JPH11143169A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のように、基準位置マークの検知やコン
パレータの基準電圧の増減を行なう必要がなく、従来よ
り簡易な制御により、検査パターンの確実な検出ができ
るようにする。 【解決手段】 転写紙支持体７上には各色のトナーで検
査パターンを形成し、この検査パターンをパターンセン
サ（光センサ）１６で検出して、検査パターン同士の間
隔を求め、その結果に基づいて各画像形成部２、３、
４、５の露光装置１３による露光のタイミングを制御し
て、各トナー画像の重ねあわせのずれを防止する。ＣＰ
Ｕは、一定の時間間隔で光センサ１６の検出信号電圧を
取り込む。そして、その時間間隔での電圧の立上りの大
きさが所定の設定値以上であった後に、その一定の時間
間隔での電圧の立ち下がりの大きさが所定の設定値以上
となるまでの前記時間間隔をカウントする。このカウン
トの値が所定数以内であることを検査パターンの検出が
あったと判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラーレーザプ
リンタ、カラー複写機などの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】転写紙を転写紙支持体で支持して搬送
し、複数の感光体上に各々形成したトナー画像を転写紙
に順次転写して、複数色のトナーが重ね合わされた画像
を形成する画像形成装置において、特開平８−１０１５
５５号公報には、転写紙支持体上の基準位置マークを検
知し、検査パターンの作成位置を決めることにより、検
査パターンの誤検知を防止する技術が開示されている。
この場合に、基準位置マークを検出する透過型または反
射型の光センサの透過率または反射率に応じて、転写紙
支持体の劣化により変動するコンパレータの基準電圧を
増減させる技術が用いられている。

【０００３】また、前記の従来技術の場合に、光センサ
の出力信号から、転写紙支持体の汚れなど時間とともに
変化する信号をフィルタを用いて取り除くことにより、
検査パターンの誤検知を防止する従来技術も存在する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の従来技
術では、転写紙支持体の基準位置マークの検知を必要と
し、コンパレータの基準電圧を増減する制御が必要であ
るため、全体に制御が煩雑であるという不具合がある。

【０００５】また、後者の従来技術では、転写紙支持体
の傷などを誤検知してしまうという不具合もある。

【０００６】この発明の目的は、従来より簡易な制御に
より、検査パターンの確実な検出ができる画像形成装置
を提供することにある。

【０００７】この発明の別の目的は、コンパレータの基
準電圧を増減する制御を不要として、従来より簡易な制
御を実現できる画像形成装置を提供することにある。

【０００８】この発明の別の目的は、転写紙支持体の傷
や紙粉やクリーニング不良による汚れなどによる検査パ
ターンの誤検知を防止して、検査パターンの確実な検出
ができる画像形成装置を提供することにある。

【０００９】この発明の別の目的は、転写紙上に順次重
ねて転写される色違いのトナー間の色ずれ量を、転写紙
に形成される画像の１ドット分以内に検知して補正する
ことが可能である画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の感光体と、この各感光体を露光する露光装置
と、この露光後の各感光体を各々異なる色のトナーで現
像してトナー像を形成する現像装置と、転写紙を支持し
て搬送する転写紙支持体と、この搬送される転写紙に前
記各感光体に形成された各トナー像を順次重ねて転写す
る転写装置と、前記各色トナーに対応して前記露光装置
により前記感光体に検査パターンを書き込む検査パター
ン形成手段と、この検査パターンの前記トナー像で前記
転写紙支持体に転写されたものを検出する光センサと、
この検出のタイミングに基づいて前記露光装置による露
光のタイミングを制御して前記転写後の前記トナー像間
の位置ずれを防止する制御手段と、前記光センサの検出
信号電圧の傾きおよび幅に基づいて前記検査パターンの
検出の有無を判定する判定手段と、を備えている。

【００１１】従って、光センサの検出信号電圧の傾きお
よび幅に基づいて検査パターンの検出の有無を判定する
ので、従来のように、基準位置マークの検知やコンパレ
ータの基準電圧の増減を行なう必要がない。

【００１２】請求項２に記載の発明は、判定手段は、一
定の時間間隔で光センサの検出信号電圧を取り込む取込
手段を備え、前記時間間隔での電圧の立上りまたは立ち
下がりの大きさが所定の設定値以上であることを検査パ
ターンの検出があったと判定するための条件とする。

