JPH0887222A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レジスト補正マークの搬送体上への転写特性
の劣化などに影響されない各像担持体とのレジストレー
ションずれ情報を正確に算出し、各像担持体のレジスト
レーションずれを高精度に補正することができる。 【構成】 各画像ステーションＳＴ１〜ＳＴ４により転
写ベルト１上に複数セット分および複数回転分の各レジ
スト補正マークをパターン形成手段が所定のタイミング
で形成すると、読取り手段１０が転写ベルト１上に転写
された複数セット分および複数回転分の各レジスト補正
マークの読み取り、該読み取りデータにコントローラ部
５１が所定の演算処理を行い、その結果を各色毎に記憶
手段に記憶させ、コントローラ部５１が記憶された演算
結果を解析して各画像ステーションのレジストレーショ
ンを機械的または電気的に補正する構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の像担持体を備
え、各像担持体に形成された各画像を記録媒体に多重形
成可能な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、感光ドラム上に記録情報に応
じて光変調されたレーザビーム光を照射し、電子写真プ
ロセスによって感光体の静電潜像を現像し、転写紙に画
像を転写する記録装置を複数個有し、転写ベルトにより
転写紙を各記録装置に順次転送しながら各色画像を重畳
転写してカラー画像を形成可能な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、各感光ド
ラム間の機械的取り付け誤差および各レーザビームの光
路長誤差，光路変化等により各感光ドラムに静電潜像形
成し、転写ベルト上の記録紙に現像，転写された各カラ
ー画像のレジストレーションが合わなくなる。このた
め、従来より各感光ドラムから転写ベルト上に形成され
たレジストレーション補正用パターン画像をＣＣＤセン
サ等で読み取り、各色に相当する感光ドラム上でのレジ
ストレーションずれを検出し、記録されるべき画像信号
に電気的補正をかけ、および／またはレーザビームの光
路中に設けられている反射ミラーを駆動して、光路長変
化あるいは光路変化の補正を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例ではレジストレーション補正用パターン画像を各色
感光ドラム上に形成し、静電潜像を現像器により現像し
顕像を転写ベルトに転写し、順次搬送されるレジストレ
ーション補正用パターン画像をＣＣＤセンサで読取り、
読取ったパターン画像全体をメモリに格納し、メモリか
ら順次読み出されるパターン画像データに従って各色レ
ジストレーションずれを補正しているため、感光ドラム
の持つワウフラッタ成分の除去を目的として、感光ドラ
ム１回転中に複数個のレジストレーション補正用パター
ン画像を形成した後、当該複数個のレジストレーション
補正用パターン画像を読み取り、画像全体にメモリに格
納し、ＣＰＵ等で処理する場合、膨大なメモリ容量を要
してしまい、回路規模が大型化するという技術的問題と
ともに、装置コストを引き上げてしまう等の経済的問題
も有していた。

【０００５】さらに、これまでのレジスト補正パターン
の認識としては、レジスト補正パターンを読み取ったデ
ータの最大値、或は最大値に類する点を検出するような
方法が取られたきた。この時、十字形のレジスト補正パ
ターン画像の読み取り、ヒストグラム作成から、レジス
ト補正パターンの認識が行われる。この方法の場合、図
１６に示すような転写特性の低下により引き起こされる
レジスト補正パターンの中央部での転写量低下の影響が
大きく認識結果に現れるという問題点が挙げられてい
る。

【０００６】例えば、レジスト補正パターンを読み取っ
たデータから、主走査および副走査方向にそれぞれヒス
トグラムを作成し、データの大きな上位６点の平均をレ
ジスト補正パターンの中心とするとした時、図１６中の
ヒストグラム結果において、○で示される点が上位６点
となり、図１６の（ａ）に示すような正常なレジスト補
正パターンに対しては、本来の中心位置（一点鎖線）の
近傍にその中心（点線）が求められるのに対して、図１
６の（ｂ）のような転写特性の劣化により、レジスト補
正マークの中央部で濃度が薄くなる、中割れした形のレ
ジスト補正パターンに対しては、本来の中心（一点鎖
線）とは異なった位置をその中心（点線）として認識し
てしまうという問題点があった。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、本発明に係る第１〜第５の発明の目的
は、各像担持体１回転中に形成されたレジスト補正パタ
ーンを搬送体上に複数セット形成し、搬送体上に形成さ
れた複数セット分のレジスト補正パターンに基づいたデ
ータのエッジ検出を行い、レジスト補正を行うことで、
レジスト補正マークの搬送体上への転写特性の劣化など
による、レジスト補正マーク位置の誤検出を防止するこ
とを可能とし、像担持体の回転むらに影響されない各像
担持体とのレジストレーションずれ情報を正確に算出
し、各像担持体のレジストレーションずれを高精度に補
正可能とする画像形成装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の発明
は、複数の像担持体駆動系を介して無端移動する像担持
体の周囲に画像形成手段が配設された複数の画像ステー
ションと、複数の搬送体駆動系を介して転写剤を順次所
定方向に搬送する搬送体と、各画像ステーションに設け
られる各画像形成手段により各像担持体１回転中に搬送
される前記搬送体上に複数セット分および複数回転分の
各レジスト補正マークを所定のタイミングで形成させる
パターン形成手段と、このパターン形成手段により前記
搬送体上に転写された複数セット分および複数回転分の
各レジスト補正マークを読み取る読取り手段と、この読
み取り手段から出力される複数セット分および複数回転
分の各レジスト補正マークの読み取り信号に所定の処理
を行う処理手段と、この処理手段により処理された結果
を各画像ステーション毎に記憶する記憶手段と、この記
憶手段に記憶された結果を解析して各画像ステーション
のレジストレーションを機械的または電気的に補正する
補正手段を有するものである。

