JPS63279273A - 画像形成装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、画像形成装置に間し、特に複数の感光体を有
するデジタルカラーｍ像形成装置に関するものである。

（従来技術） 複数の感光体を用いてカラー画像を形成する画像形成装
置にお°いて、転写紙送り方向（縦レジスト）の位置ず
れの要因としては、各感光体取付位置と周速、感光体に
対する露光位置、転写ベルトの線速等があり、各々を部
品精度、組付精度で保証する構成としていたが、部品コ
スト、組立コスト高となり、また、各要因の経時変化、
部品交換によるばらつきのために再調整が必要となる。

これを解決する方法として、各転写位置の前に設けたセ
ンサにより転写紙を検知して、各色の書き込みタイミン
グを得る方法（特開昭５９−１５５８７０）も提案され
ているが、この場合センサの取付位置のばらつき、各セ
ンサの検知位置のばらつきがあるために、カラー画像の
位置ずれ限度（０，１５ｍ程度）を保証するのは困難で
あった。

また、転写ベルト上の各色の測定用パターンを検出して
、そのピッチを測定して位置ずれを検出するものも本件
発明と同一出願人により既に出願されているが、転写ベ
ルトの汚れ、検知センサの汚れ、検知センサの感度のば
らつき等により、測定パターンを確実に読み取ることが
出来ない場合がある。

ところで従来、検知パターンはライン１本により作像し
ていた。しかし各色でのプロセス条件のバラツキ（トナ
ー濃度、帯電電位、光量、感光体感度など）が経時的変
化により生じ、線巾が各色で異なる事が生じる。線巾の
太まりは両側に太まるため、従来のようにラインの先端
で検知すると誤差が生じる。

（目的） 本発明は、この様な背景に基づいてなされたものであり
、搬送ベルトにより送られてくる転写紙上に複数の色画
像を重ね合わせることによって、１つのカラー画像を得
るカラー画像形成装置において、簡単な構成で各色の転
写紙搬送方向の色ずれの低減を計ることが出来るデジタ
ルカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

（構成） そのために本発明は転写ベルト上に各色毎に測定用パタ
ーン画像を形成するためのパターン用画像信号発生手段
と、各色パターン像の通過を検知する単一の検知手段と
、検知手段による検知タイミングカウント手段と、該検
知タイミングカウント手段によるカウント値を設定値と
比較し、必要に応じてずれ量を演算する比較演算手段と
、演算手段からの出力値に応じて設定変更可能な各色盲
き出しタイミング信号発生手段を設け、且つ検知パター
ンの作像プロセス条件によるパターンの太まりによる検
出誤差を最小とするように、各色において検知パターン
のライン巾の中央を検知する回路を設けることにより、
線巾の影響を無くすことを特徴とする。

以下、本発明の構成及び作用を図に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。

まず、第１図は本発明が適用されるデジタルカラー画像
形成装置の概略図である。

第１図において画像記録装置の一例としてカラー複写機
を示す、複写機は、原稿読み取りのためのスキャナ一部
ｌと、スキャナ一部ｌよりデジタル信号として出力され
る画像信号を電気的に処理する画像処理部２と、画像処
理部２よりの各色の画像記録情報に基づいて画像を複写
紙上に形成するプリンタ部３とを有する。スキャナ一部
１は、原稿載置台４の上の原稿を走査照明するランプ５
、例えば蛍光灯を有する。蛍光灯５により照明されたと
きの原稿からの反射光は、ミラー６．７．８により反射
されて結像レンズ９に入射される。結像レンズ９により
、画像光はグイクロイックプリズム１０に結像され、例
えばレッドＲ，グリーンＧ、ブルーＢの３種類の波長の
光に分光され、各波長光ごとに受光器１１、例えばレッ
ド用ＣＣＤ１１Ｒ，グリーン用ＣＣＤＩＩＧ、ブルー用
ＣＣＤ１　ＩＢに入射される。各ＣＣＤＩＩＲ，ＩＩＧ
。

１１Ｂは、入射した光をデジタル信号に変換して出力し
、その出力は画像処理部２において必要な処理を施して
、各色の記録色情報、例えばブラック（以下Ｂｋと略称
）、イエロー（Ｙと略称）。

