JP3446626B2 - 多重画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術など
を利用して画像情報を転写材上に重ね合わせて合成像を
形成する多重画像形成装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、電子写真技術を採用した画像
形成装置においては、像担持体としての電子写真感光体
を帯電器により帯電し、この感光体に画像情報に応じた
光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によっ
て現像して顕像化したトナー像をシート材等に転写して
画像を形成することが行われている。 【０００３】一方、画像のカラー化に伴って、このよう
な一連の画像形成プロセスが展開される像担持体を複数
備えておき、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ま
しくはブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成
し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ね
合わせて転写することによりフルカラー画像を形成する
タンデム方式の画像形成装置も提案されている。 【０００４】このようなタンデム方式の多重画像形成装
置は、各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、
高速化に有利である。そして、異なる画像形成部で形成
された各画像の位置合わせ（レジストレーション）を如
何に良好に行うかが技術的な問題となっている。 【０００５】なぜならば、シート材に転写された４色の
画像形成位置のずれは、最終的には色ずれとして、ある
いは色調の変化として現れるからである。 【０００６】ここで、転写画像の位置ずれの種類を図４
に示す。図示するように、転写画像の位置ずれの種類と
しては、転写材９に対して走査線書き込み方向（図中の
矢印Ａ方向）への位置ずれ（トップマージン）（図４
（ａ））、走査方向（走査線書き込み方向である図中の
矢印Ａ方向と直交する矢印Ｂ方向）への位置ずれ（レフ
トマージン）（図４（ｂ））、斜め方向の位置ずれ（図
４（ｃ））、倍率誤差のずれ（図４（ｄ））があり、実
際にはこれら４種類のずれが重畳したものが現れる。 【０００７】そして、画像ずれの主原因は、図４（ａ）
に示すトップマージンの場合は各画像形成ステーション
の画像書き出しタイミングのずれであり、図４（ｂ）に
示すレフトマージンの場合は各画像形成ステーションの
各画像の書き込みタイミング、すなわち１本の走査線に
おける走査開始タイミングのずれである。また、図４
（ｃ）に示す斜め方向の傾きずれの場合は走査光学系の
取り付け角度ずれ、または感光体ドラムの回転軸の角度
ずれであり、図４（ｄ）に示す倍率誤差によるずれの場
合は各画像形成ステーションの走査光学系から感光体ド
ラムまでの光路長の誤差による走査線長さのずれによる
ものである。 【０００８】上記のような４種類のずれをなくすために
は、トップマージンとレフトマージンについては各色の
走査タイミングを調整してずれ量を補正する。そして倍
率誤差ずれ、傾きずれに対しては、図５に示す従来の多
重画像形成装置の補正装置において、各画像形成ステー
ションの光路の途中に設置された３枚の折り返しミラー
１０１，１０２，１０５のうち、ミラー面が相互に直角
に保持されて略ハの字型に配置された一対の折り返しミ
ラー１０１，１０２を、アクチュエータ１０３，１０４
で装置本体に対して矢印Ｍ方向および矢印Ｎ方向にそれ
ぞれ独立に調整することでずれ量を補正する。なお、こ
のような調整を行うためのアクチュエータ１０３，１０
４としては、段階的に直線移動する駆動源であるステッ
プモータが備えられたリニアステップアクチュエータ等
が用いられる。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の多重画像形成装置では、特に傾きずれ補正手段
のための構成が複雑になり部品も多いために、振動が発
生しやすくなる。そのため、感光体上に照射される走査
線の位置がぶれて走査むらとなり、その走査むらが出力
された画像の濃淡となって現れて著しく画質を劣化させ
ていた。 【００１０】そして、このような問題は、デジタルカラ
ーの多重画像形成装置において色ずれのない高画質な画
像を形成する上で非常に大きなものになっている。 【００１１】そこで、本発明は、走査線の傾きずれによ
る走査むらに起因する画質劣化を防止することのできる
多重画像形成装置を提供することを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明による多重画像形成装置は、現像される各色
トナー像に対応して設けられた複数の感光体と、それぞ
れの感光体について設けられ、感光体の表面を一様に帯
