JP2000112205A

JP2000112205A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2000112205A
Application number: JP10301708A
Authority: JP
Inventors: Masashi Shinohara; 賢史篠原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2000-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】基準色自体の倍率を合わせられるようにする
ことで、基準色も含め、正確に倍率の補正を行うことが
出来るカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、
転写紙２を搬送する搬送ベルト３に沿って一列に配置さ
れている。各色の画像は搬送ベルト３によって搬送され
る転写紙２に順次重ね合わせ転写される。搬送ベルト３
には基準色の倍率補正用マークが形成され、このマーク
を発光部１５、受光部１７等で読み取り、ＣＰＵ２５、
ＲＯＭ２７を利用して倍率調整を行う。

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・静
電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラ
ー画像形成装置に関し、特に、搬送ベルトに沿って、Ｙ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブ
ラック）の各色画像形成部が配置される、いわゆるタン
デムタイプと呼ばれるカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述したタンデムタイプの画像形成装置
においては、その構成上、各色間の位置合わせ技術が重
要な課題となる。各色の位置ずれの成分としては、主に
次のようなものがある。（１）スキュー（２）副走査方向のレジストずれ（３）副走査方向のピッチむら（４）主走査方向の倍率誤差（５）主走査方向のレジストずれ

【０００３】図６は従来例の位置ずれ検知手段とその周
辺部の斜視図、図７は位置ずれ検知手段の拡大図、図８
は図７に示すスリットの拡大図である。検知手段は、発
光部１５、スリット１６、受光部１７からなり、搬送ベ
ルト３上に形成された位置ずれ検知用マーク４０を検知
する。検知手段は、主走査方向の両端に配置され、各々
に対応して検知用マーク４０が形成される。スリット１
６は、主走査方向に平行なライン（以下、横線と呼ぶ）
とそのラインに対して傾斜したライン（以下、斜め線と
呼ぶ）のそれぞれを検知するために、それらと平行な開
口部（各々幅ａ、長さｂ）からなっている。

【０００４】図９は位置ずれ検知用マークの拡大図であ
る。位置ずれ検知用マークは、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのそれぞ
れの横線、斜め線によって構成されており、各々のライ
ンの幅はスリット開口部の幅ａと同一であり、長さは開
口部ｂよりも長くしている。位置ずれ検知用マークは、
この例では、Ｋ−Ｃ−Ｍ−Ｙの順に並んでおり、横線４
つと斜め線４つで１つの対と見做している。

【０００５】そして、感光体半周分の距離だけ離れた位
置に同色同形状のトナーマークが複数対存在し、かつ、
互いのトナーマーク対は感光体半周周長の整数倍とは異
なる距離だけ離れた位置に存在し、かつ、感光体半周分
の距離だけ離れた位置に同色同形状のトナーマーク対が
複数存在し、かつ、トナーマーク対の間隔内にトナーマ
ークが１個以上存在するパターンを形成する。この例で
は、感光体１周の周長間に４対のマークが形成されてい
る。

【０００６】また、各々のラインの間隔は、所定の長さ
ｄを目標として形成される。この長さｄとは、位置ずれ
があっても各ライン列の順序の逆転が起こらないように
設定された値である。このようにすることによって、ラ
インがスリットの開口部にきた際の検知信号は綺麗な山
形もしくは谷形の波形となり、ライン中央を正確に求め
ることができる。

【０００７】これらの横線、斜め線を用いて、各々の対
においてＫの横線を基準にして各ラインの検知時間差及
び左右の検知結果を比較し、さらに４対の演算結果の平
均をとることによって、感光体の回転むらに起因する検
知誤差を除去でき、正確なスキュー、副走査レジストず
れ、主走査レジストずれ、主走査倍率誤差の補正を行っ
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の位置合わせ機能
を備えた画像形成装置においては、ある基準色に対して
他色の位置を相対的に合わせており、倍率補正に関して
も同様である。よって、基準色に対する倍率調整手段を
備えていなかった。しかし、倍率補正にのみ関して言え
ば、もし基準色の色の絶対的な倍率が狂っていたら、各
色をその倍率に合わせてしまうため、倍率を絶対的に合
わせるというニーズに応えることが出来なかった。

