JP2003122082A

JP2003122082A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003122082A
Application number: JP2001311495A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kaji; 一鍜治
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-25
Also published as: US6701117B2; CN1419167A; CN1239963C; US20030068180A1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、光センサを用いて、画像形成手段
のレジストレーション補正を行う構成において、ベルト
部材の汚れや傷等により誤検知することがなく、画像ず
れ検知用パターンのみを的確に読み取ることで高精度の
補正を行い、高品質な画質を実現する画像形成装置を提
供することを可能にすることを目的としている。【解決手段】光センサ２ａ，２ｂからの信号が出力さ
れている時間を読み込む場合は、該光センサ２ａ，２ｂ
からの信号出力が一定時間Ｔだけ継続して出力された時
点で時間のカウントを開始し、該信号出力が停止した時
点でその時間のカウント値を読み込む。光センサ２ａ，
２ｂからの信号が出力されていない時間を読み込む場合
は、該光センサ２ａ，２ｂからの信号出力が停止した時
点で時間のカウントを開始し、該信号出力が一定時間Ｔ
だけ継続して出力された時点で、その時間のカウント値
を読み込むように構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式や静
電記録方式等を採用した画像形成装置に関し、特に転写
材搬送ベルトや中間転写ベルトとしてベルト部材が用い
られ、多重画像形成時の画像ずれを自動補正する機能を
備えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、像担持体である感光体ドラム
上に記録情報に応じて光変調されたレーザービーム光や
ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子により光を照射
し、電子写真プロセスによって感光体ドラム上に形成さ
れた静電潜像を現像して転写紙または中間転写ベルトに
各色のトナー画像を転写する画像形成手段を複数配置
し、転写材搬送ベルトによって転写紙を各画像形成手段
に順次搬送しながら各色のトナー画像を転写紙上におい
て多重転写したり、中間転写ベルト上において各色のト
ナー画像を多重転写した後、該中間転写ベルトに１次転
写された多色トナー画像を転写紙に一括転写する等の方
法によってカラー画像を形成し得る画像形成装置が提案
されている。

【０００３】この種の画像形成装置において、各感光体
ドラム間の機械的取り付け誤差及び各レーザービーム光
の光路長誤差、光路変化、ＬＥＤの環境温度による反り
等の理由により各感光体ドラム上で形成された各カラー
画像のレジストレーションが最終的に多重転写される転
写材上で合わなくなる場合がある。

【０００４】このため、図２に示すように、各感光体ド
ラムから中間転写ベルト31上に形成された画像ずれ検知
用パターン３を光センサ２ａ，２ｂで読み取り、各色に
相当する感光体ドラム上でのレジストレーションのずれ
を検知し、記録されるべき画像信号に電気的補正及びレ
ーザービーム光路中に設けられている折り返しミラーを
駆動して、光路長変化或いは光路変化の補正を行ってい
る。

【０００５】画像ずれ検知用パターン３には様々なパタ
ーンが提案されており、例えば、特開2000-98810におい
ては、転写ベルトの移動方向であるプロセス方向と所定
角度を有して配置された第一線分及びこれとプロセス方
向に直交する仮想線を挟んで対称に配置された第二の線
分からなるパターンが提案されている。

【０００６】図２は光センサ２ａ，２ｂが中間転写ベル
ト31上の画像ずれ検知用パターン３を検知する様子を示
したものであり、画像ずれ検知用パターン３をＬＥＤ４
ａとフォトトランジスタ４ｂ等の発光素子、受光素子か
らなる光センサ２ａ，２ｂで読み取る。この光センサ２
ａ，２ｂは、プロセス方向と直交する方向に所定の距離
をおいて２組み配置されており、画像ずれ検知用パター
ン３もこの光センサ２ａ，２ｂ上を通過するように形成
される。

【０００７】尚、中間転写ベルト31には光センサ２ａ，
２ｂ内の発光素子となるＬＥＤ４ａが照射する光（例え
ば赤外光）の反射率が画像ずれ検知用パターン３の反射
率に比べて大きい材質のものを使用しており、この反射
率の違いにより画像ずれ検知用パターン３のパターン検
知を可能としている。

【０００８】図３はＬＥＤ４ａから照射された光が画像
ずれ検知用パターン３若しくは中間転写ベルト31に反射
し、その反射光を受光素子となるフォトトランジスタ４
ｂが受光した際の出力信号を電気信号に変換する受光回
路17を示す。

【０００９】図２及び図３において、光センサ２ａ，２
ｂにより中間転写ベルト31の部位を検知すると反射光量
が大きいためフォトトランジスタ４ｂには光電流が多く
流れて、抵抗器５で電流／電圧変換され、抵抗器６，
７，８とオペアンプ９で増幅される。