電させる複数の帯電手段と、特定色の画像データに対応
した走査線を照射して感光体に形成される潜像ラインが
感光体の回転軸に対して所定の傾きを持つように配置さ
れ、感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、それぞ
れの感光体について設けられ、感光体上に形成された静
電潜像を顕像化する複数の現像手段と、それぞれの感光
体について設けられ、感光体上に形成された各色の単色
画像を中間転写体上に順次重ね転写する複数の転写手段
とを有し、少なくともイエローのトナー像を除いたトナ
ー像の中間転写体における傾きが同じになるようにそれ
ぞれの感光体の周速を制御するようにしたものである。 【００１３】これにより、露光手段による光走査画像を
重ね合わせた場合の各画素のずれがなくなるので、走査
線の傾きずれによる走査むらに起因する画像劣化のない
高品位な画像が得られる。 【００１４】 【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、現像される各色トナー像に対応して設けられた複数
の感光体と、それぞれの感光体について設けられ、感光
体の表面を一様に帯電させる複数の帯電手段と、特定色
の画像データに対応した走査線を照射して感光体に形成
される潜像ラインが感光体の回転軸に対して所定の傾き
を持つように配置され、感光体上に静電潜像を形成する
露光手段と、それぞれの感光体について設けられ、感光
体上に形成された静電潜像を顕像化する複数の現像手段
と、それぞれの感光体について設けられ、感光体上に形
成された各色の単色画像を中間転写体上に順次重ね転写
する複数の転写手段とを有し、少なくともイエローのト
ナー像を除いたトナー像の中間転写体における傾きが同
じになるようにそれぞれの感光体の周速を制御する多重
画像形成装置であり、露光手段による光走査画像を重ね
合わせた場合の各画素のずれがなくなるので、走査線の
傾きずれによる走査むらに起因する画像劣化のない高品
位な画像を得ることが可能になるという作用を有する。 【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。 【００１６】図１は本発明の一実施の形態である多重画
像形成装置の構成を示す説明図、図２は図１の多重画像
形成装置における露光手段と感光体ドラムとの関係を示
す説明図、図３は図１の多重画像形成装置における感光
体ドラムと中間転写ベルトとの関係を示す説明図であ
る。 【００１７】図１に示すように、本実施の形態の多重画
像形成装置には４つの画像形成ステーションＰａ，Ｐ
ｂ，Ｐｃ，Ｐｄが配置されている。そして、各画像形成
ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは像担持体として
の感光体ドラム（感光体）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有
している。 【００１８】感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周
囲には、各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面
を一様に所定の電位に帯電させる帯電手段２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ、帯電された感光体ドラム１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ上に特定色の画像データに対応したレーザビー
ムの走査線３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙを照射して静電潜像
を形成する露光手段３、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ上に形成された静電潜像を顕像化する現像手段
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ上に顕像化されたトナー像を無端状の中間転写
ベルト（中間転写体）７に転写する転写手段５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄ、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
から中間転写ベルト７にトナー像を転写した後に感光体
ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに残っている残留トナー
を除去するクリーニング手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが
それぞれ配置されている。 【００１９】ここで、露光手段３は、感光体ドラム１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対して所定の傾きをもって配置