【０００９】本発明に係る第２の発明は、処理手段は、
読取り手段から出力される複数セット分および複数回転
分の各レジスト補正マークの読み取り信号のエッジデー
タを検出し、該エッジ検出されたエッジデータから複数
点のピーク値のヒストグラムを演算し、該演算したヒス
トグラムデータを記憶手段に記憶するように構成したも
のである。

【００１０】本発明に係る第３の発明は、処理手段は、
読取り手段から出力される複数セット分および複数回転
分の各レジスト補正マークの読み取り信号からエッジデ
ータを検出し、該検出されたエッジデータからレジスト
マーク位置を検知して記憶手段に記憶するように構成し
たものである。

【００１１】本発明に係る第４の発明は、補正手段は、
記憶手段に記憶されたヒストグラムデータの複数点のピ
ーク値の平均位置を解析してレジスト補正マーク位置と
するように構成したものである。

【００１２】本発明に係る第５の発明は、補正手段は、
記憶手段に記憶されたレジストマーク位置とレジストマ
ーク形状とを解析してレジスト補正マーク位置とするよ
うに構成したものである。

【００１３】

【作用】第１の発明においては、各画像形成手段により
搬送体上に複数セット分および複数回転分の各レジスト
補正マークをパターン形成手段が所定のタイミングで形
成すると、読取り手段が搬送体上に転写された複数セッ
ト分および複数回転分の各レジスト補正マークの読み取
りを開始し、その結果を各色毎に記憶手段に記憶し、補
正手段が記憶された演算結果を基に各画像ステーション
のレジストレーションを機械的または電気的に補正し、
少ないメモリ容量であっても、像担持体の回転ムラに影
響されない各像担持体とのレジストレーションずれ情報
を正確に算出して、各像担持体のレジストレーションず
れを精度よく補正することを可能とする。

【００１４】第２の発明においては、処理手段は、読取
り手段から出力される複数セット分および複数回転分の
各レジスト補正マークの読み取り信号のエッジデータを
検出し、該エッジ検出されたエッジデータから複数点の
ピーク値のヒストグラムを演算し、該演算したヒストグ
ラムデータを記憶手段に記憶して、転写特性が劣化して
レジスト補正マークの読取りデータが正規の読取り特性
を示さない場合でも、その影響に左右されずに読取りデ
ータからレジスト補正マークの位置を検出可能とする。

【００１５】第３の発明においては、処理手段は、読取
り手段から出力される複数セット分および複数回転分の
各レジスト補正マークの読み取り信号からエッジデータ
を検出し、該検出されたエッジデータからレジストマー
ク位置を検知して記憶手段に記憶して、転写特性が劣化
してレジスト補正マークの読取りデータが正規の読取り
特性を示さない場合でも、その影響に左右されずに読取
りデータからレジスト補正マークの位置を検出可能とす
る。

【００１６】第４の発明においては、補正手段は、記憶
手段に記憶されたヒストグラムデータの複数点のピーク
値の平均位置を解析してレジスト補正マーク位置とし、
写特性が劣化してレジスト補正マークの読取りデータが
正規の読取り特性を示さない場合でも、その影響に左右
されずに読取りデータからレジスト補正マークの位置を
検出可能とする。

【００１７】第５の発明においては、補正手段は、記憶
手段に記憶されたレジストマーク位置とレジストマーク
形状とを解析してレジスト補正マーク位置とし、写特性
が劣化してレジスト補正マークの読取りデータが正規の
読取り特性を示さない場合でも、その影響に左右されず
に読取りデータからレジスト補正マークの位置を検出可
能とする。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す画像形成装置
の構成を説明する概略構成図であり、１は転写ベルト
で、パルスモータ１５の駆動が駆動ローラ４２に伝達さ
れることによって図中中央矢印方向に後述する異なる動
作モードに応じて所定速度またはこの所定速度よりも減
速された速度で移動される。

【００１９】２〜５は感光ドラムで、順にマゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂ
Ｋ）に対応するレーザビームＬＭ（Ｌ１），ＬＣ（Ｌ
２），ＬＹ（Ｌ３），ＬＢＫ（Ｌ４）の走査により形成
された静電潜像が図示しない現像器に収容されたトナー
により可視化され、転写ベルト１に形成された色画像を
転写する。１１〜１４はドラムモータで、感光ドラム２
〜５を所定速度で回転させる。

【００２０】なお、本発明のパターン形成手段は、図示
しないＲＯＭ等に記憶された所定のレジストレーション
補正用のパターンデータを読み出して、このパターンデ
ータに基づいて変調されたレーザビームＬＭ，ＬＣ，Ｌ
Ｙ，ＬＢＫの走査により感光ドラム２〜５の軸方向に互
いに異なる２つの所定位置に一対のパターン潜像を形成
し、この潜像を各マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエ
ロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の色トナーで現像し、こ
れを転写ベルト１に転写するという手段に対応し、本実
施例では転写ベルト１の搬送方向に直交する幅方向の所
定位置に対抗するように１対形成される。

