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JP3104741B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Publication number
JP3104741B2
JP3104741B2 JP08175172A JP17517296A JP3104741B2 JP 3104741 B2 JP3104741 B2 JP 3104741B2 JP 08175172 A JP08175172 A JP 08175172A JP 17517296 A JP17517296 A JP 17517296A JP 3104741 B2 JP3104741 B2 JP 3104741B2
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JP
Japan
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toner image
exposure
image carrier
forming apparatus
Prior art date
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JP08175172A
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English (en)
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JPH1020607A (ja
Inventor
浩隆 森
良 安藤
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Priority to US08/886,043 priority patent/US6163327A/en
Priority to EP97111080A priority patent/EP0816930B1/en
Priority to DE69734421T priority patent/DE69734421T2/de
Publication of JPH1020607A publication Critical patent/JPH1020607A/ja
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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    • H04N1/50—Picture reproducers
    • H04N1/506—Reproducing the colour component signals picture-sequentially, e.g. with reproducing heads spaced apart from one another in the subscanning direction
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G15/0178—Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image
    • G03G15/0194—Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image primary transfer to the final recording medium
    • G—PHYSICS
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  • Color Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー複写機、カ
ラープリンタ等として用いられる画像形成装置に係り、
詳しくは、複数の単色トナー像を形成し、当該複数の単
色トナー像を転写材上に重ね合わせに形成して多色トナ
ー像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記画像形成装置は、例えば、そ
れぞれ黒色トナー像、黄色トナー像、マゼンタトナー
像、シアントナー像を形成する４つの単色トナー像形成
部と、用紙等の転写材を搬送する転写材搬送部とを有
し、上記４つの単色トナー像形成部を一列に配列すると
共に、当該配列に沿って転写材を搬送するように転写材
搬送部を配設することで、各単色トナー像形成部に形成
された単色トナー像を順次当該転写材に転写できるよう
に構成されている。
【０００３】なお、上記各単色トナー像形成部は、例え
ば、回転可能に配設された感光体ドラムと、当該感光体
ドラムを所定の電位に帯電する一様帯電コロトロンと、
画像情報に応じて感光体ドラムを露光するレーザ露光器
と、当該潜像を所定の色のトナーで現像する現像器と、
当該トナー像を転写材に転写する転写コロトロンとを有
する。そして、当該単色トナー像形成部は、感光体ドラ
ムを回動させた状態で、一様帯電コロトロン、レーザ露
光器及び現像器を作動させることで感光体ドラム上に単
色トナー像を形成する。また、上記レーザ露光器は、例
えば、回転可能なポリゴンミラーと、当該ポリゴンミラ
ーに対して一定の方向から露光光を照射する発光素子と
を有し、当該露光光のポリゴンミラーによる反射光が感
光体ドラムに照射されるタイミングにおいて、発光素子
を画像情報に応じて発光させることで、上記感光体ドラ
ムに潜像を形成する。以下において、当該感光体ドラム
と転写コロトロンとの間を転写位置と呼ぶ。
【０００４】また、上記転写材搬送部は、例えば、上記
各単色トナー像形成部の転写位置を通過するように且つ
回転可能に配設された転写ベルトと、多数の用紙を収容
することができる用紙収容トレイと、当該用紙収容トレ
イから上記転写ベルトに用紙を搬送する用紙供給部材
と、当該用紙を上記転写ベルトに静電吸着させる転写材
吸着用帯電器と、当該転写ベルトから剥離された転写材
に上記多色トナー像を定着させる定着器とを有する。
【０００５】そして、上記画像形成装置では、各単色ト
ナー像形成部に所定の単色トナー像を形成させる一方