【００１３】従って、一定時間間隔における前回と今回
の検出信号の電圧差で検出信号電圧の傾きを判断して検
査パターンの検出を行なうことで、従来のようなコンパ
レータの基準電圧を増減する制御を不要とすることがで
きる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、判定手段は、請
求項２に記載の条件を具備した後、一定の時間間隔での
電圧の立ち下がりまたは立ち下がりの大きさが所定の設
定値以上となるまでの前記時間間隔をカウントするカウ
ント手段を備え、このカウントの値が所定数以内である
ことを検査パターンの検出があったと判定するための更
なる条件としている。

【００１５】従って、カウントの値の数により、転写紙
支持体の傷や紙粉やクリーニング不良による汚れなどの
検出信号と区別することができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、判定手段は、１
ドット分を光センサが読み取る時間より一定の時間間隔
が短かいものであるとするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施の形態
にかかる電子写真方式の画像形成装置１の全体の概略機
器構成を示すブロック図である。同図に示すように、こ
の画像形成装置１は、ブラック（Ｂ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー
に各々対応した画像形成部２、３、４、５と、転写紙６
を搬送する転写紙支持体７と、転写紙６に形成された画
像を定着する定着装置８を備えている。

【００１８】各画像形成部２、３、４、５は、各々、感
光体１１、この感光体１１を帯電する帯電装置１２、こ
の帯電後の感光体１１を露光して静電潜像を形成する露
光装置１３、この静電潜像をトナーで現像してトナー像
を形成する現像装置１４、このトナー像を転写紙支持体
７により搬送される転写紙６上に順次転写する転写装置
１５を備えている。パターンセンサ１６は、透過型また
は反射型の光センサで、転写紙支持体７上を検出する。

【００１９】この画像形成装置１は、各画像形成部２、
３、４、５で作成したトナー画像を転写紙６に次々と転
写することで重ね、カラー画像を形成するものであるた
め、各トナー画像間のずれが生じやすい。そこで、転写
紙支持体７上に各画像形成部２、３、４、５による電子
写真プロセスにより、各色のトナーで検査パターンを形
成し、この検査パターンをパターンセンサ１６で検出
し、この検出信号から各トナー画像間のずれの量を判定
して、露光装置１３による感光体１１への書き込みのタ
イミングにフィードバックする制御を、所定の制御系に
より行なう。

【００２０】図２は、パターンセンサ１６の出力電圧の
経時変化を示すグラフである。同図に示す波形の山部
は、転写紙支持体７上に形成した検査パターンの検出位
置である。一定の時間間隔でセンサー出力電圧を検出し
て、一定時間間隔の区間Ｎ〜（Ｎ＋１）の間のセンサー
出力電圧の立上りの変化の大きさを見ると、始めのころ
は一定電圧Ｋの大きさに比較して余裕があるが、経時変
化に伴って、区間Ｎ〜（Ｎ＋１）の間のセンサー出力電
圧が徐々に小さくなっていることがわかる。これは、転
写紙支持体７が経時的に傷や汚れが増え、パターンセン
サ１６の反射率や透過率が徐々に低下するためである。
しかし、一定電圧Ｋよりは大きいため、一定の時間間隔
である区間Ｎ〜（Ｎ＋１）の間のセンサー出力電圧の変
化の大きさを、一定電圧Ｋと比較することによりパター
ンセンサ１６の検出電圧と判別することは可能である。

【００２１】そこで、図３に示すように、センサー出力
電圧の傾きにより、検査パターンの検出信号であるか否
かを判別できる。同図に示すように、区間Ｎ〜（Ｎ＋
１）の間のセンサー出力電圧の変化の大きさが一定電圧
Ｋを下回るときは（図４の右側の山形の波形）、パター
ンセンサ１６の検出電圧と判別する。

【００２２】図４も、パターンセンサ１６の出力電圧の
経時変化を示すグラフである。区間Ｎ〜（Ｎ＋１）の間
のセンサー出力電圧の立上りが一定値Ｋ以上となった後
に、センサー出力電圧の立ち下がりが、前記と同一の時
間間隔の区間Ｍ〜（Ｍ−１）の間に一定値Ｋ以上となる
まで、前記と同じ時間間隔でカウントしてセンサー出力
電圧の幅をみるに、カウント値が、〜Ｅ、Ｅ〜Ｆ、Ｆ〜
の３つの場合で、カウント値Ｅ〜Ｆの範囲にある波形
（図４のグラフの左の山形波形）のみ、すなわち、一定
のパターン幅の波形のみをパターンセンサ１６の検出波
形と判断することができる。

