JP3078830B2

JP3078830B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3078830B2
Application number: JP02251863A
Authority: JP
Inventors: 晃生大野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JPH04131872A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、複数個の像担持体を並置し、各像担持体
上に形成された画像を転写ベルトに搬送される記録媒体
に順次転写して複数色の画像を形成可能な画像形成装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、複数個の像担持体を並置し、各像担持体上に形
成された画像を転写ベルトに搬送される記録媒体に順次
転写して複数色の画像を形成可能な画像形成装置が実用
化されている。

第10図はこの種の画像形成装置の構成を説明する断面
構成図であり、プリンタ部Ｐとリーダ部Ｒ等から構成さ
れ、プリンタ部Ｐはリーダ部Ｒが読み取ったカラー原稿
情報に基づいてフルカラー画像を形成可能に構成されて
いる。なお、図示されるように、４つの画像形成ステー
ションから構成され、イエロー，マゼンタ，シアン，ブ
ラックの現像剤を順次重ね転写してフルカラー画像を得
る画像形成装置に対応している。

リーダ部Ｒには読取り部14が矢印方向に移動し、原稿
台ガラス13上の原稿Ｏを読み取る。読取り部14は、照明
ランプ143,反射鏡142,光学素子141,CCD等の受光素子144
等から構成され、ステッピングモータ19よりタイミング
ベルト18,プーリ17を介して原稿Ｏに沿って走査され
る。

プリンタ部Ｐのイエロー画像形成ステーションは、感
光ドラム1Y,帯電器2Y,レーザ走査光学系3Y,現像器4Y,ク
リーナ5Yが設けられ、周知に電子写真プロセスによりイ
エロートナー像が形成される。転写材Ｓは転写ベルト6a
に指示され、矢印Ａ方向に搬送され、転写帯電器6b Yに
よ転写された後、次のマゼンタ画像形成ステーションに
搬送される。

プリンタ部Ｐのマゼンタ画像形成ステーションは、感
光ドラム1M,帯電器2M,レーザ走査光学系3M,現像器4M,ク
リーナ5Mが設けられ、周知の電子写真プロセスにより、
マゼンタトナー像が形成される。転写材Ｓは転写ベルト
6aに指示され、矢印Ａ方向に搬送され、転写帯電器6b M
によ転写された後、次のシアン画像形成ステーションに
搬送される。

プリンタ部Ｐのシアン像形成ステーションは、感光ド
ラム1C,帯電器2C,レーザ走査光学系3C,現像器4C,クリー
ナ5Cが設けられ、周知に電子写真プロセスによりシアン
トナー像が形成される。転写材Ｓは転写ベルト6aに指示
され、矢印Ａ方向に搬送され、転写帯電器6b Cにより転
写された後、次のブラック画像形成ステーションに搬送
される。

プリンタ部Ｐのブラック画像形成ステーションは、感
光ドラム1BK,帯電器2BK,レーザ走査光学系3BK,現像器4B
K,クリーナ5BKが設けられ、周知に電子写真プロセスに
よりブラックトナー像が形成される。転写材Ｓは転写ベ
ルト6aに指示され、矢印Ａ方向に搬送され、転写帯電器
6b BKにより転写された後、定着器８により定着され、
トレー９に排紙される。

このように複数の画像形成ステーションが並置される
画像形成装置では、同一転写材Ｓの同一面上に順次転写
するので、各画像形成ステーションにおける転写画像位
置が理想位置からずれると、色味の違い、すなわち色ず
れとなり画像品位を低下させる。

第11図は、第10図に示した画像形成装置における色ず
れ要因を示す模式図であり、矢印Ａ方向が転写材Ｓの搬
送方向で、矢印Ｂ方向が、感光ドラム1Y,1M,1C,1BKに対
するレーザ走査方向である。

例えば同図（ａ）に示すように、正規の書出し位置
（図中実線で示す）から矢印Ａ方向に位置ずれが発生す
ると（図中破線で示す）、トップマージンが不一致とな
るトップマージンずれが生じる。

