JP4567296B2

JP4567296B2 - 電子写真の画像位置検出方法およびこれを用いた記録装置

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Publication number: JP4567296B2
Application number: JP2003064526A
Authority: JP
Inventors: 輝章三矢; 裕之馬淵; 徹宮坂; 美恵子石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: DE102004011990A1; JP2004272042A; DE102004011990B4; US20040179870A1; US6993275B2

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数色の記録（印刷，複写）が可能な電子写真の画像の色ずれ（位置ずれ）を補正するための画像位置検出方法及びこれを用いた電子写真の記録装置に関する。例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写機等のトナー等の着色粒子（着色材）を用いて画像を顕像化させる電子写真方式のタンデム型カラー記録装置等において、特にカラー印刷の色ごとの画像の位置合わせに適した位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた記録装置は、帯電，露光，現像，転写工程により着色粒子を記録体（記録シート）の表面に画像として顕像化させ、定着工程により顕像化された着色粒子画像を記録体に固着させる。着色粒子には、電子写真専用のトナーと呼ばれる粉末が用いられる。
【０００３】
帯電工程において、感光体（画像搬送体）はその表面の全面が一旦帯電され、続いて露光工程において光を照射することにより部分的な電荷放電が行われる。
これらの工程を経て、感光体表面には、帯電領域と放電領域による電位コントラストが形成され、これを静電潜像と呼ぶ。
【０００４】
次の現像工程では、まず、着色粒子であるトナー粒子を帯電させる。トナーの帯電方法にはキャリアビーズを用いる二成分現像方法やトナーと部材などとの摩擦により帯電を行う一成分現像方法がある。一方、静電潜像の顕像化の方式として、バイアス現像と呼ばれる方法がよく用いられる。
【０００５】
バイアス現像では、現像ローラにバイアス電圧を印加し、感光体表面に形成された潜像電位と現像ローラとの間に発生する電界の作用により、帯電されたトナー粒子を現像ローラ表面の現像剤（トナーとキャリアビーズとの混合物）から分離して感光体表面に移動させ、作像が行われる。
【０００６】
潜像電位（すなわち感光体の像形成部分の電位）として、前述の帯電電位を用いてもよいし、放電電位を用いてもよい。一般に、潜像電位として帯電電位を用いる方法を正規現像法、放電電位を用いる方法を反転現像法と呼ぶ。帯電電位と放電電位のうち潜像電位として用いられない側の電位を背景電位と呼ぶ。現像ローラのバイアス電圧は帯電電位と放電電位の中間に設定され、潜像電位との差を現像電位差と呼ぶ。同様に、背景電位との差を背景電位差と呼ぶ。
【０００７】
背景電位差が大きすぎると現像ローラの回転方向に対する画像の後縁部に欠けや，かすれが発生しやすくなる。この画像後縁の欠けや，かすれは、現像剤の劣化や背景電位差だけでなく他の現像条件のズレによっても発生しやすくなる。以上、感光体表面への静電潜像とトナー像の形成について説明した。
【０００８】
カラー記録装置のように複数色の記録が可能な電子写真装置、例えばタンデム型のカラー電子写真装置では、複数の画像形成ユニットを用いて、色（分解色）ごとに画像を形成して、これらの色別の複数画像を重ね合わせて記録体に転写，定着することで複数色の画像形成を行っている。タンデム型のカラー電子写真装置の構成については、後述の発明の実施の形態で説明している。
【０００９】
