JPS63286864A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPS63286864A
JPS63286864A JP62120270A JP12027087A JPS63286864A JP S63286864 A JPS63286864 A JP S63286864A JP 62120270 A JP62120270 A JP 62120270A JP 12027087 A JP12027087 A JP 12027087A JP S63286864 A JPS63286864 A JP S63286864A
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Mitsuo Hasebe
光雄 長谷部
Akio Katsumata
勝俣 秋生
Itaru Matsuda
松田 格
Kotaro Yonenaga
晃太郎 米永
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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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、画像記録装置に関し、特に複数の感光体を有
するカラー画像記録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記録装
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。
(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
るカラー画像記録装置において、間車な構成で各色の転
写紙搬送方向の色ずれの低減を計ることが出来るカラー
画像記録装置を提供することを特徴とする 特に搬送ベルトの汚れ、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を目
的とする。
(構成) そのために本発明は転写ベルト上に測定用パターン画像
を形成するためのバクーン用画像信号発生手段と、前記
測定用パターン画像の位置を検知する検知手段と、その
検知手段からの信号に基づいて画像あ巾方向のずれ量を
演算する演算手段と、その演算手段からの信号に基づい
て主走査書き出しタイミングクロック及び書き込みクロ
ックの少なくとも一方を補正する信号発生手段を持つこ
とを特徴とするものである。
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
記録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
1と、スキャナ一部1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
、画像光はダ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1)、例えばレッ
ド用CCD1)R,グリーン用CGDIIG、ブルー用
CCDI IBに入射される。各CGDIIR,IIG
1)B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、12G、1
2M、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、13C,138kが並んで配置されている。各記
録装5!13はそれぞれ同じ構成部材よりなっているの
で、説明を簡単化するため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、各急用について、
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12Cの外に感光体
14C1例えば感光体ドラムを存する。
感光体14Cには、帯電チャージャ15C,レーザ光出
射装置12Cによる露光位置、現像装置16C1転写チ
ヤージヤ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
4Gは、レーザ光出射装置12Cによる露光により、シ
アン光像の潜像を形成し、現像装置 16 G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21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、14C,14M、14Yに順
次送られ、転写チャージャ170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って、
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(Wait、Ready+ Busy、5to
p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8bit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
TROBE (W像りロック)、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lから送られたR、 G。
B各8bitの画像データにγ補正、OCR(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−3TPOBE (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、転写紙類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
、各々転写ベルト21に転写され、第4図に示す様に各
々a(mm)の間隔で位置する横線と、各々の色の横線
からb(1)m)の位置にある斜線の21)類ある。
画像間隔a及びb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(■〜0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、YOWI像データはBkの画像デー
タに対して、それぞれtuc、TDM+ T’ovだけ
