JP3219025B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JP3219025B2
JP3219025B2 JP17925397A JP17925397A JP3219025B2 JP 3219025 B2 JP3219025 B2 JP 3219025B2 JP 17925397 A JP17925397 A JP 17925397A JP 17925397 A JP17925397 A JP 17925397A JP 3219025 B2 JP3219025 B2 JP 3219025B2
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浩三 田川
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勉 宇高
良 安藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した複写機、プリンタ等のカラー画像形成装置に関
し、特にカラー画像を形成する際の色ずれの発生を防止
する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のカラー画像形成装置には種々のタ
イプのものがあるが、その中で走査光学系に半導体レー
ザ等を用いた電子写真方式のカラー画像形成装置があ
る。この種のカラー画像形成装置では、原稿を読み取り
走査して得られるカラー画像信号に応じて変調されたレ
ーザビームを感光体ドラム或いは感光体ベルト等の像担
持体に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を対応
する色のトナーで現像した後に用紙に転写する構成とな
っている。
【0003】また、電子写真方式を利用したカラー複写
機には、各色毎に独立した画像形成部によってカラー画
像を形成するタイプと、単一の画像形成部によってカラ
ー画像を形成するタイプのものがある。一般に、前者の
タイプは、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各
色に対応して4つの画像形成部を有することから4タン
デムエンジンと称され、後者のタイプは上記4色分の画
像を単一の画像形成部だけで形成することからシングル
エンジンと称されている。
【0004】図9は4タンデムエンジンのカラー複写機
の概略構成図である。図示したカラー複写機10は、主
として、原稿を光学的に読み取り走査する画像入力部1
1と、この画像入力部11で読み取り走査され且つ画像
処理部(不図示)によって処理された画像信号に基づい
て用紙に画像を出力する画像出力部12とから構成され
ている。
【0005】画像入力部11は、透明な原稿台13の上
にセットされた原稿(不図示)に光を照射するランプ1
4と、原稿からの光を反射する反射ミラー15,16
と、その反射光を集束するレンズ17と、このレンズ1
7で集束された光が入射するCCD(Charge Coupled De
vice) 等の撮像素子18とを有し、撮像素子18に入射
した光をR(赤),G(緑),B(青)信号に同時に色
分解することで原稿画像を読み取る。
【0006】画像出力部12は、ブラック(K),イエ
ロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)の各色に対
応した4つの画像形成部19〜22と、無端状の中間転
写ベルト23と、画像定着のための定着器24とを有し
ている。各々の画像形成部19〜22は、レーザ書き込
み部(ROS)19a〜22a、感光体ドラム19b〜
22b及びその周辺機器(帯電器、現像器、転写器、ク
リーナー等)によって構成されている。中間転写ベルト
23は、駆動ロール25と二つの従動ロール26,26
及び一対の転写ロール27によってループ状に張設さ
れ、駆動ロール25の回転回転に従って一方向に回転す
るようになっている。
【0007】この4タンデムエンジンのカラー複写機1
0では、各色に対応したレーザ書き込み部19a〜22
aによって感光体ドラム19b〜22bの表面に書き込
まれた静電潜像がトナー像として現像され、そのトナー
像が中間転写ベルト23上に転写される。その際、中間
転写ベルト23上には、各画像形成部19〜22によっ
て順次異なる色(K→Y→M→C)のトナー像が重ねて
転写され、これによって一つのカラー画像が形成され
る。さらに、中間転写ベルト23上に形成されたカラー
画像は、用紙トレイ28から一対の転写ロール27へと
送り出された用紙に一括して転写され、その後、用紙は
定着器24で画像定着されて装置外部に排出される。ま
た、用紙への画像転写後に中間転写ベルト23に残った
残留トナーは、駆動ロール25近傍に配設されたクリー
ナ29によって取り除かれる。
【0008】ここで、上述した4タンデムエンジンのカ
ラー複写機10の場合は、各々の画像形成部19〜22
におけるメカ部品の寸法や取付位置の誤差等に起因し
て、中間転写ベルト23上における各色のトナー像の位
置関係に相対的なずれが生じ、これによってカラーレジ
ストレーションのずれ(以下、「カラーレジずれ」と略
称する)が発生する。そこで、この種のカラー複写機で
は、例えば特開平1−142674号公報、特開平1−
142680号公報、特開平1−183676号公報等
に開示されているように、各々の画像形成部19〜22
