JPH1158842A - 重ね画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色ずれ測定用パターン画像を形成する転写用
担持体またはそれが支持する転写紙の傷や汚れあるいは
振動にもかかわらず測定用パターンの検出を確実にす
る。 【解決手段】 異なった色の画像を同一の転写紙に転写
するカラ−画像形成装置であって、各色転写位置測定用
のパターン画像を形成してその位置を光センサで検出
し、検出結果に対応して各色画像の形成タイミングを補
正する、色ずれ補正を行なう重ね画像形成装置におい
て、光センサ１をパタ−ン画像に対して接，離駆動する
機構６，７，スリット８の開口幅より広幅の距離調整用
のパターン画像を形成する手段、および、該パタ−ン画
像がスリットの開口直下にあるときと無いときの光セン
サ１の検出信号に基づいて、検出信号レベル差が大なる
位置に光センサ１を駆動する位置制御手段、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー複写機，カ
ラープリンタ等、複数の色の画像を同一の転写紙に重ね
記録するカラー画像形成装置に関し、特に、転写用担持
体またはそれが支持する転写紙に、異なった色毎に、転
写位置測定用のパターン画像を形成する手段，形成され
たパターン画像を検出する検出手段、および、該検出手
段の各色のパターン画像検出結果に従って、前記画像形
成手段と転写手段で同一の転写紙に形成される各色画像
のずれを補正する手段、を備えるカラー画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像形成装置において、色ムラや
ズレを補正しズレの無い良好な画像を得るための手段と
して、特開昭６３−２７８０７４号公報，特開昭６３−
２７９２７０号公報等においては、複数個の反射型セン
サを設け、転写位置測定用の各色パターン画像を検出
し、それぞれの出力の時間差によりズレを検出する方法
が提案されている。しかしながら、反射型センサの投光
面積は通常直径３ｍｍ〜直径５ｍｍ程度であり、ライン
状の各色パターン画像を検出するには検出範囲が広いた
め、Ｓ／Ｎ比が悪く検出精度が低く良好な補正が行えな
いという欠点があった。

【０００３】そこで、特開平８−１０７４７７号公報に
おいては、転写ベルトもしくは転写紙の移動径路中に測
定用パターンのライン幅と同程度の幅スリットを設ける
ことで、検出波形をシャープにし、位置検出精度を向上
する方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、測定用パター
ンと同程度の幅のスリットを設けることで、検出精度が
向上したため、測定用パターン検出時に、転写ベルト上
の傷や転写ベルトの振動がノイズとして検出波形に表れ
やすくなり、測定用パターンの位置検出に悪影響を及ぼ
す。

【０００５】本発明は、測定用パターンを形成する転写
用担持体またはそれが支持する転写紙の傷や汚れあるい
は振動にもかかわらず測定用パターンの検出を確実にす
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 （１）本発明は、異なった色の画像を感光体上に形成す
る画像形成手段，それらを転写用担持体で支持された同
一の転写紙に転写する手段，前記転写用担持体またはそ
れが支持する転写紙に、異なった色毎に、転写位置測定
用のパターン画像を形成する手段，形成されたパターン
画像を検出する検出手段(1)、および、該検出手段の各
色のパターン画像検出結果に従って、前記画像形成手段
と転写手段で同一の転写紙に形成される各色画像のずれ
を補正する手段(3)、を備える重ね画像形成装置におい
て、前記パターン画像が形成される前記転写用担持体(1
0)またはそれが支持する転写紙に対して接近する方向お
よび離れる方向に前記パターン画像検出手段(1)を駆動
する手段(7,6)を備えることを特徴とする。なお、理解
を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する
実施例の対応要素の記号を、参考までに付記した。

