JPH01207764A

JPH01207764A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH01207764A
Application number: JP63031722A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Matsuzawa; 松沢　邦彦; Yukio Sato; 幸夫佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1988-02-16
Publication date: 1989-08-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば電子写真装置、レーザビームプリンタ
、印刷装置等の画像形成装置、特に、複数の画像形成手
段を並設した多重画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、複数の画像形成部を並設し、各画像形成部にそれ
ぞれ異なる色の画像を形成し、該各画像を順次同一転写
材上に重ねて転写する画像形成装置、いわゆる“カラー
画像形成装置”が種々提案されている。

この種のカラー画像形成装置においては、上記各画像形
成部の画像を転写材上に転写する際に、該転写材を各画
像形成部に搬送する搬送手段として、無端状の搬送（ま
たは転写）ベルトが用いられることが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような多重画像形成装置の場合、上
記搬送ベルトの速度変動が生じたり、あるいは、呆守時
におけるベルトや画像形成部などの抜出し／交換後の位
置再現性が完全でない場合には、各画像形成部から１枚
の転写材へ転写される際に、各画像相互間に当然、転写
ずれが発生する。さらにこのずれは、周囲の環境や変化
や外部からの振動・衝撃などによっても発生し、これは
特にカラー画像における色のにじみや色相の変化等によ
るカラー画像品位の低下につながる重大な問題点となる
。

また、転写材上のカラー画像の品位を低下させる他の要
因として、環境の変化等に伴う各画像形成部における形
成画像の濃度変化が挙げられる。

これにより、転写画像の濃淡が変化すると共に、各画像
形成部の画像濃度にばらつきがあると、多重転写後のカ
ラー画像に色相の変化となって表れる。そこで、このよ
うな問題の無い良好な画像を常に安定して得るために、
従来例においては、っぎのような画像濃度制御を行って
いる。

すなわち、例えば、帯電装置、ｆｆ光装置、感光体、現
像装置等より成る電子写真方式の画像形成部の場合、感
光体表面に静電潜像を形成した後、その表面電位を検出
し、規定の電位を得るように帯電あるいは露光装置にフ
ィードバックして補正を行う方法が従来から用いられて
いる。ところがこれにより、最適な潜像画像が形成され
ても、その後の現像工程において、現像剤の電荷量が不
安定であれば、顕像化される際に画像濃度に変化が生じ
てしまうという問題点があった。

そこで、感光体上に現像化された濃度検出用マークをい
ワたん搬送ベルト上に転写してその濃度を検出する方法
が考えられる。これによれば、現像および転写時の不安
定性による濃度変化要因を含めた補正が可能になる。

上記のように、この種の画像形成装置において常に高品
位なカラー画像を維持するためには、搬送ベルト上にお
いて各色の画像位置および各画像濃度を検出し、画像形
成部にフィードバックして補正するための装置が必要と
なる。ここにおいて、これらの最適な検出位置としては
、制御の応答性を良くするためには、最終画像の転写位
置から検出位置までをなるべく短くすることが必要であ
る。ところが、その一方で、装置の全長をできる限り小
さくしたいという目的のために転写材は、最終画像の転
写後、直ちに搬送ベルトから分離して機外へ排出される
構成とする方が望ましい。そのために、分離機構や分離
後の転写紙との干渉を避けるために、各検出装置の配設
スペースが制約を受けるという問題点が生ずる。また、
複数の検出装置が必要となるために構成が複雑になると
共に、各々個別に光学的あるいは電気的等の調整を行わ
なければならなくなり、これらは、製品のコスト上昇や
組立、調整時の作業効率の低下につながるという問題点
があった。

本発明は、以上のような従来例における問題点にかんが
みてなされたもので、前記各画像位置および各画像濃度
の補正手段を、構成の単純化ならびに調整の容易化等の
実現により、省スペースで、かつコストを低減し得るこ
の種の画像形成装置の提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本発明においては、転写材の搬送手段に近接
して配設した検出手段が画像位置検出と、画像濃度検出
とジャム検出とのうち、少なくとも２つ以上の目的を兼
ねるよう構成することにより、１）η記目的を達成しよ
うとするものである。

〔作用〕

以上のような構成により、装置の構成が簡単化され、か
つ、検出装置の光学的、電気的等の調整が容易となるた
め、装置の小形化、コストダウン、省力化等につながる
。

（実施例）以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に、本発明に係る４ドラムフル力ラー式画像形成
装置の一実施例の要部構成斜視図を示す。

（構成）同図において、ＩＣ，ＩＭ、ＩＹ、ＩＢＫは、それぞれ
シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の現像剤
（トナー）を備えた各画像形成ステーションにおける各
感光（体）ドラムである。

これらの各感光ドラムＩＣ，ＩＭ、ＩＹ、ＩＢＫは、そ
れぞれ図示矢印方向に回転するもので、これら各感光ド
ラムＩＣ，ＩＭ、ＩＹ、１ＢＫの周囲には、−様帯電を
施すための一次帯電器（不図示）、画像書込み手段（潜
像形成手段）としての各走査光学装置３Ｃ，３Ｍ、３Ｙ
、３８Ｋ、潜像をトナーで顕像化する各現像器、各クリ
ーナ、各転写帯電器（いずれも不図示）等がそれぞれ並
設されている。転写材としての転写紙は、透明な搬送（
または転写）ベルト６ａ上に支持されて矢印六方向に搬
送され、上記各画像形成ステーションにおいて順次各色
のトナー像がその上に転写されてカラー画像が形成され
る。この転写工程が終了すると、転写紙は、不図示の定
着器に導かれて画像が定着された後、機外へ排出される
。

一方、搬送ベルト６ａ上には、前記転写紙上に形成され
る画像とは別に、画像位置および濃度を検出するための
カラーマーク３４．３５が、電子写真プロセスにより、
各色ごとに一定間隔をもって形成される。１４．１５は
これらのカラーマークを読取るための各センサであり、
通常はＣＣＤ（電荷結合素子）が用いられる。各ＣＯＤ
　１４゜１５は、光信号を電気信号に変換するりニアセ
ンサで、ファクシミリ等で一般的に使用され、公知の画
像読取センサと類似のものである。

