JPH09101642A - カラー画像形成装置の色ズレ検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像の色ズレ検出を、副走査方向のみ
ならず主走査方向についても行なえ、かつ、主走査方向
の色ズレ検出を高精度で行なう。 【解決手段】 主走査方向に形成した各色毎のライン画
像を、複数個の結像レンズとこれらの結像レンズに対応
する複数個のＣＣＤラインセンサとで読み取ることによ
り、主走査方向に形成したライン画像の全体にわたって
色ズレを検出する。しかも、１つのライン画像を複数の
ＣＣＤラインセンサで分割して読み取ることにより、色
ズレ検出の精度を高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ等のカラー画像形成装置の色ズレ検出機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を採用したカラー画
像形成装置の色ズレ検出機構としては種々のものがあ
り、例えば、特開昭６３−２７８０７４号公報や、特開
平１−１４２６８１号公報に開示されている。

【０００３】特開昭６３−２７８０７４号公報に開示さ
れたものは、図７及び図８に示すように、それぞれイエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の画像を
形成する４個の感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂと、
搬送ベルトを兼用する転写ベルト２とを有している。さ
らに、転写ベルト２上に各色毎の色ズレ測定用パターン
画像３を形成するためのパターン用画像信号発生手段、
各色ズレ測定用パターン画像３の通過を検出する検出手
段４、検出のタイミングをカウントする検出タイミング
カウント手段等を有している。

【０００４】色ズレ測定用パターン画像３は、転写ベル
ト２の一端側において、転写ベルト２の進行方向と直交
する向きに各色毎に短いライン状に形成される。検出手
段４は色ズレ測定用パターン画像３における主走査線上
の１点を認識するものであり、主走査方向に沿って複数
個の検出手段を配置することにより、主走査線上の複数
のポイントの画像データを取り込めるようにしている。

【０００５】特開平１−１４２６８１号公報に開示され
たものは、図９に示すように、異なる色の画像を形成す
る４個の感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂと、搬送ベ
ルトを兼用する転写ベルト５とを有している。さらに、
転写ベルト５上に形成した色ズレ検出用のレジストマー
ク６ａ，６ｂを照明するランプ７ａ，７ｂ、転写ベルト
５からの反射光を集光する集光レンズ８ａ，８ｂ、集光
した光を受光するＣＣＤ等よりなる検出器９ａ，９ｂを
有している。

【０００６】レジストマーク６ａ，６ｂは、転写ベルト
２の両端部に各色毎に形成し、ランプ７ａ，７ｂや集光
レンズ８ａ，８ｂや検出器９ａ，９ｂを転写ベルト２の
両端側において独立させて設置している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−２７８０
７４号公報に開示された色ズレ検出機構では、転写ベル
ト２上に形成した各色毎の画像を検出手段４で検出する
ことにより色ズレ検出を行なうものであり、副走査方向
の色ズレ検出に関しては良好に行なえる。しかし、検出
手段４は、主走査方向に沿ったライン画像の一部のみを
検出するものであり、ライン画像の傾きや倍率誤差等が
原因となる主走査方向の色ズレを検出することができな
い。

【０００８】一方、特開平１−１４２６８１号公報に開
示された色ズレ検出機構では、主走査方向に沿ったライ
ン画像の両端側で色ズレ検出を行なっているため、副走
査方向の色ズレ検出のみならず、主走査方向の色ズレ検
出をも行なえる。

【０００９】しかし、この場合の主走査方向の色ズレ検
出は、主走査方向の両端部のみで行なっており、主走査
方向の中央部分については色ズレ検出を行なっていな
い。このため、ライン画像が湾曲していることによる色
ズレを検出することはできない。

【００１０】また、主走査方向の両端部において、ラン
プ７ａ，７ｂや集光レンズ８ａ，８ｂや検出器９ａ，９
ｂをそれぞれ独立させて取付けているため、検出器９
ａ，９ｂが検出した主走査方向の色ズレが、画像の書込
装置が原因なのか、ランプ７ａ，７ｂの光度の違いや集
光レンズ８ａ，８ｂや検出器９ａ，９ｂ等の取付誤差が
原因なのかを判別することが困難である。