【００２１】読取り手段１０は、照明ランプ６，７，集
光レンズ８，反射ミラー９，ＣＣＤで構成されるセンサ
１０ａ，１０ｂ等より構成され、パルスモータ１５の駆
動に従って移動する転写ベルト１上に形成されたパター
ン（例えば所定幅を有する十字マーク）を参照して得ら
れる反射光をセンサ１０ａ，１０ｂに結像させることに
より、パターン読み取りを行う。５１はコントローラ部
で、通常の画像形成および所定のレジストレーション補
正用のパターン形成、所定のレジストレーション補正用
のパターン読み取りをＲＯＭ等に記憶された制御プログ
ラムに基づいて総括的に制御する。

【００２２】以下、本実施例と第１〜第５の発明の各手
段との対応及びその作用について図１等を参照して説明
する。

【００２３】第１の発明は、各画像形成手段により搬送
体上に複数セット分および複数回転分の各レジスト補正
マークをパターン形成手段（本実施例ではコントローラ
部５１のパッチ形成部による）が所定のタイミングで形
成すると、読取り手段１０が搬送体（転写ベルト１）上
に転写された複数セット分および複数回転分の各レジス
ト補正マークの読み取りを開始し、その読み取りデータ
に処理手段（本実施例ではコントローラ部５１）が所定
の演算処理を行いその結果を各色毎に記憶手段（後述す
るＲＡＭ６０３，６０４）に記憶させ、補正手段（本実
施例ではコントローラ部５１）が記憶された演算結果を
解析して各画像ステーションのレジストレーションを機
械的または電気的に補正し、少ないメモリ容量であって
も、像担持体の回転むらに影響されない各像担持体との
レジストレーションずれ情報を正確に算出して各像担持
体のレジストレーションずれを精度良く補正する。な
お、本実施例における補正手段は、走査光学系（各ドラ
ム毎に設けられる）の図示しない反射ミラーの位置を後
述するパルスモータ２３〜２６を駆動してレジストレー
ションずれを補正するとともに、光ビームの走査タイミ
ングを電気的に補正することにより、各ドラムのレジス
トを一致させている。

【００２４】このように、各画像形成手段により搬送体
上に複数セット分および複数回転分の各レジスト補正マ
ークをパターン形成手段が所定のタイミングで形成する
と、読み取り手段が搬送体上に転写された複数セット分
および複数回転分の各レジスト補正マークの読み取りを
開始し、その結果を各色毎に記憶手段に記憶し、補正手
段が記憶された演算結果を基に各画像ステーションのレ
ジストレーションを機械的または電気的に補正し、少な
いメモリ容量であっても、像担持体の回転ムラに影響さ
れない各像担持体とのレジストレーションずれ情報を正
確に算出して、各像担持体のレジストレーションずれを
精度よく補正することを可能とする。

【００２５】第２の発明は、処理手段（本実施例ではコ
ントローラ部５１）は、読み取り手段１０から出力され
る複数セット分および複数回転分の各レジスト補正マー
クの読み取り信号のエッジデータを検出し、該エッジ検
出されたエッジデータから複数点のピーク値のヒストグ
ラムを演算（後述する図６のヒストグラム作成部７２に
よる）し、該演算したヒストグラムデータを記憶手段に
記憶して、転写特性が劣化してレジスト補正マークの読
取りデータが正規の読取り特性を示さない場合でも、そ
の影響に左右されずに読取りデータからレジスト補正マ
ークの位置を検出可能とする。

【００２６】第３の発明は、処理手段（本実施例ではコ
ントローラ部５１）は、読取り手段１０から出力される
複数セット分および複数回転分の各レジスト補正マーク
の読み取り信号からエッジデータを検出（本実施例で
は、後述する位置検出部７３による）し、該検出された
エッジデータからレジストマーク位置を検知して記憶手
段に記憶して、転写特性が劣化してレジスト補正マーク
の読取りデータが正規の読取り特性を示さない場合で
も、その影響に左右されずに読取りデータからレジスト
補正マークの位置を検出可能とする。

【００２７】第４の発明は、補正手段（本実施例ではコ
ントローラ部５１）は、記憶手段に記憶されたヒストグ
ラムデータの複数点のピーク値の平均位置を解析してレ
ジスト補正マーク位置とし、写特性が劣化してレジスト
補正マークの読取りデータが正規の読取り特性を示さな
い場合でも、その影響に左右されずに読取りデータから
レジスト補正マークの位置を検出可能とする。

【００２８】第５の発明は、補正手段（本実施例ではコ
ントローラ部５１）は、記憶手段に記憶されたレジスト
マーク位置とレジストマーク形状とを解析してレジスト
補正マーク位置とし、写特性が劣化してレジスト補正マ
ークの読取りデータが正規の読取り特性を示さない場合
でも、その影響に左右されずに読取りデータからレジス
ト補正マークの位置を検出可能とする。

【００２９】先ず、画像形成動作について説明する。

【００３０】マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー
（Ｙ），ブラック（ＢＫ）に対応する感光ドラム２〜５
はそれぞれドラムモータ１１〜１４により回転駆動さ
れ、図示しない帯電ユニットにより一様に帯電される。
マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラ
ック（ＢＫ）に対応する感光ドラム２〜５はビデオ信号
により光変調されたレーザビームＬ１〜Ｌ４により露光
され、それぞれの静電潜像が感光ドラム２〜５上に形成
され、図示しない現像ユニットにより現像され顕像が形
成される。次に、感光ドラム２〜５上に形成された顕像
は、図示しない給紙ユニットから給紙され、転写ベルト
１上に静電吸着された転写紙上に所定のタイミングでも
って転写され、パルスモータ１５の駆動により図中の矢
印方向に転送され、定着ユニットを介して定着，排紙さ
れる。

