JP2625130B2

JP2625130B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2625130B2
Application number: JP62300010A
Authority: JP
Inventors: 邦彦松沢; 友洋青木; 一佳知久; 泰村山; 節内田; 吉彦広瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH01142676A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば電子写真装置，レーザビームプリ
ンタ，印刷装置等の画像形成装置に係り、特に画像形成
部を２以上並行配置した多重の画像形成装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、複数の画像形成部を備え、各画像形成部にてそ
れぞれ色の異なった画像を形成し、これらの画像を順次
同一転写材に重ねて連続して高速に転写する画像形成装
置、いわゆるカラー画像形成装置が種々提案されてい
る。

この種の装置は、画像形成部となる光走査手段（スキ
ャナ等）と像担持体となる感光体とを有し、この画像形
成部の画像を転写材に転写する際に転写材を画像形成部
に搬送する搬送手段として、または中間転写材（画像形
成部に形成された画像を一旦転写保持して、転写材とな
る転写紙に転写する）としてベルトが使用されている場
合が多い。

ところが、この種のベルトの速度変動や、ベルト，画
像形成部の像担持体等の交換により、その配置位置が正
常な画像を得るための位置から外れて、各画像形成部か
ら１枚の転写材へ転写される際に、画像相互間の転写ず
れが発生する。これにより、特にカラー画像において
は、色のにじみや色相の変化といった重大な問題とな
る。

そこで、これらの機械的配置ずれに伴う画像形成部内
の移動体の移動速度を制御して負荷変動等による速度変
動を抑え、常に設定速度を維持するように制御したり、
各ユニット間相互の位置合せを高精度で行うための部材
を特別に設けて、転写ずれが発生しないように制御して
いる。

しかし、このような制御によっても完全には上記の転
写ずれを解消することはできない。これは、環境変動に
伴って各ユニット，各部材の膨張，収縮，外部からの振
動，衝撃による変位・変形、または装置部材の移動によ
るゆがみ起因して転写ずれが発生するからである。

このため、各画像形成ステーションにおける画像位置
ずれを検出するためのレジストマークを各画像形成ステ
ーションにおいて形成し搬送体に転写し、転写されたレ
ジストマークを、例えばCCD等の電荷結合素子で構成さ
れるマーク検出器（検知部，露光部，結像光学部等とか
ら構成される）で検出して画像位置ずれを補正する装置
も提案されている。

第９図は複数の像担持体を有する画像形成装置におけ
る画像位置ずれ種別を説明する模式図であり、（ａ）は
転写材Ｓの搬送方向（図中Ａ方向）の位置ずれ（トップ
マージンずれ）を示し、（ｂ）は搬送方向と直交する主
走査方向（図中のＢ方向）の位置ずれ（レフトマージン
ずれ）を示し、（ｃ）は走査線傾きずれを示し、（ｄ）
は倍率誤差ずれを示す。

この図から分かるように、例えば第９図の（ａ）また
は（ｂ）に示したトップマージンずれまたはレフトマー
ジンずれは、各画像形成ステーションにおける画像書き
出しタイミングずれに起因して発生するものであり、ま
た、第９図（ｃ）に示した走査線傾きずれは、像担持体
の交換等による角度ずれに起因して発生するものであ
り、さらに第９図（ｄ）に示した倍率誤差ずれは画像形
成部内の光走査手段の光路長ずれに起因して発生するも
のである。

そこで、これらの位置ずれ要素を上記搬送体に転写さ
れた所定のレフトマージン画像をマーク検出器で検出
し、それぞれの位置ずれ要素を補正する補正制御値を演
算し、トップマージンずれまたはレフトマージンずれに
関しては画像書き込みタイミングを調整することによ
り、また、走査線傾き誤差に関して光走査手段または像
担持体を搬送体の搬送方向に対して移動することによ
り、さらに倍率誤差に関しては走査線傾き誤差に関して
光走査手段または像担持体を搬送体の方向に対して上下
方向に移動することにより、各画像形成ステーションに
おいて個別に発生している上記の位置ずれ要素を一括し
て補正している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のような位置ずれ補正処理は画像シー
ケンス開始前に実行する必要があるため、通常の画像シ
ーケンス開始までに補正処理に要する時間が必ず必要と
なり、上記位置ずれ補正のためのシーケンス回数に応じ
て、無視できない程の画像シーケンス休止時間がかか
り、画像形成効率を著しく低下させてしまう問題が発生
する。