【０００７】パタ−ン画像に対するパターン画像検出手
段(1)の距離が変わると、パターン画像検出手段(1)の、
パタ−ン画像検出信号およびパタ−ン画像が無い部位
（以下では非画像部と称す）の検出信号のレベルが変化
する。ここでパターン画像検出手段(1)が、非画像部で
高レベル、パタ−ン画像部で低レベルの検出信号を発生
し、非画像部の検出信号レベル／パタ−ン画像部の検出
信号レベル、をゲインと称すると、パタ−ン画像に対す
るパターン画像検出手段(1)の距離が変わると、ゲイン
が変化する。このゲインが最高となる距離にパターン画
像検出手段(1)を位置調整することにより、測定用パタ
ーンの検出が確実となり色ずれ補正精度が向上する。本
発明によれば、駆動手段(7,6)でこの調整を行なうこと
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（２）更に、前記転写用担持体(10)またはそれが支持す
る転写紙に、２色（ｋ，ｙ）の距離調整用のパターン画
像を形成する手段(3)、および、各色の距離調整用パタ
−ン画像の前記パターン画像検出手段(1)の検出結果に
基づいて前記駆動手段(7,6)を介して前記転写用担持体
またはそれが支持する転写紙に対するパターン画像検出
手段(1)の距離を調整する位置制御手段(3)、を備える。
上述のゲインはパタ−ン画像の色毎に異なるので、２色
の距離調整用パタ−ン画像のゲインが共に高値となる距
離にパターン画像検出手段(1)を位置調整することによ
り、各色測定用パターンの検出が確実となり色ずれ補正
精度が向上する。

【０００９】（３）前記パターン画像検出手段(1)は、
前記パターン画像が形成される前記転写用担持体または
それが支持する転写紙に光を投射する投光素子およびそ
の反射光を感知する受光素子、ならびに、それらの素子
の少くとも一方と前記転写用担持体またはそれが支持す
る転写紙との間に介挿されたスリット(8)を含み；装置
は更に、前記転写用担持体またはそれが支持する転写紙
に、前記スリット(8)の開口幅より広幅の距離調整用の
パターン画像を形成する手段(3)、および、該距離調整
用パタ−ン画像が前記スリット(8)の開口直下にあると
きと無いときのパターン画像検出手段(1)の検出信号に
基づいて、距離調整用パタ−ン画像が前記スリット(8)
の開口直下にあるときと無いときの検出信号の差が大な
る位置に前記駆動手段(7,6)を介して前記パターン画像
検出手段(1)を駆動する位置制御手段(3)、を備える。

【００１０】（４）前記位置制御手段(3)は、１色の距
離調整用パタ−ン画像が前記スリットの開口直下にある
ときと無いときのパターン画像検出手段の検出信号に基
づいて、距離調整用パタ−ン画像が前記スリットの開口
直下にあるときと無いときの検出信号の差が大なる位置
に前記駆動手段を介して前記パターン画像検出手段を駆
動し、次いで、該１色の距離調整用パタ−ン画像がスリ
ットの開口直下に無いときの検出信号を基準に検出信号
の範囲を設定して、異なる色の距離調整用パタ−ン画像
が前記スリットの開口直下にあるときと無いときのパタ
ーン画像検出手段の検出信号であって、スリットの開口
直下に無いときの検出信号が前記範囲内のものに基づい
て、距離調整用パタ−ン画像が前記スリットの開口直下
にあるときと無いときの検出信号の差が大なる位置に前
記駆動手段を介して前記パターン画像検出手段を駆動す
る。

【００１１】（５）前記位置制御手段(3)は、距離調整
用パタ−ン画像がスリット(8)の開口直下にあるときの
検出信号のピ−ク値と、開口直下にないときの検出信号
の平均値との差が大なる位置に、パターン画像検出手段
(1)を駆動する。

