JPH06278322A

JPH06278322A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06278322A
Application number: JP6708593A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Komiya; 研一小宮; Koji Tanimoto; 弘二谷本; Toshihiro Yoshida; 敏宏吉田; Naoaki Ide; 直朗井出
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1993-03-25
Publication date: 1994-10-04
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JP3469913B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明の目的は、重ねズレのない多重転写画
像形成装置を提供することにある。【構成】テストパタ−ンと実質的に等しい形状のアパ−
チャを有する第一及び第二のセンサ４２及び４３を配置
し、４組の固体記録ヘッドによって形成されたテストパ
タ−ンからセンサ４２及び４３へ入力されるズレを、テ
ストパタ−ンからの出力がセンサ４２及び４３のアパ−
チャの形状に一致するよう補正することで重ねズレを除
去できる。また、固体記録ヘッドの機械的平行度を演算
し、画像情報記憶部の画像情報を再配置、変換すること
によって、潜像形成手段の平行度が原因となって生じる
重ね合わせズレの無いカラ−画像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラ−レ−ザプリン
タ或いはカラ−デジタル複写装置などに利用される転写
型画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】転写型のデジタルカラ−画像形成装置
は、色成分に分解された画像デ−タ毎に潜像が形成され
る複数の感光体ドラム、感光体ドラムに形成された潜像
を現像して各色成分に対応する画像をそれぞれの感光体
ドラム上に形成する複数の現像手段、複数の現像手段を
介して現像された画像を記録用紙に順次転写する複数の
転写装置、及び、記録用紙上に転写された画像を記録用
紙に固着させる定着装置を有している。

【０００３】この種の画像形成装置としては、図３３に
示すように、複数の画像形成部を用紙搬送部 (転写ベル
ト) 上に直列に配置し、転写ベルトを介して搬送される
記録用紙に、画像形成部を介して形成された色成分毎の
画像を順次転写する方式が知られている。

【０００４】複数の画像形成部は、それぞれ、画像デ−
タに応じて潜像が形成される感光体ドラム１００〜１０
３、感光体ドラム１００〜１０３のそれぞれの軸線に沿
って配置された固体記録ヘッド１０４〜１０７、及び、
同様に配置された図示しない現像装置を含んでいる。

【０００５】図３３に示されている画像形成装置では、
それぞれの画像形成部を介して形成される画像は、記録
用紙上で正確に一致されなければならない。しかしなが
ら、多くの場合、画像形成部 (即ち感光体ドラム１００
〜１０３) 相互の位置ズレ、或いは、感光体ドラム１０
０〜１０３と固体記録ヘッド１０４〜１０７との取付け
誤差即ち感光体ドラムに対する固体記録ヘッドの平行度
のズレによって、記録用紙上で重ならない問題がある。
特に、図３３に示されているような、多くの画像形成部
を含む画像形成装置では、ただ１つの画像形成部に上記
ズレが生じた場合であっても、記録用紙に提供される画
像が目標とする色にならないことから、上記位置ズレ及
び平行度のズレは、確実に除去されなければならない。

【０００６】このことから、記録用紙上に予め決められ
たテストパタ−ンが形成され、ＣＣＤセンサ１０９及び
１１０を介してテストパタ−ンのズレが検出される。

【０００７】画像形成装置が出荷される際には、ＣＣＤ
センサ１０９及び１１０を介して検出されたズレに基づ
いて、それぞれの画像形成部の感光体ドラム１００〜１
０３と固体記録ヘッド１０４〜１０７との取付け誤差
(即ちここの感光体ドラム１００〜１０３に対するここ
の固体記録ヘッド１０４〜１０７の平行度のズレ) 、及
び、画像形成部相互の位置ズレなどが演算され、それぞ
れのズレごとに、予め正確に調整される。従って、記録
用紙上での画像のズレが除去された状態で出荷される。

【０００８】しかしながら、出荷時に確実に調整された
場合であっても、それぞれの画像形成部のいづれか或い
は全部が交換されることによる新たな位置ズレ、或い
は、経年変化による固体記録ヘッド単独のズレによる新
たな平行度のズレが生じやすいことが知られている。こ
のことから、図３４に示すような固体記録ヘッド調整機
構が提案されている。

【０００９】図３４に示されているヘッド調整機構によ
れば、ヘッド１０４をドラム１００の軸線に直交する方
向に回動可能に支持するシャフト１１４がヘッド１０４
の一端に、及び、ヘッド１０４をシャフト１１４を支点
として回動 (僅かに前後進)させるモ−タ１１３が配置
されている。この調整機構によれば、ＣＣＤセンサ１０
９及び１１０を介して検出されたズレに基づいてモ−タ
１１３を回転させることで、固体記録ヘッド１０４と感
光体１００との間の平行度が調整できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＣＤ
センサを利用してズレを検出する方法では、通常の画像
形成に関与することのないセンサを装置本体に内蔵する
(或いは着脱可能な空間と機構を確保する) 必要があ
る。このことは、高価なＣＣＤセンサを必要とするばか
りでなく、ＣＣＤセンサから出力される信号からズレの
大きさを示す信号を得るための多くの回路素子を必要と
することから、装置のコストを大幅に増大させる問題が
ある。