搬送ベルト６ａ上に形成された各カラーマーク３４．３
５は、最終ステーションよりも下流側に配置された各ラ
ンプ１６．１７、各集光レンズ１８．１９を介して各Ｃ
ＣＤ１４．１５により、色ずれおよび濃度が読取られて
補正に利用される。その後、これら各カラーマーク３４
．３５は、ベルトクリーナ７によりベルト６ａ上から除
去され、次のマーク転写に備えられる。

（カラーマーク）次に各マーク３４．３５とその検出方法について説明す
る。第２図に、カラーマークを構成する各レジスタマー
クの詳細図を示す。レジスタマークは、」形と口形の２
種類のフォントで構成され、このうち、」形は画像位置
検出用であり（ライン幅は約１００μｍである）、口形
は画像濃度検出用である。まず、ＣＣＤセンサ１４によ
り、４０に示す範囲内の画像濃度（輝度）情報を８ｂｉ
ｔで読取る。画素数は標準が２５６ｘ１２８であるが、
このウィンドウ型は可変である。ここで、マークは照射
光を散乱させるため、輝度が高くなるのに対し、非画像
部は光が透明ベルト６ａを透過してしまうために暗くな
る。

次に画像処理方法としては例えば、各画素の縦と横の列
の情報をそれぞれ加算し、各ヒストグラム４１ｈ、４１
ｖを求める。そして、各ヒストグラムのピーク値を持つ
アドレスから点Ｐの位置を求め、それをそのマークを転
写したステーションの画像位置とする。さらに、各ヒス
トグラムは、谷をはさんでそれぞれほぼ一定の値ｄｈ、
ｄｖを持つ領域をつくる。そこで、その領域の幅（画素
数）ｊ２ｈ、Ｉｌｖを求め、ｄｈ／ｌｖ、ｄｖ／Ｉｔｈ
を計算した後、両者の平均値をそのステーションの画像
濃度りとする。

以上の処理を４つの各色マークについて順次行い、それ
ぞれの転写位置Ｐを求めた後、ある１つの画像を基準と
した他の３つの画像の位置ずれを算出し、走査光学装置
にフィードバックし、それぞれの相互間の位置ずれ分の
補正を行う。各感光体（ドラム）ＩＣ，ＩＭ、ＩＹ、Ｉ
Ｂに上への書込み開始タイミングを制御したり、あるい
は光学系を機械的に微小変位させることにより、画像形
成位置を変化させている（詳細説明は後述する）。また
、それと同時に検出された画像濃度りに関しては、基準
濃度からの差を求め、それぞれ個別に各ステーションに
フィードバックする。例えば、その濃度差に応じて、−
成帯電量を変化させるか、あるいは、光学装置から各感
光ドラムへの露光量を変化させるなどの方法により、最
適画素濃度を維持するようにしている。

なお、上記のレジスタマークの形状や読取１画像処理方
法、あるいは補正方法などは、これのみに限定されるも
のでなく、例えば、濃度検出用口形マークは、その中を
数段階に濃度差をつけたものにすれば、処理方法が多少
複雑にはなるが、より精度の良い濃度補正が可能となる
。また、ヒストグラムをとる方法の他に、いくつかの断
面から、輝度のピーク値を見付け、それから点Ｐを見出
していく方法なども考えられる。もちろん、位置検出用
マークと濃度検出用マークを同時に検出せず、時間的に
ずらしても問題はない。

さらに、位置ずれ補正に関しても光学装置へフィードバ
ックする方法だけでなく、感光ドラムや搬送ベルトの位
置や駆動補正等により行っていくことも可能である。

上述した方法によれば、一つの検出手段により、２種類
の画像検出を行うことができるため。

検出装置の構成が複雑化しないと共に、装置の光学的、
電気的等の調整工程が容易になるという利点がある。

以下、さらに本実施例の細部について説明する。

（レジスタマークの形成／検出）第３図にレジスタマークを形成する手段のブロック回路
図を、また、後述第９図にレジスタマークの検出／補正
回路のブロック図を示す。

第３図において、１０１は画像メモリであり、ここでは
、４つの画像形成装置に対してそれぞれ非同期にビデオ
信号が出力されるようにしである。１０２は同期回路で
あり、各画像の書込みタイミングを制御しており、電気
的に調整でき、転写紙上のトップマージンおよびレフト
マージンの制御は、ここで実行される。また、この同期
回路１０２には、上記トップマージン、レフトマージン
の設定データの他に、これらの制御のスタートタイミン
グを与える先端レジストローラ１１０の信号、ビーム検
知器１０５のＢＤ（ビームデイテクト）信号が加えられ
ており、それぞれ垂直同期信号、水平同期信号を生成す
るためのものである。

前記第１図に示す３４．３５は、上記カラーマークが４
つ全て揃った状態であるが、４つの各感光体ドラムＩＣ
，ＩＭ、ＩＹ、ＩＢＫの間には途中経過のレジスタマー
ク＋、　＋＋、　＋＋＋が形成されている様子か示され
ている。１１０は先端レジストローラで、通常は転写紙
の紙先端から画像形成まで余白部分が一定に保たれるよ
うに制御されている。ｔｌ、ｔ２．ｔｓ、ｔｓを、先端
レジスタローラ１１０を基準とした場合、それぞれ各感
光ドラムＩＣ，ＩＭ、ＩＹ、ＩＢＫに対して、各色の画
像形成を開始させるための時間とすると、ｔｌくｔ２く
ｔ、くｔ４であり、ｔ、とｔ２どの時間差Δ１．，１２
とｔｓどの時間差Δ１、．１３とｔ、との時間差Δｔ３
は、それぞれ各感光ドラム間隔の距離を転写紙が進む時
間に等しいことは自明である。

第１図において、矢印Ａに進行する転写ベルト６ａの速
度をＰ（ｆｌＩｍ／ｓ）、各ドラム間隔をＬ（ｍｍ）と
すると、 Δ１．＝Δ１２＝Δｔｓ＝（ｓ）となる。

第４図は、これらをタイミングチャートで表わしたもの
で、垂直同期信号（以下、ＶＳＹＮＣと呼ぶ）は、各感
光体ドラムＩＣ，ＩＭ、ＩＹ。

１ＢＫに対してタイミングがずれている。しかし、ＶＳ
ＹＮＣｌ　〜ＶＳＹＮＣ４（７）長さは４つ共金て同一
である。これらのＶＳＹＮＣに同期して各色の画像信号
を形成し、重ね合わせることにより、カラー画像を再現
させることができる。

