JPH0431876A - 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］ この発明は、複数の感光体を有し、各感光体上に走査さ
れる光ビームによる静電潜像を現像して画像形成する画
像形成装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、複数の感光ドラム上に光ビーム（レーザビーム）
を照射し、電子写真プロセスによってカラー画像を形成
可能な画像形成装置が提案されている。

この種の装置では、各感光ドラム間の機械的取り付は誤
差および各レーザビームの光路長誤差。

光路変化等に起因して、各感光ドラムに形成され転写ベ
ルトにより搬送される記録紙に転写された各カラー画像
のレジストレーションが一致しなくなる場合がある。こ
のため、従来より、各感光ドラムから転写ベルト上に形
成されたレジストレーション補正用画像パターン（例え
ば第１１図に示すような十字パターン）をＣＣＤ等で構
成されたセンサ等で読み取り、各色に相当する感光ドラ
ム上でのレジストレーションずれを検出し、記録される
べき画像信号に電気的補正をかけ、また、レーザビーム
の光路中に設けられているミラー等の光学系を駆動手段
により移動配置し、光路長変化あるいは光路変化の補正
を実行していた。

具体的には、各感光ドラムから転写ドラム上に形成され
たレジストレーション補正用画像マークを反射光を利用
して上記センサで読み取り、このセンサから出力される
アナログ信号を増幅し、直流再生した後にＡ／Ｄ変換器
でディジタル信号に変換し、各感光ドラムによって形成
されたマークの中心位置を算出し、各感光ドラム上での
レジストレーションを検出している。このようにして検
出されたレジストレーションずれに従って記録されるべ
き画像信号に電気的補正処理を施し、またレーザビーム
の光路中に設けられたミラーを駆動し、光路長変化ある
いは光路変化による補正を行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来では転写ベルトに転写されたマ
ークを読み取るための読み取り光学系によるＭＴＦの劣
化およびセンサ出力信号のアナログ信号処理系によるＭ
ＴＦの劣化等により上記マークのエツジ部がぼやけてし
まい、マークの正確な位置を検出できなくなる問題点が
あった。この結果、制御系の信頼性を著しく損ねて、補
正処理により逆に転写ズレ、色にじみを誘引させてしま
い、結果として、低品位の画像となってしまう重大な問
題点があった。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、センサから出力されたパターン読取り信号に対し
て所定のエツジ強調処理を施し７た後に、パターン解析
処理を実行して形成パターン位置を算出することにより
、各感光体のレジストレーション補正のための位置ずれ
を正確に検知できる画像形成装置を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る画像形成装置は、各感光体上に形成され
た所定のレジストレーション補正用のパターンを転写ベ
ルトに転写するパターン形成手段と、このパターン形成
手段により転写ベルトに転写されたパターンを読み取る
読取り手段と、この読取り手段から出力される画像信号
に所定のエツジ強調処理を行うエツジ強調処理手段と、
このエツジ強調処理手段から出力される画像信号に基づ
いてパターンの形成位置を演算しながら各感光体に対す
るレジストレーションを補正する補正手段とを設けたも
のである。

Ｆ作用〕 この発明においては、パターン形成手段より各感光体上
に形成された所定のレジストレーション補正用のパター
ンが転写ベルトに転写されると、読取り手段が順次レジ
ストレーション補正用のパターンを読み取り、エツジ強
調処理手段が読取り手段から出力される画像信号に所定
のエツジ強調処理を行う。

そして、補正手段がエツジ強調処理手段から出力される
画像信号に基づいてパターンの形成位置を演算しながら
各感光体に対するレジストレーションを補正して行き、
転写ベルト等の転写状態等に左右されないレジストレー
ション補正を実現することを可能とする。

［実施例１ 第１図はこの発明の一実施例を示す画像形成装置の構成
を説明する断面図であり、１は転写ベルトで、この実施
例における転写ベルト駆動手段を構成するパルスモータ
１５の駆動が、駆動ローラ２４に伝達されることによっ
て図中中央矢印方向に搬送される。

