JPH02105169A - 画像形成装置 - Google Patents

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、画像形成装置に係り、特に複数の感光体をイ
１する例えばデジタルカラー複写機の如き画像形成装置
に関する。

〔従来の技術〕

複数の感光体を用いてカラー画像を形成する画像形成装
置において、転写紙送り方向（縦レジスト）の位置ずれ
の要因としては、各感光体取付位置と周速、感光体に対
する露光位置、転写ベルトの線速等があり、各々を部品
精度、組付精度で保証する構成としていたが、部品コス
ト、組立コスト高となり、また、各要因の経時変化、部
品交換によるばらつきのために再調整が必要となる。

これを解決する方法として、各転写位置の前に設けたセ
ンサにより転写紙を検知しで、各色の書き込みタイミン
グを得る方法（特開昭５９−１５５８７０号公報）が提
案されている。

また主走査方向の複数に分割された領域に各感光体で測
定パターンを形成し、それを複数の検知手段で同時に検
知して位置ずれ量を検知する装置（特開昭６２−２４２
９６９号公報）も提案されている。

さらに本発明と同一出願人より、転写ベルト上に各感光
体でのパターンをずらして作像し、単一のセンサでパタ
ーン間の時間差を測定する技術（特開昭６３−７３２７
７．８号公報）も提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特開昭５９−１５５８７０号に開示され
た技術では、センサの取付位置のばらつき、各センサの
検知位置のばらつきがあるために、カラー画像の位置ず
れ限度（０，１５ｍｍ程度）を保証するのは困難であっ
た。

また特開昭６２−２４２９６９号においては、複数の検
知手段の整列度が検出精度に影響を与えると言う不具合
があり、さらにＣＣＤのような高価な検出素子を複数個
使用するためコスト高となる欠点があった。

また特開昭６３−７３２７７．８号においても距離的な
位置ずれを時間差に置き換えて検出するため、速度むら
の影響が出ると言う改良の余地があった。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、搬送ベ
ルトにより送られてくる転写紙上に複数の画像を重ね合
わせることによって、１つの画像を得る画像形成装置に
おいて、簡単な構成で各画像の転写紙搬送方向のずれの
低減を図ることが出来る画像形成装置を提供するにある
。

〔課題を解決するための手段〕

この目的のために本発明は、感光体と、該感光体表面に
一様帯電するチャージャと、記録情報に応じた画像光を
感光体に投射する露光手段と、感光体の静電潜像を現像
する現像手段と、転写紙に感光体の顕像を転写する転写
手段とを有する記録装置を複数個配置し、転写ベルトに
より転写紙を各記録装置に順次搬送して画像を重ね転写
する画像記録装置において、転写ベルト上に各記録装置
毎に測定用パターン画像を形成するためのパターン用画
像信号発生手段と、各パターン像の通過を検知する検知
手段と、検知手段による２つのパターンの間隔を少な（
とも測定する測定手段と、該測定手段による測定値を設
定値と比較し、必要に応じてずれ量を演算する比較演算
手段と、該比較演算手段からの出力値に応じて設定変更
可能な各画像書き出しタイミング信号発生手段とを備え
たことを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、転写ベルト上に各記録装置毎の測定用パタ
ーン画像を屡成し、２つのパターン画像の境界の幅を１
つのセンサの矩形波出力の幅から測定し、これにより検
知パターンの間隔が適正か否か、即ちずれが有るか無い
かを判断している。

〔実施例〕

以下、本発明の構成及び作用を図に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。

まず、第２図は本発明が適用されるデジタルカラー画像
形成装置の概略図である。

第２図において画像記録装置の一例としてカラー複写機
を示す。複写機は、原稿読み取りのためのスキャナｌと
、スキャナ１より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よ
りの各色の画像記録情報に基づいて画像を複写紙上に形
成するプリンタ３とを有する。スキャナ１は、原稿載置
台４の上の原稿を走査照明するランプ５、例えば蛍光灯
を有する。蛍光灯５により照明されたときの原稿からの
反射光は、ミラー６．７．８により反射されて結像レン
ズ９に入射される。結像レンズ９により、画像光はグイ
クロイックプリズム１０に結像され、例えばレッドＲ，
グリーンＧ、ブルーＢの３種類の波長の光に分光され、
各波長光ごとに受光器１１、例えば−レッド用ＣＣＤＩ
ＩＲ，グリーン用ＣＧＤＩＩＱ、ブルー用ＣＣＤＩＩＢ
に入射される。各ＣＣＤＩＩＲ，ＩＩＧ、ＩＩＢは、入
射した光をデジタル信号に変換して出力し、その出力は
画像処理部２において必要な処理を施して、各色の記録
色情報、例えばブラック（以下Ｂｋと略称）、イエロー
（Ｙと略称）、マゼンタ（Ｍと略称）、シアン（Ｃと略
称）の各色の記録形成用の信号に変換される。