で、転写ベルトに転写材を吸着させた後、当該転写材を
上記各転写位置を通過させることで、各単色トナー像形
成部に形成された単色トナー像を順次当該転写材に転写
して多色トナー像を形成することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記画像形
成装置では、各単色トナー像形成部で各色の単色トナー
像を形成し、それを各転写位置において転写して、転写
材（転写ベルト）上で重ね合わせ、多色トナー像を形成
している。
【０００７】 従って、上記画像形成装置では、各トナ
ー像形成部の感光体ドラム上のレーザ露光器が露光する
位置のずれ、あるいは、各感光体ドラムの転写位置に対
する配設位置のずれなどにより、上記転写材上に形成さ
れた多色トナー像の単色トナー像同士間に色ずれ、すな
わち定常的な色ずれ（位置ずれ）が発生し、ひいては当
該カラー画像に色相変化や色ずれ等が発生してしまう。
【０００８】また、上記画像形成装置では、温度や湿度
などの環境条件などの変化によっても各感光体ドラムの
転写位置が変化したり、各トナー像形成部における上記
露光位置が変化したりして、ひいては上記色ずれの仕方
が一定にならないという問題もある。
【０００９】そこで、当該色ずれを補正するためには、
露光光への画像情報の重畳タイミングを各レーザ露光器
毎に制御することで、感光体ドラムの潜像書き込み位置
を変化させ、ひいては転写位置に当該潜像に対応した単
色トナー像が到達するタイミングを変化させ、それによ
り転写材における当該単色トナー像の形成位置を調整す
ることが考えられる。
【００１０】しかしながら、当該技術では、ポリゴンミ
ラーの各反射面が所定の位置に回転してくるタイミング
毎に、つまり１露光幅毎に色ずれを補正することはでき
るが、それ以下の位置ずれ量、つまり１露光幅以下の位
置ずれ量を補正することはできない。
【００１１】そこで、更に、特開平７−１６００８４に
開示されているように、各単色トナー像形成部のレーザ
露光器に使用されているポリゴンミラーの回転位相を制
御することで、つまりポリゴンミラーの反射面が所定の
露光可能位置に回転してくるタイミングを各ポリゴンミ
ラー毎に制御することで、更に言い換えるならば、ポリ
ゴンミラー毎に露光タイミングを制御することで、当該
各露光に対応した単色トナー像が各転写位置に到達する
タイミングを変化させ、それにより転写材における当該
単色トナー像の形成位置を調整する技術が考えられる。
そして、当該技術では、１露光幅以内の色ずれを補正す
ることができる。他方、当該ポリゴンミラーの回転位相
制御は、それ単独では１露光幅以上の補正をすることが
できず、必ず上記技術と対として使用しなければならな
い。
【００１２】しかしながら、ポリゴンミラーの回転位相
を制御するためには、各回転位相に対応した駆動信号を
準備する必要があるだけでなく、当該ポリゴンミラーの
回転と同期させる必要がある信号、例えば、上記発光素
子に画像情報を重畳させるタイミング信号（所謂ライン
シンク信号）などをも上記各回転位相に対応させなけれ
ばならない。従って、上記ポリゴンミラーの回転位相制
御では、設定可能な位相のステップ数を多くすればする
ほど、各種の信号線が同様に増加し、且つ、それらの信
号線同士の同期設計や調整が格段に微妙且つ困難にな
り、４ステップ、最大でも８ステップ程度に形成するの
がせいぜいである。それ故、上記ポリゴンミラーの回転
位相制御では、上記１露光幅を４ステップ、最大でも８
ステップに分割して、その分解能の範囲内で色ずれを補
正するのがやっとであり、当該以下の色ずれは調整する
ことができず、画像の高画質を追求する上で限界があっ
た。また、上記ポリゴンミラーの回転位相制御は、各単
色トナー像形成部それぞれにポリゴンミラーを配設して
いることが前提となる技術であり、１つのポリゴンミラ
ーに対して各レーザ露光器が露光光を照射する場合に
は、つまり画像形成装置としてはポリゴンミラーを１つ
だけ有し、且つ、当該ポリゴンミラーを複数の単色トナ
ー像形成部で共用している場合には、利用することがで
きない。更に、上記ポリゴンミラーの回転位相制御で
は、各レーザ露光器が同時に２以上のビームを照射する
場合、例えば、所謂デュアルビーム式レーザ露光器、ト
リプルビーム式レーザ露光器、あるいは、クワッドビー
ム式レーザ露光器である場合には、その同時照射のビー
ムの数が増えれば増える程、要求されるステップ数が増
加してしまうので、現実的に利用できるものではなかっ
た。
【００１３】そこで、本発明は、１露光幅以下の色ずれ
についても高い分解能で調整することができ、ひいては
高画質を追求することができる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、各
色の単色トナー像が形成される複数のトナー像担持体
と、全てのトナー像担持体を所定の周期で回転駆動する
トナー像担持体駆動手段とを有し、複数の単色トナー像
を転写材上に重ね合わせに形成して多色トナー像を形成
する画像形成装置において、上記多色トナー像における
各単色トナー像の位置ずれ量、あるいは、それと相関を
有する値を検出し、当該検出結果に応じて定常的な位置
ずれ補正量を出力する位置ずれ補正量検出手段を設ける
と共に、トナー像担持体駆動手段は、当該位置ずれ補正
量に応じて各トナー像担持体ごとに位置ずれが最小とな
るように各トナー像担持体の周期を設定し、当該各トナ
ー像担持体の周期でトナー像の形成を行なう画像形成装
置である。
【００１５】本発明において、上記トナー像担持体は、
各色の単色トナー像が形成できるものであればよく、例
えば、感光体ドラム等の潜像担持体や、中間転写ベルト
等の中間転写体などがある。なお、上記中間転写ベルト
を用いた画像形成装置としては、図１９に示すように、
複数の感光体ドラム１を一列に配列し、当該感光体ドラ
ム１に沿って且つ当該感光体ドラム１全てに当接するよ
うに１つの中間転写ベルト２２を配設し、更に、上記中
間転写ベルト２２に接するように転写材Ｐの搬送経路を
設定したものや、図２０に示すように、複数の感光体ド
ラム１を一列に配列し、当該感光体ドラム１に沿って且
つ当該感光体ドラム１と離間させて転写ベルト６を配設
し、各感光体ドラム１と転写ベルト６との間それぞれに
中間転写ベルト２２を配設したものがある。