遅れて出力される。
第7図は画像データの遅延時間toc+T工、TDV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al(n)、感光体線速をv、(m/sec ) 、
感光体間距離を1)  (m)、転写ベルト線速をv、
  (am/sec )とすると、露光から転写までの
所要時間t1は各感光体とも同じ値となりtI−1t 
/v+  (sec) 各感光体間を移動する時間をt8とすると、tt  =
lt  /Vz  (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、 t oc−It t / vt  (see)TDN−
27!z / v z  (sec)Tov= 31)
 z / V t  (sec)となる。
第5図に示すように、C,M、Yの回raIn成は同一
であるので、BkとCについて説明する。スキャナlか
ら送られる垂直同期信号FGATE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、横線パター
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は一敗信号を
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#O“にリセットして再びバ
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 nc)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:C44aの一致信号は遅延装置:C46aにも
入力されて、遅延装置46a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:C
47aにより横線パターンを出力する。
比較器:C44aの一致信号は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 pc)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
(1m)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がら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−tD、4アドレス
設定器:Y45cの設定値−tav遅延装置:M46b
の設定時間−tニー2a/v。
遅延装置:Y46cの設定時間−tP v−3a / 
v z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(鶴)
ピッチで出力することが出来る。
更に第5図の遅延装置:C46aは遅延時間(t p 
c 2)分だけ遅れてもう一度出力するようになってい
る。この信号はもう一つのパターン信号発生手段:C4
7aから斜線パターンを出力する(第4図)、Bkの場
合も立ち上がり検出回路40の出力は直接パターン信号
発生手段:Bk41aに入力されると同時に遅延装置:
Bk46dにも入力されて遅延時間(tpBk)だけ遅
れて出力される。
ここで遅延時間tpBk、tpc2をベルトがb(m)
移動する時間に設定しておけば第4図に示すように画像
先端に黒の横線が一致し、a (鶴)の間隔でC,M、
Yの横線が並び、更に黒の横線からb(m)の位置に黒
の斜線パターンが作成出来る。以下、C,M、Yの斜線
もBkの斜線からa(ms)の間隔で並んで作成出来る
各色の横線パターンと斜線パターンは全てb((fi)
の間隔で作成するので遅延装置の設定時間は以下のよう
にする。。
tpBk−tpc2−tpm2=tpy2−b/z さてこの様に横線と斜線の2種類のパターンを第4図に
示すようにベルトの奥側(R)と手前側(F)に同時に
作成し、そのパターン間隔を2つの反射型フォトセンサ
27Fと27Rでそれぞれ測定すれば種々の画像位置ず
れ量を検出できる。
実際の複写機やプリンタでは工場出荷時に各種の位置ず
れ量は最少になるように!1B整されている。
しかし稼働時は温湿度の変化で機械各部が熱膨張し、位
置ずれ量が大きくなったり部分的なむらが発生したりす
る。
第14図(a)に代表的なレーザ書き込み系を示すが、
ポリゴンモータ70、fθレンズ71゜72、ミラー7
3、同期検出ユニット74などの相対的位置精度は重要
である。尚、75はLDユニット、76は第3シリンダ
レンズ、77は第2シリンダレンズ、78は同期ミラー
である。
光学系ユニットが温度上昇し各ユニットを支えているハ
ウジングが膨張するとポリゴンミラーから結像面(感光
体面)までの光路長が長くなり、作像された像の倍率は
大きくなる〔第14図伽)〕。
同期検知も本来の光学路からずれるため書き出しタイミ
ングが変化し横レジストの変動になる。
このように変動した状態でパターン間隔を測定した結果
を第13図に示す。
説明をわかり易くするためにBkのみのパターンを示し
である。横線パターンからL pBk分遅れて斜線パタ
ーン(45度の角度がわかり易い)が作られている。奥
側(R)のセンサが斜線パターンを検出するまでの時間
(t ’pBk (R))は位置ずれしていない場合の
時間〔・t ’ pBk(R)〕より大きい、つまりこ
の場合はパターンが矢印の方向(外側)にずれているこ
とがわかる。
同じように手前側(F)のセンサの出力t’pBk (
F)とt ’ pBk (F)の比較から手前側のパタ
ーンは矢印の方向(やはり外側)にずれていることがわ
かる。つまり第13図の状態は本来の位置より大きな倍
率で作像されている訳である。
ここで基準(直t’pBk (F)、t’pBk(R)
は最適値に調整された時の値をメモリしである。
第8図は本発明によるパターン検出口路の一実施例であ
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R2により電圧に変換され〔第1θ図(a)
に示す0部分の波形〕、コンデンサC2により00分が
カットされてAC分だけが取り出される〔第10図(b
)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(C)に示
す0部分の波形)、AMP2の出力はコンパレータCO