しかし、例えばタンデム型カラー記録装置では、感光体の偏心、露光装置の取り付け位置ずれやピッチ間ずれ、複数の感光体間の速度のばらつき、転写ベルトの歪みや速度ずれ等の様々な機構系の誤差が生じると、それらは転写位置ずれの原因になる。また、露光装置におけるポリゴンミラーの面精度のばらつき等による静電潜像位置のずれ等も画像位置ずれの要因となる。
【００１０】
特開平６−１１８７３５号公報においては、このような画像の位置ずれ（色ずれ）を防止するために、各画像形成ユニットを用いてプロセス媒体（中間転写体）に表面に分解色ごとの色ずれ検出用パターン（山形マーク、ここではパッチと称することもある）を形成して、これらの検出用パターンの位置を光電変換型の検出素子により検出して、画像の位置ずれを修正する技術を提案している。
【特許文献１】
特開平６−１１８７３５公報（第１−９頁、図１−図８）
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１では、色ずれ検出用パターンの検出信号を具体的にどのように波形処理してそのパターンの位置を特定するかについては、説明されていない。
【００１１】
この検出信号の波形処理については、例えば、パッチ（各色ずれ検出用のパターン）を、少なくとも２つの検出器で検出させて、検出信号を時間差を設けて一部重なるように２つ発生させ、その検出信号の重なる部分のクロスする位置をパッチ位置として特定する方式が考えられる。
【００１２】
この信号処理方式は、発明の実施の形態で、比較例として図５を用いて詳述してある。この信号処理方式において、２つの検出信号ａ，ｂ（図５参照）の重なる部分（クロスする部分）は、パッチの前縁部と後縁部の検出信号に相当するものである。
【００１３】
ところで、画像の後縁部については、前述したように、現像剤の劣化や現像条件の設定のズレ等の現像上の問題により、後端欠けが生じや易く不安定な挙動を示し、その程度は画像により異なる。
【００１４】
したがって、トナーパッチ後縁部についても後端欠け等の不安定挙動が発生することもある。このような後端欠けがパッチに生じると、パッチごとに検出位置が異なって、位置検出精度が大きく低下するという深刻な問題があった。
【００１５】
従来の画像位置検出方法では、このようなトナーパッチの画像特性の変化に配慮がされておらず、画像位置の検出精度が時間的に低下してカラー画質が低下することが懸念される。
【００１６】
本発明は、以上の問題を解消して、パッチの画像位置の検出精度の時間的低下を抑制できる高精度な画像位置検出方法を提供することにある。
【００１７】
さらに、本発明のその他の目的は高精度なカラー位置合わせを維持させることによりカラー画質の低下の無い高画質なカラー記録装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、パッチ位置検出に際してパッチの前縁部でのセンサ出力（検出信号）のみを利用、例えば２つの検出信号のパッチ前縁部に担当するセンサ出力を重畳させるようにしたものである。経時的な現像特性の変化の影響を受けるパッチの後縁部をパッチ位置の割り出しに用いないので、検出精度の経時的低下は発生しない。したがって、初期の高精度なカラー位置合わせ精度を維持することができカラー画質の低下の無い高画質なカラー記録が可能になる。その具体的態様については、発明の実施の形態で説明する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の一実施例について図１〜図６を用いて説明する。
【００２０】
図１は本発明の適用対象となるタンデム型カラー記録装置の模式的斜視図である。
【００２１】
タンデム型カラー記録装置１００は、色（カラー分解色）別の複数の画像形成ユニット６を備える。ここで、分解色は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）である。各色ごとの画像形成ユニット６は、感光体１、露光装置２、帯電装置（図示省略）、現像装置３、クリーナなどの要素部品からなり、直列に配列されている。
【００２２】
各画像形成ユニット６は、それぞれの感光体１の周囲に露光装置２や帯電装置等が配置され、トナー像を形成するためのＣＭＹＫ各色の現像装置３も配置されている。
【００２３】
