装置に関する。
【0002】
この種の色合せの一態様に、感光体,転写ドラム又は転写ベルト上に、その移動方向に並べて複数のマークの配列でなるマークパターンを形成して、それぞれの位置を検出して色間の作像位置ずれを演算して、これをなくすように各色作像位置を微調整するものがある。
【0003】
【従来技術】
【特許文献1】
特開平11−231586号公報は、転写ベルト上にマークパターンのみならずタイミング検出用の平行線パターンも形成して、マークパターンを検出して色ずれ量を算出するとともに平行線パターンも検出して転写ベルトの速度変動も算出して、色ずれ量を速度変動対応で補正する画像形成装置を開示している。
【0004】
【特許文献2】
本願発明者が先に出願した特開2002−174936号公報のカラー画像形成装置の色合せは、転写紙を支持し各色感光体ドラムの配列に沿って搬送して、各色感光体ドラム上のトナー画像を転写紙に転写する転写ベルト上の、幅両端のそれぞれの近くに、各色トナーマークを所定の配列パターンで形成し、1対の光センサのそれぞれで各端のトナーマークを読取って、読取り信号に基づいてマーク配列(パターン)の各マークの位置を算出する。そして、各色作像の、副走査方向y(転写ベルト移動方向)の基準位置からのずれ量dy,主走査方向x(転写ベルトの幅方向)のずれ量dx,主走査ラインの有効ライン長のずれ量dLxおよび主走査ラインのスキューdSqを算出して、ずれ量相当の微調整を作像タイミングに加える。各色トナーマークの読取において、0〜5Vの読取信号レベルの2〜3Vの範囲内の読取信号のA/D変換データをメモリに一時蓄積してから、各マークの中心位置を算出する。この色合せは、電源オン直後,機内温度の変化が設定値を越えた後、また、カラー作像回数が設定値を越えた後に、自動的に実行される。更には、作像ユニットの交換に応答して実行され、また、ユーザから色合せ指示が与えられたときにも実行される。
【0005】
【特許文献3】
本願発明者が先に出願した特開2003−98793号公報の色合せ制御では、転写ベルト上の幅両端のそれぞれの近くに形成する各色トナーマークを検出する1対の光センサに加えて、それらの中間点(ベルトの幅中央)においてベルトの接続痕を検出する第3の光センサを備えて、トナーマーク検出情報から第3の光センサが検出した接続痕位置に対応する位置のトナーマーク情報を除去する。これによれば、接続痕に限らずベルトを幅方向に横切る直線状の傷あるいは汚れによるトナーマーク誤検出がなくなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の転写ベルトにおいて、反射、透過の方式によりベルトに作像された、色合わせパターンを検出する手段において、センサー出力の電圧を用いる場合、パターンと継目の区別を付けることが難しいため継目(接続痕)が無いことが条件であった。接続痕が有るとその位置を色合わせパターンと見てしまい、その結果、色合せ調整データが不正確になる為である。一方で、ベルト製造上回転方向の周長等寸法精度が求められる継目のないエンドレスベルトは、ベルト製造上コストがかかる。
【0007】
したがって、接続痕が転写ベルト上にあるものでも、無いものと変わらず使用できることを実現する、上記特許文献3の色合せ制御が有用である。しかしながら、ベルトの経時的な消耗および劣化、たとえば傷,汚れの発生により、それらを接続痕と検出する頻度が高くなると、本物と検出したマーク数が減少して信頼性が高い作像ずれ量を得ることが難しくなる。本物と検出したマーク数が設定値未満であると、再度マーク形成から色合せ作業を再開すればよいが、1回の色合せにかなりの時間がかかるので、たとえば上記特開2002−174936号公報のカラー画像形成装置のように、色合せの自動実行の機会が多いと、転写ベルトの消耗あるいは劣化が進んでいる場合には、色合せの繰返し回数(再度のマーク形成)が多くなって、ユーザが待たされてしまうことが考えられる。カラー画像品質が少々低くても、ともかくカラー作像を速やかに実行したい場合がある。
【0008】
本発明は、カラー作像の色ずれを解消するための色合せによりカラー画像形成装置が使用できない時間を節減することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)移動面上の標準領域にその移動方向(y)に並べて各色のマーク(Akr,Ayr,Acr,Amr,・・・/ Akf,Ayf,Acf,Amf,・・・)を所定順に所定距離をおいて形成するマーク形成手段(41);標準領域に形成された各色のマークを検出するマークセンサ(20r/20f);前記移動面上の、標準領域の外に定めた所定の監視領域の像を検出する監視センサ(20c);マークセンサ(20r/20f)のマーク検出情報から、監視センサ(20c)が検出した像の前記移動方向(y)の位置に相当する位置のマークを除去した情報に基いて、色間の作像ずれ(dyy,dxy,dLxy/・・・)をなくすように、各色作像タイミングを調整する色合わせ手段(41);および、前記マークの形成から各色作像タイミングの調整までの色合せを、実行指示入力に応答して起動し、また所定条件が成立すると自動起動する、制御手段(41);を備えるカラー画像形成装置において、
前記制御手段(41)は、前記監視センサ(20c)が検出した像の個数が設定値(a)以上のとき、その後の色合せの自動起動を制限する、ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【0010】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の記号を、例示として参考までに付記した。
【0011】
これによれば色合せが、指示入力があった場合のみならず、所定の条件が成立したときに自動的に実行されるので、色ずれのないカラー画像を安定して形成できる。例えばマーク形成面の劣化によりマーク検出精度が低下すると、色合せの自動起動が制限されるので、色合せの実行によってカラー画像形成装置が使えない時間すなわちダウンタイムの長期化が防がれる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(2)移動面上の標準領域にその移動方向(y)に並べて各色のマーク(Akr,Ayr,Acr,Amr,・・・/ Akf,Ayf,Acf,Amf,・・・)を所定順に所定距離をおいて形成するマーク形成手段(41);標準領域に形成された各色のマークを検出するマークセンサ(20r/20f);前記移動面上の、標準領域の外に定めた所定の監視領域の像を検出する監視センサ(20c);マークセンサ(20r/20f)のマーク検出情報から、監視センサ(20c)が検出した像の前記移動方向(y)の位置に相当する位置のマークを除去した情報に基いて、色間の作像ずれ(dyy,dxy,dLxy/・・・)をなくすように、各色作像タイミングを調整する色合わせ手段(41);および、前記マークの形成から各色作像タイミングの調整までの色合せを、実行指示入力に応答して起動し、また所定条件が成立すると自動起動する、制御手段(41);を備えるカラー画像形成装置において、
前記制御手段(41)は、マークセンサ(20r/20f)のマーク検出情報から監視センサ(20c)が検出した像の前記移動方向(y)の位置に基いて除去した残りのマークの数が設定範囲を外れるとき、その後の色合せの自動起動を制限する、ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【0013】
これによれば色合せが、指示入力があった場合のみならず、所定の条件が成立したときに自動的に実行されるので、色ずれのないカラー画像を安定して形成できる。例えばマーク形成面の劣化によりマーク検出精度が低下すると、色合せの自動起動が制限されるので、色合せの実行によってカラー画像形成装置が使えない時間すなわちダウンタイムの長期化が防がれる。
【0014】
(3)前記標準領域は移動面の移動方向(y)と直交する方向(x)の画像露光ラインの各端領域(r,f)、監視領域は該画像露光ラインの中間点を中央とする中央領域(c)であり;マークセンサ(20r/20f)は各端領域(r,f)のマークを検出する一対であり;監視センサは前記中央の像を検出する1個である;上記(1)又は(2)に記載のカラー画像形成装置。これによれば、移動方向(y)と直交する方向(x)でもっとも長い距離をおいて2組のマーク群が形成されるので、異なる組の対応するマークの相対位置関係により各色作像面間の位置ずれを精密に算出することが出来、色合せ精度を高くすることが出来る。
【0015】