【００１１】また、図３４に示されている平行度調整機
構は、固体記録ヘッドが利用されることで小型化される
画像形成装置の大きさを増大させる問題がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、像担持体に画像を形成する画
像形成手段と、この画像形成手段にて形成された画像を
被転写材とともに搬送する画像搬送手段と、この画像搬
送手段にて搬送される上記画像形成手段で形成された画
像の形態及び画像が形成されてからの時間を計測する計
測手段と、この計測手段にて計測された時間及び形態に
基づいて、上記画像形成手段の変位量、及び、上記画像
搬送手段と上記画像形成手段との間に生じる変位量を演
算する演算手段と、この演算手段にて演算された結果に
基づいて上記画像形成手段の動作状態を補正する補正手
段と、を有する画像形成装置を提供するものである。

【００１３】また、この発明によれば、像担持体に予め
決められた形状を有する画像を形成する画像形成手段
と、この画像形成手段にて形成された画像を被転写材と
ともに搬送する画像搬送手段と、上記予め決められた形
状を有する画像の形態に対応する形状を有する検出開口
を有し、上記画像形成手段を介して形成された画像が上
記検出開口を通過される際に、上記通過される画像が検
出されるべき時点と実際に画像が検出された時点との時
間差を検出する計測手段と、この計測手段にて計測され
た上記時間差に基づいて、上記画像形成手段の変位量、
及び、上記画像搬送手段と上記画像形成手段との間に生
じる変位量を演算する演算手段と、この演算手段にて演
算された結果に基づいて上記画像形成手段の動作状態を
補正する補正手段とを、有する画像形成装置が提供され
る。

【００１４】さらに、この発明によれば、像担持体に主
走査方向及び主走査方向に直交する副走査方向の双方に
延出された矩形が組合わせられた形状を有する画像を形
成する画像形成手段と、この画像形成手段にて形成され
た画像を被転写材とともに搬送する画像搬送手段と、上
記矩形が組合わせられた形状を有する画像の形態に対応
する形状を有する検出開口を有し、上記画像形成手段を
介して形成された画像の一部が上記検出開口を介して検
出された時点で第１のレベルの出力を発生し、上記画像
と上記検出開口の形状が一致された時点で第２のレベル
の出力を発生する、上記検出開口と上記画像との一致を
検出する検出手段と、この検出手段にて検出された結果
に基づいて、上記第２のレベルの出力が得られるよう上
記画像形成手段の動作状態を補正する補正手段と、を有
する画像形成装置が提供される。またさらに、この発明
によれば、記憶手段に記憶されている画像デ−タを再配
置することで、記憶単位よりも小さな画像形成単位で像
担持体に画像を形成する画像形成手段と、この画像形成
手段にて形成された画像を被転写材とともに搬送する画
像搬送手段と、この画像搬送手段にて搬送される上記画
像形成手段で形成された画像の形態及び画像が形成され
てからの時間を計測する計測手段と、この計測手段にて
計測された時間及び形態に基づいて、上記画像形成手段
の変位量、及び、上記画像搬送手段と上記画像形成手段
との間に生じる変位量を演算する演算手段と、この演算
手段にて演算された結果に基づいて、上記画像形成手段
にて形成される画像の位置を補正する補正手段と、を有
する画像形成装置が提供される。

【００１５】

【作用】この発明によれば、主走査方向及び主走査方向
に直交する副走査方向の双方に延出された矩形が組合わ
せられた開口形状を有する計測手段を介して、画像形成
手段を介して形成され、画像搬送手段を介して搬送され
た画像の一部が上記検出開口を介して検出された時点で
第１のレベルの出力が発生され、主走査方向及び副走査
方向の双方に関して、上記画像と上記検出開口の形状が
一致された時点で第２のレベルの出力が発生される。

【００１６】従って、画像形成手段単独の或いは画像形
成手段と画像搬送手段との間の平行度のズレが容易に検
出可能になる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。

【００１８】図３には、この発明の実施例が利用される
転写型カラ−画像形成装置が示されている。

【００１９】図３によれば、画像形成装置は、矢印の方
向に回転可能に形成された像担持体としての感光体ドラ
ム１〜４を含み、色分解された各色成分ごとに画像を形
成する複数の画像形成部を含んでいる。それぞれの画像
形成部 (即ち感光体ドラム１〜４) は、転写材支持体と
しての転写ベルト２２上に直列に配置されている。

【００２０】感光体ドラム１の周囲には、帯電手段であ
る帯電ロ−ラ５、潜像形成手段としての固体記録ヘッド
９、現像手段としての現像装置１３、転写手段としての
転写ロ−ラ１７、及び、クリ−ナ３１が、感光体ドラム
１の回転方向に沿って順に配置されている。第２〜第４
の画像形成部２〜４にも、帯電ロ−ラ６〜８、固体記録
ヘッド１０〜１２、現像装置１４〜１６、転写ロ−ラ１
８〜２０、及び、クリ−ア３２〜３４が、それぞれ、配
置されている。以下、第１の感光体ドラム１を代表させ
て説明し、第２ないし第４の感光体ドラム２〜４につい
ては、詳細な説明を省略する。