また、同図（ｂ）に示すように、正規の書出し位置
（図中実線で示す）から矢印Ｂ方向に位置ずれが発生す
ると（図中破線で示す）、レフトマージンが不一致とな
るレフトマージンずれが生じる。

更に、同図（ｃ）に示すように、正規の書出し方向
（図中実線で示す）から図中破線で示す斜め方向に傾く
と、傾きずれが発生する。

また、同図（ｄ）に示すように、正規の書出し方向
（図中実線で示す）から図中破線で示すように倍率誤差
ずれが生ずる場合もある。

これらのずれをなくすため、トップマージンおよびレ
フトマージンについては光ビームの走査タイミングを電
気的に調整し、斜め方向の傾きずれおよび倍率誤差ずれ
については、走査光学系のミラーを移動調整することに
より解消する提案が既になされている。

すなわち、レーザ走査光学系3Y,3M,3C,3BKより発光さ
れるレーザビームＬを反射させる反射器24Y,24M,24C,24
BKをリニアアクチュエータ27Y,27M,27C,27BKによりａ方
向に移動させることにより、倍率誤差の修正を行い、反
射器24Y,24M,24C,24BKの奥，手前に配置された２か所の
リニアアクチュエータ28Y,28M,28C,28BKにより対応する
反射器24Y,24M,24C,24BKをｂ方向にシフトさせることに
より、斜め方向の傾きずれを修正している。

なお、上記４種のずれ検知処理は、転写ベルト6a上に
書込んだレジストレーション補正用のマークを検出器10
で読み取り、それに基づいて反射器24をシフトしてい
る。

このようにして、画像ずれを補正した上でも、色む
ら，色ずれを抑えるためには、４本の感光ドラム1Y,1M,
1C,1BKの回転速度を合せると共に、転写材Ｓの移動速度
を一定に保つ等の対策が必要となる。

このため、従来より、感光ドラム1Y,1M,1C,1BKや転写
ローラ駆動用モータにエンコーダを直結させ、PLL制御
により転写ローラ駆動用モータを一定回転に保つように
制御して、４本の感光ドラム1Y,1M,1C,1BKの回転速度を
合せると共に、転写材の移動速度を一定に保つようにし
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、駆動用モータからの必要な減速比歯車
列等の偏心成分、あるいは歯車列の歯の噛み合い誤差に
より感光ドラム1Y,1M,1C,1BK等の被駆動物は速度変動を
生じてしまう。この速度変動は、感光ドラム1Y,1M,1C,1
BK表面の速度変動となり、露光手段となるレーザ走査光
学系3Y,3M,3C,3BKによる画像形成時、画像書込み位置の
位置ずれを生じさせる。この位置ずれは４本の感光ドラ
ム1Y,1M,1C,1BKの駆動系によって、すべて様相を異にし
て４本の感光ドラム1Y,1M,1C,1BKの回転速度をすべて一
定速度に合せるのは、従来の方法では非常に難しいの
で、前記位置ずれによる色ずれを防ぐことは困難であ
る。

また、１本の感光ドラムを用いた単色の画像形成装置
等においてもそうであるように、感光ドラムの駆動の歯
車列の偏心や噛み合い誤差による同様の位置ずれによっ
て画像が伸縮する問題がある。

ただし、これらの画像のずれ（色ずれ）や伸縮等の原
因である偏心および歯車の噛み合い誤差等等による速度
変動は、偏心や噛み合い誤差を極力抑える高精度歯車を
用い、またはモータのフウフラを取り除き、さらに取り
付け精度を高めることによって小さくすることは可能で
あるが、コスト的にデメリットである。

また、ドラム軸にロータリエンコーダを設け、PLL制
御することで、歯車列の影響を小さくすることも試みた
が、歯車の噛み合い誤差による細かい速度変動を抑える
には、高分解能のエンコーダや応答の早い制御回路を必
要とし、コストアップにつながるばかりでなく更に、モ
ータからの伝達系の遅れもあって感光ドラムの速度変動
を抑えるのが難しい。