(4)前記制御手段(41)は、色間の作像ずれ(dyy,dxy,dLxy/・・・)算出に参照するマーク数が不足するときは、前記マーク形成手段(41)によって各端領域(r,f)および中央領域(c)に各色のマーク(図17)を所定順に所定距離をおいて形成し;マークセンサ(20r/20f)および監視センサ(20c)によって各端領域(r,f)および中央領域(c)に形成したマークを検出し;色合わせ手段(41)によって、検出したマーク数が十分な一方の端領域(r/f)と中央領域(c)のマーク検出情報に基いて、色間の作像ずれ(dyy,dxy,dLxy/・・・)をなくすように、各色作像タイミングを調整する;上記(3)に記載のカラー画像形成装置。
【0016】
これによれば、両端領域(r,f)のマーク群(2組)の1組の検出情報が不足する場合、それにかえて中央領域(c)のマーク検出情報を用いて色間の作像ずれ(dyy,dxy,dLxy/・・・)をなくすように、各色作像タイミングを調整することが出来る。例えばマーク形成面の劣化によりマーク検出精度が低下するときでも、色合せを完遂できる可能性が高く、画像品質の長期安定化を図ることが出来る。
【0017】
(5)前記制御手段(41)は、前記自動起動を制限する前記条件が成立したときに自動起動禁止情報(FAP=1)を発生し、また、前記制御手段(41)は、自動起動禁止情報があるときは、自動起動を保留する、上記(1)乃至(4)の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【0018】
たとえば装置電源オン直後に自動起動禁止情報(FAP=1)を消去(FAP=0に初期化)し、かつ色合せを自動起動する態様では、装置電源オン直後に確実に色合せが自動起動するが、この電源オン継続中に自動起動禁止情報(FAP=1)が発生すると、それ以降電源オフになるまで、機内温度変化が設定値以上になっても、またカラー画像形成枚数が設定値を越えても、色合せは自動起動されない。色合せ実行指示をユーザが入力することにより、あるいは、一度電源オフにし、そして電源を再投入することにより、色あわせが起動する。後述の実施例では、自動起動禁止情報(FAP=1)が発生したとき、色合せ不調に関連する警告を操作ボードに表示する。
【0019】
(6)前記制御手段(41)は、カラー画像形成装置の電源オン直後,カラー画像形成枚数が設定値を越えた後、および、カラー画像形成装置の機内温度が設定値以上変化後、の少なくとも1つが成立し、自動起動禁止情報がないこと(FAP=0)を条件に、前記色合せを起動する、上記(5)に記載のカラー画像形成装置。
【0020】
これによれば、マーク形成および検出の精度が高いときには、色合せが効率よく高い頻度で行われ、画像品質が常に高い。マーク形成あるいは検出の精度が低下すると、色合せ頻度が低下し、色合せによるダウンタイムの長期化が回避される。
【0021】
(7)前記制御手段(41)は、前記自動起動禁止情報(FAP=1)があっても、実行指示入力に応答して前記色合せを起動する、上記(5)又は(6)に記載のカラー画像形成装置。
【0022】
(8)前記制御手段(41)は、前記自動起動禁止情報(FAP=1)があっても、作像ユニットの交換があったときに前記色合せを起動する、上記(5),(6)又は(7)に記載のカラー画像形成装置。
【0023】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0024】
【実施例】
−第1実施例−
図1に、本発明の一実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機の外観を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)400と、操作ボード610と、カラースキャナ300と、カラープリンタ100と、給紙テーブル200の各ユニットで構成されている。機内のシステムコントローラ630(図2)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されている。この複写機のシステムコントローラ630(図2)は、通信網(インターネット)に接続することができ、該通信網を介して、図示しない管理センタの管理サーバと通信してデータを交換することができる。また、機内のファクシミリコントローラFCU(図2)は、交換機PBXおよび公衆通信網PNを介して、ファクシミリ通信をすることが出来る。
【0025】
図2に、図1に示す複写機の、画像読み取り,画像処理,画像蓄積および画像形成、のシステム構成を示す。カラー原稿スキャナ300の、原稿を光学的に読み取る読取ユニット311は、原稿に対する原稿照明光源の走査を行い、SBU(センサボードユニット)のCCDに原稿像を結像する。原稿像すなわち原稿に対する光照射の反射光をCCDで光電変換してR,G,B画像信号を生成し、SBU上でRGB画像データに変換しかつシェーディング補正し、そして出力I/F(インターフェイス)312で画像データバスを介して画像データ処理器IPP(Image Processing Processor;以下では単にIPPと記述)に送出する。
【0026】
IPPは、分離生成(画像が文字領域か写真領域かの判定:像域分離),地肌除去,スキャナガンマ変換,フィルタ,色補正,変倍,画像加工,プリンタガンマ変換および階調処理を行う。IPPは画像処理をおこなうプログラマブルな演算処理手段である。スキャナ300からIPPに転送された画像データは、IPPにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化(スキャナ系の信号劣化)を補正され、フレームメモリ601に書き込まれる。
【0027】
システムコントローラ630は、スキャナアプリケーション,ファクシミリアプリケーション,プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作パネル制御装置631は、操作ボード610の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を表示する装置である。画像データバス/制御コマンドバスは、画像データと制御コマンドが時分割で転送されるバスである。
【0028】
システムコントローラ630のCPU605は、システムコントローラ630の制御を行う。ROM604にはシステムコントローラ630の制御プログラムが書かれている。RAM603は、CPU605が使用する作業用メモリである。NVRAM602は、不揮発性メモリであり、システム全体の情報の保管を行う。
【0029】
外部機器通信制御606は、画像読み取り,画像蓄積或いは画像印刷を要求する外部機器(たとえば同種の複写機,画像スキャナ,パソコン,プリンタ,ファクシミリ)ならびに管理センタの管理サーバとの通信制御を行うものであり、ネットワークに接続するための物理I/Fの制御を行う。ネットワーク接続された外部機器通信制御606がネットワークからデータを受信すると、電気的な信号より通信データの内容だけシステムI/F607に送る。システムI/F607では、規定されたプロトコルに従い受信データを論理変換しCPU605に送る。CPU605では、論理変換された受信データを判断し処理を行う。また、CPU605が、ネットワークにデータを送信する時は、受信とは逆の手順で、システムI/F607、外部機器通信制御606に送信データが伝達され、電気信号としてネットワーク上に送出される。
【0030】
システムI/F607は、CPU605の命令によりシステム内で処理される、原稿読み取りデータ,ファクシミリ受信データ,パソコンのドキュメントデータ(印刷命令)の転送制御、ならびに、パソコンのドキュメントデータの印刷用のイメージデータ(画像データ)への変換と転送を行う。ワークメモリ600は、プリンタで使用する画像展開(ドキュメントデータからイメージデータへの変換)の作業用メモリである。フレームメモリ601は、電源が供給され続けている状態で即座に印刷される読み取り画像や書込み画像のイメージデータを、一時蓄える作業用メモリである。
【0031】
HDDC650は、システムのアプリケーションプログラムならびにプリンタ100の作像プロセス機器の機器付勢情報を格納するアプリケーションデータベース、ならびに、読取り画像や書込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびにドキュメントデータを蓄える画像データベースとして用いられるハードディスクHDDとそのコントローラである。イメージデータおよびドキュメントデータは、符号化されたりドットイメージであったりする。FIFOバッファメモリ609は、入力画像をフレームメモリ601へ書込む時のデータ転送速度変換を行う。すなわち、転送元と転送先のデータ送出/受入れタイミングの差,転送単位のデータ量の相違,転送速度差等を吸収するデータの一時蓄積を行い、転送元の転送タイミングおよび速度でデータを受け入れ、転送先の転送タイミングおよび速度でデータを送り出す。同様にFIFOバッファメモリ608は、フレームメモリ601の画像データを出力画像としてデータ転送する時の速度変換を行う。
【0032】
