JP3189097B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式により
像形成体上にトナー像を形成し、転写材上に転写して画
像を得るようにしたカラー画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いてカラー画像を得る画
像形成方法として、例えば特開昭60-75850号、同60-767
66号、同60-95456号、同60-95458号、同60-158475号公
報等に開示されているように、像形成体上に原稿像の分
解色数に応じた潜像形成と現像を繰り返し、像形成体上
でカラートナー像を重ねた後、転写してカラー画像を得
る方法がある。

【０００３】この像形成体上にカラースキャナによって
読み込まれた原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像
を繰り返す画像形成方法を適用したカラー画像形成装置
は、第１例としてベルト状像形成体の周囲に分解色数
（例えば、イエロー、マゼンタ、シアンの３色もしくは
黒を含めた４色）に応じた露光装置及び現像装置を配設
したもの、第２例としてドラム状像形成体の周囲に色数
に応じた露光装置及び現像装置を配設したものがある。
次に、これらのうちベルト状像形成体を備えたカラー画
像形成装置について説明する。

【０００４】カラー画像形成装置は、光導電体を可撓性
のベルト上に塗布あるいは蒸着したベルト状像形成体に
テンションローラを付設し、その圧接による張力によっ
て基準となるガイド部材に対して摺接状態を保ちつつ回
動することにより、ベルト状像形成体面を常に一定の位
置に保って搬送するようにし、前記ベルト状像形成体の
周囲に帯電器、露光装置、色の異なったカラートナー
（イエロー、マゼンタ、シアン、黒）を収納した複数の
現像器からなる像形成手段を配置し、これら像形成手段
が回動するベルト状像形成体に一定の間隔をもって配設
してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】カラー画像形成装置に
おいては、感光体の速度は、一般的に知られるサーボ技
術によって、感光体駆動モータの速度があらかじめ定め
られた一定速度となるように制御されている。

【０００６】しかしながら、感光体駆動モータをあらか
じめ定められた一定速度に制御したとしても、感光体そ
のものの表面速度があらかじめ定められた速度になって
いるとは限らない。例えば、感光体にドラムを用いてい
る時には、ドラム径の変化により、感光体駆動モータの
回転数が一定でも、感光体表面の速度は変わってしま
う。さらに感光体ベルトを用いたときには、ベルトの駆
動ローラ径の変化やベルトを用いたときにはベルトの駆
動ローラ径の変化やベルトそのものの厚みの誤差によ
り、感光体移動速度は変化する。

【０００７】即ち、メンテナンスなどで感光体ドラムや
感光体ベルトやベルト駆動ローラを交換したときなどに
は、その制作上のバラツキにより、感光体表面速度が、
変化してしまっている。

【０００８】感光体ドラムを用いている時や、多回転方
式の場合には、問題とはならないが感光体ベルトを用い
た場合に、ベルト厚やベルト駆動ローラ径が変わること
は副走査方向の重ね合わせ像がずれるという問題が生じ
る。

【０００９】即ち、複数の画像書き込み装置は、ある設
定された間隔をもって配置されており、感光体ベルト上
流より画像位置が移動してくるのに従い、画像書き込み
開始を各々あらかじめ定められた時間分ずらせて、画像
を重ね合わせるように制御されるが、感光体ベルトの移
動速度が変化すると、画像位置の移動時間が変化するこ
ととなり、各画像書き込み装置の画像書き込み開始をあ
らかじめ定められた時間分ずらせて、画像の書き込み開
始を行なってもその時には、既に感光体ベルト上の画像
書き込み開始位置が露光位置を過ぎていたり、あるいは
まだ到達していなかったりする事態が生じる。

【００１０】また、通常の画像形成装置では、転写紙へ
の転写の際には、画像を乱すことのないよう、転写紙の
速度と感光体の速度が一致するように給送系の駆動モー
タ回転数も制御しているが、感光体の移動速度が変わる
と、速度差が生じ画像を乱すこととなってしまう（いわ
ゆる転写ズレが生じる）。

【００１１】この解決策として、従来より知られている
方法としては、感光体ベルトそのものに、その周方向に
多数のスリットを設け、これをフォトカプラーなどで、
読み取り、その読み取った信号から感光体ベルトの速度
そのものを一定速度に制御することが考えられるが、こ
の場合には専用のフォトカプラーが必要となり、スペー
ス、コストの面で不利であった。

【００１２】また、画像書き込み装置から見ると、あら
かじめ各配置間隔に設定されているものは、温度変化に
よりその間隔が変化する。これは、取付板等の熱膨張に
よるものであるが、例えば、この配置間隔を15mm間隔と
すれば、１色目と４色目の間で450mmとなり、20℃の変
化で、0.1mm程度の間隔変化が生ずる。

【００１３】そして、同様に各画像書き込み開始をあら
かじめ定められた時間分ずらして、制御しているだけで
は、各色の画像は、20℃の変化でずれてしまうこととな
る。