この発明は、上記問題点を解消するためになされたも
ので、各像担持体が１回転する間に、前記各像担持体の
回転方向と直交する方向に沿って、複数のテストパター
ン形成部により、各像担持体の回転方向に複数それぞれ
形成されたテストパターン画像を転写材搬送ベルトに転
写し、該転写された前記複数のテストパターン画像の検
出結果に基づいて、前記各像担持体の回転開始タイミン
グを制御することにより、各像担持体駆動の歯車列の偏
心や噛み合い誤差による各像担持体の速度変動に基づく
位相差ずれに起因する色ずれを防止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。

〔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、複数色の像をそれぞ
れ担持する複数の像担持体と、前記各像担持体をそれぞ
れ独立して回転駆動する複数の駆動手段と、転写材を担
持搬送する転写材搬送ベルトと、を有し、前記各像担持
体上の複数色の像を前記転写材搬送ベルトに担持された
転写材に順次重ねて転写可能な画像形成装置において、
前記各像担持体が１回転する間に、前記各像担持体の回
転方向と直交する方向に沿ったテストパターン画像を前
記各像担持体の回転方向に複数それぞれ形成する複数の
テストパターン形成手段と、前記複数のテストパターン
形成手段により前記各像担持体上に形成され、前記各像
担持体から前記転写材搬送ベルトに転写された前記複数
のテストパターン画像を検出する検出手段と、前記検出
手段による検出結果に基づいて、前記各駆動手段による
前記各像担持体の回転開始タイミングを制御する制御手
段と、を有するものである。

また、前記制御手段は、前記複数のテストパターン形
成手段により前記各像担持体上に前記複数のテストパタ
ーン画像を形成する時間間隔と前記検出手段により前記
転写材搬送ベルト上の前記複数のテストパターン画像が
検出される時間間隔との差分時間に基づいて、前記各駆
動手段による前記各像担持体の回転開始タイミングを制
御するものである。

さらに、前記差分時間に基づいて前記各像担持体の回
転速度変動の位相角を求めるものである。

また、回転する前記各像担持体の基準位置を検出する
基準位置検出手段を有し、前記制御手段は、前記検出手
段による検出結果及び前記基準位置検出手段による検出
結果に基づいて、前記各駆動手段による前記各像担持体
の回転開始タイミングを制御するものである。

〔作用〕

この発明においては、各像担持体が１回転する間に、
複数のテストパターン形成手段により前記各像担持体の
回転方向と直交する方向に沿って、各像担持体の回転方
向に複数それぞれ形成されたテストパターン画像を転写
材搬送ベルトに転写し、該転写された前記複数のテスト
パターン画像の検出手段による検出結果に基づいて、制
御手段が前記各像担持体の回転開始タイミングを制御し
て、各像担持体の回転速度変動に基づく位相差ずれを防
止するこを可能とする。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す画像形成装置の要
部構成を示すブロック図であり、第10図と同一のものに
は同じ符号を付してある。

図において、PCONはプリンタコントローラで、第10図
に示したプリンタ部Ｐを総括的に制御するためのCPU10
0,RAM101,ROM102等を備えている。

図において、22Y,22M,22C,22BKはステッピングモータ
（STM）で、後述するように減速歯車列20を介して感光
ドラム1Y,1M,1C,1BKに回転力を伝達する構成となってお
り、この減速歯車列20が速度変動要因となり、上述した
位置ずれを起こす。33Y,33M,33C,33BKはステッピングモ
ータ駆動回路で、プリンタコントローラPCONから出力さ
れる駆動パルス列に基づいてステッピングモータ22Y,22
M,22C,22BKを駆動する。

103はレーザドライバで、レーザ走査光学系3Y,3M,3C,
3BKの半導体レーザの駆動を制御する。

このように構成された画像形成装置において、パター
ン形成手段（各画像形成ステーション）により各像担持
体（この実施例では感光ドラム1Y,1M,1C,1BK）上に現像
された所定のテストパターンが転写ベルト6aに転写され
ると、画像読取り手段（この実施例では検出器10）が転
写ベルト6aに転写された各テストパターンを読み取り、
読み取られた画像情報を解析してパターン形成手段によ
り各像担持体上に現像された所定のテストパターンが転
写ベルト6aに転写されると、画像読取り手段が転写ベル
トに転写された各テストパターンを読み取り、補正手段
（この実施例ではプリンタコントローラPCON）が読み取
られた画像情報を解析して、解析して各像担持体上のレ
ジストレーションずれ要因を判定して特定のレジストレ
ーション補正処理を実行し、各像担持体に発生したレジ
ストレーションずれ要因に対応する特定のレジストレー
ション補正処理を実行することを可能とする。特に、補
正手段は各像担持体の移動方向に対する画像書込み開始
位置を補正し、速度変動に基づく各像担持体の位相差ず
れに起因する色ずれを防止することを可能とする。