【００２１】感光体ドラム１は、矢印の方向に回転さ
れ、帯電ロ−ラ５によって表面が一様に帯電される。固
体記録ヘッド９によって、画像デ−タ (Ｙ＝イエロ−)
が露光され、感光体ドラム１の表面に、画像デ−タ
(Ｙ) に応じた静電潜像が形成される。この潜像 (Ｙ)
は、現像装置１３を介して現像される。以下、順に、第
２〜第４の画像形成部２〜４を介して、それぞれに対応
する画像デ−タ (Ｍ＝マゼンタ) 、 (Ｃ＝シアン) 及び
(Ｂｋ＝ブラック) が、現像装置１４〜１６を介して現
像される。

【００２２】これに対して、転写材としての転写用紙Ｐ
は、給紙カセット２３から給紙ロ−ラ２４によって送り
出され、レジストロ−ラ２５で一旦整位された後に、転
写ベルト２２に向かって給紙され、転写ベルト２２に静
電吸着によって保持される。転写用紙Ｐは、転写ベルト
２２に保持された状態で、転写ベルト支持ロ−ラ２８及
び２９の回転に伴って矢印の方向に搬送される。

【００２３】一方、現像された感光体ドラム１に形成さ
れたトナ−像 (Ｙ) は、感光体ドラム１と転写ベルト２
２とが対向される位置で、転写ロ−ラ１７を介して転写
ベルト２２に保持されている転写用紙Ｐに転写される。
トナ−像 (Ｙ) が転写された用紙Ｐは、転写ベルト２２
によって引き続き搬送され、以下同様に、感光体ドラム
２に形成されたトナ−像 (Ｍ) 、感光体ドラム３に形成
されたトナ−像 (Ｃ)及び感光体ドラム３に形成された
トナ−像 (Ｂｋ) を、それぞれに対応する転写ロ−ラ１
８，１９及び２０の位置で、順次受け取る。

【００２４】全てのトナ−像が転写された転写用紙Ｐ
は、転写ベルト２２から剥離され定着装置器２６に搬送
される。定着装置２６によって加熱された用紙Ｐ上のト
ナ−像は、定着装置２６からの熱によって溶融され、用
紙Ｐに固着されて、トレ−２７に排出される。

【００２５】また、感光体ドラム１〜４に残った未転写
トナ−は、それぞれ、クリ−ナ３１〜３４によって除去
される。

【００２６】ところで、この種の画像形成装置では、転
写用紙Ｐに、色成分ごとに形成された複数の画像が重ね
合わせられる際にズレが生じ易いことから、これまでに
も多くの重ね合わせのための方法が提案されている。こ
こでは、ズレが生じる原因を追及するとともに、その原
因を除去するための方法を説明する。

【００２７】図４には、画像のズレの種類と特徴が示さ
れている。

【００２８】図４ (ａ) によれば、第１のズレは、矢印
Ａの方向のズレであって、画像先端ラインのズレ即ち副
走査方向の位置ズレと考えることができる。この副走査
方向の位置ズレは、図３３に示したような画像形成部相
互の間隔のズレ、或いは、図３４に示した感光体ドラム
の軸線と固体記録ヘッドの軸線のオフセットなどが考え
られる。第２のズレは、図４ (ｂ) から明らかなよう
に、矢印Ｂの方向のズレであって、露光開始位置のズレ
即ち主走査方向のズレと考えることができる。即ち、図
５に示すような、感光体ドラムの軸方向に沿った固体記
録ヘッドの位置ズレ、或いは、固体記録ヘッド単体にお
ける記録ドットの個体誤差などによるものと考えられ
る。第３のズレは、図４ (ｃ) に示されるような主走査
方向及び副走査方向の両方向に亘る傾きズレである。ズ
レの要因としては、図６に示されているような、感光体
ドラムと固体記録ヘッドとの平行度のズレ、或いは、感
光体ドラム単独の軸線の傾きなどが考えられる。

【００２９】これまでは、上記複数のズレを検知する方
法として、 (従来の技術の項でものべたように) ＣＣＤ
センサによる位置検出と複雑な演算が必要であった。ま
た、検出されたズレは、それぞれ、予め決められた手順
に基づいて順に補正される。以下に、ズレの検出方法及
び補正手順を示す。

【００３０】第一に、各固体記録ヘッドを介してテスト
パタ−ンが露光され、現像されて、転写用紙 (または転
写ベルト) 上に出力される。この出力されたテストパタ
−ンがＣＣＤセンサを介して読み取られ、色分解された
のち、位相差或いは平行度などの個別パラメ−タが演算
される。第二に、演算された結果に基づいて、各固体記
録ヘッド或いは各画像形成部または装置全体の調整箇所
が順に調整される。

【００３１】図７には、副走査方向の位置ズレに対する
補正の概念が示されている。

【００３２】各固体記録ヘッド１０４〜１０７における
露光開始タイミングは、それぞれ、転写用紙がアライン
グロ−ラ１２０から離脱され、転写位置から上流方向に
距離ｌだけ離れた位置、即ち、Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃及びＥ
₄に到達された時点である。ここで、転写用紙がアライ
ングロ−ラ１２０から離脱され、それぞれの露光開始位
置Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃及びＥ₄に到達されるまでの時間
が、それぞれ、ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃及びｔ₄と示されると
き、ｔ₁〜ｔ₄は、露光タイミングと見なすことができ
る。