画像形成は、次の工程を経て行なわれる。まず、各々の帯電装置により、各感光体１を一様に帯電した後、各露光装置２により感光体１上に、順次、静電潜像を形成し、このＣＭＹＫの各色ごとの静電潜像に、各現像装置３を介してトナー像が現像される。現像した後、転写ベルト（画像搬送体）４上に給紙装置７から搬送されてくる転写シート（記録シート，例えば記録紙）１１に、４色のトナー像が順次重ね合わせるように転写される。その後、転写シート１１上に重ね合わされたトナー像を、定着機５により定着し、画像形成が行なわれる。
【００２４】
タンデム型カラー記録装置１００においては、感光体１の偏心、露光装置２の取り付け位置ずれ、ピッチ間ずれ、複数の感光体１間の速度のばらつき、転写ベルト４の歪み、速度ずれ等の様々な要因に起因する機構系の誤差により、転写位置ずれが生じ、また露光装置２におけるポリゴンミラー（図示せず）の面精度のばらつき等が静電潜像位置のずれ等の原因となり、これらは色ずれ（画像位置ずれ）の原因となるものと考えられる。
【００２５】
このような様々な要因に起因するトナー像の色ずれを補正するため、各色（分解色）の成分毎に、種々のパッチ（すなわち色ずれ検出用パターン）を電子写真法によって中間転写体（画像搬送体；中間媒体）上に形成し、各パッチの画像位置をフォトセンサ等を用いた画像検出素子２１により検出する。この検出結果に基づいて、ＣＰＵ等の演算手段３０（画像位置検出手段）が、各色の書き込み位置の正規の位置からのずれ量を演算する。さらに、演算手段３０は、画像位置（パッチ）のずれ量に基づき、画像の色ずれ、倍率ずれや、スキューずれ等を算出して、露光装置２の書き込み開始タイミングやポリゴンモーターやスキューモーターの速度や角度等を制御することにより、画像の色ずれを防止する色ずれ補正機能３１を有している。また、演算手段は、位置ずれ検出モード時に、位置ずれ検出パターンを発生して、各画像形成ユニット６を介してパッチをは転写ベルト４に形成する機能を有している。
【００２６】
図２は上記画像検出素子を組み込んだ色ずれ検出ユニット２１の一例を示す模式的断面図である。
【００２７】
２０は転写シート（画像搬送体）４に形成したパッチである。色ずれ検出ユニット２１は、光電変換型の検出器であり、発光素子２２（例えばＬＥＤ発光素子）、受光素子（フォトセンサ）２３を備える。
【００２８】
図２ではパッチ２０を一つだけ例示しているが、実際は、各画像形成ユニット６により転写ベルト４上に分解色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）ごとに所定の間隔で形成されている。
【００２９】
発光素子２２から出力される発光光２４は、転写ベルト４におけるパッチ２０の通過経路に向けて出射され、パッチ２０に照射されたときの反射光２５が受光素子２３により受光される。
【００３０】
受光素子２３により検出されたパターン検出信号（パッチ検出信号）は、演算手段（ＣＰＵ）３０に信号線を介して送られ、色ずれ位置検出信号として入力される。
【００３１】
パッチ２０は、例えば図３に示すように山形のパターン（例えば転写ベルト４の走行方向に垂直な線に対して交差角が４５°）により形成され、各色ごとのパッチ（図２では２つだけを例示）が所定間隔で設定されているが、前記した種々の誤差要因により位置ずれが生じ、この位置ずれ量から画像の色ずれ（位置ずれ）を知ることができる。この色ずれの算出方法については、以下に述べる。
【００３２】
ここで、本発明の比較例となるパッチ２０の検出方法について、図４、図５に基づき説明する。
【００３３】
図４は、図３に示したパッチ２０と検出ユニット２１の位置関係を示す。検出ユニット２１は、図２に示すような光電変換型ユニットが使用される。また、検出ユニット２１は、パッチ２０の中心線０を基準にして左右対称にそれぞれ２個（１組）づつ配置されている。パッチ２０は、転写ベルト４上の左右の端に、位置ずれがない限り同一ラインの位置に所定間隔であるべきものとして形成されている。
【００３４】
２個づつの検出ユニット２１は、転写ベルト４の進行方向（記録体搬送方向）に2列に配置される。このうち、転写ベルト４の記録体搬送方向（ベルト走行方向）の上流側に位置する方を第１の検出ユニット（符号ａで示す）とし、下流側に位置する方を第２の検出ユニット（符号ｂで示す）とする。