また、上記のような位置ずれ補正処理終了後、同様の
画像位置ずれが発生する頻度は、時間関数で把握できに
くく、すなわち使用態様に応じて突発的に発生するた
め、時間的予測がつきにくいのが現状である。そこで、
あらかじめ画像位置ずれ検出期間を限定して設定してし
まうと、必要のない画像位置ずれ補正が頻繁に発生して
画像形成効率を著しく低下させたり、逆に画像位置ずれ
を補正しなければならない状態であるのに、画像位置ず
れ検知がかからず、本来鮮明な画像を形成できるのに、
画質の低下した画像しか得られないという問題も発生し
てしまう。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされた
もので、複数の画像ステーションにて形成したレジスト
マーク画像を移動体上に転写し、該転写された各レジス
トマーク画像を読み取り、該読み取り結果に基づいて実
行すべきレジスト補正シーケンスを装置内部の温度の検
出結果に基づいて制御することにより、不必要なレジス
ト補正シーケンスの実行を防ぎ、常に画像位置ずれのな
い高品位な画像を得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。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る画像形成装置は、それぞれ画像担持体
を有する複数の画像ステーションと、前記複数の画像担
持体上に形成された各画像を転写位置にて転写するよう
に移動する移動体と、前記複数の画像ステーションによ
り形成され、前記移動体上に転写された各レジストマー
ク画像を読み取る読取り手段と、前記読取り手段の読み
取り結果に基づいて前記複数の画像ステーションにより
形成される各画像間の位置ずれを補正する補正手段と、
装置内部の温度を検出する温度検出手段と、前記複数の
画像ステーションが前記レジストマーク画像を形成して
前記移動体上に各レジストマーク画像を転写し、前記読
取り手段が前記移動体上に転写された各レジストマーク
画像を読み取って前記補正手段が当該読取り結果に基づ
いて前記補正動作を行うレジスト補正シーケンスの実行
を前記温度検出手段の出力に基づいて制御する制御手段
と、を備えるものである。

〔作用〕

この発明においては、前記複数の画像ステーションが
前記レジストマーク画像を形成して前記移動体上に各レ
ジストマーク画像を転写し、前記読取り手段が前記移動
体上に転写された各レジストマーク画像を読み取って前
記補正手段が当該読取り結果に基づいて前記補正動作を
行うレジスト補正シーケンスの実行を制御手段が前記温
度検出手段の出力に基づいて制御して、不必要なレジス
ト補正シーケンスの実行を防ぎ、常に画像位置ずれのな
い高品位な画像を得ることを可能とする。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す４ドラムフルカラ
ー方式の画像形成装置の構成を説明する傾斜図であり、
1C,1M,1Y,1BKは感光ドラムで、それぞれシアン，マゼン
タ，イエロー，ブラックの各色の現像剤（トナー）を備
えた各画像形成ステーション毎に設けられており、光学
走査系3C,3M,3Y,3BKから発射される光により各感光ドラ
ム1C,1M,1Y,1BK上に各色に対応する静電潜像が形成され
る。４は搬送体となる搬送ベルトで、各感光ドラム1C,1
M,1Y,1BKで形成された各色毎のレジストマーク11,12が
転写される。レジストマーク11,12は搬送ベルト４の搬
送方向に対して直交する直線上に平行して転写される。

なお、光学走査系3C,3M,3Y,3BKは後述するアクチュエ
ータ機構により所定方向に移動することが可能となって
いる。

5,6は例えばCCD等の電荷結合素子で構成されるマーク
検出器で、マーク検出器５はランプ７から搬送ベルト４
に露光された光の反射光を集光レンズ９を介して受光
し、コントローラ13から出力される検出タイミング信号
に同期して検出したレジストマーク11（レジストマーク
11は、例えばそれぞれ４つの＋型マーク画像（各画像形
成ステーションで転写される）から構成される）の画像
データをコントローラ13に出力し、マーク検出器６はラ
ンプ７から搬送ベルト４に露光された光の反射光を集光
レンズ10を介して受光し、コントローラ13から出力され
る検出タイミング信号に同期して検出したレジストマー
ク12（レジストマーク12は、例えばそれぞれ４つの＋型
マーク画像（各画像形成ステーションで転写される）か
ら構成される）の画像データをコントローラ13に出力す
る。

８はクリーナ部材で、搬送ベルト４に転写されたレジ
ストマーク11,12に対応するトナー像を回収する。14は
この発明の状態変化検知手段となる温度センサで、例え
ば熱電対から構成され、検出した熱起電力を検知回路15
に出力する。

検知回路15は増幅器とA/D変換器から構成され、検出
された熱起電力をディジタルデータ（温度データ）に変
換してコントローラ13に状態変化情報、例えば環境温度
情報を出力する。なお、温度センサ14は、感光ドラム1B
Kの下流側の所定位置に固定配置される。

なお、コントローラ13はこの発明のマーク検出制御手
段を兼ねており、検知回路15から出力される温度データ
が規定レベル（例えば電源投入時の初期調整開始時に記
憶される温度データ）よりも、許容される温度レベル範
囲（この実施例では±10゜）を逸脱した場合および画像
形成開始時に限って、上記レジストマーク11,12を搬送
ベルト４に転写し、マーク検出器5,6から出力される各
画像ステーション（以下画像ステーション，ステーショ
ンと呼ぶ場合がある）のレジストマーク画像データとあ
らかじめ記憶されたレジストマーク画像データとを比較
して各画像形成ステーション固有に検出されたマーク検
出タイミングと順次マーク検出器5,6から出力される後
続の各画像ステーションのレジストマーク画像データの
検出タイミングとの差分に応じて、各光学走査系3C,3M,
3Y,3BKから発射される光ビームの各感光ドラム1C,1M,1
Y,1BKに対する光路長，走査長，走査方向（感光ドラム1
C,1M,1Y,1BKの軸方向に対する）を各画像ステーション
に設けるアクチュエータ（後述する）の駆動を調整する
ことにより、全ての画像ステーションにおける位置ずれ
を調整する。