【００３３】各画像形成部の感光体ドラム１００〜１０
３相互の間隔がＬ、各画像形成部における露光−転写
(固体記録ヘッドと転写位置) 間距離がｌ、及び、各感
光体ドラム１００〜１０３及び転写ベルトの移動速度が
Ｖで、それぞれ示されるとき、第４の感光体ドラム４が
ΔＬだけ下流側に位置されたならば、第３の感光体ドラ
ム３と第４の感光体ドラムの間の間隔は、Ｌ＋ΔＬとな
るから、上記露光タイミングは、ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃及び
ｔ₄＋Δｔとなる。この場合、Δｔは、ΔＬ／Ｖで規定
される。

【００３４】ところで、このΔｔは、ＣＣＤセンサ１０
９及び１１０を介して複雑な手順によって求められる。
即ち、上記テストパタ−ンが読み取られ、色分解される
ことでズレている画像形成部が判別され、さらにズレの
量が演算されて、上記Δｔが求められる。この方法は、
すでに説明したように、ズレの量が演算されるまでに多
くの時間が費やされなければならないことから、あまり
効率の良い方法とはいいがたい。

【００３５】図８には、主走査方向の位置ズレ即ち書出
しドットのズレに対する補正の概念が示されている。

【００３６】一般に、固体記録ヘッドの露光開始位置
は、記録ヘッドが製造された時点で予め規定される。従
って、複数の固体記録ヘッドが配列される例では、ほと
んどの場合、露光開始位置がズレるという問題が生じて
いる。

【００３７】このことから、個々の固体記録ヘッドの露
光開始位置を検出し、それぞれの固体記録ヘッドにおけ
る見掛上の露光開始位置がおおむね直線になるよう、画
像メモリ内の画像デ−タをメモリ上で、固体記録ヘッド
ごとにシフトする方法が提案されている。

【００３８】図９には、傾きズレに対する補正の概念が
示されている。

【００３９】傾きズレは、既に従来の技術でも説明した
ように、そのほとんどが感光体ドラムの軸線と固体記録
ヘッドの軸線とが非平行である場合に生じると考えられ
る。従って、これまでにも、図３４に示したような固体
記録ヘッドの軸線を感光体ドラムの軸線に機械的に揃え
る方法が提案されている。しかしながら、この方法で
は、固体記録ヘッドを移動させる機構が、複雑、且つ、
大形になることが知られている。

【００４０】これに対して、固体記録ヘッドを介して露
光される画像デ−タを平行度のズレに合わせてシフトす
る方法が提案されている。しかしながら、この方法によ
っても、 (ｃ) に示されるように、階段状の画像が出力
される問題を含んでいる。

【００４１】図１０ないし図１５には、この発明の実施
例である副走査方向に関するタイミング制御の方法が示
されている。

【００４２】図１０によれば、 (ａ) に示されているセ
ンサアパ−チャ２４０に、 (ｂ) に示すようなテストパ
タ−ン２５０が入射された場合にセンサ２４２から出力
される出力波形の例 (ｃ) が示されている。尚、センサ
アパ−チャ２４０及びセンサ２４２は、図１２から明ら
かなように、それぞれの感光体ドラム２０１〜２０４を
介して形成された画像を順次検出できる位置に配置され
ている。

【００４３】図１１によれば、テストパタ−ン２５０が
センサアパ−チャ２４０を通過されることで、センサ２
４２からの出力がコンパレ−タの＋側に入力される。コ
ンパレ−タの−側には、スレッショルドレベルを規定す
るためのＣＰＵからの出力がＤ／Ａコンバ−タを介して
アナログ信号に変換されて入力される。コンパレ−タか
らの出力は、ＣＰＵ２６８のポ−トＰＡと割り込みポ−
トＩＮＴＡに入力される。従って、ＣＰＵを介して各固
体記録ヘッドによってテストパタ−ンが露光されてか
ら、テストパタ−ン像がセンサアパ−チャ２４０を通過
される間での時間が計測される。

【００４４】図１２によれば、固体記録ヘッド２０９を
介して感光体ドラム２０１に露光された画像は、 (図示
しない) 現像装置によって現像され、Ｔ₁ (秒) 後に、
センサ２４２に検出される。同様にして、固体記録ヘッ
ド２１０を介してドラム２０２に露光された画像、固体
記録ヘッド２１１を介してドラム２０３に露光された画
像及び固体記録ヘッド２１２を介してドラム２０４に露
光された画像は、それぞれ、Ｔ₂、Ｔ₃及びＴ₄ (秒)
後に、センサ２４２に検出される。このことから、感光
体ドラム２０２，２０３及び２０４に対して、画像が実
際に露光されるべきタイミングは、それぞれ、Ｔ₁−Ｔ
₂，Ｔ₁−Ｔ₃及びＴ₁−Ｔ₄ (秒) に規定される (図
１３、フロ−チャ−ト参照) 。尚、この露光タイミング
は、図１４並びに図１５に示すように、例えば、タイマ
による計時が基本とされてもよい(図１５は、タイマに
よる計時の例を示すフロ−チャ−トである) 。

【００４５】図１６ないし図１９には、この発明の実施
例である主走査方向に関する位置ズレを除去する方法が
示されている。

【００４６】図１６によれば、 (ａ) に示されているセ
ンサアパ−チャ３４０に、 (ｂ) に示すようなテストパ
タ−ン３５０が入射された場合に、センサ３４２ (図１
８参照) から出力される出力波形の例 (ｃ) が示されて
いる。