マゼンタ（Ｍと略称）、シアン（Ｃと略称）の各色の記
録形成用の信号に変換される。

第１図にはＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの４色を形成する例を示す
が、３色だけでカラー画像を形成することもできる。そ
の場合は第１図の例に対し記録装置を１組減らすことも
できる。

画像処理部２よりの信号は、プリンタ部３に入力され、
それぞれの色のレーザ光出射装置１２８に、１．２Ｃ，
１２Ｍ、１２Ｙに送られる。

プリンタ部には、図の例では４組の記録装置１３Ｙ、１
３Ｍ、１３Ｇ、１３Ｂｋが並んで配置されている。各記
録装置１３はそれぞれ同じ構成部材よりなっているので
、説明を間車化するためＣ用の記録装置について説明し
、他の色については省略する。尚、各色剤について、同
じ部分には同じ符号を付し、各色の構成の区別をつける
ために、符号に各色を示す添字を付す。

記録装置１３Ｇはレーザ光出射装置１２Ｇの外、に感光
体１４Ｃ１例えば感光体ドラムを有する。

感光体１４Ｃには、帯電チャージャ１５Ｃ，レーザ光出
射装置１２Ｃによる露光装置、現像装置１６Ｇ、転写チ
ャージャ１７Ｃ等が公知の複写装置と同様に付設されて
いる。

帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１
４Ｃは、レーザ光出射装置１２Ｇによる露光により、シ
アン光像の潜像を形成し、現像装置１６Ｇにより現像し
て顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部１９、例
えば２つの給紙カセットの何れかから供給される複写紙
は、レジストローラ２０により先端を揃えられタイミン
グを合わせて転写ベルト２１に送られる。転写ベルト２
１により搬送される複写紙は、それぞれ、顕像を形成さ
れた感光体１４８に、１４Ｇ、１４Ｍ、１４Ｙに順次送
られ、転写チャージャ１７の作用下で顕像を転写される
。転写された複写紙は、定着ローラ２２により定着され
、排紙ローラ２３により排紙される。

複写紙は、転写ベルト２１に静電吸着されることにより
、転写ベルトの速度で精度よく搬送されることが出来る
。

第２図は転写ベルト部の正面図である。転写ベルト２１
はベルト駆動ローラ２４と従動ローラ２５とに支持され
、入方向に移動して転写紙を搬送する。また、クリーニ
ングユニット２６によりベルトに付着しているトナーを
除去する。感光体１４に対してベルト移動方向下流側に
パターン像検知手段として反射型センサ２７を設けてい
る。

第３図は実施例に係るシステムブロック図である。

システムコントローラ３０は、スキャナ１、画像処理部
２、プリンタ３の各モジュールを制御する。その制御内
容としては、操作パネル３１の表示制御、及びキー人力
処理、操作パネル３１にて設定されたモードに従うて、
スキャナ１、プリンタ３へのスタート信号、変倍率指定
信号の送出、画像処理部２への画像処理モード指定信号
（色変換、マスキング、トリミング、ミラーリング等）
の送出、各モジュールからの異常信号、動作状態スティ
タス信号（Ｗａｌ　Ｌ　Ｒｅａｄｙ＋　Ｂ　ｕｓｙ＊　
Ｓ　ｔｏｐ等）による、システム全体のコントロール等
を行う。

スキャナ１は、システムコントローラ３０からのスター
ト信号により指定された変倍率に合った走査速度で原稿
を走査し、原稿像をＣＯＤ等の読み取り素子で読み取り
、Ｒ，Ｇ、Ｂ各５ｂｔｔの画像データとして、画像処理
部２からの５−ＬＳＹＮＣ＜水平同期信号）　、Ｓ−３
ＴＲＯＢＢ　（画像クロック）、及びＦＧＡＴＥ　（垂
直同期信号）に同期して、画像処理部２へ送る。