【００１２】

【実施例】図３に本発明の一実施例の機構主要部を示
し、図１に電気系統の概要を示し、図２に、主制御装置
のＣＰＵ３の、光センサ位置決め制御の概要を示す。図
３において、転写用担持体である転写ベルト１０は、転
写ベルト搬送ローラ１１によって支持され駆動されて、
４個の感光体９の配列に沿って移動する。各感光体に形
成された画像を転写紙に転写するときには、転写紙が転
写ベルト１０で支持されて、４個の感光体９の配列に沿
って移動し、各感光体上の各画像が転写紙に転写され
る。クリーニングユニット１２により転写ベルト１０上
に付着したトナーが除去される。転写ベルト１０が転写
紙を搬送する経路には、最終感光体の下流に反射型の光
センサ１およびスリット８が設けられている。

【００１３】４個の感光体９の各１個につき、それを均
一に荷電する帯電チャ−ジャ，荷電面にレ−ザ光を投射
するレ−ザ光出射装置およびレ−ザ光の投射によって形
成された静電潜像をトナ−で顕像化する現像装置（いず
れも図示略）があり、計４個の現像装置の１つのトナ−
はブラック（ｋ），他の１つはイエロ−（ｙ），他の１
つはマゼンダそして残りの１つはシアン（ｃ）である。

【００１４】ＣＰＵ３は、フルカラ−記録のとき、４個
の感光体９のそれぞれの画像形成を、所定の時間遅れ
（タイミングパルスの発生数）をもって順次に開始し、
かつ、最上流の感光体９に形成された画像の始端に転写
紙の先端が合致するように、転写ベルト１０による転写
紙の搬送を開始し、感光体の周速度と同一の速度で転写
ベルトを搬送駆動する。前記時間遅れは、最上流の感光
体に形成した画像の始端が転写位置（転写ベルト１０上
の転写紙の先端）に達するタイミングから、下流の各感
光体に形成した画像の始端が転写位置に達する各タイミ
ングまでの時間遅れ（タイミングパルスの発生数）に合
せてある。これらの時間遅れの設定値がエラ−又は不正
確であると、感光体間の距離が変化すると、あるいは転
写ベルトが伸，縮すると、転写ずれ（色ずれ）を生ず
る。

【００１５】そこで、定期的におよび／又は外部からの
指示に応じて、ＣＰＵ３は、感光体に転写位置測定用
の、スリット８の開口の転写ベルト１０上への投影像
の、転写ベルト１０移動方向の幅と同等の幅であって、
開口の長さ（移動方向と直交する方向）よりは長いパタ
ーン画像（直線画像）を形成してその形成を開始してか
ら、該パタ−ン画像が転写ベルト１０又は転写紙に転写
されて光センサ１にて検知されるまでの時間遅れ（タイ
ミングパルス発生数）を計測する。これを各感光体（各
色）について行なう。そして、最上流の感光体に関して
の計測値より、下流の感光体それぞれに関しての計測値
を差し引いた値を、前記遅れ時間（タイミングパルス発
生数）に設定する。これにより、上述のカラ−記録にお
いて、色ずれが無くなる。このような処理を色ずれ補正
処理と称す。

【００１６】この実施例では、光センサ１は、転写ベル
ト１０に向けて光を投射する発光素子と、転写ベルト１
０（又はその上の転写紙）の反射光を検知する受光素子
を含む反射型の光センサである。

【００１７】光センサ１を支持する部材は、転写ベルト
１０の平面に対して垂直な昇降ねじ棒（図示略）に固着
され、このねじ棒にねじ結合した、外歯付のナット（図
示略）が回転自在に、上下方向には移動不可に支持さ
れ、このナットが、減速機付モ−タ７の出力ギア（減速
機の出力ギア）に噛合っている。モ−タが正転するとナ
ットが正回転してねじ棒（光センサ１）が上昇し、モ−
タが逆転するとナットが逆回転してねじ棒（光センサ
１）が降下する。モ−タの回転軸にはロ−タリエンコ−
ダ（図示略）が連結されており、このロ−タリエンコ−
ダが、モ−タ回転軸の所定小角度の回転につき１パルス
の電気信号を発生する。また、ねじ棒の上限位置への移
動によって閉から開に切換わる上リミットスイッチ（図
示略）とねじ棒の下限位置への移動によって閉から開に
切換わる下リミットスイッチ（図示略）があり、上リミ
ットスイッチはモ−タドライバ６の、正回転通電回路に
介挿され、下リミットスイッチはモ−タドライバ６の、
逆回転通電回路に介挿されている。ロ−タリエンコ−ダ
が発生するパルス信号および上，下リミットスイッチの
開，閉信号はＣＰＵ３に与えられる。