２〜５は感光ドラムで、順にマゼンタ（Ｍ）。

シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）に対
応するレーザビームＬＭ（ρ１）、ＬＣ（ｆ１２）、Ｌ
Ｙ　（ρ３）、ＬＢＫ　（ρ４）の走査により形成され
た静電潜像が図示しない現像器に収容されたトナーによ
り可視化され、転写ベルト１に形成された色画像を転写
する。１１〜１４はドラムモータで、感光ドラム２〜５
を所定速度で回転させる。なお、この発明のパターン形
成手段は、図示しないＲＯＭ等に記載された所定のレジ
ストレーション補正用のパターンデータを読み出して、
このパターンデータに基づいて変調されたレーザビーム
ＬＭ、ＬＣ，ＬＹ、ＬＢＫの走査により感光ドラム２〜
５の所定位置にパターン潜像を形成し、この潜像を各マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ〜（Ｙ）　　ブラ
ック（ＢＫ）の各色トナーで現像し、これを第２図に示
すように転写ベルト１に転写する。この実施例では転写
ベルト１の搬送方向に直交する幅方向の所定位置に対向
するように一対形成される。

読取り手段は、照明ランプ６．７．集光レンズ８、ミラ
ー９．ＣＣＤ等の電荷結合素子で構成されるセンサ１０
ａ、１０ｂ等より構成され、パルスモータ１５の駆動に
従って移動する転写ベルト１上に形成されたパターン（
例えば所定幅を有する十字マーク）を照明して得られる
反射光をセンサ１０ａ、１０ｂに結１′象させることに
より、パターン読み取りを行う。５１はコントローラ部
で、通常の画像形成および所定のレジストレーション補
正用のパターン形成、所定のレジストレーション補正用
のパターン読み取りをＲＯＭ等に記憶された制御プログ
ラムに基づいて総括的に制御する。

このように構成された画像形成装置において、パターン
形成手段により各感光体上に形成された所定のレジスト
レーション補正用のパターンが転写ベルト１に転写され
ると、読取り手段が順次レジストレーション補正用のパ
ターンを読み取り、エツジ強調処理手段が読取り手段か
ら出力される画像信号に所定のエツジ強調処理を行う。

そして、補正手段がエツジ強調処理手段から出力される
画像信号に基づいてパターンの形成位置を演算しながら
各感光体に対するレジストレーションを補正して行き、
転写ベルト１等の転写状態等に左右されないレジストレ
ーション補正を実現することを可能とする。

第２図は、第１図に示した転写ベルト１に転写されるレ
ジストレーション補正用パターンの読み取り処理を説明
する要部平面図であ、す、３１Ｍａ３１Ｍｂ、３１Ｃａ
、３１Ｃｂ、３１Ｙａ、３１Ｙｂ、３１ＢＫａ、３１Ｂ
Ｋｂはレジストレーション補正用パターンマークで、転
写ベルト１の搬送方向と直交する幅方向に１対転写され
、センサ１０ａ、１０ｂの配設位置に搬送されて読み取
られる。

第３図は、第１図に示したコントローラ部５１の構成を
説明するブロック図であり、第１図と同一のものには同
じ符号を付しである。

図において、２１ａ、２１ｂはＣＣＤドライバで、パル
ス信号ｆｆ２０１ａ　、１２２０　ｌｂを対応するセン
サ１０ａ、１０ｂに出力し、このパルス信号ｆｆ２０１
ａ、ｎ２０１ｂに同期してセンサ１０ａ１０ｂから出力
される画像信号ｆｆ２０２ａ、ρ２０２ｂをアナログ信
号処理部２２ａ、２２ｂに出力する。アナログ信号処理
部２２ａ、２２ｂは、それぞれ増幅器２３ａ、２３ｂ、
直流再生回路２４ａ　、２４ｂ　、Ａ／Ｄ変換器２５ａ
、２５ｂ等から構成されている。