第１図および第３図において、１０５はＢＤ（ビームデ
ィテクタ）検知器であり、各走査光学装置３Ｃ，３Ｍ、
３Ｙ、３ＢＫからそれぞれレーザビームが発射され、走
査している光路途中に設けてあり、−本の走査線が各感
光ドラム上に潜像を形成する際の書込みタイミングとし
て使用される。

第５図は、この様子を示すタイミングチャートである。

第５図０は前記ＢＤ倍信号、このＢＤ倍信号ら一定の時
間（これをレフトマージンと呼ぶ）をおいて、水平同期
信号■（以下、ＶＥＮと呼ぶ）が発生し、このＶＥＮ信
号は、転写紙サイズによって、その長さが変化する。第
５図においては、Ａ４の長子サイズの場合で、１ｍｎ＋
あたり１６画素の記録密度の時、２９７ｘ１６＝４，７
５２画素（クロック分）だけを表現している。信号ｆ。

（０）はビデオクロックである。

第６図は、各カラーマーク３４．３５が実際に書込まれ
る位置の例を、具体的に示したものである。

第６図における矢印Ａは、第１図に示した転写ベルト６
ａの進行方向Ａと同じである。

また、図示の転写紙エリア１．２は、説明のためだけの
もので、転写紙そのものに書込むことを意味するもので
はない。

第６図転写エリア１（７）ＶＥＮ、ＶＳＹＮＣｌ、：つ
いては既述のとおりであるが、Ｈ−ＧＡＴＥおよびＶ−
ＧＡＴＥの区間が両方とも″Ｈ″レベルであるエリアが
本発明の言う各カラーマーク３４゜３５を形成するエリ
アである。転写ベルト６ａが進行する方向Ａに先頭から
レジスタマーク１゜２．３．４と呼び、それぞれ各感光
ドラムＩＣ。

ＩＭ、ＩＹ、ＩＢＫによって形成されるものである。

第６図における転写エリア２は、上記レジスタマークエ
リア１〜４に一例として“＋”というマークを形成した
場合について示したものである。これらＣジスタマーク
を形成するのは、第３図における同期回路１０２である
。こ４は４つの像形成手段に対して、各々独立して回路
が動作しているので、その一つについてのみ説明する。

第７図に、その一つの同期回路の詳細図を示す。図中、
Ｊにフリップフロップは全て初期状態にあるものとし、
クリア端子等については説明を省略する。

まず、ＪＫフリップフロップ１２０の３人力に、先端レ
ジストローラ１１０の信号が人力されると、Ｑ出力が“
Ｈ″レベルなる。トップマージンカウンタ１２１は、こ
れを受けてＥ入力（イネーブル人力）が“Ｈ”レベルに
なるため、カウントか開始される。このときのカウント
の値は予めセットされているものとするが、具体的には
前述のごと＜ｔ＋、　ｔ２＋　　ｊ３＋　　ｔ４である
。ただし、トップマージンの調整があるため、これらは
かならずしも一定の値ではない。

また、トップマージンカウンタのカウントクロックは、
発振器１２９から得ているが、これはｊｌ＋　　ｔ２＋
　　ｊ３＋　　ｔ４の値を正確に得るためのもので、Ｂ
Ｄ信号１１０の同期より短くなるように設定されている
。トップマージンカウンタ１２１か所定の時間を計測し
終わると、ＲＣ（リップルキャリー）信号が発生し、Ｊ
にフリップフロップ１２０と１２２とに加えられる。Ｊ
Ｋフリップフロップ１２０はリセットとして、また、１
２２はセットとして作動し、ＪＫフリップフロップ１２
２はその出力Ｑが“Ｈ”レベルとなを・アンドゲート１２３には、この出力“Ｈ′信号ともう一
人力としてＢＤ他信号入力されて、論理アンドをとって
からＪＫフリップフロップ１２４の３人力に加えられて
いる。これは、トップマージンを計測した後の最初に現
われたＢＤ他信号同期をとってからＶＳＹＮＣ信号を得
ようとするものであるが、これは図示しないシーケンス
コントローラのマイクロコンピュータ等によって発生さ
れるもので、転写紙サイズによって異なる。

Ｖ　Ｓ　Ｙ　Ｎ　Ｃ（Ｘ−’５が、“Ｈ”レベルになる
ことによってＶ−ＧＡＴＥカウンタ１２５は動作状態と
なる。このカウンタ１２５のクロックはＢＤ他信号あり
、従って、何本口のＢＤと何本口のＢＤというように設
定し、このアドレスをデコードして、Ｊにフリップフロ
ップ１２６のＪ、に人力に加えてやれば、任意のゲート
信号Ｖ　−ＧＡＴＥが得られる。ただし、これは４つの
各感光体ドラムＩＣ，ＩＭ、ＩＹ、ＩＢＫに対して異な
るトップマージンデータか人力されることは既に述べた
とおりである。

Ｊにフリップフロップ１３０の３人力には、ＢＤ他信号
人力されているので、Ｑ出力はＢＤ他信号あると“Ｈ”
レベルとなる。これにより、レフトマージンカウンタ１
３１が動作状態になり、計測を開始する。レフトマージ
ンカウンタ１３１のクロック人力には、発振器１３４か
らのクロックが入力されており、第５図に示すようなレ
フトマージンｊ＋ｏ＋　＋　　ｔ、。２１　　ｔ＋ｏ３
＋　　ｔ＋ｏ４を計測する。ｊ　ｌｏｔ　＋　　ｔ１０
２−　　ｔ１０３　、ｔ１０４はそれぞれ第３図におけ
る各ＢＤ検知器１０５−１゜１０５−２，１０５−３，
１０５−４に対応しており、機械的取付精度によって、
この値は異なる。また、発振器１３４がビデオクロック
ｆ、の８倍の高い周波数８Ｘｆ、を発振させている理由
は、レフトマージンの精度を上げるためである。