によって中間転写ベルト23上に所定の形状のレジマー
クを形成するとともに、そのレジマークをレジセンサS
(図9参照)で読み取り、その読み取り結果に基づいて
演算されたレジずれ量に応じて各レーザ書き込み部19
a〜22aでの書き込みタイミングを補正することによ
り、カラーレジずれを低減するといった技術が提案され
ている。
【0009】図10はシングルエンジンのカラー複写機
の概略構成図である。図示したカラー複写機30では、
原稿画像を光学的に読み取り走査する画像入力部31が
上記4タンデムエンジンの場合と同様で、画像出力部3
2の構成が大きく異なっている。即ち、画像出力部32
は、レーザビームによる画像の書き込みを行うレーザ書
き込み部33と、その書込み対象となる感光体ドラム3
4と、ロータリー式の現像器35と、感光体ドラム34
の周辺機器(帯電器、転写器、クリーナ等)とから成る
単一の画像形成部36を有している。感光体ドラム34
には中間転写ベルト37が常時圧接している。レーザ書
込み部33は、上記画像データに基づいて変調されたレ
ーザビームを偏向するポリゴンミラー(回転多面鏡)3
3aと、このポリゴンミラー33aを回転駆動するポリ
ゴンモータ33bと、レーザビームの光路上に配置され
たSOSセンサ33cとを有し、ポリゴンミラー33a
で偏向させたレーザビームを反射ミラー33dで反射さ
せて感光体ドラム34に照射する構成となっている。S
OSセンサ33cは、レーザビームの透過に基づいて主
走査方向の各周期の走査開始を検出して走査開始(SOS)
信号を出力するものである。中間転写ベルト37は、駆
動ロール38と支持ロール39及び一対の転写ロール4
0によってループ状に張設され、駆動ロール38の回転
駆動に従って一方向に回転するようになっている。
【0010】このシングルエンジンのカラー複写機30
では、レーザ書き込み部33からのレーザビームの照射
によって感光体ドラム34の外周面に第1色目〜第4色
目までの静電潜像が順に書き込まれる。その際、感光体
ドラム34に任意の色の静電潜像が書き込まれると、ロ
ータリー式の現像器35によって直ちに現像が行われ
る。現像器35は、イエロー,マゼンタ,シアン及びブ
ラックの各現像スリーブを有しており、上記レーザ書き
込み部33によって書き込まれた静電潜像に対応する色
のトナーを感光体ドラム34に供給する。このようにし
て現像されたトナー像は、感光体ドラム34の外周面に
常時接触している中間転写ベルト37に一次転写され
る。この一次転写をベルト回転毎に繰り返すことで、中
間転写ベルト37上に第1色目〜第4色目までのトナー
像が順次重ね転写され、これによって一つのカラー画像
が形成される。さらに、中間転写ベルト37上に形成さ
れたカラー画像は、用紙トレイ41から一対の転写ロー
ル40へと送り出された用紙に2次転写され、その後、
用紙は定着器42で画像定着されて装置外部に排出され
る。また、用紙への画像転写後に中間転写ベルト37に
残った残留トナーは、駆動ロール38の近傍に配置され
たクリーナ43によって取り除かれる。
【0011】ここで、上述したシングルエンジンのカラ
ー複写機30の場合は、レーザ書き込み部33の走査間
隔と中間転写ベルト37の周長との関係を、製造公差や
経時変化によるベルトの伸びなどにより、整数倍の関係
にすることが難しいため、レーザ書き込み部33の走査
周期と中間転写ベルト37の回転周期とが非同期とな
り、その同期ずれに起因してカラーレジずれが発生す
る。そこで、この種のカラー複写機では、例えば特開平
4−340562号及び特開平5−035059号に開
示されているように、レーザ書き込み部33の走査間隔
と中間転写ベルト37の周長とが整数倍の関係となるよ
うに中間転写ベルト37の回転速度あるいはレーザ書き
込み部33におけるポリゴンミラー(回転多面鏡)の回
転速度を所定時間だけ変更することにより、中間転写ベ
ルト37への画像の転写位置を補正してカラーレジずれ
を低減するといった技術が提案されている。
【0012】ところで、4タンデムエンジンのカラー複
写機10では、4つの画像形成部19〜22を搭載した
ことで装置サイズが大きくなるものの、中間転写ベルト
23が1回転(1周)する間に所望のカラー画像を形成
でき、しかもベルト長手方向に複数のカラー画像を並べ
て形成できることから、複写速度(生産性)に優れると
いう利点を有している。一方、シングルエンジンのカラ
ー複写機30では、中間転写ベルト37を4回転させな
いとカラー画像が得られないため複写速度が遅くなるも
のの、単一の画像形成部36で所望のカラー画像を形成
できることから、装置サイズを小型にできるという利点
を有している。このように双方のカラー複写機にはそれ
ぞれ一長一短がある。これに対し、その中間的な特長を
持つものとして、二つの画像形成部を備えた2タンデム
エンジンのカラー複写機がある。
【0013】図11は2タンデムエンジンのカラー複写
機の概略構成図である。図示したカラー複写機50は、
主として、原稿を光学的に読み取り走査する画像入力部
51と、この画像入力部51で読み取り走査され且つ画
像処理部(不図示)によって処理された画像信号に基づ
いて用紙に画像を出力する画像出力部52とから構成さ
れている。なお、画像入力部51については、上記4タ
ンデムエンジ及びシングルエンジンの場合と同様の構成
となっているため、ここでは説明を省略する。
【0014】画像出力部52は、第1,第2の画像形成