【００３５】
各組の第１，第２の検出ユニット（ユニット、又はセンサと称することもある）ａ，ｂは、それぞれパッチ２０の山形の長辺（片側半分）と向きを一致（平行）させてあり、また、パッチ２０の幅（記録体搬送方向、転写ベルト走行方向の幅）と各ユニットａ，ｂの光検出幅は略等しい構成となっている。各検出ユニットａ，ｂの光検出幅をパッチ２０の上記幅と等しくすることにより、各検出ユニット２１からのフォトセンサの出力は、図５の（ア）に示すように、絶えず変化し一定にはならない。このようにすることにより、２つのセンサ（検出ユニット２１）ａ，ｂの出力を時間差を設けて一部重なるように出力させ、これらの出力波形ａ，ｂを差し引き（ａ−ｂ）重畳させると、図５（イ）に示すように、出力ゼロは通過するが出力がそこに留まる時間範囲は無くなり、検出上の不感帯の発生を防止できる。
【００３６】
本比較例では、転写ベルト４上に形成されたパッチ２０が検出ユニット（色ずれパターン検出ユニット）２１下部を通過するときに、そのパッチが検出され、図５の（ア）に示すように各検出ユニット２１（センサａ、センサｂ）が略半正弦波形状の検出パルス（検出信号）ａ，ｂを出力する。検出パルスは、ＣＰＵにより、図５（イ）に示すように検出パルス（ａ−ｂ）の差し引き重畳波形に演算される。この重畳波形における、出力がゼロになる時間をパッチ２０の通過時間とする。
【００３７】
色ずれ検出用パターンのうち転写ベルト４の走行方向（記録体搬送方向）に向いた縁を前縁部、反対側を後縁部とすると、検出パルスａ，ｂの前半部の立ち上がり勾配は、パッチ２０の前縁部を検出している状態を示しており、後半部の立ち下り勾配は、パッチ２０の後縁部を検出している状態を示している。
【００３８】
この比較例では、第１の検出ユニットａからのセンサ出力ａの後半部（すなわちパッチの後縁部の検出信号）と第２の検出ユニットｂからのセンサ出力ｂの前半部（すなわちパッチの前縁部の検出信号）とをクロス（部分重畳）させて、そのクロス位置（差し引き重畳により出力ゼロとなる点）をパッチの検出位置として算出している。
【００３９】
パッチ２０の位置ずれは、副走査方向（転写ベルトの走行方向）では、各色ごとに形成されたパッチ２０の検出点間の時間差（距離）を計測し、これを予め定めた参照時間（最適時間）と比較することにより知ることができる。
【００４０】
転写ベルト４の走行方向と直交する方向、すなわち画像の主走査方向については、同様に、図４の▲１▼及び▲２▼で示す左右対称の検出ユニット（センサ）対の検出パルスの時間間隔を外部カウンタにより計測し、▲１▼▲２▼の時間差により算出することができる。このような検出方法を用いることにより、主副両方向の色ずれを同一の色ずれ検出ユニット２１で検出でき、高速かつ高精度に色ずれ検出をすることができる。
【００４１】
ところで、比較例のように、検出パルスａの後半部（パッチ後縁部）と検出パルスｂの前半部（パッチ前縁部）とを部分重畳させて、パッチ位置検出点（ゼロ点）とする場合には、パッチの後端欠け（後縁欠け）が位置ずれ検出精度に悪影響を及ぼすことになる。パッチの後端に欠けが生じやすい理由は、既述したとおりである。
【００４２】
後端欠けの発生などの経時的な現像特性の変化は、トナーパッチ後縁部の画像特性を変化させ重畳波形の出力ゼロの位置が経時的に変化する。また、現像剤が劣化してくると後縁部の後端欠けは不安定な挙動を示し、その程度は画像により異なるようになる。そうなると、パッチごとに割り出し位置が異なって、パッチ位置検出精度が大きく低下するという深刻な問題となる。
【００４３】
本実施例では、このような問題に対処するために、次のような検出信号の処理方法を提案する。
【００４４】
図６は、本発明の一実施例に係わるタンデム型カラー記録装置のパッチ２０の検出及び処理方法を示す。パッチ２０の形状と検出ユニット２１の位置関係は図４のとおりである。
【００４５】
パッチ２０の検出信号は、図６（ア）に示すように、図５と同様であるが、さらに次のような信号処理がなされる。