【００１０】一方、光センサ２ａ，２ｂにより画像ずれ
検知用パターン３を検知すると反射光量が小さいためフ
ォトトランジスタ４ｂには中間転写ベルト31の部位に比
べて少ない光電流が流れ、同様に抵抗器５で電流／電圧
変換され、抵抗器６，７，８とオペアンプ９で増幅され
る。

【００１１】中間転写ベルト31の部位→画像ずれ検知用
パターン３→中間転写ベルト31の部位の順番で受光回路
17が反射光を検知した様子を図４に示す。図４におい
て、光センサ２ａ，２ｂにより中間転写ベルト31を検知
した転写ベルト検知レベルＶａと、画像ずれ検知用パタ
ーン３を検知したパターン検知レベルＶｂとの中間に閾
値レベルＶｔを設定する。

【００１２】この閾値レベルＶｔは図３に示す可変抵抗
器18により設定され、フォトトランジスタ４ｂを流れる
光電流が、電流／電圧変換されてオペアンプ９から出力
された電圧値と、可変抵抗器18により設定された閾値レ
ベルＶｔの電圧値とをコンパレータ19により比較するこ
とで、図４に示すパターン検知出力28を作り出すことが
出来る。

【００１３】そして、順次送られてくるパターン検知出
力28を読み取り、画像ずれ検知用パターン３の幅や間隔
等からレジストレーションのずれを検知し、記録される
べき画像信号に電気的補正を行い、更にはレーザービー
ム光路中に設けられている折り返しミラーを駆動して光
路長変化或いは光路変化の補正を行うようになってい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例において、中間転写ベルト31上に予期せぬ汚れや
傷等が生じると、この部分は反射率が低下し、光センサ
２ａ，２ｂのフォトトランジスタ４ｂに反射光が受光さ
れない場合がある。

【００１５】その場合、中間転写ベルト31上の汚れや傷
が画像ずれ検知用パターン３として認識されてしまい、
画像ずれ検知用パターン３の正確な幅や間隔を読み取る
ことが出来ず、レジストレーションのずれを正確に補正
出来ないという問題があった。

【００１６】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、光センサを用いて、画像形成
手段のレジストレーション補正を行う構成において、ベ
ルト部材の汚れや傷等により誤検知することがなく、画
像ずれ検知用パターンのみを的確に読み取ることで高精
度の補正を行い、高品質な画質を実現する画像形成装置
を提供せんとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る画像形成装置は、画像を形成する複数の
画像形成手段と、前記複数の画像形成手段によって形成
される各々の画像のずれを補正するための画像ずれ検知
用パターンを形成するパターン形成手段と、前記画像形
成手段に近接して張架され、回転駆動されるベルト部材
と、発光素子と受光素子とを有し、該発光素子から発光
された光が前記ベルト部材に反射して前記受光素子によ
り受光された反射光量が一定値以上の場合に信号を出力
するように構成される光センサと、前記ベルト部材に対
向して前記各画像形成手段により前記ベルト部材上に形
成された画像ずれ検知用パターンを前記光センサで読み
取り、該画像ずれ検知用パターンを検知するパターン検
知手段と、前記パターン検知手段の検知結果に基づいて
前記各画像形成手段のレジストレーションを補正するレ
ジストレーション補正手段とを有し、前記パターン検知
手段において前記光センサからの信号が出力されている
時間を読み取る場合は、前記光センサからの信号出力が
一定時間だけ継続して出力された時点で時間のカウント
を開始し、該信号出力が停止した時点でその時間のカウ
ント値を読み取り、また、前記光センサからの信号が出
力されていない時間を読み取る場合は、前記光センサか
らの信号出力が停止した時点で時間のカウントを開始
し、該信号出力が一定時間だけ継続して出力された時点
でその時間のカウント値を読み取ることを特徴とする。

【００１８】本発明は、上述の如く構成したので、パタ
ーン検知手段において光センサからの信号が出力されて
いる時間を読み取る場合は、光センサからの信号出力が
一定時間だけ継続して出力された時点で時間のカウント
を開始し、該信号出力が停止した時点でその時間のカウ
ント値を読み取り、また、光センサからの信号が出力さ
れていない時間を読み取る場合は、光センサからの信号
出力が停止した時点で時間のカウントを開始し、該信号
出力が一定時間だけ継続して出力された時点でその時間
のカウント値を読み取ることで、信号出力が一定時間だ
け継続する画像ずれ検知用パターンと、信号出力が一定
時間継続しないベルト部材の汚れや傷等とを判別するこ
とが容易に出来、誤検知することがなく、画像ずれ検知
用パターンのみを的確に読み取ることで高精度の補正を
行い、高品質な画質を実現することが出来る。

