JP3066761B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、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。特に、像形成体
の周囲に複数の帯電手段、露光手段、現像手段を配設
し、像形成体を１回転させることによりカラー画像が得
ることのできるプリンタ，複写機，ファクシミリ等のカ
ラー画像形成装置に関する。

〔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60−76766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。

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色若しくは黒を含めた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。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。

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に位置に保って
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、これらの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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

カラー画像形成装置においては、例えば像形成体にレ
ジストマークを形成し、センサで前記レジストマークを
検出し、該検出に基づいて複数配列された露光装置から
順次露光を開始することにより、前記像形成体上の同一
点上から潜像形成を開始するようにすることが考えられ
る。

しかしながら、上記カラー画像形成装置にあっては、
単一のセンサあるいは複数のセンサでベルト状像形成体
に形成したレジストマークを読み取って各々の露光装置
から露光を開始するタイミングを決めるとしても、この
方法ではセンサと露光装置との間隔及び複数の露光装置
の配列間隔を厳格な精度（±0.01〜0.1mm）で位置決め
する必要があり、実用上これらの複数のセンサや露光装
置の配列間隔を厳格な機械的精度（本願出願時では、±
0.3〜0.5mm程度が限度である）で位置決めするのは困難
であった。メンテナンス等のために露光装置を取り外し
を行うと再度同位置に設定するのは極めて困難であっ
た。

また、上述のように像形成体上にトナー像を重ねてカ
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。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、複数の露光装置
を厳格な機械精度で位置決めしなくても複数回の潜像形
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。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するこの発明は、画像読み取り系と、
複数の露光装置を含む像形成手段を配置したカラー画像
形成装置において、前記画像読み取り系は、該装置本体
に設けられたメモリ内に予め記憶されているパッチ画像
データに基づいて、前記露光装置により潜像を形成し、
該潜像を現像して、転写紙上に形成されたパッチ画像を
検出するものであって、前記画像読み取り系により検出
された前記パッチ画像の各露光装置間の位置ズレを演算
する演算手段と、前記演算手段により演算された位置ズ
レに基づいて前記各露光手段の位置を制御する制御手段
と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置によ
って達成される。

〔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。

第１図は本発明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であるカラー複写機の主要構
成を示したものである。このカラー複写機は、大別する
と、画像読み取り系Ａおよび画像形成系Ｂから構成され
ている。なお、本実施例のカラー画像形成装置の画像形
成系Ｂは、ベルト状像形成体の周囲に複数の帯電手段と
複数の露光手段およひ４個の色の異なったトナーを装填
した現像手段からなる像形成手段を配置し、ベルト状像
形成体の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。

まず、読み取り系Ａについてカラー複写機の主要構成
図である第１図に基づいて説明する。

読み取り系Ａにおいて、原稿台11に収められた原稿は
水平方向にスライドするキャリッジ12に取り付けられた
ハロゲンランプ121によって照明される。可動ミラーユ
ニット13には、ミラー131,132が取り付けられていて、
同じく水平方向にスライドして、前記キャリッジ12に取
り付けられているミラー122との組み合わせで原稿の光
像をレンズ読み取り部14へと導出する。

前記キャリッジ12と前記可動ミラーユニット13はステ
ッピングモータに接続するワイヤ（いずれも図示せず）
を介して駆動され、それぞれＶおよび1/2Vの速度にて同
方向にスライドされるものである。

前記レンズ読み取り部14は、レンズ141とその背後の
結像位置にはカラーCCD42がある。CCD142によって原稿
を青画像データ（Ｂ），緑画像データ（Ｇ），赤画像デ
ータ（Ｒ）のカラー画像データに色分解し、後述する画
像処理手段50に出力される。

画像処理手段50は、第２図に示すように、A/D変換部5
01B,501G,501R、補色変換部502、黒成分抽出部503、マ
スキング部504および画像メモリ部505から構成されてい
る。

A/D変換部501B,501G,501Rは、CCD143から入力された
青（Ｂ），緑（Ｇ），赤（Ｒ）の画像データから成るカ
ラー画像データ、あるいは、モノクロ画像データ（BK）
を、例えば256階調のデジタル信号の画像データに変換
して後述する補色変換部502に出力する。