第２図にはＢｋ、　Ｙ、　Ｍ、　Ｃの４色を形成する例
を示すが、３色だけでカラー画像を形成することもでき
る。その場合は第２図の例に対し記録装置を１組減らす
こともできる。

画像処理部２よりの信号は、プリンタ３に入力され、そ
れぞれの色のレーザ光出射装置１２１３ｋ。

１２Ｃ，１２Ｍ、１２Ｙに送られる。

プリンタ３には、図の例では４組の記録装置１３Ｙ、１
３Ｍ、１３Ｃ，１３８ｋが並んで配置されている。各記
録装置１３はそれぞれ同じ構成部材よりなっているので
、説明を簡単化するためＣ用の記録装置について説明し
、他の色については省略する。尚、各色用について、同
じ部分には同し符号を付し、各色の構成の区別をつける
ために、符号に各色を示す添字を付す。

記録装置１３Ｃはレーザ光出射装置１２Ｃの外に感光体
１４Ｃ１例えば感光体ドラムを有する。

感光体１４ｃには、帯電チャージャ１５Ｃ，レーザ光出
射装置１２ｃによる露光位置、現像装置１６ｃ、転写チ
ャージャ１７ｃ等が公知の複写装置と同様に付設されて
いる。

帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１
４Ｃは、レーザ光出射装置１２Ｃによる露光により、シ
アン光像の潜像を形成し、現像装置１６Ｃにより現像し
て顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部１９、例
えば２つの給紙カセットの何れかから供給される転写紙
は、レジストローラ２０により先端を揃えられタイミン
グを合わせて転写ヘルド２１に送られる。転写ヘルド２
１により搬送される転写紙は、それぞれ、顕像を形成さ
れた感光体１４８に、１４Ｃ，１４Ｍ、１４Ｙに順次送
られ、転写チャージャ１７の作用下で顕像を転写される
。転写された転写紙は、定着ローラ２２により定着され
、排紙ローラ２３により排紙される。

転写紙は、転写ヘルド２１に静電吸着されることにより
、転写ベルトの速度で精度よく搬送されることが出来る
。

第３図は転写ベルト部の正面図である。転写ヘルド２Ｉ
はベルト駆動ローラ２４と従動ローラ２５とに支持され
、Ａ方向に移動して転写紙を搬送する。また、クリーニ
ングユニット２６によりベルトに付着しているトナーを
除去する。感光体１４に対してベルト移動方向下流側に
パターン像検知手段として反射型センサ２７を設けてい
る。

検知手段は転写ベルトの駆動ローラ部に設けて転写ベル
トのばたつきの影響を防止し、常に転写ベルトとの間隔
を一定に保てるようにしている。

第１図は実施例に係るシステムブロック図である。

システムコントローラ３０は、スキャナ１、画像処理部
２、プリンタ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３１の表示制御、及びキー人力
処理、操作パネル３１にて設定されたモードに従って、
スキャナ１、プリンタ３へのスタート信号、変倍率指定
信号の送出、画像処理部２へ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、動作状態ステイ
タスイ言号（Ｗａｉｔ、Ｒｅａｄｙ、　　Ｂｕｓｙ、５
ｔｏｐ等）による、システム全体のコントロール等を行
う。

スキャナ１は、システムコントローラ３０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等の読み取り素子で読み取り
、Ｒ，Ｇ、Ｂ各８ビットの画像データとして、画像処理
部２からの５−ＬＳＹＮＣ（水平同期信号）　、Ｓ−５
ＴＲＯＢＥ　（画像クロック）、及びＦＧＡＴＥ　（垂
直同期信号）に同期して、画像処理部２へ送る。

画像処理部２にスキャナ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３ビットの画像データに変換し、プリンタ３
へ送る。またシステムコントローラ３０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の画像データをプリンタ３の感
光体ドラム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。