されている。また、中間転写ベルト７は、図示する場合
においては、矢印Ａ方向へ回動する。なお、画像形成ス
テーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄでは、それぞれブラ
ック画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が
形成される。そして、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄに形成された各色の単色画像が中間転写ベルト７上
に順次重ね転写されてフルカラー画像が形成される。 【００２０】装置の下部には、印字用紙などのシート材
９が収納された給紙カセット１０が設けられている。そ
して、シート材９は、給紙ローラ８により給紙カセット
１０から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。 【００２１】用紙搬送路上には、中間転写ベルト７の外
周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト７
上に形成されたカラー画像をシート材９に転写するシー
ト材転写ローラ１１、シート材９上に転写されたカラー
画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによってシー
ト材９に定着する定着器１２が配置されている。 【００２２】このような構成の多重画像形成装置におい
て、まず画像形成ステーションＰａの帯電手段２ａおよ
び露光手段３により感光体ドラム１ａ上に画像情報のブ
ラック成分色の潜像が形成される。この潜像は現像手段
４ａでブラックトナーを有する現像手段４ａによりブラ
ックトナー像として可視像化され、転写手段５ａにより
中間転写ベルト７上にブラックトナー像として転写され
る。 【００２３】一方、ブラックトナー像が中間転写ベルト
７に転写されている間に、画像形成ステーションＰｂで
はシアン成分色の潜像が形成され、続いて現像手段４ｂ
でシアントナーによるシアントナー像が顕像化される。
そして、先の画像ステーションＰａでブラックトナー像
の転写が終了した中間転写ベルト７にシアントナー像が
画像ステーションＰｂの転写手段５ｂにて転写され、ブ
ラックトナー像と重ね合わされる。 【００２４】以下、マゼンタトナー像、イエロートナー
像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写
ベルト７に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、
給紙ローラ８により給紙カセット１０から給紙されたシ
ート材９上にシート材転写ローラ１１によって４色のト
ナー像が一括転写される。そして、転写されたトナー像
は定着器１２でシート材９に加熱定着され、このシート
材９上にフルカラー画像が形成される。 【００２５】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ド
ラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはクリーニング手段６ａ，
６ｂ，６ｃ，６ｄで残留トナーが除去され、引き続き行
われる次の像形成に備えられる。 【００２６】このように、複数の画像形成ステーション
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを有する装置においては、露光
手段３から照射されたレーザビームの走査線３Ｋ，３
Ｃ，３Ｍ，３Ｙによって図中の矢印Ｃ方向に回転する感
光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に像情報が露光さ
れ、続いてそれぞれ現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに
よって可視像化され、図中の矢印Ａ方向へ周回動する共
通の中間転写ベルト７の同一面に順次重ね転写される。 【００２７】そして、各画像形成ステーションＰａ，Ｐ
ｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおける転写画像位置が理想位置からず
れると、例えば多色画像の場合には異なる色の画像間隔
のずれ、あるいは重なりとなる。また、カラー画像の場
合には、色味の違い、さらに程度がひどくなると色ずれ
となって現れ、画像の品質を著しく劣化させる。 【００２８】そこで、本実施の形態では、図４において
説明した色ずれ原因となる４種類の転写画像の位置ずれ
をなくすために、次のような補正が行われる。 【００２９】すなわち、トップマージンとレフトマージ
ンに対しては、走査線３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの走査タ