【００３１】次に、レジストレーション補正用パターン
画像の読み取りについて説明する。レジストレーション
補正用パターン画像形成回路により各感光ドラム２〜５
に顕像化されたパターン画像は、図２に示すタイミング
チャートのタイミングで各々転写ベルト１上に転写さ
れ、図中矢印方向に搬送される。搬送されてきたパター
ン画像は、照明ランプ６，７、集光レンズ８，反射ミラ
ー９からなる光学系により順次ＣＣＤセンサ１０（セン
サ１０ａ，１０ｂより構成される）によって読み取られ
る。

【００３２】図３は、図１に示したコントローラ部５１
の詳細構成を説明するブロック図である。以下、構成な
らびに動作について説明する。

【００３３】図１に示した転写ベルト１の搬送方向に対
して手前側と奥側に図４に示すように形成された各色の
パターン画像は、ＣＣＤセンサ１０ａ，１０ｂで読み取
られる。レジストレーションコントローラ２０からの原
発振クロックβ５０７，β５０８がＣＣＤドライバ１
８，１９に送出され、ＣＣＤセンサ１０ａ，１０ｂの駆
動に必要なクロック（転送パルス，リセットパルス，シ
フトパルス等）β５０１，β５０２が生成され、ＣＣＤ
センサ１０ａ，１０ｂに供給される。ＣＣＤセンサ１０
ａ，１０ｂにより読み取られたパターン画像信号は、Ｃ
ＣＤドライバ１８，１９により増幅，直流再生，Ａ／Ｄ
変換等の処理が施され、ディジタル信号β５０５，β５
０６としてレジストレーションコントローラ２０に送出
される。

【００３４】レジストレーションコントローラ２０で受
け取った各色パターン画像信号は、レジストレーション
補正用パターン認識処理を行った後、複数の認識処理デ
ータがメモリに格納され、ＣＰＵ制御である色のパター
ン画像を基準としてレジストレーションのずれ量を演算
し、各色主走査および副走査の電気的画像書出しタイミ
ング設定データβ５０９をシステムコントローラ２１に
送出し、また記録レーザビームの光路長変化および光路
変化を補正するための光路中に設けられた図示しない反
射ミラーを駆動制御するパルスモータ２３，２４，２
５，２６のパルスデータβ５１１をミラーモータドライ
バ２２に供給する。

【００３５】ミラーモータ２２において、パルスデータ
β５１１に従って各反射ミラー駆動用のパルスモータ２
３〜２６に電流信号を供給し、パルスモータ２３〜２６
が駆動されて図示しない反射ミラーの位置決めが制御さ
れる。これらレジストレーション補正は、システムコン
トローラ２１からの起動信号β５１０によりレジストレ
ーションコントローラ２０に供給されて実行される。

【００３６】図５は、図１に示した画像形成装置におい
てパターン形成部の構成を説明する回路ブロック図であ
る。

【００３７】以下、構成および動作について説明する。

【００３８】レーザビームの記録区域外の走査によって
得られ、主走査方向の同期信号となるビームディテクト
信号（ＢＤ）β５２８が主走査方向のイネーブル信号生
成回路（Ｈイネーブル信号生成回路）２７に加えられ、
レジストレーション補正用画像パターン信号のＨ方向イ
ネーブル信号β５１６が形成される。

【００３９】また、レジストレーション補正用画像パタ
ーン形成の起動信号（ＩＴＯＰ）β５２９が副走査方向
のイネーブル信号生成回路（Ｖイネーブル信号生成回
路）２８に加えられ、各色画像パターン信号のＶ方向イ
ネーブル信号β５１７が形成される。Ｈ方向イネーブル
信号β５１６，Ｖ方向イネーブル信号β５１７はアドレ
スカウンタ２９に供給され、次のレジストレーション補
正用画像のパターンＲＡＭ３０のアドレス信号β５３１
を生成する。このアドレス信号β５３１に従ってパター
ンＲＡＭ３０から画像パターン信号β５１８が出力され
る（本実施例では「十字パターン」）。また、パッチレ
ジスタ３１には、システムコントローラ２１からのＣＰ
Ｕバスβ５３０を介してレジストレーション補正用画像
パターンの下に形成されるパッチデータが格納されてい
る。このパッチデータ信号β５１９と画像パターン信号
β５１８はセレクタ３２に入力され、マゼンタ（Ｍ），
シアン（Ｃ）について常に画像パターン信号β５１８が
出力されるように選択信号β５２６が入力されている。

【００４０】イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）につい
ては、ＣＰＵバスβ５３０を介してレジスタ３５に図２
に示すタイミングチャートに従って所定のタイミングで
画像パターンデータとパッチデータとが切り換わった信
号β５２０は、次にセレクタ３３に入力される。セレク
タ３３にはビデオ信号β５２１が入力されている。これ
は、ブラックトナーとして、カーボンブラックタイプの
トナーを使用した際に、反射光学系ではカーボンブラッ
クは光を吸収するために、パターン画像の読み取りが不
可となる。

【００４１】そこで、光を反射する他色（マゼンタ，シ
アン，イエロー）トナーのうち、何れか（本実施例では
イエロートナー）でベタパターン（パッチ）をイエロー
用のレジストレーション補正用画像パターン形成時に所
定時間先に転写ベルト１上に形成し、上記イエロートナ
ーで形成されるパッチ上にブラック用のレジストレーシ
ョン補正用画像パターンを形成する。