補色変換部502は、A/D変換部501で変換されたデジタ
ル信号のうちカラー画像データのデジタル信号を補色変
換してイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）
の画像データを得る。

黒成分抽出部503は、例えば下色除去（UCRという）す
ることにより、補色変換部502で得られたY,M,Cの画像デ
ータから黒（BC）の画像データを抽出する。

マスキング部504は、UCR後のY,M,Cの画像データを色
補正する。

画像メモリ部505は、マスキング部504で色補正された
Y,M,Cの画像データと黒成分抽出部503で抽出されたBkの
画像データとから成るカラー画像データを記憶する。

すなわち、画像処理手段50により、補色変換、黒成分
抽出、色補正された後、第１の色としてイエロー（Ｙ）
の画像信号，第２の色としてマゼンタ（Ｍ）の画像信
号，第３の色としてシアン（Ｃ）の画像信号および第４
の色としてブラック（Bk）の画像信それぞれが後述する
露光手段であるレーザ書き込み系23〜27に出力される。

次に、画像形成系Ｂについてカラー複写機の主要構成
図である第１図、感光体ベルトの斜視図である第３図お
よびレーザ書き込み系ユニットの配置構成図である第４
図に基づいて説明する。

ベルト状像形成体15は、回動ローラ16,17間に曲率を
有するガイド部材18を有し、回動ローラ16,17間に光導
電体を可撓性のベルト上に塗布，蒸着あるいは装着した
ベルト状の感光体（以下、感光体ベルトという）15を張
架し、かつ前記感光体ベルト15にテンションローラ19に
よる張力によって基準となるガイド部材18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15面
を常に一定に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15の外周面の感光体は搬
送中にも常にガイド部材18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。さらに、ガイド部材18により後述する露
光手段および現像手段と感光体ベルト15との距離を一定
に保たれ、安定して良好な画像を形成することを可能と
している。

感光体ベルト15は、第３図に示すように感光体ベルト
15の感光面の張り合わせ部分151から所定距離のところ
の主走査方向上流側に透過穴又は透過穴に光の透過性膜
を貼付してレーザ光を透過するレジストマーク152を対
抗して形成してある。レジストマーク152は、後述する
フォトセンサを貼り合わせ部の検知として用いることに
より、主走査方向及び副走査方向の露光開始位置を決定
する基準となる。ガイド部材18は、図に示すようにその
両端に凹部を形成し、該凹部に光検出手段としてフォト
センサFS1〜FS4を配置してある。フォトセンサFS1〜FS4
は露光装置からの露光光をレジストマーク152を通して
透過光を検知するものである。なお、レジストマークと
して反射部材を感光体ベルト15上に設け、露光光からの
反射光をフォトセンサで受ける配置としてもよいことは
いうまでもない。

また、本実施例では、像形成体として感光体ベルト15
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。

感光体ベルト15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。

帯電手段は、感光体ベルト15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20〜23で
ある。

露光手段は、半導体レーザ書き込み系ユニット24〜27
であり、帯電器20〜23により帯電した感光体ベルト15の
表面を露光して静電潜像を形成する。

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
（Bk）の各色トナー（現像剤）をそれぞれ収容した４個
の現像器28〜31である。これら各現像器28〜31は、感光
体ベルト15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15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15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。

転写手段は、転写コロナ放電器などの転写器32によ
り、感光体ベルト15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24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。

クリーニング手段33は、クリーニングブレード331お
よびクリーニングローラ332を有しており、クリーニン
グ時にのみ感光体ベルト17表面に圧接して感光体ベルト
17をクリーニングするように設けられている。

回収ボックス34は、クリーニング手段33により除去さ
れた感光体ベルト15上の残留トナーをトナー回収管341
を経て回収し、収容するためのものである。

本実施例においては、上述した画像形成部を構成する
感光体ベルト15、帯電器20〜23、各色トナーを収容した
現像器28〜31、クリーニング手段33およびトナー回収ボ
ックス34の各プロセス部が一体のカートリッジ35内に収
められてユニット化され、装置本体に対して一括して着
脱することができる。