レフトマージンカウンタ１３１がカウントアツプすると
ＲＣ（リップルキャリー）信号が出て、Ｊにフリップフ
ロップ１３０のに入力に人力させて、Ｑ出力を“Ｌ”レ
ベルにする。

一方、Ｊにフリップフロップ１３２の５人力にも入力さ
れているので、出力Ｑを“Ｈ”レベルになる。これは、
前記ＶＥＮ信号となるので、１ラインカウンタ１３５の
Ｅ（イネーブル）１４子に人力され、カウンタ１３５は
動作状態となり、１ライン分の画素を計測する。

この時、第５図に示したように、Ｈ−ＧＡＴＥ信号０が
発生できるよう、アドレスをデコードしてＪＫフリップ
フロップ１３６および１３７のＪＫ人力に入力する。こ
れにより、１ライン中に左右１ケ所づつＨ−ＧＡＴＥ信
号■が発生し、オア回路１３８を経て、アンド回路１２
７に加えられる。このアンド回路１２７により、第６図
に示すような各レジスタマークエリア１，２，３．４が
発生し、マーカジェネレータ１２８に加えられる。この
マーカジェネレータは、例えばＲＯＭで構成されており
、ビデオクロックに従って、第２図に示したようなフォ
ントか発生できるようになっている。そして、このフォ
ントはレジスタマーク信号として、第８図に詳細を第３
図の−レーザドライバ回路１５０に人力され、レーザビ
ームとして画像形成が行われる。

第８図において、オア回路１５２により、画信号人力と
レジスタマーク信号のいずれが入力しても、レーザビー
ムは出力されるようになっている。

１５３はＤ／Ａコンバータで、Ａ１〜Ａ８までの８ビツ
トのディジタルデータ入力に応じて定電流が出力され、
トランジスタ１５１によって一定電流かレーザ１０４に
流れるように構成されている。

このように形成されてカラーマーク３４．３５は、第６
図に示すように、搬送ベルト６ａの進行′方向Ａに対し
て、左右に３４．３５と配置され、混色しないように、
Ｃ，Ｍ、Ｙ、ＢＫと順次にずらしである。このカラーマ
ーク３４．３５をそれぞれ各ＣＣＤラインセンサ１４，
１５により読取ることになるが、この様子を前記第１図
およびカラーマークの検出／補正回路のブロック図第９
図に示すが、１６．１７は各カラーマーク３４゜３５を
照射する各照明ランプであり、１８．１９は各カラーマ
ーク３４．３５を各ＣＣＤラインセンサ１４，１５に結
像させるための各レンズである。

各カラーマーク３４．３５の転写位置は既知であり、レ
ジストレーションが正確に合っている場合は、この所定
位置に転写される。逆にレジストレーションが悪化して
いる場合は、この既知の値と実際にカラーマーク３４．
３５が転写された位置との誤差を演算することにより、
ずれ量を求めることができる。各カラーマーク３４．３
５の形成が終了すると、ＣＰＵ２２０は照明ランプ１６
を点灯し、カラーマーク３４の読取り準備を開始する。

そして、計時カウンタ２２８を起動し、比較器２２９の
設定値を１１秒に設定する。ＣＯＤイメージセンサ１４
により読取られた画像データは、増幅器２２４により増
幅され、Ｄ−パスフィルタ２２３を通し、不必要な高周
波ノイズを除去した後、Ａ／Ｄ変換器２２２に人力され
る。Ａ／Ｄ変換器２２２は、このアナログ画像信号を８
ビツトのディジタル値に変換し、画像データメモリ２２
１に順次送っていく。しかし、画像データメモリ２２１
はｙ１秒経過後、画像データを読込み始めるので、ｙｔ
秒を経過するまでは画像データは無効とされている。

さて、１１秒経過した後、比較器２２９からの一致信号
により、メモリ制御器２３０に起動がかかり、画像デー
タメモリ２２１に画像データが順次書込まれていく。書
込みが終了すると、メモリ制御器２３０はＣＰＵ２２０
にそのむねを通知する。これでＣ（シアン）用カラー（
レジスタ）マーク３４が画像データメモリ２２１にセッ
トできたことになる。次にＣＰＵ２２０は、比較器２２
９に１２秒をセットし、Ｍ（マゼンダ）用画像データメ
モリ２２１を選択し、再び書込み終了を待つ。以上の動
作を繰返し、Ｃ，Ｍ、Ｙ、ＢＫ各色の位置決め（レジス
タ）マークを全て画像データメモリ２２１に取込む。

次に、第１０図の読取窓内の位置決めマーク説明図を用
いて読取られたカラーマーク３４に対するＣＰＵ２２０
の処理を説明する。まずＣＰＵ２２０は、既知であるカ
ラーマーク３４のパターンと画像データメモリ２２１の
内容をパターンマツチングにより探索し、実際にプリン
トされた位置決めパターンを検出する。そして、そのカ
ラーマーク３４の中心２６０を求める（この中心は画像
重心でも何でも良い。要するにカラーマーク３４のある
特定の部位とし、各色共、この部位の座標を共通に求め
れば良い。本実施例においては、２６０に示す位置にと
っている。）。求められた中心２６０の画像データメモ
リ２２１内におけるアドレス（ｘ、ｙアドレッシングで
構成されている）を求め、主走査成分Ｘと副走査成分ｙ
とが得られる。以上の処理を各色Ｃ，Ｍ、Ｙ、Ｂにの左
君２つつつの各カラーマーク３４．３５について行い、
それぞれの主走査成分Ｘと副走査成分ｙとを求める。

以上で、位置決めパターンの読取りから、それぞれの位
置決めパターンから得られた主走査成分、副走査成分の
座標を求める所まで終了したことになる。

次にレジストレーションの補正処理を説明する。レジス
トレーションの補正は、第１１図の位置決めマーク読取
窓の開口説明図に示すＣ（シアン）のカラーマーク３４
−１により得られた座標ｘｃ、ｙｃを基準にして、他の
各色Ｍ、Ｙ、ＢＫをこれに合わせることにより行う。本
実施例で補正可能なレジストレーションは第１２図に示
すように、転写紙Ｓに対して、（ａ）副走査方向くトッ
プマージン）のずれ、（ｂ）主走査方向（レフトマージ
ン）のずれ、（Ｃ）画像の傾き、（ｄ）画像倍率の狂い
がある。（ａ）および（ｂ）のずれについては既述のよ
うに、トップマージンおよびレフトマージン調整が可能
となる。