【００１１】そこで請求項１記載の発明は、カラー画像
の色ズレを副走査方向のみならず主走査方向についても
検出でき、しかも、主走査方向の色ズレを主走査方向の
端部のみならず中央部でも検出することができ、さら
に、主走査方向の色ズレ検出を高精度で行なえるカラー
画像形成装置の色ズレ検出装置を提供する。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、各ＣＣＤラ
インセンサが同一の主走査線上のライン画像を読み取る
ようにする位置調整を容易に行なえ、かつ、ピント調整
や倍率調整も容易に行なえるカラー画像形成装置の色ズ
レ検出装置を提供する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、主走査方向に形成した各色毎のライン画像を主走査
方向に沿って直線状に照明する照明部と、照明した直線
状の画像領域に対して平行に配置した折り返しミラー
と、この折り返しミラーの長手方向と平行な直線上に配
置した複数個の結像レンズと、これらの結像レンズに対
応する複数個のＣＣＤラインセンサとを有するので、各
色毎のライン画像をＣＣＤラインセンサで読み取ること
によって副走査方向の色ズレ検出を行ない、１つのライ
ン画像を主走査方向にそって複数個の結像レンズと各結
像レンズに対応する複数個のＣＣＤラインセンサとによ
り分割して読み取ることにより、主走査方向の色ズレを
確実に、しかも、高分解能により高精度に行なう。

【００１４】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、照明部と折り返しミラーと複数個の結像
レンズと複数個のＣＣＤラインセンサとを一つのハウジ
ング内に組み込み、結像レンズとＣＣＤラインセンサと
を位置調節自在に設けているので、各ＣＣＤラインセン
サが同一の主走査線上のライン画像を読み取るようにす
る位置調整を容易に行なえ、しかも、ピント調整や倍率
調整も容易に行なえる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図５に基づいて説明する。図２は本発明のカラー
画像形成装置の内部構造の概略を示す全体図で、本体ケ
ース１０内の略中央部には、後述する転写紙を搬送する
搬送ベルトを兼用するとともに画像の転写が可能な転写
ベルト１１が設けてある。転写ベルト１１の上側には、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を
形成する画像形成手段１２ｙ，１２ｍ，１２ｃ，１２ｂ
を等間隔に配置し、これらの上方には、画像信号に応じ
てレーザ光を出射して各画像形成手段１２ｙ，１２ｍ，
１２ｃ，１２ｂの感光ドラム１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，
１３ｂ上に静電潜像を形成する露光装置１４ｙ，１４
ｍ，１４ｃ，１４ｂを設けてある。

【００１６】前記転写ベルト１１の下側には、転写紙１
５を収容したカセット１６を備え、カセット１６の上側
には転写紙１５をピックアップする給紙ローラ１７、ピ
ックアップした転写紙１５を前記転写ベルト１１上に導
く搬送ローラ１８及びレジストローラ１９を設けてあ
る。前記本体ケース１０内の左側部分には、前記転写ベ
ルト１１で搬送した転写紙１５上の画像を定着する定着
器２０を設け、定着済みの転写紙１５を積載する用紙受
け２１，２２を本体ケース１０の左側外部と上面部とに
設けている。

【００１７】前記転写ベルト１１は、駆動ローラ２３と
従動ローラ２４とで支えるとともに、転写ローラ２５
ｙ，２５ｍ，２５ｃ，２５ｂ及びテンションローラ２
６，２７により所定の張力を与えている。前記駆動ロー
ラ２３は、図示しないモータで矢印Ａ方向に回転して転
写ベルト１１を所定の速度で矢印Ｂ方向へ移動させる。
転写ベルト１１上に導いた転写紙１５を静電吸着してず
れないようにする吸着装置２８が前記レジストローラ１
９の近傍に設けてある。