部53,54と、無端状の中間転写ベルト55と、画像
定着のための定着器56とを有している。第1,第2の
画像形成部53,54は、レーザ書き込み部(ROS)
53a,54aと、感光体ドラム53b,54b及びそ
の周辺機器(帯電器、現像器、転写器、クリーナー等)
によって構成されている。中間転写ベルト55は、駆動
ロール57と二つの従動ロール58,58及び一対の転
写ロール59によってループ状に張設され、駆動ロール
57の回転駆動に従って一方向に回転するようになって
いる。なお、レーザ書込み部53a,54aの内部構成
については、上記シングルエンジンのカラー画像形成装
置30(図10参照)の場合と原理的には同様であるた
め、ここでは説明を省略する。
【0015】この2タンデムエンジンのカラー複写機5
0では、先ず、ベルト1回転目において、第1の画像形
成部53により第1色目のトナー像が、第2の画像形成
部54により第2色目のトナー像がそれぞれ中間転写ベ
ルト55上に転写され、これに続くベルト2回転目にお
いては、第1の画像形成部53により第3色目のトナー
像が、第2の画像形成部54により第4色目のトナー像
がそれぞれ中間転写ベルト55上に転写される。これに
より、中間転写ベルト55上には、第1,第2の画像形
成部53,54によって順次異なる色のトナー像が重ね
て転写され、これによって一つのカラー画像が形成され
る。さらに、中間転写ベルト55上に形成されたカラー
画像は、用紙トレイ60から一対の転写ロール59へと
送り出された用紙に一括して転写され、その後、用紙は
定着器56で画像定着されて装置外部に排出される。ま
た、用紙への画像転写後に中間転写ベルト55に残った
残留トナーは、駆動ロール57近傍に配設されたクリー
ナ61によって取り除かれる。
【0016】ここで、上述した2タンデムエンジンのカ
ラー複写機50では、第1,第2の画像形成部53,5
4におけるレーザ書き込み部53a,54aのメカ部品
の寸法や取付位置の誤差等に起因したカラーレジずれ
と、各レーザ書き込み部53a,54aの走査周期と中
間転写ベルト55の回転周期の非同期性に起因したカラ
ーレジずれが同時に起こる。つまり、2タンデムエンジ
ンの場合には、4タンデムエンジン特有のカラーレジず
れとシングルエンジン特有のカラーレジずれとが互いに
合成されたかたちで起こる。この対策としては、上述し
た4タンデムエンジンでのレジずれ補正技術やシングル
エンジンでのレジずれ補正技術を適用することが考えら
れる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、4タン
デムエンジンでのレジずれ補正技術を適用した場合は、
ベルト1回転目に転写される第1色目と第2色目のレジ
ずれ、及びベルト2回転目に転写される第3色目と第4
色目のレジずれは低減できるものの、第1色目と第3色
目のレジずれ及び第2色目と第4色目のレジずれは解消
されずに残ってしまう。
【0018】そこで、4タンデムエンジンでのレジずれ
補正技術に加えて、シングルエンジンでのレジずれ補正
技術を適用する場合を考える。この場合は、各レーザ書
き込み部53a,54aの走査周期と中間転写ベルト5
5の回転周期の同期ずれ量に応じてベルト速度又は各レ
ーザ書き込み部53a,54aにおけるポリゴンミラー
の回転速度を変更することになる。
【0019】ところが、ベルト速度を変更する場合は、
いずれか一方の画像形成部を補正対象としてベルト速度
を変更すると、他方の画像形成部での画像を乱してしま
うという不具合が生じる。これを回避する手段として
は、中間転写ベルト55の周長方向における画像形成距
離(最大距離)に対し、それよりも十分に広いピッチで
第1,第2の画像形成部53,54の配置することが考
えられるが、そうすると装置サイズが格段に大きくなる
ことから、2タンデムエンジンにおける装置小型化のメ
リットがなくなってしまう。
【0020】一方、各レーザ書き込み部53a,54a
におけるポリゴンミラーの回転速度を変更する場合は、
これをそのまま実施すると、4タンデムエンジンでのレ
ジずれ補正技術に基づく第1,第2の画像形成部53,
54での位相関係を崩してしまう。そのため、第1色目
と第2色目及び第3色目と第4色目のレジずれを低減で
きたとしても、上記位相関係の崩れによって第1色目と
第3色目及び第2色目と第4色目のレジずれが発生する
ことになる。つまり、4タンデムエンジンでのレジずれ
補正技術に基づく第1,第2の画像形成部53,54で
の位相関係を保ちしつつ、ベルト回転毎にポリゴンミラ
ーの回転速度を変更することは精度的にきわめて困難で
ある。
【0021】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、装置サイズの大
型化を招くことなく、2タンデムエンジンでのカラーレ
ジずれを低減できるカラー画像形成装置を提供すること
にある。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、各色の画像信号に対応し
たレーザビームを回転多面鏡の回転により走査すること
で像担持体に静電潜像を書き込む光学走査手段を有し、
この光学走査手段によって像担持体に書き込まれた静電
潜像をトナー像に現像する第1,第2の画像形成部と、
これら第1,第2の画像形成部で現像されたトナー像が
転写される転写体とを備え、その転写体を回転駆動しつ
第1の画像形成部により第1色目及び第3色目のトナ