プリンタ３は、画像処理部２からＰ−ＬＳＹＮＣ（水平
同期信号）、Ｐ−ＳＴＲＯＢＥ　（画像クロック）に同
期して送られたＹ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋ各３ビットの画像デー
タに従って、レーザー光出射装置を変調し、電子写真プ
ロセスにより、転写紙上に複写画像を得る。

第４図に本発明の検知用パターンの一例を示す。

各記録装置で、転写紙領域外にパターン用画像信号発生
手段からの信号によって顕像化されたパターン用画像は
、各々転写ベルト２１に転写され、第４図に示す様に各
々ａ　（ｍｍ）の間隔となって位置する。そしてパター
ン用画像２８８に、Ｃ。

Ｍ、Ｙはベルトの移動に従って順次センサ２７を通過し
、センサ２７によって検知される。画像間隔ａは予めそ
れぞれの記録装置に対しての露光タイミングを設定する
ことにより、任意に選択可能な数値である。

第２図に示すカラー複写機においては、画像処理部２か
らの各色の画像データの送出は、それぞれの色の感光体
ドラムの間隔分だけずらせる必要がある。

第５図は、そのためのバッファメモリの構成と、パター
ン用画像信号発生手段の構成を示すブロック図である。

第６図は第５図のブロック図の動作を示すタイミングチ
ャートである（■〜［相］で示す部分の波形のタイミン
グチャート）。

本実施例のカラー複写機においては、Ｂｋ、Ｃ。

Ｍ、Ｙの順に記録装置が配置されているので、Ｂｋの画
像データは画像処理部２にて処理されたものがそのまま
出力され、Ｃ，Ｍ、Ｙの画像データはＢｋの画像データ
に対して、それぞれｔＤＣ１’　ＤＨ＋ｔｏｖだけ遅れ
て出力される。

第７図は画像データの遅延時間Ｌ　ｆｌｃ＋　　ｔ　Ｄ
Ｍ＋　　Ｌ　ＤＹの設定のための説明図である。

各感光体１４に対する露光位置から転写位置までの長さ
をｉｔ　　（ｍｍ）　、感光体線速をＶ、　　（ｍｍ／
５ｅｃ　）　、感光体間距離を１！２　（ｍｍ）　、転
写ベルト！速をｖ、（ｍｍ／５ｅｃ）とすると、露光か
ら転写までの所要時間【、は各感光体とも同じ値となり
　　　ｔ　ｌ＝　ｌＩ／　Ｖｌ　　（ｓｅｃ）各感光体
間を移動する時間を１２とすると、Ｌｘ　＝Ｉｌｚ　／
ｖｇ　　（ｓｅｃ）即ち、転写紙上で各色の画像を同一
位置に形成するためには、 Ｌ　ｅｃ＝　ｌ　ｚ　／　Ｖ　ｚ　　（ｓｅｃ）ｔ　Ｄ
Ｍ＝　２　ｌｌｚ　／　ｖ　ｔ　　（ｓｅｃ）Ｌ　ｏｖ
＝　３１　ｚ　／　Ｖ　ｚ　　（ｓｅｃ）となる。

第５図に示すように、Ｃ，Ｍ、Ｙの回路構成は同一であ
るので、ＢｋとＣについて説明する。

スキャナ１から送られる垂直同期信号ＦＧＡＴＥの立ち
上がりを立上がり検出回路４０にて検出する。Ｂｋ、Ｃ
，Ｍ、Ｙの各入力と、ＦＧＡＴＥは同時に入力されるか
ら、立上がり検出回路４０の出力はＢｋの画像書き込み
開始を表す信号である。立ち上がり検出回路４０の出力
はＢｋのパターン信号発生手段４１に入力されて、検知
用パターンを出力する。すなわちＢｋの場合は、画像の
先端とパターン位置はベルト２１の移動方向に対して同
一となる（第４図）。

立上がり検出回路４０の出力はＯＲゲートを介してアド
レスカウンタ：Ｃ４２ａのリセット端子に入力されてお
り、アドレスカウンタ：　、Ｃ４２ａをリセットする。

アドレスカウンタ：Ｃ４２ａのカウント値に従ってＣの
入力画像データはバッファメモリ：Ｃ４３ａに格納され
る。

一方、アドレスカウンタ：Ｃ４２ａの出力は比較器：Ｃ
４４ａにより、アドレス設定器：Ｃ４５ａの設定値と比
較され、アドレスカウンタ：Ｃ４２ａの出力がアドレス
設定器：Ｃ４５ａの設定値と一致すると、比較器：Ｃ４
４ａは一致信号を出力する。この一致信号はバッファメ
モリ：Ｃ４３ａのリセット端子にＯＲゲートを介して入
力されており、アドレスカウンタ：Ｃ４２ａの出力を＃
０＃にリセットして再びバッファメモリ：Ｃ４３ａのＯ
番地をアクセスする。バッファメモリ：Ｃ４３ａは既に
格納されている画像データを読み出した後、同じ番地に
新たに入力された画像デ−夕を書き込む。