【００１８】前記画像形成手段１２ｙ，１２ｍ，１２
ｃ，１２ｂはそれぞれ同様の構成を有し、公知の電子写
真プロセスにより各色に応じた画像を形成するようにな
っている。即ち、前記感光ドラム１３ｙ，１３ｍ，１３
ｃ，１３ｂの周囲には、帯電装置２９ｙ，２９ｍ，２９
ｃ，２９ｂ、現像装置３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０
ｂ、前記転写ローラ２５ｙ，２５ｍ，２５ｃ，２５ｂ、
クリーナ装置３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ，３１ｂ、除電装
置３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｂを各々配置し、各色
毎に分解した画像信号に応じて前記露光装置１４ｙ，１
４ｍ，１４ｃ，１４ｂから射出するレーザ光に対応する
カラー画像を形成するようになっている。前記感光ドラ
ム１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｂは図示しないモータ
で矢印Ｃ方向へ回転するようになっている。

【００１９】ここで、図示しないホストコンピュータ等
から画像形成を行なうための信号が入力されると、給紙
ローラ１７がカセット１６内の転写紙１５をピックアッ
プし、搬送ローラ１８とレジストローラ１９とによりタ
イミングを合わせて転写ベルト１１上へ導く。転写ベル
ト１１上に導かれた転写紙１５は吸着装置２８によって
静電吸着され、搬送中に位置ズレを起こすことなく転写
ベルト１１とともに移動する。

【００２０】一方、画像信号は、各色に対応した信号と
して露光装置１４ｙ，１４ｍ，１４ｃ，１４ｂに入力さ
れ、例えば、イエローの信号については、露光装置１４
ｙに入力される。露光装置１４ｙは、この画像信号に応
じてレーザ光を射出し、帯電装置２９ｙにより一様に帯
電させた感光ドラム１３ｙを露光して静電潜像を形成す
る。感光ドラム１３ｙは、矢印Ｃ方向に回転しており、
感光ドラム１３ｙ上の静電潜像を現像装置３０ｙにより
現像し、現像した画像を転写ローラ２５ｙによって転写
ベルト１１上の転写紙１５に転写させる。この転写終了
後、感光ドラム１３ｙの表面をクリーナ装置によってク
リーニングし、さらに、除電装置３２ｙの照明により感
光ドラム１３ｙ上の残留電位を一様に低下させ、次の電
子写真プロセスに備える。

【００２１】前記転写ベルト１１の下側であって前記駆
動ローラ２３の近傍には、カラー画像の色ズレを検出す
るための色ズレ検出機構３３を設けてある。この色ズレ
検出機構３３は、図１に示すように、前記転写ベルト１
１上に転写した各色毎のライン画像を主走査方向に沿っ
て直線状に照明する照明部である１本の直線状の蛍光管
３４と、照明した直線状の画像領域に対して平行に配置
した１枚の折り返しミラー３５と、この折り返しミラー
３５の長手方向と平行な直線上に配置した２個の結像レ
ンズ３６ａ，３６ｂと、これらの結像レンズ３６ａ，３
６ｂに対応する２個のＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７
ｂとからなる。

【００２２】図３及び図４に示すように、前記蛍光管３
４と前記折り返しミラー３５と前記結像レンズ３６ａ，
３６ｂと前記ＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７ｂとを一
つのハウジング３８内に組み込み、このハウジング３８
を前記本体ケース１０内に取付けている。前記ハウジン
グ３８は、対応する結像レンズ３６ａ，３６ｂとＣＣＤ
ラインセンサ３７ａ，３７ｂとをそれぞれ組み込んだ２
個のスライドブロック３９ａ，３９ｂを有しており、こ
れらのスライドブロック３９ａ，３９ｂがハウジング３
８内において前記折り返しミラー３５に対して接離する
方向へスライド自在及び任意位置でネジ止め自在となっ
ている。前記結像レンズ３６ａ，３６ｂは、前記折り返
しミラー３５に対して接離する方向へ単独で位置調節自
在に設けてあり、前記ＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７
ｂは、結像レンズ３６ａ，３６ｂに対し、光軸方向に垂
直な面で２次元位置調整自在に設けてある。

