JPH0934196A

JPH0934196A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0934196A
Application number: JP7181687A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhito Kataoka; 達仁片岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成に影響を与えずに搬送手段の状態を
検出し、高速かつ高品質な画像を形成することのできる
装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、それぞれ記録材上に異
なる色の画像を形成する複数の画像形成手段と、前記記
録材を搬送する搬送手段と、前記複数の画像形成手段に
より前記搬送手段上に形成されたレジストレーション補
正画像を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段に
より出力された前記レジストレーション補正画像の読み
取りデータに基づいて前記記録材上に形成される画像の
レジストレーションを補正する補正手段と、前記読み取
り手段を用いて前記搬送手段の状態を検出する手段とを
備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、詳しくは、複数の画像ステーションにより異なる色
の画像を形成する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置として、従来より、感光ド
ラム上にレーザ光を照射し、電子写真プロセスによって
感光体の静電潜像を現像して記録紙に転写する画像形成
部を複数有し、転写ベルトにより記録紙を各画像形成部
に順次搬送しながら各色の画像を重畳転写してカラー画
像を得る装置が知られている。

【０００３】この種の画像形成装置を使用する場合、各
感光ドラムの機械的取り付け誤差や各レーザビームの光
路長誤差，光路長変化等により各感光ドラムに静電潜像
を形成し、転写ベルト上の記録紙に転写する際、各色の
画像のレジストレーションが合わなくなるという問題が
ある。

【０００４】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、更に、レーザ
ビーム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。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
の様な従来の装置では各色画像を重畳転写してカラー画
像を形成するための転写ベルトが必要となる。転写ベル
トは製造コスト、安定性等を考慮すると、繋ぎ目のある
構造を取らざるを得ず、その結果寿命によるベルトの破
損が発生する。今まではこうした破損を検知する手段が
なく、この状態を放置しておくと、感光体等に破損片ま
たは破損断片等により被害を及ぼすという欠点があっ
た。

【０００６】また、像形成中のジャム処理の不備や転写
ベルト自体のクリーニング不良等により、転写ベルト上
にトナーが付着した状態のままになることがある。今ま
ではこうした状態を検出する手段がなく、このままで画
像形成を行うと、コピー紙の裏に転写ベルト上に残った
トナーが付着し、出力画像の裏写りが発生するという欠
点があった。

【０００７】前記課題を考慮して、本発明は、画像形成
に影響を与えずに搬送手段の状態、即ち、ベルトの破損
や汚れを検出することにより、高速且つ高品質な画像を
形成することのできる装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】従来抱えている課題を解
決し、前記目的を達成するため、本発明は、それぞれ記
録材上に異なる色の画像を形成する複数の画像形成手段
と、前記記録材を搬送する搬送手段と、前記複数の画像
形成手段により前記搬送手段上に形成されたレジストレ
ーション補正画像を読み取る読み取り手段と、前記読み
取り手段により出力される前記レジストレーション補正
画像の読み取りデータに基づいて前記記録材上に形成さ
れる画像のレジストレーションを補正する補正手段と、
前記読み取り手段を用いて前記搬送手段の状態を検出す
る手段とを備えて構成されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る一実施例を詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明に係る一実施例のカラー複写
機の概略構成図である。

【００１１】図１において、１はパルスモータ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Ａ方向に所定速度で移動される転写ベルト、２〜５
は感光ドラムであり、順にマゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）に対応する
レーザビームＬＭ（Ｌ１），ＬＣ（Ｌ２），ＬＹ（Ｌ
３），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、形成された色画像を転写ベルト１に転写する。１１
〜１４は感光ドラム２〜５を所定速度で回転させるドラ
ムモータである。なお、本実施例においてはレジストレ
ーション補正用パターン画像を各色感光ドラム２〜５上
に形成し、静電潜像を現像器により現像して顕像を転写
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形成するパターン形成回路を備えて
いる。このパターン形成回路は、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，ＬＹ，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する。そして、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、この一
対のパターン画像を転写ベルト１上に、その搬送方向に
直交する幅方向の所定位置に対向するように転写する。

【００１２】読み取り部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）をランプ６，７
により照明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。