ここで、アドレス設定器：Ｃ４５ａの設定値をＢｋとＣ
のドラム間隔（ｔ　ｎｃ）に設定しておけば、転写紙上
でＢｋとＣの画像を位置合わせして作像することが出来
る。

比較器：Ｃ４４ａの一致信号は遅延装置二Ｃ４６ａにも
入力されて、遅延装置：Ｃ４６ａをトリガし、比較器：
Ｃ４４ａの一致信号から一定時間後にパターン信号発生
手段：Ｃ４７ａにより検知用パターンを出力する。

比較器：Ｃ４４ａの一致信号はＣの画像先端と同時に出
力されるから、Ｃの検知用パターンは画像先端から遅延
装置：Ｃ４６ａによる遅延時間（ｔｐｃ）分だけ遅れて
出力される。

ここで遅延装置：Ｃ４６ａの遅延時間をベルトがａ（ｍ
ｍ）移動するのに要する時間に設定しておけば、第４図
に示すように画像先端からａ　（ｍｍ）遅れてＣの検知
用パターンを作成出来る。

ＭとＹについても同様であり、 アドレス設定器：Ｍ４５ｂの設定値−ｔ。、４アドレス
設定器：Ｙ４５ｃの設定値”ｔｏｖ遅延装置二Ｍ　４６
　ｂの設定時間＝　ｔ　ｐＭ−２ａ　／　Ｖｚ遅延装ｆ
ｉ：　Ｙ４６　Ｃの設定時間＝Ｌｐｖ＝３ａ／Ｖｚとず
れば、画像先端を各色で一致させることが出来、同時に
検知用パターンを第４図に示す様にａ（ｍｍ）ピッチで
出力することが出来る。

ここで、各感光体位置のばらつき、感光体に対する露光
位置のばらつき、感光体及び転写ヘルドの線速のばらつ
きにより、Ｂｋ、Ｃ，Ｍ、Ｙの各画像位置が転写紙上で
ずれた場合、検知用パターンもそれに対応してずれるこ
とになり、この検知用パターンの間隔を測定すれば画像
の位置ずれ量を検出できる。

第８図は本発明によるパターン検出回路の一実施例であ
る。

図において反則型センサ２７のフォトトランジスタｐｈ
の出力電流は抵抗Ｒ２により電圧に変換され〔０部分の
波形を第９図（ａ）に示す〕、コンデンサＣ２によりＤ
Ｃ分がカットされてＡＣ分だけが取り出される〔０部分
の波形を第９図（ｂｌに示す〕。

この信号はボルテージフォロワＡＭＰＩを介して反転増
幅器ＡＭＰ２の入力となり、適当な電圧レヘルに増幅さ
れる〔０部分の波形を第９図（Ｃ）に示す〕。ＡＭＰ２
の出力はコンパレータＣＯＭＰ　１により抵抗Ｒ８とＲ
９で決まるしきい値電圧ｖＴ工と比較され、矩形波出力
を得る〔０部分の波形を第９図（ｄｌに示す〕。

この矩形波出力の幅（白線幅）を測定すれば、転写ヘル
ド２１に転写された検知パターン２８８ｋ。

２８Ｃ，２８Ｍ、２８Ｙの間隔（白線幅）を知ることが
できる。

第１０図は反射型センサ２７の構成図である。

図に示すように、センサ２７は転写ベルト２１上の３〜
４ｍｍの範囲の状態を検知できる。従って第１１図（ａ
ｌ、　（ｂｌに示すように、２つのパターン２８８に、
２８Ｃの境目では位置ずれ量によって間隔が変わり、白
地肌部からの反射光が変化する。