【００１６】上記トナー像担持体駆動手段は、全てのト
ナー像担持体を所定の周期で回転駆動でき、しかも、各
トナー像担持体毎にその回転周期を制御できるものであ
ればよく、例えば、各トナー像担持体に１対１対応に接
続され、入力される信号の周期に応じた速度で回転する
複数のステッピングモータと、当該各ステッピングモー
タそれぞれに所定の周期の信号を供給する複数の電圧制
御式発振回路とで構成したり、各トナー像担持体に１対
１対応に接続され、入力される信号の周期に応じた速度
で回転する複数のステッピングモータと、所定の周波数
の信号を発振する発振回路と、当該信号を設定に応じて
分周する分周回路とで構成することができる。そして、
前者の構成の場合には、位置ずれ補正量に応じて各電圧
制御式発振回路に供給する制御電圧を制御することで、
各ステッピングモータの回転速度を調整することがで
き、後者の構成の場合には、位置ずれ補正量に応じて分
周回路への分周率の設定を変えることで、各ステッピン
グモータの回転速度を調整することができ、ひいてはト
ナー像担持体の回転周期を調整することができる。
【００１７】また、設計時等において決定されたトナー
像担持体の理想回転周期等の基準回転周期は、トナー像
担持体駆動手段による周期調整範囲の略中央に設定する
とよい。これにより、各トナー像担持体の回転周期の変
化量を抑えつつ、各トナー像担持体の回転周期に必要な
周期差を持たせることができる。特に、上記基準回転周
期を周期調整範囲の中央値に設定した場合には、上記基
準回転周期から一方向に周期調整範囲を設定した場合に
比べて、本発明の制御による回転周期の変化量を半分に
抑えることができる。これにより、トナー像担持体の実
際のスリップ量を目標とするスリップ量に近い範囲内に
抑えることができる（図２１を参照）。
【００１８】なお、トナー像担持体駆動手段による制御
は、当該制御による過度現象によりトナー像担持体の回
転速度に速度ムラが生じる虞があるので、非画像形成時
に制御するようにするとよい。特に、上記トナー像担持
体駆動手段に電圧制御式発振回路を用いている場合に
は、その制御電圧に過度現象としてのリンギングが発生
した場合には、画像の歪みとして現れることがあるの
で、非画像形成時に制御するようにするとよい。
【００１９】上記位置ずれ補正量検出手段は、上記多色
トナー像における各単色トナー像の位置ずれ量、あるい
は、それと相関を有する値を検出し、当該検出結果に応
じた位置ずれ補正量を出力できるものであればよく、例
えば、上記多色トナー像を光学的に読み取って、当該読
取画像における各単色トナー像の位置ずれ量を検出し、
それを位置ずれ補正量として出力するようなものであっ
ても、あるいは、色ずれ検出用のパターンが形成された
転写材を光学的に読み取って、当該読取画像における各
パターンの位置ずれ量を検出し、それを位置ずれ補正量
として出力するようなものであってもよい。更に、上記
位置ずれ補正量検出手段は、各単色トナー像毎に当該ト
ナー像が形成されるべき位置に対する実際の位置ずれ量
を検出するものであっても（つまり絶対的な位置ずれ量
を検出するようにしても）、多色トナー像における各単
色トナー像の相互の位置ずれ量を検出するものであって
も（つまり相対的な位置ずれ量を検出するようにして
も）よい。
【００２０】そして、本発明の画像形成装置では、多色
トナー像における各単色トナー像の位置ずれ量、あるい
は、それと相関を有する値を検出し、当該検出結果に応
じた位置ずれ補正量を出力する位置ずれ補正量検出手段
を設けると共に、トナー像担持体駆動手段が、当該位置
ずれ補正量に応じて各トナー像担持体それぞれの回転駆
動の周期を制御するようにしたので、つまり各トナー像
担持体に単色トナー像が形成されてから、当該各単色ト
ナー像が転写材に形成されるまでの期間を調整すること
ができ、ひいては各単色トナー像を転写材上でずれを生
ずることなく重ね合わせることができる。
【００２１】また、上記画像形成装置では、各トナー像
担持体の回転周期を調整することで色ずれを補正するよ
うにしたので、他の制御信号等を調整することなく、色
ずれを補正することができる。
【００２２】更に、上記画像形成装置では、各トナー像
担持体の回転周期を調整するだけで多色トナー像におけ
る色ずれを微小な分解能を持って概ねゼロに補正するこ
ともできる。これにより、位置ずれ補正量が１露光幅よ
りも少しだけ多い場合であっても、本発明の補正技術だ
けで補正することが可能となる。
【００２３】ところで、上記画像形成装置において、上
記各潜像担持体に単色トナー像を形成する場合には、各
潜像担持体それぞれを１画素毎に露光走査すると共に、
当該各露光光に画像情報を重畳して各潜像担持体に潜像
を当該１画素幅毎に形成する露光手段を設け、上記位置
ずれ補正量に応じて、当該露光手段が、各露光光への画
像情報の重畳タイミングを制御すると共に、上記１画素
幅以下の調整に関しては、トナー像担持体駆動手段が、
各トナー像担持体の回転駆動の周期を制御するように構
成するとよい。
【００２４】なお、上記露光手段としては、例えば、潜
像担持体と１対１対応に且つ回転可能に設けられたポリ
ゴンミラーと、画像情報に応じて発光することができ、
潜像担持体と１対１対応に設けられた発光素子とを有
し、各ポリゴンミラーと発光素子とが対として各潜像担
持体に潜像を形成するものや、回転可能に設けられた１
つのポリゴンミラーと、画像情報に応じて発光すること
ができ、潜像担持体と１対１対応に設けられた発光素子
とを有し、各発光素子がそれぞれ上記ポリゴンミラーに
露光光を照射し、各反射光が各潜像担持体に潜像を形成
するものなどがある。
【００２５】これにより、当該画像形成装置では、例え
ば、１画素幅以上の位置ずれ補正をする場合であって
も、トナー像担持体の回転駆動周期の制御による当該周
期の変動範囲を、最大でも１画素幅に対応する微小な変
動範囲に抑えることができ、当該周期の制御に起因する
転写位置におけるスリップ量の変動増大や、当該周期の
制御に起因する現像効率や転写効率の変動増大などの二
次障害の発生を抑えることができる。
【００２６】また、上記画像形成装置において、上記各
潜像担持体に単色トナー像を形成する場合には、各潜像
担持体それぞれを複数画素毎に露光走査すると共に、当