【００１３】５１は制御部であり、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、及
び所定のレジストレーション補正用のパターン読み取り
を画像ステーション５２中にあるマイクロプロセッサを
含むＣＰＵ５２−Ｃにより総括的に制御する。また、５
２はビデオコントローラ５２−Ａ、ビデオメモリ５２−
Ｂ、ＣＰＵ５２−Ｃが内蔵された画像ステーション、５
３は外部装置、例えばホストコンピュータ等と接続する
ための外部バスとのインタフェースを司る外部インタフ
ェース（Ｉ／Ｆ）である。

【００１４】このように構成されたカラー複写機におい
て、各色に対応した感光ドラムを夫々含む画像形成手段
により搬送体上のレジスト補正マークをパターン形成回
路（本実施例では制御部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、読み取り部１０が搬送
体（転写ベルト１）上に転写された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演算処理回
路（本実施例では制御部５１）が所定の演算処理を施
す。そしてその結果を各色毎にメモリ（後述するＲＡＭ
６０３，６０４）に記憶し、補正手段（本実施例では制
御部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。

【００１５】この様に構成することにより、少ないメモ
リ容量であっても、感光ドラムの回転むらに影響されな
いレジストレーションずれ情報を正確に算出して各画像
形成手段により形成された画像のレジストレーションず
れを精度良く補正する。

【００１６】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）の反射ミラー１００
０Ｍａ，Ｃｙ，Ｙｅ，Ｂｋ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、メモリからの画像信号の読みだしタイミ
ングを制御して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。

【００１７】以上の構成を備える本実施例における画像
形成動作について以下説明する。

【００１８】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。
一様に帯電されたマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエ
ロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）に対応する各感光ドラム
２〜５は、ビデオ信号により光変調されポリゴンスキャ
ナにより走査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
される。その後図示しない現像ユニットにより現像さ
れ、感光ドラム２〜５上に顕像が形成される。

【００１９】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
に搬送される。そして定着ユニットを介して転写画像が
定着処理され、その後装置外に排紙される。

【００２０】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。

【００２１】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上に顕像化されたパタ
ーン画像は、図２のタイミングチャートに示すタイミン
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、ＣＣＤセンサ１
０（センサ１０ａ，１０ｂより構成される）からなる読
み取り部により順次読み取られる。

【００２２】この図２のタイミングで転写ベルト１上に
転写された各色のパターン画像の例を図３に示す。図３
は感光ドラム１回転に相当する幅の転写ベルト上に形成
されたレジストレーション補正用のパターンを示してい
る。

【００２３】図４は、ＣＣＤセンサ１０を含む図１に示
した制御部５１の詳細な構成を示すブロック図である。
以下、図４を参照して本実施例の制御部５１の構成なら
びに動作について説明する。

【００２４】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、上述した図３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，１０
ｂで読み取られる。レジストレーションコントローラ２
０からの原発振クロックβ５０７，β５０８がＣＣＤド
ライバ１８，１９に送出され、ＣＣＤセンサ１０ａ，１
０ｂ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１０ａ，１０ｂにより読み取られたパターン画像
信号は、ＣＣＤ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β５
０５，β５０６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。

【００２５】レジストレーションコントローラ２０で
は、まず受け取った各色パターン画像信号がレジストレ
ーション補正用パターンか否かの判定を行う、レジスト
レーション補正用パターン認識処理を行ない、複数の認
識処理データがメモリ６０３，６０４に格納され、ＣＰ
Ｕ５２−Ｃの制御で、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き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に送出する。そし
てまた、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反射ミラー１００
０Ｍａ，Ｃｙ，Ｙｅ，Ｂｋを駆動制御するパルスモータ
２３，２４，２５，２６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。

【００２６】ミラーモータドライバ２２は、パルスデー
タβ５１１に従って各色反射ミラー駆動用のパルスモー
タ２３−１〜２６−１及び２３−２〜２６−２に制御信
号を供給し、これら各パルスモータが駆動されて反射ミ
ラー１０００Ｍａ，Ｃｙ，Ｙｅ，Ｂｋの位置決めが制御
される。なお、パルスモータ２３−１〜２６−１は画像
の倍率、２３−２〜２６−２は傾きの補正に用いられ
る。

【００２７】これらレジストレーション補正は、ＣＰＵ
５２−Ｃの制御下にある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。