画像処理部２はスキャナ１から送られたＲ、　Ｇ。

Ｂ各５ｂｉｔの画像データにγ補正、ＵＣＲ（下色除去
）、色補正等の画像処理を施し、Ｙ、Ｍ、Ｃ。

Ｂｋ各３　ｂｉｔの画像データに変換し、プリンタ３へ
送る。またシステムコントローラ３０からの指令により
、変倍処理、マスキング、トリミング、色変換、ミラー
リング等の編集処理を行う。

また、Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋの画像データをプリンタ３の感
光体ドラム間隔分だけずらして出力するためのバッファ
メモリを有している。

プリンタ３は、画像処理部２からＰ−ＬＳＹＮＣ（水平
同期信号）　、Ｐ−３ＴＲＯＢＥ　（画像クロック）に
同期して送られたＹ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋ各３ｂｉｔの画像デ
ータに従って、レーザー光出射装置を変調し、電子写真
プロセスにより、転写紙上に複写画像を得る。

第４図に本発明の検知用パターンの一例を示す。

各記録装置で、転写紙領域外にパターン用画像信号発生
手段からの信号によって顕像化されたパターン用画像は
、各々転写ベル）２１に転写され、第４図に示す様に各
々ａ（ｍ）の間隔となって位置する。そしてパターン用
画像２８８に、Ｃ，Ｍ。

Ｙはベルトの移動に従って順次センサ２７を通過し、セ
ンサ２７によって検知される０画像間隔ａは予めそれぞ
れの記録装置に対しての露光タイミングを設定すること
により、任意に選択可能な数値である。

第１図に示すカラー複写機においては、画像処理部２か
らの各色の画像データの送出は、それぞれの色の感光体
ドラムの間隔分だけずらせる必要がある。

第５図は、そのためのバッファメモリの構成と、パター
ン用画像信号発生手段の構成を示すブロック図である。

第６図は第５図のブロック図の動作を示すタイミングチ
ャートである（■〜［相］で示す部分の波形のタイミン
グチャート）。

本実施例のカラー複写機においては、Ｂｋ、Ｃ。

Ｍ、Ｙの順に記録装置が配置されているので、Ｂｋの画
像データは画像処理部２にて処理されたものがそのまま
出力され、Ｃ，Ｍ、Ｙの画像データはＢｋの画像データ
に対して、それぞれｔ＊　ｃ　＋　　Ｔ　Ｄ　Ｍ　ＩＴ
”ｅｙだけ遅れて出力される。

第７図は画像データの遅延時間Ｌ　ＥＩＣ＋　Ｔａｘ＋
　’ｒ１１マの設定のための説明図である。

各感光体１４に対する露光位置から転写位置までの長さ
を１ｔ（ｆｉ）、感光体線速をＶｉ　　（ｍｍ／ｓｅｃ
　）　、感光体間距離をＩｌｔ　（ｆｉ）、転写ベルト
線速をＶ＝　　（ｍ／ｓｅａ　）とすると、露光から転
写までの所要時間１．は各感光体とも同じ値となりｔ＋
　−Ｉｌｌ　／ｖｉ　　（ｓｅｅ）各感光体間を移動す
る時間を１．とすると、ｔ１ｗｍ１露／Ｖ重　（ｓｅｃ
） 即ち、転写紙上で各色の画像を同一位置に形成するため
には、 ｔｉｃ■ａｘ　／ｖｔ　　（ｓｅｃ） Ｔ＊＋ｓ−２１１／　Ｖ＝　　（ｓｅｃ）Ｔｅｙ−３１
１ｔ　　／　Ｖ＝　　（ｓｅｅ）となる。

第５図に示すように、Ｃ，Ｍ、Ｙの回路構成は同一であ
るので、ＢｋとＣについて説明する。スキャナ１から送
られる垂直同期信号ＦＧＡＴＨの立ち上がりを立ち上が
り検出回路４０にて検出する。Ｂｋ、Ｃ，Ｍ、Ｙの各入
力と、ＦＧＡＴＥは同時に入力されるから、立ち上がり
検出回路４０の出力はＢｋの画像書き込み開始を表す信
号である。立ち上がり検出回路４０の出力はＢｋのパタ
ーン信号発生手段４１に入力されて、検知用パターンを
出力する。すなわちＢｋの場合は、画像の先端とパター
ン位置はベルト２１の移動方向に対して同一となる（第
４図）。