第２図は、第１図に示した光学走査系の配置構成を説
明する斜視図であり、第１図と同一のものには同じ符号
を付してある。なお、この構成と同一のものが各画像ス
テーション毎に設けられている。

この図において、20はｆθレンズで、レーザ光源22か
ら発射され、一定速度で回転するポリゴンミラー21によ
り偏向されるレーザビーム（光ビーム）Ｌを、例えば感
光ドラム1Cに等速度で結蔵させる。23は光学箱で、上記
20〜22を一体収容している。なお、レーザ光源22から発
射されたレーザビームＬは、ｆθレンズ20を介して開口
部23aより出射される。24は取付け穴、光学箱23がこの
取付け穴24に摺動可能に貫通する取付け軸（図示しな
い）により位置決めされる。25は例えばステッピングモ
ータで構成されるリニアステップアクチュエータ（アク
チュエータ）で、コントローラ13から出力されるステッ
プ量に応じて光学箱23を図中の矢印a₁,a₂方向に上下移
動し、光路長を補正して倍率誤差を調整する。

26は例えばステッピングモータで構成されるリニアス
テップアクチュエータ（アクチュエータ）で、コントロ
ーラ13から出力されるステップ量に応じて光学箱23を、
回転軸ｌを中心として矢印ｂ（b₁,b₂）方向に回転移動
させる。また、上記リニアステップアクチュエータ25,2
6は、ステッピングモータの出力軸を直線運動させるも
のであり、構造としてはモータローラ内部と出力軸に台
形ネジを形成したものであり、主にフロッピーディスク
等のヘッド送り用として通常使用されているものに相応
している。

なお、上記リニアステップアクチュエータ25,26に代
えて、通常のステッピングモータの軸にリードスクリュ
ー（軸にネジを切ったもの）を固着したものに、上記リ
ードスクリューに対応してネジを形成した可動部材を用
いても同様に機能させることは可能である。具体的には
リードスクリューに形成されたネジが4P0.5（呼び径4m
m,ピッチ0.5mm），ステッピングモータのステップ角が4
8ステップ/1周である場合には、出力部の進み量SSは、S
S＝0.5/48＝10.42μm/ステップとなり、この10.42μm/
ステップ毎の送り量で上記光学箱23を駆動制御可能とな
る。

次に第３図（ａ）〜（ｃ）を参照しながら第２図に示
したアクチュエータ25,26の駆動動作について説明す
る。

第３図（ａ）〜（ｃ）は像担持体の画像ずれを説明す
る模式図であり、Ｓは転写材を示し、この転写材Ｓが矢
印Ａ方向（搬送ベルト４の搬送方向）に搬送される。

ここで、アクチュエータ25を走査光学装置からの光ビ
ームＬの発射方向であるa₁方向に駆動することにより、
光学箱23はａ方向に略平行移動され、感光ドラム1C上ま
での光路長を短くし、アクチュエータ25をa₂方向に駆動
することにより、光路長を長く調整することができる。
このように、光路長を調整することにより、所定の広が
り角を有する光ビームＬの感光ドラム1C上の走査線の長
さを、例えば第３図（ａ）に示すようにm₀（実線）から
m₁（破線）に可変することができる。

また、アクチュエータ26をb₁方向またはb₂方向への駆
動を与えた場合には、光学箱23の回転軸ｌまわりの回転
移動により、第３図（ｂ），（ｃ）の走査線m₀を走査線
m₂,m₃（破線）のように傾きを可変することができる。

このように、光学箱23を走査光学装置から感光ドラム
1Cまでの光ビーム光路内に配設し、光学箱23位置をアク
チュエータ25またはアクチュエータ26により調整するこ
とによって光路長または光ビーム走査傾きを各々独立に
調整することができる。すなわち、光学箱23をａ方向に
移動することによって、感光ドラム1C上に結像された走
査線の傾きを変えることなく、光ビームＬの光路長のみ
を補正することができ、また光学箱23をｂ方向に移動す
ることによって光ビームＬの光路長を可変することな
く、感光ドラム1C上の結像角度の補正を行うことができ
る。

なお、この実施例においては、４ドラム方式のフルカ
ラープリンタに上記光学箱23と、この光学箱23の位置を
調整するアクチュエータ機構を各画像形成手段の像担持
体毎となる感光ドラム1C,1M,1Y,1BKに個別に設け、走査
線の傾きおよ光路長差に基づく倍率誤差，トップマージ
ン，レフトマージンを個別に補正して、転写材Ｓに順次
転写される各色トナー間の色ずれを除去するように構成
されている。

以下、色ずれ検出のためのレジストマーク11,12の読
み取り動作およびこの読み取りに基づいて実行される色
ずれ補正フィードバック制御動作について第４図を参照
しながら順次説明する。