該各露光光に画像情報を重畳して各潜像担持体に潜像を
当該複数画素幅毎に形成する露光手段を設け、当該位置
ずれ補正量に応じて、露光手段が、各露光光への画像情
報の重畳タイミングを調整すると共に、上記複数画素幅
以下の調整に関しては、トナー像担持体駆動手段が、各
トナー像担持体の回転駆動の周期を制御するように構成
するとよい。
【００２７】なお、上記露光手段としては、例えば、潜
像担持体と１対１対応に且つ回転可能に設けられたポリ
ゴンミラーと、画像情報に応じて発光することができ、
潜像担持体と１対複数対応に設けられた発光素子とを有
し、各ポリゴンミラーと各組の発光素子とが対として各
潜像担持体に潜像を形成するものや、回転可能に設けら
れた１つのポリゴンミラーと、画像情報に応じて発光す
ることができ、潜像担持体と１対複数対応に設けられた
発光素子とを有し、各組の発光素子が上記ポリゴンミラ
ーに露光光を照射し、各組の反射光が各潜像担持体に潜
像を形成するものがある。
【００２８】これにより、当該画像形成装置では、例え
ば、複数画素幅以上の位置ずれ補正をする場合であって
も、トナー像担持体の回転駆動周期の制御による当該周
期の変動範囲を、最大でも上記複数画素幅に対応する微
小な変動範囲に抑えることができ、当該周期の制御に起
因する転写位置におけるスリップ量の変動増大や、当該
周期の制御に起因する現像効率や転写効率の変動増大な
どの二次障害の発生を抑えることができる。
【００２９】また、上記画像形成装置では、トナー像担
持体の回転駆動周期の制御による当該周期の変動範囲を
上記複数画素幅までに設定しているので、露光手段は、
各画像情報の各発光素子への割り付け、つまり画像情報
と発光素子との組み合わせを切り換える必要がなく、上
記１画素毎に露光走査する場合と同様に各露光光への画
像情報の重畳タイミングを制御するだけでよく、その構
成が格段に複雑になることもない。
【００３０】なお、潜像担持体を複数画素毎に露光走査
する技術は、一般的に、高解像度を追求した画像形成装
置において利用されるものであり、例えば、デュアルビ
ームにより露光走査する場合などでも、当該１露光幅が
シングルビームにより露光走査する場合のそれよりも極
端に広くなることはなく、ひいてはトナー像担持体の回
転駆動周期の制御による当該周期の変動範囲を、シング
ルビームにおけるそれと同程度に抑えることができる。
【００３１】また、潜像担持体と１対１対応に設けられ
た発光素子と、１つのポリゴンミラーとを有する露光手
段を有する画像形成装置では、従来においては、露光装
置を動かすシステムあるいは露光装置の光軸を動かすシ
ステムであって、精度の悪いしかも複雑な機構で且つ高
価なシステムを用いることによってしか、１露光幅以下
の色ずれ、特に１画素幅以下の色ずれを補正することが
できなかったが、当該補正技術によれば、簡易且つ安価
にそれらの色ずれを補正することができる。
【００３２】更に、上記画像形成装置において、上記各
潜像担持体に単色トナー像を形成する場合には、ポリゴ
ンミラー及び発光素子を有し、各潜像担持体それぞれを
１乃至複数画素毎に露光走査すると共に、当該各露光光
に画像情報を重畳して各潜像担持体に潜像を当該１露光
幅毎に形成する露光手段を設け、当該位置ずれ補正量に
応じて、露光手段が、各露光光への画像情報の重畳タイ
ミングを制御すると共に、上記１露光幅以下の調整に関
しては、露光手段が、各ポリゴンミラーの回転位相を制
御すると共に、トナー像担持体駆動手段が、各トナー像
担持体の回転駆動の周期を制御するように構成するとよ
い。
【００３３】これにより、当該画像形成装置では、例え
ば、１露光幅以下のずれを補正する場合であっても、ト
ナー像担持体の回転駆動周期の制御による当該周期の変
動範囲を、ポリゴンミラーの回転位相により制御可能な
幅以内に抑えることができ、当該周期の制御に起因する
転写位置におけるスリップ量の変動増大や、当該周期の
制御に起因する現像効率や転写効率の変動増大などの二
次障害の発生を格段に抑えることができる。また、当該
装置では、スリップの変動幅を格段に抑えているので、
微妙なスリッフ量を設定して、例えば画像の中抜け（所
謂ホローキャラクター）等を同時に防止することも可能
である。
【００３４】
【実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明の画像
形成装置の実施形態を詳細に説明する。
【００３５】実施形態１ 図１に本実施の形態に係るフルカラー複写機を示す。上
記画像形成装置は、所定のフルカラー画像情報から黒
色、イエロー、マゼンタ、シアンの各色画像情報を抽出
する画像処理装置（ＩＰＳ）と、各色の単色トナー像を
形成し、当該複数の単色トナー像を転写材上で重ね合わ
せて多色トナー像、ひいては所定のフルカラー画像を形
成する画像出力装置とを有する。
【００３６】上記画像出力装置は、各色の単色トナー像
を形成する４つの単色トナー像形成部Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ
と、用紙、ＯＨＰシート等の転写材Ｐを搬送する転写材
搬送部とを有し、上記４つの単色トナー像形成部Ｋ，
Ｙ，Ｍ，Ｃを一列に配列すると共に、当該配列に沿って
転写材Ｐを搬送できるように転写材搬送部が配設されて
いる。
【００３７】上記各単色トナー像形成部は、回転可能に
配設された感光体ドラム１と、当該感光体ドラム１に対
向して配置され、それを所定の帯電電位に帯電する一様
帯電コロトロン２と、各色の画像情報に応じて感光体ド
ラム１を露光して感光体ドラム１に静電潜像を形成する
レーザ露光器３と、上記画像情報の色と同じ色のトナー
を収容し、当該トナーで上記静電潜像を現像する現像器
４と、当該トナー像を転写材Ｐに転写する転写コロトロ
ン５と、図示外の感光体クリーニング手段と、上記感光
体ドラム１を所定の周期で回転駆動する感光体ドラム駆
動用ステッピングモータ６とを有する。なお、レーザ露
光器３が露光する上記感光体ドラム１の位置を露光位置
と呼び、上記感光体ドラム１と転写コロトロン５との間
を転写位置と呼ぶ。
【００３８】上記レーザ露光器３は、回転可能に配設さ
れた１つのポリゴンミラー３ａと、所定の発光制御信号
に応じて発光する１つのレーザダイオード３ｂと、各色
の画像情報が入力され、所定のタイミングにおいて当該