【００１４】カラー画像形成装置において上述のように
像形成体上に複数のトナー像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を重ね
てカラートナー像を形成するカラー画像形成装置にあっ
ては、複数の露光装置から前記ベルト状像形成体上の露
光開始位置は一画素単位例えば80μm程度以下のずれに
設定できない場合には、カラートナー像の画質を低下さ
せるという問題点があった。特にベルト状像形成体を用
いた場合はドラム状像形成体と比べ、位置合わせ制御が
困難であった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の問
題点に鑑み、カラー画像形成装置の書き込みユニットに
おける、温度変化による書き込み位置のずれや、像形成
体の回動時の速度変動によるレーザ光の副走査方向の色
ずれを補正し、複数回の潜像形成を繰り返し行う際に潜
像を形成する露光開始点がずれることを防止して、色ズ
レを防止することを目的とするカラー画像形成装置を提
供することにある。

【００１６】上記目的を達成するこの発明のカラー画像
形成装置は、副走査方向に移動する像形成体と、前記像
形成体を均一に帯電させる複数の帯電手段と、前記帯電
手段により帯電された前記像形成体上に主走査露光して
画像潜像を形成する複数の走査露光装置と、前記走査露
光装置により形成された画像潜像を現像してトナー像を
形成する複数の現像手段と、前記像形成体上に形成され
たトナー像を別途副走査方向に移動される転写材に転写
する転写手段と、を有し、カラー画像を形成するカラー
画像形成装置において、前記像形成体上の画像領域外に
プリパターンが形成され、前記走査露光装置により光照
射され、前記プリパターンを透過或いは反射した光を受
光して検知信号を発生する受光センサを複数設け、画像
形成に先立ち、少なくとも２つの受光センサ各々で検出
した検知信号に基づいて、前記像形成体の速度制御を行
うとともに、画像形成時は、少なくとも２つの受光セン
サ各々で検出した検知信号に基づいて、前記走査露光装
置における副走査方向の書き込み開始タイミングを補正
することを特徴とする。

【００１７】また、この発明のカラー画像形成装置は、
副走査方向に移動する像形成体と、前記像形成体を均一
に帯電させる複数の帯電手段と、前記帯電手段により帯
電された前記像形成体上に主走査露光して画像潜像を形
成する複数の走査露光装置と、前記走査露光装置により
形成された画像潜像を現像してトナー像を形成する複数
の現像手段と、前記像形成体上に形成されたトナー像を
別途副走査方向に移動される転写材に転写する転写手段
と、を有し、カラー画像を形成するカラー画像形成装置
において、前記像形成体上の画像領域外に、前記走査露
光装置により光照射し、前記現像手段により現像して現
像パターンを形成し、前記走査露光装置により光照射さ
れ、前記現像パターンを透過或いは反射した光を受光し
て検知信号を発生する受光センサを複数設け、画像形成
に先立ち、少なくとも２つの受光センサ各々で検出した
検知信号に基づいて、前記像形成体の速度制御を行うと
ともに、画像形成時は、少なくとも２つの受光センサ各
々で検出した検知信号に基づいて、前記走査露光装置に
おける副走査方向の書き込み開始タイミングを補正する
ことを特徴とする。

【００１８】さらに、この発明のカラー画像形成装置
は、副走査方向に移動する像形成体と、前記像形成体を
均一に帯電させる複数の帯電手段と、前記帯電手段によ
り帯電された前記像形成体上に主走査露光して画像潜像
を形成する複数の走査露光装置と、前記走査露光装置に
より形成された画像潜像を現像してトナー像を形成する
複数の現像手段と、前記像形成体上に形成されたトナー
像を別途副走査方向に移動される転写材に転写する転写
手段と、を有し、カラー画像を形成するカラー画像形成
装置において、前記像形成体上の画像領域外に、前記走
査露光装置により光照射して潜像パターンを形成し、前
記潜像パターンをの電位変化を検知して検知信号を発生
する表面電位センサを複数設け、画像形成に先立ち、少
なくとも２つの表面電位センサ各々で検出した検知信号
に基づいて、前記像形成体の速度制御を行うとともに、
画像形成時は、少なくとも２つの表面電位センサ各々で
検出した検知信号に基づいて、前記走査露光装置におけ
る副走査方向の書き込み開始タイミングを補正すること
を特徴とする。

【００１９】

【００２０】

【実施例】次に、この発明を添付図面に基づいて実施例
について説明する。

【００２１】図１は本発明の一実施例としてのベルト状
像形成体を備えたカラー画像形成装置の一例としてのカ
ラープリンタの全体構成図、図２は前記ベルト状像形成
体とレーザ走査露光装置の光路を示す斜視図である。

【００２２】図１において、本実施例のカラー画像形成
装置は、ベルト状像形成体１の周囲に複数の帯電器11
0，210，310，410、露光主走査ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ
３，Ｌ４及び４個の色の異なったトナーを装填した現像
器130，230，330，430からなる像形成手段を配置し、前
記像形成体１の１回転でイエロー、マゼンタ、シアンお
よび黒トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するも
のである。

【００２３】ベルト状像形成体１は、光導電体を可撓性
のベルト上に塗布あるいは蒸着したベルト状の感光体
（以下、感光体ベルトという）であり、回動ローラ２，
３と曲率を有するガイド部材４との間に張架され、かつ
前記感光体ベルト１にテンションローラ５を付設し、そ
の圧接による張力によって基準となるガイド部材４に対
して摺接状態を保ちつつ回動することにより、感光体ベ
ルト１面を常に一定の位置に保って搬送するようにして
ある。前記の構成により、感光体ベルト１の外周面の感
光体は搬送中にも常にガイド部材４の表面に対し一定の
関係位置に保たれ、安定した曲率の大きい画像形成面を
長い幅で構成していることを可能としているので、同一
形状をもつ多数の像形成手段を一定の間隔をもって並列
配列することができる。

