JP2645007B2

JP2645007B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP2645007B2
Application number: JP62061983A
Authority: JP
Inventors: 正治西川; 政司浅野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPS63230463A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、記録紙上に設けられ当該記録紙の移動方向
と交差する方向にエッジを有するマーキングを、記録紙
の移動方向と交差する方向に配列した複数の光電検知素
子によって読み取り、前記各光電検知素子からの検知信
号に基づいて画像形成位置制御用の信号を得るようにし
た画像記録装置に関する。

〔従来技術〕

記録紙の有効画面外領域に画像形成位置を整合させる
為のマーキングを設けると共に、このマーキングを読取
る如く前記記録紙に対向させてマーキングセンサーを配
置し、前記記録紙の移動に伴って前記マーキングが前記
マーキングセンサー位置をよぎる事によって得られるマ
ーキング情報を、前記記録紙に対する画像形成位置制御
用の信号となし、この信号に基づいて画像形成位置を制
御するようにした画像記録位置制御方法は、USP4401024
号,USP4485982号,USP4569584号，等の各米国特許明細書
や、特開昭57−124753号公報，特開昭57−122455号公報
等に於て公知である。

上記各公知例は、記録紙の移動に伴って記録紙上に書
込んだマーキングがセンサーをよぎった時に発生する信
号に基づいて、記録紙上のマーキング位置すなわち記録
紙の送り方向の記録紙位置を検知する様にしている。記
録紙の移動方向と交差する方向にマーキングエッジを有
するマーキング検知に於ては、基本的には単一の光電セ
ンサーによってマーキングを検知する事により検知目的
は達成される。そして検知精度を高めるために、通常は
微小スポット径のセンサーを使用しているのが普通であ
る。

第７図は微小スポット径のセンサーの構成例を示す図
である。センサー１は発光用レーザーダイオード2,投光
レンズ系3,受光レンズ系4,受光用フォトダイオード5,受
光素子駆動回路６および受光素子駆動回路７等から構成
されている。典型的な例ではビーム径60ミクロン、検出
精度±10ミクロンのものが実現されており、通常の画像
記録に於ける位置合わせの要求精度を満すには十分であ
る。

なおマーキング検出手段に関する公知例としては、特
開昭61−221764号公報，特開昭61−265506号公報，特開
昭61−265507号公報等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

センサーによって読取られるマーキングは、予め記録
紙に印刷されているか、又は画像記録の最初の工程で画
像記録と同じ記録系を使って書込まれるものであるが、
このマーキングに部分的な欠陥が生ずる場合がある。こ
のような場合に、第７図に示すような微小スポット径の
センサー１でマーキング検知を行なうと、センサー１の
検知面積が小さ過ぎるために上記欠陥を検知してしま
い、所望のマーキング読取情報を得る事ができないとい
う問題があった。

第８図はカラー静電プロッターに於て、各色の位置合
せの為に用いられるマーキングを、マルチスタイラス静
電記録ヘッドで書込んだ場合に発生するマーキング不良
の例を示す図である。同図Ａは基本的に正しくマーキン
グが記録された状態を示している。ただし、このマーキ
ングの場合、記録ドット８の径が小さい為にドット間に
すき間があり、センサーの検知スポットの通過位置がこ
のすき間に重なると、検知ミスを起こすおそれがある。
同図Ｂは異常放電と呼ばれる現象が発生した場合で、正
常な記録ドット８のサイズに比べてはるかに大きな記録
ドット8aが形成されている。この部分8aをセンサーがよ
ぎれば当然大きな検知ミスが発生する。同図Ｃはドット
抜けと呼ばれる現象が発生した場合を示し、記録ドット
８の径が8bのように著しく小さくなったり、8cのように
全く記録が形成されない状態を呈する。したがって、こ
れらの部分8b,8cをセンサーがよぎれば検知ミスが発生
する。更に同図Ｄは、ドット８の周辺部は高濃度である
が、中心部が低濃度になるドット8d,8e等が生じた場合
を示している。この場合もセンサーの検知レベルの設定
によっては検知ミスが発生する。この様な微小欠陥はマ
ーキングを他の記録方法によって作成しても完全になく
すことはできない。