メモリコントローラ610は、CPU605の制御なしにフレームメモリ601及び、HDDC650とバス間の画像の入出力をコントロールする。また、操作ボード301の入力装置614が受けたコマンドに応じて、フレームメモリ601を利用して、HDDCに蓄積している画像の編集,加工あるいは画像合成を行う。メモリコントローラ610は、HDDC650のHDDからワークメモリ600又はフレームメモリ601への画像情報の読出しと、おもに画像データアドレス変更操作による、転写紙に対する画像の印刷方向の変更,画像の回転,画像の組み合わせ編集と、画像データに対する設定値の加減乗除による濃度変換,画像データ同士の論理積演算や論理和演算による画像トリミングおよび合成と、このように処理した画像情報のHDDへの書込みとによって、各種の画像加工および編集を行うことができる。
【0033】
CPU617は、操作ボード610の入出力制御を行う。すなわち、操作ボード610の入力読込みおよび表示出力を制御する。ROM616には、操作ボード610の制御プログラムが書かれている。RAM618は、CPU617で使用する作業用メモリである。614は、操作ボード610の入力キーおよび入力パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力装置である。表示装置615は、操作ボード610にあって、使用者にシステムの設定内容,状態を表示するものであり、表示灯および入力機能がある表示パネル(液晶タッチパネル)を含む。
【0034】
図3に、カラープリンタ100の作像ユニットPTRを示す。この作像ユニットPTRはタンデムタイプのカラー画像形成機構である。スキャナ300(図2)が発生する各色の画像データは、IPP(図2)で、Bk(ブラック),Y(イエロ−),C(シアン)およびM(マゼンタ)各々の、カラ−記録用の画像データ(以下、記録画像データ又は単に画像データ)に変換された後、各々、プリンタPTRの書込みユニット(露光装置)5へと送られる。書込みユニット5は、記録画像データに従い、M,C,YおよびBk記録用の各感光体ドラム6a,6b,6cおよび6d上に、M,C,YおよびBk記録用の画像データで変調したレーザービーム光を走査投射し、静電潜像を形成する。各静電潜像は各現像器7a,7b,7cおよび7dにより、M,C,YおよびBkトナ−のそれぞれで現像され、各色のトナー像(顕像)を形成する。
【0035】
一方、転写紙は、給紙カセット8あるいは給紙バンク200(図1)の給紙トレイより転写ベルトユニットの転写ベルト10上に搬送され、各感光体ドラム上に現像形成された各色画像(顕像)が、転写器11a,11b,11cおよび11dにて転写紙上に順に転写され、重ね合わさった後に、定着装置12によって定着される。定着を終えた転写紙は機外に排出される。
【0036】
転写ベルト10は、駆動ロ−ラ9,テンションロ−ラ13aおよび従動ロ−ラ13bで支持された透光性のエンドレスベルトであり、テンションロ−ラ13aが図示しないばねでベルト10を押し下げるので、ベルト10の張力は略一定である。
【0037】
プリンタPTRは、上述の重ね合せ転写の色ずれを防止するために、露光装置5によって各感光体ドラム6a,6b,6cおよび6d上の手前(図3において表面側:以下、フロント(f)と表現)と奥(図3において裏面側:以下、リア(r)と表現)に位置検出用のテストパターン(図5)を書き込み現像し、転写ベルト10上に転写し、転写ベルト10に転写したテストパタ−ンを、転写ベルトをその裏面で支える背面反射板21に対向する反射型光センサ20f(フロント側),20r(リア側)で読みとることによって、各感光体ドラム6a,6b,6c,6dに対する露光装置5の書き込み位置ずれ,傾き,倍率等を検知し、これらによる色ずれをなくすように、各感光体ドラムに対する露光装置5の書き込みのタイミング等を補正するように構成されている。反射型光センサ20fと20rとの中間点に同様な反射型光センサ20cが同様に配置されている。
【0038】
図4に、転写ベルト10に対する光センサ20r,20c,20fの配置位置を示す。転写ベルト10は図4上ではローラ9,13a,13bで支持されたループで反時計周りに回動するが、光センサ20r,20c,20fそれぞれの検出視野中心線は、転写ベルト10の表面に垂直であって、該ループに沿うy方向の同一位置(同一幅線)において転写ベルト10の表面に交わる。
【0039】
プロセスコントローラ131(図2)に、プリンタPTRのプリント機構すなわち画像形成機構に組み込まれた、モータ,ソレノイド,チャージャ,ヒータ,ランプなどの電気機器および電気的センサを駆動する電気回路(ドライバ)および検出回路(信号処理回路)を含む機構駆動電気系があり、これらの電気回路の動作がプロセスコントローラ131内の後述するMPU41(図6)で制御され、電気的センサの検出信号(動作状態)がMPU41で読み込まれる。
【0040】
図5に示すように、プリンタPTRの転写ベルト10上には、「色合わせ」を実施する時に、テストパタ−ンが形成される。すなわち、リアには、ブラックBkのスタートマークMsrを先頭に、マークピッチdの4ピッチ4dの空きの後に、8セットのマークセットが、セットピッチ(定ピッチ)7d+A+cで順次形成される。
【0041】
第1マークセットは、主走査方向x(転写ベルト10の幅方向)に平行な次の直交マーク群、
ブラックBkの第1直交マークAkr,
イエローYの第2直交マークAyr,
シアンCの第3直交マークAcr、および、
マゼンタMの第4直交マークAmr、
ならびに、主走査方向xに対して45゜の角度をなす次の斜交マーク群、
Bkの第1斜交マークBkr,
Yの第2斜交マークByr,
Cの第3斜交マークBcr、および、
Mの第4斜交マークBmr、
を含んでいる。第2〜8マークセットの内容は、第1マークセットと同じである。フロントにも、上述のリアのテストパターンと同じテストパターンが同時に同じく形成される。これらのテストパターンに含まれる各マークに付した記号の、末尾のrはリア側のものであることを、fはフロント側のものであることを、示す。
【0042】
図6に、光センサ20r,20c,20fとそれらの検出信号を処理する回路30r,30c,30fを示す。マーク検出ステージで、ROM,RAM,CPUおよび検出データ格納用FIFOメモリ等を主体とするマイクロコンピュータ(以下MPUと言う)41(のCPU)が、D/Aコンバータ37r,37c,37fに、光センサ20r,20c,20fの発光ダイオード(LED)31r,31c,31fの通電電流値を指定する通電データを与え、D/Aコンバータ37r,37c,37fがそれをアナログ電圧に変換してLEDドライバ32r,32c,32fに与える。これらのドライバ32r,32c,32fは、アナログ電圧に比例する電流をLED31r,31c,31fに通電する。
【0043】
LED31r,31c,31fが発生した光は、図示しないスリットを通って転写ベルト10にあたり、大部分がそれを透過して、転写ベルト10の裏面に摺接してベルト10の鉛直方向の振動を抑止する背面反射板21で反射し、そして転写ベルト10を透過して、更に図示しないスリットを通ってフォトトランジスタ33r,33fに当たる。これによりトランジスタ33r,33fのコレクタ/エミッタ間が低インピーダンスになって、エミッタ電位が上昇する。前述のマークMsr等がLED31r,31fに対向する位置に到来すると、マークが光を遮断するので、トランジスタ33r,33fのコレクタ/エミッタ間が高インピーダンスになって、エミッタ電圧すなわち光センサ20r,20fの検出信号のレベルが低下する。したがつて、前述のように、移動する転写ベルト10上にテストパターンを形成すると、光センサ20r,20fの検出信号が高低に変動する。この電圧の高はマークなしを、低はマークありを意味する。
【0044】
この実施例では、光センサ20cが対向する位置にはマークは形成されない。光センサ20cは、帯状体の両端を繋ぐことによってエンドレスベルト(ループ)にした転写ベルト10の接続痕(継目痕),傷および汚れを検出するものである。接続痕はベルト幅全域に及ぶので、光センサ20r,20fがそれをレジストマークと検出すると、光センサ20r,20fのマーク検出信号に基いた色間ずれ量の算出がエラーとなる可能性がある。この実施例では、詳細は後述するが、光センサ20cが接続痕ありと検出した位置の光センサ20r,20fのマーク検出信号は無効にする。
【0045】
光センサ20r,20c,20fの検出信号は、高周波ノイズ除去用の低域通過フィルタ34r,34c,34fを通して、更にレベル校正用の増幅器35r,35c,35fでレベルを0〜5Vに校正されて、A/Dコンバータ36r,36c,36fに印加される。
【0046】
図12に、校正された検出信号Sdrを示す。この検出信号SdrおよひSdfは、再度図6を参照すると、A/Dコンバータ36r,36fに与えられ、しかも、増幅器38r,38fを通してウィンドゥコンパレータ39r,39fに与えられる。