また、テストパターンを像担持体の回転方向に等ピッ
チに配列されるラインに直交するラインとが交差するラ
インパターン（第５図参照）で構成し、一度のテストパ
ターン読み取りで各像担持体に発生したレジストレーシ
ョンずれ要因を把握することを可能とする。

更に、補正手段は、各像担持体のトップマージンを補
正（この実施例では像担持体に対するレーザ照射タイミ
ングの補正）、各像担持体のトップマージンずれにに起
因する色ずれを防止することを可能とする。

また、補正手段は、各像担持体のレフトマージンを補
正（この実施例では像担持体に対するレーザ照射タイミ
ングの補正）し、各像担持体のレフトマージンずれにに
起因する色ずれを防止することを可能とする。

更に、補正手段は、各像担持体の傾き誤差を補正（後
述するアクチュエータ28によりレーザ走査光学系3Y,3M,
3C,3BKの配置角度を補正する）し、各像担持体の傾き誤
差に起因する色ずれを防止することを可能とする。

また、補正手段は、各像担持体の倍率誤差を補正（後
述するアクチュエータ27によりレーザ走査光学系3Y,3M,
3C,3BKと各像担持体との垂直距離を補正する）し、各像
担持体の倍率誤差にに起因する色ずれを防止することを
可能とする。

以下、第２図，第３図を参照しながらトップマージン
ずれ，レフトマージンずれ，傾きずれ，倍率ずれ等に起
因したレジストレーション補正処理について説明する。

第２図は、第１図に示したレーザ走査光学系3Y,3M,3
C,3BKの配置構成を示す外観斜視図である。

この図から分かるように、検出器10は、レーザの走査
方向の上流側と下流側に対向するようにそれぞれ検出器
10a,10bが配設されており、検出器10aはイメージセンサ
14,15,ランプ16,17,集光レンズ18,19等から構成され、
転写ベルト6a上のテストパターン画像読み取ることがで
きるように配置されている。７はブレードで、転写ベル
ト6aに転写された現像剤を回収する。

なお、この実施例では第１画像形成ステーションで形
成されるＹ画像パターンを基準ステーションとして、そ
のＹ画像パターンに対して第２画像形成ステーション以
降の、Ｍ画像パターン,C画像パターン,BK画像パターン
のずれを検出し、そのずれを補正する構成となっている
ので、第１画像形成ステーションでは、図示しない手段
により工場において、光学調整が行われており、ドラム
に対する走査線の傾き，走査距離等の調整が終了してい
る。このため、第１の画像形成ステーションで形成され
る画像に合せれば、歪のない画像となる。

第３図は、第２図に示したレーザ走査光学系3Y,3M,3
C,3BKの要部構成を示す斜視図である。

図において、20はｆθレンズで、レーザ光源22から照
射され、一定速度で回転するポリゴンミラー21に偏向さ
れるレーザビームＬを、例えば感光ドラム1Cに等速度で
結像させる。23は光学箱で、上記20〜22は一体収容して
いる。なお、レーザ光源22から照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。24aは第１反射ミラーで、この第１反射ミラー24aに
略直角に対向して設けられた第２反射ミラー24bにより
レーザ走査光学系3Y,3M,3C,3BKが構成される。なお、レ
ーザ光源22から発射されたレーザビームＬは、第１反射
ミラー24a,第２反射ミラー24bを介して、例えば感光ド
ラム1Y,1M,1C,1BKに結像するように構成されている。27
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、プリンタコン
トローラPCONから出力されるステップ量に応じて第１反
射ミラー24a,第２反射ミラー24bが一体支持される反射
器24を図中のａ方向に対して階段的に上下移動させる。
28,29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、プリン
タコントローラPCONから出力されるステップ量に応じて
第１反射ミラー24a,第２反射ミラー24bが一体支持され
る反射器24を図中のｂ方向にそれぞれ独立して水平移動
させる。