【００４６】
先ず、第１の検出ユニット２１（センサａ）の検出信号ａは、逐次メモリに格納され、図６（イ）の符号ａ´に示すように、前後方向に反転する。検出信号ａがゼロになる時点Ａは予め把握しておき、信号に基づくのではなく時間Ａを基準にメモリへの格納を中止して、逆転信号の出力を開始する。なお、この反転した信号ａ´は、遅延時間Ａの遅延反転波形となる。一方、第２の検出ユニット２１（センサｂ）から出力される検出信号ｂは、遅延回路を介するかあるいはメモリに一時格納し、その後出力させることにより所定時間ｃだけ遅延させる。この検出信号ｂの遅延時間ｃは、およそＡに等しい（図６（イ）参照）。検出信号ｂの遅延後のものを符号ｂ´により示す。
【００４７】
そして、２つの出力（遅延反転波形）ａ´とｂ´（遅延非反転波形）を、パッチ２１の前縁部の検出信号に係る部分で重畳させ、それらの信号を（ａ´−ｂ´）で差し引いて出力させる。この出力を（ウ）に示した。（ａ´−ｂ´）の差し引き重畳波形がゼロとなる時間は、パッチ２０がセンサａにさしかかる時刻（時刻ゼロ）から一定時間で現れるので、パッチ２０の位置検出が可能である。
【００４８】
その後に行なわれるパッチ２０の位置検出後の位置ずれ（色ずれ）の求め方は、比較例と同様である。
【００４９】
本実施例によれば、重畳波形にはパッチ２０の前縁部のみの検出信号が利用（重畳）されるので、トナーパッチ後縁部の後端欠け等の不安定挙動の影響による位置検出精度の低下は発生せず常に安定した位置検出が可能になる。
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例を、図７および図８を用いて説明する。
【００５０】
本実施例に適用される記録装置のハード構成は、実施例１（図１）に示すものと同様である。また、検出ユニット２１も実施例１の図２に示す構成と同様である。
【００５１】
図７はパッチ２０と検出ユニット２１の位置関係を示す。検出ユニット２１（センサａ，ｂ）の配列は、実施例１の図４に示すものと同様である。パッチ２０の形状は、山形で実施例１の図３に示すものと同様の形状をなしているが、異なる点は、転写ベルト走行方向の幅を検出ユニット２１（センサａ，ｂ）よりも広くしたことである。
【００５２】
パッチ２０の幅を検出ユニット２１の幅より大きくすることにより、各センサ（第１，第２の検出ユニット）ａ，ｂの出力は一定値となる部分が発生する。
【００５３】
図８は、本実施例に係るタンデム型カラー記録装置のパッチ２０の検出及び処理態様を示す。
【００５４】
センサａ，ｂにより出力される検出信号は、図８（ア）に示すように、一定値となる部分が発生する。
【００５５】
先ず、センサａの信号は逐次メモリに格納され、信号が最大値で一定となる値Ｅを記憶する。これは、予めパッチ２０との位置関係でセンサａの出力が一定となる時間、即ちパッチ２０がセンサａ全域を覆う時間Ａが把握され、時刻Ａに対応したセンサａの出力をＥとする。この時点で、センサａの信号を遅延回路を介して、あるいはメモリに一時格納しその後出力させることにより、所定時間だけ遅延させる。この処理を行った信号をａ´とする（図８（イ））。なお、信号ａの遅延時間はＡに等しい。
【００５６】
一方、センサｂはセンサａと同じ検出素子、構造なので出力信号の最大値はＥとなる。センサｂの信号は（Ｅ−ｂ）の処理を施されて反転信号（反転波形）ｂ´として出力される。このような処理を行った後の出力波形を図８（イ）に示した。そして、２つの出力ａ´とｂ´を反転重畳させ、（ｂ´−ａ´）として出力させる。この出力を（ウ）に示した。（ｂ´−ａ´）の重畳波形がゼロとなる時間は、パッチ２０がセンサａにさしかかる時刻（時刻ゼロ）から一定時間で現れるので、パッチ２０の位置検出が可能である。
【００５７】
その後に行なわれるパッチ２０の位置検出後の位置ずれの求め方は、比較例と同様である。
【００５８】
本実施例においても、重畳波形にはパッチ２０の前縁部のみの検出信号がクロスする形で重畳されるので、トナーパッチ後縁部の後端欠け等の不安定挙動の影響による位置検出精度の低下は発生せず常に安定した位置検出が可能になる。さらに、パッチの幅とセンサの幅を一致させる必要が無いので、検出系において精度に影響する制約を少なくすることができ、より高精度な位置検出が可能になる。