【００１９】また、前記レジストレーション補正手段に
より前記各画像形成手段のレジストレーション補正を行
う前に、前記パターン検知手段により前記ベルト部材の
傷や汚れを検知するための傷や汚れの検知動作を行い、
該パターン検知手段により検知された傷や汚れの幅に応
じて、前記パターン検知手段の読み取りに関する前記一
定時間を制御することで、予めベルト部材の傷や汚れを
検知してパターン検知手段の読み取りに関する一定時間
を各ベルト部材の状態に応じて設定することが出来る。

【００２０】また、前記ベルト部材が、前記画像形成手
段により画像が形成される転写材を搬送する転写材搬送
ベルトや、前記画像形成手段により画像が形成される中
間転写ベルトであれば好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る画像形成装
置の一例として複数の画像形成手段を並列に配置したタ
ンデム型のカラー画像出力装置に適用した場合の一実施
形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る画像形成
装置の構成を示す断面説明図、図２は光センサによりベ
ルト部材上の画像ずれ検知用パターンを読み取る様子を
示す模式説明図、図３は光センサの出力を受ける受光回
路の構成を示す図、図４は画像ずれ検知用パターンを読
み取ったときの光センサの出力及び受光回路のパターン
検知出力を示す図である。

【００２２】図５はベルト部材に形成された画像ずれ検
知用パターンの一例を示す図、図６及び図７は画像ずれ
検知用パターンのデータ格納時のタイミングチャート、
図８はレジストレーション補正動作を説明するフローチ
ャート、図９は制御系の構成を示すブロック図、図10は
パターン幅、位置格納部の構成を示す図である。

【００２３】図１において、画像形成装置１は電子写真
方式で、複数の画像形成手段を並列に配置した所謂、タ
ンデム型のカラー画像出力装置として構成されている。

【００２４】図１に示すカラー画像形成装置１は、画像
読取部１ａと画像出力部１ｂからなり、該画像読取部１
ａはプラテンガラス１ｃ上に載置されるか若しくは図示
しない自動原稿送り装置により搬送される原稿の原稿画
像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部
１ｂに送る。

【００２５】画像出力部１ｂは大別して、画像形成手段
であってそれ等の構成が同一である４つのステーション
ａ，ｂ，ｃ，ｄが並設された画像形成部10、給送カセッ
ト21ａ，21ｂ及び手差しトレイ27に収容された転写材Ｐ
を給送する給送ユニット20、ステーションａ，ｂ，ｃ，
ｄにおいてベルト部材であって中間転写体からなる中間
転写ベルト31に１次転写されたトナー画像を転写材Ｐに
二次転写する中間転写ユニット30、転写材Ｐに二次転写
されたトナー画像を定着する定着ユニット40、中間転写
ベルト31上の残留トナーをクリーニングするクリーニン
グユニット50及びこれ等の各ユニットを総合的に制御す
る制御ユニット60等を有して構成される。

【００２６】画像形成部10では、像担持体としての感光
体ドラム11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄがその中心で軸支さ
れ、図１の矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム11
ａ〜11ｄの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電
器12ａ，12ｂ，12ｃ，12ｄ、光学系13ａ，13ｂ，13ｃ，
13ｄ、折り返しミラー16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄ、現像装
置14ａ，14ｂ，14ｃ，14ｄが配置されている。

【００２７】先ず、一次帯電器12ａ〜12ｄにより感光体
ドラム11ａ〜11ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与えた
後、光学系13ａ〜13ｄにより、記録画像信号に応じて変
調した例えばレーザービーム等の光線を感光体ドラム11
ａ〜11ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像
を形成する。

【００２８】更に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラ
ックの４色の現像剤（以下、これを「トナー」と呼ぶ）
を夫々収納した現像装置14ａ〜14ｄによって各色のトナ
ーを供給して上記静電潜像を顕像化する。

【００２９】顕像化された可視画像を中間転写体となる
中間転写ベルト31に転写する１次転写領域Ｔａ，Ｔｂ，
Ｔｃ，Ｔｄの下流側では、クリーニング装置15ａ，15
ｂ，15ｃ，15ｄにより転写材Ｐに転写されずに感光体ド
ラム11ａ〜11ｄ上に残された残留トナーを掻き落として
各感光体ドラム11ａ〜11ｄ表面の清掃を行う。以上に示
した画像形成プロセスにより各色トナーによる画像形成
が順次行われる。

【００３０】給送ユニット20は、転写材Ｐを収納するた
めの給送カセット21ａ，21ｂ及び手差しトレイ27、該給
送カセット21ａ，21ｂ若しくは手差しトレイ27から転写
材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ22
ａ，22ｂ，26、各ピックアップローラ22ａ，22ｂ，26か
ら送り出された転写材Ｐをレジストローラ対25まで搬送
するための給送ローラ対23及び給送ガイド24、そして、
画像形成部10の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐ
を２次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ対
25を有して構成される。