【００２８】図５は、図１に示す本実施例の画像ステー
ション５２中にあるビデオコントローラ５２−Ａにおけ
るパターン形成部の詳細な構成を示すブロック図であ
る。以下、図５を参照して本実施例のパターン形成部の
構成および動作について説明する。

【００２９】記録区域外に配設されたセンサへのレーザ
ビーム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
に加えられると、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。
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に加えられる
と、各色画像パターン信号のＶ方向イネーブル信号β５
１７が形成される。Ｈ方向イネーブル信号β５１６及び
Ｖ方向イネーブル信号β５１７は、アドレスカウンタ２
９に供給され、ここでパターンＲＡＭ３０より次のレジ
ストレーション補正用画像を読み出すためのアドレス信
号β５３１を生成する。このアドレス信号β５３１に従
って画像パターンＲＡＭ３０から画像パターン信号β５
１８が出力される（本実施例では図３に示すような「十
字パターン」）。

【００３０】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ＣＰＵバスβ５３０を介して受
け取ったレジストレーション補正用画像パターンに基づ
いて形成されるパッチデータが格納されている。このパ
ッチレジスタ３１よりのパッチデータ信号β５１９と画
像パターンＲＡＭ３０よりの画像パターン信号β５１８
はセレクタ３２に入力されている。

【００３１】レジスタ３５には、ＣＰＵ５２−ＣよりＣ
ＰＵバスβ５３０を介してセレクタ３２及びセレクタ３
３の選択信号がセットされる。なお、本実施例において
は、セレクタ３２に対しては、マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ）については常に画像パターン信号β５１８が出力
されるような選択信号β５２６が供給される。そして、
イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）については、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が出力されるように選択信号が出力されるよう
にセットされる。従って信号β５２０は、図２に示すタ
イミングチャートに従った画像データとパッチデータと
が切り換わった信号となる。

【００３２】この信号β５２０は、セレクタ３３の一方
入力に入力される。セレクタ３３の他方入力にはビデオ
信号β５２１が入力されている。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場合には反
射光学系ではカーボンブラックが光を吸収してしまうた
めに、パターン画像の読み取りが不可能となる。そこ
で、本実施例ではセレクタ３３の切り換えにより、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）でのべた
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
をネガポジ反転して形成する様に制御する。

【００３３】即ち、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β５
２２がγＲＡＭ３４に出力される。γＲＡＭ３４は、入
力された画像情報β５２２をγ変換し、γ変換した画像
情報β５２３をゲート回路３７に出力する。ゲート回路
３７にはナンドゲート３６を介してゲート選択信号β５
２４が入力されており、ゲート回路３７は光学走査系に
よるレーザビームの走査が記録区域内の場合にγ変換し
た画像情報β５２３の出力を許可する。

【００３４】従って、光学走査系によるレーザビームの
走査が記録区域内の場合には、γ変換した画像情報β５
２３がレーザドライバ３８に供給され、半導体レーザ３
９は、レーザドライバ３８に入力されるビデオ信号β５
２５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。

【００３５】なお、以上に説明した本実施例では、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ＲＡＭ３０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。

【００３６】次に図６，図７を参照して本実施例におけ
るレジストレーション補正用画像パターンの各色パター
ンの形成位置およびパターン形状を算出する処理につい
て説明する。

【００３７】図６は、図４に示したレジストレーション
コントローラ２０の要部構成を示すブロック図、図７は
図６に示すレジストレーションコントローラの動作状態
を説明するタイミングチャートである。

【００３８】図６において、ＤＦ１〜ＤＦ４はＤ型のフ
リップフロップ、６０１，６０２は入力Ａ，Ｂの加算を
行う加算器、６０３は各色のパターンの副走査方向の濃
度ヒストグラムを図７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副走査ＲＡＭ、６０４は各色のパ
ターンの主走査方向の濃度ヒストグラムを図７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主走査Ｒ
ＡＭ、６０７は各種のタイミング信号、バンク選択信号
ＢＡＮＫＳＥＬ等を出力するバス・タイミングコントロ
ーラである。

【００３９】本実施例では、各色パターン位置およびパ
ターン形状を算出するために読み取られる主走査及び副
走査パターンデータに対して、各ライン毎に各ラインの
各画素毎の積算データを作成し、作成された積算データ
に基づいて形状認識を行っている。