画像倍率の狂い第１１図（ｄ）に対しては、１ｇ１３図
にその一例を示すように、例えばＣ（シアン）の場合、
光学系１３０Ｃを上下方向にΔしたけ移動してＣの画像
倍率を変えることにより修正される。画像の傾き第１１
図（Ｃ）に対しては、光学系１３０Ｃを感光体ドラムＩ
Ｃの軸心に対して傾動させることにより補正される。レ
ーザ発振器および反射ミラーを動かす２個のステッピン
グモータ２８．２９の１パルスによる移動量、そして実
際の画像の移動量は既知である（第１図および第９図参
照）。

まず、第９図おけるＣＰＵ２２０は、画像データメそす
２２１の右側Ｃ（シアン）と右側Ｍ（マゼンダ）の各位
置決めパターンから得られた画像中心座標Ｘｃ　、　ｙ
ｃ　＋　ＸＭ　＋　ｙＭを比較し誤差を求める。続いて
、左側Ｃ（シアン）と左側Ｍ（マゼンダ）も同様に比較
し誤差を求める。左、右どちらも誤差がない場合は、レ
ジストレーションは合っていると判断される。誤差が検
出された場合は、その誤差量に応じてＭ（マゼンダ）用
の画像出力タイミング、つまりＶＳＹＮＣを設定し、そ
してステッピングモータ２８．２９の駆動を行う。以下
、同様に、Ｃ（シアン）とＹ（イエロー）、Ｃ（シアン
）と８Ｋ（ブラック）を比較し、Ｙ（イエロー）、Ｂに
（ブラック）を補正していく。以上でレジストレージジ
ンの補正は完了したことになる。なお、本実施例におい
ては、画像データメモリ２２１に読み込まれる画像は、
１バイト当り、搬送ベルト６ａ上でおよび直径１３μｍ
に相当する大きさに対応しているので、最高で１３μｍ
の積度でレジストレーションのすわを検出し得る。

次に、第１４図の位置決めマークの読取窓可変説明図を
用いて、画像データメモリ２２１の構成について説明す
る。本実施例においては、１つのカラーマーク３４に対
して３２ｋｂｙｔｅのメモリ容■を持っており、この範
囲内でＣＰＵ２２０からの指定により主走査方向Ｘおよ
び副走査方向ｙの大きさを変えることができる。第１４
図において、３４２が主走査方向Ｘに２５６バイト、副
走査方向ｙに１２８バイトとった時のメモリのマツピン
グである。同様に３４４が、Ｘ方向１６バイト、ｙ方向
５１２バイトとした場合である。

このため、主走査方向Ｘにマージンを大きくとるか、あ
るいは副走査方向ｙにマージンを大きくとることにより
、レジストレーションが大きくずれており、カラーマー
ク３４が読取れない場合でも、主、副走査方向のマージ
ン量を変えることにより、位置決めマーク７１が読取れ
るように構成している。これにより、比較的大きなレジ
ストレーションの劣化も補正可能となっており、機器の
信頼性向上に寄与する。

この機能を構成する画像メモリ２２１の、より詳細な制
御部ブロック図を第１５図に示し、動作を説明する。４
４１が画像記憶用メモリであり、ＣＯＤイメージセンサ
１４，１５（第１図からの信号をＡ／Ｄ変換器４４２に
より、８ビツトのディジタル量に変換した後、画像記憶
メモリ４４１に書込まれる。アドレスカウンタ４４３は
画像メモリ４４１のアドレスを生成し、１画素分のデー
タを書込むごとに１だけカウントアツプされる。４４６
はＣＣＤセンサ１４，１５の画素カウンタであり、ＣＣ
Ｄセンサからの画素転送りロック信号によりインクリメ
ントされ、ＣＣＤセンサから１ライン分のデータが転送
されると、いったんリセットされる（ＣＯＤラインクロ
ツタによる）。

４４４．４４５は各コンパレータであり、ＣＣＤセンサ
１ライン中の何画素目から何画素目までを画像メモリ４
４１に書込むかを決定する。

コンパレータ４４４が書込み開始画素を指定し、そして
コンパレータ４４５が書込み終了画素を指定する。これ
ら各コンパレータの一方の比較人力はＣＰＵ２２０によ
り予め設定されており、ＣＰＵ２２０の指定により任意
に設定し得る。

■像メそり４４１への画像データの書込みは、まずＣＰ
Ｕ２２０がＣＣＤセンサ１４，１５の起動をかける。こ
れによりＣＣＤセンサは画像データを転送し始める。こ
の後、ＣＰＵ２２０は、画像メモリ４４１を自身から切
り離し、第１５図に示す制御回路を起動する。画素カウ
ンタ４４６は、画素データが転送されることにカウント
アツプされる。この時点では、まだ画像メモリ４４１に
は、データは書込まれず、アドレスカウンタ４４３も初
期値のままである。画素カウンタ４４６の値がコンパレ
ータ４４４に指定されている値と一致すると、フリップ
フロップ４４８がセットし、アドレスカウンタ４４３お
よびリード／ライト制御４４７を有効とする。これによ
り以降は、画像メモリ４４１にデータが書込まれると同
時に、アドレスカウンタ４４３もインクリメントしてい
く。

そして、次にコンパレータ４４５と画素カウンタ４４６
の値が一致すると、フリップフロップ４４８がリセット
し、画像メモリ４４１へのライトは停止する。そして、
ＣＣＤセンサ１４，１５からの１ライン分の画素データ
が終了すると、画素カウンタ４４６がリセットされる。

これで、ＣＣＤセンサからの１ライン分の画素データの
うち、任意の開始点から任意の終点までの画素データが
画像メモリ４４１かに書込まれたことになする。以Ｆ２
，３−・・・・・ラインも同様に繰返される。

そしてアドレスカウンタ４４３が３２ｋｂｙｔｅ分に達
すると、ＣＰＵ２２０にこれを通知し、画像メモリ４４
１への１色分の書込みは終了する。

ＣＰＵ２２０はこの後、この画像メモリ４４１を次の色
に切替え、前述で示した動作を再び繰返す。この動作を
４色分行った後、ＣＰＵ２２０は全ての画像メモリ（３
２ｋｂｙｔｅＸＪ色×２（左、右））をＣＰＵ２２０側
に切替え、位置決めパターンの検出処理を行う。