【００２４】また、本実施例では、像形成体として感光
体ベルト１を用いているが、本発明はこれに限られるも
のではなく、感光体ドラム等感光層を有する既存の像形
成体にも適用できる。

【００２５】感光体ベルト１の周囲には、複数の帯電手
段、複数の露光手段、４個の色の異なったトナーを装填
した現像手段、転写手段およびクリーニング手段が配設
されている。

【００２６】帯電手段は、感光体ベルト１の表面上の感
光層を所定極性で均一に帯電させるために設けられてお
り、コロナ帯電器、スコロトロン帯電器など既存の帯電
器110，210，310，410である。

【００２７】露光手段は、半導体レーザ書き込みユニッ
ト（レーザ走査露光装置）120，220，320，420であり、
前記帯電器110，210，310，410により帯電した感光体ベ
ルト１の表面を露光して静電潜像を形成する。

【００２８】現像手段は、異なる色の現像剤、例えばイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブ
ラック（Ｋ）の各色トナー（現像剤）をそれぞれ収容し
た４個の現像器130，230，330，430である。これら各現
像器130〜430は、感光体ベルト１上の静電潜像をトナー
像に非接触現像法により顕像化する機能を有している。
この非接触現像法は、接触現像法と異なり、感光体ベル
ト１上に形成された先のトナー像を損なわないことと、
感光体ベルト１の移動を妨げないので、良好なカラー画
像を得ることができる。

【００２９】転写手段は、転写コロナ放電器などの転写
器14により、感光体ベルト１上に形成されたトナー像を
転写材上に転写する。この転写手段として、転写器14の
かわりに転写ドラムなど既存の転写部材を用いてもよ
い。

【００３０】クリーニング手段15は、クリーニングブレ
ード151およびクリーニングローラで152を有しており、
感光体ベルト１表面に圧接して感光体ベルト１をクリー
ニングするように設けられている。

【００３１】上述の構成を有する画像形成装置によるカ
ラー画像形成のプロセスは、次のようにして行われる。

【００３２】まず、装置本体とは別体の画像読み取り装
置から出力される第１の色の画像信号が前記レーザ走査
露光装置120に入力されると、該レーザ走査露光装置120
におけるレーザ光源121でレーザビームが発生される。
そのレーザビームがコリメーションレンズ122を介し
て、駆動モータ123により回転されるポリゴンミラー124
により回転走査され、ｆθレンズ125、シリンドリカル
レンズ126を経て、予め帯電器110〜410によって所定の
電荷に一様帯電させられた感光体ベルト１の周面上に投
射され輝線を形成する。

【００３３】一方、副走査方向に関しては、詳細には後
述するが、感光体ベルト１の特定位置に対応したレジス
トマーク１Ａをフォトセンサが検出して、この検出信号
を基準にして画像信号によるレーザ光源121の変調が開
始され、副走査方向の主走査線が決定される。走査が開
始されると主走査方向に関しては、第１のレーザ光源12
1のレーザ光によって定位置が検知され、この検知され
た信号を基準にして第１の色の画像信号によるレーザ光
源121の変調が開始され、変調されたレーザビームが感
光体ベルト１の表面上を走査する。従って、レーザ光に
よる主走査と感光体ベルト１の搬送による副走査により
一様帯電された感光体ベルト１の表面上に第１の色に対
応する潜像が形成される。この潜像は、イエロートナー
を収容した現像器130により現像されて、感光体ベルト
１の表面上にイエロートナー像が形成される。その後感
光体ベルト１は、その表面上にイエロートナー像を保持
したまま搬送され、引き続き第２の色の画像形成に入
る。

【００３４】すなわち、イエロートナー像が形成してい
る感光体ベルト１は、前述した第１の色の画像信号の場
合と同様に、次の帯電器210の位置にまで搬送されると
再び帯電器210により帯電され、ついで第１のレーザ光
源の変調開始から、あらかじめ定められた時間をタイマ
ーでカウントした後、第２の画像信号によるレーザ走査
露光装置220の半導体レーザの変調が開始され、半導体
レーザで発生されたレーザ光がコリメーションレンズを
介して、駆動モータにより回転されるポリゴンミラーに
より回転走査され、ｆθレンズ、シリンドリカルレンズ
を経て、帯電器210によって所定の電荷に一様帯電させ
られた感光体ベルト１の周面上に投射され潜像が形成さ
れる。潜像は第２の色としてマゼンタトナーを収容した
現像器230によって現像される。マゼンタトナー像は、
すでに形成されているイエロートナー像の存在下に形成
される。

【００３５】同様にして、第２の色であるマゼンタトナ
ー像が形成された感光体ベルト１はさらに搬送され、上
述の第２の色の画像信号の場合と同様に、引き続き帯電
器310により一様帯電され、レーザ走査露光装置320によ
り潜像が形成され、シアントナーを収容する現像器330
で現像しシアントナー像が形成される。さらに、第３の
色であるシアントナー像が形成された感光体ベルト１は
さらに搬送され、上述の第２，第３の色の画像信号の場
合と同様に、帯電器410により一様帯電され、レーザ走
査露光装置420により潜像が形成され、ブラックトナー
を収容する現像器430で現像しブラックトナー像を重ね
合わせて、カラートナー画像が感光体ベルト１の表面上
に形成される。すなわち、感光体ベルト１が１回転する
間にカラートナー画像が形成される。