２６ａ、２６ｂはエツジ強調回路で、対応するアナログ
信号処理部２２ａ、２２ｂから出力される、例えば８ビ
ツトのディジタル信号ｆｆ２０３ａ。

ｆｆ２０３ｂを後述するエツジ強調処理して、レジスト
レーションコントローラ２７に対してＲ終的な、すなわ
ちエツジ強調された上記レジストレーション補正用パタ
ーンマーク３１Ｍａ　、　３１Ｍｂ３１Ｃａ、３１Ｃｂ
、３１Ｙａ、３１Ｙｂ、３１ＢＫａ、３１ＢＫｂに対応
するマーク画像データｆ２２０４ａ　、ｆｆ２０４ｂを
出力する。　第４図は、第３図に示したエツジ強調回路
２６ａ、２６ｂの構成を説明するブロック図であり、例
えばディジタル処理型のエツジ強調回路の場合に対応す
る。

図において、２６１，２６２はＦ　Ｉ　Ｆ　Ｏメモ１、
で、主走査１９４２分および主走査２ライン分の容量を
有する。２６３は二次微分空間フィルタで構成され、エ
ツジ成分を検出する。２６４は加算器で、注目画素の画
像データとＦＩＦ○メモリ２６１の出力とを加算してマ
ーク画像データ℃２０４ａまたはマーク画像データＩ２
２０４ｂを上記レジストレーションコントローラ２７に
出力する。

以下、マーク読取り処理について説明する。

第１図に示したコントローラ部５１の図示しないＲＯＭ
等より読み出されたパターンデータに基づいて各画像形
成ステーションのレーザユニットからレーザビームＬＭ
　（ｆｆ　１）　、　　ＬＣ（Ｉ２２）　。

ＬＹ　（９３）、ＬＢＫ　（氾４）が感光ドラム２〜５
に走査され、形成された静電潜像が図示しない現像器に
収容されたトナーにより可視化され、第２図に示すよう
にレジストレーション補正用パターンマーク３１Ｍａ、
３１Ｙｂ、３１Ｃａ、３１Ｃｂ、３１Ｙａ、３１Ｙｂ、
３１ＢＫａ、３１ＢＫｂが転写ベルト１に転写される。

転写されたレジストレーション補正用パターンマーク３
１Ｍａ３１Ｍｂ、３１Ｃａ、３１Ｃｂ、３１Ｙａ、３１
Ｙｂ　、３１ＢＫａ　、３１ＢＫｂはパルスモータ１５
の駆動により第１図に示す矢印方向に所定速度で搬送さ
れて行く。

そして、感光ドラム５の後方側に配設されるセンサ１０
ａ、１０ｂ位置まで各パターンが搬送されると、ＣＣＤ
ドライバ２１ａ、２１ｂから出力されるパルス信号！２
２０１ａ　、９２０１ｂに同期してパターンが読み取ら
れて行（。そして、ＣＣＤドライバ２１ａ、２１ｂから
パターンに対応する画像信号Ｉ２２０２ａ　、　Ｉ２２
０２ｂがアナログ信号処理部２２ａ、２２ｂに出力され
、８ビツトのディジタル信号ｊ２２０３ａ、１２２０３
ｂが対応するエツジ強調回路２６ａ、２６ｂに出力され
る。

各エツジ強調回路２６ａ、２６ｂでは、第４図に示すさ
れる二次微分空間フィルタ２６３によりエツジ検出処理
され、後段の加算器２６４により最終的なエツジ強調さ
れた上記レジストレーション補正用パターンマーク３１
Ｍａ、３１Ｙｂ、３１Ｃａ、３１Ｃｂ、３１Ｙａ、３１
Ｙｂ、３１ＢＫａ、３１ＢＫｂに対応するマーク画像デ
ータシ２Ｑ４ａ、β２０４ｂがレジストレーションコン
トローラ２７に出力されて行く。

レジストレーションコントローラ２７では、マーク画像
データｆ２２０４ａ　、ｆｆ２０４ｂを解析して各マー
クの中心位置を算出し、算出されたマークの中心位置よ
り各感光ドラム２〜５上でのレジストレーションずれを
検出し、検出されたレジストレーションずれに従って記
録されるべき画像信号に対し、て、例えば電気的補正処
理をかけるとともに、レーザビームＬＭ　＜１２１＞　
、　ＬＣ（１２゜２）、ＬＹ　（１２，３）、ＬＢＫ　
（Ｉ２４）の光路中に設けられたミラー等を図示しない
レジスト補正駆動機構を駆動し、光路長変化あるいは光
路変化による補正をかけて各画像形成ステーションにお
けるレジストレーションを一致させる。