画像情報に応じて発光制御信号を出力する発光制御ユニ
ット３ｃと、上記ポリゴンミラー３ａの回転位相をその
反射光から検出するＳＯＳセンサ（走査開始センサ）３
ｄと、上記ポリゴンミラー３ａを所定の周期及び位相で
回転させるポリゴンミラー駆動用ステッピングモータ３
ｅとを有し、上記レーザダイオード３ｂの露光光を上記
ポリゴンミラー３ａで反射して感光体ドラム１を露光す
る。なお、図１では、黒色トナー像形成部Ｋにのみ符号
を付してあるが、他の単色トナー像形成部においても同
様である。
【００３９】そして、上記各単色トナー像形成部Ｋ，
Ｙ，Ｍ，Ｃは、一様帯電コロトロン２で感光体ドラム１
を帯電し、レーザ露光器３が各色の画像情報に応じて露
光して感光体ドラム１に静電潜像を形成し、現像器４が
当該静電潜像を現像することで、感光体ドラム１上に各
色の単色トナー像を形成する。
【００４０】なお、上記各単色トナー像形成部Ｋ，Ｙ，
Ｍ，Ｃは、図２及び図３に示すように、感光体ドラム１
及びポリゴンミラー３ａを回転させている状態で、発光
制御ユニット３ｃに、画像書き込み開始信号が入力さ
れ、更に上記ＳＯＳセンサ３ｄの検出信号が入力される
と、当該発光制御ユニット３ｃは、画像情報に応じてレ
ーザダイオード３ｂの発光を制御する。これにより、感
光体ドラム１上にその回転軸方向に沿って１画素幅分の
静電潜像が形成される（図２（ａ）〜（ｃ）及び図３
（ａ）を参照）。更に、ポリゴンミラー３ａの次の反射
面（番号２の反射面）が上記レーザダイオード３ｂの照
射位置に回転してくるまでの間に感光体ドラム１が１走
査幅分だけ回転し（図３（ｂ）を参照）、その状態で、
発光制御ユニット３ｃにＳＯＳセンサ３ｄの検出信号が
入力されると、当該発光制御ユニット３ｃは、画像情報
に応じてレーザダイオード３ａの発光を制御し、感光体
ドラム１上に次の１画素幅分の静電潜像を形成する（図
３（ｃ）を参照）。そして、上記各単色トナー像形成部
Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、この工程を所定の回数繰り返すこと
により、感光体ドラム１上に所定の静電潜像を形成し、
ひいては単色トナー像を形成することができる。
【００４１】他方、上記転写材搬送部は、上記各単色ト
ナー像形成部Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの転写位置全てを通過する
ように且つ回転可能に配設された転写ベルト６と、当該
転写ベルト６を回転駆動する転写ベルト駆動手段７と、
所定のタイミングにおいて当該転写ベルト６に転写材Ｐ
を供給するレジストレーションロール８と、当該転写ベ
ルト６に対向して配置され、当該転写材Ｐを転写ベルト
６に静電吸着させる転写材吸着器９と、当該転写ベルト
６に対向して配置され、上記転写材Ｐを除電して転写ベ
ルト６から剥離する転写材剥離器１０と、当該転写材Ｐ
を加熱加圧する一対の定着ローラ１１とを有する。
【００４２】そして、上記転写材搬送部は、上記レジス
トレーションロール８が所定のタイミングにおいて転写
材Ｐを転写ベルト６に供給し、転写ベルト６が当該用紙
Ｐを吸着して搬送し、定着ロール１１が当該用紙Ｐを排
出することで、転写材Ｐを搬送する。
【００４３】ところで、上記画像出力装置において、転
写材Ｐ上に上記各単色トナー像を重ね合わせて所望の多
色トナー像を形成するためには、ひいては転写材Ｐ上に
所定のフルカラー画像を形成するためには、上記４つの
単色トナー像形成部Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの動作と転写材搬送
部の動作とを同期させる必要がある。
【００４４】そこで、本実施の形態では、各単色トナー
像形成部Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃへの画像書き込み開始信号と、
転写材搬送部のレジストレーションロール８への作動信
号とを一定のタイミング関係で発生する粗同期制御部１
２と、各単色トナー像形成部Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの画像書き
込み開始タイミングを適宜微調整する微同期制御部とを
設けた。
【００４５】上記粗同期制御部１２は、例えば、設計仕
様における感光体ドラム１の表面速度、転写ベルト６の
表面速度、露光位置と転写位置との配設角度、レジスト
レーションロール８と各転写位置との距離などに基づい
て、当該設計に基づいた場合には同期がとれるように、
上記各画像書き込み開始信号及びレジストレーションロ
ール作動信号を発生するものである。なお、それらのタ
イミング関係は例えば図４に示すようなものとなる。
【００４６】他方、上記微同期制御部は、黄色トナー像
用単色トナー像形成部Ｙ、マゼンタトナー像用単色トナ
ー像形成部Ｍ及びシアントナー像用単色トナー像形成部
Ｃにおける画像書き込み開始タイミング及びポリゴンミ
ラーの回転位相、感光体ドラム１の回転周期を制御し
て、これらのトナー像が各転写位置において黒色トナー
像と重なり合うように制御を行うものである。なお、上
記微同期制御部は、全ての単色トナー像形成部Ｋ，Ｙ，
Ｍ，Ｃにおける画像書き込み開始タイミング及びポリゴ
ンミラーの回転位相、感光体ドラム１の回転周期を制御
するようにしても、各単色トナー像を重ね合わせること
が可能であることはいうまでもない。
【００４７】上記微同期制御部は、例えば、図５に示す
ように、転写ベルト６上の画像を読み取る画像読取用セ
ンサ１３と、当該センサ１３の読取画像に基づき、読取
画像における黒色トナーの像に対する各色トナーの像の
位置ずれ量を検出し、当該検出結果に基づいて位置ずれ
補正量を出力する位置ずれ補正量算出手段１４とを有
し、当該位置ずれ補正量に応じて、上記各単色トナー像
形成部Ｙ，Ｍ，Ｃの発光制御ユニット３ｃの発光制御開
始タイミング、上記各単色トナー像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃの
ポリゴンミラー３ａの回転位相、並びに、上記各単色ト
ナー像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム１の回転周期を
制御する。