上述の構成を有する画像形成系Ｂ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。

まず、画像読み取り系Ａから出力される第１の色の画
像信号が前記レーザ書き込み系ユニット24に入力される
と、レーザ書き込み系ユニット24における半導体レーザ
ー241でレーザービームが発生される。そのレーザービ
ームが駆動モータ242により回転されるポリゴンミラー2
43により回転走査され、ｆレンズ244,ミラー245,シリン
ドリカルレンズ246および防塵ガラス247を経て、予め帯
電器20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15の周面上に投射され輝線を形成する。

一方、副走査方向に関しては、感光体ベルト15の特定
位置に対応したレジストマーク152をフォトセンサFS1が
検出して、この検出信号を基準にして画像信号による半
導体レーザ241の変調が開始される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、レーザ
ビームがフォトセンサFS1によって検知され、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半導
体レーザ241の変調が開始され、変調されたレーザービ
ームが感光体ベルト15の表面上を走査する。従って、レ
ーザービームによる主走査と感光体ベルト15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15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28により現像されて、
感光体ベルト15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15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。

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15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21の位置にまで搬送されると再び帯電器
21により帯電され、ついで感光体ベルト15の特定位置に
対応したレジストマーク152をフォトセンサFS2が検出し
て、この検出信号を基準にして第２の色の画像信号によ
るレーザー書き込み系ユニット25の半導体レーザの変調
が開始され、レーザ書き込み系ユニット25における半導
体レーザ251で発生されたレーザビームが駆動モータ252
により回転されるポリゴンミラー253により回転走査さ
れ、ｆθレンズ254,ミラー255,シリンドリカルレンズ25
6および防塵ガラス257を経て、帯電器21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15の周面上に投
射され潜像が形成される。接像は第２の色としてマゼン
タトナーを収容した現像器29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。

同様にして、第１および第２の色であるイエロートナ
ー像とマゼンタトナー像が形成された感光体ベルト15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22により一様帯電され、レーザ書
き込み系ユニット26により潜像が形成され、シアントナ
ーを収容する現像器30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15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23により一様帯
電され、レーザ書き込み系ユニット27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31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15の表面上に形成される。すなわち、感光体ベ
ルト15が１回転する間にカラートナー画像が形成され
る。

これら各現像器28〜31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15
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、１成分
現像剤あるいは２成分現像剤いずれの現像剤でも用いる
ことができる。１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２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。

上述の如く感光体ベルト15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35から給紙ローラ36によ
り供給されタイミングローラ37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32は、トナーと逆極性の高圧電源を印加して転写を行
う。

かくして、カラートナー画像を転写された転写材は、
駆動ローラ16に沿って急激（小径曲率）に方向変換をす
る感光体ベルト15により確実に分離されて、定着手段38
によってトナーを溶融固着された後、排紙ローラ39によ
り装置本体から排紙される。

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15はさらに時計方向に搬送されて、クリーニン
グブレード331およびクリーニングローラ332を圧接状態
としたクリーニング手段33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。

次に、カラー画像の各色の位置ズレをなくす位置調整
（補正）について説明する。

本実施例における位置調整は、特定のパッチの画像信
号を出力して前述の画像形成系Ｂによる画像形成方法で
転写材上にその特定パッチのイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの各色の画像を作成し、その後前述の画像
読み取り系Ａによってその特定パッチの画像を読み取
り、各色の位置ズレを検出し演算して、各レーザ書き込
み系ユニット24〜27のミラー245,255,265,275等により
位置ズレを補正する。

この補正は、 （ｉ）各レーザ書き込み系ユニットによる主走査方向の
走査ラインを平行にして（書込みを平行に直す）、 （ii）各レーザ書き込み系ユニット間の間隔を適正にし
（副走査方向の間隔を直す）、 （iii）各レーザ書き込み系ユニットによる主走査方向
の走査幅を一定にし、 （iv）各レーザ書き込み系ユニットの主走査方向の書き
込み初めの位置を合わせる（主走査方向のズレを直す） ことによって行う。