なお、上記実施例ではアナログ信号処理部２２ａ、２２
ｂから出力される８ビツトのディジタル信号ｆ２２０３
ａ、［２０３ｂに対してエツジ強調処理を実行して、エ
ツジ強調されたマーク画像データ！２０４ａ、　Ｉ２２
０４ｂをレジストレーションコントローラ２７に出力す
る場合について説明したが、第５図および第６図に示す
ようにアナログ信号処理部２２ａ、２２ｂにてアナログ
信号処理段階でエツジ強調処理を実行しても良い。

第５図は、第１図に示したコントローラ部５１の他の構
成を説明するブロック図であり、第３図と同一のものに
は同じ符号を付しである。

図において、２８ａ、２８ｂはアナログエツジ強調回路
で、第６図に示すように二次微分回路２８１、反転回路
２８２．遅延回路２８３．加算回路２８４等から構成さ
れ、増幅器２３ａ、２３ｂから出力されるアナログ信号
に所定のエツジ強調処理が施される。

第６図は、第５図に示したアナログ信号処理部２２ａ、
２２ｂの構成を説明するブロック図であである。

これらの図から分かるように、センサ１０ａ１０ｂに読
み取られた画像信号ｆ２２０２ａ、！２２０２ｂはアナ
ログ信号処理部２２ａ、２２ｂにおいて増幅された後、
アナログエツジ強調回路２８ａ、２８ｂでエツジ強調さ
れる。

具体的には、増幅器２３ａ、２３ｂで増幅された各信号
Ｉ２２８１ａ、　ｆ２２Ｂｌｂは遅延回路２８３および
二次微分回路２８１に入力される。遅延回路２８３は二
次微分回路２８１および反転回路２８２での信号の遅延
分を補償する。二次微分回路２８１では信号のエツジ成
分の抽出が行われ、次に反転回路２８２で信号のエツジ
成分を反転し、加算回路２８４にて遅延回路２８３の出
力信号２２８２と加算することにより、エツジ強調され
たアナログ信号β２８５を得る。エツジ強調されたアナ
ログ信号１２２８５は直流再生回路２４ａ２４ｂで直流
再生され、次にＡ／Ｄ変換器２５ａ２５ｂで８ビツトの
ディジタル信号に変換され、レジストレーションコント
ローラ２７に入力された後、上述したように各画像形成
ステーションのレジスとレーション補正処理が実行され
る。

なお、上記実施例では第２図、第１１図に示されるよう
な十字形のレジストレーション補正用パターンマーク３
１Ｍａ、３１Ｙｂ、３１Ｃａ、３１Ｃｂ、３１Ｙａ、３
１Ｙｂ、３１ＢＫａ、３１ＢＫｂをセンサ１０ａ、１０
ｂで読み取ったディジタル信号に変換した後、３×３の
マトリクスにてエツジ成分の抽出処理を実行する場合に
ついて説明したが、各画像形成ステーションのレジスト
レーションずれは副走査方向および主走査方向のそれぞ
れについてずれが生じて発生しているので、各副走査方
向および主走査方向のずれを、例えば第７図〜第１０図
に示すように各副走査方向および主走査方向のずれ検出
用のパターンを個別に転写ベルト１に転写して検出する
ように構成しても良い。

第７図は、第１図に示した転写ベルト１に転写される副
走査方向のレジストレーション補正用パターンマークの
転写例を説明する要部平面図であり、第２図と同一のも
のには同じ符号を付しである。

この図において、３２Ｙａ　、３２Ｙｂ　、３２Ｃａ　
、３２Ｃｂ　、３２Ｙａ　、３２Ｙｂ　、３２ＢＫａ、
３２ＢＫｂは副走査方向のレジストレーション補正用パ
ターンマークで、転写ベルト１の搬送方向に直交するパ
ターンとなるように転写ベルト１に各画像形成ステーシ
ョンで転写される。