第４図は、第１図に示したコントローラ13の内部構成
を説明する制御ブロック図であり、第１図と同一のもの
には同じ符号を付してある。

この図において、31aはアンプで、マーク検出器５か
ら出力されるマーク画像信号を増幅する。32aは２値化
回路で、アンプ31aから出力されるアナログ信号をディ
ジタルデータに変換した画像データCCD2Pを排他的論理
ゲート35bおよびカウンタ42に出力する。32bは２値化回
路で、アンプ31bから出力されるアナログ信号をディジ
タルデータに変換した画像データCCD1Pを排他的論理ゲ
ート（EX1）35aおよびカウンタ39に出力する。

33はクロックジェネレータで、１主走査周期信号CDHS
YNCを発生させ、この１主走査周期信号CDHSYNCをマーク
検出器5,6の読み取り同期信号として出力するととも
に、VSYNCカウンタ37C,37M,37Y,37BKのクロック入力CLK
に出力する。

34は第１カウンタ回路で、１主走査周期信号CDHSYNC
の送出タイミングの時点でマーク検出器６が検出した
レジストマーク12に対する画像データCCD1Pが得られ、
この画像データCCD1Pと１主走査周期信号CDHSYNCとの排
他的論理和出力となるスタート信号START1に同期して１
主走査周期信号CDHSYNCのカウントを開始し、１主走査
周期信号CDHSYNCの送出タイミングの時点でマーク検
出器５が検出したレジストマーク11に対する画像データ
CCD2Pと１主走査周期信号CDHSYNCとの排他的論理和出力
となるストップ信号STOP2に同期して１主走査周期信号C
DHSYNCのカウントを終了する。

このカウント開始から終了までにカウントされたカウ
ントデータが走査線傾き量Ｎとして得られ、この走査線
傾き量Ｎが後段の第1ROM35（アクチュエータ26を指定方
向に移動せるための制御値が格納される）に選択信号と
して出力される。

なお、第１カウンタ回路34は、図示しないCPUから出
力されるステーションセレクト信号に基づいてイネーブ
ルとなる。36はセレクタ回路で、第1ROMから読み出され
た各制御値ADC,ADM,ADY,ADBKが各画像ステーションの光
学箱23を駆動するアクチュエータ26に出力される。

37CはVSYNCカウンタで、シアン用のレジストマーク
（レジストマーク11,12の先頭画像）が第１の画像ステ
ーションで書き込まれるタイミングに出力されるレジス
トマーク書込み信号に同期して１主走査周期信号CDHSYN
Cのカウントを開始し、マーク検出器６がレジストマー
ク12を検出した時点で出力される画像データCCD1に同期
して排他的論理和ゲート35aから出力されるスタート信
号START1が出力された時点で１主走査周期信号CDHSYNC
のカウントを終了し、そのカウント値、すなわちその差
分量C1を後段の第3ROM38（トップマージンを補正するた
めの制御値があらかじめ記憶される）に選択信号として
出力する。

第3ROM38はトップマージンを補正するための遅延信号
DELAYCを第１画像ステーションのアクチュエータ26に出
力する。同様にVSYNCカウンタ37M,37Y,37BKも入力され
る１主走査周期信号CDHSYNCをカウントして各画像ステ
ーションのトップマージンを補正するための差分量M1,Y
1,BK1が後段の第3ROM38（トップマージンを補正するた
めの制御値があらかじめ記憶される）に選択信号として
出力され、第3ROM38から各画像ステーションのアクチュ
エータ26に対して遅延信号DELAYM,DELAYY,DELAYBKがそ
れぞれ出力される。

39は第２カウンタ回路で、１主走査周期信号CDHSYNC
に同期して入力されるX1CLOCKのカウントを開始し、マ
ーク検出器６がレジストマーク12を検出して画像データ
CCD1Pが出力された時点でX1CLOCKのカウントを終了し、
カウント値t₁を後段のコンパレータ40に出力する。コン
パレータ40は、あらかじめ設定された中心値t₀と第２カ
ウンタ回路39がカウントしたカウント値t₁とを比較し、
その差分Δt₁を第2ROM41に選択信号として出力する。第
2ROM41には差分Δt₁に応じて第１〜第４の画像ステーシ
ョンのアクチュエータ25を駆動する最適な制御値A1〜A4
をそれぞれ出力する。

42は第３カウンタ回路で、１主走査周期信号CDHSYNC
に同期して入力されるX1CLOCKのカウントを開始し、マ
ーク検出器５がレジストマーク11を検出して画像データ
CCD2Pが出力された時点でX1CLOCKのカウントを終了し、
カウント値t₂を後段のコンパレータ43に出力する。コン
パレータ43は、あらかじめ設定された中心値t₀と第３カ
ウンタ回路42がカウントしたカウント値t₂を比較し、そ
の差分Δt₂を第2ROM41には選択信号として出力する。第
2ROM41には差分Δt₂に応じて第１〜第４の画像ステーシ
ョンのアクチュエータ26を駆動する最適な遅延制御値
（レフトマージン制御出力値）DC1,DM1,DY1,DBK1それぞ
れ出力するか、または差分Δt₂に応じて画像書き込みタ
イミングを決定する垂直同期信号出力タイミングを調整
する。なお、マーク検出器5,6は第４図に示す基準1,2か
ら主走査方向の読み取りを開始するように位置決めされ
ている。