立ち上がり検出回路４０の出力はＯＲゲートを介してア
ドレスカウンタ：Ｃ４２ａのリセット端子に入力されて
おり、アドレスカウンタ：Ｃ４２ａをリセットする。ア
ドレスカウンタ４２ａのカウント値に従ってＣの入力画
像データはバッファメモリ：Ｃ４３ａに格納される。

一方、アドレスカウンタ４２ａの出力は比較器：Ｃ４４
ａにより、アドレス設定器：Ｃ４５ａの設定値と比較さ
れ、アドレスカウンタ４２ａの出力がアドレス設定器４
５ａの設定値と一致すると、比較器４４ａは一致信号を
出力する。この一致信号はバッファメモリ４３ａのリセ
ット端子にＯＲゲートを介して入力されており、アドレ
スカウンタ４２ａの出力を＃０“にリセットじて再びバ
ッファメモリ４３ａを０番地をアクセスする。バッファ
メモリ４３ａは既に格納されている画像データを読み出
した後、同じ番地に新たに入力された画像データを書き
込む。

ここで、アドレス設定器４５ａの設定値をＢｋとＣのド
ラム間隔（ｊ　＊ｃ）に設定しておけば、転写紙上でＢ
ｋとＣの画像を位置合わせして作像することが出来る。

比較器：　Ｃ４，４ａの一致信号は遅延装置：Ｃ４６ａ
にも入力されて、遅延袋ｙ１４６ａをトリガし、比較器
４４ａの一致信号から一定時間後にパターン信号発生手
段：Ｃ４７ａにより検知用パターンを出力する。

比較器：Ｃ４４ａの一敗信号はＣの画像先端と同時に出
力されるから、Ｃの検知用パターンは画像先端から遅延
装置：Ｃ４６ａによる遅延時間（ｔ　＃ｃ）分だけ遅れ
て出力される。

ここで遅延装置：Ｃ４６ａの遅延時間をベルトがａ（ｌ
ｌａ）移動するのに要する時間に設定しておけば、第４
図に示すように画像先端からａ（ｍ）遅れてＣの検知用
パターンを作成出来る。

ＭとＹについても同様であり、 アドレス設定器：Ｍ４５ｂの設定値−ｔ！Ｈｌアドレス
設定器：Ｙ４５ｃの設定値−ｔ□遅延装置：Ｍ４６ｂの
設定時間−ｔｒｘ−２ａ／Ｖｇ遅延装置：Ｙ４６ｃの設
定時間−ｔ□−３ａ　／　ｖ　ｔとすれば、画像先端を
各色で一致させることが出来、同時に検知用パターンを
第４図に示す様にａ（ｕ）ピッチで出力することが出来
る。

ここで、各感光体位置のばらつき、感光体に対する露光
位置のばらつき、感光体及び転写ベルトの線速のばらつ
きにより、Ｂｋ、Ｃ，Ｍ、Ｙの各画像位置が転写紙上で
ずれた場合、検知用パターンもそれに対応してずれるこ
とになり、この検知用パターンの間隔を測定すれば画像
の位置ずれ量を検出できる。

第８図は本発明によるパターン検出回路の一実施例であ
る０反射型センサ２７のフォトトランジスタｐｈの出力
電流は抵抗Ｒ寓により電圧に変換され〔第１０図（ａ）
に示す０部分の波形〕、コンデンサＣ２によりＤＣ分が
カットされてＡＣ分だけが取り出される〔第工Ｏ回出）
に示す０部分の波形〕。

この信号はボルテージフォロワＡＭＰ　１を介して反転
増幅器ＡＭＰ２の入力となり、適当な電圧レベルに増幅
される〔第１０図（０）に示す０部分の波形）、ＡＭＰ
２の出力はコンパレータＣＯＭＰ　１により抵抗Ｒ８と
Ｒ９で決まるしきい値電圧’ｖ’ｒｓと比較され、矩形
波出力を得る〔第１０図（ｄ）に示す０部分の波形〕、
この矩形波出力のピッチを測定すれば転写ベル）２１に
転写された検知パターンの間隔を知ることが出来る。

