JP2698136B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

画像形成装置として、原稿を載置する透明な原稿載置
台と、この原稿載置台に対向して配置され上記原稿載置
台上の原稿を走査する走査光学系と、この走査光学系に
よる上記原稿載置台上の原稿からの反射光像を照射され
つつ移動し静電潜像を担持される感光体と、この感光体
上の静電潜像をトナー像に可視化する現像手段と、この
感光体に対向配置され、かつ転写紙を着脱自在の転写紙
保持体と、これら走査光学系、感光体、転写紙保持体を
各々独立に駆動する駆動手段と、これら走査光学系、感
光体、転写紙保持体を繰返して複数回動作させるに応じ
上記感光体上のトナー像を上記転写紙保持体上の転写紙
に重ね転写し原稿のコピーを作成するものがある。

このような画像形成装置の一例として所謂転写式のカ
ラー複写機があげられる。

すなわち、走査光学系と、感光体をドラム周面に形成
した感光体ドラムと、転写紙保持体をドラム状に形成し
た転写ドラムとをそれぞれ独立のモーターにて駆動し、
原稿を複数回走査照明して感光体ドラム上に得られた色
分解像を補色のトナーにより現像し顕像化したトナー像
を転写ドラム上に巻き付けられた転写紙に順次転写して
重ね合せ色画像を得るところのカラー複写機である。

このようなカラー複写機では、原稿台上の所定の位置
に載置された原稿のコピーをとる際に、転写紙上におけ
る画像位置を原稿におけるそれと同等の正しい位置に形
成させるため、走査光学系、感光体ドラム、転写ドラム
相互間の駆動タイミングが制御される。

このような制御を実現するモードを以下標準モードと
称する。従って、標準モード下では原稿の外縁からその
画像位置と転写紙の外縁からその画像位置とが原則とし
て一致する。

ここで、原則として、と断わったのは、光学系その他
部材の製作段階の避けられない製造誤差に起因して転写
紙と画像との一定のずれが転写のたびに定常的に生じ得
るからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ユーザーサイドからは、転写紙上に作成される画像位
置を故意にずらして綴じ代用の余白を作りたいとする所
謂綴じ代調整の要求がある。

一方、メーカーサイドでは、前記した如く、標準モー
ド下で製造誤差に起因して生ずる転写紙と画像との一定
のずれを無くしたいとする所謂レジスト調整の必要があ
る。

一般に、転写紙上に複数の画像を精度よく重ね合わせ
る必要のない通常の白黒複写機では綴じ代調整やレジス
ト調整を行なう場合に、単に走査光学系のスタートタイ
ミング或いは転写紙の搬送開始のタイミングを変化させ
るだけでその目的を達成できる。

これに対し、重ね転写を行なう上記カラー複写機の如
き画像形成装置においては、走査光学系と感光体及び感
光体と転写紙保持体との各位置関係に所定の関係に精度
よく保たれる必要があるのでそのための制御機能は備え
ているものの綴じ代調整、レジスト調整のための具体的
手段は有せず、かつ、単に走査光学系のスタートタイミ
ングを遅らせるとはいっても重ね転写のたび毎に精密な
タイミング制御をしないと転写ずれを生じてコピー品質
を損なう等の問題があり容易に調整を行なうことは困難
である。

従って、本発明は綴じ代調整やレジスト調整を容易に
行なうことのできる画像形成装置を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置に
おいては、転写紙保持体上のマークを検知する第１セン
サS₁と、走査光学系の往動経路上に配置された第２セン
サS₂と、上記第１センサS₁による上記マーク検知時点T₂
から上記第２センサS₂による上記走査光学系の往動中の
検知時点T₃までの時間の理論値と実際値のずれを補正値
Δｔとして求める補正値算出手段と、転写紙上に形成さ
れるべきトナー像の任意の移動量を指示する指示手段を
設け、上記指示手段による上記移動量の指示があるとき
は、当該指示に基づき、上記走査光学系の始動時機を変
更した上でこの変更に応じた上記補正値Δｔを求め、こ
の補正値Δｔを補償するよう転写紙保持体の速度を調整
して次回のトナー像と転写紙との位置合せを行なうよう
にしたものである。

〔作用〕

綴じ代等の調整量は指示手段により指示されこの指示
に基づいて走査光学系のスタートタイミングが算出さ
れ、かつこの算出値に適合するよう転写紙保持体の実際
の移動速度が転写に先立ち調節される。