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例について、図９および図１０を用いて説明する。
【００５９】
本実施例に適用される記録装置のハード構成も実施例１の図１と同様である。
また、検出ユニット２１も実施例１の図２と同様である。
【００６０】
図９はパッチ２０と検出ユニット２１の位置関係を示す。パッチ２０の搬送方向の幅は各センサａ、ｂの同方向の幅より広く設計されている。また、パッチ２０の長辺とセンサａ、ｂの長辺は向きが一致しておらず多少ずれている。この点が実施例２とは異なる。
【００６１】
パッチ２０とセンサａ、ｂの向きが多少ずれることにより、センサａの検出信号ａの最大値が出力される前に、センサｂは検出信号ｂを発生する。
【００６２】
図１０に本実施例に係わるタンデム型カラー記録装置のパッチ２０の検出及び処理態様を示す。本実施例の信号処理も基本的には、実施例２同様に検出信号ａについては遅延波形ａ´として出力し（図１０（イ））、また、検出信号ｂについては（Ｅ−ｂ）により反転波形ｂ´として出力する（図１０（ロ））。
【００６３】
検出信号ａ，ｂは、図１０（ア）に示すように、一定値となる部分が発生し、かつセンサａの検出信号ａの最大値が出力される前に、センサｂは検出信号ｂを発生する。したがって、検出信号ｂについて、（Ｅ−ｂ）により反転波形ｂ´を出力させる場合には、センサａの信号から最大値Ｅを求めたのでは、実施例２に示す（Ｅ−ｂ）の処理が間に合わない。そこで、予めで一定となる値Ｅを記憶する。これは、予めセンサａの信号出力最大値Ｅを測定し定数Ｅと定めておく。さらに、実施例２と同様にセンサａの信号は遅延回路を介するか、あるいはメモリに一時格納しその後出力させることにより所定時間Ａ遅延させる。この処理を行った信号をａ´とする。定数Ｅを用い、センサｂの信号は（Ｅ−ｂ）の処理を施されてｂ´として出力される。
【００６４】
なお、Ｅは実検出値でなく、予め最大出力を想定して定数Ｅとして定めたので、どうしてもｂの最大値との間に誤差が発生する。その値を図中δＥと示す。δＥはセンサｂの受光部の汚れなどに伴い経時的に変化する。そして、２つの出力ａ´とｂ´のパッチ２０の前縁部の検出信号をクロスさせて、（ｂ´−ａ´）として出力させる。この出力を図１０（ウ）に示した。たとえ誤差δＥが存在しても、一つのパッチ検出シーケンスはδＥが変化するほどの時間を要しないのでδＥは一定となる。したがって、ｂ´−ａ´重畳波形がゼロとなる時間はパッチ２０がセンサａにさしかかる時刻（時刻ゼロ）から一定時間で現れるので、パッチ２０の位置検出が可能である。ただし、（ｂ´−ａ´）重畳波形がゼロとなる時間がＡ〜２Ａの間（センサａに対応する出力ａ´がパッチ２０の前縁部を出力している範囲）で発生しなかった場合は、δＥが大きすぎて位置検出が不能になったことを示している。本実施例の記録装置では（ｂ´−ａ´）重畳波形がゼロとなる時間がＡ〜２Ａの範囲に無い場合にはエラーを表示し、記録装置を停止させるよう設定してある。
【００６５】
本実施例においても、重畳波形にはパッチ２０の前縁部のみが重畳されるので、トナーパッチ後縁部の後端欠け等の不安定挙動の影響による位置検出精度の低下は発生せず常に安定した位置検出が可能になる。さらに、パッチの幅とセンサの幅を一致させる必要が無く、その上パッチとセンサの平行度も確保する必要が無いので、検出系において精度に影響する制約をより少なくすることができ、より高精度な位置検出が可能になる。
【００６６】
【発明の効果】
以上述べた本発明によれば、位置ずれ検出用パターン（パッチ）の位置検出精度を高めることができる。特に、画像位置の検出精度の時間的低下を抑制できる高精度な画像位置検出を可能にする。さらに、これにより初期の高精度なカラー位置合わせ精度を維持することができカラー画質の低下の無い高画質なカラー記録が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタンデム型カラー記録装置の模式図。