第９図はパターン間隔測定回路の一実施例である。第１
１図にタイミングチャートを示す。

パターン間隔の測定を開始する前にＣＰＵ６０からＣＬ
ＥＡＲ信号を出してカウンタＣＮＴｌ〜ＣＮＴ４をクリ
アしておく、検出回路の出力はカウンタＣＮＴ１のクロ
ック端子に入力されており、ＣＮＴｌの出力Ａ、Ｂは第
１１図に示す信号を出力する。

ＣＮ　’！’　１のＡ出力と、Ｂ出力を反転した信号の
ＡＮＤを取ることにより（ＡＮＤＩ）　、ＢｋとＣとの
パターン間隔を表す信号を得ることが出来る。

またＡ出力とＢ出力の排他的論理和を取ることにより（
ＥＯＲＩ）　、ＢｋとＭのパターン間隔を表す信号を得
ることが出来る。さらにＡ出力とＢ出力のＯＲを取るこ
とにより（ＯＲＩ）　、ＢｋとＹのパターン間隔を表す
信号を得る。

ＢｋとＣ，Ｂｋ＆Ｍ、ＢｋとＹのパターン間隔を表す信
号はそれぞれカウンタＣＮ　Ｔ　２　、　　ＣＮ　Ｔ３
、ＣＮＴ４のイネーブル入力に接続されており、カウン
タＣＮＴ２．ＣＮＴ３．ＣＮＴ４はイネーブル入力が＃
Ｈ′の間の基準クロックをカウントして、Ｂｋとｃ、Ｂ
ｋとＭ、ＢｋとＹのパターン間隔に比例した２値データ
を出力する。

ＣＮＴ２．ＣＮＴ３．ＣＮＴ４のカウント動作が終了す
ると、ＣＰＵ６０の５ＥＬＯ，５ＥＬＩ出力により、デ
ータセレクタ６１をコントロールして順次ＣＮＴ２．Ｃ
ＮＴ３．ＣＮＴ４の２値データをＣＰＵ６０に取り込む
、第１２図に上記動作のフローチャートを示す。

ＣＰＵ６０では取り込んだカウンタの出力値を基準値と
比較し、基準値と測定値の差を演算して、差を補正する
ための補正信号Ｃ，Ｍ、　Ｙを出力する。この補正信号
を第５図に示すアドレス設定器：Ｃ，Ｍ、Ｙ４５に送り
、Ｂｋに対する画像の書き出しタイミングを変えること
により、各色の画像の位置合わせを実現できる。

いま基準クロックの周波数をＦ（Ｈｚ）とすると、Ｂｋ
を基準としてＣ，Ｍ、Ｙのパターン間隔Ｌｃ、Ｌイ＋Ｌ
Ｖは Ｌｃ　＝　（Ｋｃ　／Ｆ）　Ｋｖ宜（ｔｌ）ＬＨ−（Ｋ
Ｍ　／ｐ’）　Ｋｖ２　　（ｍｌ）Ｌｖ　＝　（Ｋｖ−
／Ｆ）ｘＶｌ　（ｎ）（但し、Ｋｃ　ｌ　　ＫＮ　＊　
　Ｋ”ｆは測定されたクロック数）となる、従って各パ
ターン間隔の設定値とのずれＤｃ　、Ｄｓ　、Ｄｖは Ｄｃ＝Ｌｃ−ａ（鰭） ＤＨ−Ｌｍ　−２ａ　（ｍ） Ｄｒ　−Ｌｖ　−３ａ　　（ｍ） となる。

補正信号Ｈｃ　、ＨＭ、ＨｖはＤｃ、Ｄ、、、Ｄｙにベ
ルト上のずれ量をメモリアドレスに換算するための計数
をかけて Ｈｃ＝ＣＸＤｃ Ｈや−ＣＸＤに ＨＹ−ＣＸＤＶ となる、上記計算経過を第１２回出）に示す。