【００４８】そして、上記微同期制御部による発光制御
ユニット３ｃの発光制御開始タイミングの制御は、例え
ば、図６に示すように、当該各発光制御ユニット３ｃに
画像書き込み開始が入力されてから発光制御を開始する
までのディレイタイムを設定するディレイタイム設定手
段１５を設け、当該ディレイタイム設定手段１５のディ
レイタイム設定値を上記位置ずれ補正量に応じて変更す
るように構成すればよい。
【００４９】また、上記微同期制御部によるポリゴンミ
ラー３ａの回転位相の制御は、例えば、図７に示すよう
に、所定の周期のクロック信号を出力する発振器１６
と、当該クロック信号を位相が異なる４つの分周クロッ
ク信号に変換する分周器１７と、当該４つの分周クロッ
ク信号から設定に応じた１の分周クロック信号を出力す
る３つのセレクタ１８とを設けると共に、当該３つのセ
レクタ１８の出力を当該各単色トナー像形成部Ｙ，Ｍ，
Ｃのポリゴンミラー駆動用モータ３ｅに入力し、当該３
つのセレクタ１８の選択を上記位置ずれ補正量に応じて
変更するように構成すればよい。なお、ポリゴンミラー
３ａを６面４分割に形成した例における、分周クロック
信号とそれによる回転位相との関係を図８に示す。
【００５０】更に、上記微同期制御部による感光体ドラ
ム１の回転周期の制御は、例えば、図９（ａ）に示すよ
うに、上記位置ずれ補正量に応じた基準電圧を出力する
基準電圧発生器１９と、当該基準電圧に応じて所定の周
期の信号を出力する電圧制御式発振回路２０と、当該所
定の周期の信号に基づいて上記感光体ドラム駆動用ステ
ッピングモータ６を駆動する駆動制御回路２１とで行え
ばよい。そして、図９（ｂ）に示すように、上記所定の
周期の信号を調整すると、それに応じて感光体ドラム１
が露光位置から転写位置まで移動する時間が変化するの
で、トナー像が転写位置に到達するタイミングを調整す
ることができる。なお、図９（ｃ）に示すように、電圧
制御式発振回路２０は、その基準電圧を変化させるとそ
の出力信号の周期が乱れてしまうので、このタイミング
で画像を書き込んだり転写すると、画像が歪んだり乱れ
たりすることがある。従って、非画像形成時（少なくと
も非転写時あるいは非画像書込時）においてのみ変化さ
せるように構成した。
【００５１】そして、本実施例では、非画像形成時に色
ずれ補正用レジストレーションコントロールサイクルを
実行し、当該サイクルにおいて上記微同期制御部は微調
整を実行するようにした。
【００５２】上記サイクルでは、先ず、各トナー像形成
部Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃにレジコンパターンを形成させると共
に、転写ベルト６上に上記各色のレジコンパターンを転
写し、その転写ベルト６上の画像を画像読取用センサ１
３で読み取る（サンプリングする）。なお、画像読取用
センサ１３が当該読取を行っている時の状態を図１０に
示す。また、色ずれがない時のレジパターン（理想レジ
パターン）と、色ずれが発生している時の測定レジパタ
ーンとの変化の例を図１１に示す。なお、当該図におい
て、ΔＸが各色のレジ補正量となる。
【００５３】次に、上記サイクルは、上記位置ずれ補正
量算出手段１４が、図１２に示すように、上記読取画像
に基づき各色のレジ補正量を算出し（Ｓ１）、当該レジ
補正量に基づき各色の露光タイミング用補正データ、ポ
リゴンミラー位相制御用補正データ、感光体周期制御用
補正データを順次抽出し（Ｓ２〜Ｓ４）、それらのデー
タを設定することで（Ｓ５）、終了する。
【００５４】なお、上記サイクルにおいて、上記当該レ
ジ補正量に基づき各色の露光タイミング用補正データを
算出する方法としては、例えば、図１３に示すように、
上記レジ補正量を１露光幅（本実施形態では１画素の
幅）で割ったときの、その整数部分を当該補正データと
して算出すればよい（Ｓ６〜Ｓ８）。
【００５５】また、上記サイクルにおいて、ポリゴンミ
ラー位相制御用補正データを算出する方法としては、例
えば、図１４に示すように、上記レジ補正量から上記露
光タイミング補正により補正される補正量を減算し、そ
の値を１位相制御幅（ポリゴンミラー３ａの位相を１つ
ずらした時に生じるトナー像のずれ幅）で割った時の、
その整数部分を当該補正データとして算出すればよい
（Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１３）。
【００５６】更に、上記サイクルにおいて、感光体周期
制御用補正データを算出する方法としては、例えば、図
１５に示すように、上記レジ補正量から上記露光タイミ
ング補正及びポリゴンミラー位相補正により補正される
補正量を減算し、その値を角速度に変換して当該補正デ
ータとして算出すればよい（Ｓ１４〜Ｓ１６）。
【００５７】なお、図１４のステップＳ１１に示すよう
に、ポリゴンミラー位相制御用補正データを算出する際
に、減算値を１位相制御幅で割った後０．５を加算して
いるが、これにより、感光体１の周期制御は、当該感光
体１の基準回転周期をその前後に補正することになるの
で、感光体１の回転周期の絶対的な変化量を抑えつつ、
適当な補正を行うことができる。
【００５８】そして、上記色ずれ補正用レジストレーシ
ョンコントロールサイクルを実行した後、上記画像形成
装置で用紙Ｐ上に所定のフルカラー画像を形成した。そ
の結果、当該フルカラー画像には、色ずれが発生してお
らず、且つ、ホローキャラクタも発生しておらず、高品
質の画像を得ることができた。
【００５９】また、上記画像形成装置において感光体１
の回転周期のみを調整して、その画像を調べたところ、
数１０μｍ程度の色ずれを補正する程度の回転周期調整
の場合は言うに及ばす、２００〜３００μｍ程度の色ず
れを補正する程度の回転周期調整の場合においても、画
質の劣化を生じることはなかった。
【００６０】実施形態２ 本実施の形態に係る画像形成装置は、図１６に示すよう
に、１つのポリゴンミラー３ａに対して４つのレーザダ
イオード３ｂが露光光を照射し、上記ポリゴンミラー３
ａが各露光光を対応する感光体ドラム１に反射するよう
に構成すると共に、微同期制御部が、転写ベルト６上の
画像を読み取る画像読取用センサ１３と、当該センサ１
３の読取画像に基づき、黒色トナーの読取画像に対する
各色トナーの読取画像の転写位置ずれを検出し、当該検