【0047】
A/Dコンバータ36r,36fは、それらの内部の入力側にサンプルホールド回路を、出力側にデータラッチ(出力ラッチ)を備え、MPU41がA/D変換指示信号Scr,Scfを与えると、その時の検出信号Sdr,Sdfの電圧をホールドしてデジタルデータに変換してデータラッチに保持する。したがってMPU41は、検出信号Sdr,Sdfの読取りが必要な時には、指示信号Scr,Scfを与えて検出信号Sdr,Sdfのレベルをあらわすデジタルデータすなわち検出データDdr,Sdfを読み込むことができる。
【0048】
ウインドゥコンパレータ39r,39fは、検出信号Sdr,Sdfが2V以上3V以下の範囲内にある時に低レベルL、該範囲を外れているときは高レベルHのレベル判定信号Swr,Swfを発生する。MPU41は、これらのレベル判定信号Swr,Swfを参照することによって、検出信号Sdr,Sdfが該範囲内か否かを直ちに認識することができる。
【0049】
光センサ20cの回路30cによる検出信号の処理とMPU41の検出信号読込処理の内容は、上述の回路30r,30fの処理とMPU41の検出信号読込処理の内容と同様である。
【0050】
図7に、MPU41の、プリンタエンジン制御すなわちプリント制御の概要を示す。それ自身に動作電圧が印加されると、MPU41は、入出力ポートの信号レベルを待機状態のものに設定し、内部のレジスタ,タイマなども待機状態に設定する(ステップ1)。なお、ここ以降においては、カッコ内にステップNo.又はステップ記号を示す時には、「ステップ」という語は省略して、No.数字又は記号のみを記す。初期化(1)を完了するとMPU41は、機構各部および電気回路の状態を読取って、画像形成に支障がある異常があるかをチェックして(2,3)、異常があるとそれを操作表示ボード610に表示して(4)、異常が無くなるまで、状態読取り(2)を繰返す。
【0051】
この異常報知2(4)において、4色それぞれの作像ユニット(感光体ドラム保持ユニット)の装着を検知する4個のスイッチSwPi(PCU交換スイッチ)、i=k,y,c,m、のいずれかたとえばSwPkが開(H)あると、感光体ドラム駆動系の電気モータに通電して、所定時間内に該スイッチSwPkが閉になったかをチエックする。
【0052】
なお、各作像ユニットには、新品のときにはユニットケースの雌ねじ穴にねじ結合してケースより外部への突出が小さいが、ユニットが複写機に装着されて感光体ドラムが回転駆動されると、これに連動して回転してユニットケースから突出してスイッチSwPiを開から閉に切換えると共に、雌ねじ穴とのねじ結合がはずれて突出したままとなる雄ねじピンがあるので、上述のように、感光体ドラム駆動系の電気モータに通電があって感光体ドラムが回転駆動されると、新規に装着された作像ユニットの着脱を検出するスイッチたとえばSwPkが、開(H)から閉(L)に切換る。
【0053】
MPU41はこの切換りを監視して、Bk作像ユニットの交換があつたことを知り、たとえばSwPkが開(H)から閉(L)に切換ると、Bk作像ユニットに宛てたプリント積算数レジスタ(不揮発メモリ上の一領域)をクリア(Bkプリント積算数を0に初期化)し、スイッチSwPiに開/閉変化があったことを表す情報を生成し、レジスタにセーブする。この情報は、後述のステップ10で参照する。この場合には、スイッチSwPiがすべて閉(L)すなわち正常になるので、ステップ4から2に、そしてステップ3を経て5に進む。
【0054】
4個のスイッチSwPi、i=k,y,c,m、が閉(L)であるかをチェックし、開(H)のスイッチたとえばSwPkがあって、感光体ドラムの駆動を行ったにもかかわらず、スイッチSwPkが閉に切換わらなかったときには、Bk作像ユニットが無いと見なして、それをあらわす異常報知を継続する。
【0055】
異常がないと、定着器への通電を開始し、定着温度が、定着可温度であるかをチェックして、定着可温度でないと、待機表示を、定着可温度であるとプリント可表示を、する(5)。
【0056】
また、定着温度が60゜C以上であるかをチェックして(6)、定着温度が60゜C未満であると、長時間休止(不使用)後の複写機電源オン(例えば朝一番の電源オン:休止中の機内環境の変化が大きい)と一応見なして、色合せ自動実行が禁止されていない(FAP=0)と、色合わせ実行を操作表示ボード610に表示し(6a−7)、MPU41のレジスタ(メモリの一領域)RCnに、その時不揮発メモリに保持しているカラープリント枚数積算数PCnを書込み(8)、MPU41のレジスタRTrにその時の機内温度を書込んで(9)、「色合わせ」(CPA)を実行する。この「色合わせ」(CPA)の内容は、図8以下を参照して後述する。
【0057】
なお、ステップ6aに示すレジスタFAPのデータ0は、色合せ自動実行が許可されていることを意味し、データ1は禁止されていることを意味し、データ1(FAP=1)の時には、上記ステップ7〜9および「色合わせ」(CPA)は実行しない。レジスタFAPのデータは、初期化(図7の1)で0に初期化され、図8に示すステップ36で1に変更される。
【0058】
再度図7を参照する。定着温度が60゜C以上であったときには、前回の複写機の電源オフからの経過時間が短いと見なすことができる。この場合には、前回の電源オフ直前から現在までの機内環境の変化は小さいと推察できる。しかし、いずれかの色の作像ユニットの交換があったか、すなわち、上述のステツプ4で、スイッチSwPi(PCU交換スイッチ)に開/閉変化があったことを表す情報が生成されているか、をチェックする(10)。該情報があると、すなわち作像ユニットの交換があった場合は、上述のステップ7〜9を実行し、そして後述の「色合わせ」(CPA)を実行する。
【0059】
作像ユニットの交換が無かったときにはMPU41は、操作表示ボード610を介したオペレータの入力およびパソコンPCのコマンドを待つ(11)。ここで、操作表示ボード610を介して「色合わせ」指示がオペレータから与えられると(12)、MPU41は、上述のステップ7〜9を実行し、そして後述の「色合わせ」(CPA)を実行する。
【0060】
定着温度が定着可温度で、しかも各部がレデイである時に、操作表示ボード610からコピースタート指示があると、或いは、システムコントローラ630から、パソコンPCからの印刷コマンドに対応したプリントスタート指示があると、MPU41は、指定枚数の画像形成をする(m13,m14)。この画像形成において、1枚の画像形成を終えて排出するたびに、MPU41は、それがカラー記録であるときには、不揮発メモリに割り当てているプリント総枚数レジスタ,カラープリント積算数レジスタPCn,ならびに、Bk,Y,CおよびMプリント積算数レジスタのそれぞれのデータを1インクレメントする。モノクロ記録であった時には、プリント総枚数レジスタ,モノクロプリント積算数レジスタおよびBkプリント積算数レジスタのそれぞれのデータを1インクレメントする。
【0061】
なお、Bk,Y,CおよびMプリント積算数レジスタのデータはそれぞれ、Bk,Y,CおよびM作像ユニットが新品に交換された時に、0をあらわすデータに初期化(クリア)される。
【0062】
MPU41は、1枚の画像形成を行うたびに、ペーパトラブル等の異常の有無をチエックすると共に、指定枚数のプリントアウトを終えると、現像濃度,定着温度,機内温度、その他各部の状態を読み込む(15)。異常があるとそれを操作表示ボード610に表示して(17)、異常が無くなるまで、状態読取り(15)を繰返す。
【0063】
画像形成を再開できる状態すなわち正常であると、MPU41は、そのときの機内温度が、前回の色合わせのときの機内温度(レジスタRTrのデータRTr)から5゜Cを超える温度変化があったかをチェックする(18)。5゜Cを超える温度変化があると、MPU41は、FAP=0であることを条件に、上述のステップ7〜9を実行しそして後述の「色合わせ」(CPA)を実行する。5゜Cを超える温度変化がないときには、カラープリント積算数レジスタPCnの値PCnが、前回の色合わせのときのカラープリント積算数レジスタPCnの値RCn(レジスタRCnのデータ)よりも200枚以上多いかをチェックして(19)、200枚以上多いと、上述のステップ7〜9を実行し、そして後述の「色合わせ」(CPA)を実行する。200枚未満であると、定着温度が定着可温度であるかをチェックして、定着可温度でないと、待機表示を、定着可温度であるとプリント可表示をする(20)。そして「入力読取り」(11)に進む。
【0064】
上述の、図7に示す制御フローにより、MPU41は、(1)定着温度が60゜C未満で電源オンになったとき、(2)Bk,Y,CおよびM作像ユニットのいずれかが新品に交換された時、(3)操作表示ボード610より色合わせ指示があったとき、(4)指定枚数のプリントアウトを完了し、FAP=0かつ機内温度が前回の色合わせのときの機内温度から5゜Cを超える変化をしているとき、および、(5)指定枚数のプリントアウトを完了し、FAP=0かつカラープリント積算数PCnが、前回の色合わせのときの値RCnよりも200以上多くなっているときに、次に説明する「色合わせ」(CPA)を実行する。