〔実施例〕

先ず、本発明が適用された画像形成装置の一例として
カラー複写機の概要を第３図により説明する。

図において符号１は原稿を載置するための透明な原稿
載置台を示し、コピーに際し、原稿はこの原稿載置台上
の所定の基準位置に合わせて載置される。

この原稿載置台１の下方には該原稿載置台と対向して
走査光学系が配置されている。

走査光学系は、光源３、第１ミラー４、第２ミラー
５、第３ミラー６、結像レンズ７、第４ミラー８、色分
解フィルター９などで構成されている。

上記中、光源３と第１ミラーとで第１ユニット９を、
第２ミラー５と第３ミラー６とで第２ユニット10を構成
し、走査に際して各ユニットは図示のホームポジション
よりそれぞれ異なる速度で同一駆動源にて連動して矢印
方向に移動される。

光源３の光を受けた原稿の反射光像は各ミラー及び結
像レンズ７、色分解フィルター19を経て感光体ドラム11
上に結像される。色分解フィルター９はその回転位置に
応じてレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の
分光性能を有するので反射光像は感光体ドラム11に達す
るまでに色分解されている。

感光体ドラム11は事前に帯電器12により暗中にて一様
に帯電されているので、回転中になされる反射光像の照
射により原稿像の静電潜像が担持される。この静電潜像
は感光体ドラム11の回動と共に移動して現像手段たるブ
ラック，イエロー，マゼンタ，シアンの各色トナー現像
装置13B,13Y,13M,13C部を通過する。そしてこの通過の
際に初回はブラック、次回以降はその静電潜像形成時の
色分解フィルターと補色関係にある色のトナーにて可視
像化される。

一方、感光体ドラム11には、これに近接対向して転写
ドラム18が配置されてこの近接対向部に転写部26を構成
し、この転写部にて各ドラムの対向面が原則として等し
い周速、等しい方向に移動するように回転されるように
なっている。

そして、給紙部14ないし給紙部15に積層された転写紙
２は１枚分離された上、搬送手段16を経てレジストロー
ラ17まで送り出され待機している。そして、感光体ドラ
ム11上のトナー像先端部が転写部26に至るときに丁度転
写紙の先端部近傍も転写部26に至るようにタイミングを
回ってレジストローラ17から転写紙が繰り出され転写ド
ラム18周面に設けたシートグリッパー24（第４図参照）
に把持され該ドラムの回転と共に保持される。

この転写紙は転写部26にて転写帯電器19の機能により
トナー像を転写され、以下同様の工程でイエロー，マゼ
ンタ，シアンの順で色重ね転写されてカラー画像が形成
されるとシートグリッパーが転写紙を解放し解放された
転写紙は分離帯電器25及び分離爪20により順次分離され
つつ搬送ベルト21を介して定着器22に送られ、定着の
後、トレイ23に排出される。

なお、感光体ドラム11上の転写後の残留トナーはクリ
ーニング装置により除去されて次回の潜像形成に備えら
れる。

このカラー複写機では感光体ドラム11、転写ドラム1
8、走査光学系用の駆動モーターが各々独立の駆動源と
して設けられており、このためこれら相互の動作タイミ
ングを調整制御する必要がある。

これらの中、感光体ドラム11と転写ドラム18とは基本
的には対向周面が同一方向に同一速度で移動する関係に
制御がなされ、これに走査光学系の動きが同期されてい
る。

このような制御を基準にして、転写ドラムの増減速制
御により理論値と実際値のずれ補償制御が行なわれる。

この制御の手段として、転写部26近傍にて転写ドラム
18の周面に向けて第１センサS₁を不動部材上に定置して
いる。この第１センサS₁の検知対象は第４図に符号Ｍで
示されるマークであり、このマークＭはシートグリッパ
ー24の表面に印されている。

また、第１ユニット９の往動経路上には原稿載置台１
の左側つまり、原稿の先端位置に対応して第２センサS₂
が不動部材上に定置されている。

（１）標準モードにおける制御 綴じ代補正を一切行なわない標準モードの下では次の
ような制御がなされる。

第５図において、当該カラー複写機のメイン電源がオ
ンされた後、時点Toでコピースタートボタンがオンされ
ると、コピースタート信号が立上ると同時に転写ドラム
18の回転が開始される。そして、時点Toからのクロック
カウントが始まり、所定の時点で第１センサS₁の出力が
あり、この出力時点から時間ｔ後の時点T₁に第１ユニッ
ト９及び第２ユニット10がホームポジションである第３
図に示す左端位置からスタートする。