次に第５図，第６図を参照しながら第４図の動作につ
いて説明する。

第５図は、第４図に示したマーク検出決5,6によるレ
ジストマーク11,12の読み取り動作を説明する図であ
り、第１図と同一のものには同じ符号を付してある。そ
して、2A,2Bは書き始め基準位置を示す。

この図において、1Aは正規の書込み出力を示し、1Bは
ずれ状態書込み出力を示す。3Aはマーク読取りデータ
で、正規の書込み出力1Aに対する２値化出力に対応す
る。

3Bはマーク読取りデータで、ずれ状態書込み出力1Bに
対する２値化出力に対応する。

第６図は、第４図の動作を説明するタイミングチャー
トであり、第４図と同一のものには同じ符号を付してあ
る。

まず、倍率誤差とレフトマージン誤差の発生に伴うマ
ーク検出器5,6の出力動作について説明する。

正規のタイミングでレジストマーク11,12が書き込ま
れると、マーク検出器5,6からは１主走査周期信号CDHSY
NCに同期してx₀時間中にマーク読取りデータ3Aが得られ
るが、その位置が、例えば第５図に示すように、マーク
検出器５側でずれると、マーク読取りデータ3Bはマーク
検出器６側では１主走査周期信号CDHSYNCに同期してt₀
（t₀＝x₀）時間中に出力されるが、マーク検出器５側で
は１主走査周期信号CDHSYNCに同期してt₂（t₂＜t₁）時
間中にマーク読取りデータ3Bが出力されることとなり、
画像倍率がマーク読取りデータ3Aに比べて小さくなる。
このため、レフトマージンも基準位置も2Aから2Bにずれ
ることとなる。

以下、倍率誤差，レフトマージンずれ量検知動作につ
いて説明する。

マーク検出器5,6は、クロックジュネレータ33から送
出タイミング〜で出力される１主走査周期信号CDHS
YNC（第４図）に同期して搬送されるレジストマーク11,
12を読み取り、第６図に示す画像データCCD1P,CCD2Pを
順次出力するが、送出タイミングにおいては、マーク
検出器5,6がレジストマーク11,12を読み取っていないた
め、画像信号は出力されない。

そして、送出タイミングにおいて、１主走査周期信
号CDHSYNCから時間t1（第５図に示したt₀に等しい）の
時点で、マーク検出器６から検出されたレジストマーク
12に対する検出信号を２値化した画像データCCD1Pが得
られる。そして、送出タイミングにおいて、１主走査
周期信号CDHSYNCから時間t2の時点で、マーク検出器５
から検出されたレジストマーク11に対する検出信号を２
値化した画像データCCD2Pが得られる。ただし、時間t2
は上記t₀時間よりも短い。

このようにして、２値化回路32a,32bから画像データC
CD1P,CCD2Pが得られると、第２カウンタ回路39,第３カ
ウンタ回路42によるカウント処理が上述したように開始
され、そのカウント値t₁,t₂がコンパレータ40,43に送出
される。そこで、コンパレータ40は入力されるカウント
値t₁とあらかじめ設定された中心値t₀とを比較し、その
差分Δt₁（内容０）を第2ROM41に選択信号として出力す
るとともに、コンパレータ43は入力されるカウント値t₂
とあらかじめ設定された中心値t₀とを比較し、その差分
Δt₂（内容−１）を第2ROM41に選択信号として出力す
る。

これにより第2ROM41にあらかじめ記憶された倍率移動
量とレフトマージン移動量が設定されたテーブルより各
画像ステーションのアクチュエータ25を駆動させるに最
適な移動制御値（制御値A1〜A4）がそれぞれ出力される
とともに、レフトマージンの移動量となる遅延制御値DC
1,DM1,DY1,DBK1を第2ROM41の選択ポートＳに入力される
ステーションセレクト信号に応じてそれぞれ順次出力す
る。

従って、この修正によって倍率誤差とレフトマージン
ずれが正規の位置へと移動修正される。

次に走査線傾き量の補正処理について説明する。

上記同様に送出タイミングの時点で送出された１主
走査周期信号CDHSYNCに同期してマーク検出器６よりレ
ジストマーク12を読み取った、２値化回路32bより画像
データCCD1Pが得られると、後段の排他的論理和ゲート3
5aにより、一方の入力であるところの１主走査周期信号
CDHSYNCが消去されスタート信号START1が生成され、こ
のスタート信号START1が第１カウンタ回路34のSTART信
号端子およびVSYNCカウンタ37C,37M,37Y,37BKのクロッ
ク入力CLKに入力する。これに呼応して第１カウンタ回
路34は、１主走査周期信号CDHSYNCのカウント処理を開
始する。