【0065】
図8に、「色合わせ」(CPA)の内容を示す。この「色合わせ」(CPA)に進むとMPU41は、先ず、「テストパターンの形成と計測」(PFM)の実行回数nを0に初期化し(31)、そして「テストパターンの形成と計測」(PFM)にて、帯電,露光,現像および転写等、作像条件をすべて基準値に設定して、転写ベルト10上に、図5に示すように、リアr,フロントfのそれぞれに、スタートマークMsr,Msfならびに8セットのテストパターンを形成して、光センサ20r,20fでマークを検出して、マーク検出信号Sdr,SdfをA/Dコンバータ36r,36fでデジタルデータすなわちマーク検出データDdr,Ddfに変換して読みこむ。このとき光センサ20cで、接続痕(傷,汚れなどを含む。以下同様)の検出信号Sdcも、A/Dコンバータ36cでデジタルデータすなわち接続痕検出データDdcに変換して読みこむ。そして、各マーク,接続痕の中心点(y方向幅の中点)の、転写ベルト10上の位置を算出する。この「テストパターンの形成と計測」(PFM)の内容は、図9を参照して後述する。
【0066】
つぎに「パターンの検証」(SPC)で、接続痕検出データDdcに基いてレジストマーク検出に影響を及ぼす恐れがある濃度およびy方向幅の接続痕を摘出してメモリの登録し、マーク検出データDdr,Ddfに基いて接続痕と干渉しないマークを検出して登録して、リア側(r),フロント側(f)のマークを、1セットが隣接する4色のマークの情報となる各セットにグループ化する。この「パターンの検証」(SPC)の内容は、図10,図11を参照して後述する。
【0067】
再度図9を参照すると、MPU41は、検出した(メモリに登録した)接続痕がa(2以上の設定値)であると、転写ベルト10に、傷,汚れが多い(マーク検出精度が低い)と見なして、レジスタFAP(MPU41の内部メモリ)に、色合せ自動実行を禁止するデータ1を書込み(32−36)、転写ベルト異常,クリーニング又は交換要、を表す情報を操作ボード610の表示装置615に表示する(37)。そして、次のステップ33に進む。
【0068】
ステップ33では、検出したマークセットの数が2以上の設定値b,c(c≧b)のb以上c以下であるかをチェックして、そうであると「平均パターンの算出」(MPA)を行う。マークセットの数がb以上c以下の範囲を外れていると、計測回数nを1インクレメントして、「テストパターンの形成と計測」(PFM)および「パターンの検証」(SPC)を行う(34,35)。マークセットの数がb以上c以下になるまで、「テストパターンの形成と計測」(PFM)および「パターンの検証」(SPC)を繰返す。その間に繰返し実行回数nが、2以上の設定値dに達したときに、レジスタFAPに、色合せ自動実行を禁止するデータ1を書込む(35−36)。
【0069】
マークセットの数がb以上c以下の範囲内であると、MPU41は、「平均パターンの算出」(MPA)で、リア側で最高で8セットの平均パターン(マーク位置の平均値群)と、同様なフロント側で最高で8セットの平均パターンを算出する。
【0070】
平均パターンを算出すると、平均パターンにもとづいてBk,Y,CおよびM作像ユニットのそれぞれによる作像のずれ量を算出し(DAC)、算出したずれ量に基づいてずれをなくするための調整を行う(DAD)。
【0071】
図9に、「テストパターンの形成と計測」(PFM)の内容を示す。これに進むとMPU41は、図5に示すように、例えば125mm/secで定速駆動している転写ベルト10のリア側rおよびフロント側fの表面のそれぞれに同時に、例えばマークのy方向の幅wが1mm、x方向の長さAが例えば20mm、ピッチdが例えば6mm、セット間の間隔cが例えば9mmの、スタートマークMsr,Msfならびに8セットのテストパターンの形成を開始し、転写ベルト10の所定微小距離の移動につき1パルス発生するベルト同期パルス(ベルトパルス)のカウントアップを開始する(41)。そして、テストパターン形成が終了するのを待って、終了すると、そのときのベルトパルスカウント値Tw1を、レジスタ(メモリ)にセーブする(42,43)。
【0072】
すでに述べたが、光センサ20r,20fの視野にBk,Y,C又はMのマークが存在しないときには、光センサ20r,20fの検出信号Sdr,Sdfは高レベルH(5V)、マークが存在すると低レベルL(0V)であり、転写ベルト10の定速移動により、検出信号Sdrが図12に示すようなレベル変動を生ずる。変動の一部分を拡大して図13の(a)に示す。これにおいて、マーク検出信号のレベルが低下している下降域は、マークの先端エッジ領域に対応し、上昇している上昇域は、マークの後端エッジ領域に対応し、下降域と上昇域との間が、マーク幅wの領域である。
【0073】
再度図9を参照する。MPU41は、光センサ20cの視野に接続痕が到来して検出信号SdcがHからLに変化する過程で、図6のウィンドゥコンパレータ39cが、検出信号Sdcが、2〜3Vにあることを表す検出信号Swc=Lになるのを待つ(45)。また、光センサ20r,20fの視野にスタートマークMsr,Msfが到来して検出信号Sdr,SdfがHからLに変化する過程で、図6のウィンドゥコンパレータ39r又は39fが、検出信号Sdr又はSdfが、2〜3Vにあることを表す検出信号Swr=L又はSwf=Lになるのを待つ(49)。すなわち、光センサ20r,20fの視野にスタートマークMsr,Msfのすくなくとも一方のエッジ領域が到来したかを監視する(49)。
【0074】
光センサ20cに接続痕が到来すると、それを表す1をレジスタFSwcに書きこんで、時限値がTsp(たとえば50μsec)のタイマTspcをスタートしてそれがタイムオーバすると「タイマTspcの割込み」(TIPc)を実行する、タイマ割り込みを許可する(45〜47)。そして、サンプリング回数レジスタNoscのサンプリング回数値Noscを初期化し、MPU41内のFIFOメモリに割り当てたcメモリ(接続痕読取りデータ記憶領域)の書込みアドレスNoacをスタートアドレスに所期化する(48)。
【0075】
光センサ20r,20fのいずれかにスタートマークMsr,Msfが到来した時には、それを表す1をレジスタFSwrfに書きこんで、時限値がTsp(たとえば50μsec)のタイマTspをスタートしてそれがタイムオーバすると「タイマTspの割込み」(TIP)を実行する、タイマ割り込みを許可する(49〜51)。そして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nosを0に初期化し、MPU41内のFIFOメモリに割り当てたrメモリ(リア側マーク読取りデータ記憶領域)およびfメモリ(フロント側マーク読取りデータ記憶領域)の書込みアドレスNoarおよびNoafをスタートアドレスに初期化する(52)。そして、ベルトパルスのカウント値が、8セットのテストパターンのすべてが、光センサ20r,20fの視野を通過し終わるタイミング値になるのを待つ(53)。
【0076】
ここで、上記の、「タイマTspの割込み」(TIP)の内容を説明する。この処理は、時限値がTspのタイマTspがタイムオーバする度に実行する点に注目されたい。MPU41は、この処理の最初には、タイマTspを再スタートして、A/Dコンバータ36r,36fにA/D変換を指示する。すなわち、指示信号Scr,Scfを、一時的に、A/D変換指示レベルLとする。そして、指示回数である、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nosを、1インクレメントする。これにより、Nos×Tspが、スタートマークMsr又はMsfの先端エッジを検出してからの経過時間(=スタートマークMsr又はMsfを基点とする、転写ベルト10の表面に沿うベルト移動方向yの、光センサ20r,20fによる現在の転写ベルト10上の検出位置)を表す。
【0077】
そして、ウィンドウコンパレータ39rの検出信号SwrがL(光センサ20rがマークのエッジ部を検出中で、2V≦Sdr≦3V)であるかをチェックして、そうであると、rメモリのアドレスNoarに、書込みデータとして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nos,ベルトパルスのカウント値およびA/D変換データDdr(光センサ20rのマーク検出信号Sdrの値)を書込む。そして、rメモリの書込みアドレスNoarを1インクレメントする。ウィンドウコンパレータ39r,39fの検出信号SwrがH(Sdr<2V又は3V<Sdr)であるときには、rメモリへのデータの書込みはしない。これは、メモリへの書込みデータ量を低減し、しかも、後のデータ処理を簡易にするためである。