以上の構成１作用により、レジスタマークの誤検知を防
ぐことができる。

なお、本実施例においては、レジスタマークをずらす方
向をベルト移動方向Ａとほぼ平行にしたが、この構成に
よって、ＣＣＤセンサ１４，１５の読取り幅がマーク１
個分で良いため、読取り幅の狭いセンサが使用でき、セ
ンサ価格が安価なものですむという効果がある。

（画像濃度の検出／補正）各カラーマーク３４．３５の形成は、自動レジスト補正
動作および画像濃度制御動作に大きな影響を与える。従
って、各感光体ドラムＩＣ。

ＩＭ、ＩＹ、ＩＢに上に作像される潜像を一定の条件で
形成することが重要である。潜像の濃度を決定する要因
は、温度、湿度という点を除けば一次電流とレーザパワ
ーである。

また、潜像形成後の可視像化から転写紙上に像を形成す
るまでは、現像バイアスのＤＣ成分、トナーとキャリア
の混合比、転写電流等によって決定される。

カラーマーク３４．３５の形成は、各色相瓦間のずれ量
を測定しているので非常に重要である。

従って、カラーマークの画像濃度を一定に保ち、画像認
識を正確に行わせることが必要である。また画像濃度を
一定に保つことは、カラーノ（ランスを常に保ち、美し
いカラー画像を得ることができる。その手段として感光
体（ドラム）の表面電位をル制御することが方法として
考えられる。

第１６図に、感光体ドラムの表面電位測定法を説明する
要部断面概要図を示す。同図において、２１１は感光（
体）トラムで、矢印六方向に回転する。２１２は一次帯
電器で、感光ドラム２１１を、コロナ放電により−・様
帯電させる。２３０は高圧トランスで、−成帯電器２１
２に電力を供給する。５０４はこの発明の電流制御手段
および電流補正手段をなすオートパワーコントローラ（
ＡＰＣ）で、レーザドライバ回路５０５ａ。

Ｄ／Ａコンバータ５０５ｔｌ！よび半導体レーザ５０５
Ｃを有するレーザ基板に基準駆動電流を供給するための
駆動電流データを、例えば８ビツトで送出する。５０６
は、この発明のモニタ手段をなすパワーディテクタで、
レーザ基板５０５の半導体レーザ５０５Ｃの発光パワー
を検知するとともに、その出力をアンプで５０６８で増
幅し、Ａ／Ｄコンバータ５０６ｂを介して発光パワーデ
ータをＡＰＣ５０４のＣＰＵ５０４ａに送出する。５０
７はレーザ光で、レーザ基板５０５より感光ドラム２１
１の露光ポイントＢに照射される。５０８は電位センサ
で、露光ポイントＢで照射されたレーザ光５０７による
感光ドラム２１！の表面電位を測定するもので、表面電
位は電位測定ポイントＣで測定される。５０９は、この
発明の表面電位測定手段をなす電位測定装置で、電位セ
ンサ５０８の出力をＡ／Ｄコンバータ５０９ａでディジ
タル値に変換し、マイクロコンピュータ５０９ｂよりＡ
ＰＣ５０４のＣＰＵ５０４ａに表面電位データをフィー
ドバックする。２０６は現像スリーブで、各補給ローラ
Ｒ，，Ｒ２の駆動により現像剤が補強される。搬送ベル
ト２０９は、矢印方向に搬送される。２１０は転写帯電
器で、搬送ベルト２０９に感光ドラム２１１で現像され
たカラーマークを転写させる。

第１７図は、感光体ドラムの表面電位制御とＡＰＣ機能
を実現させるための回路の原理を説明するブロック図で
ある。

第１５図におけると同一（相当）構成要素は同一番号を
付す。動作については後述する動作フローチャート第１
９．２０図により詳細に説明するものとし、表面電位制
御とＡＰＣ機能について、第１７図ならびに４感光体ド
ラムに対するブロック図である第１８図を用いて回路動
作を説明する。

まず、第１７図においては、電位センサ（５０８）−＋
Ａ／Ｄ変換（５０９ａ　）　−＋、フィクロコンピュー
タ（５０９ｂ）→ＡＰＣのＣＰＵ　（５０４ａ　）　−
＋　Ｄ　／　Ａ変換（５０５ｂ）−＋レーザドライバ回
路（５０５ａ）−＋半導体レーザ（５０５ｃ）（発光）・・・・・・・・・・・・・・・・・・→受光ダイオー
ド（５０６Ｃ）→増幅器（５０６ａ　）　−＋　Ａ　／
　Ｄ変換（５０６ｂ）→ＡｐｃのＣＰＵ　（５０４ａ）
という一連の制御系について示しである。ＡＰＣ動作の
目的は、感光体表面電位を一定に保つということであり
、表面電位センサ５０８で測定した値を記憶し、この時
に必要とした光量を一定に保つことで目的を達成させる
ものである。また、本発明の場合、４つの感光体ドラム
２１１Ｃ，２１１Ｍ、２１１Ｙ。

２１１ＢＫを有しているため、これらの制御を一元的に
扱うことが望ましい。第１８図は、ＡＰＣ５０４を中心
に電位測定装置が４つ接続され、また４つのレーザ基板
５０５と半導体レーザ５０５ｃによるレーザ発光および
これを受光する４つの受光ダイオード５０６ｃとビーム
ディテクタ５０６とが示されている。これにより、ＡＰ
Ｃ５０４におけるＣＰＵ５０４ａは、潜像形成に関する
全ての情況を把握することができる。

このように、感光体の表面電位が一定に保たれれば、潜
像電位的には何ら間朋点は発生しない。

しかしながら、既述のように、転写される最終トナー像
はかならずしも濃度が一定ではない。これを防ぐために
、本発明で示すとおり、所定の画像濃度で第２図に示し
たレジスタマークを未定着トナー像として形成し、これ
を読取ることにより、これまで述べた全ての像形成条件
を加味した制御が可能となる。