【００４７】図１７から明らかなように、固体記録ヘッ
ド３０９の第１列，第２列，第３列‥‥‥ごとに形成さ
れたテストパタ−ンのいづれかがセンサアパ−チャ３４
０に一致されることで、センサ３４２の出力がＣＰＵ３
６８に供給される。即ち、固体記録ヘッド３０９の第１
列によって記録されたテストパタ−ン、第２列によって
記録されたテストパタ−ン、第３列によって記録された
テストパタ−ン‥‥‥を順に形成され、センサ３４２か
ら出力があったテストパタ−ンの形成に利用された発光
列がＣＰＵ３６８を介して図示しない記憶手段に記憶さ
れる。このようにして、各固体記録ヘッド３０９の位相
差が検出できる。この位相差に応じて、画像メモリ内の
画像デ−タをメモリ上でシフトすることで、固体記録ヘ
ッドの位置を変化させる (機械的に調整する) ことな
く、位置ズレを補正できる。

【００４８】センサ３４２からの出力は、図１８から明
らかなように、テストパタ−ンがセンサアパ−チャ３４
０を通過されることで、コンパレ−タの＋側に入力され
る。コンパレ−タの−側には、スレッショルドレベルを
規定するためのＣＰＵ３６８からの出力がＤ／Ａコンバ
−タを介してアナログ信号に変換されて入力される。コ
ンパレ−タからの出力は、ＣＰＵのポ−トＰＡと割り込
みポ−トＩＮＴＡに入力される。

【００４９】このようにして、固体記録ヘッド３１０，
３１１及び３１２に関する位相差が順に求められること
で、それぞれの感光体ドラム３０２，３０３及び３０４
の主走査方向の書出し位置が整合される (図１９、フロ
−チャ−ト参照) 。

【００５０】図２０及び図２１には、副走査方向及び主
走査方向に関する書出し位置を整合させる方法が示され
ている。

【００５１】図２０ (ａ) には、２つの固体記録ヘッド
３０９及び３１０との間に、３ドット分のズレが存在す
る例が、また、図２０ (ｂ) には、固体記録ヘッド３１
０と画像メモリ内の画像デ−タが記録されているアドレ
スとの間に同様に３ドット分のズレが存在する例が、そ
れぞれ示されている。

【００５２】図２１によれば、図２０に示した固体記録
ヘッド３０９及び３１０のズレ、及び、それぞれのヘッ
ドと画像デ−タのアドレスとのズレが、センサアパ−チ
ャ３４０を通過され、センサ３４２を介して検出される
様子が示されている。この場合、センサアパ−チャ３４
０とそれぞれのヘッド３０９及び３１０との間には、そ
れぞれ、６ドット分、及び、３ドット分のズレがあるこ
とが検出される。従って、ヘッド３０９には、６ドット
分、また、ヘッド３１０には、３ドット分、それぞれ、
画像メモリ内の画像デ−タの先端のデ−タを、画像メモ
リ上でシフトすることで、それぞれのヘッドの書出し位
置 (露光開始位置) を整合させることが可能となる。

【００５３】図１には、開口部を有する遮光部材である
センサアパ−チャ４０の形状と、センサアパ−チャ４０
を介して検出されるテストパタ−ンと、センサ４２の出
力波形が示されている。

【００５４】即ち、 (ａ) は、センサアパ−チャ４０
を、 (ｂ) ないし (ｄ) は、センサアパ−チャ４０を通
過されるテストパタ−ンの状態とそれに対応するセンサ
４２の出力波形を、それぞれ示している。従って、テス
トパタ−ンの縦軸がセンサアパ−チャ４０の縦軸を通過
された場合には、センサ４２は、レベル１のセンサ出力
を出力する。また、テストパタ−ンの横軸がセンサアパ
−チャ４０を通過するタイミングとのセンサ４２の横軸
のサンプリングのタイミングとが一致されて場合にの
み、センサ４２は、レベル２のセンサ出力を出力する。

【００５５】図２によれば、センサ４２の出力は、コン
パレ−タ６０及びコンパレ−タ６１の＋側に、それぞれ
入力される。それぞれのコンパレ−タの−側には、Ｄ／
Ａコンバ−タ６４及び６５を介してアナログ信号に変換
されたＣＰＵ６８からのスレッショルド信号が入力され
る。このスレッショルド信号によって、第１及び第２の
スレッショルドレベルＴＨ１及びＴＨ２が設定される。
一方、コンパレ−タ６０の出力は、ＣＰＵのポ−トＰＡ
及び割り込みポ−トＩＮＴＡに、また、コンパレ−タ６
１の出力は、ポ−トＰＢに、それぞれ入力される。