【0078】
次に同様に、ウィンドウコンパレータ39fの検出信号SwfがL(光センサ20fがマークのエッジ部を検出中で、2V≦Sdf≦3V)であるかをチェックして、そうであると、fメモリのアドレスNoafに、書込みデータとして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nos,ベルトパルスのカウント値およびA/D変換データDdf(光センサ20fのマーク検出信号Sdfの値)を書込む。そして、fメモリの書込みアドレスNoafを1インクレメントする。
【0079】
このような割込み処理がTsp周期で繰返し実行されるので、光センサ20r,20fのマーク検出信号Sdr,Sdfが図13の(a)に示すように高,低に変化するとき、MPU41内のFIFOメモリに割り当てたrメモリおよびfメモリには、図13の(b)に示す、2V以上3V以下の範囲内の、検出信号Sdr,SdfのデジタルデータDdr,Ddfのみが、サンプリング回数値Nosおよびベルトパルスのカウント値と共に、格納される。ベルトパルスカウント値は、転写ベルト10上の表面に沿う、カウント開始位置からのy位置を示すものである。
【0080】
上記の「タイマTspcの割込み」(TIPc)の内容も、上述の「タイマTspの割込み」(TIP)と同様である。ただしここでは、マーク検出信号を接続痕検出信号と読みかえる。
【0081】
なお、図13の(b)に示す、2V以上3V以下の範囲内の、マーク検出信号のレベルが低下している下降域の中心位置aと、その次の上昇している上昇域の中心位置bの中間点Akrpが、1つのマークAkrのy方向の中心位置であり、同様に、それらの次に現われるマーク検出信号のレベルが低下している下降域の中心位置cと、その次の上昇している上昇域の中心位置dの中間点Ayrpが、もう1つのマークAyrのy方向の中心位置である。後述のマーク中心点位置の算出CPA(図9)で、これらの、マーク中心位置Akrp,Ayrp,・・・を算出し、また、接続痕中心位置を算出する。
【0082】
図9を、再度参照する。テストパターン中の最後の第8セットの最後のマークが光センサ20r,20fを通過した後に、MPU41は、タイマTspc,Tspの割り込みを禁止する(53,54)。これにより、Tspc,Tsp周期の、検出信号Sdc,Sdr,SdfのA/D変換が停止する。MPU41は、その内部のFIFOメモリのcメモリ,rメモリおよびfメモリの、検出データDdc,Ddr,Ddfに基づいて、接続痕,マークの中心位置を算出する(CPA)。
【0083】
「リアrのマーク中心点位置の算出」(CPAr)ではMPU41は先ず、その内部のFIFOメモリに割り当てたrメモリの読出しアドレスRNoarを初期化して、中心点番号レジスタNocのデータを、第1エッジを意味する1に初期化する。そして1エッジ領域内サンプル数レジスタCtのデータCtを1に初期化し、下降回数レジスタCdおよび上昇回数レジスタCuのデータCdおよびCuを0に初期化する。そして、エッジ域データ群先頭アドレスレジスタSadに、読出しアドレスRNoarを書込む。以上が、第1エッジ領域のデータ処理のための準備処理である。MPU41は次に、rメモリのアドレスRNoarから、データ(y位置(ベルトパルスカウント値),検出レベルDdr:D・RNoar)を、またその次のアドレスRNoar+1からもデータ(y位置,検出レベルDdr:D・(RNoar+1))を読出して、先ず、両データのy位置差がE(例えばE=w/2=例えば1/2mm相当値)以下(同一エッジ領域上)かをチェックし、そうであると、マーク検出データDdrが下降傾向か、上昇傾向かをチェックして)、下降傾向であると下降回数レジスタCdのデータCdを1インクレメントし、上昇傾向であると上昇回数レジスタCuのデータCuを1インクレメントする。そして1エッジ内サンプル数レジスタCtのデータCtを1インクレメントする。そしてrメモリ読出しアドレスRNoarがrメモリのエンドアドレスかをチェックして、エンドアドレスになっていないと、メモリ読出しアドレスRNoarを1インクレメントして、上述の処理を繰返す。
【0084】
MPU41は、1つのマークエッジ(先端エッジ又は後端エッジ)領域のサンプリングデータのすべての、下降,上昇傾向のチエックを終えると、このときの1エッジ内サンプル数レジスタCtのサンプル数データCtが、1エッジ領域内(2V以上3V以下の範囲内)の相当値であるかをチェックする。すなわち、F≦Ct≦Gであるかをチェックする。Fは、正常に形成されたマークの先端エッジ又は後端エッジを検出した場合の、検出信号Sdrが2V以上3V以下にある間の、rメモリへのサンプル値Ddrの書込み回数の下限値(設定値)、Gは上限値(設定値)である。
【0085】
CtがF≦Ct≦Gであると、読取りとデータ格納が正常に行われた1つのマークエッジのデータの正誤チェックを完了し、その結果が「適正」ということになるので、このマークエッジに関して得た検出データ群が、エッジ領域(2V以上3V以下)の全体として、下降傾向か上昇傾向かをチェックする。この実施例では、下降回数レジスタCdのデータCdが、それと上昇回数レジスタCuのデータCuの和Cd+Cuの70%以上であると、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに、下降を意味する情報Downを書込み、上昇回数レジスタCuのデータCuが、Cd+Cuの70%以上であると、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに、上昇を意味する情報Upを書込む。更に、当該エッジ領域のy位置データの平均値すなわちエッジ領域の中心点位置(図13の(b)のa,b,c,d,・・・)を算出して、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに書込む。次にエッジNo.Nosが130以上になったか、すなわち、スタートマークMsrおよび8セットのマークパターンのすべての、先端エッジ領域および後端エッジ領域の、中心位置算出を完了したかをチエックする。これを完了していると、或いは、rメモリから格納データの読出しをすべて完了していると、エッジ中心点位置データ(算出したy位置)に基づいて、マーク中心点位置を算出する。すなわち、メモリのエッジNo.アドレスのデータ(下降/上昇データ&エッジ中心点位置データ)を読出して、先行の下降エッジ領域の中心点位置とその直後の上昇エッジ領域の中心点位置との位置差が、マークのy方向幅w相当の範囲内であるかをチエックして、外れているとこれらのデータを削除する。範囲内であると、これらのデータの平均値を、1つのマークの中心点位置として、先頭からのマークNo.宛てに、メモリに書込む。マーク形成,マーク検出および検出データ処理のすべてが適正であると、リアrに関して、スタートマークMsrおよび8セットのマーク(1セット8マーク×8セット=64マーク)、合わせて65個のマーク中心点位置データが得られ、メモリに格納される。
【0086】
次にMPU41は、「フロントfのマーク中心点位置の算出」を実行して、上述の「リアrのマーク中心点位置の算出」のデータ処理を、fメモリ上の測定データに同様に実施する。フロントfに関して、マーク形成,測定および測定データ処理のすべてが適正であると、スタートマークMsfおよび8セットのマーク(64マーク)、合わせて65個のマーク中心点位置データが得られ、メモリに格納される。また、MPU41は、上述の「リアrのマーク中心点位置の算出」のデータ処理と同様に(ただし、y方向幅wのチエックはなし)、cメモリ上の測定データに「接続痕の中心点位置の算出」を実施する。
【0087】
図10に、上述の「マーク中心点位置の算出」(CPA)の次に実行する「パターンの検証」(図8のSPC)の内容を示す。ここでMPU41は、まず「接続痕の検証」(60)で、中心位置算出値がある接続痕それぞれのy幅(図13の(a)の、検出信号が3V以下の区間の終点y位置−始点y位置)を算出して(61,62)、y幅が設定値e以上の接続痕を、そのy領域を始点y位置−fから終点+fまで(fは設定値)として、cメモリに登録する(63〜65)。
【0088】
次にMPU41は、「rマークの検証」(70)で、中心位置算出値があるマークそれぞれのy幅(図13の(a)の、検出信号が3V以下の区間の終点y位置−始点y位置)を算出し(71,72)、このy幅(の始点又は終点のy位置)が、cメモリに登録した接続痕のy領域に干渉する(入る)かをチェックして、干渉するマークは排除し、干渉しないマークのy幅が設定幅範囲内かをチェックして(73,74)、設定幅範囲内のマークのみの中心位置を、該マーク宛にrメモリに登録する(75)。
【0089】