ー像、第2の画像形成部により第2色目及び第4色目の
トナー像を転写体に順次重ね転写することによりカラー
画像を形成するカラー画像形成装置において、第1,第
2の画像形成部における各々の回転多面鏡の走査周期と
転写体の回転周期との位相差を検出する位相差検出手段
と、この位相差検出手段によって検出された位相差に基
づいて各々の回転多面鏡の面位相を補正する補正手段
と、この補正手段によって各々の回転多面鏡の面位相を
補正した状態で、第1,第2の画像形成部により転写体
に形成されたレジマークを読み取るマーク読取手段と、
このマーク読取手段の読み取り結果に基づいて第1,第
2の画像形成部のレジずれ量を求め、この求めたレジず
れ量に応じて第2の画像形成部の画像書込みタイミング
を制御する制御手段とを備えた構成を採用している。
【0023】上記構成からなるカラー画像形成装置にお
いては、第1,第2の画像形成部における各々の回転多
面鏡の走査周期と転写体の回転周期の位相差を位相差検
出手段で検出し、その検出結果に基づいて各々の回転多
面鏡の面位相を補正手段で補正することにより、各々の
回転多面鏡の走査周期と転写体の回転周期の同期ずれに
起因したカラーレジずれ(シングルエンジン固有のレジ
ずれ)を低減することが可能となる。さらに、補正手段
によって各々の回転多面鏡の面位相を補正した状態で、
第1,第2の画像形成部により転写体に形成されたレジ
マークをマーク読取手段で読み取るとともに、その読み
取り結果に基づいて第1,第2の画像形成部のレジずれ
量を制御手段で求め、そのレジずれ量に応じて第2の画
像形成部の画像書込みタイミングを制御することによ
り、上記同期ずれに起因したカラーレジずれに加えて、
第1,第2の画像形成部におけるメカ部品の寸法や取付
位置の誤差等に起因したカラーレジずれ(4タンデムエ
ンジン固有のカラーレジずれ)を同時に低減することが
可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は本発明に係
るカラー画像形成装置の一実施形態を示す制御ブロック
図である。先ず、2タンデムエンジンの基本的なメカ構
成として、符号71は第1の画像形成部、72は第2の
画像形成部、73は第1のレーザ書込み部(ROS#
1)、74は第1の感光体ドラム(像担持体)、75は
第2のレーザ書込み部(ROS#2)、76は第2の感
光体ドラム(像担持体)、77は中間転写ベルト(転写
体)、78はベルト回転用の駆動ロールである。
【0025】このうち、第1,第2のレーザ書込み部7
3,74は、本発明における光学走査手段に相当するも
ので、その内部には図示はしないが各色の画像信号に対
応したレーザビームを走査するためのポリゴンミラー
と、このポリゴンミラーを回転させるためのポリゴンモ
ータ、さらにはポリゴンミラーによるレーザビームの走
査開始タイミングを検出するためのSOSセンサ等が組
み込まれている。また、中間転写ベルト77の回転経路
途中にはホームセンサ79が対向状態に配設されてい
る。このホームセンサ79は、中間転写ベルト77が回
転した際に、そのベルト上に形成された基準マークを検
知してベルト基準信号Belt Home を出力するもので、こ
のベルト基準信号Belt Home がベルト1回転毎に出力さ
れるようになっている。
【0026】一方、制御系の構成として、メインコント
ローラ80は、2タンデムエンジンのカラー画像形成装
置の各部を制御する各種制御信号を発生するものであ
る。第1,第2の画像書込み制御部81,82は、画像
入力部83で入力されたR,G,B信号を基に画像処理
部84で生成されたY,M,C,K信号に従って第1,
第2のレーザ書込み部(ROS#1,ROS#2)7
3,75での画像書込みタイミングを制御するものであ
る。
【0027】コントロール部85は、第1,第2の画像
書込み制御部81,82を介して第1,第2のレーザ書
込み部73,74の画像書込み動作を制御するもので、
その内部に複数のカウンタA〜Dを有している。コント
ロール部85には、ベルトホームセンサ79から出力さ
れるベルト基準信号Belt Home と、第1,第2のレーザ
書込み部73,75に内蔵された各S0Sセンサから出
力される走査開始(SOS) 信号に同期した走査信号LS#
1,LS#2が入力される。これに対してコントロール
部85は、それらの入力信号から各々のポリゴンミラー
の走査周期と中間転写ベルト77の回転周期の位相差を
検出し、その検出結果に基づいてポリゴンミラーの回転
速度を増減するための補正信号を第1,第2のポリゴン
モータ制御部86,87に出力する。
【0028】また、第2の画像形成部72のベルト回転
方向下流側にはレジセンサ88が配設されている。この
レジセンサ88は、第1,第2の画像形成部71,72
によって中間転写ベルト77上に形成されたレジマーク
を読み取るもので、その読み取りデータはコントロール
部85に入力される。これに対応してコントロール部8
5では、レジセンサ88からの読み取りデータに基づい
て第1,第2の画像形成部71,72のレジずれ量を求
め、この求めたレジずれ量に応じて第2の画像形成部7
2の画像書込みタイミングを制御する構成となってい
る。
【0029】続いて、コントロール部85によって実行
されるレジずれ補正処理について説明する。なお、コン
トロール部85によるレジずれ補正処理は、図2のフロ
ーチャートに基づく第1の処理ステップと、図3のフロ