まず、特定パッチのカラー画像の形成について説明す
る。

特定パッチは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの各色のうち任意の色（トナーの色）を基準として、
その基準の色のパッチを１主走査ラインの両端に画像形
成を行われるとともに、他の色のパッチを前記基準パッ
チと同じ主走査ラインの両端に画像形成を行われる。す
なわち、転写材Ｐ上に基準の色のパッチと他の色のパッ
チを同じ走査ラインの両端にパッチペアとして画像形成
を行う。本実施例では、第５図に示すようにブラックの
パッチを基準のパッチとして、ブラック（Bk）とイエロ
ー（Ｙ）、ブラック（Bk）とマゼンタ（Ｍ）、ブラック
（Bk）とシアン（Ｃ）をそれぞれパッチペアとして転写
材Ｐ上に画像形成を行う。ただし、この時に各レーザ書
き込み系ユニット24〜27の位置合わせが適正（正確）で
あれば、各パッチペアは完全に重なることとなるが、第
５図においては、位置合わせができていないのでズレが
生じている状態を示したものである。

上述のパッチペアの各々は、位置調整前のレーザ書き
込み系ユニット24〜27を使用して、主走査方向および副
走査方向共に同じ位置にパッチペアのパッチ画像を形成
するように画像データをメモリ（図示せず）に予め記憶
されている。

また、特定パッチの画像を形成するときは、装置本体
に設けられた操作パネルの位置調整ボタン（いずれも図
示せず）を押圧することにより、前述したカラー画像形
成プロセスの通常モードから位置調整モードに切り替え
る。この位置調整モードは、パッチ画像をパッチメモリ
から呼び出して、前記通常のカラー画像の形成方法で画
像形成を行うモードである。

このパッチ画像の形成という動作は、操作パネルに設
けられたコピーボタン（図示せず）の押圧によってスタ
ートする。そして、第５図に示すように各パッチペアを
記録紙上に形成する。

続いて、上述のパッチペアのカラー画像が描かれた転
写材Ｐを原稿台11に収め、操作パネルのコピーボタンを
再度押圧すると、前記転写材Ｐをハロゲンランプ121が
照射して、その画像を画像データとして読み取り部14に
おいて読み取る。そして、読み取られた画像データは、
第２図に示すように画像処理手段50によりA/D変換、補
色変換、黒成分抽出、色補正によりカラー画像信号とし
て画像処理され、この画像信号を基にして位置調整が行
われる。この時の黒成分抽出は100％UCRを行うことによ
り、各パッチを分離することができる。すなわち、読み
取られた画像信号は、位置調整モードに基づいてパッチ
ペア検出部51に入力され、BkとY,BkとM,BkとＣ、それぞ
れのパッチペアを識別して位置関係を検出する。パッチ
ペア検出部51で識別された各色のパッチと基準パッチと
の位置関係から各パッチペアの位置ズレのズレ量を位置
ズレ演算部52において算出し、そのズレ量をズレメモリ
部53a〜53cに記憶させ、このズレ量に基づいてルックア
ップテーブル方式によりROM53aにより補正量を求めCPU5
3,55により各レーザ書き込み系ユニットの位置調整がな
される。この位置ズレの種類として、 両端のパッチとそれぞれに対応する基準パッチとの
距離が異なる（各色のパッチを結ぶ線が平行ではない）
場合（第５図上段のパッチペア）、 パッチペアが副走査方向にズレている場合（第５図
中段のパッチペア）、 パッチペアの主走査方向の長さ（主走査幅）が異な
る場合、 パッチペアが主走査方向にズレている場合（第５図
下段のパッチペア） などがある。これら〜の位置関係を修正することに
より、前記（ｉ）〜（iv）の補正を行うこととなる。

ここで、パッチペア検出部51について説明する。な
お、上述のBkとY,BkとM,BkとＣいずれのパッチペアであ
っても、すべて同様にして位置ズレ検出，位置補正を行
うため、以下に詳述する実施例では、例としてBkとＹの
パッチペアについてのみ説明する。