【００５６】次に、この発明の最も有益な実施例につい
て詳細に説明する。

【００５７】テストパタ−ンがセンサアパ−チャ４０に
差しかかり、センサ４２を介してスレショルドレベルＴ
Ｈ１を越えるセンサ出力が出力されると、コンパレ−タ
６０から所定の出力が出力される。コンパレ−タ６０か
らの出力は、ＣＰＵ６８に割り込みをかけ、コンパレ−
タ６１からの入力待ちが規定される。ここで、ＣＰＵ６
８は、 (測定対象の) 固体記録ヘッドを介してテストパ
タ−ンの縦軸が露光されてからコンパレ−タ６０の出力
がポ−トＰＡに入力されるまでの時間を計測する。同時
に、コンパレ−タ６０の出力が継続されている間、即
ち、割り込みがかかっている間に、コンパレ−タ６１か
らの出力があるか否かを判定する。この時点で、コンパ
レ−タ６１からの出力が入力された場合には、テストパ
タ−ンとセンサアパ−チャの形状とが一致したことが判
断される。当然のことながら、コンパレ−タ６１からの
出力が入力されない場合には、テストパタ−ンとセンサ
アパ−チャの形状とが一致しないことが判定される。
尚、テストパタ−ンとセンサアパ−チャの形状とが一致
した場合には、ＣＰＵ６８は、横軸を記録した発光ドッ
トが何列目であるかを、図示しないメモリに記憶させ
る。

【００５８】より詳細には、図２２に示されているよう
に、テストパタ−ンの横軸を発光するドットの位置が主
走査方向に１列ずつ移動され、テストパタ−ンがアパ−
チャ４０に一致されるドットの位置が検出される。

【００５９】このようにして、ＣＰＵ６８は、固体記録
ヘッドの位相差を計測する。尚、この動作は、第２ない
し第４の固体記録ヘッドまで順に繰り返されることはい
うまでもない。

【００６０】すべての固体記録ヘッドに関する位相差が
検出された時点で、それぞれのヘッドの露光タイミング
と画像デ−タメモリ露光開始位置が規定される (図２
４、フロ−チャ−ト参照) 。

【００６１】次ぎに、傾き (感光体ドラムの固体記録ヘ
ッドとの平行度の) ズレ検出と補正について説明する。

【００６２】図２４によれば、傾きズレセンサは、図１
０を用いて既に説明した副走査方向センサと実質的に同
位置のセンサが転写ベルト２２の両端部に配置されたと
考えることができる。

【００６３】即ち、図２４に示されているように、第１
及び第２のセンサが転写ベルト２２の両端部に配置さ
れ、それぞれのセンサをテストパタ−ンが通過される際
に、時間差が存在する場合には、その時間差から固体記
録ヘッドの傾き (平行度) が容易に検出できる。

【００６４】図２５には、図２４に示されているセンサ
を介して平行度を検出するための回路を示すブロック図
が、図２６には、傾き (平行度) を検出するためのフロ
−チャ−トが、それぞれ示されている。この図２５及び
図２６の特徴は、既に説明した図１４及び図１５に実質
的に同様であるから、詳細な説明は省略する。

【００６５】ところで、上記傾きズレは、図１に示され
ているＴ字型センサアパ−チャとテストパタ−ンによっ
ても検出できる。

【００６６】図２７によれば、転写ベルト２２の両端部
に２組のセンサとアパ−チャとを配置することで、固体
記録ヘッド１２と感光体ドラム４とが互いに平行である
場合には、固体記録ヘッド１２を介して感光体ドラム４
に形成されるテストパタ−ンは、コンパレ−タ６０とコ
ンパレ−タ６２との双方に同時に検出される。

【００６７】換言すると、平行度がずれている場合に
は、コンパレ−タ６０とコンパレ−タ６２とから出力さ
れるポ−トＰＡ及びポ−トＰＣへの入力に、ズレの量に
比例した時間差が生じる。このことから、ポ−トＰＡ及
びポ−トＰＣに入力されるコンパレ−タ６０及びＣ６２
の出力の時間差を演算することで傾きズレの大きさが容
易に求められる。

【００６８】次に、感光体ドラム相互或いは各固体記録
ヘッド相互の軸線のズレに伴なう平行度のズレ (傾きズ
レの一種である) の補正について説明する。

【００６９】ここでは２つの固体記録ヘッド１１、１２
を用いて説明する。

【００７０】図２７において、固体記録ヘッド１１はセ
ンサアパ−チャ４０及び４１と平行で、固体記録ヘッド
１２は非平行に配置されたものと仮定する。

【００７１】図２８は、固体記録ヘッドの画像情報記憶
部としての２次元画像デ−タメモリを仮想的に示す概略
図であって、各格子が固体記録ヘッドの各発光部に相当
し、Ｏ〜Ｆまでの濃度情報と、ドット内の副走査方向の
位置情報を有する。例えば、濃度Ａの場合は、図２９の
ように位置情報によって上側から記録するもの (ｕ：ｕ
ｐｐｅｒ) 、下側から記録するもの (ｌ：ｌｏｗｅｒ)
の２種類を選択可能に形成されている。また、固体記録
ヘッドも濃度情報と位置情報に応じた記録能力を有して
いる。

【００７２】ここで、アルファベットＥを、固体記録ヘ
ッド１１ (濃度Ｆ) 、固体記録ヘッド１２ (濃度Ｆ) の
重ね合わせで記録する場合を考えると、それぞれの固体
記録ヘッド１１及び１２の画像デ−タメモリは、図２８
(ａ) に示されるように、実質的に同一であるが、固体
記録ヘッド１２が非平行に固定されたことを想定するた
め、例えば、固体ヘッド１２の画像メモリは、図２８
(ｂ) に示されるように傾斜しているものと近似でき
る。