【００２３】このような構成において、色ズレ検出機構
３３で色ズレ検出を行なう場合には、露光装置１４ｙ，
１３ｍ，１４ｃ，１４ｂにより各感光ドラム１３ｙ，１
３ｍ，１３ｃ，１３ｂ上にライン画像を書き込み、各現
像装置３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｂで現像し、現像
した各色のライン画像を転写ベルト１１上に転写する。
そして、このライン画像を色ズレ検出機構３３のＣＣＤ
ラインセンサ３７ａ，３７ｂで読み取る。具体的には、
転写ベルト１１の幅寸法は“Ａ４幅＋α”であり、露光
装置１４ｙ，１４ｍ，１４ｃ，１４ｂで“Ａ４幅＋β
（但し、β≦α）”の範囲を走査し、この“Ａ４幅＋
β”の範囲をＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７ｂで読み
取る。

【００２４】この色ズレ検出機構３３では、各色毎のラ
イン画像をＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７ｂで読み取
るため、副走査方向の色ズレ検出に関しては、図７ない
し図９に示した従来例と同様に行なえる。さらに、各色
毎のライン画像の主走査方向に沿った全体を読み取るた
め、主走査方向の端部の色ズレのみならず、主走査線が
湾曲している場合等に生ずる主走査方向の中央部分の色
ズレについても検出することができる。

【００２５】図５は、ＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７
ｂによる読取画像の解像度と画像読取時の物像間距離と
を説明するものである。図５（ａ）は所定の画像読取幅
（２１６ｍｍ）を１個の結像レンズ３６ａと１個のＣＣ
Ｄラインセンサ３７ａとで読み取る場合を示し、図５
（ｂ）は本実施の形態である２個の結像レンズ３６ａ，
３６ｂと２個のＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７ｂとで
読み取る場合を示す。

【００２６】図５（ａ）に示すように、所定の画像読取
幅（２１６ｍｍ）を□１１μｍの角形のＣＣＤラインセ
ンサ３７ａで読み取るには、倍率が“×０．１２９９”
で２５５０ドットの画素が必要となる。これは、画像読
取面上の解像度が３００ｄｐｉ相当（８４．６８μｍ）
であり、画像読取面からＣＣＤラインセンサ３７ａまで
の物像間距離は“ａ”となる。

【００２７】これに対し、図５（ｂ）に示すように、所
定の画像読取幅（２１６ｍｍ）を２つに分けて読み取る
と、倍率が“×０．２６”で６００ｄｐｉ相当（４２．
３５μｍ）で画像を読み取ることができ、読み取る画像
の解像度が高くなり、精度の高い読み取り、即ち、精度
の高い色ズレ検出を行なえ、物像間距離が“ｂ”とな
り、短くなる。

【００２８】なお、図５（ｃ）に示すように、所定の画
像読取幅（２１６ｍｍ）を３つに分けて読み取れば、倍
率が“×０．３９”で９００ｄｐｉ相当になり、読み取
る画像の解像度がより一層高くなるとともに物像間距離
がより一層短くなる。

【００２９】また、この色ズレ検出機構３３によれば、
図５において説明したように、物像間距離を短縮するこ
とができる。これにより、長い物像間距離を得るために
２枚以上の折り返しミラーを用いるという必要がなくな
り、１枚の折り返しミラー３５を用いるだけで必要な物
像間距離“ｂ”を確保することができる。このようにし
て、使用する折り返しミラー３５を１枚とすることによ
り、２枚以上の折り返しミラーを使用する場合に比べて
画像の読取精度を向上させることができるとともに色ズ
レ検出機構３３の小型化を図ることができる。

【００３０】また、この色ズレ検出機構３３によれば、
１本の蛍光管３４で主走査方向に沿ったライン画像を照
明しているため、ライン画像に対する照度ムラを最小限
に抑えることができ、照度ムラが原因となる色ズレの誤
検出を防止できる。

【００３１】つぎに、この色ズレ検出機構３３によれ
ば、結像レンズ３６ａ，３６ｂとＣＣＤラインセンサ３
７ａ，３７ｂとを組み込んだ各スライドブロック３９
ａ，３９ｂをハウジング３８に対し光軸方向にスライド
させて位置調節することにより、倍率調整を行なえる。
また、各スライドブロック３９ａ．３９ｂにおいて、結
像レンズ３６ａ，３６ｂを光軸方向にスライドさせるこ
とにより、ピント調整を行なえる。さらに、ＣＣＤライ
ンセンサ３７ａ，３７ｂをスライドブロック３９ａ，３
９ｂに取付ける際、ＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７ｂ
を光軸方向に垂直な面内で２次元位置調整することで、
各ＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７ｂが同一の主走査ラ
インを検出するように調整することができる。