前述の位置調整モードにより作成されたパッチペアが
上記〜すべての位置ズレが生じている場合を第６図
（ａ）に示す。得られた画像のBkパッチの主走査方向上
流側をBk₁,主走査方向下流側をBk₂とし、また、同様に
Ｙパッチの主走査方向上流側をY₁,主走査方向下流側をY
₂とする。

パッチペア検出部51では、第６図に示された転写材Ｐ
上のパッチペアについて画像処理手段50で画像処理され
た画像信号から、各パッチペアを識別するとともに、以
下に述べる位置関係を検出する。

x₁:Bk₁からY₁までの副走査方向の距離 x₂:Bk₂からY₂までの副走査方向の距離 y₁:Bk₁からY₁までの主走査方向の距離 y₂:Bk₂からY₂までの主走査方向の距離 y_B:Bk₁からBk₂までの距離 ここで、x₁,x₂に関してそれぞれBk₁,Bk₂より副走査方
向上流側にある場合を負の値、下流側を正の値とし、同
じく、y₁,y₂に関してそれぞれBk₁,Bk₂より主走査方向上
流側にある場合を負の値、下流側を正の値とする。

次に、位置ズレ演算部52について説明する。

位置ズレ演算部52では、上述のパッチペア検出部52で
検出した値よりBk₁とBk₂とを結ぶBkの主走査ラインL_Bk
と、Y₁とY₂とを結ぶＹの主走査ラインL_Yとのなす角であ
るθを算出する。

また、第６図（ａ）に示したパッチペアのL_BkとL_Yと
を平行（θ＝０）にしたとの仮定の下に、L_BkとL_Yとの
副走査方向の距離x₁′（＝x₂′）、Bk₁とY₁との主走査
方向の距離y₁′およびBk₂とY₂との主走査方向の距離
y₂′を演算する（第６図（ｂ））。

さらに、第６図（ａ）に示したパッチペアのL_BkとL_Y
とを平行（θ＝０）にし、かつ、Y₁とY₂間の距離をBk₁
とBk₂間の距離と同じにしたとの仮定の下に、Bk₁とY₁と
の主走査方向の距離y₁″、および、Bk₂とY₂との主走査
方向の距離y₂″（＝y₁″）を演算する（第６図
（ｄ））。

以上のパッチペア検出部51において検出されたx₁,x₂,
y₁,y₂,y_Bの各値と、位置ズレ演算部52において演算され
たθ,x₁′（＝x₂′）,y₁′,y₂′,y₁″（＝y₂″）の各値
は、ROM53a中のテーブル値を用いて後述するモータによ
る補正量を求め後述するCPU53,55に補正量として入力さ
れる。CPU53,55は、上述のパッチペア検出部51、およ
び、位置ズレ演算部52から入力されたズレ量に基づい
て、前記（ｉ）〜（iv）の位置の調整（補正）を行う。

本実施例における位置調整（補正）のうち（ｉ）およ
び（ii）は、各レーザ書き込み系ユニット24〜27のミラ
ー245,255,265,275を移動させる等により行う。

まずここで、レーザ書き込み系ユニット24,25,26,27
の構成について第７図に基づいて説明する。なお、レー
ザ書き込み系ユニット24,25,26,27はすべて同じ構成、
機能を果すものであるので、ここでは例としてイエロー
画像に対応するレーザ書き込み系ユニット24について説
明する。

画像信号がレーザ書き込み系ユニット24に入力されて
半導体レーザー241で発生されたレーザビームは、回転
しているポリゴンミラー243により回転走査され、ｆθ
レンズ244,ミラー245,シリンドリカルレンズ246を経て
感光体ベルト15に結像される。一方、ビームディテクト
検出部249は、レーザ半導体241から発生されたレーザビ
ームをミラー248を介して検知するものである。

次に、ミラー245について第７図および第８図に基づ
いて詳述する。

ミラー245は、その一端を保持部材245aにより保持さ
れ一体に形成されている。保持部材245aは、支持体245b
上に回動軸245cによって軸支されており、ミラー245と
ともに回動自在である。支持体245bは、その一端を支持
軸245dにより回動自在に装置本体の軸受け（図示せず）
に支持され、他端は、装置本体に設けられたパルスモー
タであるモータM1のシャフト245eによって支持されてい
る。