【００３６】これら各現像器130〜430には直流あるいは
さらに交流のバイアスが印加され、基体が接地された感
光体ベルト１には非接触で反転現像（ジャンピング現
像）が行われるようになっている。なお、この非接触現
像には一成分現像剤あるいは二成分現像剤いずれの現像
剤をも用いることができる。一成分現像剤を用いる場合
には、トナー濃度制御手段を設ける必要がなく小型化が
図れるが、現像の安定性の点で二成分現像剤を用いる現
像法の方が優れているので色再現上好ましい。

【００３７】上述の如く感光体ベルト１の表面上に形成
されたカラートナー画像は、給紙カセット161から給紙
ローラ162により供給され、タイミングローラ163により
前記カラートナー画像とタイミングを合わせた転写材に
転写される。転写器14は、トナーと逆極性の高圧電源を
印加して転写を行う。

【００３８】かくして、カラートナー画像を転写された
転写材は、回動ローラ２に沿って急激（小径曲率）に方
向変換をする感光体ベルト１により確実に分離されて、
定着手段17によってトナーを熔融固着された後、排紙ロ
ーラ18によって装置本体から排紙される。

【００３９】一方、転写材へカラートナー画像の転写を
終えた感光体ベルト１はさらに時計方向に搬送されて、
クリーニングブレード151およびクリーニングローラ152
を圧接状態としたクリーニング手段15によって残留した
トナーの除去、清掃が行われる。クリーニング終了後
は、再び新たな画像形成のプロセスに入る。

【００４０】なお、本実施例のカラー画像形成装置は、
感光体ベルト１の周囲に複数の帯電器110〜410、露光装
置120〜420及び４個の色の異なったトナーを装填した現
像器130〜430からなる像形成手段を配置し、感光体ベル
ト１の１回転でイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒ト
ナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆ
る、ワンパス方式である。なお、本発明はワンパス方式
に限られるものではなく、像形成体が１回転する毎に潜
像形成、現像を行う多回転方式でもよいことはいうまで
もない。

【００４１】また、図１のカラープリンタでは、４系列
の露光装置を配置するため、複数のミラーを使用した屈
折光学系としたコンパクト設計にしてある。

【００４２】次に本発明による感光体ベルト１の副走査
方向の位置を検出してこれらのズレを補正して複数画像
のレジスト位置合わせを行う補正動作についてさらに詳
しく説明する。

【００４３】感光体ベルト１は図２に示すように、感光
体ベルト１の感光面の画像領域外の側端面近傍には、印
刷等によって予め形成された複数本発明のプリパターン
（レジストマーク）１Ａが副走査方向Ｘに平行して設け
られる。該プリパターン１Ａは後述するレーザ光による
主走査方向の各主走査ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の
露光開始タイミングを決定する副走査方向の基準とな
る。

【００４４】前記主走査ラインＬ１と移動する前記プリ
パターン１Ａとが合致する位置近傍の上方（図２参照）
には、受光センサＰＳ１が固設され、レーザ光の主走査
ラインＬ１による前記プリパターン１Ａの反射光を前記
受光センサＰＳ１で受光する。

【００４５】図３はレーザ光の主走査方向および副走査
方向のズレを防止する走査露光補正のブロック図であ
る。ここで、副エリアカウンタは、副走査方向をずらせ
るカウンタ、副カウント設定部はプリパターン１Ａの基
準検出値から副走査方向の画像書き込み開始までのタイ
ミングを設定する部分、副カウント補正部は、あらかじ
め定められたカウント数を補正する部分、主エリアカウ
ンタは主走査方向を移動させるカウンタ、主カウント設
定部はプリパターン１Ａの端点基準検出値から主走査方
向の画像書き込み開始までのタイミングを設定する部分
である。

【００４６】まず、感光体ベルトの速度補正制御につい
て説明する。図８は、そのブロック図である。

【００４７】画像書き込み前に、感光体ベルトを回動さ
せ、また、画像書き込み装置は、レーザ光を点灯させ走
査露光を開始する。

【００４８】前記主走査ラインＬ１における画像書き込
み用レーザ光は、回動する感光体ベルト１の非画像領域
上に形成されたプリパターン１Ａを照射し、その反射光
を受光センサＰＳ１で受光し、プリパターン１Ａを照射
し、その反射光を受光センサＰＳ１で受光し、プリパタ
ーン１Ａの検知信号を発生させる。

【００４９】続いて、主走査ラインＬ２において、同様
に、感光体ベルト１上のプリパターン１Ａを主走査ライ
ンＬ２上の画像書き込み用レーザ光で照射し、その反射
光をセンサＰＳ２で受光し、検知信号を得る。

【００５０】主走査ラインＬ３，Ｌ４の各通過時間検知
と、ライン間隔Ａ３からＬ３，Ｌ４間のベルト速度を検
出する。

【００５１】そして、これらのベルト速度より、平均速
度を算出し、あらかじめ定められていた速度と比較し、
補正する。

【００５２】即ち、ベルト速度が遅いと判断したとき
は、その差分だけ増速する様、ベルト駆動制御部に指令
を出し、速度を補正させる。

【００５３】こうすることにより、ベルト駆動ローラ径
や、ベルト厚の製作誤差によって生ずるベルト速度の変
化を設定値に合わせることにより、転写ズレなどの不具
合を解消する。