第８図は、第７図に示した副走査方向のレジストレーシ
ョン補正用パターンに対するエツジ強調処理用のマトリ
ク構成を説明する図である。

この図において、４１は副走査方向エツジ強調用のマト
リクスで、例えば１×３のマトリクスで構成される。

第９図は、第１図に示した転写ベルト１に転写される主
走査方向のレジストレーション補正用パターンマークの
構成を説明する要部平面図であり、第２図と同一のもの
には同じ符号を付しである。

この図において、３３Ｙａ　、３３Ｙｂ　、３３Ｃａ　
、３３Ｃｂ　、３３Ｙａ　、３３Ｙｂ　、３３ＢＫａ、
３３ＢＫｂは副走査方向のレジストレーション補正用パ
ターンマークで、転写ベルト１の搬送方向に直交するパ
ターンとなるように転写ベルト１に各画像形成ステーシ
ョンで転写される。

第１０図は、第９図に示した主走査方向のレジストレー
ション補正用パターンに対するエツジ強調処理用のマト
リク構成を説明する図である。

この図において、４２は主走査方向エツジ強調用のマト
リクスで、例えば３×１のマトリクスで構成される。

なお、エツジ強調処理については上記実施例と同様なの
で説明は省略する。

〔発明の効果］ 以上説明したように、この発明は各感光体上に形成され
た所定のレジストレーション補正用のパターンを転写ベ
ルトに転写するパターン形成手段と、このパターン形成
手段により転写ベルトに転写されたパターンを読み取る
読取り手段と、この読取り手段から出力される画像信号
に所定のエツジ強調処理を行うエツジ強調処理手段と、
このエツジ強調処理手段から出力される画像信号に基づ
いてパターンの形成位置を演算しながら各感光体に対す
るレジストレーションを補正する補正手段とを設けたの
で、転写ベルト等の劣化等に起因して読み取りマークの
エツジ部がぼやけてしまう場合であっても、転写された
マーク位置を正確に検出することができ、各画像形成ス
テーションに対する正確なレジストレーション補正デー
タを算出することができる。

従って、転写ずれ１色にじみ等のない鮮明なカラー画像
を形成できる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す画像形成装置の構成
を説明する断面図、第２図は、第１図に示した転写ベル
トに転写されるレジストレーション補正用パターンの読
み取り処理を説明する要部平面図、第３図は、第１図に
示したコントローラ部の構成を説明するブロック図、第
４図は、第３図に示したエツジ強調回路の構成を説明す
るブロック図、第５図は、第１図に示したコントローラ
部の他の構成を説明するブロック図、第６図は、第５図
に示したアナログ信号処理部の構成を説明するブロック
図、第７図は、第１図に示した転写ベルトに転写される
副走査方向のレジストレーション補正用パターンマーク
の転写例を説明する要部平面図、第８図は、第７図に示
した副走査方向のレジストレーション補正用パターンに
対するエツジ強調処理用のマトリク構成を説明する図、
第９図は、第１図に示した転写ベルトに転写される主走
査方向のレジストレーション補正用パターンマークの構
成を説明する要部平面図、第１０図は、第９図に示した
主走査方向のレジストレーション補正用パターンに対す
るエツジ強調処理用のマトリク構成を説明する図、第１
１図はレジストレーション補正用パターンの構成を説明
する模式図中、１は転写ベルト、２〜５は感光ドラム、
１０ａ、１０ｂはセンサ、５１はコントローラ部である
。 第２図 第４図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定速度で搬送される転写ベルト上に付着した画像記
   録媒体に対して光ビームの走査により各感光体に形成さ
   れた画像を転写して画像形成する画像形成装置において
   、各感光体上に形成された所定のレジストレーション補
   正用のパターンを前記転写ベルトに転写するパターン形
   成手段と、このパターン形成手段により前記転写ベルト
   に転写された前記パターンを読み取る読取り手段と、こ
   の読取り手段から出力される画像信号に所定のエッジ強
   調処理を行うエッジ強調処理手段と、このエッジ強調処
   理手段から出力される画像信号に基づいて前記パターン
   の形成位置を演算しながら各感光体に対するレジストレ
   ーションを補正する補正手段とを具備したことを特徴と
   する画像形成装置。