【０００９】そこで本発明は、基準色自体の倍率を合わ
せられるようにすることで、基準色も含め、正確に倍率
の補正を行うことが出来るカラー画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、搬送ベルト、搬送ベルトに
沿って複数個配置された電子写真プロセス部、搬送ベル
ト上に形成された各色の各種の位置ずれを検知するため
の位置ずれ検知用マーク、少なくとも搬送ベルトの主走
査方向の両端部にそれぞれ配置されている位置ずれ検知
用マークを検知するための検知手段を備え、ある基準色
に対して各色の各種のずれを相対的に合わせながら、各
色の画像を搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に
順次重ね合わせて転写することにより記録媒体上にカラ
ー画像を得るカラー画像形成装置であって、基準色に対
する倍率調整手段を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
において、前記倍率調整手段により、少なくとも各色の
主走査レジスト及び主走査倍率補正に先立ち、基準色の
倍率補正を行うことを特徴とするものである。

【００１２】また請求項３記載の発明は、請求項１記載
において、基準色のみで倍率調整用のマークを形成する
ことを特徴とするものである。

【００１３】また請求項４記載の発明は、請求項１記載
において、検知用マークは、各々の検知手段に対応して
主走査方向に平行な横線と、主走査方向に対して所定の
角度を以て形成される斜め線の各１つずつにより形成
し、横線と斜め線の通過時間を各々の検知手段間で比較
し、その差分の結果を基に倍率補正を行うことを特徴と
するものである。

【００１４】また請求項５記載の発明は、請求項１，４
のいずれか記載において、センサ取り付け幅：ｌ、マー
ク形成時の画周波数：ｆ０、左右時間差：Δｔ、線速：
Ｖ、前記斜め線の主操作方向に対する角度：θのとき、ｆ′＝｛１＋（ΔｔＶ／ｔａｎθ）／ｌ｝×ｆ０に基づき画周波数を決定することを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明の対象となるカ
ラー画像形成装置の構成図である。このカラー画像形成
装置は、上述したように、搬送ベルトに沿って画像形成
部が並んだタンデムタイプと言われるカラー画像形成装
置である。各々異なる色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：
Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）の画像を形成する画像
形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、転写紙２を搬送する
搬送ベルト３に沿って一列に配置されている。

【００１６】搬送ベルト３は、その一方が駆動回転する
駆動ローラと、他方が従動回転する従動ローラである搬
送ローラ４，５によって架設されており、搬送ローラ
４，５の回転により矢印方向に回転駆動される。搬送ベ
ルト３の下部には、転写紙２が収納された給紙トレイ６
が備えられている。

【００１７】収納された転写紙２のうち最上位置にある
転写紙は、画像形成時には給紙され、静電吸着によって
搬送ベルト３上に吸着される。吸着された転写紙２は、
第１の画像形成部（イエロー）１Ｙに搬送され、ここで
イエローの画像形成が行われる。

【００１８】第１の画像形成部１Ｙは、感光体ドラム７
Ｙと、感光体ドラム７Ｙの周囲に配置された帯電器８
Ｙ、露光器９Ｙ、現像器１０Ｙ、感光体クリーナ１１Ｙ
から構成されている。感光体ドラム７Ｙの表面は、帯電
器８Ｙで一様に帯電された後、露光器９Ｙによりイエロ
ーの画像に対応したレーザ光１２Ｙで露光され、静電潜
像が形成される。

【００１９】形成された静電潜像は、現像器１０Ｙで現
像され、感光体ドラム７Ｙ上にトナー像が形成される。
このトナー像は、感光体ドラム７Ｙと搬送ベルト３上の
転写紙２と接する位置（転写位置）で転写器１３Ｙによ
って転写され、転写紙２上に単色（イエロー）の画像を
形成する。転写が終わった感光体ドラム７Ｙは、ドラム
表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ１１Ｙによ
ってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとな
る。

【００２０】このように、第１の画像形成部１Ｙで単色
（イエロー）を転写された転写紙２は、搬送ベルト３に
よって第２の画像形成部（マゼンタ）１Ｍに搬送され
る。ここでも同様に、感光体ドラム７Ｍ上に形成された
トナー像（マゼンタ）は、転写紙２上に重ねて転写され
る。転写紙２は、さらに第３の画像形成部（シアン）１
Ｃ、第４の画像形成部（ブラック）１Ｋに搬送され、同
様に形成されたトナー像を転写されてカラー画像を形成
していく。第４の画像形成部１Ｋを通過してカラー画像
が形成された転写紙２は、搬送ベルト３から剥離され、
定着器１４にて定着された後、排紙される。

【００２１】図２は位置ずれ補正制御のフローチャート
である。本発明では基準色に対しても倍率補正を行うも
のであるが、基準色の倍率を補正する際には、各色の倍
率補正に先立って補正して置かなければならない。ま
た、倍率調整後には主走査方向のレジスト位置も変化し
てしまうため、レジスト補正にも先立って倍率を補正し
なければ二度手間となってしまい、その分余計に時間が
掛かるため、ユーザに不満を与えてしまう。