【００５４】本実施例では、Ｌ１，Ｌ２間、Ｌ２，Ｌ３
間、Ｌ３，Ｌ４間の速度の平均をもって、設定ベルト速
度と比較したが、これは平均化することにより精度を上
げるためのもので、もちろん、Ｌ１，Ｌ２間のみで比
較、補正をしても良い。また、Ｌ１，Ｌ４間の長い距離
で速度を算出、比較、補正をしても良い。

【００５５】また、この速度補正時の感光体速度は、画
像形成時と同じである必要はない。目的は、ベルト駆動
ローラ径やベルト厚の誤差によって生ずるベルト速度を
補正する目的であるから、ベルト駆動制御部がそのモー
タ回転数を基に演算される設定速度と、実際に計測、演
算された速度のズレが補正できれば良い。精度を上げる
には、この補正時のみ、画像形成時の１/２〜１/５の速
度とすることも考えられる。

【００５６】前記主走査ラインＬ１，Ｌ２間の距離Ａ１
は予め定められていて、かつ両主走査ラインＬ１，Ｌ２
間のプリパターン通過時間が前記受光センサＰＳ１，Ｐ
Ｓ２による検知信号とクロックとにより判明するから、
両主走査ラインＬ１，Ｌ２間の平均速度がＣＰＵにより
即時演算される。

【００５７】同様にして、プリパターン１Ａの主走査ラ
インＬ２，Ｌ３の各通過時間検知とライン間隔Ａ２から
感光体ベルト１のＬ２，Ｌ３ライン間の速度を検出す
る。

【００５８】前記主走査ラインＬ１における画像書き込
み用レーザ光は、回動する感光体ベルト１の非画像領域
上に形成されたプリパターン１Ａを照射し、その反射光
を受光センサＰＳ１で受光し、プリパターン１Ａの検知
信号発生後、一定タイミング副走査方向で、ｄＴ_H経過
後、主走査方向で一定タイミングｄＴ_V経過後、主走査
ラインＬ１による第１の画像（例えばイエロー色画像）
の書き込みを開始する。

【００５９】引続き感光体ベルト１の回動による副走査
と前記露光装置120による主走査光とにより主走査ライ
ンＬ１による第１の潜像が形成されたのち現像器130に
より顕像化され進行する。

【００６０】さらに感光体ベルト１が回動されて、前記
プリパターン１Ａが第２の主走査ラインＬ２直前におけ
る書き込み用レーザ光により照射され、その反射光が受
光センサＰＳ２で受光されて、プリパターン１Ａの通過
検知信号を発生する。

【００６１】第２の書き込み装置は、画像書き込み開始
を第１の書き込み装置の書き込み開始からのタイマーカ
ウントにより、あらかじめ定められた時間経過後、行わ
れることになっているが、ここで、新たに計測されたプ
リパターン１ＡのＬ１，Ｌ２間通過時間と前記あらかじ
め定められた時間を比較する。

【００６２】Ｌ１，Ｌ２間の距離Ａ１に機械組立上の誤
差もなく、温度変化による変動もなければ、両者の間に
差はないはずであるが、僅かの誤差、変動の積み重ねに
より両者の間に露光走査の１ライン分よりも大きい差が
算出された時には、その差分だけ、第２の書き込み開始
タイミングを補正する。

【００６３】同様にして、プリパターン１Ａの主走査ラ
インＬ２，Ｌ３の各通過時間検知とあらかじめ定められ
た時間とを比較し、副カウント補正部で補正された副カ
ウントで、第３の画像書き込み開始の時間的制御を行な
い、第３の画像（例えばシアン色画像）を、主走査ライ
ンＬ３，Ｌ４の各通過時間検知とあらかじめ定められた
時間との比較により書き込み開始の時間的制御を行な
い、第４の画像（例えばブラック色画像）を引き続き書
き込む。

【００６４】なお、図２では感光体ベルト１上に１本の
プリパターン１Ａが形成されているが一定間隔の複数の
プリパターンを設けて、受光センサＰＳ１〜ＰＳ４によ
り小刻みに検出して制御することも可能である。

【００６５】なお、ここにおいても、各走査ライン通過
時間は、Ｌ１，Ｌ２間、Ｌ２，Ｌ３環、Ｌ３，Ｌ４間に
限らず、Ｌ１，Ｌ３間、Ｌ１，Ｌ４間として、設定時間
値と比較、補正しても良いことは言うまでもない。

【００６６】また、上記受光センサＰＳ１〜ＰＳ４は感
光体ベルト１の表面に近い位置に設置できるから、副走
査方向の書き込み開始制御検知精度が高く、かつ、感光
体ベルト１の片端面側にのみ設置すればよいので、受光
センサのための空間は最小限にすることができる。なお
上記プリパターン１Ａおよび受光センサはレーザ光の反
射光検出に限定されるものではなく、ＬＥＤアレイを用
いた主走査露光の反射光検出にも適用可能である。しか
るのち、画像形成に入る。

【００６７】図４は本発明の第２の実施例として透光性
のプリパターンを形成した感光体ベルト11を有し、上部
に画像読み取り系Ａを備えたカラー複写機の全体構成図
である。