センサーの検知スポット径を大きくすれば、上記欠陥
に基く検知誤差は少なくなる。しかしセンサーの検知ス
ポット径が大きくなると、検知精度が低下する上、ベー
スカブリ濃度やマーキングの記録濃度の変化によって検
出位置が変化する等の問題が発生し、検知性能が著しく
不安定化してしまう。

そこで本発明は、マーキングにたとえ微小欠陥が含ま
れていても、誤りなく、しかも高精度に検知することの
できるマーキング読み取り手段を備えた画像記録装置を
提供する事を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決し目的を達成するために、本発明の
画像記録装置は次のように構成されている。

（１）記録紙上に設けられ記録紙の移動方向と交差する
方向にエッジを有するマーキングを、記録紙の移動方向
と交差する方向に配列した複数の光電検知素子によって
読み取り、前記各光電検知素子からの検知信号に基づい
て画像形成位置制御用の信号を得る画像記録装置におい
て、前記複数の光電検知素子のうち、予め定めた所定数以上
の光電検知素子がマークを検出したことを以て前記マー
キングのエッジを判定するよう構成されている。

（２）記録紙上に設けられ記録紙の移動方向と交差する
方向にエッジを有するマーキングを、記録紙の移動方向
と交差する方向に配列した複数の光電検知素子によって
読み取り、前記各光電検知素子からの検知信号に基づい
て画像形成位置制御用の信号を得る画像記録装置におい
て、前記複数の光電検知素子からのマーキング長さ及び又は
マーキング間距離の検知信号の平均値を得、この平均値
に基づいてマーキング長さ及び又はマーキング間距離を
判定するよう構成されている。

（３）記録紙上に設けられ記録紙の移動方向と交差する
方向にエッジを有するマーキングを、記録紙の移動方向
と交差する方向に配列した複数の光電検知素子によって
読み取り、前記各光電検知素子からの検知信号に基づい
て画像形成位置制御用の信号を得る画像記録装置におい
て、前記複数の光電検知素子からのマーキング長さ及び又は
マーキング間距離の検知信号の最頻度値を得、この最頻
度値に基づいてマーキング長さ及び又はマーキング間距
離を判定するよう構成されている。

〔作用〕

このような手段を講じたことにより次のような作用を
呈する。すなわち、マーキングにたとえ微小欠陥が含ま
れていても、検知されたマーキング情報からその影響が
除去されるので、マーキングを正しく検知する事ができ
ると共に、適用する光電検知素子の検知面積を十分に小
さなものとなし得るので、検知精度を高め得ると共に、
ベースカブリやマーキングの記録濃度の変動に対してそ
の影響を受ずに検知可能となる。

〔実施例〕

第１図は、本発明を静電カラープロッタに適用した一
実施例を示す画像記録装置記録系の構成図である。

10は静電記録紙供給ロールであり、駆動軸10aを有す
る正逆回転可能なドラム等からなる記録紙保持筒体10b
に、静電記録紙11の一端が固定されて巻回されている。
静電記録紙11の他端は、ガイドローラ12a,12b,12cによ
って案内され、上下一対の給送ローラ13a,13bまで導か
れ、記録経路内に展張されている。そして、この展張さ
れた記録紙11に対しカラー静電記録が行なわれるよう
に、マルチスタイラス静電記録ヘッド14が記録紙11の記
録面に対し、垂直な方向に公知の手段により移動できる
ように対向配置され、かつ記録紙11の背面側には背面電
極としての圧接ローラ15が配置されている。そして上記
記録ヘッド14よりも下流側の記録経路には、現像・定着
ヘッド16a〜16dが配置されている。上記ヘッド16aは
黒、ヘッド16bはシアン、ヘッド16cはマゼンタ、ヘッド
16dはイエローの各色の現像を行なうものであり、各ヘ
ッド16a〜16dは図示されない適宜な手段によって、それ
ぞれ能動状態，非能動状態に選択的に駆動制御されるも
のとなっている。なお上記記録ヘッド14は特公昭51−44
777号公報等によって既に周知のものであり、また現像
・定着ヘッド16a〜16dも実公昭52−10911号公報等によ
り公知のものである。記録ヘッド14の上流側には、マー
キングセンサー17が配置されている。