イミングを電気的に調整してずれ量を補正する。 【００３０】また、倍率誤差ずれに対しては、走査線３
Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙのビデオクロックレートを電気的
に変調してずれ量を補正する。 【００３１】そして、斜め方向の位置ずれ、つまり傾き
ずれ（スキュー）に対しては、以下に説明するようにし
てずれ量を補正する。なお、以下においては走査線３Ｋ
を例にとって説明しているが、走査線３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ
についても同様にして行われる。 【００３２】すなわち、画像ステーションＰａの感光体
ドラム１ａは、図２に示すように、駆動モータ１３によ
り矢印Ｃ方向に回転駆動されている。そして、中間転写
ベルト７の搬送速度（移送速度）と同一の周速（移送速
度）を持った感光体ドラム１ａの表面上では、走査線３
Ｋにより、走査開始点Ｄより矢印Ｈ方向へ走査終点Ｅま
で、感光体ドラム１ａの回転方向と直交する方向に対し
て、つまり感光体ドラム１ａの回転軸に対して所定の傾
きを有する画像情報であるブラック成分色の潜像ライン
ｅが形成される。 【００３３】ここで、駆動モータ１３の回転速度をアッ
プして感光体ドラム１ａの周速を中間転写ベルト７の搬
送速度（つまり、感光体ドラム１ａの基準速度）より速
くすると、走査開始点Ｄより矢印Ｈ方向へ走査終点Ｆの
位置まで移動して、感光体ドラム１ａの回転軸に対して
前述した潜像ラインｅよりも小さな傾斜角を有する潜像
ラインｆが形成される。 【００３４】次に、このような潜像ラインｆは現像手段
４ａによって可視像化され、転写手段５ａによって中間
転写ベルト７へ転写される。 【００３５】ここで、感光体ドラム１ａの周速は中間転
写ベルト７の搬送速度より速くなっていると、図２に示
す潜像ラインｆを可視像化したラインは、図３に示すよ
うに、中間転写ベルト７上では、感光ドラム１ａの周速
と中間転写ベルト７の搬送速度が同じ場合の転写ライン
ｆ’よりも感光体ドラム１ａの回転軸に対して傾斜角の
小さな転写ラインｇとなる。また、感光体ドラム１ａの
周速を中間転写ベルト７の搬送速度より遅くしていけ
ば、逆に、潜像ライン及び転写ラインにおける感光体ド
ラム１ａの回転軸に対する傾斜角は拡大していく。 【００３６】ところで、本実施の形態では、図２に示す
ように、露光手段３は、この露光手段３から照射される
走査線３Ｋにより感光体ドラム１ａに形成される潜像ラ
インｅが感光体ドラム１ａの回転軸に対して所定の傾き
を持つように配置されているが、これは感光体ドラム１
ａの周速の変化に対する中間転写ベルト７上での転写ラ
インｇの傾きの変動率を大きくするためである。 【００３７】ここで、傾きの変動率が大きくなるのは次
のような理由による。すなわち、潜像ラインｆを感光体
ドラム１ａの回転軸と平行に形成した場合には、感光体
ドラム１ａの周速が変化しても転写ラインｇは感光体ド
ラム１ａの回転軸とほぼ平行なままになる。これに対し
て、潜像ラインｆを感光体ドラム１ａの回転軸に対して
傾きを持たせて形成した場合には、感光体ドラム１ａの
周速が変化すると転写ラインｇの傾きが変化する。した
がって、潜像ラインｆの感光体ドラム１ａの回転軸に対
する傾きが大きくなればなるほど、感光体ドラム１ａの
周速の変化に対する中間転写ベルト７上での転写ライン
ｇの傾きが大きくなることになるからである。 【００３８】そして、潜像ラインｅを感光体ドラム１ａ
の回転軸に対して傾きを持たせて形成したことにより、
感光体ドラム１ａの周速の変化に対する中間転写ベルト
７上での転写ラインｇの傾きの変動率が大きくなる。し
たがって、感光体ドラム１ａの周速を制御することで、
転写ラインｇの傾きずれの調整を低コストのもとで容易
に行うことが可能になる。 【００３９】なお、本実施の形態のように、潜像ライン
ｅを感光体ドラム１ａ表面上に走査開始点Ｄより矢印Ｈ
方向へ走査終点Ｆまで順に形成し、このときの走査終点
Ｆが走査開始点Ｄに対し感光体ドラム１ａの回転方向よ
りも下流側になると、感光体ドラム１ａの基準速度に対
する感光体ドラム１ａの周速は、それが遅い方が速い方
に比べて感光体ドラム１ａの周速の変化に対する中間転
写ベルト７上の走査線３Ｋの傾きの変動率が大きくな
る。 【００４０】これは、図２に示したように、感光体ドラ
ム１ａの基準速度に対して感光体ドラム１ａの周速が速
いと感光体ドラム１ａの回転軸に対する潜像ラインｅの
傾きが小さくなり、感光体ドラム１ａの基準速度に対し
て感光体ドラム１ａの周速が遅いと感光体ドラム１ａの
回転軸に対する潜像ラインｅの傾きが大きくなることか
ら分かる。 【００４１】以下、シアン像およびマゼンタ像について
も同様にして転写ラインの傾きを変えて画像形成を行
い、中間転写ベルト７に４色のトナー像を形成する。但
し、イエロー像については、人の目からはそのずれ量が
わかりにくいので、感光体ドラム１ｄの周速を制御して
転写ラインの傾きを変更することなく画像形成を行う。