【００４０】先ず、主走査方向の積算データの作成は、
例えばＣＣＤセンサ１０ａから出力される１主走査ライ
ンのパターンデータをリセット信号ＲＥＳ１により初期
クリアした後、加算器６０２により１ライン分データ加
算して求める。そして、図７に示すタイミングで出力さ
れる主走査イネーブル信号（ＥＮ−）出力時に書き込み
信号ＲＡＭＷＲ２に同期してアドレスカウンタ６０６が
決定する主走査ＲＡＭ６０４のアドレス位置に書き込ま
れる。なお、副走査方向イネーブル信号が送出されてい
る間は主走査ＲＡＭ６０４はイネーブル状態となる。

【００４１】一方、副走査方向の積算データの作成は、
リセット信号ＲＥＳ２により主走査１ライン分のパター
ンデータをクリアしてこれを副走査ＲＡＭ６０３に格納
して副走査ＲＡＭ６０３を同時にクリアし、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
各副走査ラインの積算データを副走査ＲＡＭ６０３に格
納する。

【００４２】この結果、図３に示すようなパターン画像
に対する主走査／副走査の積算データが各色毎に副走査
ＲＡＭ６０３及び主走査ＲＡＭ６０４に格納される。こ
のパターン画像の積算データの例を図８〜図１０に示
す。この積算データの例については後述する。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ＲＡＭ６０３，６０４の上位に送るこ
とにより、ＲＡＭのメモリ空間の使い分けを行ってい
る。

【００４３】ここで、本実施例における各色のレジスト
レーションの補正方法について説明する。

【００４４】上述したレジストレーション補正用画像パ
ターンの各色パターンの形成位置およびパターン形状を
算出する処理を実行することにより、Ｍ，Ｃ，Ｙのパタ
ーン画像からは図８に示すような主走査／副走査それぞ
れの積算データを得ることが出来る（ＨＤ，ＶＤ）。図
８は図１に示す転写ベルトに転写されたパターン画像に
基づくＭ，Ｃ，Ｙ色に対するヒストグラムを示す図であ
る。このＲＡＭ６０３及び６０４に格納されているデー
タをもとに、積算データのピーク値の中心位置を画像ス
テーション５２中のＣＰＵ５２−Ｃにより算出する。各
々算出された各色主走査、副走査の中心位置がパターン
画像の中心位置となる。各色の中心位置を合わせ込む手
法としては、各色パターンの中心位置が同一となるよう
前記したように主走査／副走査のそれぞれの画像書き出
し位置、及び反射ミラー１０００Ｍａ，Ｃｙ，Ｙｅを駆
動し、画像の倍率（光路長可変）、傾き（光路可変）の
補正を行うことで実施している。

【００４５】しかし、Ｂｋのパターン画像の中心位置認
識については他の色とは異なってしまう。このＢｋのパ
ターン画像の中心位置認識におけるパッチ及びＢｋマー
クの部分の詳細を図９及び図１０に示す。図９及び図１
０は図１に示す転写ベルトに転写されたパターン画像に
基づくＢｋ色に対するヒストグラムを示す図である。図
９の例は、Ｙｅのパッチ上にＢｋのレジスト補正マーク
を「十字」に形成したもので、その時の主走査／副走査
の積算データはＢｋ以外の色と変化の傾向が反転してし
まうことになる。これはパターン画像に対するパッチ画
像の光の反射率が十分高いためである。このようにＢｋ
色の積算データの変化の傾向がそのほかの色と異なるこ
とは、パターン画像の中心位置の算出アルゴリズムも異
なることになる。このため、複数のアルゴリズムが必要
となり、アルゴリズム開発時間、強いては中心位置算出
の実行時間までもがアップすることが考えられる。そこ
で本実施例では、図９の積算データを図１０に示すよう
にネガポジ反転したパターン画像を用いてヒストグラム
データを比較するように制御する。