次いで、送出タイミングにおいて、マーク検出器５
はレジストマーク11を読み取り、２値化回路32aより画
像データCCD2Pを出力する。次いで、後段の排他的論理
和ゲート（EX2）35bよりストップ信号STOP2を第１カウ
ンタ回路34のSTOP端子に入力することにより、１主走査
周期信号CDHSYNCのカウント処理を停止し、それまでに
カウントしたカウント数、すなわち走査線傾き量Ｎが得
られ、この走査線傾き量Ｎが後段の第1ROM35（アクチュ
エータ26を指定方向に移動させるための制御値が格納さ
れる）に選択信号として出力される。

この制御値に応じてアクチュエータ26が光学箱23を適
正な位置に位置決めする。この動作をマゼンタ，イエロ
ー，ブラックのレジストマークについて同様に実行する
ことにより、セレクタ回路36に入力されるステーション
セレクト信号に応じて各制御値ADC,ADM,ADY,ADBKが各画
像ステーションのアクチュエータ26に出力され、各光学
箱23に適正な位置に位置決めし、走査線傾き量がそれぞ
れ修正される。

次のトップマージンずれの補正処理について説明す
る。

シアン用のトップマージン補正制御は、感光ドラム1C
にレジストマーク11,12を書き始めた時点、すなわちＣ
レジストマーク書込み信号がVSYNCカウンタ37CのSTART
端子に送出された時点から開始され、このＣレジストマ
ーク書込み信号がVSYNCカウンタ37CのSTART端子に送出
されてから、マーク検出器６がレジストマーク12の先頭
マークを検出した時点で２値化回路32bより出力される
画像データCCD1Pに応じて出力されるスタート信号START
1が出力される間、VSYNCカウンタ37Cがカウントした１
主走査周期信号CDHSYNCの値、すなわち差分量C1を第3RO
M38に出力する。

これに応じて、第3ROM38にあらかじめ記憶されるトッ
プマージン補正値（所定の位置にレジストマーク書き込
んだ際に出力される値と比較した差分値）となる遅延信
号DELAYCを第１画像ステーションのアクチュエータ26に
出力するか、各画像ステーションに規定される垂直同期
信号出力タイミングを調整することにより、トップマー
ジン補正を実行する。

これにより、シアン用の画像ステーションのトップマ
ージン補正が終了する。この補正処理を入力されるステ
ーションセレクト信号35に応じてマゼンタ，イエロー，
ブラックの各ステーションに対して実行することによ
り、各画像ステーションのトップマージンがあらかじめ
設定された正規の位置に全て調整される。なお、各VSYN
Cカウンタ37C,37M,37Y,37BKはマーク検出器６により順
次検出される各画像ステーションのレジストマーク画像
により出力される画像データCCD1Pに基づくスタート信
号START1によりカウント動作を終了するわけであるが、
連続してレジストマーク画像を検出するため、必要のな
い位置の画像データCCD1Pでカウント動作が終了しない
ように、精度よく監視する必要がある。

なお、マーク検出器5,6によるレジストマーク11,12の
検出が終了すると、搬送ベルト４に転写されたレジスト
マーク画像はクリーナ部材８により清掃され、次のレジ
ストマーク書き込みに備える。

次にマーク検出時期について説明する。

通常の場合は、搬送ベルト４または感光ドラム1C,1M,
1Y,1BKの速度を制御することにより、転写ずれのない画
像を算定して維持できるので、初期調整を行えばマーク
検出処理を実行しなくてもよいが、装置周囲の環境が変
換し、機内の雰囲気温度が変化すると、ユニットや部材
の熱膨張・熱収縮が発生して、各感光ドラム1C,1M,1Y,1
BKの転写位置が変化する。これが転写ずれの原因となる
が、装置の構成および材料の特性等が非常に複雑である
ため、単純に温度変化と転写ずれ量の関係を把握するこ
とはできない。

そこで、規定の温度に比べある程度以上、例えば初期
環境温度（電源投入時の前回転処理時の環境温度）t₀に
比べて、±10゜以上の温度変化が発生した場合に限って
上述したマーク検出を行い、画像形勢位置補正を各ステ
ーションに対して個別に行う。

なお、許容範囲となる温度幅を常に±10゜以上とする
必要はない。すなわち、温度による転写ずれの変化は装
置の構成や材質に大きく依存するため、設定温度差の最
適値は一定とはならず、適宜設定すればよいからであ
る。

また、温度センサ14として熱電対を検知素子として作
用しているが、１〜0.1゜単位に温度を測定できるもの
であれば、この発明の温度センサ14として有効に機能す
るので、例えば半導体等の温度検出素子でもよい。

これにより、各画像形成ステーション内の画像形成位
置の補正を行った後に、転写紙Ｓが給紙されて、搬送ベ
ルト４上に静電吸着される。そして、PLL制御によっ
て、速度制御された搬送ベルト４により順次画像ずれの
ない画像が順次多重転写される。そして、色ずれや色相
の変化のない高品位なカラー画像を得ることが可能とな
る。また、機内温度が上記許容範囲を逸脱しない限り、
初期動作に伴う画像位置ずれ補正処理後、上記位置ずれ
検知およびそれに伴う位置ずれ補正処理が実行されない
ため、プリント指令が入力されてから多重画像が形成さ
れるまでの時間を大幅に短縮でき、画像処理の高速化が
図れる。