パターン読み取り結果に基づいて、第11図（ｃ），
（ｄ）に示す傾きずれ，倍率ずれが発生しているとプリ
ンタコントローラPCONが認識した場合は、そのずれ量を
演算して、傾きずれに対してはアクチュエータ28,29に
より反射器24を矢印ｂ方向に移動させることにより、倍
率ずれに関してはアクチュエータ27により反射器24を矢
印ａ向に移動させることにより、当該各ずれ量を補正す
ることが可能とっている。

また、この実施例では基準ステーション以外の第２〜
第４の画像形成ステーションの反射器24に対してのみ傾
きずれ，倍率ずれを補正する各アクチュエータ27〜29が
図示されるように配設されている。

更に、第11図（ａ），（ｂ）に示すトップマージンお
よびレフトマージンの補正については、上述したように
レーザビームの走査タイミングを基準ステーションの画
像と一致させるように補正すれば良い。すなわち、トッ
プマージンについては、各画像形成ステーションの画像
書出しタイミングを、レフトマージンについては、各画
像形成ステーションでの１本の走査線における走査開始
タイミングを補正している。

以下、上記検出器10による画像パターン読取りによる
レジストレーションずれ要因の個別的特定処理について
説明する。

先ず、トップマージンずれは、第５図に示すラインa₁
の各色の副走査方向のずれを検出すれば良く、レフトマ
ージンずれについてはラインb₁とラインb₂との主走査方
向の間隔が各色一致しているかどうかを検出すれば良
く、また、傾きずれについてはラインa₁が走査線に対す
る傾きを検出すれば良い。

位相ずれについては、ラインa₁〜a_nを読み取り各ライ
ンが正規の位置に対してどちら方向にどれだけずれてい
るかを示すずれ量Δｌ（後述する）を検出すれば良い。

以下、位相ずれの要因とその補正処理について詳述す
る。

第４図は、第１図に示したステッピングモータの駆動
機構を示す構成図であり、第１図と同一のものには同じ
符号を付してある。例えばマゼンタステーションの場合
を示す。なお、他の画像形成ステーションも同様の構成
となっているので、マゼンタステーションで構成ならび
に動作について説明する。

1Mは像担持体となる感光ドラム、50はステッピングモ
ータ22Mの回転を減速して感光ドラム1Mに伝達する減速
歯車列である。そして、この歯車50a〜50dの歯数Za,Zb,
Zc,Zdの比は、8:4:2:1の整数比になっており、最終段の
歯車50aは、感光ドラム軸で感光ドラム1Mと直結してお
り、歯車50aが１回転すると感光ドラム1Mも１回転す
る。これは、感光ドラム1Mが１回転する間に、それぞれ
の歯車が整数回回転するように構成したもので、この実
施例では歯車50bが２回転、歯車50cが４回転、歯車50d
が８回転する。

33Mはステッピングモータ駆動回路で、ステッピング
モータ制御回路32の出力に基づいてステッピングモータ
22Mに励磁パルス信号を出力する。34は感光ドラムホー
ムポジション信号発生部で、ドラム軸1aに固着されるス
リット付円板52をフォトインタラプタ53で検出して得ら
れるホームポジション信号をステッピングモータ制御回
路32に出力する。

このような構成でステッピングモータ22Mに一定間隔
の（一定周波数）パルス列を加えて、一定速度でモータ
を駆動したとき、感光ドラム1Mのドラム軸1aの回転速度
変動Δｖは歯車50a〜50bの偏心成分等によって、次の下
記第（１）式に示すように周期関数的に変化する。