【００４６】即ち、パターン画像の下にパターン画像よ
り大きいパッチ画像を形成し、その上にＢｋのレジスト
補正マークをネガポジ反転、即ち「十字」の部分を白抜
きした状態で形成する。その時の主走査／副走査の積算
データの変化の傾向は図示された如くとなり、これは、
ＣＣＤセンサで読み取ったＢｋのレジスト補正マークの
データがそのほかの色と同じ変化をすることになる。即
ち、疑似的にその他の色のレジスト補正マークを認識す
ることと同じこととなり、この変換を行うことにより全
ての色のレジスト補正マークに対して同じアルゴリズム
でレジスト補正マークの位置及び形状の認識を行うこと
が可能となる。

【００４７】前述したように、Ｍａ，Ｃｙ，Ｙｅ，Ｂｋ
のパターン画像は図８に示すような主走査，副走査それ
ぞれについての積算データを得ることができる。そし
て、ＣＰＵ５２−ａは、ＲＡＭ６０３，６０４に記憶さ
れているデータを元に、主走査，副走査の積算のデータ
のピークをそれぞれ検出し、パターン画像の中心位置を
算出する。

【００４８】各色のパターン画像の中心位置を補正し、
合わせ込む方法としては、各色のパターン画像の中心位
置が一致するように、前述のように主走査，副走査のそ
れぞれの画像の書き出し位置の制御及び、反射ミラー１
０００Ｍａ，Ｃｙ，Ｙｅ，Ｂｋの駆動による画像，傾き
の補正を行えばよい。

【００４９】一般に、図１に示すような転写ベルトを用
いた画像形成装置において、転写ベルトの状態を検出し
ようとすると、前述の様に何らかのセンサを転写ベルト
に接触させるか、さもなくば非接触のセンサを転写ベル
ト上に配置する必要がある。

【００５０】しかし、転写ベルトは記録紙を搬送すると
共に感光ドラム上に現像されたトナー画像を記録紙に転
写するという機能も有している。そのため、転写ベルト
の走行性は画像形成に大きく関与している。また、トナ
ー画像を転写させるために転写ベルトには転写電圧が不
図示の高圧ユニットから印加されており、転写ベルトの
電気的特性も画像形成にかかわっている。

【００５１】また、こうした点をクリアしたとしても新
たにセンサを設けることは大きなコストアップにもつな
がってくる。こうした点を考慮すると、先に述べた接触
式のセンサは使用できず、また非接触式センサであって
も転写ベルトに近づけることによる転写電圧の影響もあ
り、どちらのセンサも高精度な画像を形成するためには
使用することは不可能である。

【００５２】そこで本実施例ではレジストレーション補
正用のパターンの読み取りセンサ及びパターン画像の位
置を認識する機能を活用しベルトの破損を検出している
が、この方法について図１１、図１２を用いて以下に説
明する。

【００５３】一般に、転写ベルトは製造コスト、品質等
を考慮すると繋ぎ目を有する構成になる。現在の技術で
は繋ぎ目を有さない、即ちシームレスの転写ベルトはベ
ルト全面の電気的特性を揃えることがかなり難しく、ど
うしても繋ぎ目を有する構成をとることが要求されてい
る。しかし、転写ベルトを駆動させている状態、即ち装
置が動作している時間に比例して転写ベルトにはストレ
スが加わり、耐久を越えると繋ぎ目の位置からベルトの
破損が始まってくる。そこでこうした破損状態を検出す
る手段を説明する。

【００５４】図１１（ａ）はレジストレーション補正パ
ターン読み取りエリアを示し、又、図１１（ｂ）はベル
トの破損した部分が通過する時点での、それぞれ主走査
／副走査方向の積算値データを表している。

【００５５】通常レジストレーション補正を行う場合の
補正パターンの読み取りエリアは、画像ステーション５
２中にあるビデオコントローラにより設定される。即
ち、本実施例では、実際に転写ベルト上に形成されるパ
ターン画像の間隔にあわせて副走査方向（転写ベルト進
行方向）の間隔を制御し、ＣＰＵ５２−Ｃによりバスタ
イミングコントローラ６０７の副走査方向読み取りエリ
アを設定しているが、ここでは図１１に示すように各色
に対応するＭａ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｂｋの副走査間隔をなく
し、１つの副走査方向に長い読み取り領域を形成してい
る場合について示した。こうすることで４倍の長さの読
み取り領域を確保することができるようになる。では実
際の破損状態検出方法について図１１、１２を用いて説
明する。