第２図は上記マーキングセンサー17の概略的構成を示
す図である。第２図に示すように、一対のマーキングセ
ンサー17a,17bは、記録紙11の左右両側の有効画面外領
域に、１色目の画像記録と同時または画像記録に先立っ
て記録されるマーキング18a,18bを、光電的に各々読取
り可能な如く、発光素子21aと光電変換素子22a、発光素
子21bと光電変換素子22bとが、それぞれペアとして構成
されている。なお第２図中には図示してないが、前記マ
ーキングセンサー17a,17bは、矢印で示す記録紙11の移
動方向Ｙと交差するＸ方向に、各単位情報毎に各々独立
に検知可能な如く、複数個の光電検知素子を配列したも
のとなっている。かくして記録紙11の移動に伴って前記
マーキング18a,18bが前記マーキングセンサー17a,17bの
位置をよぎる事によって得られる各検知素子のマーキン
グ情報を、複数のデジタル検知信号として取出すものと
なっている。これら複数のデジタル検知信号は、後述す
るように予め設定された判断基準に基づいて信号処理さ
れて異常情報を検出除去され、記録紙11に対する画像形
成位置整合用の信号となる。

次にこのように構成された本実施例の画像形成装置の
動作について説明する。なお以下の説明では、マーキン
グ18a,18bを画像記録に先立って記録する場合について
述べる。静電記録紙ローラ10から引き出された記録紙11
は、ガイドローラ12a,12bを通り、圧接ローラ15によっ
て記録ヘッド14に押し当てられ、さらにガイドローラ12
a,給送ローラ13a,13bへ移動する。この移動過程におい
て、まず記録ヘッド14により、第２図に示す如く等間隔
に所定ピッチでマーキング18a,18bの静電潜像が記録さ
れる。そしてこの潜像は現像・定着ヘッド16aによって
可視像化される。このようにして所望の記録サイズ分だ
け、マーキング18a,18bを記録した後、記録紙11は一旦
記録紙供給ローラ10に巻き戻される。

この巻き戻された記録紙11は、次に第１色のシアン成
分をカラー記録する為に再度引き出される。このときヘ
ッド16a,16c,16dは非能動状態で、ヘッド16bのみが能動
状態とされる。そして画像記録は、マーキングセンサー
17a,17bの位置を、最初のマーキングが通過したとき開
始される。シアンの画像は、次々にマーキング18a,18b
を検知した信号によって書込み位置が制御される。そし
て一画面分の記録が終了すると、記録紙11は再び記録紙
供給ローラ10へ巻戻される。他の色の画像についても同
様な工程が繰り返されることにより記録される。

このようにカラー記録の場合には、一色づつ上記の静
電カラー記録工程をカラー着色分だけ繰返す。すなわち
３乃至４回の重ね塗りを行なってカラー画像を得てい
る。このとき、マーキング18a,18bが欠陥を有しておら
ず、正しく検知されれば、各色の画像の形成位置のずれ
は発生しない。

第３図は、マーキングセンサー17aとマーキング18aと
の対応関係を示す図である。図示の如く、マーキングセ
ンサー17aは矢印にて示す記録紙11の移動方向と交差す
る方向に、複数の光電変換素子ａ〜ｍを配列したものと
なっている。このような素子配列型センサーは、一般に
リニアイメージセンサーとして公知であり、容易に入手
可能なものである。一方、マーキング18aは、そのエッ
ジＥが記録紙11の進行方向と交差する方向に延長してい
るが、微視的には図示の如く異常放電に基づく拡大ドッ
トｘやドット抜けy,y′が上記エッジＥの部分に存在し
ている。マーキングエッジとしては、当然のことである
がＥで示した部分を検出する必要がある。