【００３１】次に中間転写ユニット30の構成について詳
細に説明する。ベルト部材となる中間転写ベルト31は、
例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶ
ｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）等により構成され、中間
転写ベルト31に回転駆動力を伝達する駆動ローラ32、図
示しないバネ等の付勢によって中間転写ベルト31に適度
な張力を与えるテンションローラ33、中間転写ベルト31
を挟んで２次転写領域Ｔｅに対向する従動ローラ34に巻
回して張架される。

【００３２】中間転写ベルト31は、駆動ローラ32とテン
ションローラ33との間に１次転写平面Ａが形成される。

【００３３】駆動ローラ32は金属ローラの表面に数mm厚
のゴム（例えば、ウレタンゴムやクロロプレンゴム）を
コーティングして中間転写ベルト31とのスリップを防い
でいる。また、駆動ローラ32は図示しないパルスモータ
によって回転駆動される。

【００３４】各感光体ドラム11ａ〜11ｄと中間転写ベル
ト31が対向する１次転写領域Ｔａ〜Ｔｄで該中間転写ベ
ルト31の裏面側には１次転写用帯電器35ａ，35ｂ，35
ｃ，35ｄが配置されている。

【００３５】中間転写ベルト31を介在して従動ローラ34
に対向して２次転写ローラ36が配置されており、該中間
転写ベルト31とのニップ部によって２次転写領域Ｔｅが
形成されている。

【００３６】２次転写ローラ36はベルト部材であって中
間転写体となる中間転写ベルト31に対して適度な圧力で
加圧されている。また、中間転写ベルト31上で２次転写
領域Ｔｅよりも中間転写ベルト31の回転方向下流側には
該中間転写ベルト31上の画像形成面をクリーニングする
ためのクリーニングユニット50が設けられている。

【００３７】クリーニングユニット50は、中間転写ベル
ト31表面に当接するクリーニングブレード51及び該クリ
ーニングブレード51により掻き取られた残留トナーを収
納する廃トナーボックス52が設けられている。

【００３８】定着ユニット40は、内部にハロゲンヒータ
ー等の熱源を備えた定着ローラ41ａと、該定着ローラ41
ａに加圧される加圧ローラ41ｂ（尚、該加圧ローラ41ｂ
にも熱源を備える場合もある）、及び上記ローラ対41
ａ，41ｂのニップ部へ転写材Ｐを導くための搬送ガイド
43、定着ユニット40の熱を内部で閉じ込めるための定着
断熱カバー46，47、また、上記ローラ対41ａ，41ｂから
排出されてきた転写材Ｐを更に画像形成装置１の外部に
導き出すための内排出ローラ対44、外排出ローラ対45、
機外に排出された転写材Ｐを積載する排出トレイ48等を
有して構成される。

【００３９】制御ユニット60は、詳しくは図９に示すよ
うに、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための
ＣＰＵ（中央演算装置）61やＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ）62、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）63、モータ
ドライバ部64等を有しており、更には、詳しくは後述す
る受光回路17、パターン幅整形部29及びパターン幅、位
置格納部（レジスタ）37等を有して構成される。

【００４０】次に画像形成装置１の画像形成動作につい
て詳細に説明する。図９に示すＣＰＵ61から画像形成動
作開始信号が発せられると、選択された転写材Ｐの用紙
サイズ等により選択された給送手段から給送動作を開始
する。

【００４１】例えば、図１に示す上段の給送手段から給
送された場合について説明すると、先ず、ピックアップ
ローラ22ａにより給送カセット21ａから転写材Ｐが１枚
ずつ送り出される。そして給送ローラ対23によって転写
材Ｐが給送ガイド24の間を案内されてレジストローラ対
25まで搬送される。

【００４２】その時、レジストローラ対25は停止されて
おり、転写材Ｐ先端はレジストローラ対25のニップ部に
突き当たる。その後、画像形成部10が画像の形成を開始
するタイミングに合わせてレジストローラ対25は回転を
始める。

【００４３】レジストローラ対25の回転時期は、画像形
成部10により中間転写ベルト31上に１次転写されたトナ
ー画像と転写材Ｐとが２次転写領域Ｔｅにおいて丁度一
致するようにその回転タイミングが設定されている。

【００４４】一方、画像形成部10では、画像形成動作開
始信号が発せられると、前述した画像形成プロセスによ
り中間転写ベルト31の回転方向において最上流側にある
感光体ドラム11ｄ上に形成されたトナー画像が高電圧が
印加された１次転写用帯電器35ｄによって１次転写領域
Ｔｄにおいて中間転写ベルト31に１次転写される。