【００５６】図１２は搬送ベルトの破損検出動作を説明
するためのフローチャートである。

【００５７】以下のシーケンスはＣＰＵ５２−Ｃにより
全て統括的にコントロールおよび演算され処理されてい
る。

【００５８】まず転写ベルトのみを実際の像形成シーケ
ンス時と同じスピードで駆動（回転）させる（ステップ
Ｓ１）。次にベルトの破損がおこる位置、即ちベルトの
繋ぎ目の位置を検出するため、ベルトの感光ドラムと接
する面と逆の面に貼られたテープを、図１に示したベル
トホームポジションセンサ（以下ＨＰセンサ）１００で
検出する。そして、転写ベルトを駆動させながらＨＰが
センサを通過するまで検出する（ステップＳ２，Ｓ
３）。ベルトの繋ぎ目がＨＰセンサを通過してからパタ
ーン画像読み取りセンサ１０ａ，１０ｂにより読み取ら
れる位置までの時間Ａをカウントし（ステップＳ４）、
Ｍａ，Ｃｙ，Ｙｅ，Ｂｋ相当の読み取りエリアの中間点
にベルトの繋ぎ目がくるであろう時間Ａに相当するクロ
ックをカウントした後、パターン画像読み取りシーケン
スを実行する（ステップＳ５）。その後、ベルト破損量
Ｄを算出（ステップＳ６）するわけであるが、この算出
方法について図１１を用いて詳しく説明する。

【００５９】図１１（ｂ）は転写ベルトの繋ぎ目がパタ
ーン画像読み取り領域の中央近辺に来た場合において、
前述した様な主走査／副走査各々のヒストグラムデータ
（積算値データ）を表している。

【００６０】図中左側はベルトの奥側であり、奥側のベ
ルトは破損していない状態である。また図中右側はベル
トの手前側にあたり、繋ぎ目からベルトが破損し始めて
いる状態を表している。

【００６１】このような状態での奥側の積算データは、
主走査／副走査ともに平坦（データが無い状態）であ
る。また手前側に関しては、ベルトが破損し張力で引っ
張られているため、図のようにめくれていることから、
その積算データは主走査／副走査ともにベルトのめくれ
具合に応じて変化している。

【００６２】この際、ベルトの下、即ち読みとりエリア
の下は光を反射する材質であることが必要である。

【００６３】ここで、ベルトの破損量の算出法について
説明する。

【００６４】まず、副走査方向の積算値データを、ノイ
ズや照明光量等の変化を考慮したしきい値ｚで２値化
し、そのデータの変化点幅Ｄｘを求める。このＤｘがあ
る規定値ｘを越えた場合に破損が規定以上だと判断する
ようにする。

【００６５】主走査方向の積算データに対してはデータ
の高さＤｙを求め、このＤｙが規定値以上であったと判
断した場合に破損状態が著しいとする。ここではＤｘ、
Ｄｙの両方のデータを各々２つの規定値と比較し、ベル
トの破損状態を認識することで、誤差の少ない正確な判
断をしている。

【００６６】再び図１２を用いて説明を続けると、この
ようにしてベルトの破損状態が判断され（ステップＳ
７）、破損状態が規定以上であった場合には、操作パネ
ル上にある表示部５４ベルトの破損を警告を示す表示を
行うと同時に、サービスマンコールをし（ステップＳ
８）、更に全ての動作を終了させて（ステップＳ９）、
ベルトの破損による感光ドラム等の作像系への波及を予
防するようにしている。

【００６７】尚、本実施例においては、このベルト破損
検知シーケンスは、通常の像形成シーケンスが実行され
る度に行われる。しかし、ベルトの繋ぎ目検出は、ここ
に画像を形成することができないことから、像形成シー
ケンス実行毎に行われる場合でも、ベルト破損検知を行
うことによるスループット（単位時間当たりのコピー
量）の低下は全く無いことになる。

【００６８】次に、図１３、１４を用いてベルトの汚れ
検知について説明する。ベルトの汚れ検知についても同
様に図１３に示すように各色に対応するＭａ、Ｃｙ、Ｙ
ｅ、Ｂｋの副走査間隔をなくし、１つの副走査方向に長
い読み取り領域を形成している。こうすることで４倍の
長さの読み取り領域を確保することができるようにな
る。