【００３２】つぎに、本発明の第二の実施の形態を図６
に基づいて説明する。なお、第一の実施の形態において
説明した部分と同一部分は同一符号で示す。本実施の形
態は、１つの感光ドラム４０を用いてカラー画像を形成
するカラー画像形成装置に色ズレ検出機構３３を設けた
ものである。

【００３３】このカラー画像形成装置では、感光ドラム
４０の周囲に４色ロータリ現像機構４１と転写ドラム４
２とを設け、転写ドラム４２の外周面に対向する位置に
色ズレ検出機構３３を配置している。

【００３４】このような構成において、このカラー画像
形成装置においても、主走査方向と副走査方向との色ズ
レを検出することができ、しかも、主走査方向の色ズレ
を主走査方向の端部のみならず中央部でも検出すること
ができ、色ズレの検出を高精度で行なうことができる。
また、各ＣＣＤラインセンサ３７ａ，３７ｂが同一の主
走査線上のライン画像を読み取るようにする位置調整や
ピント調整や倍率調整も容易に行なえる。

【００３５】なお、本実施の形態においては、転写ドラ
ム４２に転写した画像を読み取る場合を例に挙げて説明
したが、転写ドラム４２に巻付けた記録紙に転写した画
像を読み取るようにしてもよい。また、転写ドラム４２
を用いない方式のカラー画像形成装置の場合には、感光
ドラム４０の外周面に対向する位置に色ズレ検出機構３
３を配置する。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、カラー画
像の色ズレを副走査方向のみならず主走査方向について
も検出することができ、しかも、主走査方向の色ズレを
主走査方向の端部のみならず中央部でも検出することが
でき、さらに、主走査方向の色ズレ検出を高精度で行な
うことができる。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、各ＣＣＤラ
インセンサが同一の主走査線上のライン画像を読み取る
ようにする位置調整を容易に行なうことができ、かつ、
ピント調整や倍率調整も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図２】カラー画像形成装置の内部構造の概略を示す全
体図である。

【図３】色ズレ検出機構を示す縦断側面図である。

【図４】色ズレ検出機構を示す平面図である。

【図５】ＣＣＤラインセンサによる読取画像の解像度と
画像読取時の物像間距離とを説明する説明図で、（ａ）
は所定の画像読取幅を１個のＣＣＤラインセンサで読み
取った場合、（ｂ）は所定の画像読取幅を２個のＣＣＤ
ラインセンサで読み取った場合、（ｃ）は所定の画像読
取幅を３個のＣＣＤラインセンサで読み取った場合であ
る。

【図６】本発明の第二の実施の形態におけるカラー画像
形成装置の内部構造を示す全体図である。

【図７】従来例を示す側面図である。

【図８】その一部を拡大して示す平面図である。

【図９】他の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

３４ 照明部 ３５ 折り返しミラー ３６ａ，３６ｂ 結像レンズ ３７ａ，３７ｂ ＣＣＤラインセンサ ３８ ハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池谷 昭二 静岡県田方郡大仁町大仁570番地 株式会 社テック大仁事業所内 (72)発明者 山本 幹夫 静岡県田方郡大仁町大仁570番地 株式会 社テック大仁事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に形成した各色毎のライン画
   像を主走査方向に沿って直線状に照明する照明部と、照
   明した直線状の画像領域に対して平行に配置した折り返
   しミラーと、この折り返しミラーの長手方向と平行な直
   線上に配置した複数個の結像レンズと、これらの結像レ
   ンズに対応する複数個のＣＣＤラインセンサとを有する
   ことを特徴とするカラー画像形成装置の色ズレ検出機
   構。
2. 【請求項２】 照明部と折り返しミラーと複数個の結像
   レンズと複数個のＣＣＤラインセンサとを一つのハウジ
   ング内に組み込み、前記結像レンズと前記ＣＣＤライン
   センサとを位置調節自在に設けたことを特徴とする請求
   項１記載のカラー画像形成装置の色ズレ検出機構。