Δｖ＝a₁cosω＋a₂cos（（ωt/2）＋φ_１）＋a₃cos（（ωt/4）＋φ_２）＋a₄cos（（ωt/8）＋φ_３）Ｆ（ｔ） ……（１）ここで、ωは感光ドラムの回転角速度である。また、
Ｆ（ｔ）は歯車の噛み合い誤差による回転速度変動成分
であり、歯車列の歯数が整数比であると、常に同じ歯ど
うしが噛み合うので、感光ドラムの１回転を１周期とす
る周期関数となる。つまり、Δｖは感光ドラム１回転を
１周期とする周期関数となる。速度変動Δｖと感光ドラ
ムの半径Ｒの積Ｒ＊Δｖを時間に関して積分すると、こ
れは一定速度で回転した時の感光ドラム表面の正規の位
置からの位置ずれ量Δｌとなる。

この構成でステッピングモータ22Mを一定速度で駆動
すると、第３図に示すような位置ずれ量Δｌの特性が得
られる。

第５図はこの発明に係る画像形成装置におけるテスト
パターン画像の一例を示す要部平面図で、例えばA3サイ
ズの記録紙に主走査方向の伸びる直線a₁〜a_nが副走査方
向に所定ピッチ間隔でｎ本並び、さらに副走査方向に伸
びる直線b₁,b₂が上記直線a₁〜a_nに直交交差するパター
ンとなる。

例えばプロセススピード100mm/secのプリンタで、10
面のポリゴンミラー12000rpmで回転するスキャナの場
合、副走査方向に0.05mm間隔でラインを書込むことがで
き、ポリゴンミラー２回転毎にレーザを発光するように
制御すれば、第５図に示す副走査方向に1mmピッチのテ
ストパターンを出力することができる。

このようなテストパターン画像は、各画像形成ステー
ションのトップマージンの調整が終了した状態で、各画
像形成ステーションの感光ドラム1Y,1M,1C,1BKで形成さ
れ、一定速度で搬送される転写ベルト6a上に転写され
る。このようにして転写ベルト6a上に転写された各色の
パターン画像を検出器10（ブラックの画像形成ステーシ
ョンよりも紙搬送位置に配設される）に順次読み取られ
る。

転写ベルト6aはプロセススピード100mm/secで移動し
ているので、ライン画像の位置ずれがない場合、検出器
10には0.05sec毎にライン画像が入力される。

従って、検出器10に入力される画像が本来の0.05sec
毎に対してどれだけ時間的に変動しているかを示す差分
時間Δｔを算出すれば、各色各ラインの画像の位置ずれ
量Δｌとの対応がとれることとなる。

以下、第６図〜第９図を参照しながらレジストレーシ
ョン補正処理について説明する。

第６図を参照しながら画像位置ずれ相殺駆動パルス列
を生成処理動作について説明する。

第６図は、第１図に示した検出器10によりパターン検
知タイミングと理想検知タイミングとの相対差分時間を
示す特性図であり、横軸はテストパターンライン画像の
ライン番号を示し、縦軸は相対差分時間Δｔを示す。

この図から分かるように、相対差分時間Δｔは、歯車
列の歯数が整数比であると、常に同じ歯どうしが噛み合
うので、感光ドラムの１回転を１周期とする周期関数と
なるので、フーリエ級数により下記第（２）式〜第
（５）式で近似可能となる。

Δｔ（θ）＝a₀＋a₁cosθ＋a₂cos2θ＋…＋ a_ncosnθ＋b₀＋b₁cosθ＋b₂cos ２θ＋…＋b_ncosnθ …（２）となり、ｋ番目のラインパターンの時間ずれΔt_kとして
最小自乗法により各定数a₀,a_m,b_m,c_mを算出すると、ここで、上記第（２）式，第（３）式を比較すると、定
数c_mは、となる。

また、第（３）式において、周期２πの支配項は、c₁
cos（θ＋δ_１）であるから、tanδ_１＝−a₁/b₁とな
り、位相角δ_１が算出できる。

これにより、各画像形成ステーションの位相角δ_1Y,
δ_1M,δ_1C,δ_1Kが決定される。

第７図は、第１図に示した感光ドラムの各相対差分時
間Δｔの変動をフーリエ級数で近似した特性図であり、
縦軸は差分時間Δｔを示す。

図において、Δt_Yは第１画像形成ステーションで作増
したＹ画像の差分時間変動を示し、Δt_Mは第２画像形成
ステーションで作増したＭ画像の差分時間変動を示す
る。