【００６９】以下のシーケンスはＣＰＵ５２−Ｃにより
全て統括的にコントロールおよび演算され処理されてい
る。

【００７０】まず、転写ベルトのみを実際の像形成シー
ケンス時と同じスピードで駆動（回転）させる（ステッ
プＳ１１）。次にベルトの破損がおこる位置、即ちベル
トの繋ぎ目の位置を検出するため、ベルトの感光ドラム
と接する面と逆の面に貼られたテープを、ＨＰセンサ１
００で検出する。

【００７１】そして、転写ベルトを駆動させながらＨＰ
がセンサを通過するまで検出する（ステップＳ１１，１
２，１３）。ベルトの繋ぎ目が画像パターン読みとりセ
ンサ１０ａ，１０ｂを通過する位置までの時間に対応す
るクロック数Ａをカウントし（ステップＳ１４）、読み
取り回数をカウントするカウンタｉをクリアする（ステ
ップＳ１５）。

【００７２】図１３ａに示すように、一度に読み取れる
ベルトの長さは先に説明した４色分の長さしかないた
め、この読み取りシーケンスを複数回繰り返してデータ
を収集する必要性がある。ここでは２０回としており、
実際のところ２０回ではベルトの円周を隙間なく検査す
ることは出来ないが、ベルトの汚れが極めて小さい領域
にある場合を除き、十分な領域が検査できるように設定
してある。

【００７３】次に、パターン画像読み取りシーケンスを
実行し（ステップＳ１６）、更に読み取られたデータを
もとにベルトの汚れ量Ｄｉを算出する（ステップＳ１
７）。次にカウンタｉが１９に達したかどうかを判定し
（ステップＳ１８）、達していない場合はカウンタｉを
インクリメントし（ステップＳ１９）、２０回データを
収集し終わるまでこの作業を繰り返し、ベルトの一周分
の汚れを検出する。ではここで図１３（ｂ）を用いて汚
れ量の検出方法について詳しく説明する。

【００７４】図１３（ｂ）は転写ベルトの汚れた部分が
パターン画像読み取り領域に入った場合において、前述
した様な主走査／副走査各々のヒストグラムデータ（積
算値データ）を表している。

【００７５】図中左側はベルトの奥側であり、奥側のベ
ルトは比較的大きい汚れがついている状態である。また
図中右側はベルトの手前側にあたり、比較的小さい汚れ
がベルトについている状態を表している。このような状
態でのベルトの汚れ量の算出法について説明する。

【００７６】まず奥側手前側各々の副走査方向の積算値
データを、ノイズや照明光量等の変化を考慮したしきい
値ｚ１、ｚ２でそれぞれ２値化し、そのデータの変化点
幅Ｄｘ１、Ｄｘ２を求める。このＤがある規定値ｘを越
えた場合、汚れの大きさが規定以上だと判断するように
する。主走査方向の積算データに対してはデータの高さ
Ｄｙ１、Ｄｙ２を求め、このＤが規定値以上であったと
判断した場合に汚れ状態が著しいとする。ここではＤ
ｘ、Ｄｙの両方のデータを各々２つの規定値と比較し、
ベルトの汚れ状態を認識することで、誤差の少ない正確
な判断をしている。

【００７７】再び図１４を用いて説明を続ける。

【００７８】このようにしてベルトの汚れ状態が判断さ
れ（ステップＳ２０）、汚れ状態が規定以上であった場
合には、操作部パネル上の表示部５４にベルト汚れの警
告を示す表示を行い（ステップＳ２１）、更に全ての動
作を終了させてコピー紙の裏写りを防止するようにして
いる。

【００７９】尚、このベルト汚れ検知シーケンスは、通
常の像形成シーケンスが実行される度に行われるのでは
なく、搬送系でジャムが発生した場合（通常正常動作で
はベルトの汚れは発生せず、ジャム等によってユーザが
未定着のコピー紙を触れたりしたときに発生する）、ま
た電源投入時に行われるため、スループットの低下は全
く無いことになる。

【００８０】この様に、本実施例では、レジスト補正パ
ターン読みとりセンサからの出力に基づいてベルトの破
損や汚れといったベルトの状態を簡単に検出することが
できる。