【図２】画像検出素子を組み込んだ色ずれ検出ユニット２１の構成を示す模式図。
【図３】パッチの形状を示す図。
【図４】パッチ２０と検出ユニット２１の位置関係を示す図。
【図５】比較例のパッチ２０の検出及び処理方法を示す図。
【図６】実施例１のパッチ２０の検出及び処理方法を示す図。
【図７】実施例２のパッチ２０と検出ユニット２１の位置関係を示す図。
【図８】実施例２のパッチ２０の検出及び処理方法を示す図。
【図９】実施例３のパッチ２０と検出ユニット２１の位置関係を示す図。
【図１０】実施例３のパッチ２０の検出及び処理方法を示す図。
【符号の説明】
１…感光体、２…露光装置、３…現像装置、４…転写ベルト、５…定着機、６…画像形成ユニット、１１…転写シート、２０…パッチ、２１…色ずれ検出ユニット、２２…発光素子、２３…受光素子、２５…パッチ２０からの反射光、１００…本実施例のタンデム型カラー記録装置。

Claims

電子写真の画像形成プロセスに用いる要素として、画像を担持し搬送するための画像搬送体と、色別の複数の画像を重ね合わせるように形成する複数の画像形成ユニットとを備え、前記複数の画像形成ユニットを用いて、前記画像搬送体の表面に各色の色ずれ検出用パターンを形成し、該色ずれ検出用パターンの画像位置を検出ユニットにより検出する電子写真の画像位置検出方法において、
前記色ずれ検出用パターンのうち前記画像搬送体の画像搬送方向に向いた縁を色ずれ検出用パターンの前縁部とし、
前記検出ユニットを少なくとも２つ用いて、一つあたりの色ずれ検出用パターンの検出信号を、時間差を設けて少なくとも２つ出力し、
前記複数の検出ユニットを画像搬送方向に並んで配置させ、前記複数の検出ユニットのうちの一つの検出ユニットを第１の検出ユニットとし、前記第１の検出ユニットと隣り合う画像搬送方向下流側に位置する検出ユニットを第２の検出ユニットとし、
前記第１の検出ユニットと前記第２の検出ユニットとの間隔が、前記色ずれ検出用パターンの前記画像搬送方向に平行な幅よりも短くなるように配置され、
前記色ずれ検出用パターンが前記第１の検出ユニットの検出部にさしかかり、前記色ずれ検出用パターンが前記第１の検出ユニットの検出部を通り過ぎるまでの時間を基準時間Ａとした場合、前記基準時間Ａを基準に前記第１の検出ユニットからの検出信号を時間を逆転させて出力する処理である逆転遅延処理と、
前記第２の検出ユニットからの検出信号を前記基準時間Ａだけ遅延させて出力する処理である下流側遅延処理とを行い、
前記逆転遅延処理での検出信号と前記下流側遅延処理での検出信号とを差し引いた検出信号の値がゼロになる時間を求めるか、
或いは、前記色ずれ検出用パターンが前記第１の検出ユニットの検出部にさしかかり、前記色ずれ検出用パターンが前記第１の検出ユニットの検出部全域を覆い、検出信号の最大値である出力最大値になるまでの時間を最大値時間Ｍとした場合、
前記第１の検出ユニットからの検出信号を前記最大値時間Ｍ遅延させて出力する処理である上流側遅延処理と、
前記出力最大値と前記第２の検出ユニットの検出信号の値との差をとって出力させる処理である最大値差分処理とを行い、
前記上流側遅延処理での検出信号と前記最大値差分処理での検出信号とを差し引いた検出信号の値がゼロになる時間を求めることで、前記色ずれ検出用パターンの画像位置を検出することを特徴とする電子写真の画像位置検出方法。
画像を担持し搬送するための画像搬送体と、色別の複数の画像を重ね合わせるように形成する複数の画像形成ユニットと、色ずれ検出動作時に前記画像形成ユニットを介して前記搬送体の表面に各色の色ずれ検出用パターンを形成する検出用パターン発生手段と、前記色ずれ検出用パターンを検出する検出ユニットと、前記検出ユニットの出力信号に基づいて前記色ずれ検出用パターンの画像位置を検出する画像位置検出手段と、検出された信号に基づいて色ずれを補正する色ずれ補正手段とを備えた電子写真の記録装置において、
前記色ずれ検出用パターンのうち前記画像搬送体の画像搬送方向に向いた縁を色ずれ検出用パターンの前縁部として、
前記検出ユニットを少なくとも２つ有し、一つあたりの色ずれ検出用パターンの検出信号を、前記検出ユニットによって時間差を設けて少なくとも２つ出力する構成とし、