【００６８】図５は前記感光体ベルト11とレーザ走査露
光装置の光路を示す斜視図である。なお、図中で前記実
施例と同じ機能を有する部分には、同符号を付してい
る。また、前記実施例と異なる点を説明する。

【００６９】感光体ベルト11の画像領域外の側端面近傍
で、前記プリパターン１Ａとほぼ同位置には、透光性の
プリパターン（レジストマーク）11Ａが形成され透光可
能になっている。一方、前記ガイド部材４は、前記プリ
パターン11Ａと各主走査ラインＬ１とが合致交差する位
置に、凹部を形成し、該凹部に光検出手段として受光セ
ンサＰＳ11が固定配置されている。該受光センサＰＳ11
〜ＰＳ14は露光装置120からの露光走査用レーザ光を透
光性プリパターン11Ａを通してその透過光の通過を検知
して、副走査方向の基準位置信号を発し、次工程のＬ２
〜Ｌ４の副走査位置決めをするものである。

【００７０】この実施例においても、前述と同様に、少
なくとも２箇所のレーザビームを用いて、感光体ベルト
１上に設けたプリパターン11Ａを照射し、その反射光を
各電光センサを用いてプリパターン11Ａの通過を検出
し、その２点間の通過時間と距離により、速度変化を検
知し、感光体ベルト11の駆動制御にフィードバックをか
ける。また、２点間の通過時間から各画像書き込み開始
の時間的制御を行なう。これによって各色に対応する書
き込みのラインでそのタイミングを一致させることがで
きる。

【００７１】図６は本発明の第３の実施例を示し、前記
ベルト状像形成体とレーザ走査露光装置の光路を示す斜
視図である。

【００７２】レーザ走査露光装置120のレーザ光によ
り、予め帯電された感光体ベルト12面上に露光主走査ラ
インＬ１の潜像が形成され、これに先立って非画像領域
側縁近傍に基準線（レジストマーク）12Ａおよび12Ｂの
潜像が形成される。該基準線12Ａ，12Ｂは第１の現像器
130により現像されて顕像の基準線12Ａ，12Ｂを形成す
る。ＰＳ１はビームディテクタ（受光センサ）であり、
回転多面鏡124からｆθレンズ125を介して入射するレー
ザ光を受光して、出力信号を発し、ビームディテクト検
知回路により任意の設定値に基づく矩形波状のビームデ
ィテクト信号を出力する。

【００７３】基準線12Ａ，12Ｂは、ビームディテクト信
号の発生後、基準線カウント設定部で設定された時間経
過後に、レーザ光の露光によって潜像形成される。

【００７４】図７はレーザ光の主走査方向および副走査
方向のズレを防止する走査露光補正のブロック図であ
る。ここで、副エリアカウンタは、副走査方向をずらせ
るカウンタ、副カウント設定部は第１の像露光（レーザ
走査露光装置120による）に関しては、基準線12Ａ書き
込み後から、第２〜第４の像露光（レーザ走査露光装置
220，320，420による）に関しては基準線12Ａの基準検
出値から副走査方向の画像書き込み開始までのタイミン
グを設定する部分、主エリアカウンタは主走査方向を移
動させるカウンタ、主カウント設定部は第１の像露光
（レーザ走査露光装置120による）に関しては、基準線1
2Ａ書き込み後から、第２〜第４の像露光（レーザ走査
露光装置220，320，420による）に関しては、基準線12
Ａの端点基準検出値から主走査方向の画像書き込み開始
までのタイミングを設定する部分である。

【００７５】主走査ラインＬ１より下流の複数（通常は
３個）の主走査露光ビームは、それぞれ走査中に前記顕
像化された副走査基準線12Ｂを照射し、その反射光をそ
れぞれ受光センサＰＳ22，ＰＳ23，ＰＳ24で受光するこ
とにより、感光体ベルト12の速度制御および副走査方向
開始時刻を制御する。

【００７６】すなわち、画像形成前に副走査基準線12Ｂ
が主走ライン間隔Ａ₂，Ａ₃を通過する時間を受光センサ
ＰＳ22，ＰＳ23，ＰＳ24を用いて計測することにより、
感光体表面の平均速度を演算し、既定の値に修正補正す
る。

【００７７】そして、画像形成時には、第１の主走査ラ
インＬ１は、周知の方法で、受光センサＰＳ１による位
置検出副走査方向では、副エリアカウンタでｄＴ_V′カ
ウント後、主走査方向では、主エリアカウンタ部でｄＴ
_H′カウント後に像露光を行ない、現像器130により第１
の画像（例えばイエロー色画像）を形成する。

【００７８】次に、前記主走査ラインＬ２における書き
込み用レーザ光は、回動する感光体ベルト12に対し、副
走査方向では、第１の書き込み用レーザによる副走査基
準線12Ｂの書き込み開始時刻から、第２の書き込み用レ
ーザ光による反射光を、受光センサＰＳ22で受光し、副
走査基準線12Ｂの検知信号を発生する時刻までを計測
し、あらかじめ定められた既定値と比較し、副走査方向
の書き込み開始を補正する。

【００７９】主走査方向では、第２の書き込み用レーザ
光の反射光を受光センサＰＳ22で受光し、基準線12Ａの
検知信号発生後あらかじめ定められた一定のタイミング
ｄＴ_H経過後、主走査ラインＬ２による第２の画像（例
えばマゼンタ色画像）の書き込みを開始する。