【００４２】このため、画像パターンおよびパッチを形
成するモードにおいては、選択信号β５２７により画像
パターンおよびパッチが選択され、選択された画像情報
β５２２がγＲＡＭ３４に出力され、γ変換された画像
情報β５２３がゲート回路３７を介してビデオ信号β５
２５としてレーザドライバ３８に出力される。レーザド
ライバ３８には、ナンドゲート３６を介して画像信号β
５２４が入力される。半導体レーザ３９は、レーザドラ
イバ３８に入力される画像信号β５２４またはビデオ信
号β５２５に基づいてＯＮ／ＯＦＦ変調され、図示しな
い光学走査系を介して感光ドラム２〜５に潜像が形成さ
れる。

【００４３】なお、本実施例では、各色毎にそれぞれパ
ターン発生回路を設ける構成としているが、パターンＲ
ＡＭ３０等については各色用に兼用する構成とすること
も可能である。

【００４４】図６は、図３に示したレジストレーション
コントローラ２０の内部構成を説明するブロック図であ
る。

【００４５】図３に示したＣＣＤセンサ１０ａ，１０ｂ
によって読み取られた濃度データはエッジ検出部７１に
よってエッジ検出を受けてエッジデータとなり、主走査
方向および副走査方向のヒストグラムがヒストグラム作
成部７２によって作成される。

【００４６】該エッジの検出は図７に示すような微分フ
ィルタを主走査方向，副走査方向に対して濃度データに
施すことで可能となる。

【００４７】図７は、図６に示したエッジ検出部７１の
微分フィルタの一例を示す図である。

【００４８】この図に示すように、本実施例では３×３
の画像領域の中心の画素を注目画素として、エッジ検出
の演算を行う。このエッジ検出により、注目画素が急峻
なエッジ部分である場合、出力されるデータは値の大き
なデータとなり、エッジ以外の部分の画素では、出力デ
ータは小さな値となる。

【００４９】図８は、図６に示したエッジ検出部７１の
詳細構成を説明するブロック図である。

【００５０】図において、７０１，７０２はＣＣＤで読
み取られたデータを１ライン分記憶するラインメモリ、
７０３は注目画素のアドレスを指定するアドレスカウン
タ、７０４，７０５，７０６，７０７は注目画素とエッ
ジ検出を行うための周囲画素のデータをラッチするＤ型
のフリップフロップ（ＤＦＦ）、７０８は加算器、７０
９は乗算器、７１０は減算器，７１１はＤ型フリップフ
ロップ（ＤＦＦ）である。

【００５１】レジスト補正パターンを読み取って得られ
たＣＣＤデータは、３×３画素領域でエッジ検出される
ため、２ライン分のラインメモリ７０１，７０２に格納
される。そして、主走査方向および副走査方向のエッジ
検出の処理を行うために、ラインメモリから順次読み出
されるデータから、注目画素のアドレスをアドレスカウ
ンタ７０３により指定し、その注目画素およびその主走
査方向および副走査方向の隣接する画素のデータをＤＦ
Ｆ７０４〜７０７によりラッチする。そして、ラッチさ
れたデータに対して、図７に示した微分フィルタにより
エッジ検出の演算を行う。その演算は、乗算器７０９に
よって注目画素データの４倍の乗算を、加算器７０８に
よって周辺画素データの加算を、減算器７１０によって
乗算結果と加算結果の減算を行う。

【００５２】ここで、乗算器７０９は入力Ａに対して２
ビット上位側にシフトを行った４倍の乗算結果４×Ａを
出力Ｑに出力するものである。加算器７０８は入力Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの加算結果Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄを出力Ｑに出力す
るものである。減算器７１０は入力Ａ，Ｂに対してＡ−
Ｂの計算結果を出力Ｑに出力するものである。この演算
によって得られた値は、ＤＦＦ７１１でラッチされ、注
目画素におけるエッジ検出を受けたエッジデータとな
り、ヒストグラム作成部へ送られる。

【００５３】そして、このエッジ検出されたデータの主
走査方向および副走査方向それぞれにおいてヒストグラ
ムを作成する。ヒストグラムの作成の説明は図９，図１
０をもって、以下のように行う。

【００５４】図９は、図６に示したヒストグラム作成部
７２の詳細構成を説明するブロック図であり、図１０
は、図９に示したヒストグラム作成部７２の動作を説明
するタイミングチャートである。

【００５５】図９において、ＤＦ１〜ＤＦ４はＤ型のフ
リップフロップ、６０１，６０２は加算器で、入力Ａ，
Ｂの加算を行う。６０３はＲＡＭで、各色のパターンの
副走査方向の濃度ヒストグラムを図１０に示すタイミン
グチャートに従うタイミングで記憶する。６０４はＲＡ
Ｍで、各色のパターンの主走査方向の濃度ヒストグラム
を図１０に示すタイミングチャートに従うタイミングで
記憶する。６０７はバスコントローラで、各種のタイミ
ング信号，バンク選択信号ＢＡＮＫＳＥＬを出力する。

【００５６】先ず、主走査方向の濃度ヒストグラムの作
成は、エッジ検出部から出力される１主走査ラインのエ
ッジデータをリセット信号ＲＥＳ１より初期クリアした
後、加算器６０２により１ライン分データ加算して求
め、図１０に示すタイミングで出力される主走査イネー
ブル信号ＬＥＮに基づいてアドレスカウンタ６０６が決
定するアドレスに従いながら書き込み信号ＲＡＭＷＲ２
に同期してＲＡＭ６０４に書き込まれる。なお、副走査
方向イネーブル信号が送出されている間は、メモリはイ
ネーブルとなる。