記録紙が矢印方向に移動すると、まず異常放電ドット
ｘの部分が光電変換素子g,h,iによって検知されて信号
を発生する。更に記録紙が送られて、検出したいエッジ
Ｅがセンサー部を通過するとa,c,d,e,f,g,h,i,j,k,mの
光電変換素子が信号を発生するが、光電変換素子b,lに
対応するマーキング部分には記録ドット抜けy,y′があ
るために信号が発生しない。従って第３図の例では、例
えばｍ個の光電受光素子の中で４個以上の素子がマーキ
ング検知をした事をもって、マーキングエッジＥが通過
したと判断すればよい。一般的な表現をすれば、Ｎ個の
光電受光素子の中でｎ個の素子から検知信号が得られた
事によってエッジ通過を判断すると定義する事ができ
る。但しＮ≧2,N≧ｎ＞１の整数である。ｎの値は、マ
ーキングに発生する欠陥の大きさと、光電変換素子の寸
法から決定されるが、例えば16dot/mmの記録密度を有す
る静電記録装置で作成したマーキングを、16dot/mmの光
電変換素子列のセンサーで検知する場合には、異常放電
によるドットでの検知ミスを防ぐ為に、少なくともｎを
３〜５以上とすることが好ましい。但し、Ｎが大きくな
るに従って、複数の異常ドットを走査する危険があるか
ら、Ｎを大きくした場合にはｎも大きくする必要があ
る。

ところで光電変換素子を離間配列することによって、
一つの微小欠陥を複数の光電変換素子によって検知する
無駄を省き、判断処理を簡略化したり、光電変換素子を
少なくすることができる。

第４図はその実施例を示す図で、光電変換素子の素子
寸法の３倍のピッチで素子を配列してある。このため、
一つの異常放電ドットｘは一つの光電変換素子ｃ′でし
か走査されなくなる。従って、第３図の場合と同等の効
果が得られる上、この時の判断条件Ｎ′≧ｎ′＞１に於
いて、エッジ通過を判断するｎ′を２〜３とするとする
事ができ、これに伴ってＮ′を小さくすることができ
る。

第３図，第４図に示した実施例に於ては、マーキング
のエッジを検知する検知要求に対して本方法を適用した
例を示したが、記録紙移動方向のマーキングの長さや、
マーキング間距離を検出する場合に対しては、上記エッ
ジ検知とは別の判断基準および処理方法を適用可能であ
る。

第５図は記録紙送り方向のマーキング位置に基づく長
さ測定に好適な判断・処理例を示す図である。光電変換
素子列17aは、第３図の例と同じものであり、マーキン
グ181及び182は各マーキングのフロントエッジ、リアエ
ッジ付近を示している。今、両エッジE1とE2との間の距
離Ｘを測定するものとする。各光電検知素子がマーキン
グを走査することにより得られた信号から読取られる記
録ドット数は、a,b,d,f,k,mの６素子においてはＸ個、
c,e,j,lの４素子においてはＸ−１個、g,h,iの３素子に
おいてはＸ＋１個となる。これらの検知信号に基いて、
最終的に得たい信号はＸ個である。その処理方法につい
て説明する。

一つの処理方法は、平均値の採用である。各素子の検
知信号をXpとし、検知素子数をＰとすれば、算出される
平均価は＝（X1＋X2＋・・・＋Xp）/P であり、第５図の例ではＸ−（1/13）となり、求める価
Ｘにきわめて近い。なお得られた結果の少数点以下を四
捨五入してもよい。

別の処理方法は、最多頻度のデータの採用である。第
５図の例ではＸ…6,X−１…4,X＋１…３であるから、最
多頻度のデータはＸである。

いずれの処理方法が良いかはマーク画像の欠陥の性質
によって判断されるべきである。例えば、異常放電の発
生はあるが、ドット抜け現象は発生しない様な記録条件
下では、最多頻度のデータの採用が適当であるし、異常
放電とドット抜けが同じ様に発生する場合には平均値法
でも最多頻度データ法でもよい。さらに異常記録箇所が
著しく多い場合には、平均値法が適していると言える。