ーチャートに基づく第2の処理ステップとの組み合わせ
によって実行されるもので、以下にそれぞれの処理手順
を図4のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【0030】先ず、駆動ロール78の回転駆動に従って
中間転写ベルト77が回転した状態で、ベルトホームセ
ンサ79からベルト基準信号Belt Home が出力される
と、その出力タイミングに同期したかたちで、第1のレ
ーザ書込み部(ROS#1)73での画像書き込みのト
リガである基準信号TR0#1が立ち上がる。このと
き、第1の画像書込み制御部81においては、第1のレ
ーザ書き込み部73の走査開始(SOS) 信号に同期した走
査信号LS#1が、上記基準信号TR0#1の立ち上が
りタイミングから任意の時間Ta後に立ち上がる。この
時間Taは、第1のレーザ書き込み部73におけるポリ
ゴンミラーの走査周期と中間転写ベルト77の回転周期
の位相差に相当するもので、中間転写ベルト77が1回
転するごとに変化する。
【0031】そこで「第1の処理ステップ」では、先
ず、上記時間Ta(TR0#1−LS#1)をカウンタ
基準クロック(Counter REF Clock) でカウントする(ス
テップS11)。このとき、基準信号TR0#1の立ち
上がりタイミングと同時に仮想走査信号Virtual LS#
1を立ち上げる。この仮想走査信号Virtual LS#1
は、第1のレーザ書込み部73で基準としている走査周
期と同一の周期でアクティブとなるもので、そのアクテ
ィブ回数をカウンタAでカウント開始する。
【0032】次に、第1のポリゴンモータ制御部86を
介して第1のレーザ書込み部73におけるポリゴンミラ
ーの回転速度を増減し、これによってポリゴンミラーの
面位相を補正する(ステップS12)。この面位相補正
では、その前にカウンタ基準クロック(Counter REF Clo
ck) でカウントした時間(位相差)Taを基に、仮想走
査信号Virtual LS#1の立ち上がりタイミングから、
例えば走査信号LS#1の1/2周期のタイミングで真
(True)の走査信号LS#1が立ち上がるように、ポリゴ
ンミラーの回転速度を増減して面位相を補正する。
【0033】その際、ポリゴンミラーの回転速度を増減
するには、第1のポリゴンモータ制御部86を介してポ
リゴンモータの駆動条件を一時的に変更することになる
が、これによって例えばオーバーシュートやアンダーシ
ュート等が生じる場合などでは走査信号LS#1のアク
ティブ回数がランダムに変化し、ポリゴンミラーの面位
相補正に伴う走査信号LS#1数の増減を把握できない
場合がある。そこで本実施形態では、ポリゴンミラーの
面位相を補正した後にポリゴンモータの回転速度が安定
するまでの所要時間を見込んで、その補正期間をカウン
タAのカウント値がmになるまでの時間と規定した。
【0034】これにより、カウンタAのカウント値がm
になった時点では、上述したポリゴンミラーの面位相補
正によって仮想走査信号Virtual LS#1と真の走査信
号LS#1の位相関係が一定(1/2周期のずれ)とな
るようにポリゴンミラーの面位相が補正されるため、こ
の時点で新たな基準信号TR0#1′を立ち上げる(ス
テップS13)。その後、走査信号LS#1のアクティ
ブ回数をカウンタB及びカウンタCでカウント開始し
(ステップS14)、一方のカウンタBのカウント値が
所定の値nになった時点で書込み開始信号PS#1を立
ち上げる(ステップS15)。これにより、第1の画像
書込み制御部11では、上記書込み開始信号PS#1の
立ち上がりタイミングと同時に、第1のレーザ書込み部
73から第2の感光体ドラム74への静電潜像の書込み
を開始することになる。このように、ポリゴンミラーの
面位相補正に伴う走査信号LS#1数の増減を把握でき
ない場合でも、その補正期間をカウンタAのカウント値
で時間管理することにより、最初の基準信号TR0#1
の立ち上がりタイミングから一定時間後に書込み開始信
号PS#1を立ち上げて画像の書込み動作を開始するこ
とができる。
【0035】その後、カウンタCのカウント値が所定の
値xになった時点で、第2のレーザ書込み部(ROS#
2)75での画像書込みのトリガである基準信号TR0
#2が立ち上がる。このとき、第2の画像書込み制御部
82においては、第2のレーザ書き込み部75の走査開
始(SOS) 信号に同期した走査信号LS#2が、基準信号
TR0#2の立ち上がりタイミングから任意の時間T
b、即ち第2のレーザ書き込み部75におけるポリゴン
ミラーの走査周期と中間転写ベルト77の回転周期の位
相差に対応した時間Tb後に立ち上がる。そこで、先程
のステップS11と同様に上記時間Tbをカウンタ基準
クロック(Counter REF Clock) でカウントするととも
に、基準信号TR0#2の出力タイミングと同時に仮想
走査信号Virtual LS#2を立ち上げ、そのアクティブ
回数をカウンタAでカウント開始する。
【0036】以降は、上記ステップS12,S13と同
様にカウンタAのカウント値がmになるまでの間に、上
記時間Tbに基づいて第2のポリゴンモータ制御部87
に所定のモータ制御信号を送出することにより、第2の
レーザ書込み部75でのポリゴンミラーの面位相を補正
し、これによって仮想走査信号Virtual LS#2と真の
走査信号LS#2の位相関係が一定(1/2周期のず
れ)になるように制御する。そして、カウンタAのカウ