第１２図（ａｌ、　ｆｂｌは第１１図ｆａｔ、　（ｂｌ
に対応する検出波形である。尚、第１１図においてＡは
センサ２７の検出範囲を示す。

第１３図、第１４図に他の実施例を示す。ベルト２１上
のパターンを例えば黒、青、黒（２８８ｋ。

２８Ｃ，２８８ｋ）の順序に第１３図に示すように形成
する。それを１つのセンサ２７で検出すると、第１４図
のような波形が得られる。この場合は２つの波形の大き
さが異なっているので、青（Ｃパターン２８Ｃ）が黒（
Ｂｋパターン２８８ｋ）よりやや遅れて形成されている
（つまりＢｋとＣ、の位置は合っていない）ことが分か
る。従って、２つの波形の大きさが同じになるまで青（
Ｃパターン２８Ｃ）の形成タイミングを早めれば良い。

このようにこの方法では、波形の幅を基準と比較するの
ではな（，２つの波形の幅（または高さ）を比較するの
である。

以上の説明は４＆ｆｌの記録装置を並べた第２図の装置
を例にしたが、勿論１組の記録装置で行う第１５図に示
す画像形成装置や、記録装置から転写紙以外の中間転写
体に画像を転写し、それから最終記録紙に転写する第１
６図の画像形成装置の場合にも適用できる。

尚、第１５図において、５０は給紙カセット、５１は感
光体ドラム、５２は帯電チャージャ、５３は光学系、５
４はＹ、Ｍ、Ｃの現像器、５５は転写ドラム、５６は搬
送ベルト、５７は定着器、５８は排紙トレイである。

またカラー画像形成装置ばかりでなく、複数の画像を同
色の記録装置で画像形成する場合にも本発明は適用でき
る。例えば第１５図の装置を用い、複数の原稿を別々に
スキャナで読み込み、同一記録紙上に合成したり画像メ
モリに内蔵されている画像を合成したりする場合である
。

さらに感光体を使用しないが、同じような構成であるカ
ラー印刷機（２〜４色機オフセット、輪転機）にも同じ
ように適用できる。

本発明において、測定手段はシステムコントローラ３０
がその機能を有する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、１つのセンサで１
つの波形を観測すれば、２つのパターンの位置ずれ量を
求められるので、複数のセンサを必要とせず、空間的、
時間的誤差の少ない高精度の位置ずれ検知ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るシステムブロック図、
第２図は本発明が適用されるデジタルカラー画像形成装
置の概略図、第３図は転写ベルト部の正面図、第４図は
同、検知用パターンの一例を示す図、第５図は同、画像
データの送出制御ブロック図、第６図はその各部のタイ
ミングチャート、第７図は画像データの遅延時間設定の
ための説明図、第８図は本発明に係るパターン検出回路
の一実施例を示す図、第９図（１１１１，（ｂ）、　（
Ｃ１，（ｄｌは第８図各部の波形図、第１０図はセンサ
の構成図、第１１図（ａ）、　（ｂ）は第１の実施例に
係る２つのパターンの境界の検出の様子を示す図、第１
２図（ａ）。 （ｈｌはその検出波形図、第１３図は第２の実施例に係
るパターンの境界の検出の様子を示す図、第１４図はそ
の検出波形図、第１５図、第１６図は本発明が適用され
る他の画像形成装置を示す構成図である。 ２７・・・検知手段、２８８に、２８Ｇ、２８Ｍ。 ２８Ｙ・・・測定用パターン画像、４１．４７・・・パ
ターン用画像信号発生手段、３０・・・システムコント
ローラ、６０・・・比較演算手段、２１・・・転写ベル
ト。 ２牛 第７図 第９図 （Ｃ） Ｖ （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 第１Ｏ図 ／′ 第１１図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　（ｂ）第１２図 第１３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体と、該感光体表面に一様帯電するチャージャと、
   記録情報に応じた画像光を感光体に投射する露光手段と
   、感光体の静電潜像を現像する現像手段と、転写紙に感
   光体の顕像を転写する転写手段とを有する記録装置を複
   数個配置し、転写ベルトにより転写紙を各記録装置に順
   次搬送して画像を重ね転写する画像記録装置において、
   転写ベルト上に各記録装置毎に測定用パターン画像を形
   成するためのパターン用画像信号発生手段と、各パター
   ン像の通過を検知する検知手段と、検知手段による２つ
   のパターンの間隔を少なくとも測定する測定手段と、該
   測定手段による測定値を設定値と比較し、必要に応じて
   ずれ量を演算する比較演算手段と、該比較演算手段から
   の出力値に応じて設定変更可能な各画像書き出しタイミ
   ング信号発生手段とを備えたことを特徴とする画像形成
   装置。