【００５７】一方、副走査方向の濃度ヒストグラムを作
成は、リセット信号ＲＥＳ２により主走査１ライン分の
エッジデータをクリアした後、ＲＡＭ６０３に格納し、
その後各画素毎に書き込み信号ＲＡＭＷＲ１およびデー
タ方向切り換え信号ＲＡＭＤＩＲによりリードモディフ
ァイライト動作を繰り返し、加算器６０１に加算された
各画素毎に各副走査ラインのヒストグラムデータをＲＡ
Ｍ６０３に格納する。この結果、図８に示すようなパタ
ーン画像に対する主走査／副走査のヒストグラムデータ
を各色毎にＲＡＭ６０３，６０４に格納されることとな
る。なお、バンク選択信号ＢＡＮＫＳＥＬにより各色の
バンクと、各セットのバンクをＲＡＭの上位に送ること
により、メモリ空間の使い分けを行っている。

【００５８】図１１，図１２は、図９に示したヒストグ
ラム作成部７２により作成されたヒストグラムを示す模
式図である。

【００５９】図１１の（ａ）は図１６の（ａ）に対応
し、図１２の（ｂ）は図１６の（ｂ）に対応する単純な
濃度データのヒストグラムであり、（ａ’），（ｂ’）
はそれぞれ（ａ），（ｂ）のヒストグラムが生成される
濃度に対してエッジ検出を行い、ヒストグラムを生成し
た結果である。

【００６０】図１６に示した単純なヒストグラムの場合
と同様に、上位６点の平均位置を一点鎖線で示すと、
（ａ），（ｂ）の両方において、鎖線で示すレジスト補
正マークの中心位置にかなり一致する結果が得られ、転
写特性の劣化が除去されていることがわかる。

【００６１】以下、図１３に示すフローチャートを参照
しながら本発明に係る画像形成装置におけるレジストレ
ーション補正処理について説明する。

【００６２】図１３は本発明に係る画像形成装置におけ
るレジストレーション補正処理手順の一例を示すフロー
チャートである。なお、（１）〜（１７）は各ステップ
を示す。

【００６３】先ず、感光ドラムが１回転する間に形成し
得るｎセット分のパターン画像を図５に示したパターン
形成部により各色に対応する感光ドラム２〜５へパター
ン画像の書き込みを行い（１）、静電潜像が現像され転
写ベルト１上に転写される（２）。次いで、パラメータ
ｉを「１」とし（３）、パターン画像読み取り位置（図
４の図中破線領域で示される画像パターン読み取りエリ
アＡ１，Ａ２）に順次搬送される各色第１セット目のパ
ターン画像を図３に示すＣＣＤセンサ１０ａ，１０ｂを
備えるパターン画像読み取り部によって読み取り
（４）、読み取って信号処理されたディジタル信号β５
０５，β５０６をレジストレーションコントローラ２０
により各色のパターンの位置および形状を上記主走査／
副走査方向の各ヒストグラムデータから算出して
（５）、ヒストグラムデータを一時メモリ（本実施例で
はＲＡＭ６０３，６０４）に格納する（６）。次いで、
ｎセット分各色のパターンの位置および形状を求めてメ
モリに格納したかどうかを判定し（７）、ＮＯならばス
テップ（４）〜（６）を繰り返し、ＹＥＳならばＲＡＭ
６０３，６０４に格納されたｎセット分の上記主走査／
副走査方向の各ヒストグラムデータを読み出し（８）、
バスコントローラ６０７を介して図３に示したシステム
コントローラ２１に送出し、さらにシステムコントロー
ラ２１がＣＰＵバスβ５３０を介して図示しないＣＰＵ
に送出し、レジストレーションずれデータＤｉ（Ｍ，
Ｃ，Ｙ，ＢＫ）を算出する（９）。

【００６４】次いで、各色Ｎ個のレジストレーションず
れデータのうちから、最大値ＭＡＸ，最小値ＭＩＮを算
出し（１０）、画像パターン読み取りミスを削除するた
めに最大値ＭＡＸと他のレジストレーションずれデータ
Ｄｉとの差をとり、これがＮ−１個全てにおいて所定値
ｋより大きいかどうかを判定し（１１）、Ｎ−１個の全
てについて所定値ｋより大きいと判断すれば、最大値Ｍ
ＡＸが画像パターン読み取りミスであると判断し、レジ
ストレーションずれデータから切り捨てる（１２）。一
方、最大値ＭＡＸと他のレジストレーションずれデータ
Ｄｉとの差がＮ−１個のどれかにおいて所定値ｋよりも
小さいものがあれば最大値ＭＡＸはそのまま残してお
く。

【００６５】次いで、画像パターン読み取りミスを削除
するために最小値ＭＩＮと他のレジストレーションずれ
データＤｉとの差をとり、これがＮ−１個（最大値ＭＡ
Ｘが切り捨てられた場合はＮ−２個）において所定値ｋ
より大きいかどうかを判定し（１３）、Ｎ−２個あるい
はＮ−１個全てについて所定値ｋより大きいと判断すれ
ば最小値ＭＩＮは画像パターン読み取りミスであると判
断し、レジストレーションずれデータから切り捨てる
（１４）。

【００６６】一方、最小値ＭＩＮと他のレジストレーシ
ョンずれデータＤｉとの差がＮ−２個あるいはＮ−１個
のどれかにおいて所定値ｋよりも小さいものがあれば最
小値ＭＩＮはそのまま残しておく。