またミラー245の裏面には、パルスモータであるモー
タM2のシャフト245fに固定されており、雄ネジが切られ
た該シャフト245fは雌ネジが切られたモータM2のロータ
M2aの回動により前後進する。このモータM2は支持体245
bに設けられており、支持体245bの支持軸245dとモータM
2のシャフト245eとを回動軸として、支持体245bと一体
となって回動する。すなわち、モータM1の回動によりミ
ラー245を支持軸245dとモータM1のシャフト245eとを中
心にＢ方向に回動させ、モータM2の回動によりミラー24
5を回動軸245cを中心にＡ方向に回動させることができ
る。また、これらモータM1,M2は、後述する画素クロッ
クCLKでCPU53により制御された駆動部54により、後述す
るズレ量を補正する方向にズレ量を補正する量だけ回動
する。

まず、（ｉ）平行度調整（各レーザ書き込み系ユニッ
トによる主走査方向の走査ラインを平行にする補正）に
ついて説明する。

L_BkとL_Yとを平行にするために、CPU53は、位置ズレ演
算部52で演算されたθに基づいて、θ＝０となるように
すればよい。すなわち、CPU53は、駆動部54に信号を送
り、第７図および第８図に示したモータM2のロータM2a
を回動させることによりミラー245を回動軸245cを中心
にＡ方向に振ることにより、L_BkとL_Yとのなす角θを０
にすることができる。このとき、ミラー245を振る量
は、L_BkとL_Yとのなす角θに応じてロータM2aの回動量を
画素クロックCLKを用いて制御することにより、きめ細
かい調整をすることができる。すなわち、各レーザ書き
込み系ユニットによる主走査方向の走査ラインを１走査
分以内の精度で平行にしたこととなる（第６図（ｂ）参
照）。

次に、（ii）副走査方向のズレ調整（各レーザ書き込
み系ユニット間の間隔を適正にする補正）について説明
する。

従って、L_BkとL_Yとを重ねるためには、第６図（ｂ）
に示したペアパッチにおいては、副走査方向の上流側に
L_Yを移動させなければならない。このL_Yの移動には、CP
U53からの信号を受けた駆動部54が制御して、第７図お
よび第８図に示しているモータM1を回動させることによ
り行う。すなわち、モータM1が回動することによりミラ
ー245を支持軸245dとシャフト245eとを中心に回動し
て、L_YをL_Bkに重ねる（副走査方向のズレを補正する）
ことができる。なお、この副走査方向へのズレ量は、位
置ズレ演算部52で演算されたx₁′とする。このとき、モ
ータM1回動量は、ズレ量x₁′に応じて画素クロックCLK
を用いて制御することにより、きめ細かい調整をするこ
とができる。

一方、本実施例における位置調整（補正）のうち（ii
i）および（iv）の位置調整には、第10図に示している
ビームディテクト検出回路60とレジストマーク検出回路
61とCUP55とクロック同期回路56及びカウンタ57を用い
る。

ビームディテクト検出回路60は、第７図に示すように
ミラー120gを介して入射するレーザ光を受光するビーム
ディテクタ120hからの出力信号を任意の設定値に基づい
て矩形状のビームディテクト信号BDを出力する。

レジストマーク検出回路61は、レーザによる光走査に
より、レジストマークを通過した透過光によるフォトセ
ンサFS1からの出力信号のピーク値又は任意の設定値に
基づいて矩形状のレジスト信号RLを出力する。なお、レ
ジストマーク152を検知するためのレーザによる光走査
は、全域に行う必要はなく、基準マークやエンコーダに
よるベルト位置の検知に基づきレジストマーク152を含
む領域に限定して行われてもよい。

CPU55は、ビームディテクト信号BD、レジスト信号RL
を参考にして画像信号の出力信号を出力するとともに、
位置ズレ演算部52において演算された主走査幅のズレ
y₁′,y₂′と主走査方向のズレ量y₁″,y₂″に基づいてそ
れぞれのズレを補正する。