【００１８】図２に示す検出位置調整ル−チンは、ＣＰ
Ｕ３が上述の色ずれ補正処理を行なうときに、その直前
に実行するものである。この概要をまず説明する。光セ
ンサ１から得られる検出信号がＡ／Ｄコンバータ２によ
って、デジタル信号に変換され、ＣＰＵ３に送られる。
ＣＰＵ３は、距離調整用パターンの検出信号の最小値を
算出し記憶する。次に非画像部の検出信号の平均値を算
出する。その平均値と、記憶している距離調整用パター
ンの検出信号の最小値との差が最大になるように、光セ
ンサ１と転写ベルト１０の距離を調整する。この距離調
整では、ドライバ６に信号を送ってモータ７を駆動す
る。この距離調整は、転写ベルト１０の表面に対して垂
直方向に行うものである。この光センサ１と転写ベルト
１０の距離調整を行うことによって、転写位置測定用の
パターン画像の検出波形に含まれる転写ベルト１０にあ
る傷や、転写ベルト１０の振動によるノイズに対して、
パターン画像のゲインが大きくなり、図４に示してある
ような、転写位置測定用のパターン画像を安定して得る
ことができる。

【００１９】次に詳細に説明する。図２を参照すると、
ＣＰＵ３は、まず初期設定を行う（ステップ１）。この
初期設定の中でＣＰＵ３は、下リミットスイッチが閉か
をチェックして、閉でないと下リミットスイッチが閉に
なるまで電気モ−タ７を逆転駆動する。下リミットスイ
ッチが閉になると、そこで電気モ−タ７の駆動を停止
し、そして位置レジスタを初期化（クリア）する。次に
ＣＰＵ３は、ブラック（ｋ）の距離調整用パターン画像
を、転写ベルト１０に形成する。この距離調整用パター
ン画像は、転写位置測定用のパターン画像とは異なり、
スリット８の開口幅（転写ベルト１０の移動方向）の数
倍以上の幅であって、スリット８の開口の長さ（移動方
向と直交する方向）よりも十分に長い、ベタ画像であ
る。この距離調整用パターン画像がスリット８の開口直
下に達するタイミングから開口直下を通過するタイミン
グまでの間で、所定周期で所定回、光センサ１の検出信
号をデジタル変換して読込む。以上がステップ２ｋの処
理である。ＣＰＵ３は次に、読込んだデ−タの最低値を
示すものを摘出して、最小値レジスタにセ−ブする（ス
テップ３ｋ）。次に、ＣＰＵ３は、ブラックの距離調整
用パターン画像がスリット８の開口直下を通過し終った
タイミングの後に、所定周期で所定回、光センサ１の検
出信号をデジタル変換して読込む（ステップ４ｋ）。そ
して読込んだデ−タの平均値を算出して、第１回平均値
レジスタにセ−ブする（ステップ５ｋ）。次にＣＰＵ３
は、平均値（第１目平均値レジスタのデ−タ）−最小値
（最小値レジスタのデ−タ）を算出して、それが最大値
であるかをチェックする（ステップ６ｋ）が、ここで
は、平均値−最小値の算出が第１回目であるので、最大
値とは見なさず、位置変更代の初期値を位置補正レジス
タに書込んで（ステップ７ｋ）、位置補正レジスタの値
が示す分、光センサ１を駆動する。すなわち、位置補正
レジスタの値が正であると電気モ−タ７を正転駆動し
（負の場合は逆転駆動）、ロ−タリエンコ−ダが１パル
ス発生する毎に位置レジスタのデ−タを１インクレメン
ト（逆転駆動のときには１デクレメント）し、かつ、位
置補正レジスタのデ−タを１デクレメント（逆転駆動の
ときには１インクレメント）して、位置補正レジスタの
デ−タが零になったときに電気モ−タ７の駆動を止める
（ステップ８ｋ）。そして、上述のステップ２ｋ〜５ｋ
の処理を同様に行なって、平均値−最小値の算出を同様
に行なって、今回算出した平均値−最小値が最大値（上
ピ−ク）であるかをチェックする（６ｋ）。そして最大
値と判定しないと、また、位置変更代の初期値を位置補
正レジスタに書込んで（ステップ７ｋ）、位置補正レジ
スタの値が示す分、光センサ１を駆動する。以上を繰返
し、平均値−最小値が、順次上昇し、そして低下に転じ
たときに、今度は、位置変更代を最小単位値として、順
次上昇していたときの駆動方向と逆方向に光センサ１を
駆動し、先に検出した最大値より大きい最大値を検出す
ると、そこで光センサ１の駆動を停止する。先に検出し
た最大値より大きい最大値を検出しないと、先に検出し
た最大値の位置に光センサ１を戻し駆動する。以上がス
テップ２ｋ〜８ｋの処理である。以上のように光センサ
１の位置を設定することにより、ブラックの転写位置測
定用のパターン画像のゲインが最高となる位置に光セン
サ１が設定されたことになる。しかしこの位置が、他の
色の転写位置測定用のパターン画像のゲインを最高とす
るとは限らず、全色の転写位置測定用のパターン画像の
ゲインをバランス良く共に高くするための、光センサ１
の位置の微調整を次に行なう。