前記第９図において、ＣＰＵ２２０は各カラーマーク３
４．３５の中で画像濃度レベルを示す口部分の反射濃度
Ｄ　、、、ａｘを認識することができる。

そして、この読取フた反射濃度を各色ごとにそれぞれり
、、、−Ｃ，Ｄ、、、−Ｍ、Ｄｆｆｉ、、−Ｙ。

Ｄ、、ＪＸ−Ｂにとすると、これらの値と目標標準濃度
り。と比較し、Ｄｏ＞Ｄ、□−Ｃ（濃〉淡）の場合は、
レーザ駆動電流を６１．分だけ増やし、画像濃度を高め
る。また、反対にｏｏ　＜Ｄ、□−Ｃ（淡く濃）の場合
には、レーザ駆動電流をΔ１．たけ減らし、画像濃度を
低くする。

以上の動作シーケンスを、第１９図のフローチャートで
示す。

第１９図は、この発明の一実施例を示す表面電位ｖＬ測
定動作の一例を説明するフローチャートである。なお、
８１〜Ｓｌｌは各ステップを示す。

まず、第１５図において感光ドラム２１１は、−成帯電
器２１２により表面電位ＶＤに帯電させ、露光ポイント
Ｂに到達した時点で、ＡＰＣ５０４が基準駆動電流デー
タをレーザ基板５０５のＤ／Ａ変換器５０５ｂに送出し
て、半導体レーザ５０５Ｃに基準駆動電流Ｉ０を印加し
てレーザ光５０７を感光ドラム２１１に照射する（Ｓｌ
）。次いで、調整回数Ｎが所定回数ａに到達したかどう
かを判定しくＳ２）、ＹＥＳならばエラーフラグをセッ
トして制御を終了しく３３）、Ｎｏならば感光ドラム２
１１が電位測定ポイントＣに到達したか否か、すなわち
、表面電位測定タイミングに到達するのを待機しくＳ４
）、到達したら電位センサ５０８の表面電位を検知しく
Ｓ５）、電位センサ５０８の出力を電位測定装置５０９
のＡ／Ｄ変換器５０９ａがディジタル値に変換し、さら
にマイクロコンピュータ５０９ｂがテーブルデータに変
換する。

次いで、測定した電位が所望の電位ｖＬに一致したかど
うかを判断しくＳ６）、ＹＥＳならば印加したレーザ駆
動電流（基準駆動電流■。＋Δα）を図示しないメモリ
に格納し制御を終了する（Ｓ７）。

一方、ステップＳ６の判断で、Ｎｏの場合は、測定回数
ＮをｒｌＪインクリメントしくＳ８）、次いで、測定電
位が所望とする電位ＶＬよりも大きいかどうかを判断し
くＳ９）、ＹＥＳならばレーザ光量を増加するようにレ
ーザ駆動電流（基準駆動電流！。＋Δｔｏ）を印加して
（ＳＩＯ）、ステップＳ２に戻り、ＮＯならばレーザ光
量を増加するようにレーザ駆動電流（基準駆動電流Ｉ０
−Δｒｏ）を印加して（Ｓｉｔ）、ステップＳ２に戻る
。なお、ΔＩ。

は１回の制御で増減できる電流の最小単位であり、Ｄ／
Ａ変換器５０５ｂのＬＳＢ（最小ビット）の変化に対応
する電流単位である。またΔαはＮ（調整回数）倍のΔ
１．どなる。

このようにして、感光ドラム２１１の表面電位ｖＬに対
するレーザ光量ＰＯはレーザ駆動電流（基準駆動電流！
。−Δα）によって発生させることができる。

従って、感光ドラム２１１の表面電位を一定に保持する
ためにはレーザ光ｆｆｉ　ｐ　ｏを一定に保つことと同
しになるが、レーザ基板５０５の半導体レーザ５０５ｃ
は、周囲の温度等の環境変動に左右され易く、レーザ光
量Ｐ０とレーザ駆動電流（基準駆動電流■。−Δα）と
の関係は、この環境変動に左右されるため、レーザ光量
Ｐｏを一定に保持するためには、レーザ駆動電流（基準
駆動電流！。−Δα）に対して環境変動補正を行い、レ
ーザ駆動電流（基準駆動電流１ｏ−Δα）に環境変動補
正値Δβを考慮した電流を印加する必要がある。このた
め、半導体レーザ５０５Ｃの光量を常にパワーディテク
タ５０６ｃでモニタして、その光量変動をＡ／Ｄ変換器
５０６ｂを介して発光パワーデータをＡＰＣ５０４のＣ
ＰＵ５０４ａに送出している。

次に、前記第１８図を参照しながらこの発明によるレー
ザ発光パワーのモニタ制御について説明する。

第２０図は、この発明の一実施例を示すレーザ発光パワ
ーのモニタ制御動作の一例を説明するシーケンスフロー
チャートである。なお、Ｓ２１〜３２８は、各ステップ
を示す。

発光パワーデータＰＤ測定に際し、まず、感光ドラム２
１１の表面電位がｖＩとなるレーザ駆動電流でレーザ光
ｆｆ１Ｐ。を出力する状態で画像形成動作を実行しく５
２１）、例えば、給紙される記録紙と記録紙との間の非
画像領域または一定の時間毎に設定されるレーザパワー
の測定タイミングに到達するのを待機しくＳ　２２）　
、到達したらレーザ基板５０５の半導体レーザ５０５ｃ
の発光パワーをパワーディテクタ５０６ｃが測定（モニ
タ）して、その出力をアンプ５０６ａで増幅し、Ａ／Ｄ
変換器５０６ｂを介して発光パワーデータＰＤをＡＰＣ
５０４のＣＰＵ５０４ａに送出する（Ｓ２３）。次いで
、発光パワーデータＰＤが初期のレーザ光ＮＰｏに一致
するかどうかを判定しく５２４）、ＹＥＳならばレーザ
駆動電流（基準駆動電流■。＋Δα＋Δβ）をレーザド
ライバ回路５０５ａに印加し制御する。そしてＡＰＣレ
ディー信号をセットして終了する（Ｓ２５）。