【００２３】そこで、画像形成装置１は、図２〜図４を
参照して前記したように、センサー出力電圧の傾きとパ
ターン幅に基づいて、パターンセンサ１６の出力電圧が
検査パターンの出力電圧であるか否かの判断を行ない、
この判断結果に基づいて露光装置１３の制御を行なう。

【００２４】図５は、このような制御を行なうための画
像形成装置１の制御系の電気的な接続を示すブロック図
である。同図に示すように、この制御系は、ＣＰＵ２２
に、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４が、バス２５で接続された
制御部（マイクロコンピュータ）２１を備えている。こ
の制御部２１は、ＲＯＭ２３に格納されているプログラ
ム、固定データで動作し、Ａ／Ｄ変換器２６でＡ／Ｄ変
換されたパターンセンサ１６の検出信号に基づいて各種
の演算を行ない、各画像形成部２、３、４、５の露光装
置１３に制御信号を出力する（詳細は省略するが、より
具体的には、露光装置１３に設けられた光書き込みを行
なう発光素子の駆動回路に制御信号を出力する）。

【００２５】図６〜図９は、具体的な制御の手順を示す
フローチャートである。この処理では、パターンセンサ
１６の出力を取り込むタイミングをＣＰＵ２２のタイマ
ー割込みが入るときとしている。このタイマー割込みの
時間間隔の設定は、パターンセンサ１６が１ドット検知
する時間より短い時間に設定されている。そして、タイ
マー割込みが入ると、ＣＰＵ２２は各色のトナー画像の
ずれ量を測定するモードに設定されているか否かを判断
し（ステップＳ１）、設定している場合には（ステップ
Ｓ１のＹ）、パターンセンサ１６の出力信号をＡ／Ｄ変
換器２６でＡ／Ｄ変換して取り込み（ステップＳ２）、
以下のステップＳ３以下の処理を行なう。

【００２６】ＲＡＭ２４内には、各色のトナーで作成し
た検査パターンの間隔を測定するためのカウンタＡが予
め形成され、このカウンタＡのカウント値Ｐは事前に０
にリセットされている（ステップＳ９）。また、検査パ
ターンの幅をカウントするカウンタＢもＲＡＭ２４内に
形成され、このカウンタＢのカウント値Ｓも事前に０に
リセットされている（ステップＳ８）。さらに、図６以
下において、“Ｐ”は各色の検査パターンを検知するた
びにカウント値が、１、２、３と変動するカウンタのカ
ウント値を示し、“Ｓ”は所定の検出信号の立上りを検
出したことを表示するフラグであり、いずれも０にセッ
トされている（ステップＳ４９、Ｓ５１）。

【００２７】そして、検査パターン検出信号の立上りを
検出する。具体的には、今回の割込み処理におけるパタ
ーンセンサ１６の出力信号から、前回の割込み処理にお
けるパターンセンサ１６の出力信号を減算した値が予め
設定されている一定値Ｋより大きいか否かを判断し、大
きいときには所定の検出信号の立上りの検出としてフラ
グＳを１にセットし、一定値Ｋ以下であるときはカウン
ト値を０のままにして、今回の割込み処理を終了する
（ステップＳ６、Ｓ７）。

【００２８】次回以降の割込み処理においては、検査パ
ターンの検出信号の立ち下がりを検出する。すなわち、
フラグＳが１であるので（ステップＳ５のＹ）、ステッ
プＳ１０、Ｓ１１の処理に進む。これは、各割込み処理
ごとにカウンタＢを＋１だけインクリメントして（ステ
ップＳ１０）、前回の割込み処理におけるパターンセン
サ１６の出力信号から、今回の割込み処理におけるパタ
ーンセンサ１６の出力信号を減算した値が予め設定され
ている一定値Ｋより大きいか否か比較し（ステップＳ１
１）、大きいときはセンサー検出信号の立ち下がりと判
断するものである（ステップＳ１１のＹ）。