本発明においては各色の画像先端を基準として検知用パ
ターンをａ（１ｍ）の間隔で、Ｂｋ、Ｃ。

Ｍ、Ｙの順に作成するようにした。　ａ　（ｍ）という
のはベルトの速度が設計値どおりのときにａ＜ｕ）にな
るということであって、部品ばらつき等により、ベルト
の速度が設計値とずれた場合にはパターン間隔ａ　Ｉ　
　（■）は ａ　’　””　（Ｖｘ　’　／　Ｖｘ　）　Ｘ　ａｖ２
　；ベルト速度の設計値 Ｖｇ’：ベルト速度の実際のイｌ となる。

しかしながら検知センサで検出する時間ｔはｔ　”！　
’　／　Ｖｚ　　’　−ａ／　ｖ茸となり、実際のベル
ト速度とは無関係に正確にパターン間隔を測定すること
が出来る。

ところで検知パターンは各種条件で線巾が変化してしま
うことがあるが、この検出誤差を少なくするためには中
央を検知すれば良い。

第１３図は各ラインパターンの中央を検知するための説
明波形図であり、各ラインパターンの中央は次の演算式
により算出される。

Ｔｏｅ−ｔｃ−ｔ　’　ｂ／２＋ｔ　’　ｃ／２ＴＯＭ
＝ｔｍ−ｔ　’　ｂｋ／２＋ｔ　’ｒｎ／２ＴＯＹ−ｔ
　ｃ−ｔ　’　ｂｋ／、！＋ｔ　’　ｙ／２上記演算は
第９図においてカウンタＣＮＴ５を付加することによっ
てなされる。

（効果） 本発明は以上述べた遺りであり、搬送ベルトの汚れ、セ
ンサの汚れ、感度のばらつき等の影響を受けず、精度良
く色ずれを測定することにより、これを補償することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるデジタルカラー画像形成装
置の概略図、第２図は転写ベルト部の正面図、第３図は
本発明の一実施例に係るシステムブロック図、第４図は
同、検知用パターンの一例を示す図、第５図は同、画像
データの送出制御ブロック図、第６図はその各部のタイ
ミングチャート、第７図は画像データの遅延時間設定の
ための説明図、第８図は、本発明に係るパターン検出回
路の一実施例を示す図、第９図は同、パターン間隔測定
回路の一実施例を示す図、第１０図（ａ）、　（ｂ）。 （Ｃ）、　（ｄ）は第８回答部の波形図、第１１図は第
９図におけるタイミングチャート、第１２図は本発明に
係る制御フローチャート、第１３図は各ラインパターン
の中央を検知するための説明波形図である。 ２１・・・転写ベルト、２７・・・検知手段、２８・・
・測定用パターン、４１．４７・・・パターン用画像信
号発生手段、ＣＮＴ１．２，３．４・・・検知タイミン
グカウント手段、６０・・・比較演算手段。 （、）　　　　　コ　　　　＼ ｍ　　　Ｉ Ｃσノ シ　ＣＭＹ　　　　第ｔｏ図 第７２図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体と、該感光体表面に一様帯電するチャージャと、
   記録情報に応じた画像光を感光体に投射する露光手段と
   、感光体の静電潜像を現像する現像手段と、転写紙に感
   光体の顕像を転写する転写手段とを有する記録装置を複
   数個配置し、転写ベルトにより転写紙を各記録装置に順
   次搬送して画像を重ね転写する画像記録装置において、
   転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像を形成する
   ためのパターン用画像信号発生手段と、各色パターン像
   の通過を検知する単一の検知手段と、検知手段による検
   知タイミングカウント手段と、該検知タイミングカウン
   ト手段によるカウント値を設定値と比較し、必要に応じ
   てずれ量を演算する比較演算手段と、演算手段からの出
   力値に応じて設定変更可能な各色書き出しタイミング信
   号発生手段を設け、且つ検知パターンの作像プロセス条
   件によるパターンの太まりによる検出誤差を最小とする
   ように、各色において検知パターンのライン巾の中央を
   検知する回路を設けることにより、線巾の影響を無くす
   ことを特徴とする画像形成装置。