ント値がmになった時点で新たな基準信号TR0#2′
を立ち上げる。次いで、上記ステップS14,S15と
同様に走査信号LS#2のアクティブ回数をカウンタB
でカウント開始し、カウンタBでのカウント値がnにな
った時点で書込み開始信号PS#1を立ち上げる。これ
により、第2の画像書込み制御部82では、上記書込み
開始信号PS#1の立ち上がりタイミングと同時に、第
2のレーザ書込み部75から第2の感光体ドラム76へ
の静電潜像の書込みを開始することになる。
【0037】このように第1,第2のレーザ書込み部7
3,75における各々のポリゴンミラーの回転周期と中
間転写ベルト77の回転周期との位相差を基にポリゴン
ミラーの面位相を補正することにより、第1,第2の画
像形成部71,72でベルト回転毎の画像書込み位置が
一致するようになる。その結果、第1の画像形成部71
によって中間転写ベルト77に転写される第1色目と第
3色目のトナー像の位置ずれ、及び第2の画像形成部7
2によって中間転写ベルト77に転写される第2色目と
第4色目のトナー像の位置ずれを低減することができ
る。
【0038】これを踏まえて「第2の処理ステップ」で
は、先ず、ベルトホームセンサ79からのベルト基準信
号Belt Home を検知すると(ステップS21)、先に説
明した「第1の処理ステップ」に従ってポリゴンミラー
の面位相を補正しつつ、第1の画像形成部71によって
中間転写ベルト77にレジマークを形成する(ステップ
S22、S23)。次に、カウンタC/Dのカウント値
を初期値(デフォルト)に設定した状態で、上記同様に
「第1の処理ステップ」に従ってポリゴンミラーの面位
相を補正しつつ、第2の画像形成部72によって中間転
写ベルト77にレジマークを形成する(ステップS24
〜S26)。
【0039】続いて、中間転写ベルト77に形成された
レジマークをレジセンサ88で読み取る(ステップS2
7)。これにより、レジセンサ88からレジマークの読
み取りデータが取り込まれるため、その読み取りデータ
に基づいて第1,第2の画像形成部71,72のレジず
れ量を求め、さらに求めたレジずれ量から、これを解消
するための補正量を算出する(ステップS28)。具体
的には、第1の画像形成部71による画像書込み位置に
対して、第2の画像形成部72の画像書込み位置が一致
するように、先に初期設定したカウンタC/Dのカウン
ト値を、上記補正量に基づいて設定変更する(ステップ
S29)。
【0040】ここで、上述の如く求めた第1,第2の画
像形成部71,72のレジずれ量が走査信号LS#1,
LS#2の1周期分(画像1ライン分)を超える場合に
は、基準信号TR0#2の立ち上がりタイミングを規定
するカウンタCのカウント値xを増減することで補正す
る。また、走査信号LS#1,LS#2の1周期分(画
像1ライン分)以下のレジずれ量については、例えばカ
ウンタDのカウント値の選択肢として、走査信号LS#
1の1/16周期ずつディレイされた値を16個(y=
0〜15)用意しておき、1ライン以下のレジずれ分に
応じてカウンタDのカウント値を適宜選択することで補
正する。
【0041】これにより、それぞれの基準信号TR0#
1,TR0#2の立ち上がりタイミングから書込み開始
信号PS#1,PS#2の立ち上がりタイミングまでの
時間を常に一定としたうえで、第1,第2のレーザ書込
み部73,74のメカ精度等に起因した第1,第2の画
像形成部71,72のレジずれを補正することができ
る。その結果、第1色目から第4色目までの画像を中間
転写ベルト77上に精度良く重ね合わせて転写すること
ができるため、2タイデムエンジンにおけるカラーレジ
ずれを低減することが可能となる。
【0042】因みに、第1,第2の画像形成部71,7
2における各々のポリゴンミラーの走査周期と中間転写
ベルト77の回転周期との位相差(Ta,Tb)につい
てはベルト回転毎に変化することから、「第1の処理ス
テップ」に関してはベルト回転毎に行う必要があるが、
第1,第2の画像形成部71,72でのメカ部品の寸法
誤差や取付誤差等に起因したレジずれについては、外的
環境(温度等)が大きく変化したり、メンテナンス等に
よって部品の取付状態が大きく変化したりしない限り、
ほぼ一定のレベルで推移することから、「第2の処理ス
テップ」に関してはベルト回転毎に行う必要はない。
【0043】ところで、上記実施形態においては、ポリ
ゴンミラーの面位相補正に伴う走査信号LS#1,LS
#2数の増減分を把握できない場合について説明した
が、例えば上記位相差(Ta,Tb)に基づいて各々の
ポリゴンミラーの回転速度を徐々に変化させてポリゴン
ミラーの面位相を補正することで、これに伴う走査信号
LS#1,LS#2数の増減分を把握できる場合があ
る。
【0044】このような場合には、「第1の処理ステッ
プ」として、図5のタイミングチャートに示すように、
各々の走査信号LS#1,LS#2のアクティブ回数を
カウンタAでカウントし、そのカウント値が面位相補正
に伴う走査信号LS#1,LS#2数の増減分を考慮し
た値mになった時点で、今度はカウンタBで走査信号L
S#1,LS#2のアクティブ回数をカウントする。こ
れにより、上述のように仮想走査信号Virtual LS#
1,Virtual LS#2のカウント値に基づく時間管理を
行わなくても、第1,第2の画像形成部71,72の画
像書込み動作として、基準信号TR0#1,TR0#2