【００２９】このように、ステップＳ６、Ｓ１１の判断
で検出信号の所定の立上りと立ち下がりを検出しても、
検査パターンの検出信号ではない場合もある。そこで、
検出信号の所定の立上りを検出した後は、以降の割込み
処理ごとにカウンタＢを＋１づつインクリメントし（ス
テップＳ１０）、ステップＳ１２の判断で、カウンタＢ
のカウント値が予め設定されているカウント値Ｆとカウ
ント値Ｅとの中間の値となっているときは検査パターン
の検出があったと判断して、１色目の検査パターンの検
出としてカウント値Ｐを１にし（ステップＳ１３）、そ
うでないときは検査パターンの検出はなかったと判断し
てカウンタＡを０にリセットし（ステップＳ１４）、フ
ラグＳを０にリセットする（ステップＳ１５）。

【００３０】１色目の検査パターンの検出がなされた後
の割込み処理では、カウント値Ｐが１に設定されている
のため、ステップＳ１６以下の処理に進む（ステップＳ
４）。そして、ステップＳ１７〜Ｓ２７の処理、ステッ
プＳ２９〜Ｓ３９の処理、ステップＳ４１〜Ｓ５１の処
理の各々は、前記したステップＳ５〜Ｓ１５の処理とほ
ぼ同様の処理であり、センサー検出信号の傾きとパター
ン幅から、２色目、３色目、４色目の検査パターンの検
出信号を検出する。

【００３１】２色目の検査パターンの検出に際し、所定
の検出信号の立上りを検出したときは（ステップＳ１８
のＹ）、割込み処理ごとに＋１をインクリメントしたカ
ウンタＡ（ステップＳ３）のカウント値から求まる１色
目と２色目の検査パターンの間隔を間隔１としてＲＡＭ
２４に記憶して（ステップＳ２０）、カウント値Ｐの値
を２とする（ステップＳ２５）。但し、ステップＳ１２
と同様の処理であるステップＳ２４で、カウンタＢのカ
ウント値が予め設定されているカウント値Ｆとカウント
値Ｅとの中間の値ではなかったときは、２色目の検査パ
ターンは検出されなかったので、すでにＲＡＭ２４に格
納された間隔１の値をリセットする（ステップＳ２
６）。

【００３２】カウント値Ｐが２であるとき、３であると
きは（ステップＳ２８、Ｓ４０）、３色目の検査パター
ンの検出を行なうステップＳ２９〜Ｓ３９の処理、４色
目の検査パターンの検出を行なうステップＳ４１〜Ｓ５
１の処理を、前記ステップＳ１７〜Ｓ２７の処理と同様
に行ない、１色目と３色目の検査パターンの間隔である
間隔２、１色目と４色目の検査パターンの間隔である間
隔３を求めて、ＲＡＭ２４に格納する（ステップＳ３
２、Ｓ４４）。こうして、間隔１、２、３のすべてが求
められたときは、カウント値Ｐを０にリセットする（ス
テップＳ４９）。

【００３３】以上のようにして求めた間隔１、２、３の
値をもとにして、ＣＰＵ２２は各露光装置１３を制御
し、各色のトナー像のずれがなくなるように、各感光体
１１に対する光書き込みのタイミングを制御する。

【００３４】従って、画像形成装置１によれば、一定時
間間隔における割込み処理間の前回と今回のセンサ出力
信号の電圧差で検査パターンの検出を行なうことで、従
来のようなコンパレータの基準電圧を増減する制御を不
要とすることができる。また、カウンタＢのカウント値
の数から、転写紙支持体７の傷や紙粉やクリーニング不
良による汚れなどの検出信号と区別することができる。
このように、画像形成装置１は、パターンセンサ１６の
検出信号電圧の傾きおよび幅に基づいて検査パターンの
検出の有無を判定するので、従来のように、基準位置マ
ークの検知やコンパレータの基準電圧の増減を行なう必
要がなく、従来より簡易な制御により、検査パターンの
確実な検出ができる。

【００３５】また、タイマー割込みの時間間隔の設定
は、パターンセンサ１６が１ドット検知する時間より短
い時間に設定されているので、１ドット以内に色ずれ量
を検知することが可能となる。