【００８１】従って、ベルトの破損による感光体への影
響や、ベルトの汚れによる裏写り等を未然に防止するこ
とができる。

【００８２】本実施例ではベルトの汚れ検知と破損検知
を独立して行うようにしているが、同時に行うことも可
能である。ベルトの破損は突如として起こるものではな
く、徐々にその度合いが進行してゆくことが経験的に知
られている。そのため常に行うのではなく、ベルトの汚
れ検知シーケンスと同様に、電源投入時、ジャム発生
時、数時間といった定期的な時間間隔をおいて同時に行
うことが出来る。そのため、スループットの低下やコピ
ースタートまでの時間の削減など大きな効果がある。

【００８３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、レジストレーション補正マークを読み取る手段を用
いて搬送手段の状態を検出しているので、画像形成に影
響を与えることなく正確に搬送手段の状態を検出するこ
とが可能になる。

【００８４】従って、例えば、搬送手段の破損による画
像形成手段の破損や、搬送手段上に汚れが残ったまま像
形成されるといった問題を解消できる。

【００８５】しかも、レジストレーション補正画像読み
取りセンサを用いてこのような搬送手段の状態を検出し
ているので、これら搬送手段の状態の検出用に別途検出
手段を設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における画像形成装置の構成を
示す図である。

【図２】本発明の実施例における画像形成のタイミング
を示すタイミングチャートである。

【図３】本発明の実施例において形成されるレジストレ
ーション補正マークの様子を示す図である。

【図４】図１の制御部の構成を示すブロック図である。

【図５】図１のビデオコントローラの構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】図１のレジストレーションコントローラの要部
の構成を示すブロック図である。

【図７】図６に示した回路の動作を説明するための図で
ある。

【図８】図６に示した回路の動作を説明するための図で
ある。

【図９】図６に示した回路の動作を説明するための図で
ある。

【図１０】図６に示した回路の動作を説明するための図
である。

【図１１】本発明の実施例において搬送ベルトの状態を
示す図である。

【図１２】本発明の実施例においてベルトの破損検出動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１３】本発明の実施例において搬送ベルトの他の状
態を示す図である。

【図１４】本発明の実施例においてベルトの汚れの検出
動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１転写ベルト１０検出部５１制御部５２画像ステーション

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ記録材上に異なる色の画像を形
成する複数の画像形成手段と、前記記録材を搬送する搬送手段と、前記複数の画像形成手段により前記搬送手段上に形成さ
れたレジストレーション補正画像を読み取る読み取り手
段と、前記読み取り手段により出力される前記レジストレーシ
ョン補正画像の読み取りデータに基づいて前記記録材上
に形成される画像のレジストレーションを補正する補正
手段と、前記読み取り手段を用いて前記搬送手段の状態を検出す
る手段とを備える画像形成装置。
【請求項２】前記読み取り手段の出力データに対して
演算を施す演算手段を備え、前記搬送手段の状態を検出する手段は前記演算手段の演
算結果に基づいて前記搬送手段の状態を検出することを
特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記演算手段は前記読み取り手段により
出力されるレジストレーション補正画像の読み取りデー
タに対しても演算を施すことを特徴とする請求項２に記
載の画像形成装置。
【請求項４】前記演算手段は前記読み取り手段の出力
データのヒストグラムを求めることを特徴とする請求項
３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記演算手段はマイクロプロセッサを含
むことを特徴とする請求項２ないし４に記載の画像形成
装置。
【請求項６】前記搬送手段の状態を検出する手段は、
前記搬送手段の汚れを検出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７】前記搬送手段の状態を検出する手段は、
前記搬送手段の破損状態を検出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８】前記搬送手段の状態の検出結果に係る情
報を表示する表示手段を備えた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９】前記複数の画像形成手段に画像信号を供
給するメモリを備え、前記補正手段は前記読み取り手段からのレジストレーシ
ョン補正画像の読み取りデータに応じて前記メモリから
の前記複数の画像形成手段に対する供給タイミングを制
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１０】前記複数の画像形成手段はそれぞれ感
光ドラムと、前記メモリからの画像信号に応じて前記感
光ドラムにレーザを照射する光学系を備え、前記補正手段は、前記読み取り手段からのレジスト補正
マークの読み取りデータに応じて前記光学系を制御する
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。