JPS62111860A - 走行紙の位置検出装置 - 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 本発明は、カラー静電記録装置における静電記録紙のよ
うな走行中の紙（但し、厳密な意味での紙に限定されず
、フィルト、シーＩ−等を含む）の２ページ 位置を検出するための位置検出装置に関する。

従来の技術 近年、カラープリンタ、ブロックの開発が進み、それさ
共にカラー印刷、カラー写真部の良好な画像が要求され
ている。こうした良好な画質を得るため、複数の色の画
像を重ね合わせてカラー画像を得る装置では各画像の位
置合わせが必須の条件上なっている。そのため記録媒体
の有効画面内にレジスＩ・マークを付し、それを光学式
センサー等で検出して記録媒体の位置を知り、各画像の
位置合わせを行う装置が提案されている。以下、従来の
カラー画像記録装置における記録媒体位置検出装置につ
いて説明する。

オ６図は従来のカラー画像記録装置の概略構成を示す斜
視図である。図において、１は記録部であり、記録部１
は静電記録ヘッド２と、それぞれ黒、シアン、マゼンタ
、イエローの各液体トナーが供給されて独立に現像位置
にセットされる液体トナー現像器３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄさを備えている。記部１に対して静電記録紙４の走行
方向の上流、下３ベーノ 流側に搬送ローラ５，６が設けられ、この搬送「７−ラ
５．６は記録紙４を図中矢印Ａ、Ｂ方向に走行させる。

記録ヘッド２の−に部には記録紙４占記録・＼ラド２と
の接触を保つための押えローラ７が設（−１られている
。現イ象器：ｉ；Ｉ吉記録ヘッド２との間で、記録紙４
の下面側にはマーク検出器８が設けられ、このマーク検
出器８はＲ１：：録紙４−１−に形成された）、ｌ／７
レジス）・マーク９（な−１６、−）・−り９は本１シ
ｊでは便宜上、記録紙４の上面に形成されているように
岩いているが、実際は下面に形成されている）の位置を
検出し、位置信号を発生ずる３、マーク検出器８には、
そのマーク検Ｉｌｌ　８：÷からの位置信号により記録
紙４の、走行方向に対し直角方向のずれ量を演算するた
めの記録ヘッド並進制御回路１０が接続されている。記
録・＼ノド２の側端部には、記録紙４の走行方向に対し
て直角方向に記録ヘット２を並進さぜる記録ヘツｌ’並
進装置１１か設けられている。この並進装置１１は前記
並進制御回路１０に接続され、その出力信号に基づき制
御される。

また、記録紙４の下面には、縦レジストークーク１２（
本図では便宜上、記録紙４の上面に書いである）が形成
され、このマーク１２をマーク検出器１３か読取り、記
録紙４の走行方向のずれ量を検出するようになっている
。

以上のように構成されたカラー画像記録装置について、
以下その動作を説明する。

オ】色「１の画像力同己録されるのに先立って、まず、
記録紙４が矢印Ａ方向に走行し、静電記録ヘラＩ〜２に
より、記録紙４上にそれぞれ９，１２の潜像が形成され
、これらが黒の液体トナー現像器３ａにより現像されて
、横しジス］・マーク９及び縦レジストマーク１２か形
成される。横レジストマーク９及び縦レジストマーク１
２が記録された記録紙４は、搬送ローラ５，６を逆転さ
せるこ吉により、元の位置に引き戻される。次に黒の画
像を記録するため、再び、黒の、液体１〜ナー現像器３
ａが現像位置にセソ１〜される。記録紙４か搬送ローラ
５，６により矢印入方向に走行すると共に、マーク検出
器】３，８により縦しジス１−マーク１２．横レジスト
マーク９が検出される。マーク検出器１３により５　ペ
ージ 所定個数の縦１／ンスｉ・マーク１２が検出されると同
時に黒画像に対する７１作像が記録紙４上に静電記録−
・ソド２により形成される。この時、潜像を形成するた
めに記録ヘット２を付勢するタイミンクを常に縦ｌ／ジ
スＩ・マーク間を同一の飼数の信号パルスで行う様、−
７−り検出Ｈ：ｖ　’＋　３からの検出信号により、制
御する。こうするこ（！ｌ：ｌこより、記録紙４が湿度
変化、走行時の張力等により沖縮しても常に、縦レジス
トマーク間を同一の記録ラインで記録することができる
。更に、マーク検出器８は横しシス１−マーク９を常に
観測し、横レジストマーク９が記録紙・１の走行吉共に
基準位置からずれた場合のずれ量を記録・＼ツト並進制
御回路１０へ送出する。並進制御回路１０は記録紙４の
走行方向に対し直角方向のすれ［１ｊを算出し、記録ヘ
ッド２の並進移動量を決定し、この信号を出力する。