〜書込み開始信号PS#1,PS#2までのタイミング
をそれぞれ一定に制御することが可能となる。但し、こ
の場合は、ポリゴンミラーの面位相補正に伴う走査信号
LS#1,LS#2数の増減分を、カウンタBのカウン
ト値に増減する必要がある。この点は「第2の処理ステ
ップ」に際して、「第1の処理ステップ」を実行する場
合にも同様である。
【0045】因みに、図5のタイミングチャートでは、
各々の走査信号LS#1,LS#2のアクティブ回数
を、カウンタAとカウンタBに分けてカウントするよう
になっているが、上述のようにポリゴンミラーの面位相
補正に伴う走査信号LS#1,LS#2数の増減分を把
握できる場合は、その増減分を考慮してカウンタA又は
カウンタBのいずれか一方でのみ、走査信号LS#1,
LS#2のアクティブ回数をカウントするようにしても
かまわない。
【0046】また、上記実施形態においては、レジセン
サ88からの読み取りデータに基づく第1,第2の画像
形成部71,72のレジずれ補正のうち、走査信号LS
#1,LS#2の1周期分以下の微小なレジずれ量につ
いては、カウンタDのカウント値(y=0〜15)を適
宜選択し、第2の画像形成部72の画像書込みタイミン
グをディレイさせることにより行ったが、これ以外にも
以下のような制御形態を採用することができる。
【0047】先ず、図6のフローチャートに示すよう
に、ベルトホームセンサ79からのベルト基準信号Belt
Home を検知したのち(ステップS31)、先述の「第
1の処理ステップ」に従ってポリゴンミラーの面位相を
補正しつつ、第1の画像形成部71によって中間転写ベ
ルト77にレジマークを形成する(ステップS32、S
33)。
【0048】次に、カウンタCのカウント値を常に一定
値としたうえで、上記同様に「第1の処理ステップ」に
従ってポリゴンミラーの面位相を補正しつつ、第2の画
像形成部72によって中間転写ベルト77にレジマーク
を形成する(ステップS34〜S36)。続いて、中間
転写ベルト77に形成されたレジマークをレジセンサ8
8で読み取る(ステップS37)。これにより、レジセ
ンサ88からレジマークの読み取りデータが取り込まれ
るため、その読み取りデータに基づいて第1,第2の画
像形成部71,72のレジずれ量を求める。但し、ここ
では、第1,第2の画像形成部71,72のレジずれ量
を時間Txとして把握する。
【0049】これに対して、実際の画像形成時において
は、図7のフローチャートに示すように、ホームセンサ
79からのベルト基準信号Belt Home を検知したのち
(ステップS41)、先述の「第1の処理ステップ」に
従ってポリゴンミラーの面位相を補正しつつ、第1の画
像形成部71によって中間転写ベルト77に画像を形成
(転写)する(ステップS42、S43)。
【0050】次に、図8のタイミングチャートにも示す
ように、カウンタCのカウント値を常に一定値として
(ステップS44)、第2の画像形成部72におけるポ
リゴンミラーの回転位相と中間転写ベルト77の回転位
相の位相差Tbを、カウンタ基準クロック(Counter REF
Clock) でカウントする(ステップS45)。続いて、
上述のようにカウントした位相差Tbを基にポリゴンミ
ラーの面位相を補正するが、その際に、先に求めた第
1,第2の画像形成部71,72のレジずれ量に相当す
る時間Txを、TR0#1〜PS#1間のタイミングに
加味したかたちで、ポリゴンミラーの面位相補正を行い
(ステップS46)、この状態で第2の画像形成部72
により中間転写ベルト77に画像を形成(転写)する。
【0051】このような処理をベルト回転毎に行うこと
により、第1の画像形成部71に係る画像形成動作で
は、基準信号TR0#1の立ち上がりタイミングから書
込み開始信号PS#1の立ち上がりタイミングまでの時
間が常に一定となるため、第1色目と第3色目の画像書
込み位置を一致させることができ、第2の画像形成部7
2に係る画像形成動作では、基準信号TR0#2の立ち
上がりタイミングから画像書込み開始信号PS#2の立
ち上がりタイミングまでの時間が常に一定となることか
ら、第2色目と第4色目の画像書込み位置を一致させる
ことができる。また、第1,第2の画像形成部71,7
2のレジずれに関しては、そのレジずれ量に相当する時
間Tx分だけ第2の画像形成部72の画像書込み開始タ
イミングをディレイさせることで補正しているため、第
1色目と第2色目の画像書込み位置及び第3色目と第4
色目の画像書込み位置についても一致させることができ
る。その結果、中間転写ベルト77に対して第1色目か
ら第4色目までの画像書込み位置を全て一致させること
ができるため、上記同様に2タンデムエンジンにおける
カラーレジずれを防止することが可能となる。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように本発明のカラー画像
形成装置によれば、第1,第2の画像形成部における各
々の回転多面鏡の走査周期と転写体の回転周期の位相差
を位相差検出手段で検出し、その検出結果に基づいて各
々の回転多面鏡の面位相を補正手段で補正しつつ、第
1,第2の画像形成部により転写体に形成されたレジマ
ークをマーク読取手段で読み取り、その読み取り結果に
基づくレジずれ量に応じて第2の画像形成部の画像書込
みタイミングを制御手段で制御する構成を採用したこと
で、各々の回転多面鏡の走査周期と転写体の回転周期の
同期ずれに起因したカラーレジずれと、第1,第2の画