前記複数の検出ユニットが画像搬送方向に並んで配置され、前記複数の検出ユニットのうちの一つの検出ユニットを第１の検出ユニットとし、前記第１の検出ユニットと隣り合う画像搬送方向下流側に位置する検出ユニットを第２の検出ユニットとしたとき、
前記第１の検出ユニットと前記第２の検出ユニットとの間隔が、前記色ずれ検出用パターンの前記画像搬送方向に平行な幅よりも短くなるように配置され、
前記画像位置検出手段は、前記色ずれ検出用パターンが前記第１の検出ユニットの検出部にさしかかり、前記色ずれ検出用パターンが前記第１の検出ユニットの検出部を通り過ぎるまでの時間を基準時間Ａとした場合、
前記基準時間Ａを基準に前記第１の検出ユニットからの検出信号を時間を逆転させて出力する処理である逆転遅延処理と、前記第２の検出ユニットからの検出信号を前記基準時間Ａだけ遅延させて出力する処理である下流側遅延処理とを行い、
前記逆転遅延処理での検出信号と前記下流側遅延処理での検出信号とを差し引いた検出信号の値がゼロになる時間を求めることで、前記色ずれ検出用パターンの前記色ずれ検出用パターンの画像位置を検出することを特徴とする電子写真の記録装置。
画像を担持し搬送するための画像搬送体と、色別の複数の画像を重ね合わせるように形成する複数の画像形成ユニットと、色ずれ検出動作時に前記画像形成ユニットを介して前記搬送体の表面に各色の色ずれ検出用パターンを形成する検出用パターン発生手段と、前記色ずれ検出用パターンを検出する検出ユニットと、前記検出ユニットの出力信号に基づいて前記色ずれ検出用パターンの画像位置を検出する画像位置検出手段と、検出された信号に基づいて色ずれを補正する色ずれ補正手段とを備えた電子写真の記録装置において、
前記色ずれ検出用パターンのうち前記画像搬送体の画像搬送方向に向いた縁を色ずれ検出用パターンの前縁部として、
前記検出ユニットを少なくとも２つ有し、一つあたりの色ずれ検出用パターンの検出信号を、前記検出ユニットによって時間差を設けて少なくとも２つ出力する構成とし、
前記複数の検出ユニットが画像搬送方向に並んで配置され、前記複数の検出ユニットのうちの一つの検出ユニットを第１の検出ユニットとし、前記第１の検出ユニットと隣り合う画像搬送方向下流側に位置する検出ユニットを第２の検出ユニットとしたとき、
前記第１の検出ユニットと前記第２の検出ユニットとの間隔が、前記色ずれ検出用パターンの前記画像搬送方向に平行な幅よりも短くなるように配置され、
前記画像位置検出手段は、前記色ずれ検出用パターンが前記第１の検出ユニットの検出部にさしかかり、前記色ずれ検出用パターンが前記第１の検出ユニットの検出部全域を覆い、検出信号の最大値である出力最大値になるまでの時間を最大値時間Ｍとした場合、
前記第１の検出ユニットからの検出信号を前記最大値時間Ｍ遅延させて出力する処理である上流側遅延処理と、
前記出力最大値と前記第２の検出ユニットの検出信号の値との差をとって出力する処理である最大値差分処理とを行い、
前記上流側遅延処理での検出信号と前記最大値差分処理での検出信号とを差し引いた検出信号の値がゼロになる時間を求めることで、前記色ずれ検出用パターンの画像位置を検出することを特徴とする電子写真の記録装置。
前記画像搬送体は、記録シートを搬送する転写ベルトであり、担持される画像が前記記録シートに転写形成されている画像であることを特徴とする請求項２または３に記載の電子写真の記録装置。
前記第１及び第２の検出ユニットの記録体搬送方向の幅を、それぞれ前記位置ずれ検出用パターンの幅より狭く設定したことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電子写真の記録装置。
前記第１及び第２の検出ユニットと前記色ずれ検出用パターンとは、画像搬送方向の前後に向いた辺を有し、これらの辺が前記画像搬送方向に垂直な方向に対して斜めになるよう配置され、且つ前記第１及び第２の検出ユニットの辺と前記色ずれ検出用パターンの辺とが平行とならない方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の電子写真の記録装置。