クロック同期回路56は、CPU55からの出力信号に同期
した画素クロックを出力するものであり、基準画素クロ
ックを発生する発振回路561、基準画素クロックの周波
数を調整する分周器562、基準クロックの位相を遅延し
た多相のクロックを生成する遅延回路563、CPU55からの
出力信号の位相と最も同期したクロックを検出する同期
検出回路564、同期検出回路564からの出力信号と遅延回
路563からの出力信号とから同期したクロック選択回路5
65、CPU55からの出力信号と、クロック選択回路565から
の画素クロックCLKをCPU55からの出力信号に基づいて出
力するカウンタ57とからなる。すなわち、カウンタ57
は、CPUからの出力信号を入力してから所定時間（画像
の主走査幅に相当する時間）にわたってクロックCLKを
出力する。この画素クロックCLKに基づいて画像信号が
出力される。

まず、（iii）主走査幅調整（各レーザ書き込み系ユ
ニットによる主走査方向の走査幅を一定にする補正）に
ついて説明する。

この主走査方向の主走査幅の調整は、位置ズレ演算部
52で演算されたy₁′およびy₂′とを用いて、y₁′−y₂′
＜０（Bk₁,Bk₂間の距離よりY₁,Y₂間の距離の方が長い場
合）ならば書き込み系のドットクロックを早め、逆に、
y₁′−y₂′＞０（Bk₁,Bk₂間の距離よりY₁,Y₂間の距離の
方が長い場合）ならば書き込み系の画素クロックを遅ら
せることにより、Y₁,Y₂間の主走査方向の距離をBk₁,Bk₂
間の主走査方向の距離と同じにする。

第10図に示すクロック同期回路56内にある高周波発振
回路561は、高周波のクロックであり、例えば高周波の
発振回路で、基準画素クロックを発振する。また、分周
器562は、その分周比を変化させることによって高周波
発振回路561の基準画素クロックの周波数を変化させる
ことができる。この分周比は、前記位置ズレ演算部52で
演算されたy₁′およびy₂′とを用いて、CPU55において
（y₁′）−（y₂′）＝０となるように設定される。

すなわち、基準画素クロックを早めたり、遅めたりす
る調整は、各レーザビームに与えられる基準画素ロック
の周波数を変化させることにより行うことができる。従
って、周波数を変化させることによりY₁とY₂間の主走査
方向の距離をBk₁とBk₂間の主走査方向の距離と同じにす
る。

次に、（iv）主走査方向のズレ調整（各レーザ書き込
み系ユニットの主走査方向の書き込み初めの位置を合わ
せる補正）について説明する。

CPU55は、ビームディテクト信号BDを検知してからレ
ジスト信号RLを検出するまでの時間t_i（ｉ＝1,2,3・・
・）を複数回に亘って計時し、これらを平均した平均時
間t_aをレジスタに記憶する。また、位置ズレ演算部52に
おいて演算された主走査方向にズレ量y₁″を、レーザ書
き込み系ユニット24の走査速度とを基にして、ズレ時間
t_rを算出して記憶する。ズレ量y₁″が正の値ならこのズ
レ時間t_rは正の値であり、y₁″が負の値ならt_rは負の値
である。そして、前述のCPU55は、画像形成時の新たな
ビームディテクト信号BDを検知してから前記平均時間t_a
と記憶されたズレ時間t_rだけ遅延して（すなわち、t_a＋
t_rだけ遅延して）出力信号を出力する。これにより、主
走査方向のズレは、調整（補正）することができる。

以上のように、位置調整モードにおいて前記〜の
位置ズレに対して、前記（ｉ）〜（iv）の調整（補正）
を行うことができる。

すなわち、基準としたブラックのレーザ書き込み系ユ
ニットに対して、イエロー、マゼンタ、シアンの各レー
ザ書き込み系ユニットが正確な位置に調整され、得られ
る記録紙上のカラー画像に色ズレが生じなくなる。