次に第７図を参照しながらこの発明によるレジストマ
ーク画像検出処理動作について説明する。

第７図はこの発明によるレジストマーク画像検出処理
手順の一例を説明するフローチャートである。なお、
（１）〜（10）は各ステップを示す。

まず、電源が投入されると（１）、コントローラ13は
各部の初期化を実行するとともに、第１図に示した温度
センサ14から出力される熱起電力（装置内部の初期環境
温度t₀）を検知回路15を介して検出して（２）、内部メ
モリに一時保持する。次いで、上述したレジストマーク
11,12を搬送ベルト４に転写する（３）。

次いで、マーク検出器5,6が搬送ベルト４に転写され
た各画像形成ステーションに対応するレジストマーク1
1,12を検出するのを待機し（４）、検出したら位置ずれ
が発生しているかどうかを判断し（５）、NOならばステ
ップ（７）以降に進み、YESならば上述した位置ずれ補
正を開始する（６）。

次いで、温度センサ14で検出される現在の温度が内部
メモリに格納した初期環境温度t₀±10゜以上かどうかを
判断し（７）、YESならばステップ（３）に戻り、NOな
らば画像形成のためのプリント指令が入力されるのを待
機し（８）、入力されたら、画像シーケンス開始を許可
して、通常の画像シーケンスを再開する（９）。

次いで、電源がオフかどうかを判断し（10）、YESな
らば処理を終了し、NOならばステップ（７）に戻る。

一方、上記実施例においては、温度センサ14により環
境温度変動に応じて画像位置ずれ検知およびそれに伴な
う画像位置ずれ補正処理開始を制限する場合ついて説明
したが、各画像形成ステーションにおける画像位置ずれ
は、上記温度変動にのみ起因して発生するものではな
く、例えば装置本体に対して外部からの異常な機械的作
用、装置本体の移動や装置本体への外部的ショック（設
置のために壁やテーブル等に接触する際の外部力）によ
っても発生するものである。

そこで、特に装置の変形が発生した場合には、第８図
に示すように、各画像形成ステーションの物理的位置変
動および搬送ベルト４を駆動する駆動系の歪を、例えば
歪ゲート60を図示されるように各部に配置することによ
り、装置各部の変形を検出し、検知回路61を介してコン
トローラ13に報知する。そして、あらかじめ設定された
歪限界値を越える程の歪が発生した場合に限って、上記
位置ずれ補正処理を実行させるように構成してもよい。

なお、歪限界値は、あるユニットが変形した場合に、
それに伴って画像の転写ずれが発生するずれ量が許容範
囲を逸脱した変形量をあらかじめ測定し、その結果から
決定すればよい。

また、変形検出位置については、強度的に最も弱い、
あるいは変形が転写ずれに与える影響の多い個所（位
置）に設ければよい。特に搬送ベルト４を駆動する駆動
系においては、搬送ベルト４を巻回するローラ2a〜2cの
支持部材周辺あるいは搬送ユニット位置決め部材近傍
に、そして、画像形成ステーションにおいては、光学箱
23内のレーザや光学レンズ等の光学部材の取り付け位置
周辺に上記歪ゲート60を配置すると、精度よく画像位置
ずれに影響を与える変形を検出できる。

一方、外部的な振動や衝撃に伴う位置ずれを検出する
のは上記のような変形に比べて難しい。

そこで、機内の画像形成ステーション近傍および搬送
ベルト４を駆動する搬送ベルトユニット近傍に加速度セ
ンサ（例えば圧電型，可動コイル型，ピエゾ型等の各セ
ンサ）を設けて、各部の振動状態を検出する。これは、
ある振動・衝撃が各部材に与えられると、その振動・衝
撃に起因する各部の変位は、与えられた力、すなわち加
速度に依存しているとみなせるからで、このような加速
度を検出することにより振動・衝撃に対する変形を検出
できる。

このため、各部位に設けられる加速度センサからの信
号出力をコントローラ13がモニタし、あらかじめ設定さ
れた規定値を越えた場合に限って上記画像位置ずれ検知
のためのレジストマーク11,12の転写検出処理，補正処
理を実行させる。

なお、上記規定値は、装置固有にばらつきががあるの
で、装置に対して所定の振動・衝撃を実験的に与えた際
に得られた加速度データに基づいて決定する。また、上
記変位を加速度センサではなく、変位センサにより直接
測定してもよい。

これにより、外部からの振動・衝撃、あるいは内部の
異常な振動により発生する各部材，ユニット間相互の変
移を検出でき、これに起因する転写ずれを解消できる。
また、上記変形，温度変化等を全て検出し、これらの組
み合せにより転写位置ずれ検知処理を実行するようにす
れば、常に高品位のカラー画像を出力できる。