【００４５】１次転写されたトナー画像は次の１次転写
領域Ｔｃまで搬送される。そこでは各画像形成部10間を
トナー画像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行
なわれており、前のトナー画像の上にレジストを合わせ
て次のトナー画像が転写される。以下も同様の工程が繰
り返され、結局、４色のトナー画像が順次、中間転写ベ
ルト31上において１次転写される。

【００４６】その後、転写材Ｐが２次転写領域Ｔｅに進
入して中間転写ベルト31に接触すると、転写材Ｐの通過
タイミングに合わせて２次転写ローラ36に高電圧を印加
させる。

【００４７】そして、前述した画像形成プロセスにより
中間転写ベルト31上に形成された４色のトナー画像が転
写材Ｐの表面に転写される。その後、転写材Ｐは搬送ガ
イド43によって定着ローラ41ａと加圧ローラ41ｂとのニ
ップ部まで正確に案内される。

【００４８】そして、これ等のローラ対41ａ，41ｂの熱
及びニップの圧力によってトナー画像が転写材Ｐの表面
に定着される。その後、転写材Ｐは内外排出ローラ対4
4，45により搬送されて機外に排出され、排出トレイ48
上に積載される。

【００４９】次にレジストレーション補正動作につい
て、図９の制御ユニットブロック図を用いて説明する。
図９の制御ユニット60は画像出力部１ｂを制御するＣＰ
Ｕ61、制御プログラムやデータを格納するＲＯＭ63、Ｒ
ＡＭ62、各種モータ類を駆動するモータドライバ部64、
図２に示す光センサ２ａ，２ｂからの出力を受け、パタ
ーン幅整形部29で処理出来る波形に変換する受光回路1
7、該受光回路17からの出力を受けて画像ずれ検知用パ
ターン３のパターン幅を整形するパターン幅整形部29、
画像ずれ検知用パターン３のパターン幅や位置を格納す
るためのパターン幅、位置格納部（図10のレジスタＤ〜
Ｓ）37からなる。

【００５０】ＣＰＵ61からの指示でレジストレーション
補正動作が始まり、画像ずれ検知用パターン３を検知す
ると、図２に示す光センサ２ａ，２ｂ及び図３に示す受
光回路17によって電気信号に変換され、パターン幅整形
部29に入力される。

【００５１】パターン幅整形部29では、図６に示すよう
に、ＣＰＵ61が設定する一定時間Ｔ以上出力が継続した
ときのみ画像ずれ検知用パターン３であると判別し、パ
ターン幅及びパターン位置をパターン幅、位置格納部
（レジスタ）37で格納する制御を行う。このパターン幅
整形部29とパターン幅、位置格納部37の制御に関しては
詳しくは後述する。

【００５２】そして、パターン幅、位置格納部37に格納
されたデータに基づいて、各色に相当する各感光体ドラ
ム11ａ〜11ｄ上でのレジストレーションのずれをＣＰＵ
61とＲＯＭ63に格納されたテーブル等を用いて計算し、
記録されるべき画像信号に電気的補正を行なったり、モ
ータドライバ部64により各折り返しミラー16ａ〜16ｄを
制御するモータを駆動制御してレーザービーム光路中に
設けられている各折り返しミラー16ａ〜16ｄを制御し、
光路長変化或いは光路変化の補正を行っている。

【００５３】本実施形態において、画像を形成する複数
の画像形成手段となる感光体ドラム11ａ〜11ｄは、該感
光体ドラム11ａ〜11ｄによって形成される各々の画像の
ずれを補正するための画像ずれ検知用パターン３を形成
するパターン形成手段を兼ねており、該画像ずれ検知用
パターン３を検知するパターン検知手段は図２に示して
前述した従来例と同様の光センサ２ａ，２ｂを用いてい
る。

【００５４】光センサ２ａ，２ｂは、発光素子となるＬ
ＥＤ４ａと、受光素子となるフォトトランジスタ４ｂと
を有し、ＬＥＤ４ａから発光された光が画像形成手段と
なる感光体ドラム11ａ〜11ｄに近接して張架され、回転
駆動されるベルト部材となる中間転写ベルト31に反射し
てフォトトランジスタ４ｂにより受光された反射光量が
一定値以上の場合に信号を出力するように構成されてい
る。

【００５５】そして、光センサ２ａ，２ｂ、受光回路1
7、パターン幅整形部29及びパターン幅、位置格納部37
等により構成されるパターン検知手段の検知結果に基づ
いて画像形成手段となる各感光体ドラム11ａ〜11ｄのレ
ジストレーションを補正するレジストレーション補正手
段として、記録されるべき画像信号に電気的補正を行な
ったり、モータドライバ部64により各折り返しミラー16
ａ〜16ｄを制御するモータを駆動制御してレーザービー
ム光路中に設けられている各折り返しミラー16ａ〜16ｄ
を制御して光路長変化或いは光路変化の補正を行うもの
である。