この図から分かるように、両者の色ずれをなくすため
には、位相角δ_1Y,δ_1Mを一致させて作像させれば良
い。なお、それぞれの位相角δ_１は各画像形成ステーシ
ョンの感光ドラム1Y,1M,1C,1BKの基準点からの角度とし
てステッピングモータの駆動パルス量に換算して記憶さ
れる。そして、第４図示したようにドラム軸1aにスリッ
ト円板52を固着して、フォトインタラプタ53によってそ
のホームポジションを検知することにより、このホーム
ポジションを基準点として位相角δ_１を求めている。

第８図はこの発明に係る画像形成装置における各画像
形成ステーションのレジストレーション補正処理手順の
一例を示すフローチャートである。なお、（１）〜
（４）は各ステップを示す。

先ず、プリンタコントローラPCONのROM102から読み出
されたテストパターン画像を転写ベルト6a上に出力する
（１）。

次いで、転写ベルト6aに転写されたテストパターン画
像を検知器10にて読み取り（２）、上記トップマージン
ずれ量，レフトマージンずれ量，傾きずれ量，倍率ずれ
量及びテストパターン出力画像の位置ずれ量Δｌ（実際
には、検出器10に入力されるテストパターン画像の相対
差分時間Δｔ）を算出する（３）。

次いで、上記トップマージンずれ，レフトマージンず
れ，傾きずれ，倍率ずれを補正するとともに（４）、位
相ずれを補正して処理を終了する。

なお、位相ずれに関しては、第２画像形成ステーショ
ン以降の各ステーションでは、第１画像形成ステーショ
ンのホームポジション信号が入力されてから、何パルス
目にステッピングモータ22M,22C,22BKの駆動を開始すれ
ば、各ステーションでの画像書出し角度がδ_1M,δ_1C,δ
_1BKに一致するかを算出し、それぞれのタイミングを
T_SM,T_SC,T_SBとして、ステッピングモータ22M,22C,22BK
の駆動を開始して、各感光ドラム1M,1C,1BKの位相角が
感光ドラム1Yの位相角δ_1Yに一致させることが可能とな
る。従って、各画像形成ステーションのステッピングモ
ータ22Y,22M,22C,22BKを一定駆動周波数にて駆動して
も、感光ドラム1Y,1M,1C,1BKの画像位置ずれが略同位相
変動することとなり、色ずれのない鮮明画像形成が可能
となる。

なお、上記補正処理は、任意のタイミングで実行可能
となっており、例えば図示しない補正開始ボタンの押下
により処理を開始するように構成してもいいし、ジャム
処理または電源スイッチ投入後、必ず実行するように構
成しても良い。

第９図はこの発明に係る複写装置における位相ずれ補
正処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、
（１）〜（５）は各ステップを示す。

先ず、画像形成スタート信号が入力されると（１）、
各画像形成ステーションのドラム駆動モータが駆動を開
始し、ドラムが回転する（２）。次いで、第２〜第４の
各画像形成ステーションのドラムのホームポジション信
号が入力されると、ドラム駆動モータ（ステッピングモ
ータ22M,22C,22BK）は停止する（３）。

次いで、第１画像形成ステーションのドラムモータ
（ステッピングモータ22Y）は回転を続け、その後入力
される第１の画像形成ステーション用のホームポジショ
ン信号gaΗレベルとなると（４）、第１の画像形成ステ
ーションの感光ドラム上への画像書込み開始角がδ_1Yに
なるタイミングに紙送り制御を開始し、第２の画像形成
ステーションでは、感光ドラム上に画像書込み開始角が
δ_1MになるタイミングT_SMにて第２の画像形成ステーシ
ョン用のドラムモータ（ステッピングモータ22M）の駆
動を開始するとともに、第３の画像形成ステーションで
は、感光ドラム上に画像書込み開始角がδ_1Cになるタイ
ミングT_SCにて第３の画像形成ステーション用のドラム
モータ（ステッピングモータ22C）の駆動を開始すると
ともに、第４の画像形成ステーションでは、感光ドラム
上に画像書込み開始角がδ_1BになるタイミングT_SBにて
第４の画像形成ステーション用のドラムモータ（ステッ
ピングモータ22BK）の駆動を開始する、ステッピングモ
ータ22Y,22M,22C,22BKの位相差駆動処理を実行して
（５）、処理を終了する。