並進制御回路１０からの１．ｊ−シ償よ並進装置１１に
送られ記録ヘッド２を矢印Ｃ方向に並進移動させ、常に
画像が横１／シストマーク９から等距離に記録されるよ
うにｆｌｉｌｌ　ｇｌされる。このように記録紙４の６
へ−ジ 走行状態をその上に記録した横レジストマーク９゜縦レ
ジストマーク１２をそれぞれマーク検出器８゜１３で追
跡しながら記録紙４上に記録ヘッド２で潜像を成形し、
現像器３ａにて現像して画像を得る。

黒画像の記録が終了すれば、再び記録紙４を元の位置ま
で引き戻し、次にシアン色の液体トナー現像器３１）を
現像位置にセソ１〜し、記録紙４の走行状態を横レジス
トマーク９、縦レジストマーク１２をそれぞれマーク検
出器８．Ｉ３で追跡することにより監視しながら、記録
ヘッド２により潜像を形成し、現像器３ｂにてシアン画
像を現像する。

同様の動作をマセンク、イエローの液体現像器３Ｃ１３
ｄについて順次行い、最終的に４色の色が重ねられたフ
ルカラー画像が得られる。

オフ図はに記装置において、横レジストマーク９を追跡
するマーク検出器８の概略構成を示す図である。このマ
ーク検出器８では、光源１４からの光が集光レンズ１５
により集められ、矢印方向に走行中の記録紙４上の横レ
ジストマーク９を照７ページ 射する。そして、１ｊｌレジストフーク９，１−に集め
られた光は反射され、集光レンズ１６を通って、光−デ
ィジクル変喚部１７に送られ、記録紙４からの反射光の
強さに比例したーＬイシクル信号を発生する。

光−ティジクル変換部１７は」・８図に示すように、入
射光−散によって光電流が変化するフォＩ・クイオート
１８と、フォトクイオー１ぐ１Ｂの光電流を重用変換す
るオペアンプ１１）吉オペアンプ１９の出力型ＩＦをテ
ィノクル化シー；に変換するアナロタ／ディジクル変換
１！：Ｆ　２０を有する。フォトダイオード１８の光電
流と入射光Ｍの関係の一例を則・９図に示している。則
・９図に見らイ１，るよ・うに、入射光−吐はフォ１ー
ダイオード１８が検出する１ｉ１’ｌ　ＪＪ曳内に横１
，・シストマーク９が占める割合により変化する。つま
り、第１０図（ａ）、０））、（Ｃ）、（（１）に示す
よー）に、ソオｌークイオート１８の検出領域２１のど
の位１１イ１を横レジスト−７−り１〕が通過するかに
よって、フォトクイオー］・１８に入る光量が変化する
ので、この変化量により横レジストマーク９のずれ量を
検出することができる。