【００８０】次に、主走査ラインＬ３によって前記基準
線12Ａ，12Ｂを照射し、位置検出信号を発し、前記両主
走査ラインＬ２，Ｌ３間の通過時間をカウントして、前
記実施例と同様に画像書き込み時間の制御を行なう。

【００８１】なお、本実施例中、現像器130〜430のトナ
ー色の配置順序はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに限定されるものでは
なく、例えば最初の現像基準線１Ａの検知を容易にする
ため、第１現像器130にブラック（Ｋ）トナーを装填し
たものにしてもよい。

【００８２】上記受光センサＰＳ１〜ＰＳ４は感光体ベ
ルト１の表面に近い位置に設置できるから、副走査方向
の書き込み開始制御位置検知精度が高く、かつ、感光体
ベルト１の片端両側にのみ設置すればよいので、受光セ
ンサのための空間は最小限にすることができる。なお上
記基準線12Ａ，12Ｂおよび受光センサＰＳ２，ＰＳ３，
ＰＳ４はレーザ光の反射光検出に限定されるものではな
く、ＬＥＤアレイを用いた主走査露光の反射光検出にも
適用可能である。

【００８３】次に、第４の実施例のカラー画像形成を図
９に示す。

【００８４】この実施例では、感光体ベルト12の非画像
領域側縁付近に設けた前述の基準線12Ａ位置近傍の支持
体と透明なゾーンになし、該透明ゾーンの最上流位置、
すなわち第１の主走査光Ｌ１に対応した第１の現像器13
0内に収容される現像剤のトナー色を主走査レーザ光が
透過可能なものとした。現像器130による顕像化された
基準線（現像パターン）12Ｂは主走査光Ｌ２の照射を受
けて透光し、その透過光は受光センサＰＳ12により検知
され、前記第３の実施例と同様に、該検知信号により所
定タイミングｄＴ経過後、画像信号の主走査方向基準と
なる。

【００８５】主走査Ｌ３，Ｌ４も同様にして顕像化され
た前記基準線12Ｂの検知信号により画像書き込みが行わ
れる。

【００８６】図10は本発明による第５の実施例として、
電位変化を形成する感光体ベルト11と走査露光装置の光
路を示す斜視図である。

【００８７】予め帯電器110により全面帯電された感光
体ベルト13は、主走査Ｌ１によりその非画像形成領域の
所定位置に主走査方向に短い直線状の潜像パターン13Ｂ
が瞬時形成される。この潜像パターン13Ｂ形成により感
光体ベルト13の表面電位の変化を生じる。

【００８８】感光体ベルト13の進行方向で各主走査光Ｌ
２，Ｌ３，Ｌ４の各上流側には表面電位センサＳＳ２，
ＳＳ３，ＳＳ４がそれぞれ固定されている。感光体ベル
ト13の副走査移動（Ｘ方向）により潜像パターン13Ｂが
第２の主走査光Ｌ２の直前の表面電位センサＳＳ２を通
過するとき、潜像パターン13Ｂの電位変化を表面電位セ
ンサＳＳ２が検知して、その基準位置信号を発生し、感
光体ベルト13の表面移動速度を補正し、また書き込み開
始タイミングの補正も行なう主走査ラインＬ３，Ｌ４も
同様に各表面電位センサＳＳ３，ＳＳ４により潜像パタ
ーン13Ｂの基準位置検出後に画像書き込みが行われる。

【００８９】以上の各実施例に説明したように、最初に
各レーザ走査露光装置120，220，320，420を配設した後
に、レーザビームの焦点を調整し、駆動ローラ径、ベル
ト厚、温度などが変化しても、その副走査ライン毎にプ
リパターン、トナーパターン、表面電位変化パターンを
センサ検知により各副走査ライン間の速度変化を検出補
正し、画像書き込みタイミング制御と駆動制御を行なっ
て微調整して１走査幅単位あるいは１ドット幅単位の微
妙な色ずれを高精度に補正して画像を形成するものであ
り、特に画像を重ね合わせるカラー画像形成において、
優れた効果を奏し、カラー画像品質が格段に向上する。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラー画
像形成装置は、要するに本発明は、像形成体上のプリパ
ターン、現像パターン或いは基準潜像を、走査露光装置
における副走査方向の書き込み開始制御のみならず、像
形成体の速度制御にも利用することにより、低コスト化
を図ることがでる。また、少なくとも２つのセンサから
の検知信号に基づいて、像形成体の速度制御を行うこと
により、像形成体上に形成されているトナー像を転写す
るに際しての転写ズレを防止することができる。さら
に、少なくとも２つのセンサからの検知信号に基づい
て、書き込み開始タイミングを補正することにより、機
械組立上の誤差や温度変化による変動があったとして
も、カラー画像形成時に、記録画質を決定する最も重要
な因子の一つである副走査方向の複数色のドットの位置
合わせを、簡単でかつ高精度で実現し、色ズレを防止し
高品位の画像を形成する優れた効果を奏する。特に、本
発明においては、画像形成に先立ち像形成体の速度制御
を行い、その後、画像形成時においても書き込み開始制
御を行うことにより、より高精度な位置合わせを実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の全体構成
図。