なお、上記タイミングT_SM,T_SC,T_SBのタイミングは、
第１の画像形成ステーションのホームポジション信号が
入力されてから所定のクロック信号をカウント処理する
ことにより決定している。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、各像担持体
が１回転する間に、複数のテストパターン形成手段によ
り前記各像担持体の回転方向と直交する方向に沿って、
各像担持体の回転方向に複数それぞれ形成されたテスト
パターン画像を転写材搬送ベルトに転写し、該転写され
た前記複数のテストパターン画像の検出手段による検出
結果に基づいて、制御手段が前記各像担持体の回転開始
タイミングを制御するので、各像担持体の回転速度変動
に基づく位相差ずれを防止することができ、各像担持体
から転写材搬送ベルトに担持された転写材に複数色の像
を順次精度良く重ねて転写することが可能になり高品位
の画像を提供することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す画像形成装置の要部
構成を示すブロック図、第２図は、第１図に示したレー
ザ走査光学系の配置構成を示す外観斜視図、第３図は、
第２図に示したレーザ走査光学系の要部構成を示す斜視
図、第４図は、第１図に示したステッピングモータの駆
動機構を示す構成図、第５図はこの発明に係る画像形成
装置におけるテストパターン画像の一例を示す要部平面
図、第６図は、第１図に示した検出器によりパターン検
知タイミングと理想検知タイミングとの相対差分時間を
示す特性図、第７図は、第１図に示した感光ドラムの各
相対差分時間の変動特性図、第８図はこの発明に係る画
像形成装置における各画像形成ステーションのレジスト
レーション補正処理手順の一例を示すフローチャート、
第９図はこの発明に係る複写装置における位相ずれ補正
処理手順の一例を示すフローチャート、第10図はこの種
の画像形成装置の構成を説明する断面構成図、第11図
は、第10図に示した画像形成装置における色ずれ要因を
示す模式図である。図中、1Y,1M,1C,1BKは感光ドラム、6a転写ベルト、22Y,
22M,22C,22BKはステッピングモータ、100はCPU、101はR
AM、102はROMである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数色の像をそれぞれ担持する複数の像担
持体と、前記各像担持体をそれぞれ独立して回転駆動す
る複数の駆動手段と、転写材を担持搬送する転写材搬送
ベルトと、を有し、前記各像担持体上の複数色の像を前
記転写材搬送ベルトに担持された転写材に順次重ねて転
写可能な画像形成装置において、前記各像担持体が１回転する間に、前記各像担持体の回
転方向と直交する方向に沿ったテストパターン画像を前
記各像担持体の回転方向に複数それぞれ形成する複数の
テストパターン形成手段と、前記複数のテストパターン形成手段により前記各像担持
体上に形成され、前記各像担持体から前記転写材搬送ベ
ルトに転写された前記複数のテストパターン画像を検出
する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記各駆動手
段による前記各像担持体の回転開始タイミングを制御す
る制御手段と、を有す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、前記複数のテストパター
ン形成手段により前記各像担持体上に前記複数のテスト
パターン画像を形成する時間間隔と前記検出手段により
前記転写材搬送ベルト上の前記複数のテストパターン画
像が検出される時間間隔との差分時間に基づいて、前記
各駆動手段による前記各像担持体の回転開始タイミング
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。
【請求項３】前記差分時間に基づいて前記各像担持体の
回転速度変動の位相角を求めることを特徴とする請求項
（２）記載の画像形成装置。
【請求項４】回転する前記各像担持体の基準位置を検出
する基準位置検出手段を有し、前記制御手段は、前記検
出手段による検出結果及び前記基準位置検出手段による
検出結果に基づいて、前記各駆動手段による前記各像担
持体の回転開始タイミングを制御することを特徴とする
請求項（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成装
置。