縦しジス］・マーク１２は記録紙４の走行方向に一定間
隔をあけて形成された多数のマークで構成されており、
マーク検出器１３はマーク検出器９と同様にレジストマ
ーク１２からの反射光を受けて入射光量に応じた出力信
号を発生ずるものである。この場合には、縦レジメｌ〜
マーク１２の無い部分がマーク検出器１３の検出領域を
通過する際には反射光量が大きいが、マーク部分が通過
すると反射光量が急激に減少するので、この急激な出力
減少により記録紙４の走行方向のマーク位置を検出する
ことかできる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成によれば、記録紙の走
行方向に対する横すれ及び走行方向の位置（移動速Ｉｍ
　）の測定のために、それぞれ横レジストマーク９、縦
しジス１〜マーク１２の２種類の１／シストマークを使
用し、各レジストマークに対応した２［固のマーク検出
器を使用しなければならない。このため、記録紙の位置
検出装置の回路がコスト高になる」二、記録紙の幅内に
占めるレジストマーク １〜マークのスペースが大きくなり、画像記録可能な面
積が少なくなるとい・う問題点があった。

本発明は上記従来の問題点を解消するイ）ので、低コス
トで、簡単な方法により、また、有効記録面積をあまり
使用することなく、走行中の記録紙等の紙（但し厳密な
意味での紙に限らず、フィルム、シート等を含む）の横
方向及び縦方向の位置を検出することのできる走行紙の
位置検出装置６を提供することを１」的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、−］二述の問題点を解決するため、走行紙に
は走行方向に一定間隔をありで目．つ走行方向に直角及
び平行な辺を有するように矩形状のレジストマークを形
成し、このレジストマークヲ光源で照射しその反射光を
、走行紙の走行方向に直角及びゝＦ行な辺を有する矩形
状の検出領域をもった光電変換手段で受光し、この光電
変換手段からの出力信号から、前記レジストマークの横
方向のずれ量及び各レジストマーク間のピソヂを検出す
るように構成したものである。

１０ページ 作　　　　用 本発明は、上述の構成によって、矩形状の検出領域を通
して光電変換手段に入射する光量は、間隔をあけて配置
されたレジストマークの間の部分（白部分）が通過する
際には大きい一定量であり、次にレジスト゛７−りの先
端辺が上記矩形状の検出領域に差しかかると急激に光量
が減少し、その後レジストマークが矩形状の検出領域の
走行方向の全範囲に渡って通過中は少ない一定量となり
、更にその後、レジストマークの後端辺が矩形状の検出
領域に差しかかると急激に光量が増加し、レジスＩ・マ
ークが通り過ぎるともとの大きい一定光量となり、した
がって、この光電変換手段の出力信号が急激に変化した
時の検出によって走行紙の走行方向の位置（速度）を検
出し、出力信号が低い一定値になった時の出力値によっ
てレジス［−マークの横方向のずれ量即ち走行紙の横方
向のずれ量を検出することができる。

実施例 以下、図面の実施例を参照して本発明を史に詳ｌｌ　ヘ
ーノ 細に説明する。

オ・１図は本発明の一実施例の位置検出装置を用いたカ
ラー画像記録装置を示ず概略糸１祝図である。、なお、
図中、第６図に示す従来のもの吉同じ部品については、
同じ符号を使用し詳細な説明は省略する。

第１図のカラー画像記録装置も第６図のものと同様に、
記録紙４を入方向又は１３方向に走行させる搬送ローラ
５，６を有し、その間ｌこ記録部１が設けられている。

記録部１には７ｆｆ像形成のための静電記録ヘッド２及
び押えローラ７、複数色の液体トナーがそれぞれ供給さ
れる液体現像器３ａ、：３１）、３Ｃ１３ｄが設けられ
、記録ヘッド２には記録ヘッド並進装置１１が接続され
ている。

記録ヘッド２と液体現像’Ａ：Ｖ　３　：＋の間て、記
録紙４の下側には、レジストマーク２１１１器２３が配
置されている。このレジストマーク検出器２３は記録紙
４下面？と形成されるレジストマーク２４（なお、本図
ではレジストマーク２４を便宜上、記録紙上面に書いて
いるうの位置を検出するもので、その出力信号は位置検
出回路２５に送られる。位置検出回路２５はレジストマ
ーク検出器２３からの信−「ニーから、記録紙４の走行
方向に対する直角方向のずれ量及びレジストマーク２４
間のピッチ（走行速度）を演算し、そのずれ量に関する
情報を記録ヘッド並進制御回路２６に出力し、また、ピ
ッチに関する情報を記録タイミンク制御回路２７に送る
。記録ヘッド並進制御回路２６は入力されたずれ量情報
に基づき並進装置１１を制御する。