像形成部におけるメカ部品の寸法や取付位置の誤差等に
起因したカラーレジずれを同時に低減することが可能と
なる。これにより、装置サイズの大型化を招くことな
く、2タンデムエンジンでのカラーレジずれを低減し、
色ずれのない高品位なカラー画像を形成することが可能
となる。
【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一実施形
態を示す制御ブロック図である。
【図2】 本発明の一実施形態におけるレジずれ補正処
理において、第1の処理ステップを示すフローチャート
である。
【図3】 本発明の一実施形態におけるレジずれ補正処
理において、第2の処理ステップを示すフローチャート
である。
【図4】 本発明の一実施形態におけるレジずれ補正処
理に対応したタイミングチャートである。
【図5】 本発明の一実施形態におけるレジずれ補正処
理の変形例に対応したタイミングチャートである。
【図6】 本発明に係るカラー画像形成装置の他の制御
形態を説明するためのフローチャート(その1)であ
る。
【図7】 本発明に係るカラー画像形成装置の他の制御
形態を説明するためのフローチャート(その2)であ
る。
【図8】 本発明に係るカラー画像形成装置の他の制御
形態を説明するためのタイミングチャートである。
【図9】 4タンデムエンジンのカラー複写機の概略構
成図である。
【図10】 シングルエンジンのカラー複写機の概略構
成図である。
【図11】 2タンデムエンジンのカラー複写機の概略
構成図である。
【符号の説明】
71…第1の画像形成部、72…第2の画像形成部、7
3…第1のレーザ書込み部、74…第1の感光体ドラ
ム、75…第2のレーザ書込み部、76…第2の感光体
ドラム、77…中間転写ベルト、79…ベルトホームセ
ンサ、81…第1の画像書込み制御部、82…第2の画
像書込み制御部、85…コントロール部、86…第1の
ポリゴンモータ制御部、87…第2のポリゴンモータ制
御部、88…レジセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇高 勉 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (72)発明者 安藤 良 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (72)発明者 森 浩隆 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (72)発明者 浜 和弘 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (56)参考文献 特開 平1−142680(JP,A) 特開 平4−321067(JP,A) 特開 平4−221974(JP,A) 特開 平2−105174(JP,A) 特開 平9−146337(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/525 B41J 2/44 G03G 15/01

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各色の画像信号に対応したレーザビーム
    を回転多面鏡の回転により走査することで像担持体に静
    電潜像を書き込む光学走査手段を有し、この光学走査手
    段によって前記像担持体に書き込まれた静電潜像をトナ
    ー像に現像する第1,第2の画像形成部と、これら第
    1,第2の画像形成部で現像されたトナー像が転写され
    る転写体とを備え、その転写体を回転駆動しつつ前記第
    1の画像形成部により第1色目及び第3色目のトナー
    像、前記第2の画像形成部により第2色目及び第4色目
    のトナー像を前記転写体に順次重ね転写することにより
    カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、 前記第1,第2の画像形成部における各々の回転多面鏡
    の走査周期と前記転写体の回転周期との位相差を検出す
    る位相差検出手段と、 前記位相差検出手段によって検出された位相差に基づい
    て前記各々の回転多面鏡の面位相を補正する補正手段
    と、 前記補正手段によって前記各々の回転多面鏡の面位相を
    補正した状態で、前記第1,第2の画像形成部により前
    記転写体に形成されたレジマークを読み取るマーク読取
    手段と、 前記マーク読取手段の読み取り結果に基づいて前記第
    1,第2の画像形成部のレジずれ量を求め、この求めた
    レジずれ量に応じて前記第2の画像形成部の画像書込み
    タイミングを制御する制御手段とを備えたことを特徴と
    するカラー画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記位相差検出手段は、前記転写体の回
    転周期に同期した基準信号の立ち上がりタイミングと前
    記回転多面鏡の走査周期に同期した走査信号の立ち上が
    りタイミングとに基づいて前記位相差を検出することを
    特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。
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