なお、形成される画像によってはイエロー像以外の他の
一色の色像についてもずれ量がわかりにくいことがあ
る。このような場合には、当該色像についても転写ライ
ンの傾きを変更することなく画像形成を行うことができ
る。 【００４２】このように、本実施の形態の多重画像形成
装置によれば、前述のように露光手段３を配置してイエ
ロー像以外の各色像の転写ラインの傾きが同じになるよ
うに感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃの周速をそれぞれ制
御して傾きずれを補正しているので、露光手段３による
光走査画像を重ね合わせた場合の各画素のずれがなくな
り、走査線３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの傾きずれによる走
査むらに起因する画像劣化のない高品位な画像を得るこ
とが可能になる。 【００４３】そして、イエロー像以外の各色像の転写ラ
インの傾きが同じになるよう傾きずれを補正しているの
で、全色のトナー像についての傾きずれ補正をする必要
がなくなり、速やかに傾きずれ補正を行うことが可能に
なる。 【００４４】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、露光手
段による光走査画像を重ね合わせた場合の各画素のずれ
がなくなるので、走査線の傾きずれによる走査むらに起
因する画像劣化のない高品位な画像を得ることが可能に
なるという有効な効果が得られる。 【００４５】また、本発明によれば、全色のトナー像に
ついての傾きずれ補正をする必要がないので、速やかに
傾きずれ補正を行うことが可能になるという有効な効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施の形態である多重画像形成装置
の構成を示す説明図 【図２】図１の多重画像形成装置における露光手段と感
光体ドラムとの関係を示す説明図 【図３】図１の多重画像形成装置における感光体ドラム
と中間転写ベルトとの関係を示す説明図 【図４】転写画像の位置ずれの種類を示す説明図 【図５】従来の多重画像形成装置の補正装置を示す斜視
図 【符号の説明】 １ａ 感光体ドラム（感光体） １ｂ 感光体ドラム（感光体） １ｃ 感光体ドラム（感光体） １ｄ 感光体ドラム（感光体） ２ａ 帯電手段 ２ｂ 帯電手段 ２ｃ 帯電手段 ２ｄ 帯電手段 ３ 露光手段 ３Ｋ 走査線 ３Ｃ 走査線 ３Ｍ 走査線 ３Ｙ 走査線 ４ａ 現像手段 ４ｂ 現像手段 ４ｃ 現像手段 ４ｄ 現像手段 ５ａ 転写手段 ５ｂ 転写手段 ５ｃ 転写手段 ５ｄ 転写手段 ７ 中間転写ベルト（中間転写体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 雅也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−304211（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−272937（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−73980（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−297574（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−247000（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142678（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−31338（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 117 B41J 2/44

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】現像される各色トナー像に対応して設けら
   れた複数の感光体と、 それぞれの前記感光体について設けられ、前記感光体の
   表面を一様に帯電させる複数の帯電手段と、 特定色の画像データに対応した走査線を照射して前記感
   光体に形成される潜像ラインが前記感光体の回転軸に対
   して所定の傾きを持つように配置され、前記感光体上に
   静電潜像を形成する露光手段と、 それぞれの前記感光体について設けられ、前記感光体上
   に形成された前記静電潜像を顕像化する複数の現像手段
   と、 それぞれの前記感光体について設けられ、前記感光体上
   に形成された各色の単色画像を中間転写体上に順次重ね
   転写する複数の転写手段とを有し、 少なくともイエローの前記トナー像を除いた前記トナー
   像の前記中間転写体における傾きが同じになるようにそ
   れぞれの前記感光体の周速を制御することを特徴とする
   多重画像形成装置。