そして、第１ユニット９は時点T₃で第２センサS₂を通
過し、このときセンサS₂より出力がある。

ここで、第１センサS₁の出力があった時点から第２セ
ンサS₂の出力がある時点までの時間taは走査光学系と転
写ドラム（感光体ドラム）との関係を規定するものとし
て設定された理論値に対応する実際の時間であり、計算
から理論的に求められる第２センサS₂の出力時点T₂まで
の同時間tcとの間には若干のずれを生じる。このずれ時
間をΔｔとして求め、これを補償するように次の第１セ
ンサS₁出力がある前の任意の時点T₄で転写ドラム18の速
度を加（減）速する制御を行なう。

上記の関係を第６図を以て補足説明する。

第６図（ａ）（ｂ）に示す如く、転写ドラム18の周面
にそって仮想スケールを想定し、時点T₃におけるマーク
Ｍの仮想スケール上での位置をX_D、時点T₂におけるマー
クＭの仮想スケール上でのあるべき計算上の位置をX_Kと
すれば、この仮想スケール上での読みの差ΔＺ（＝X_K−
X_D）を０にするように、時点T₄で転写ドラム18を増速す
る補償制御が行なわれる。

（２）補正モードにおける綴じ代補正制御 先ず、第７図に示すようにずれ量Xiの綴じ代を有する
コピーを得るための綴じ代調整を行なう場合を考える。

第８図において横軸は、走査光学系すなわち第１ユニ
ット９の空間位置を示し、ホームポジションを符号HP、
露光走査開始位置を符号SCNでそれぞれ示している。一
方、縦軸は時間軸を示している。

標準モードの下では破線で示すように第１ユニット９
は時点T₁までホームポジションに留まっており、時点T₁
の経過と共に移動を始め、時点T₃にて実際に露光走査が
開始される。そしてこの露光走査開始時点T₃の理論値と
のずれは前述の如く転写ドラム18の速度を時点T₄（第５
図参照）にて調節することにより補償される。

これに対し、綴じ代補正モードの下では第８図に実線
で示すように第１ユニット９のスタート時点は等倍時の
走査速度をV_SCNで表わすとすれば時点T₁よりもXi/V_SCN
遅れた時点であり、露光走査の開始時点も標準モードに
おけるそれよりXi/V_SCN遅れて となる。従って転写紙上の画像位置はずれ量Xiだけずれ
た状態となり、第７図に示した如きずれ量Xiの綴じ代が
得られる筈である。

但し、この場合も第１センサS₁出力時点より計時した
第２センサS₂出力時点の実際値を理論値に合わせるため
の補償制御が必要であり、時点T₄にて転写ドラム18の速
度を調節することによりこの補償制御が行なわれる。そ
の際、当然各時点T₁，T₂，T₃はそれぞれXi/V_SCNずれる
ことになる。以上は等倍時における説明であり、これが
変倍時、例えば1/2縮小時には第８図に１点差線で示す
如く1/2縮小時の走査光学系のスタート時点 よりもXi/V_SCN遅らせてスタートさせればよい。

（３）標準モードにおけるレジスト調整制御 次に、レジスト調整について説明する。

第９図において、走査光学系すなわち第１ユニット９
のホームポジションが設計上の位置HPcに対して実現に
は停止位置HPaに組立てられており両者間には位置のず
れ量がXi存在しているとする。この場合は所謂レジスト
誤差が生じ、他の条件が正常であるとしてずれ量Xiの画
像のずれがコピー上で生ずる。

つまり、第１ユニット９のホームポジションが設計通
りならば破線で示す如く時点T₁から第１ユニット９が移
動を開始して露光走査位置SCNに達した時点T₃で露光走
査を開始して画像ずれのないコピーを得るのであるが、
この例ではホームポジションがずれ量Xi進んだ位置にあ
るため、２点鎖線で示す如く時点T₁で第１ユニット９は
ホームポジションHPaをスタートし本来の露光走査位置S
CNに到達するよりXi/V_SCNの時間だけ早い時期に露光走
査が行なわれその結果コピー上の画像が進んだ位置に形
成されてしまうことになる。

この場合の対応としては、第９図に実線で示す如く、
第１ユニット９のスタート開始時点を時点T₁よりもXi/V
_SCNだけ遅らせれば、以後は破線で示す制御に従うこと
となるのでコピー上での画像位置のずれは生じなくな
る。この例においても、第１センサS₁出力時点より計時
した第２センサS₂出力時点の実際値を理論値に合わせる
ための補償制御が必要であり、時点T₄（第５図参照）に
て転写ドラム18の速度を調節することによりこの補償制
御が行なわれる。

以上は等倍時における説明であり、これが変倍時、例
えば1/2縮小時には第９図に１点鎖線で示す如く1/2縮小
時の走査光学系のスタート時間 よりも 遅らせてスタートさせればよい。