【図２】本発明のカラー画像形成装置のレーザ走査露光
装置の第１実施例を示す斜視図。

【図３】上記レーザ走査露光装置の制御ブロック図。

【図４】本発明に係るカラー画像形成装置の第２実施例
の全体構成図。

【図５】上記第２実施例によるレーザ走査露光装置の斜
視図。

【図６】本発明の第３実施例としての像形成体と走査露
光装置の斜視図。

【図７】上記第３実施例の走査露光装置の制御ブロック
図。

【図８】本発明による速度補正のブロック図。

【図９】本発明による第４実施例の走査露光装置の斜視
図。

【図１０】本発明による第５実施例の走査露光装置の斜
視図。

【符号の説明】

１，11，12，13 ベルト状像形成体（感光体ベルト） １Ａ プリパターン（レジストマーク） ２，３ 回動ローラ ４ ガイド部材 11Ａ 透光性プリパターン（レジストマーク） 12Ａ 主走査基準線 12Ｂ 副走査基準線 13Ａ 主走査潜像パターン 13Ｂ 副走査潜像パターン 14 転写手段（転写器） 110，210，310，410 帯電器 120，220，320，420 レーザ走査露光装置（レーザ書き
込みユニット） 121 レーザ光源（半導体レーザ） 124 ポリゴンミラー（回転多面鏡） 125 ｆθレンズ 130，230，330，430 現像器 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ 露光主走査ライン ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３ 受光センサ ＰＳ４，ＰＳ11，ＰＳ12 受光センサ ＰＳ13，ＰＳ14，ＰＳ21 受光センサ ＳＳ２，ＳＳ３，ＳＳ４ 表面電位センサ Ｗ 画像領域幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 功 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株 式会社内 (72)発明者 池田 忠義 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株 式会社内 審査官 島▲崎▼ 純一 (56)参考文献 特開 平３−174172（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−233471（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−120063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−66580（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−13567（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−76754（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−170818（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 21/00 370 - 502 G03G 21/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 副走査方向に移動する像形成体と、前
   記像形成体を均一に帯電させる複数の帯電手段と、前記
   帯電手段により帯電された前記像形成体上に主走査露光
   して画像潜像を形成する複数の走査露光装置と、前記走
   査露光装置により形成された画像潜像を現像してトナー
   像を形成する複数の現像手段と、前記像形成体上に形成
   されたトナー像を別途副走査方向に移動される転写材に
   転写する転写手段と、を有し、カラー画像を形成するカ
   ラー画像形成装置において、 前記像形成体上の画像領域外にプリパターンが形成さ
   れ、 前記走査露光装置により光照射され、前記プリパターン
   を透過或いは反射した光を受光して検知信号を発生する
   受光センサを複数設け、 画像形成に先立ち、少なくとも２つの受光センサ各々で
   検出した検知信号に基づいて、前記像形成体の速度制御
   を行うとともに、 画像形成時は、少なくとも２つの受光センサ各々で検出
   した検知信号に基づいて、前記走査露光装置における副
   走査方向の書き込み開始タイミングを補正することを特
   徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 副走査方向に移動する像形成体と、前
   記像形成体を均一に帯電させる複数の帯電手段と、前記
   帯電手段により帯電された前記像形成体上に主走査露光
   して画像潜像を形成する複数の走査露光装置と、前記走
   査露光装置により形成された画像潜像を現像してトナー
   像を形成する複数の現像手段と、前記像形成体上に形成
   されたトナー像を別途副走査方向に移動される転写材に
   転写する転写手段と、を有し、カラー画像を形成するカ
   ラー画像形成装置において、 前記像形成体上の画像領域外に、前記走査露光装置によ
   り光照射し、前記現像手段により現像して現像パターン
   を形成し、 前記走査露光装置により光照射され、前記現像パターン
   を透過或いは反射した光を受光して検知信号を発生する
   受光センサを複数設け、 画像形成に先立ち、少なくとも２つの受光センサ各々で
   検出した検知信号に基づいて、前記像形成体の速度制御
   を行うとともに、 画像形成時は、少なくとも２つの受光センサ各々で検出
   した検知信号に基づいて、前記走査露光装置における副
   走査方向の書き込み開始タイミングを補正することを特
   徴とするカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 副走査方向に移動する像形成体と、前
   記像形成体を均一に帯電させる複数の帯電手段と、前記
   帯電手段により帯電された前記像形成体上に主走査露光
   して画像潜像を形成する複数の走査露光装置と、前記走
   査露光装置により形成された画像潜像を現像してトナー
   像を形成する複数の現像手段と、前記像形成体上に形成
   されたトナー像を別途副走査方向に移動される転写材に
   転写する転写手段と、を有し、カラー画像を形成するカ
   ラー画像形成装置において、 前記像形成体上の画像領域外に、前記走査露光装置によ
   り光照射して潜像パターンを形成し、 前記潜像パターンをの電位変化を検知して検知信号を発
   生する表面電位センサを複数設け、 画像形成に先立ち、少なくとも２つの表面電位センサ各
   々で検出した検知信号に基づいて、前記像形成体の速度
   制御を行うとともに、 画像形成時は、少なくとも２つの表面電位センサ各々で
   検出した検知信号に基づいて、前記走査露光装置におけ
   る副走査方向の書き込み開始タイミングを補正すること
   を特徴とするカラー画像形成装置。