JPH055742B2 - - Google Patents

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、フイルム、シート等を含む）の
位置を検出するための走行紙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、プロツタの開発が進
み、それと共にカラー印刷、カラー写真並の良好
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
条件となつている。そのため記録媒体の有効画面
内にレジストマークを付し、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。

第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は静電記録ヘツド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ツトされる液体
トナー現像器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとを備えて
いる。記録部１に対して静電記録紙４の走行方向
の上流、下流側に搬送ローラ５，６が設けられ、
この搬送ローラ５，６は記録紙４を図中矢印Ａ，
Ｂ方向に走行させる。記録ヘツド２の上部には記
録紙４と記録ヘツド２との接触を保つための押え
ローラ７が設けられている。現像器３ａと記録ヘ
ツド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は記録紙
４上に形成された横レジストマーク９（なお、マ
ーク９は本図では便宜上、記録紙４の上面に形成
されているように書いているが、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
する。マーク検出器８には、そのマーク検出器か
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ツド並
進制御回路１０が接続されている。記録ヘツド２
の側端部には、記録紙４の走行方向に対して直角
方向に記録ヘツド２を並進させる記録ヘツド並進
装置１１が設けられている。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、縦レジストマーク１２（本図では便宜上、記
録紙４の上面に書いてある）が形成され、このマ
ーク１２をマーク検出器１３が読取り、記録紙４
の走行方向のずれ量を検出するようになつてい
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。

第１色目の画像が記録されるのに先立つて、ま
ず、記録紙４が矢印Ａ方向に走行し、静電記録ヘ
ツド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、横レジストマーク９及び
縦レジストマーク１２が形成される。横レジスト
マーク９及び縦レジストマーク１２が記録された
記録紙４は、搬送ローラ５，６を逆転させること
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、黒の液体トナー現像器３
ａが現像位置にセツトされる。記録紙４が搬送ロ
ーラ５，６により矢印Ａ方向に走行すると共に、
マーク検出器１３，８により縦レジストマーク１
２、横レジストマーク９が検出される。マーク検
出器１３により所定個数の縦レジストマーク１２
が検出されると同時に黒画像に対する潜像が記録
紙４上に静電記録ヘツド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ツド２を付勢
するタイミングを常に縦レジストマーク間を同一
の個数の信号パルスで行う様、マーク検出器１３
からの検出信号により、制御する。こうすること
により、記録紙４が湿度変化、走行時の張力等に
より伸縮しても常に、縦レジストマーク間の同一
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は横レジストマーク９を常に観測
し、横レジストマーク９が記録紙４の走行と共に
基準位置からずれた場合のずれ量を記録ヘツド並
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ずれ量を算
出し、記録ヘツド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からの信号は
並進装置１１に送られ記録ヘツド２を矢印Ｃ方向
に並進移動させ、常に画像が横レジストマーク９
から等距離に記録されるように制御される。この
ように記録紙４の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上に記録ヘツド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３ｂを現像位置にセツトし、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８，１３で追跡する
ことにより監視しながら、記録ヘツド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。同様の動作をマゼンタ、イエローの液体現像
器３ｃ，３ｄ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。

第７図は上記装置において、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
射する。そして、横レジストマーク９上に集めら
れた光は反射され、集光レンズ１６を通つて、光
−デイジタル変換部１７に送られ、記録紙４から
の反射光の強さに比例したデイジタル信号を発生
する。

光−デイジタル変換部１７は第８図に示すよう
に、入射光量によつて光電流が変化するフオトダ
イオード１８と、フオトダイオード１８の光電流
を電圧変換するオペアンプ１９とオペアンプ１９
の出力電圧をデイジタル信号に変換するアナロ
グ／デイジタル変換器２０を有する。フオトダイ
オード１８の光電流と入射光量の関係の一例を第
９図に示している。第９図に見られるように、入
射光量はフオトダイオード１８が検出する領域内
に横レジストマーク９が占める割合により変化す
る。つまり、第１０図ａ，ｂ，ｃ，ｄに示すよう
に、フオトダイオード１８の検出領域２１のどの
位置を横レジストマーク９が通過するかによつ
て、フオトダイオード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。