【００５６】次に、本実施形態の特徴とも言うべき中間
転写ベルト31上に汚れや傷があったとしても、正確に画
像ずれ検知用パターン３のパターン幅、間隔を検知する
構成について図６及び図７のタイミングチャートを用い
て説明する。

【００５７】図２に示す光センサ２ａ，２ｂからの出力
を受け、図９に示すパターン幅整形部29で処理出来る波
形に変換する受光回路17から出力される電気信号は、中
間転写ベルト31上に傷や汚れがあった場合にも反射率が
低下するため画像ずれ検知用パターン３と同じように信
号が出力されてしまう。

【００５８】そこで、受光回路17から出力される信号を
パターン検知手段となるパターン幅整形部29で傷や汚れ
等による波形を除去するような制御を行う。例えば、図
６に示すように光センサ２ａ，２ｂからの出力が得られ
た場合、受光回路17で予め設定された閾値レベルＶｔに
達しないような出力を除去することが出来る。

【００５９】しかしながら、閾値レベルＶｔを超えてい
る出力は受光回路17では除去することが不可能である。
そこで、パターン幅整形部29において、入力された信号
が一定時間Ｔ以上継続するまで信号を出力しないように
カウンタ等を用いて制御する。

【００６０】この制御を行うことで、傷や汚れ等による
画像ずれ検知用パターン３よりも細い信号は除去するこ
とが可能となる。しかし、信号の出力が停止した場合
は、その時点で信号を停止する。それを行わないと細か
い傷や汚れがたくさんある場合には出力しっ放しになっ
てしまう可能性があるためである。これにより、画像ず
れ検知用パターン３のパターン幅とそれ以外の傷や汚れ
等による幅の波形として図６に示すようにパターン幅整
形部29からのパターン幅整形部出力信号を得ることが可
能となる。

【００６１】次に図７を用いてパターン幅、位置格納部
（レジスタ）37におけるデータ格納タイミングを説明す
る。図７に示すパターン幅整形部29で得られたパターン
幅整形部出力信号に基づきカウンタを動作させ、更には
ラッチタイミング信号を生成し、データを格納してい
く。

【００６２】例えば、図５に示すような画像ずれ検知用
パターン３が図７に示すような信号で得られた場合、図
10に示すパターン幅、位置格納部37のＤレジスタにはカ
ウンタ値「０」が格納される。

【００６３】続いて、Ｅレジスタには「１００」、Ｆレ
ジスタには「１５０」、Ｇレジスタには「１１０」、…
と、その後も各レジスタに各カウンタ値データの格納が
行われる。これにより、画像ずれ検知用パターン３のパ
ターン幅、更にパターンの間隔を検知することが出来、
最初に検知した信号からの絶対位置を求めることも可能
となる。

【００６４】但し、計算上注意しなければならないの
は、パターン幅整形部29において実際の光センサ２ａ，
２ｂによるセンサ出力とは出力時に一定の時間であるＴ
時間遅れていることを考慮しなくてはならない。

【００６５】例えば、図７に示す波形がカウンタ値で１
０（Ｔ＝１０）遅れる設定がされていた場合の出力波形
だとすると、パターンの幅は１１０カウントとなる。
また、パターンはパターン幅１２０カウント（１１０
カウント＋１０（＝Ｔ）カウント）でパターンの中心
値からパターンの中心値の絶対距離は２５５カウント
（パターン（５５）＋間隔（１５５）＋パターン
（５０））となる。

【００６６】以上の制御により、中間転写ベルト31の傷
や汚れによる画像ずれ検知用パターン３の誤検知を防
ぎ、正確に画像ずれ検知用パターン３のパターン幅及び
間隔を検知することが可能となる。

【００６７】即ち、本実施形態では、パターン検知手段
となるパターン幅整形部29において、光センサ２ａ，２
ｂからの信号が出力されている時間をカウンタにより読
み込む場合には、該光センサ２ａ，２ｂからの信号出力
が一定時間Ｔだけ継続して出力された時点で時間のカウ
ントを開始し、該光センサ２ａ，２ｂからの信号出力が
停止した時点で、その時間のカウント値を読み込む。

【００６８】また、光センサ２ａ，２ｂからの信号が出
力されていない時間をカウンタにより読み込む場合に
は、該光センサ２ａ，２ｂからの信号出力が停止した時
点で時間のカウントを開始し、該信号出力が一定時間Ｔ
だけ継続して出力された時点で、その時間のカウント値
を読み込む。