（４）制御システム 第２図に示す如く感光体ドラム用モータM11は感光体
ドラム11に、転写ドラム用モータM18は転写ドラム18
に、走査光学系用モータM9は第１ユニット９の駆動プー
リーＰにそれぞれ連結さている。

これら各モーターのエンコーダー出力はモーター制御
部30及びモーター駆動部31に入力されるようになってお
り、各モーターはモーター制御部30を介してモーター駆
動部31により駆動されるフィートバック制御回路を構成
している。

モーター制御部30は補正値Δｔの算出手段としての中
央処理装置（以下CPUという）32と情報授受できるよう
になっており演算部321、データ格納部322、ROM333等で
構成されている。

CPU32には第１センサS₁、第２センサS₂、補正データ入
力部33からの各出力が入力されるようになっている。

補正データ入力部33は転写紙上に形成されるべきトナ
ー像の任意の移動量を指示する指示手段であって例えば
操作パネル上のテンキーが兼用され、ずれ量Xiが入力さ
れる。

図中、符号Ｇは原稿を示す。

（５）制御プロセス 第１図において、ステップで画像移動の指示の有無
が判定される。指示入力が無ければステップへ進み、
第５図の時間ｔの値が標準モードでの時間ｔ（ｓ）に設
定される。また、第２センサS₂出力時のマークＭの仮想
スケール上での位置X_KがX_KDに設定される。このケース
ではずれ量Xi＝０でコピー上に画像のずれを生じさせな
い場合である。

指示入力があれば、ステップへ進み、第２図の補正
データ入力部33によるずれ量Xiの入力に基き、第５図で
説明した時間ｔの値が補正モードでの時間ｔ（ｖ）すな
わち、 に設定される。同時に位置X_Kの値がX_KO＋Xi×変倍率．
ずれた値に設定される。

ステップでコピースタートが判定されるとステップ
でコピー動作がスタートし、ステップで第１センサ
S₁出力時点から時間ｔ（前記ステップ，で設定され
ている時間）経過の有無が判定され、経過のときに第１
ユニット９がスタートする。

ステップで第２センサS₂の出力の有無が判定され、
経過のときにその時点T₃がCPU32に読み込まれ、次へ進
む。

ステップでは、既にステップ，の入力値に基づ
いて演算されている時点T₂の値とステップで得た時点
T₃との差から転写ドラム18の補正値Δｔが算出され、ス
テップの補償開始時機（時点T₄）が到来するとステッ
プで転写ドラムの速度調整が実行される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、転写紙上に形成されるべきトナー像
の任意の移動量を指示手段により指示するだけで容易に
コピー上での画像位置をコントロールして所望の綴じ代
補正やレアスト補正を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明したフローチャート、
第２図は同ブロック図、第３図は同カラー複写機の構成
図、第４図は同上複写機の転写ドラムの斜視図、第５図
はタイミングチャート、第６図は転写ドラムの回転位置
を説明した図、第７図はコピー上での画像のずれ量を綴
じ代の例で説明した図、第８図、第９図は走査光学系の
位置と時間の関係を説明した図である。 ９……第１ユニット、33……補正データ入力部、Ｍ……
マーク。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を載置する透明な原稿載置台と、この
   原稿載置台に対向して配置され上記原稿載置台上の原稿
   を走査する走査光学系と、この走査光学系による上記原
   稿載置台上の原稿からの反射光像を照射されつつ移動し
   静電潜像を担持される感光体と、この感光体上の静電潜
   像をトナー像に可視化する現像手段と、この感光体に対
   向配置され、かつ転写紙を着脱自在の転写紙保持体と、
   これら走査光学系、感光体、転写紙保持体を各々独立に
   駆動する駆動手段と、これら走査光学系、感光体、転写
   紙保持体を繰返して複数回動作させるに応じ上記感光体
   上のトナー像を上記転写紙保持体上の転写紙に重ね転写
   し原稿のコピーを作成する画像形成装置において、 転写紙保持体上のマークを検知する第１センサS₁と、走
   査光学系の往動経路上に配置された第２センサS₂と、 上記第１センサS₁による上記マーク検知時点T₂から上記
   第２センサS₂による上記走査光学系の往動中の検知時点
   T₃までの時間の理論値と実際値のずれを補正値Δｔとし
   て求める補正値算出手段と、 転写紙上に形成されるべきトナー像の任意の移動量を指
   示する指示手段を有し、 上記指示手段による上記移動量の指示があるときは、当
   該指示に基づき、上記走査光学系の始動時機を変更した
   上でこの変更に応じた上記補正値Δｔを求め、この補正
   値Δｔを補償するよう転写紙保持体の速度を調整して次
   回のトナー像と転写紙との位置合せを行なうことを特徴
   とする画像形成装置。