上記した記録紙送り方向のマーキングの寸法、ピッチ
の測定方法においては、検知した複数の長さ情報のデー
タの平均値又は最大頻度のデータを採用するようにした
ので、マーキングエッジE1,E2がセンサー17aの光電変換
素子の配列方向に対して傾斜しているマーキングを検知
するような場合あっても、支障なく測定可能である。上
記第５図の記録紙送り方向のマーキングの寸法、ピッチ
の測定に、第３図，第４図のエッジ検知方法を適用して
二つのエッジE1,E2の位置から長さを求める測定方法も
可能である。しかし、マーキングエッジＥがセンサーの
光電変換素子の配列方向に対して傾斜しているマーキン
グを検知するような場合には、前記エッジ検知方法は適
用できない。この点で第５図の検知方法はすぐれている
といえる。

第６図は非平行エッジパターンからなるマーキングM,
M′を記録紙11の幅方向両端部に設け、光電変換素子S1,
S2,S3及びS1′,S2′,S3′がマーキングM,M′をよぎる長
さを検出して、記録紙11の幅方向の伸縮みを検知する測
定に、本方法を適用した実施例を示す図である。すなわ
ち、二つのマーキングM,M′の非平行エッジパターンを
よぎる様に、複数の光電変換素子S1,S2,S3及びS1′,S
2′,S3′をそれぞれ所定の離間距離をもって記録紙送り
方向にクロスする様に配列し、二つのパターンに対向す
る光電変換素子の各一つづつを特定してS1とS1′,S2とS
2′,S3とS3′なる複数組の組合せを作る。そして、マー
キングM,M′のパターンに欠陥がなく正常な時には、S1
とS1′がよぎるマーキングの長さの和と、S2とS2′がよ
ぎるマーキングの長さの和と、S3とS3′がよぎるマーキ
ングの長さの和とが全て等しくなるように、各光電変換
素子S1,S2,S3及びS1′,S2′,S3′を位置決めし、各組の
光電変換素子によって検出されたパターン長さの和の中
から異常値を検出除去する処理を行なって記録紙幅方向
の寸法変化情報を得る様にする。

マーキング走査終了後において得られるマーキングの
長さの和は、記録紙の幅方向の寸法変化に対応して変化
するので、記録紙11の幅方向の寸法変化情報として利用
される。マーキングに微小欠陥が発生した場合には、各
光電センサーの組合わせから得られる寸法和に変化が生
じるので、検知ミスが発生することになる。この検知ミ
スを除去する為に、本実施例に於ては異常データ除去処
理を行なうが、この処理方法としては第５図で説明した
各データの平均値を求める方法や、最多頻度データを利
用する方法等を適用する事ができる。

ところで上述した各実施例では複数個の光電変換素子
を配列したマーキングセンサーを用いた例を示したが、
上記マーキングセンサーとして、いわゆるリニア・イメ
ージ・センサー・アレイを用いると極めて好都合であ
る。リニア・イメージ・センサー・アレイを用いた場合
には、単に記録紙11の送り方向にクロスするエッジを有
するマーキングの検知が可能であるのみならず、記録紙
送り方向と平行な記録紙エッジや、ライン状のマーキン
グ検知を同一のリニア・イメージ・センサー・アレイで
検知する事ができる。すなわち、記録紙11の送り方向と
クロスするエッジを有するマーキング検知の為のセンサ
ービットを指定しておき、リニア・イメージ・センサー
・アレイの周期的な電気走査によって、記録紙11の送り
方向と平行なラインやエッジ位置を検知し、特定の指定
ビットからの周期的な信号によって記録紙送り方向とク
ロスする方向のマーキングの情報を読取る様にすればよ
い。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、下記のような作用効果を奏する画像
記録装置を提供できる。

（ａ）第１の発明によれば、基本的には各光電変換素子
毎に独立してマーキング検出可能な構成となっているた
め、各マーキング検知情報を分別して判断することがで
きる。しかも複数の光電検知素子のうち、予め定めた所
定数以上の光電検知素子がマーキングを検知したことを
以て、前記マーキングのエッジを判定する如く構成され
ているため、マーキングに微小欠陥等が含まれていて
も、誤検知がなく正確なマーキング検出を行なえる。