縦レジストマーク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するものであ
る。この場合には、縦レジストマーク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
検出することができる。

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ずれ及び走行方向の位
置（移動速度）の測定のために、それぞれ横レジ
ストマーク９、縦レジストマーク１２の２種類の
レジストマークを使用し、各レジストマークに対
応した２個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
コスト高になる上、記録紙の幅内に占めるレジス
ト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つた。

本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
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、フイル
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を
提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、上述の問題点を解決するため、走行
紙の片縁辺には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矩形
状のレジストマークを形成し、このレジストマー
クを光源で照射しその反射光を、走行紙の走行方
向に直角及び平行な辺を有する矩形状の検出領域
をもつた光電変換手段で受光し、この単一の光電
変換手段が出力する信号の変化から、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
間のピツチを検出するように構成したものであ
る。

作 用 本発明は、上述の構成によつて、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、
次にレジストマーク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
全範囲に渡つ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
ストマークが通り過ぎるともとの大きい一定光量
となり、したがつて、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つて走行紙の走
行方向の位置（速度）を検出し、出力信号が低い
一定値になつた時の出力値によつてレジストマー
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る。

実施例 以下、図面の実施例を参照して本発明を更に詳
細に説明する。

第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す概略斜視図であ
る。なお、図中、第６図に示す従来のものと同じ
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Ａ方向又はＢ方向に走行させ
る搬送ローラ５，６を有し、その間に記録部１が
設けられている。記録部１には潜像形成のための
静電記録ヘツド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，
３ｂ，３ｃ，３ｄが設けられ、記録ヘツド２には
記録ヘツド並進装置１１が接続されている。

記録ヘツド２と液体現像器３ａの間で、記録紙
４の下側には、レジストマーク検出器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下面に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）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の信
号から、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間のピツチ（走行
速度）を演算し、そのずれ量に関する情報を記録
ヘツド並進制御回路２６に出力し、また、ピツチ
に関する情報を記録タイミング制御回路２７に送
る。記録ヘツド並進制御回路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
タイミング制御回路２７は入力されたピツチ情報
に基づき画情報記録の１ラインごとの記録タイミ
ングを決定し、ヘツド駆動回路２８を制御して、
レジストマーク間に所定数のラインを記録させ
る。

レジストマーク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、第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Ｔ）を有する矩形状のもの
で、走行方向に適当な間隔（ピツチＰ）を開けて
配置されている。レジストマーク検出器２３は第
２図に示すように、記録紙４のレジストマーク形
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ための矩形状開口３
２Ａを備えた遮光板３２、記録紙からの反射光を
集光する集光レンズ３３及び光電変換部３４から
なる。この矩形状開口３２Ａ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び直角に
なるように配置され、更に、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が開口３２Ａ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
電交換部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３４は、入射光量により光電流
が変化するフオトダイオードが用いられ、特に光
応答性の良い例えばPINフオ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
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ａ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２４間の
空白部分が通過している間には光電流は高い一定
値を示し、レジストマーク２４の先端辺２４Ｂ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、レジストマーク検出器２３の出力信号
はマーク検出期間中、立下り部、出力一定部、立
上り部を有する波形となる。ここで、出力一定部
での出力電流の大きさがI₁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ａ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２
４が記録紙の走行方向に向かつて左側に位置ずれ
を起こした場合（第３図ｂの場合）、出力一定部
の出力電流の大きさはI₂で示すように低下する。
これはマーク検出領域３２Ａ内のレジストマーク
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が記録紙４の走行方向に向かつ
て右側に位置ずれを起こした場合には、この期間
の出力は、正規の位置に比べ増加する。従つて、
出力一定部の出力電流値を或る規定値と比較する
ことにより、記録紙４の走行方向に対して直角方
向のずれ量が検出され、この動作が第１図の検出
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上り部を一定の検知レ
ベルと比較することにより、レジストマーク２４
が検出領域３２Ａに差しかかつた時点或いは離れ
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ツチ（走行速
度）を検出できる。このピツ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ピツチＰを検出す
る検出回路２５の具体例を示すものである。第５
図において、光電変換部３４を形成するフオトダ
イオードからの光電流はオペアンプ４０により電
圧に変換され、増幅されてアナログ／デイジタル
変換器４１によりデイジタル信号に変換される。
このデイジタル信号はプログラマブルカウンタ４
２からの出力トリガーにより作動されるラツチ４
３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、第４図の信号波形の出力一定部を出力しうる
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、ラツチ４５にトリガー信号として入力
される。この結果、ラツチ４５からレジストマー
ク２４のピツチ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ツチに関する情
報が得られる。