一方、ステップＳ２４の判定でＮｏの場合は、発光パワ
ーデータＰＤが初期のレーザ光ＪＪｐ。よりも大きいか
どうかを判定しく５２６）、ＹＥＳならばレーザ光量を
少なくするためレーザドライバ回路５０５ａにレーザ駆
動電流（基準駆動電流ｔｏ＋Δα−Δ１Ｇ）を印加して
（Ｓ２７）、ステップＳ２２に戻り、ＮＯならばレーザ
光量を多くするためレーザドライバ回路５０５ａにレー
ザ駆動電流（基準駆動電流１゜＋Δα＋Δ１ｏ）を印加
してステップＳ２２に戻る（３２８）。なお、Δ１．は
１回の制御で増減できる電流の最小単位であり、Ｄ／Ａ
変換器５０５ｂのＬＳＢ（最小ビット）の変化に対応す
る電流単位である。またΔβはＮ（調整回数）倍のΔＩ
Ｑとなる。

（他の実施例）前記実施例において、位置／濃度検出装置は。

搬送ベルト上の転写紙が転送ベルト６ａから分離する位
置の付近で、レジスタマークの検出を行っている。とこ
ろが、その近傍には、転写紙がジャム（紙詰り）等を起
すことなく確実に分離し次の定着器に導かれているかを
監視するための分離センサが別に設けられている。この
分離センサは非接触で紙検知の方が有利であることから
、主として光学式（光路中を紙が横切ることで検知する
）が用いられているが、このため光学的調整が一工程増
えると同時に、上記マーク検出装置との干渉を防ぐため
の空間的制約を伴う。

ここにおいて、マーク検出装置が分離検知を兼ねる方法
を実施した。具体的に説明すると、転写紙の給紙タイミ
ングを基準として一定時間（転写紙が分離位置まで搬送
されるのに要する時間）遅延して、検出装置が作動する
。すると、転写紙が検出位置を通過中はその表面を照明
光が乱反射しである一定の輝度信号がＣＣＤセンサから
出力される。その後、分離が行われ転、写紙が検出位置
を通過し照明光がベルトを透過してＣＣＤ出力が０（暗
レベル）となると、この変化により正常な動作が確認さ
れる。ところが、正常な分離がなされずに、その転写紙
が定着器へ導かれないと、紙の進行が妨害されて、検出
位置上に留まり、いわゆるジャムを生ずることになるた
め、ＣＣＤ出力が一定値のまま続くことになる。そこで
、この出力がある規定時間以上綿いた場合に、異常時と
判断することにより、分離センサの目的で用いることが
可能となる。

もちろん、この他に転写紙が検出位置に到達する以萌よ
り検出を始め、規定時間に該転写紙がそこを通過するが
否かを確認する方式であっても良い。

上述したように、位置／濃度検出装置が、ジャム検出用
分離センサとして用いられるタイミングは、マーク検出
のタイミングと異なるために、ＣＣＤからの出力信号の
処理方法も、それ程複雑化しない。また装置構成として
は簡略化され、光学的調整も一度に行うことができるの
で、より低コスト化、省力化が可能となる。

なお、これまでは、走査光学装置や感光ドラムなどを４
つ宛並設したフルカラー式画像形成装置の実施例に基づ
いて説明してきたが、これのみに限定されることなく、
画像形成部が１つであり、そこを複数回１枚の転写紙が
繰返して通過して、多重画像を形成する構成の画像形成
装置の場合、また、転写紙の搬送手段がベルト状に限ら
ず１．ドラム状などの場合であっても、同様の効果を得
ることができる。

また、単色コピーなどのような多重転写を行わない装置
の場合においても、画像位置検出を行うことは、転写紙
上の先端余白のばらつきを防止するという意味において
の効果がある。さらに、前述の画像位置検出１画像濃度
検出、ジャム検出のうち、いづれか１つだけ不要な機構
である装置の場合においても、本発明は有効であること
はいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、転写紙を搬送
するための搬送手段に近接して配設した検出装置を、画
像位置検出９画像濃度検出９紙詰り検出のうち少くとも
２つ以上の目的として用いるよう構成したため、次のよ
うな効果が得られる。

（１）装置の構成が単純化されるため、小形化と共にコ
スト低減につながる。

（２）検出装置の光学的、電気的等の調整が容易化する
ため、省力化につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画像形成装置の一実施例の要部構成
斜視図、第２図は、レジスタマークの詳細図、第３図は
、レジスタマーク形成手段のブロック回路図、第４図お
よび第５図は、それぞれ各信号タイミングチャート、第
６図は、カラーマーク書込み位置説明図、第７図は、第
３図の一同期回路詳細図、第８図は、第３図の一レーザ
回路詳細図、第９図は、カラーマークの検出／補正回路
のブロック図、第１０図は、読取案内の位置決めマーク
説明図、第１１図は、位置決めマーク読取窓の開口説明
図、第１２図（ａ）〜（ｄ）は、補正可能な各レジスト
レーション説明図、第１３図は、画像倍率補正法の一例
図、第１４図は、位置決めマークの読取窓可変域説明図
、第１５図は、画像メモリ制御部ブロック図、第１６図
は、感光体ドラム表面電位測定法説明図、第１７図は、
感光体ドラム表面電位制御／ＡＰＣ回路ブロック図、第
１８図は千感光体ドラム表面電位制御／ＡＰＣ回路ブロ
ック図、第１９図は１表面電位測定動作シーケンスフロ
ーチャート、第２０図は、レーザ発光パワーのモニター
制御動作シーケンスフローチャートである。ＩＣ〜ＩＢＫ・・・・・・各感光（体）ドラム３Ｃ〜３
８Ｋ・・・・・・各走査光学装置６ａ・・・・・・搬送
（転写）ベルト１４．１５・・・・・・各検出センサ（ＣＯＤ）３４．
３５・・・・・・各マーク

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像形成手段によって形成された画像を転写する
ための転写材を搬送する搬送手段と、該搬送手段に近接
して配設された検出手段とを有する画像形成装置であっ
て、前記検出手段は、前記画像の転写位置の検出と、画
像濃度の検出と、前記転写材の紙詰り検出のうち少なく
とも２つ以上の目的を兼ねる構成としたことを特徴とす
る画像形成装置。
（２）前記画像形成手段を複数並設し、前記転写材上に
画像を順次転写することを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。