【００２２】そこで、各種補正を行う際、図２に示すフ
ローチャートの手順で行うものとする。まず、基準色の
倍率補正用マークを形成し（Ｓ１）、基準色の倍率補正
を行う（Ｓ２）。次いで図９に示す各種ずれ量検知用マ
ークを形成し（Ｓ３）、スキューを補正し（Ｓ４）、副
走査レジスト補正を行い（Ｓ５）、他色の倍率補正を行
い（Ｓ６）、主走査レジストの補正を行う（Ｓ７）。

【００２３】図３は基準色の倍率補正を行うための倍率
誤差検知用パターンの一例を示す図である。この場合、
図９に示すように、他色のパターンは必要なく、さらに
複数対形成する必要も無いので、基準色による横線と斜
め線を１つずつ各センサに対応して形成する。本実施形
態では、センサが主走査方向両端にあるため、このよう
な形状であるが、センサの数は２つに限ったものでな
く、さらに多くのセンサを搭載している場合でも、それ
ぞれのセンサに対応させてマークを形成すればよい。

【００２４】図３において、ＬＤスキャン方向の上流に
設置してあるマーク検知センサによるマークスキャンを
スキャン１、他方のマーク検知センサによるマークスキ
ャンをスキャン２とする。スキャン１によるマークＫ１
とＫ２の時間間隔、及びスキャン２によるマークＫ３と
マークＫ４の時間間隔がそれぞれｔ１，ｔ２であったと
き、転写ベルト３の移動速度をＶとすると、マーク間隔
はそれぞれｔ１Ｖ及びｔ２Ｖである。ここで、倍率誤差
が生じていると、ｔ１とｔ２には差が生じることとな
り、これを、Δｔ＝ｔ２−ｔ１とする。

【００２５】図４は図３におけるスキャン１とスキャン
２の軸を模式的に重ねて拡大した図である。この図にお
いて、スキャン１によるマークＫ２のスキャン位置をＰ
１、スキャン２によるマークＫ４のスキャン位置をＰ
２、及びマークＫ４におけるＰ１と主走査方向の同一位
置をＰ２′とする。

【００２６】本実施形態では、Ｋ２及びＫ４は主走査方
向（横ライン）に対して４５°の角度を以て形成されて
いるので、前述のΔｔＶ、即ちＰ１−Ｐ２間隔がマーク
Ｋ２とＫ４との間の画像の伸び量（縮み量）、即ちＰ１
−Ｐ２′間隔と等しい。もし、倍率の誤差が無いなら
ば、マークＫ４はＫ２の位置に形成される筈である。よ
ってこの場合、倍率誤差を画周波数の変更によって補正
する場合、マークを形成したときの画周波数をｆ０、補
正後の画周波数をｆ′、マーク検知センサの取り付け幅
をｌとすると、ｆ′＝｛１＋（ΔｔＶ／ｔａｎ４５°）／ｌ｝×ｆ０＝（１＋ΔｔＶ／ｌ）×ｆ０・・・（１）の式に基づいて画周波数を変更すれば、倍率誤差を補正
できる。

【００２７】（１）式において、補正精度はマーク検知
センサの取り付け幅ｌの精度に大きく依存するが、取り
付け精度は寸法公差の範囲内で精度よく取り付けられて
いるので、問題とはならない。

【００２８】図５は位置ずれ補正制御ブロック図であ
る。受光部１７から得られた信号は、ＡＭＰ１８によっ
て増幅され、フィルタ１９によってライン検知の信号成
分のみを通過させ、Ａ／Ｄ変換器２０によってアナログ
データからデジタルデータへと変換される。データのサ
ンプリングは、サンプリング制御部２２によって制御さ
れ、サンプリングされたデータは、ＦＩＦＯメモリ２１
に格納される。ここでは１組の検知センサにおける構成
のみを示したが、もう１組においても同様の構成をと
る。

【００２９】一通りマークの検知が終了した後、格納さ
れていたデータは、Ｉ／Ｏポート２３を介しデータバス
２４によりＣＰＵ２５及びＲＡＭ２８にロードされ、
（１）式に基づく演算処理を行う。ＲＯＭ２７には、倍
率誤差を演算するためのプログラムを始め、各種のプロ
グラムが格納してある。