【００７３】双方が重ね合わせられた場合には、図２８
(ｃ) に示されるようなると、重ね合わせズレが生じ
る。

【００７４】ここでは、固体記録ヘッドの機械的平行度
を調整せずにズレを補正することを考える。即ち、固体
記録ヘッド１２の画像デ−タメモリは、傾斜したままと
考える。画像メモリ上のデ−タを再配置する。

【００７５】一例を揚げると、図３０ (ａ) に示すよう
に、３行１６列 (１６ドット) による局所メモリを規定
し、そのメモリの２行目の１から１６列で、濃度Ｆの直
線を記録する場合が考えられる。図３０ (ａ) は、固体
記録ヘッド１１、 (ｂ) は固体記録ヘッド１２の画像デ
−タメモリの概念図で、 (ｂ) は直線の右端で副走査方
向に１ドット傾斜しているものとする。各メモリの濃度
情報をＯ〜Ｆ、位置情報をｕ、ｌとし、濃度、位置の順
で示し、図３０ (ａ) 及び (ｂ) を書き換えると、図３
１ (ａ) 及び (ｂ) に変換される。濃度Ｆと濃度Ｏに関
しては、位置情報が不要であるから位置情報の記載は省
略する。

【００７６】ここで、図３１ (ｃ) を参照して、本来の
傾斜の無いメモリで表される直線を斜線で示し、傾斜の
あるメモリに重ねると、再配置すべき固体記録ヘッド１
２のメモリにおける濃度と位置情報が確認できる。この
例では、固体記録ヘッド１２の２行目のメモリ情報が固
体記録ヘッド１２の２行目或いは３行目に分配され、再
配置された状態が示されている。即ち、図３１ (ｃ)
は、再配置された結果に一致する。本来の濃度情報はＦ
であるから、上下のメモリに分配し、さらに位置情報で
１行目は下側 (ｌ) 、２行目は上側 (ｕ) から、記録す
る。

【００７７】なお、上記例は、局所的に１６列のメモリ
で説明したが、実際の場合はｎ個であるため、濃度、位
置情報も比例配分すれば良い。その例を図３２に示し
た。

【００７８】この場合、ＣＰＵ６８は、第１のセンサ４
２及び第２のセンサ４３の出力結果に基づいて、固体記
録ヘッドの平行度を演算し、画像デ−タ変更量として画
像デ−タ制御回路６９に指令を送る。画像デ−タ制御回
路は、その指令に基づいて、各色メモリの情報を再配置
し、そのメモリ情報によって固体記録ヘッドドライバ７
０を付勢して、固体記録ヘッドによって感光体ドラム上
に記録する。この方法によれば、ヘッドの平行度を機械
的に調整せずに、重ね合わせズレの無いカラ−画像が得
られる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
例えばカラ−レ−ザプリンタ等の転写型のカラ−画像形
成装置に適用した場合、組立時やプロセスユニット交換
時に生じる固体記録ヘッドや、感光体ドラム取り付け誤
差等から生じる主走査、副走査方向の色ズレを、高価な
ＣＣＤセンサや、それに伴う複雑なデ−タ変換回路を必
要とせず、安価な１つのセンサ−で４色の色ズレを検知
し、さらに各色ヘッドの平行度を機械的に調整せずに、
各色メモリの情報を配置し、そのメモリ情報を固体記録
ヘッドで感光体ドラム上に記録することによって、主走
査、副走査方向の色ズレの無い画像形成装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例であるセンサアパ−チャ形
状、テストパタ−ン形状及びセンサ出力を示す概略図。