【００６９】次に、上述したパターン検知手段となるパ
ターン幅整形部29の検知結果に基づいて、画像形成手段
となる各感光体ドラム11ａ〜11ｄのレジストレーション
を補正するレジストレーション補正手段によるレジスト
レーション補正動作シーケンスを図８のフローチャート
を用いて説明する。

【００７０】図９に示すＣＰＵ61は、例えば、画像形成
装置１の電源投入時や電源を投入してから所定時間後、
画像形成が行えるタイミングでレジストレーション補正
動作を行う。

【００７１】レジストレーション補正動作が始まると、
図８に示すステップＳ１で中間転写ベルト31を回転駆動
させ、ステップＳ２で、各感光体ドラム11ａ〜11ｄによ
り該中間転写ベルト31に対して画像ずれ検知用パターン
３の書き込みを開始する。中間転写ベルト31上に書き込
まれた画像ずれ検知用パターン３が光センサ２ａ，２ｂ
を通過する前にＬＥＤ４ａを点灯させ（ステップＳ
３）、ステップＳ４で画像ずれ検知用パターン３の検知
動作を開始する。

【００７２】ステップＳ４では、前述したように、光セ
ンサ２ａ，２ｂからの信号を受光回路17、画像ずれ検知
用パターン３のパターン幅を整形するパターン幅整形部
29を介すことで傷や汚れ等による誤検知信号を除去し、
画像ずれ検知用パターン３のパターン幅や位置をパター
ン幅、位置格納部（レジスタ）37に示すレジスタＤ〜Ｓ
に順次格納する。

【００７３】ステップＳ５でＬＥＤ４ａを消灯すると共
に中間転写ベルト31の回転駆動を停止し、パターン幅、
間隔検知動作を終了してステップＳ６に進み、前記各レ
ジスタＤ〜Ｓに格納されたデータ及びＲＯＭ63に格納さ
れているテーブル等に基づき記録されるべき画像信号に
電気的補正、及びレーザービーム光路中に設けられてい
る折り返しミラー16ａ〜16ｄを駆動して、光路長変化或
いは光路変化の補正を行って、レジストレーション補正
動作を終了する。

【００７４】例えば、図５では画像ずれ検知用パターン
３を読み取った場合の該画像ずれ検知用パターン３が格
納されている様子を示す。光センサ２ａ，２ｂは画像ず
れ検知用パターン３ａを読み取ることで得られる画像ず
れ検知用パターン出力をもとに画像ずれ検知用パターン
３ａの位置データ及び幅データをレジスタＤ，Ｅ，Ｆ，
Ｇに格納する。

【００７５】同様に、光センサ２ａ，２ｂが各画像ずれ
検知用パターン３ｂ〜３ｄを読み取ることで得られる画
像ずれ検知用パターン出力をもとに画像ずれ検知用パタ
ーン３ｂ〜３ｄの位置データ及び幅データを各レジスタ
Ｈ〜Ｓに夫々格納する。

【００７６】また、本実施形態では、画像形成手段とな
る感光体ドラム11ａ〜11ｄにより画像が形成される中間
転写ベルト31による中間転写方式（一括転写方式）にお
けるレジストレーション補正方式について説明したが、
画像形成手段により画像が形成される転写材Ｐを搬送す
る転写材搬送手段となる転写材搬送ベルトによる多重転
写方式においても有効な手段であることはいうまでもな
い。

【００７７】前記実施形態では、パターン幅整形部29の
信号が出力されるまでの時間を一定時間Ｔとして固定値
として設定した場合について説明したが、制御ユニット
60のＣＰＵ61は画像ずれ検知用パターン３の検知動作を
行うのに先立って、中間転写ベルト31上の汚れや傷を検
知するための検知動作を行い、予め傷や汚れが除去出来
る時間を検知し、パターン幅整形部29の信号が出力され
るまでの時間Ｔを決定することでより精度を高めること
が可能となる。

【００７８】即ち、レジストレーション補正手段により
各画像形成手段となる感光体ドラム11ａ〜11ｄのレジス
トレーション補正を行なう前に、パターン検知手段とな
る光センサ２ａ，２ｂによりベルト部材となる中間転写
ベルト31の傷や汚れを検知するための傷や汚れの検知動
作を行い、該パターン検知手段により検知された傷や汚
れの幅に応じて該パターン検知手段の読み込みに関する
一定時間Ｔを制御する。

【００７９】

【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、ベルト部材上に形成した画像ずれ検知用パタ
ーンを読み取った光センサからの信号を整形し、その信
号に基づいて該画像ずれ検知用パターンのパターン幅や
間隔を検知することで、ベルト部材上の傷や汚れによる
誤検知を防ぎ、正確なパターン幅や間隔を検知すること
が出来、より精度の高いレジストレーション補正を実現
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説
明図である。