出結果に基づいて位置ずれ補正量を出力する位置ずれ補
正量算出手段１４とを有し、当該位置ずれ補正量に応じ
て、上記各単色トナー像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃの発光制御ユ
ニット３ｃの発光制御開始タイミング及び感光体ドラム
１の回転周期を制御するようにした以外のハードウェア
の構成は、実施形態１と同様である。
【００６１】そして、本実施例では、色ずれ補正用レジ
ストレーションコントロールサイクルにおいて、図１７
に示すように、レジ補正量に基づき各色の露光タイミン
グ用補正データを算出する場合に、レジ補正量を１露光
幅（本実施形態では１画素の幅）で割った後０．５を加
算する（Ｓ１８）と共に、図１８に示すように、感光体
周期制御用補正データを算出する場合に、上記レジ補正
量から上記露光タイミング補正により補正される補正量
を減算し（Ｓ２１）、その値を角速度に変換して当該補
正データとして算出するようにした。なお、露光タイミ
ング用補正データを算出する際に、減算値を１露光幅で
割った後０．５を加算しているが、その理由は実施形態
１と同様である。
【００６２】そして、上記色ずれ補正用レジストレーシ
ョンコントロールサイクルを実行した後、上記画像形成
装置で用紙Ｐ上に所定のフルカラー画像を形成した。そ
の結果、当該フルカラー画像には、色ずれが発生してお
らず、且つ、ホローキャラクタも発生しておらず、高品
質の画像を得ることができた。
【００６３】また、上記画像形成装置において感光体１
の回転周期のみを調整して、その画像を調べたところ、
数１０μｍ程度の色ずれを補正する程度の回転周期調整
の場合は言うに及ばす、２００〜３００μｍ程度の色ず
れを補正する程度の回転周期調整の場合においても、画
質の劣化を生じることはなかった。
【００６４】実施形態３ 本実施の形態に係る画像形成装置は、図１９に示すよう
に、複数の感光体ドラム１を一列に配列し、当該感光体
ドラム１に沿って且つ当該感光体ドラム１全てに当接す
るように中間転写ベルト２２を配設し、更に、上記中間
転写ベルト２２に接するように用紙Ｐの搬送経路を設定
したものであり、各感光体ドラム１に形成された単色ト
ナー像を上記中間転写ベルト２２上で重ね合わせ、（つ
まり中間転写ベルト上に直接多色トナー像を形成し）、
それを上記搬送経路を通過する用紙Ｐに一括転写するこ
とで、用紙上に画像を形成するものである。そして、本
実施形態では、実施形態１における画像読取センサ１３
を上記中間転写ベルト２２に対向させて配置すると共
に、当該センサ１３の読取画像に基づいて、各単色トナ
ー像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃの発光制御ユニット３ｃの発光制
御開始タイミング、各単色トナー像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃの
ポリゴンミラー３ａの回転位相、並びに、各単色トナー
像形成部Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム１の回転周期を制御
するようにした（各部材の構成等は実施形態１と同様で
ある）。
【００６５】そして、色ずれ補正用レジストレーション
コントロールサイクルを実行した後、上記画像形成装置
で用紙Ｐ上に所定のフルカラー画像を形成した。その結
果、当該フルカラー画像には、色ずれが発生しておら
ず、且つ、ホローキャラクタも発生しておらず、高品質
の画像を得ることができた。
【００６６】
【発明の効果】 以上の通り、本発明の画像形成装置で
は、各トナー像担持体の回転周期を調整することで定常
的な色ずれを補正することができるので、１露光幅以下
の色ずれについても高い分解能で調整することができ、
ひいては高画質を追求することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１に係る画像形成装置の概
略構成図。
【図２】 図１の画像形成装置の各単色トナー像形成部
の画像形成動作説明図（その１）。
【図３】 図１の画像形成装置の各単色トナー像形成部
の画像形成動作説明図（その２）。
【図４】 図１の画像形成装置における粗同期制御部の
出力信号のタイミング関係の説明用タイミングチャー
ト。
【図５】 図１の画像形成装置における微同期制御部の
全体構成概念図。
【図６】 図５の微同期制御部の要部構成図（その
１）。
【図７】 図５の微同期制御部の要部構成図（その
２）。
【図８】 分周信号とポリゴンミラーの位相との関係の
説明図。
【図９】 図５の微同期制御部の要部構成図（その
３）。
【図１０】 色ずれ補正用レジストレーションコントロ
ールサイクル時の動作状態説明図。
【図１１】 図１０のサイクルにおいて用紙上に形成す
るレジコンパターンの説明図。
【図１２】 図１０のサイクルにおける位置ずれ補正量
算出手段の動作フロチャート（全体）。
【図１３】 図１０のサイクルにおける位置ずれ補正量
算出手段の動作フロチャート（Ｓ２の詳細フロチャー
ト）。
【図１４】 図１０のサイクルにおける位置ずれ補正量
算出手段の動作フロチャート（Ｓ３の詳細フロチャー
ト）。
【図１５】 図１０のサイクルにおける位置ずれ補正量
算出手段の動作フロチャート（Ｓ４の詳細フロチャー
ト）。
【図１６】 本発明の実施形態２に係る画像形成装置の
概略構成図。
【図１７】 図１６の画像形成装置における位置ずれ補
正量算出手段の動作フロチャート（その１）。
【図１８】 図１６の画像形成装置における位置ずれ補
正量算出手段の動作フロチャート（その２）。
【図１９】 本発明の実施形態３に係る画像形成装置の
概略構成図。
【図２０】 中間転写ベルトをトナー像担持体として用
いた画像形成装置の他の構成例。
【図２１】 トナー像担持体の基準回転周期に対する周
期調整範囲の設定の例。
【符号の説明】
１：感光体ドラム（トナー像担持体）、６，１９，２
０，２１：トナー像担持体駆動手段、１３，１４：位置
ずれ補正量検出手段、３：露光手段、３ａ：ポリゴンミ
ラー、３ｂ：レーザダイオード（発光素子）、２２：中