この位置調整を済むと、操作パネルの位置調整ボタン
を再度押圧することにより位置調整モードを解除して、
通常の画像形成モードにより画像形成を行う。

なお、本実施例では、ブラックのレーザ書き込み系ユ
ニットを基準としたが、これに限られるものではなく、
イエロー、マゼンタ、シアンいずれのレーザ書き込み系
ユニットを基準してもよい。また、基準となるレーザ書
き込み系ユニットは、オペレータ自身が位置調整を行え
るようにしてもよい。

また、上述の位置調整は１回だけ行ってもよいが、複
数回行うことにより、より正確な位置調整ができる。

また、本実施例では、パッチを１走査ラインの両端に
作成したが、必ずしも両端に作成する必要はなく、パッ
チと基準パッチとの位置ズレが検出できればよい。しか
し、走査ラインの両端付近にパッチを作成した方がより
正確な位置調整が行える。また、パッチの作成ではな
く、ラインの作成により位置ズレを検出してもよいこと
はいうまでもない。

また、本実施例では各パッチペア画像の読み取りを、
装置本体の画像読み取り系Ａを用いたが、この読み取り
系Ａが装置本体と別体に設けられていてもよい。さら
に、本実施例では、画像調整モードにおいて、転写材上
に各パッチペアを形成したが、読み取り手段を感光体ベ
ルトの周面上に配設し、感光体ベルト上に形成された各
パッチペアのトナー像を直接読み取り、各パッチペアの
位置を検出してもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は移動する像形成体の周
囲に複数の露光装置を含む像形成手段を配置したカラー
画像形成装置において、前記露光装置により出力された
特定パターンを検出する検出手段と、前記検出手段によ
り検出された特定パターンの各露光装置間の位置ズレを
演算する演算手段と、前記演算手段により演算された位
置ズレに基づいて前記各露光装置の位置を制御する制御
手段とを有することにより色ずれを防止するものであ
る。

すなわち、複数の露光装置を位置補正して平行度を保
ち、かつ主走査方向へのズレを補正して色数に応じた潜
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
ずれることを防止することも１走査幅、あるいは、１ド
ット幅の高精度で、色ずれを防止することができるカラ
ー画像形成装置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カラー複写機の主要構成図。第２図は、画像
処理手段のブロック図。第３図は、感光体ベルトの斜視
図。第４図はレーザ書き込み系ユニットの配置構成図。
第５図は、位置調整モードで作成した記録紙上のパッチ
ペアを示す図。第６図は、基準パッチであるBkのパッチ
とイエローのパッチの位置関係を示す図。第７図は、イ
エローのレーザ書き込み系ユニットを示す図。第８図
は、レーザ書き込み系ユニットのミラーを示す斜視図。
第９図は、走査線の平行度と副走査方向のズレを調整す
るブロック図。第10図は、主走査方向の幅とズレを調整
するブロック図。 14……レンズ読み取り部 15……感光体ベルト 24,25,26,27……レーザ書き込み系ユニット 50……画像処理手段、51……パッチペア検出部 52……位置ズレ演算部、53,55……CPU 54……駆動部、56……クロック同期回路 60……ビームディテクト検出回路 61……レジストマーク検出回路 152……レジストマーク 245,255,265,275……ミラー 249……ビームディテクト検出器 Ａ……読み取り系、Ｂ……画像形成系 FS1,FS2,FS3,FS4……フォトセンサ M1,M2……パルスモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 真和 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 審査官 菅藤 政明 (56)参考文献 特開 平４−105965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−101965（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−131872（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−230268（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44 G03G 15/01 G03G 15/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像読み取り系と、複数の露光装置を含む
   像形成手段を配置したカラー画像形成装置において、 前記画像読み取り系は、該装置本体に設けられたメモリ
   内に予め記憶されているパッチ画像データに基づいて、
   前記露光装置により潜像を形成し、該潜像を現像して、
   転写紙上に形成されたパッチ画像を検出するものであっ
   て、 前記画像読み取り系により検出された前記パッチ画像の
   各露光装置間の位置ズレを演算する演算手段と、 前記演算手段により演算された位置ズレに基づいて前記
   各露光手段の位置を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするカラー画像形成装置。