記録クイミング制御回路２７は入力されたピッチ情報に
基つき画情報記録の１ラインご杏の記録タイミンクを決
定し、ヘット駆動回路２８を制御して、１／シストマ一
ク間に所定数のラインを記録させる。

レジスｌ−マーク２４は従来と異なり記録紙４の片側に
のみ形成されるもので、シ・３図に示すように、矢印Ａ
で示す記録紙４の走行方向に直角及び平行な辺（長さＷ
及び′１゛〕を有する矩形状のもので、走行方向に適当
な間隔（ピッチＰ）を開けて配置されている。レジスト
マーク検出器２３は刃・１３ページ ２図に示すように、記録紙４のレジスＩ・マーク形成部
を照射する光源３０及び集光レンズ３１、マーク検出領
域を四辺形とするだめの矩形状開口３２Ａを備えた遮光
板３２、・記録紙からの反射光を集光する集光ｌノンズ
３３及び光電変換部３／Ｉからなる。この矩形状開口３
２Ａは第３図（ａ＋に示すようにその辺が記録紙の走行
方向に平行及に直角になるように配置され、咀に、記録
紙が所定位置を走行する場合に、レジストマーク２４の
走行方向の端辺２４Ａ−が開１」３２Δのほぼ中間を通
るように位置決めされている。なお、光電変換部３４の
受光面が開口３２Ａと同様に、矩形状である場合には遮
光板３２を光路中に設ける必要はなく、光電変換部３４
の矩形状受光面を、その辺が記録紙走行方向に平行及び
直角になるように配置すればよい。光電変換部；４４は
、入射光量により光電流が変化するフォトダイオ−ドが
用いられ、特に光応答性の良い例えばＰ　ｉＩ　Ｎフォ
トダイオードなどが最適である。

次にレジストマーク検出器２３によるレジスト１４ベー
ジ マーク２４の検出動作を説明する。第４図はレジストマ
ーク検出器２３の出力信号の例である。第３図（ａＩに
おいて、レジストマーク検出器２３の開口３２Ａ即ち検
出領域をレジストマーク２／１間の空白部分が通過して
いる間には光電流は高い一定値を示［−７、レジストマ
ーク２４の先端辺２４　Ｂが検出領域３２Ａに差しかか
ると光電流は急激に減少する。この先端辺２４Ｂが検出
領域３２Ａを通り過ぎると検出領域３２Ａはレジストマ
ーク２４で部分的に塞がれた状態に保たれるので、光電
流は低い一定値になる。その後レジストマーク２４の後
端辺２４Ｃが検出領域３２Ａに差しかかると急激に光電
流が上昇する。かくして、第４図に示すよ・うに、１／
ジスｈマーク検出器２３の出力信号はマーク検出期間中
、立下り部、出カ一定部、立上り部を有する波形となる
。ここで、出カ一定部での出力電流の大きさが１１であ
る信号波形３５が、正規の位置を記録紙が通過している
場合（レジストマーク２４が第３図（ａＩに示す位置を
通過している場合）であるとすると、レジストマーク１
５へ一ジ ２４が記録紙の走行力向に向かって左側に位置ずれを起
こした場合（オ；１図に））の場合）、出カー宇部の出
力電流の夫きさは１２て小すように低下する。これはマ
ーク］倹１］１領１ＩＩＩ！、：（２八内の１／ソスト
マーク２４の通過面積が増加するためである。なお、レ
ジストマーク２４力補己録紙４の走行力向に向かって右
側に位置すれを起こした場合には、この期間の出力は、
正規の位ｔｉ”？に比へ増加する。従−９て、出カー宇
部の出力電流値を成る規定（ｉｌｉと比較することによ
り、記録紙４のンに行方向に対して直角方向のすれ量が
検出され、この動作が第１図の検１４４回路２５で実施
されている。また、第４図の出力信号波形の立下り部又
は立にり部を一定の検知レベルと比較することにより、
レジスＩ・マーク２４が検出領域３２Ａに差しかかった
時点或いは離れる時点を知ることができ、この時点で各
レジストマーク２４の一つ一つに対応して検出すること
により、走行中のレジストマークのピッチ（走行速度）
を検出てきる。このピッチ検出動作も検出回路２５で実
施される 第５図は光電変換部３４からの出力から記録紙のずれ量
及びレジストマークのビツヂＰを検出する検出回路２５
の具体例を示すものである。２・５図において、光電変
換部３４を形成するフ第１・ダイオードからの光電流は
オペアンプ４０により電■に変換され、増幅されてアナ
ログ／ディジクル変換器４】によりディジクル信号に変
換される。