間転写ベルト。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−146827（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350677（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−258897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−151264（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−249394（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−59552（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−288167（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−149576（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−242909（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−253151（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−14651（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各色の単色トナー像が形成される複数の
    トナー像担持体と、全てのトナー像担持体を所定の周期
    で回転駆動するトナー像担持体駆動手段とを有し、複数
    の単色トナー像を転写材上に重ね合わせに形成して多色
    トナー像を形成する画像形成装置において、 上記多色トナー像における各単色トナー像の位置ずれ
    量、あるいは、それと相関を有する値を検出し、当該検
    出結果に応じて定常的な位置ずれ補正量を出力する位置
    ずれ補正量検出手段を設けると共に、トナー像担持体駆
    動手段は、当該位置ずれ補正量に応じて各トナー像担持
    体ごとに位置ずれが最小となるように各トナー像担持体
    の周期を設定し、当該各トナー像担持体の周期でトナー
    像の形成を行なうことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 トナー像担持体の基準回転周期が、トナ
    ー像担持体駆動手段による周期調整範囲の略中央に設定
    されてい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】 トナー像担持体駆動手段は、非画像形成
    時に各トナー像担持体の回転周期を制御することを特徴
    とする請求項１記載の画像形成装置。
  4. 【請求項４】 トナー像担持体駆動手段は、各トナー像
    担持体に１対１対応に接続され、入力される信号の周期
    に応じた速度で回転する複数のステッピングモータと、
    当該各ステッピングモータそれぞれに所定の周期の信号
    を供給する複数の電圧制御式発振回路とを有し、位置ず
    れ補正量に応じて各電圧制御式発振回路に供給する制御
    電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形
    成装置。
  5. 【請求項５】 露光により潜像が形成される複数の潜像
    担持体と、各潜像担持体それぞれを１画素毎に露光走査
    すると共に、当該各露光光に画像情報を重畳して各潜像
    担持体に潜像を当該１画素幅毎に形成する露光手段とを
    有し、上記各潜像担持体上に単色トナー像を形成する請
    求項１記載の画像形成装置であって、位置ずれ補正量に
    応じて、当該露光手段が、各露光光への画像情報の重畳
    タイミングを制御すると共に、上記１画素幅以下の調整
    に対しては、トナー像担持体駆動手段が、各トナー像担
    持体の回転駆動の周期を制御することを特徴とする画像
    形成装置。
  6. 【請求項６】 露光により潜像が形成される複数の潜像
    担持体と、各潜像担持体それぞれを複数画素毎に露光走
    査すると共に、当該各露光光に画像情報を重畳して各潜
    像担持体に潜像を当該複数画素幅毎に形成する露光手段
    とを有し、上記各潜像担持体上に単色トナー像を形成す
    る請求項１記載の画像形成装置であって、 位置ずれ補正量に応じて、露光手段が、各露光光への画
    像情報の重畳タイミングを制御すると共に、上記複数画
    素幅以下の調整に対しては、トナー像担持体駆動手段
    が、各トナー像担持体の回転駆動の周期を制御すること
    を特徴とする画像形成装置。
  7. 【請求項７】 露光手段が、回転可能に設けられたポリ
    ゴンミラーと、画像情報に応じて発光することができ、
    潜像担持体と１対１対応あるいは１対複数対応に設けら
    れた発光素子とを有し、各ポリゴンミラーと発光素子と
    が対として各潜像担持体に潜像を形成することを特徴と
    する請求項５又は６に記載の画像形成装置。
  8. 【請求項８】 露光により潜像が形成される複数の潜像
    担持体と、各潜像担持体それぞれを１乃至複数画素毎に
    露光走査すると共に、当該各露光光に画像情報を重畳し
    て各潜像担持体に潜像を当該１乃至複数画素幅毎に形成
    する露光手段とを有し、上記各潜像担持体上に単色トナ
    ー像を形成する請求項１記載の画像形成装置であって、 上記露光手段は、回転可能に設けられたポリゴンミラー
    及び画像情報に応じて発光する発光素子とを有すると共
    に、位置ずれ補正量に応じて、露光手段が、各露光光へ
    の画像情報の重畳タイミングを制御すると共に、上記１
    露光幅以下の調整に関しては、露光手段が、各ポリゴン
    ミラーの回転位相を制御すると共に、トナー像担持体駆
    動手段が、各トナー像担持体の回転駆動の周期を制御す
    ることを特徴とする画像形成装置。
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