次に図11を参照すると、MPU41は、「fマークの検証」(80)で、中心位置算出値があるマークそれぞれのy幅を算出し(81,82)、このy幅が、cメモリに登録した接続痕のy領域に干渉するかをチェックして、干渉するマークは排除し、干渉しないマークのy幅が設定幅範囲内かをチェックして(83,84)、設定幅範囲内のマークのみの中心位置を、該マーク宛にfメモリに登録する(85)。
【0090】
次にMPU41は、メモリに書きこんだマーク中心点位置データ群が、図5に示すマーク分布相当の中心点分布であるかを検証し、rマークおよびfマークの検出情報を図5に示すセット対応にグループ化する(90,100)。ここで、図5に示すマーク分布相当から外れるデータは、セット単位で削除して、図5に示すマーク分布相当の、分布パターンとなるデータセットのみを残す。すべて適正な場合は、リアr側に8セット、フロントf側にも8セットのデータが残る。
【0091】
次にMPU41は、リアr側のデータセットの、先頭のセット(第1セット)の第1中心点位置に、第2セット以降の各セットの中の第1マークの中心点位置データを変更し、第2〜8マークの中心点位置データも、変更した差分値分変更する。すなわち、第2セット以降の各セットの中心点位置データ群を、各セットの先頭を第1セットの先頭に合わせるようにy方向にシフトした値に変更する。フロントf側の第2セット以降の各セットの中の中心点位置データも同様に変更する。
【0092】
図8を再度参照する。MPU41は、「平均パターンの算出」(MPA)で、リアr側の全セットの、各マークの中心点位置データの平均値Mar〜Mhr(図14)を算出し、また、フロントf側の全セットの、各マークの中心点位置データの平均値Maf〜Mhf(図14)を算出する。これらの平均値は、図14に示すように分布する仮想の、平均位置マーク
MAkr(Bkのリア直交マークの代表),
MAyr(Yのリア直交マークの代表),
MAcr(Cのリア直交マークの代表),
MAmr(Mのリア直交マークの代表),
MBkr(Bkのリア斜交マークの代表),
MByr(Yのリア斜交マークの代表),
MBcr(Cのリア斜交マークの代表)、および、
MBmr(Mのリア斜交マークの代表)、ならびに、
MAkf(Bkのフロント直交マークの代表),
MAyf(Yのフロント直交マークの代表),
MAcf(Cのフロント直交マークの代表),
MAmf(Mのフロント直交マークの代表),
MBkf(Bkのフロント斜交マークの代表),
MByf(Yのフロント斜交マークの代表),
MBcf(Cのフロント斜交マークの代表)、および
、
MBmr(Mのフロント斜交マークの代表)
の中心点位置を示す。
【0093】
図8に示すずれ量算出(DAC)では、MPU41は、次のように、作像ずれ量を算出する。Yの作像ずれ量の算出(Acy)を、具体的に次に示す。
【0094】
副走査ずれ量dyy:
リアr側のBk直交マークMAkrとY直交マークMAyrの中心点位置の差(Mbr−Mar)の、基準値d(図5)に対するずれ量
dyy=(Mbr−Mar)−d。
【0095】
主走査ずれ量dxy:
リアr側の直交マークMAyrと斜交マークMByrの中心点位置の差(Mfr−Mbr)の、基準値4d(図4)に対するずれ量
dxyr=(Mfr−Mbr)−4d
と、フロントf側の直交マークMAyfと斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mbf)の、基準値4d(図5)に対するずれ量
dxyf=(Mff−Mbf)−4d
との平均値
【0096】
スキューdSqy:
リアr側の直交マークMAyrとフロントf側の直交マークMAyfの中心点位置の差
dSqy=(Mbf−Mbr)。
【0097】
主走査線長のずれ量dLxy:
リアr側の斜交マークMByrとフロントf側の斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mfr)から、スキューdSqy=(Mff−Mfr)を減算した値
【0098】
他の、CおよびMの作像ずれ量は、上記Yに関する算出と同様にして算出する(Acc,Acm)。Bkも大略では同様であるが、この実施例では、副走査方向yの色あわせはBkを基準にしているので、Bkに関しては、副走査方向の位置ずれ量dykの算出は行わない(Ack)。
【0099】
図8に示すずれの調整(DAD)では、MPU41は、次のように、各色の作像ずれ量を調整する。Yのずれ量調整(Ady)を、具体的に次に示す。
【0100】
副走査ずれ量dyyの調整:
Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の開始タイミングを、基準のタイミング(y方向)から、算出したずれ量dyyずらして設定する。
【0101】
主走査ずれ量dxyの調整:
Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の、ライン先頭をあらわすライン同期信号に対する、書込みユニット5の露光レーザ変調器への、ライン先頭の画像データの送出タイミング(x方向)を、基準のタイミングから、算出したずれ量dxy分ずらして設定する。
【0102】
スキューdSqyの調整:
書込みユニット5の、感光体ドラム6bに対向してY画像データで変調したレーザビームを反射して感光体ドラム6bに投射する、x方向に延びるミラーのリアr側は支点支持され、フロントf側が、y方向に摺動可のブロックで支持されている。このブロックをパルスモータとスクリューを主体とするy駆動機構で、y方向に往,復駆動してスキューdSqyを調整できる。「スキューdSqyの調整」では、このy駆動機構のパルスモータを駆動して、ブロックを基準のy位置から、算出したスキューdSqyに相当する分駆動する。
【0103】
主走査線長のずれ量dLxyの調整:
ライン上に画素単位で画像データを割りつける画素同期クロックの周波数を、基準周波数×Ls/(Ls+dLxy)に設定する。Lsは基準ライン長である。
【0104】
他の、CおよびMの作像ずれ量の調整は、上記Yに関する調整と同様にして調整する(Adc,Adm)。Bkも大略では同様であるが、この実施例では、副走査方向yの色あわせはBkを基準にしているので、Bkに関しては、副走査方向の位置ずれ量dykの調整は行わない(Adk)。次回の「色合わせ」まで、このように調整した条件でカラー画像形成を行う。
【0105】
−第2実施例−
第2実施例のハードウエア構成は、上述の第1実施例と同一である。しかし第2実施例では、MPU41は、図15に示す「色合せ」(CPA)を行う。この「色合せ」(CPA)の中のステップ31〜37の内容は、図8に示す同一符号のものと同様である。この第2実施例では、「テストパターンの形成と計測」PFMの実行回数nが設定値dを越えると、第2態様の「テストパターンの形成と計測」PFMaを実行する。このPFMaでは、先行して実行した「テストパターンの形成と計測」の中の「マーク中心点位置の算出」で得た接続痕中心点位置を参照して、接続痕にマークが触れない(形成するマークに接続痕が接触しない)タイミングを算定して、該タイミングでマークの形成を開始して、転写ベルト10上に、図17に示すように、リアr,センターcおよびフロントfのそれぞれに、スタートマークならびに8セットのテストパターンを含むrマーク,cマークおよびfマークの組を形成して、光センサ20r,20c,20fでマークを検出して、マーク検出信号Sdr,Sdc,SdfをA/Dコンバータ36r,36c,36fでデジタルデータすなわちマーク検出データDdr,Ddc,Ddfに変換して読みこむ。そして、マーク(Sdr,Sdc,Sdf)の中心点位置を算出する。
【0106】
次の「パターンの検証」SPCaでは、まず「rマークの検証」で、中心位置算出値があるrマークそれぞれのy幅を算出し、y幅が設定幅範囲内かをチェックして、設定幅範囲内のマークのみの中心位置を、該マーク宛にrメモリに登録する。この「rマークの検証」の内容は、次に説明する「fマークの検証」の内容と同様である。
【0107】
次に図16を参照すると、MPU41は、「fマークの検証」(80)で、中心位置算出値があるfマークそれぞれのy幅を算出し(81,82)、このy幅が設定幅範囲内かをチェックして(84)、設定幅範囲内のマークのみの中心位置を、該マーク宛にfメモリに登録する(85)。
【0108】
更に、MPU41は、「cマークの検証」(110)で、中心位置算出値があるcマークそれぞれのy幅を算出し(111,112)、このy幅が設定幅範囲内かをチェックして(114)、設定幅範囲内のマークのみの中心位置を、該マーク宛にfメモリに登録する(115)。
【0109】
次にMPU41は、r,c,fメモリに書きこんだマーク中心点位置データ群が、図17に示すマーク分布相当の中心点分布であるかを検証し、rマーク,cマークおよびfマークの検出情報を図17に示すセット対応にグループ化する(90,100,120)。ここで、図17に示すマーク分布相当から外れるデータは、セット単位で削除して、図17に示すマーク分布相当の、分布パターンとなるデータセットのみを残す。すべて適正な場合は、リアr側に8セット、センターcに8セット、フロントf側にも8セットのデータが残る。