MPIにより抵抗R8とR9で決まるしきい値電圧vT
H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
ば転写ベルト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
)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(R)と(F)の出力はそれぞれ
カウンタCNTlとCNT2のクロック端子に入力され
ており、CNTl。
2の出力は第1)図に示す信号を出力する。
CNT1.2のA出力と、B出力を反転した信号のAN
Dを取ることにより、横線と斜線のパターン間隔を表す
信号を得ることが出来る。その信号をそれぞれCN73
.4のイネーブル入力に接続すればCNT3.・4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パ
ターン間隔に比例した2値データを出力する。
CNT3.CNT4のカウント動作が終了すると、CP
U60の5ELO出力により、データセレクタ61をコ
ントロールして順次CNT3.CNT4の2値データを
CPU60辷取り込む。
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〔t“pB
k(R)とt’pBk(F)に相当する〕を基準値(t
 ’ pBk(T2)とt’pBk(F))との差を演
算して、補正信号を出力する。
第15図で主走査方向の位置ずれを補正する例を示す、
ポリゴンによって走査されるレーザビームは同期検知セ
ンサーから同期信号を出力させる。
この信号に同期した画像クロックに従って、クロック数
n0の点でパターン発生用のパルスが出力され、横線及
び斜線のパターンを記録する。以下、図示したように画
像記録開始パルスで画像記録を開始し、再度パターン発
生用パルスで反対側にパターンを記録する。このパター
ンを現像し、転写ベルトに転写し、第4図に示した2つ
のセンサー27 (R)、27  (F)で検出し、第
13図のようにパターン間隔を演算すれば、書き出し側
パターンの位置(B)のずれと倍率Mがわかる。
(B)の位置と倍率Mを正規の値にするには、以下のよ
うに補正する。
正規の倍率M、に対して、測定されるMは第13図を使
うと、 M=Mo + (t ’ pBk (R)−t ’ p
Bk (R))+ (t ’ pBk (F)−t ’
pBk (F))となる。
Moの値は調整時の値を基準値としてメモリしておけば
Mは簡単に算出できる0MがM、と異なるということは
、レーザ光学系の倍率が温度上昇で変動していることで
あり、この状態で倍率を合わせるには画像クロックuo
  (t)をu (t)= (M(1/M)Xuo  
(t)とすれば良い。
パターン位ff(T3)の補正は同期検知パルスからの
クロック数n0を n” (us  (t)/u (t))Xn。
とすれば良い。
第9図のCPUから、画像クロックと、同期検知からパ
ターン発生パルスまでのクロック数の2つを補正する信
号が出力され、レーザ光学系駆動回路にて補正がなされ
る。
(効果) 木発吸は以上述べた通りであり、転写ベルトの汚れ、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記録装
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同各部の波形図、第1)図は第
9図におけるタイミングチャート、第12図はパターン
間隔測定回路のフローチャート、第13図はバクーン測
定結果を説明するための図、第14図(a)はレーザー
書込系の斜視図、同図(b)は同、温度による位置及び
同期検知のずれを説明するための図、第15図は主走査
方向の位置ずれ補正を説明するための図である。 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・・・演算手段。 第7図 θ   Σ    X $1)1+   で (O)     第10図 BK   CM   Y (b) BK   CM   Y 第1I図 第12図 第14区 (b) シ    N     > −こ        こ       φ手続補正書(
自発) 昭和63年 8月と 日

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (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画像
    形成装置において、転写ベルト上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、前記
    測定用パターン画像の位置を検知する検知手段と、その
    検知手段からの信号に基づいて画像の巾方向のずれ量を
    演算する演算手段と、その演算手段からの信号に基づい
    て主走査書き出しタイミングクロック及び書き込みクロ
    ックの少なくとも一方を補正する信号発生手段を持つこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. (2)前記検知手段は各パターン像の通過を検知する複
    数からなり、且つ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、ずれ量を演算する演算手段とを
    有することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
    の画像形成装置。
  3. (3)複数の画像記録装置で異なる色の顕像を作成し、
    同一の転写ベルト上に転写した複数色の測定用パターン
    を検出することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
    記載の画像形成装置。
JP62120270A 1987-05-19 1987-05-19 画像形成装置 Expired - Lifetime JP2642351B2 (ja)

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Cited By (12)

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