【００３０】なお、アドレスバス２６によって、ＲＯＭ
アドレス、ＲＡＭアドレス、各種入出力機器の指定を行
っている。また、ＣＰＵ２５は、受光部１７からの検知
信号を適当なタイミングでモニタしており、搬送ベルト
３及び発光部１５の劣化等が起こっても確実に検知が出
来るように、発光量制御部２９によって発光量を制御し
ており、受光部１７からの受光信号のレベルが常に一定
となるようにしている。

【００３１】ＣＰＵ２５は、求めた倍率誤差に基づき画
周波数を変更するために、書込制御基板３０に対してそ
の設定を行う。書込制御基板３０には、出力周波数を非
常に細かく設定できるデバイス、例えばＶＣＯ（ｖｏｌ
ｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｏｓｃｉｌｌａｔｏ
ｒ）を利用したクロックジェネレータ等を、基準色を含
め各色に対して備えている。この出力を画像クロックと
して用いている。このように、画周波数の変更が行わ
れ、各色のＬＤ駆動板に対して供給される画周波数に基
づきＬＤを点灯している。ここで、倍率調整手段は、Ｃ
ＰＵ２５、ＲＯＭ２７等により構成される。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、基準色自
体の倍率を合わせられるようにすることで、基準色も含
め、正確に倍率の補正を行うことができる。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、基準色自体
の倍率を先に合わせて置くことで、各種補正を行う際の
時間を短縮することができる。

【００３４】請求項３，４記載の発明によれば、不必要
なマークを形成しないことで、トナー消費量を最小限に
抑えることができる。

【００３５】請求項５記載の発明によれば、倍率調整を
画周波数の変更によって行うことで、常に高画質の画像
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象となるカラー画像形成装置の構成
図である。

【図２】位置ずれ補正制御のフローチャートである。

【図３】基準色の倍率補正を行うための倍率誤差検知用
パターンの一例を示す図である。

【図４】図３におけるスキャン１とスキャン２の軸を模
式的に重ねて拡大した図である。

【図５】位置ずれ補正制御ブロック図である。

【図６】従来例の位置ずれ検知手段とその周辺部の斜視
図である。

【図７】位置ずれ検知手段の拡大図である。

【図８】図７に示すスリットの拡大図である。

【図９】位置ずれ検知用マークの拡大図である。

【符号の説明】

１画像形成部２転写紙３搬送ベルト４，５搬送ローラ６給紙トレイ７感光体ドラム８帯電器９露光器１０現像器１１感光体クリーナ１２レーザ光１３転写器１４定着器１５発光部１６スリット１７受光部１８ＡＭＰ１９フィルタ２０Ａ／Ｄ変換器２１ＦＩＦＯメモリ２２サンプリング制御部２３Ｉ／Ｏインターフェース２４データバス２５ＣＰＵ２６アドレスバス２７ＲＯＭ２８ＲＡＭ２９発光量制御部３０書込制御板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送ベルト、搬送ベルトに沿って複数個
配置された電子写真プロセス部、搬送ベルト上に形成さ
れた各色の各種の位置ずれを検知するための位置ずれ検
知用マーク、少なくとも搬送ベルトの主走査方向の両端
部にそれぞれ配置されている位置ずれ検知用マークを検
知するための検知手段を備え、ある基準色に対して各色
の各種のずれを相対的に合わせながら、各色の画像を搬
送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ね合わ
せて転写することにより記録媒体上にカラー画像を得る
カラー画像形成装置であって、基準色に対する倍率調整手段を備えたことを特徴とする
カラー画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載において、前記倍率調整手段により、少なくとも各色の主走査レジ
スト及び主走査倍率補正に先立ち、基準色の倍率補正を
行うことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】請求項１記載において、基準色のみで倍率調整用のマークを形成することを特徴
とするカラー画像形成装置。
【請求項４】請求項１記載において、検知用マークは、各々の検知手段に対応して主走査方向
に平行な横線と、主走査方向に対して所定の角度を以て
形成される斜め線の各１つずつにより形成し、横線と斜
め線の通過時間を各々の検知手段間で比較し、その差分
の結果を基に倍率補正を行うことを特徴とするカラー画
像形成装置。
【請求項５】請求項１，４のいずれか記載において、センサ取り付け幅：ｌ、マーク形成時の画周波数：ｆ
０、左右時間差：Δｔ、線速：Ｖ、前記斜め線の主操作
方向に対する角度：θのとき、ｆ′＝｛１＋（ΔｔＶ／ｔａｎθ）／ｌ｝×ｆ０に基づき画周波数を決定することを特徴とするカラー画
像形成装置。