【００６７】次いで、各色Ｎ個のレジストレーションず
れデータのうちから、最大値ＭＡＸ，最小値ＭＩＮの切
り捨てあるいは保存が行われたレジストレーションずれ
データＤｉの平均化を行う（１５）。さらに、各色画像
信号の副走査方向のタイミング補正データを算出し（１
６）、主走査方向タイミング補正データとともにデータ
セットし（１７）、主走査および副走査方向画像書出し
タイミングを設定し、レジストレーション補正モードを
終了する。 〔第２実施例〕第２実施例では、第１実施例で作成した
ヒストグラムグラムに代えてレジスト補正パターンの濃
度データをエッジ検出した結果に基づき、そのパターン
変化点の位置情報を記憶することを特徴とする例であ
る。

【００６８】図１４は本発明の第２実施例を示す画像形
成装置におけるレジストレーションコントローラ２０の
構成を説明するブロック図である。

【００６９】この図に示すように、ＣＣＤセンサ１０
ａ，１０ｂで読み取られたレジスト補正パターンの濃度
データは、エッジ検出部７１によって、転写ベルト面の
読み取りレベルと転写剤によって形成されるパターンの
レベルとのレベル変化を強調されたエッジデータとして
出力される。エッジデータは位置検出部７３に入力され
る。位置検出部７３では以下のように信号処理を行う。

【００７０】図１５は、図１４に示した位置検出部の詳
細構成を説明するブロック図である。

【００７１】図において、ＤＦＦ２はデータラッチで、
例えばディジタル信号β５０５をラッチする。１１０２
はレジスタで、図示しないＣＰＵによりコンパレータ１
１０１にセットする参照値を保持する。１１０３はアド
レスカウンタで、メモリ１１０４，１１０５のデータ入
力ＤＢに図４に示すようにパターンデータ形状に着目し
て転写ベルト１とレジストレーションずれ検知パターン
との変化点を示すそのパターンの位置情報（アドレス）
を出力する。

【００７２】１１０７は書き込みタイミング決定部で、
コンパレータ１１０１の出力に基づいてメモリ１１０
４，１１０５に書き込みイネーブル信号を出力する。１
１０６はバスコントローラで、各種のタイミング信号，
バンク選択信号を出力する。

【００７３】エッジ検出部７１から出力されたエッジデ
ータである、ディジタル信号β５０５はデータラッチＤ
ＦＦ２にラッチされながらコンパレータ１１０１に出力
され、図示しないＣＰＵによりリセットしたレジスタ１
１０２の値とコンパレータ１１０１により比較される。
このコンパレータ１１０１の出力は、いわゆるレジスト
レーション補正パターンと転写ベルト１とのデータの変
化点を示す。

【００７４】例えば図に示すようなパターンでは変化点
が２か所存在し、この変化点に対応するアドレスカウン
タの値、すなわちパターンの位置情報をメモリ１１０
４，１１０５に格納する。この際、各メモリ１１０４，
１１０５の書き込みタイミングは、書き込みタイミング
決定部１１０７がコンパレータ１１０１からの出力によ
るワンショットパルス信号によりメモリ１１０４，１１
０５の書き込みイネーブルとすることにより行ってい
る。

【００７５】なお、メモリ１１０４，１１０５のアドレ
スの切り換えはアドレスカウンタ１１０８にコンパレー
タ１１０１の出力を与えることにより、パターンの変化
点に対応してアドレスをカウントアップしている。こう
して得られたパターン位置および形状データは、メモリ
１１０４，１１０５から読み出されてバスコントローラ
１１０６を介して図３に示したシステムコント２１に送
出し、さらにシステムコントローラ２１がＣＰＵバスβ
５３０を介して図示しないＣＰＵに送出し、レジストレ
ーションずれデータＤｉ（Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫ）を算出す
る。

【００７６】この方式においても、転写特性の劣化など
の影響を軽減した、レジスト補正位置検出が可能とな
る。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る第１
の発明によれば、各画像形成手段により搬送体上に複数
セット分および複数回転分の各レジスト補正マークをパ
ターン形成手段が所定のタイミングで形成すると、読み
取り手段が搬送体上に転写された複数セット分および複
数回転分の各レジスト補正マークの読み取りを開始し、
その結果を各色毎に記憶手段に記憶し、補正手段が記憶
された演算結果を基に各画像ステーションのレジストレ
ーションを機械的または電気的に補正するので、少ない
メモリ容量であっても、像担持体の回転ムラに影響され
ない各像担持体とのレジストレーションずれ情報を正確
に算出して、各像担持体のレジストレーションずれを精
度よく補正することができる。

【００７８】第２の発明によれば、処理手段は、読み取
り手段から出力される複数セット分および複数回転分の
各レジスト補正マークの読み取り信号のエッジ検出を検
出し、該エッジ検出されたエッジデータから複数点のピ
ーク値のヒストグラムを演算し、該演算したヒストグラ
ムデータを記憶手段に記憶するので、転写特性が劣化し
てレジスト補正マークの読取りデータが正規の読取り特
性を示さない場合でも、その影響に左右されずに読取り
データからレジスト補正マークの位置を精度よく検出す
ることができる。