【００２０】すなわち、上述のように、最大値の位置に
光センサ１を位置決めすると、ＣＰＵ３は、該位置で検
出した非画像部の平均値を中心とした設定幅の範囲を定
める（１ｙ）。そしてイエロ−（ｙ）の距離調整用パタ
ーン画像を、転写ベルト１０に形成して、上記ステップ
２ｋ〜８ｋの処理と同様な処理（２ｙ〜８ｙ）を行なう
が、ここでは、１回の位置変更量は、最小単位量とし、
かつ、この処理を、非画像部の検出信号の平均値が前記
範囲内にある場合に限定し（ステップ９ｙ）、最大値が
該範囲の外と推察されるときには、それに近い範囲境界
になる位置に光センサ１の位置を定める。

【００２１】以上説明したように、光センサ１と転写ベ
ルト１０の距離の調整を転写ベルト１０の表面に対して
垂直方向に行うことによって、転写位置測定用のパター
ン画像の検出を精度良く行うことができる。光センサ１
と転写ベルト１０の距離の調整を、２色のトナーの距離
調整用のパターン画像を用いて行うことで、各色の転写
位置測定用のパターン画像の検出時に得られる検出波形
において、各色の転写位置測定用のパターン画像のゲイ
ンを大きく安定して得ることができるので、各色の転写
位置測定用のパターン画像の検出を精度良く行うことが
できる。なお、非画像部の検出信号の平均値を用いてい
るのは、転写ベルト１０上の部分的な濃度むらによる距
離調整用のパターン画像のゲイン変動の影響を抑制し、
光センサ１の位置調整の信頼性を高くするためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の電気系統の概要を示すブ
ロック図である。