【００３６】なお、いうまでもなく、この実施の形態
は、この発明を限定するものではない。例えば、センサ
検出信号の立上りと立ち下がりの場合で、判断する基準
値を等しい値Ｋに設定しているが、両者を異なる値に設
定してもよい。

【００３７】また、図２〜図３に示したように、前記の
例では、検査パターンを検出したときには、センサ出力
電圧が高くなる場合（山形の波形）について説明した
が、逆に、センサ出力電圧が低くなる場合（谷形の波
形）としてもよい。この場合は、波形の立上りと立ち下
がりの検出の順番を入れ替えればよい。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、光センサの検
出信号電圧の傾きおよび幅に基づいて検査パターンの検
出の有無を判定するので、従来のように、基準位置マー
クの検知やコンパレータの基準電圧の増減を行なう必要
がないので、従来より簡易な制御により、検査パターン
の確実な検出ができる画像形成装置を提供することがで
きる。

【００３９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明で、一定時間間隔における前回と今回の検出信号
の電圧差で検出信号電圧の傾きを判断して検査パターン
の検出を行なうことで、従来のようなコンパレータの基
準電圧を増減する制御を不要とすることができるので、
従来より簡易な制御を実現できる画像形成装置を提供で
きる。

【００４０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明で、カウントの値の数により、転写紙支持体の傷
や紙粉やクリーニング不良による汚れなどの検出信号と
区別することができるので、転写紙支持体の傷などを誤
検出することなく、検査パターンの確実な検出ができる
画像形成装置を提供することができる。

【００４１】請求項４に記載の発明は、請求項１、２、
３のいずれかに記載の発明で、１ドット以内に色ずれ量
を検知することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態にかかる電子写真方式
の画像形成装置の全体の概略機器構成を示すブロック図
である。

【図２】前記画像形成装置で行なう検査パターンの検出
の手法を示すグラフである。

【図３】前記画像形成装置で行なう検査パターンの検出
の手法を示すグラフである。

【図４】前記画像形成装置で行なう検査パターンの検出
の手法を示すグラフである。

【図５】前記画像形成装置の制御系の電気的な接続を示
すブロック図である。

【図６】前記画像形成装置で行なう制御の手順を示すフ
ローチャートである。

【図７】前記画像形成装置で行なう制御の手順を示すフ
ローチャートである。

【図８】前記画像形成装置で行なう制御の手順を示すフ
ローチャートである。

【図９】前記画像形成装置で行なう制御の手順を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ６ 転写紙 ７ 転写紙支持体 １１ 感光体 １３ 露光装置 １４ 現像装置 １５ 転写装置 １６ 光センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の感光体と、 この各感光体を露光する露光装置と、 この露光後の各感光体を各々異なる色のトナーで現像し
   てトナー像を形成する現像装置と、 転写紙を支持して搬送する転写紙支持体と、 この搬送される転写紙に前記各感光体に形成された各ト
   ナー像を順次重ねて転写する転写装置と、 前記各色トナーに対応して前記露光装置により前記感光
   体に検査パターンを書き込む検査パターン形成手段と、 この検査パターンの前記トナー像で前記転写紙支持体に
   転写されたものを検出する光センサと、 この検出のタイミングに基づいて前記露光装置による露
   光のタイミングを制御して前記転写後の前記トナー像間
   の位置ずれを防止する制御手段と、 前記光センサの検出信号電圧の傾きおよびパターン幅に
   基づいて前記検査パターンの検出の有無を判定する判定
   手段と、を備えている画像形成装置。
2. 【請求項２】 判定手段は、 一定の時間間隔で光センサの検出信号電圧を取り込む取
   込手段を備え、 前記時間間隔での電圧の立上りまたは立ち下がりの大き
   さが所定の設定値以上であることを検査パターンの検出
   があったと判定するための条件とするものである請求項
   １に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 判定手段は、 請求項２に記載の条件を具備した後、一定の時間間隔で
   の電圧の立ち下がりまたは立上りの大きさが所定の設定
   値以上となるまでの前記時間間隔をカウントするカウン
   ト手段を備え、 このカウントの値が所定数以内であることを検査パター
   ンの検出があったと判定するための更なる条件としてい
   るものである請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 判定手段は、 １ドット分を光センサが読み取る時間より一定の時間間
   隔が短かいものである請求項２または３に記載の画像形
   成装置。