【００７９】第３の発明によれば、処理手段は、読み取
り手段から出力される複数セット分および複数回転分の
各レジスト補正マークの読み取り信号からエッジデータ
を検出し、該検出されたエッジデータからレジストマー
ク位置を検知して記憶手段に記憶するので、転写特性が
劣化してレジスト補正マークの読取りデータが正規の読
取り特性を示さない場合でも、その影響に左右されずに
読取りデータとマーク形状データとからレジスト補正マ
ークの位置を検出することができる。

【００８０】第４の発明によれば、補正手段は、記憶手
段に記憶されたヒストグラムデータの複数点のピーク値
の平均位置を解析してレジスト補正マーク位置とするの
で、写特性が劣化してレジスト補正マークの読取りデー
タが正規の読取り特性を示さない場合でも、その影響に
左右されずに読取りデータからレジスト補正マークの位
置を精度よく検出して、各画像ステーションのレジスト
レーション補正を安価に行うことができる。

【００８１】第５の発明によれば、補正手段は、記憶手
段に記憶されたレジストマーク位置とレジストマーク形
状とを解析してレジスト補正マーク位置とするので、写
特性が劣化してレジスト補正マークの読取りデータが正
規の読取り特性を示さない場合でも、その影響に左右さ
れずに読取りデータからレジスト補正マークの位置を検
出して、各画像ステーションのレジストレーション補正
を安価に行うことができる。

【００８２】従って、レジスト補正マークの搬送体上へ
の転写特性の劣化などによる、レジスト補正マーク位置
の誤検出を防止することを可能とし、像担持体の回転む
らに影響されない各像担持体とのレジストレーションず
れ情報を正確に算出し、各像担持体のレジストレーショ
ンずれを高精度に補正することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の構成を
説明する概略構成図である。

【図２】図１に示した画像形成装置におけるパターン画
像書込みタイミングを示すタイミングチャートである。

【図３】図１に示したコントローラ部の詳細構成を説明
するブロック図である。

【図４】図１に示した転写ベルトに転写されたパターン
画像書込み状態を示す平面図である。

【図５】図１に示した画像形成装置においてパターン形
成部の構成を説明する回路ブロック図である。

【図６】図３に示したレジストレーションコントローラ
の内部構成を説明するブロック図である。

【図７】図６に示したエッジ検出部の微分フィルタの一
例を示す図である。

【図８】図６に示したエッジ検出部の詳細構成を説明す
るブロック図である。

【図９】図６に示したヒストグラム作成部の詳細構成を
説明するブロック図である。

【図１０】図９に示したヒストグラム作成部７２の動作
を説明するタイミングチャートである。

【図１１】図９に示したヒストグラム作成部により作成
されたヒストグラムを示す模式図である。

【図１２】図９に示したヒストグラム作成部により作成
されたヒストグラムを示す模式図である。

【図１３】本発明に係る画像形成装置におけるレジスト
レーション補正処理手順の一例を示すフローチャートで
ある。

【図１４】本発明の第２実施例を示す画像形成装置にお
けるレジストレーションコントローラ２０の構成を説明
するブロック図である。

【図１５】図１４に示した位置検出部の詳細構成を説明
するブロック図である。

【図１６】この種の画像形成装置におけるレジスト補正
マーク読取りとその劣化状態を説明する特性図である。

【符号の説明】

１ 転写ベルト ２ 感光ドラム ３ 感光ドラム ４ 感光ドラム ５ 感光ドラム １０ 読取り手段 ５１ コントローラ部 ＳＴ１ 画像ステーション ＳＴ２ 画像ステーション ＳＴ３ 画像ステーション ＳＴ４ 画像ステーション

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の像担持体駆動系を介して無端移動
   する像担持体の周囲に画像形成手段が配設された複数の
   画像ステーションと、複数の搬送体駆動系を介して転写
   材を順次所定方向に搬送する搬送体と、各画像ステーシ
   ョンに設けられる各画像形成手段により各像担持体１回
   転中に搬送される前記搬送体上に複数セット分および複
   数回転分の各レジスト補正マークを所定のタイミングで
   形成させるパターン形成手段と、このパターン形成手段
   により前記搬送体上に転写された複数セット分および複
   数回転分の各レジスト補正マークを読み取る読取り手段
   と、この読取り手段から出力される複数セット分および
   複数回転分の各レジスト補正マークの読み取り信号に所
   定の処理を行う処理手段と、この処理手段により処理さ
   れた結果を各画像ステーション毎に記憶する記憶手段
   と、この記憶手段に記憶された結果を解析して各画像ス
   テーションのレジストレーションを機械的または電気的
   に補正する補正手段を有する画像形成装置。
2. 【請求項２】 処理手段は、読取り手段から出力される
   複数セット分および複数回転分の各レジスト補正マーク
   の読み取り信号のエッジデータを検出し、該エッジ検出
   されたエッジデータから複数点のピーク値のヒストグラ
   ムを演算し、該演算したヒストグラムデータを記憶手段
   に記憶することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 処理手段は、読取り手段から出力される
   複数セット分および複数回転分の各レジスト補正マーク
   の読み取り信号からエッジデータを検出し、該検出され
   たエッジデータからレジストマーク位置を検知して記憶
   手段に記憶することを特徴とする請求項１記載の画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 補正手段は、記憶手段に記憶されたヒス
   トグラムデータの複数点のピーク値の平均位置を解析し
   てレジスト補正マーク位置とすることを特徴とする請求
   項２記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 補正手段は、記憶手段に記憶されたレジ
   ストマーク位置とレジストマーク形状とを解析してレジ
   スト補正マーク位置とすることを特徴とする請求項２記
   載の画像形成装置。