なお、上記実施例では、レジストマーク11,12が搬送
ベルト４に転写する場合ついて説明したが、搬送体であ
ればマーク転写材として機能できるので、例えば搬送ベ
ルト４に載置搬送される転写紙でもよく、この転写紙
を、マーク転写の際にテスト給紙するようにすれば、転
写ベルト４のクリーナ部材８を省略できる。なお、レジ
ストマーク11,12の転写材Ｓとして転写紙を採用する場
合には、レジストマーク11,12を透明の搬送ベルト４に
転写して読み取る場合に比べて、地が白いためマーク位
置以外からの散乱光が強くなるので、読み取り信号レベ
ルが搬送ベルト４に転写した場合よりも低くなるので、
検知回路15におけるスレンショルドレベル調整が必要と
なる。

また、中間転写材を採用する機種であっても、この発
明を容易に適用可能である。すなわち、各感光ドラム1
C,1M,1Y,1BKを通過する中間転写ベルトに順次レジスト
マーク画像（各画像形成ステーションに対応する）を転
写し、これを上述したマーク検出器5,6により読み取る
ことにより、各画像形成ステーションの画像位置ずれを
検出できることはいうまでもない。

なお、上記実施例では、画像位置ずれおよびそれに付
随する画像位置ずれ補正処理の開始タイミングについて
は特に言及していないが、例えばウォームアップ時，停
止直前等の画像シーケンスが実行されていない時期に上
記補正処理を行えば、補正処理に要する待ち時間を特に
設ける必要がなくなり、画像形成処理の高速性を一層躍
進させることができ、高品位のカラー画像のスループッ
トを増大できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、前記複数の
画像ステーションが前記レジストマーク画像を形成して
前記移動体上に各レジストマーク画像を転写し、前記読
取り手段が前記移動体上に転写された各レジストマーク
画像を読み取って前記補正手段が当該読取り結果に基づ
いて前記補正動作を行うレジスト補正シーケンスの実行
を制御手段が前記温度検出手段の出力に基づいて制御す
るので、不必要なレジスト補正シーケンスの実行を防
ぎ、常に画像位置ずれのない高品位な画像を得ることが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す４ドラムフルカラー
方式の画像形成装置の構成を説明する斜視図、第２図
は、第１図に示した走査ミラーと光学走査系との配置構
成を説明する斜視図、第３図（ａ）〜（ｃ）は像担持体
の画像ずれを説明する模式図、第４図は、第１図に示し
たコントローラの内部構成を説明する制御ブロック図、
第５図は第４図に示したマーク検出器によるレジストマ
ーク読み取り動作を説明する図、第６図は、第４図の動
作を説明するためのタイミングチャート、第７図はこの
発明によるレジストマーク画像検出処理手順の一例を説
明するフローチャート、第８図はこの発明の他の実施例
を説明する画像形成装置の一例を説明する要部斜視図、
第９図は複数の像担持体を有する画像形成装置における
画像位置ずれ種別を説明する模式図である。図中、1C,1M,1Y,1BKは感光ドラム、3C,3M,3Y,3BKは光学
走査系、４は搬送ベルト、5,6はマーク検出器、11,12は
レジストマーク、13はコントローラ、14は温度センサ、
15は検知回路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村山泰東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者内田節東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者広瀬吉彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭57−167034（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−92972（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−45275（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ画像担持体を有する複数の画像ス
テーションと、前記複数の画像担持体上に形成された各画像を転写位置
にて転写するように移動する移動体と、前記複数の画像ステーションにより形成され、前記移動
体上に転写された各レジストマーク画像を読み取る読取
り手段と、前記読取り手段の読み取り結果に基づいて前記複数の画
像ステーションにより形成される各画像間の位置ずれを
補正する補正手段と、装置内部の温度を検出する温度検出手段と、前記複数の画像ステーションが前記レジストマーク画像
を形成して前記移動体上に各レジストマーク画像を転写
し、前記読取り手段が前記移動体上に転写された各レジ
ストマーク画像を読み取って前記補正手段が当該読取り
結果に基づいて前記補正動作を行うレジスト補正シーケ
ンスの実行を前記温度検出手段の出力に基づいて制御す
る制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記制御手段は比較値を発生する発生手段
を有し、前記温度検出手段により検出された温度と前記
比較値との比較結果に基づいて前記レジスト補正シーケ
ンスの実行を制御することを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の画像形成装置。
【請求項３】前記複数の画像ステーションはそれぞれ前
記画像担持体上に光ビームを照射する光学系を有し、前
記補正手段は前記読取り手段の読み取り結果に基づいて
前記光学系の位置を補正することを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の画像形成装置。
【請求項４】前記補正手段は前記読取り手段の読取り結
果に基づいて前記各画像間の主走査方向の位置ずれを補
正することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の画像形成装置。
【請求項５】前記補正手段は前記読取り手段の読み取り
結果に基づいて前記各画像間の副走査方向の位置ずれを
補正することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の画像形成装置。
【請求項６】前記温度検出手段は、前記画像担持体近傍
の温度を検出するセンサを有することを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の画像形成装置。