【図２】この発明のセンサアパ−チャ及びセンサ出力に
より色ズレを検知し、補正システムの概略図。

【図３】この発明の実施例が組込まれるカラ−画像形成
装置を示す断面図。

【図４】画像のズレの例を示す概略図。

【図５】固体記録ヘッドの位相ズレの定義を示す概略
図。

【図６】固体記録ヘッドの平行度の定義を示す概略図。

【図７】画像先端ラインのズレを補正するための概念を
示す概略図。

【図８】位相差を含む固体記録ヘッドの画像メモリの概
念を示す概略図。

【図９】平行度の異なる固体記録ヘッドの画像メモリの
概念と従来の補正の一例を示す概略図。

【図１０】副走査方向のズレを検知するためのセンサア
パ−チャ形状、テストパタ−ン形状及びセンサ出力を示
す概略図。

【図１１】図１０に示されているセンサアパ−チャ及び
センサ出力により、副走査方向の色ズレを検知し、補正
するコントロ−ラを示す概略図。

【図１２】図１０及び図１１に示されているセンサアパ
−チャ及びセンサ出力とコントロ−ラにより副走査方向
のズレを補正する方法を示す概略図。

【図１３】図１２に示されている補正方法の手順を示す
フロ−チャ−ト。

【図１４】図１２に示されている補正方法とは別の実施
例を示す概略図。

【図１５】図１４に示されている補正方法の手順を示す
フロ−チャ−ト。

【図１６】主走査方向のズレを検知するためのセンサア
パ−チャ形状、テストパタ−ン形状及びセンサ出力を示
す概略図。

【図１７】図１６に示されているセンサアパ−チャ及び
センサ出力により、主走査方向の色ズレを検知する方法
を示す概略図。

【図１８】図１６及び図１７に示されているセンサアパ
−チャ及びセンサ出力により、主走査方向に関するズレ
を補正するコントロ−ラを示す概略図。

【図１９】図１８に示されている補正方法の手順を示す
フロ−チャ−ト。

【図２０】位相差を含む固体記録ヘッドの画像メモリの
概念を示す概略図。

【図２１】位相差を含む固体記録ヘッドとセンサアパ−
チャとを示す概略図。

【図２２】テストパタ−ンがセンサアパ−チャと一致さ
れるタイミングを示す概略図。

【図２３】主走査方向及び副走査方向のズレを補正する
手順を示すフロ−チャ−ト。

【図２４】固体記録ヘッドの平行度の傾きを検出できる
概念を示す概略図。

【図２５】傾きズレを補正するコントロ−ラを示す概略
図。

【図２６】図２５に示されているコントロ−ラにより傾
きズレを補正する手順を示すフロ−チャ−ト。

【図２７】固体記録ヘッドの平行度を検出する方法を示
す概略図。

【図２８】平行度の異なる固体記録ヘッドの画像メモリ
による重ね合わせズレを示す概略図。

【図２９】固体記録ヘッドの位置情報による印字の違い
を示す概略図。

【図３０】固体記録ヘッドの平行度を補正する方法を示
す概略図。

【図３１】固体記録ヘッドの平行度を補正する方法を示
す概略図。

【図３２】固体記録ヘッドの平行度を補正する方法を示
す概略図。

【図３３】従来の色ズレ検出方法を示す概略図。

【図３４】固体記録ヘッドの平行度を補正する従来例を
示す概略図。

【符号の説明】

１〜４…感光体ドラム (像担持体) 、５〜８…帯電ロ−
ラ、９〜１２…固体記録ヘッド (潜像形成手段) 、１３
〜１６…現像装置、１７〜２０…転写ロ−ラ、２２…転
写ベルト (転写材支持体) 、２３…カセット、２４…給
紙ロ−ラ、２５…レジストロ−ラ、２６…定着装置、２
７…排紙トレイ、２８、２９…転写ベルト支持ロ−ラ、
３１〜３４…クリ−ナ、４０、４１…センサアパ−チ
ャ、４２、４３…センサ、６０…コンパレ−タ、６１…
コンパレ−タ、６２…コンパレ−タ、６３…コンパレ−
タ、６４〜６７…Ｄ／Ａ変換器、６８…ＣＰＵ、６９…
画像デ−タ制御回路、７０…固体記録ヘッドドライバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井出直朗神奈川県川崎市幸区柳町70番地東芝インテリジェントテクノロジ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に画像を形成する画像形成手段
と、この画像形成手段にて形成された画像を被転写材ととも
に搬送する画像搬送手段と、この画像搬送手段にて搬送される上記画像形成手段で形
成された画像の形態及び画像が形成されてからの時間を
計測する計測手段と、この計測手段にて計測された時間及び形態に基づいて、
上記画像形成手段の変位量、及び、上記画像搬送手段と
上記画像形成手段との間に生じる変位量を演算する演算
手段と、この演算手段にて演算された結果に基づいて上記画像形
成手段の動作状態を補正する補正手段と、を有する画像
形成装置。
【請求項２】像担持体に予め決められた形状を有する画
像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段にて形成された画像を被転写材ととも
に搬送する画像搬送手段と、上記予め決められた形状を有する画像の形態に対応する
形状を有する検出開口を有し、上記画像形成手段を介し
て形成された画像が上記検出開口を通過される際に、上
記通過される画像が検出されるべき時点と実際に画像が
検出された時点との時間差を検出する計測手段と、この計測手段にて計測された上記時間差に基づいて、上
記画像形成手段の変位量、及び、上記画像搬送手段と上
記画像形成手段との間に生じる変位量を演算する演算手
段と、この演算手段にて演算された結果に基づいて上記画像形
成手段の動作状態を補正する補正手段と、を有する画像
形成装置。
【請求項３】像担持体に主走査方向及び主走査方向に直
交する副走査方向の双方に延出された矩形が組合わせら
れた形状を有する画像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段にて形成された画像を被転写材ととも
に搬送する画像搬送手段と、上記矩形が組合わせられた形状を有する画像の形態に対
応する形状を有する検出開口を有し、上記画像形成手段
を介して形成された画像の一部が上記検出開口を介して
検出された時点で第１のレベルの出力を発生し、上記画
像と上記検出開口の形状が一致された時点で第２のレベ
ルの出力を発生する、上記検出開口と上記画像との一致
を検出する検出手段と、この検出手段にて検出された結果に基づいて、上記第２
のレベルの出力が得られるよう上記画像形成手段の動作
状態を補正する補正手段と、を有する画像形成装置。
【請求項４】記憶手段に記憶されている画像デ−タを再
配置することで、記憶単位よりも小さな画像形成単位で
像担持体に画像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段にて形成された画像を被転写材ととも
に搬送する画像搬送手段と、この画像搬送手段にて搬送される上記画像形成手段で形
成された画像の形態及び画像が形成されてからの時間を
計測する計測手段と、この計測手段にて計測された時間及び形態に基づいて、
上記画像形成手段の変位量、及び、上記画像搬送手段と
上記画像形成手段との間に生じる変位量を演算する演算
手段と、この演算手段にて演算された結果に基づいて、上記画像
形成手段にて形成される画像の位置を補正する補正手段
と、を有する画像形成装置。