なお、マークピツチ検出に関し、一定の検知レ
ベルによる検出では、レジストマーク２４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出期間の波形が異なる
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、通常は特に支障はな
い。もし、必要なら、出力一定部の出力値I₁、I₂
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ツチを検知する
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つて、ま
ず、記録紙４が矢印Ａ方向に走行し、静電記録ヘ
ツド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、これらが黒の液体ト
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
とにより、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、黒の液体トナー現像器
３ａが現像位置にセツトされる。記録紙４が搬送
ローラ５，６により矢印Ａ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２
５に送られ、同時に黒画像に対する潜像が記録紙
４の上に静電記録ヘツド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のピツチを検出
し、その情報を記録タイミング制御回路２７に送
出する。記録タイミング制御回路２７はレジスト
マークの各ピツチ間を同一の個数の信号パルスで
記録を行うよう、ヘツド駆動回路２８を制御す
る。こうすることにより、記録紙４が湿度変化、
走行時の張力等により伸縮しても常に、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ツ
ド並進制御回路２６へ送出する。並進制御回路２
６は記録紙４の走行方向に対する直角方向のずれ
量に応じて記録ヘツド２の並進移動量を決定し、
並進装置１１を制御して記録ヘツド２を矢印Ｃ方
向に並進移動させ、常に画像をレジストマーク２
４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、常時監視しながら記録紙４上に記録
ヘツド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３ｂを現像位置にセツトし、記録紙４の走
行状態をレジストマーク２４をレジストマーク検
出器２３で追跡することにより監視しながら、記
録ヘツド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。同様の動作をマゼンタ、
イエローの液体現像器３ｃ，３ｂ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 以上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の片縁辺に、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
有するように矩形状のレジストマークを形成し、
このレジストマークを光源で照射しその反射光
を、走行紙の走行方向に直角及び平行な辺を有す
る矩形状の検出領域をもつ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
からのレジスト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
力一定部、立上り部を有するものとなり、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、この時のタイミングを各レジス
トマークについて測定することにより、レジスト
マーク間のピツチを検出でき、また、出力一定部
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列のレジスト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、且
つ２個のマーク検出器を使用する場合に比べて装
置を簡単化して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】

第１図は本発明の一実施例の位置検出装置を備
えたカラー画像記録装置の概略斜視図、第２図は
第１図に示す装置のレジストマーク検出器の構成
を概略的に示す側面図、第３図は上記レジストマ
ーク検出器のマーク検出領域とレジストマークの
位置関係を説明する平面図、第４図は上記レジス
トマーク検出器の出力波形図、第５図は第１図の
装置における検出回路の具体例を示す電気回路
図、第６図は従来のカラー画像記録装置の概略斜
視図、第７図は第６図に示す装置のマーク検出器
の概略側面図、第８図は第７図に示すマーク検出
器の光−デイジタル変換部の電気回路図、第９図
はフオトダイオードの発電流と入射光量との関係
を示すグラフ、第１０図は第６図に示す装置にお
けるフオトダイオードの光検出領域と横レジスト
マークの位置関係を示す平面図である。 １……記録部、２……静電記録ヘツド、３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄ……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. １ 走行紙の片縁辺に、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上のレジストマークと、
   このレジストマークを照射する光源と、走行紙の
   走行方向に直角及び平行な辺を有する矩形上の検
   出領域を有し、走行紙からの反射光を受光して電
   気信号を発生する単一の光電変換手段と、前記レ
   ジストマークが前記検出領域を通過するときその
   明暗の変化に起因する前記光電変換手段の出力値
   の変化及びレジストマーク通過中は一定となる光
   電変換手段の出力値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ツチを
   検出する検出回路とを有する走行紙の位置検出装
   置。