このディジクル信号はプログラマブルカウンタ４２から
の出カドリガーにより作動されるラッチ４３から出力さ
れ、ずれ量を示す情報として使用される。なお、カウン
タ４２によるカウント時間は、２・４図の信号波形のｌ
」ｊカー宇部を出力しうるように予め設定しておけばよ
い。また、オペアンプ４０の出力はカウンタ４４にカウ
ンタクリア信号として、ラッチ４５にトリガー信号とし
て入力される。

この結果、ラッチ４５からレジストマーク２４のピッチ
Ｐを示すカウント信号が出力される。かくして、単一の
レジストマーク検出器により、記録紙のずれ量及びマー
クピッチに関する情報が得られる。

１７ヘージ なお、マークピッチ検出に関［ッ、一定の検知レベルに
よる検出では、ｌ／シストマーク２／Ｉが走行方向に直
角方向に位置ずれを起こした場合、正規の位置の場合と
はマーク検ＩＪ、ｉ　Ｍ間の波形が異なるため、厳密に
は正確な検知はできない。しかし、この誤差は微小であ
るので、通常は！侍に支障はない。もし、必要なら、出
カー宇部の出力値■１、■２の大きさにより、検知レベ
ルを変化させることにより、正確にレジストマークのピ
ッチを検知することができる。

次に、上記構造の位置検出装置を備えた第１図のカラー
画像記録装置の作動を簡単に説明する。

第１色目の画像が記録されるのに先立って、まず、記録
紙４が矢印入方向に走行し、静電記録ヘッド２により、
記録紙４上にそれぞれレジストマーク２４の潜像が形成
され、これらが黒の液体１−ナー現像器３ａにより現像
されて、レジストマーク２４が形成される。レジストマ
ーク記録終了後の記録紙４は、搬送ローラ５，６を逆転
させるこ吉により、元の位置に引き戻される。次に黒の
画像１８ページ を記録するため、再び、黒の液体トナー現像器３ａが現
像位置にセラ１〜される。記録紙４が搬送ローラ５，６
により矢印入方向に走行すると共に、レジストマーク検
出器２３によりレジストマーク２４が検出され、その出
力信号が検出回路２５に送られ、同時に黒画像に対する
潜像が記録紙４の」二に静電記録ヘッド２により形成さ
れる。この時検出回路２５は上述した手順により、走行
中の記録紙のレジストマーク２４のピッチを検出し、そ
の情報を記録タイミンク制御回路２７に送出する。

記録タイミング制御回路２７はレジストマークの各ピッ
チ間を同一の個数の信号パルスで記録を行うよう、ヘッ
ト駆動回路２８を制御する。こうするこ古により、記録
紙４が湿度変化、走行時の張力等により坤縮しても常に
、レジストマーク２４間を同一の記録ラインで記録する
ことができる。

更に、検出回路２５は記録紙４の走行方向に直角方向の
ずれ量に関する情報を記録ヘッド並進制御回路２６へ送
出する。並進制御回路２６は記録紙４の走行方向に対す
る直角方向のずれ量に応じて１９ページ 記録ヘッド２の並進移動量を決定し、並進装置１１を制
御して記録ヘッド２を矢印Ｃ方向に並進移動させ、常に
画像をレジスｌ−＝７−り２４から等距離の位置に記録
させる。かくして、記録紙４の走行状態をその上に記録
したレジストマーク２４をレジストマーク検出器２３で
追跡することにより、常時俯視１ッながら記録紙４１−
に記録ヘソ１り２で潜像を成形し、現像器：（；１にて
現像して画像を得る。