（ｂ）第２の発明によれば、基本的には（ａ）と同様
に、各マーキング検知情報を分別して判断することがで
きる。しかも複数の光電検知素子からのマーキング長さ
及びマーキング間距離の検知信号の平均値を得、この平
均値に基づいてマーキング長さ及び又はマーキング間距
離を判定する如く構成されているので、（ａ）と同様に
マーキングに微小欠陥等が含まれていても、誤検知がな
く正確なマーキング検出を行なえる上、特にマーキング
エッジの検出のみならず、マーキング長さあるいはマー
キング相互間の距離をも検出できるため、より的確なマ
ーキング情報の検知が可能である。

（ｃ）第３の発明によれば、基本的には（ａ）と同様
に、各マーキング検知情報を分別して判断することがで
きる。しかも複数の光電検知素子からのマーキング長さ
及び又はマーキング間距離の検知信号の最頻度値を得、
この最頻度値に基づいてマーキング長さ及び又はマーキ
ング間距離を判定する如く構成されているので、前記
（ｂ）と同様にマーキングに微小欠陥等が含まれていて
も、誤検知がなく正確なマーキング検出を行なえる上、
特にマーキングエッジの検出のみならず、マーキング長
さあるいはマーキング相互間の距離をも検出できるた
め、より的確なマーキング情報の検知が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を静電カラープロッタに適用した第１実
施例を示す画像記録装置記録系の構成図、第２図は同実
施例のマーキングセンサーの概略的構成を示す図、第３
図は同実施例の作用説明図、第４図は本発明の第２実施
例を示す図で光電変換素子を離間配列した例を示す図、
第５図は本発明の第３実施例を示す図で記録紙送り方向
のマーキング位置に基づく長さ測定への適用例を示す
図、第６図は本発明の第４実施例を示す図で非平行エッ
ジパターンからなるマーキングと光電変換素子とで記録
紙の幅方向の伸縮み測定への適用例を示す図である。第
７図および第８図は従来技術を示す図で、第７図は微小
スポット径のセンサーの構成例を示す図、第８図はマー
キング不良の例を示す図である。 10…静電記録紙供給ロール、11…静電記録紙、12a,12b,
12c…ガイドローラ、13a,13b…給送ローラ、14…マルチ
スタイラス静電記録ヘッド、15…圧接ローラ、16a〜16d
…現像・定着ヘッド、17,17a,17b…マーキングセンサ
ー、18a,18b…マーキング、21a,21b…発光素子、22a,22
b…光電変換素子、M,M′…非平行エッジパターンからな
るマーキング、S1,S2,S3及びS1′,S2′,S3′…光電変換
素子。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録紙上に設けられ記録紙の移動方向と交
差する方向にエッジを有するマーキングを、記録紙の移
動方向と交差する方向に配列した複数の光電検知素子に
よって読み取り、前記各光電検知素子からの検知信号に
基づいて画像形成位置制御用の信号を得る画像記録装置
において、前記複数の光電検知素子のうち、予め定めた所定数以上
の光電検知素子がマークを検出したことを以て前記マー
キングのエッジを判定するよう構成したことを特徴とす
る画像記録装置。
【請求項２】記録紙上に設けられ記録紙の移動方向と交
差する方向にエッジを有するマーキングを、記録紙の移
動方向と交差する方向に配列した複数の光電検知素子に
よって読み取り、前記各光電検知素子からの検知信号に
基づいて画像形成位置制御用の信号を得る画像記録装置
において、前記複数の光電検知素子からのマーキング長さ及び又は
マーキング間距離の検知信号の平均値を得、この平均値
に基づいてマーキング長さ及び又はマーキング間距離を
判定するよう構成したことを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】記録紙上に設けられ記録紙の移動方向と交
差する方向にエッジを有するマーキングを、記録紙の移
動方向と交差する方向に配列した複数の光電検知素子に
よって読み取り、前記各光電検知素子からの検知信号に
基づいて画像形成位置制御用の信号を得る画像記録装置
において、前記複数の光電検知素子からのマーキング長さ及び又は
マーキング間距離の検知信号の最頻度値を得、この最頻
度値に基づいてマーキング長さ及び又はマーキング間距
離を判定するよう構成したことを特徴とする画像記録装
置。