【図２】光センサによりベルト部材上の画像ずれ検知用
パターンを読み取る様子を示す模式説明図である。

【図３】光センサの出力を受ける受光回路の構成を示す
図である。

【図４】画像ずれ検知用パターンを読み取ったときの光
センサの出力及び受光回路のパターン検知出力を示す図
である。

【図５】ベルト部材に形成された画像ずれ検知用パター
ンの一例を示す図である。

【図６】画像ずれ検知用パターンのデータ格納時のタイ
ミングチャートである。

【図７】画像ずれ検知用パターンのデータ格納時のタイ
ミングチャートである。

【図８】レジストレーション補正動作を説明するフロー
チャートである。

【図９】制御系の構成を示すブロック図である。

【図10】パターン幅、位置格納部の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…画像形成装置、１ａ…画像読取部、１ｂ…画像出力
部、１ｃ…プラテンガラス、２ａ，２ｂ…光センサ、３
…画像ずれ検知用パターン、４ａ…ＬＥＤ、４ｂ…フォ
トトランジスタ、５〜８…抵抗器、９…オペアンプ、10
…画像形成部、11ａ〜11ｄ…感光体ドラム、12ａ〜12ｄ
…一次帯電器、13ａ〜13ｄ…光学系、14ａ〜14ｄ…現像
装置、15ａ〜15ｄ…クリーニング装置、16ａ〜16ｄ…折
り返しミラー、17…受光回路、18…可変抵抗器、19…コ
ンパレータ、20…給送ユニット、21ａ，21ｂ…給送カセ
ット、22ａ，22ｂ…ピックアップローラ、23…給送ロー
ラ対、24…給送ガイド、25…レジストローラ対、26…ピ
ックアップローラ、27…手差しトレイ、28…パターン検
知出力、29…パターン幅整形部、30…中間転写ユニッ
ト、31…中間転写ベルト、32…駆動ローラ、33…テンシ
ョンローラ、34…従動ローラ、35ａ〜35ｄ…１次転写用
帯電器、36…２次転写ローラ、37…パターン幅、位置格
納部（レジスタ）、40…定着ユニット、41ａ…定着ロー
ラ、41ｂ…加圧ローラ、43…搬送ガイド、44…内排出ロ
ーラ対、45…外排出ローラ対、46，47…定着断熱カバ
ー、48…排出トレイ、50…クリーニングユニット、51…
クリーニングブレード、52…廃トナーボックス、60…制
御ユニット、61…ＣＰＵ（中央演算装置）、62…ＲＡＭ
（ランダムアクセスメモリ）、63…ＲＯＭ（リードオン
リメモリ）、64…モータドライバ部、ａ〜ｄ…ステーシ
ョン、Ａ…１次転写平面、Ｐ…転写材、Ｔａ〜Ｔｄ…１
次転写領域、Ｔｅ…２次転写領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段によって形成される各々の画像
のずれを補正するための画像ずれ検知用パターンを形成
するパターン形成手段と、前記画像形成手段に近接して張架され、回転駆動される
ベルト部材と、発光素子と受光素子とを有し、該発光素子から発光され
た光が前記ベルト部材に反射して前記受光素子により受
光された反射光量が一定値以上の場合に信号を出力する
ように構成される光センサと、前記ベルト部材に対向して前記各画像形成手段により前
記ベルト部材上に形成された画像ずれ検知用パターンを
前記光センサで読み取り、該画像ずれ検知用パターンを
検知するパターン検知手段と、前記パターン検知手段の検知結果に基づいて前記各画像
形成手段のレジストレーションを補正するレジストレー
ション補正手段と、を有し、前記パターン検知手段において前記光センサからの信号
が出力されている時間を読み取る場合は、前記光センサ
からの信号出力が一定時間だけ継続して出力された時点
で時間のカウントを開始し、該信号出力が停止した時点
でその時間のカウント値を読み取り、また、前記光セン
サからの信号が出力されていない時間を読み取る場合
は、前記光センサからの信号出力が停止した時点で時間
のカウントを開始し、該信号出力が一定時間だけ継続し
て出力された時点でその時間のカウント値を読み取るこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記レジストレーション補正手段により
前記各画像形成手段のレジストレーション補正を行う前
に、前記パターン検知手段により前記ベルト部材の傷や
汚れを検知するための傷や汚れの検知動作を行い、該パ
ターン検知手段により検知された傷や汚れの幅に応じ
て、前記パターン検知手段の読み取りに関する前記一定
時間を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像
形成装置。
【請求項３】前記ベルト部材は、前記画像形成手段に
より画像が形成される転写材を搬送する転写材搬送ベル
トであることを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の画像形成装置。
【請求項４】前記ベルト部材は、前記画像形成手段に
より画像が形成される中間転写ベルトであることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。