黒画像の記録が終了ずれにｒ、出び記録紙４を元の位置
まで引き戻し、次にシアン色の液体Ｉ・ナー現像器３１
）を現像位置にセン１−シ、記録紙４の走行状態をレジ
ストマーク２４を１／シストマーク検出器２３で追跡す
ることにより！ｊｉ＋’、′祝しながら、記録ヘッド２
により潜像を形成し、現像器３１〕にてシアン画像を現
像する。同様の動作をマゼンタ、イより−の液体現像器
３Ｃ１；］１）についても順次行い、最終的に４色の色
が重ねられたフルカラー画像が得られる。

発明の効果 以」二の説明から明らかなように、本発明は、位置検出
すべき走行紙に、走行方向に一定間隔をありて月一つ走
行方向に直角及び平行な辺を有するように矩形状のＩ／
レジスト−りを形成し、このレジストマークを光源で照
射しその反射光を、走行紙の走行力向に直角及び平行な
辺を有する矩形状の検出領域をもった光電変換手段で受
光するように構成しているので、この光電変換手段から
のレジスＩ・マーク通過時の出力信号、即ちマーク検出
期間の出力信号の波形は、立下り部、出カー宇部、立］
−り部を有するものきなり、検出回路により、出力の立
上り部或いは立下り部を検知レベルと比較し、この時の
タイミンクを各レジストマークについて測定することに
より、レジストマーク間のピッチを検出てき、また、出
カー宇部の出力信号を検出することにより、レジストマ
ークの横方向のずれ量即ち走行紙の横方向のずれ量を検
出することができ、この結果、従来のように、２列のレ
ジス［・マークを必要とせず、走行紙の表面をより広く
有効に使用することができ、旦つ２［固のマーク検出器
を使用する場合に比べて装置を簡単化し２１　ベージ でコストを低減することができる等の効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

珂・１図は本発明の一実施例の位１１を検出装置を備え
たカラー画像記録装置の概略斜視図、第２図は第１図に
示す装置σ月／ジスＩ・マーク検出器の構成を概略的に
示す側面図、牙ニー３図は上記レジストマーク検出器の
マーク検出領１麦吉ｌ／シストマークの位置関係を説明
する平面図、第４図はト記しジストマーク検１」」器の
出力波形図、刈・５図は第１図の装置における検ＩＬ１
回路の具体例を示す電気回路図、第６図は従来の−ＩＪ
ラー両像記録装置の概略斜視図、オフ図は２・６図に示
す装置のマーク検出器の概略側面図、第８図はオフ図に
示すマーク検出器の光−ディジクル変換部の電気回路図
、第９図はフォトダイオードの発電流と入射九訃との関
係を示すグラフ、之・１０図は第６図に示す装置におけ
るフォトダイオードの光検出領１或吉横レジスＩ・マー
クの位置関係を示す平面図である。 １・・・記録部、２・静電記録・＼ノド、２２ベージ ３ａ、３１）、３ｃ、３（Ｌ−現像器、４・・記録紙、
５．６−搬送ローラ、７・・押えローラ、２３・・・レ
ジストマーク検出器、　２４・・・レジストマーク、　
２５・・検出回路、　３０・・・光源、３２Ａ・・・開
口、３２・・遮光板、３４・・光電変換部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行紙に、その走行方向に一定間隔をあけて且つ走行方
   向に直角及び平行な辺を有するように形成された矩形状
   のレジストマークと、走行中の走行紙のレジストマーク
   形成部を照射する光源と、走行紙の走行方向に直角及び
   平行な辺を有する矩形状の検出領域を有し、走行紙から
   の反射光を受光して電気信号を発生する光電変換手段と
   、この光電変換手段からの電気信号により、前記レジス
   トマークの横方向のずれ量及び各レジストマーク間のピ
   ッチを検出する検出回路とを有する走行紙の位置検出装
   置。