【0110】
ここでMPU41は、リアr側のセット数,センターcのセット数およびフロントf側のセット数のそれぞれが、設定範囲内(b以上c以下)かをチェックする(33a)。
(1)リアr側のセット数およびフロントf側のセット数のいずれもが設定範囲内であると、第1態様指定情報を生成して、次に進み、第1実施例と同じ平均パターンの算出,ずれ量の算出をそれぞれMPAaおよびDACaで実行してから、第1実施例と同じ内容のずれの調整DADに進む。
(2)しかし、リアr側のセット数が設定範囲を外れ、センターcおよびフロントf側のセット数の両者が設定範囲内であると、第2態様指定情報を生成して、次に進み、センターcおよびフロントf側のマークセットに基く平均パターンの算出,ずれ量の算出をそれぞれMPAaおよびDACaで実行してから、第1実施例と同じ内容のずれの調整DADに進む。
(3)フロントr側のセット数が設定範囲を外れ、センターcおよびリアr側のセット数の両者が設定範囲内であると、第3態様指定情報を生成して、次に進み、センターcおよびリアr側のマークセットに基く平均パターンの算出,ずれ量の算出をそれぞれMPAaおよびDACaで実行してから、第1実施例と同じ内容のずれの調整DADに進む。
(4)リアr側,センターcおよびフロント側fの少なくとも2者のマークセット数が設定範囲を外れているときには、「テストパターンの形成と計測」の回数nを1インクレメントして、また「テストパターンの形成と計測」PFMaに進む。しかし、回数nが設定値iに達したときには、レジスタFAPに、色合せ自動実行を禁止するデータ1を書込み(38−36)、転写ベルト異常,クリーニング又は交換要、を表す情報を操作ボード610の表示装置615に表示する(37)。そして、「色合せ」CPAを終了する。この場合には、色ずれ調整は行われない。
【0111】
【発明の効果】
色合せが、指示入力があった場合のみならず、所定の条件が成立したときに自動的に実行されるので、色ずれのないカラー画像を安定して形成できる。そして、例えばマーク形成面の劣化によりマーク検出精度が低下すると、色合せの自動起動が制限されるので、色合せの実行によってカラー画像形成装置が使えない時間すなわちダウンタイムの長期化が防がれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例であるフルカラー複写機の外観を示す正面図である。
【図2】 図1に示すカラー複写機の画像データ処理システムの概要を示すブロック図である。
【図3】 図1および図2に示すプリンタ100の作像ユニットPTRの作像機構の概要を示す拡大縦断面図である。
【図4】 図2に示す転写ベルト10の平面図であり、その表面に形成される各色マークを模式的に示す。
【図5】 図2に示す転写ベルト10に形成するマークの分布を示す拡大平面図である。
【図6】 図2に示すプロセスコントローラ131の一部分の構成を示すブロック図である。
【図7】 図6に示すマイクロコンピュータ(MPU)41のプリント制御の概要を示すフローチャートである。
【図8】 図7に示す「色合わせ」CPAの概要を示すフローチャートである。
【図9】 図8に示す「テストパターンの形成と計測」PFMの内容を示すフローチャートである。
【図10】 図8に示す「パターンの検証」SPCの内容の一部を示すフローチャートである。
【図11】 図8に示す「パターンの検証」SPCの内容の残部を示すフローチャートである。
【図12】 図2に示す転写ベルト10に形成されるカラーマークの分布を示す平面図、および、光センサ20rの、カラーマークを読取った検出信号Sdrのレベル変化を示すタイムチャートである。
【図13】 (a)は、図12に示す検出信号Sdrのタイムチャートの一部を拡大して示すタイムチャート、(b)は、(a)に示す検出信号の内、そのA/D変換データが図6に示すMPU41の内部のFIFOメモリに書込まれる範囲のみを摘出して示すタイムチャートである。
【図14】 図8に示す「平均パターンの算出」MPAによって算出される平均値データMar,・・・と、それらが中心点位置となる仮想マークMAkr,・・・、すなわち平均値データ群で表されるマーク列、を示す平面図である。
【図15】 本発明の第2実施例においてMPU41が実行する「色合わせ」CPAの概要を示すフローチャートである。
【図16】 本発明の第2実施例においてMPU41が実行する「パターンの検証」SPCの内容の一部を示すフローチャートである。
【図17】 本発明の第2実施例において転写ベルト10に第2態様で形成するマークの分布を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
5:書込みユニット 6a〜6d:感光体ドラム
7a〜7d:現像器 8:給紙カセット
9:駆動ローラ 10:転写ベルト
11a〜11d:転写器 12:定着装置
13a:テンションローラ
13b:従動ローラ 20r,20f,20c:光センサ
41:MPU(マイクロコンピュータ)
400:自動原稿供給装置
PC:パーソナルコンピュータ
311:読取りユニット SBU:センサボードユニット
Claims (6)
- 移動面上の標準領域にその移動方向に並べて各色のマークを所定順に所定距離をおいて形成するマーク形成手段;標準領域に形成された各色のマークを検出するマークセンサ;前記移動面上の、標準領域の外に定めた所定の監視領域の像を検出する監視センサ;マークセンサのマーク検出情報から、監視センサが検出した像の前記移動方向の位置に相当する位置のマークを除去した情報に基いて、色間の作像ずれをなくすように、各色作像タイミングを調整する色合わせ手段;および、前記マークの形成から各色作像タイミングの調整までの色合せを、実行指示入力に応答して起動し、また所定条件が成立すると自動起動する、制御手段;を備えるカラー画像形成装置において、
前記制御手段は、前記監視センサが検出した像の個数が設定値以上のとき、その後の色合せの自動起動を制限する、ことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 移動面上の標準領域にその移動方向に並べて各色のマークを所定順に所定距離をおいて形成するマーク形成手段;標準領域に形成された各色のマークを検出するマークセンサ;前記移動面上の、標準領域の外に定めた所定の監視領域の像を検出する監視センサ;マークセンサのマーク検出情報から、監視センサが検出した像の前記移動方向の位置に相当する位置のマークを除去した情報に基いて、色間の作像ずれをなくすように、各色作像タイミングを調整する色合わせ手段;および、前記マークの形成から各色作像タイミングの調整までの色合せを、実行指示入力に応答して起動し、また所定条件が成立すると自動起動する、制御手段;を備えるカラー画像形成装置において、
前記制御手段は、マークセンサのマーク検出情報から監視センサが検出した像の前記移動方向の位置に基いて除去した残りのマークの数が設定範囲を外れるとき、その後の色合せの自動起動を制限する、ことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 前記標準領域は移動面の移動方向と直交する方向の画像露光ラインの各端領域、監視領域は該画像露光ラインの中間点を中央とする中央領域であり;マークセンサは各端領域のマークを検出する一対であり;監視センサは前記中央の像を検出する1個である;請求項1又は2に記載のカラー画像形成装置。
- 前記制御手段は、色間の作像ずれ算出に参照するマーク数が不足するときは、前記マーク形成手段によって各端領域および中央領域に各色のマークを所定順に所定距離をおいて形成し;マークセンサおよび監視センサによって各端領域および中央領域に形成したマークを検出し;色合わせ手段によって、検出したマーク数が十分な一方の端領域と中央領域のマーク検出情報に基いて、色間の作像ずれをなくすように、各色作像タイミングを調整する;請求項3に記載のカラー画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記自動起動を制限する前記条件が成立したときに自動起動禁止情報を発生し、また、前記制御手段は、自動起動禁止情報があるときは、自動起動を保留する、請求項1乃至4の何れか1つに記載のカラー画像形成装置。
- 前記制御手段は、カラー画像形成装置の電源オン直後,カラー画像形成枚数が設定値を越えた後、および、カラー画像形成装置の機内温度が設定値以上変化後、の少なくとも1つが成立し、自動起動禁止情報がないことを条件に、前記色合せを起動する、請求項5に記載のカラー画像形成装置。
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