【図２】 図１に示すＣＰＵ３の光センサ１位置調整制
御の内容を示すフロ−チャ−トである。

【図３】 本発明の一実施例の機構主要部の概要を示す
ブロック図である。

【図４】 図３に示す光センサ１の検出信号を示すグラ
フであり、横軸は転写ベルト１０の移動方向の位置を、
縦軸は検出信号のレベルを示す。

【符号の説明】

１：光センサ ２：Ａ／Ｄコンバ
ータ ３：ＣＰＵ ４：ＲＯＭ ５：ＲＡＭ ６：ドライバ ７：モータ ８：スリット ９：感光体 １０：転写ベルト １１：搬送ローラ １２：クリーニン
グユニット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なった色の画像を感光体上に形成する画
   像形成手段，それらを転写用担持体で支持された同一の
   転写紙に転写する手段，前記転写用担持体またはそれが
   支持する転写紙に、異なった色毎に、転写位置測定用の
   パターン画像を形成する手段，形成されたパターン画像
   を検出する検出手段、および、該検出手段の各色のパタ
   ーン画像検出結果に従って、前記画像形成手段と転写手
   段で同一の転写紙に形成される各色画像のずれを補正す
   る手段、を備える重ね画像形成装置において、前記パタ
   ーン画像が形成される前記転写用担持体またはそれが支
   持する転写紙に対して接近する方向および離れる方向に
   前記パターン画像検出手段を駆動する手段を備えること
   を特徴とする、重ね画像形成装置。
2. 【請求項２】装置は更に、前記転写用担持体またはそれ
   が支持する転写紙に、２色の距離調整用のパターン画像
   を形成する手段、および、各色の距離調整用パタ−ン画
   像の前記パターン画像検出手段の検出結果に基づいて前
   記駆動手段を介して前記転写用担持体またはそれが支持
   する転写紙に対するパターン画像検出手段の距離を調整
   する位置制御手段、を備える；請求項１記載の重ね画像
   形成装置。
3. 【請求項３】前記パターン画像検出手段は、前記パター
   ン画像が形成される前記転写用担持体またはそれが支持
   する転写紙に光を投射する投光素子およびその反射光を
   感知する受光素子、ならびに、それらの素子の少くとも
   一方と前記転写用担持体またはそれが支持する転写紙と
   の間に介挿されたスリットを含み；装置は更に、前記転
   写用担持体またはそれが支持する転写紙に、前記スリッ
   トの開口幅より広幅の距離調整用のパターン画像を形成
   する手段、および、該距離調整用パタ−ン画像が前記ス
   リットの開口直下にあるときと無いときのパターン画像
   検出手段の検出信号に基づいて、距離調整用パタ−ン画
   像が前記スリットの開口直下にあるときと無いときの検
   出信号の差が大なる位置に前記駆動手段を介して前記パ
   ターン画像検出手段を駆動する位置制御手段、を備え
   る；請求項１記載の重ね画像形成装置。
4. 【請求項４】前記位置制御手段は、１色の距離調整用パ
   タ−ン画像が前記スリットの開口直下にあるときと無い
   ときのパターン画像検出手段の検出信号に基づいて、距
   離調整用パタ−ン画像が前記スリットの開口直下にある
   ときと無いときの検出信号の差が大なる位置に前記駆動
   手段を介して前記パターン画像検出手段を駆動し、次い
   で、該１色の距離調整用パタ−ン画像がスリットの開口
   直下に無いときの検出信号を基準に検出信号の範囲を設
   定して、異なる色の距離調整用パタ−ン画像が前記スリ
   ットの開口直下にあるときと無いときのパターン画像検
   出手段の検出信号であって、スリットの開口直下に無い
   ときの検出信号が前記範囲内のものに基づいて、距離調
   整用パタ−ン画像が前記スリットの開口直下にあるとき
   と無いときの検出信号の差が大なる位置に前記駆動手段
   を介して前記パターン画像検出手段を駆動する、請求項
   ３記載の重ね画像形成装置。
5. 【請求項５】前記位置制御手段は、距離調整用パタ−ン
   画像がスリットの開口直下にあるときの検出信号のピ−
   ク値と、開口直下にないときの検出信号の平均値との差
   が大なる位置に、パターン画像検出手段を駆動する、請
   求項３又は請求項４記載の重ね画像形成装置。