JPH01167769A - 多重画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真装置、レーザビームプリンター、印
刷装置等のように画像情報を転写材のような像支持体上
に形成する画像形成装置に関し、特にカラー電子写真装
置あるいはカラーレーザビームプリンタ等のように１画
像形成手段を複数個、配置して多重画像を形成する多重
画像形成装置に関する。以下、本発明の多重画像形成装
置に関連して、本明細書では４連ドラム式カラーレーザ
ビームプリンタを例に取り述べる。

従来、複数個の画像形成部を備え、各画像形成部にてそ
れぞれ色の異なった画像を形成し、該画像を同一転写材
に重ねて転写する画像形成装置。

いわゆるカラー画像形成装置のような多重画像形成装置
が種々提案されているが、このような多重画像形成装置
では、画像形成部の画像を転写材に転写する際に、該転
写材を画像形成部に搬送する搬送手段として、ベルトが
用いられることが多い。

上記したような多重画像を形成する場合に、転写材に重
ねて転写される、例えばシアン、マゼンタ、イエロ、ブ
ラック等の各４色のトナー像のしシストレージ重ンが悪
い場合１色ズレ、色相の変化として現われ転写画像の品
位を著しく劣化させ、レジストレーション精度は、画像
品位にとって大きなウェイトを占める。

また、各画像部ごとに転写材に転写される各色の画像の
濃度及び階調性は、環境、耐久等による感光ドラム特性
の変化、現像剤のＴ／Ｃ比変化。

現像剤の耐久による劣化等に伴ない変化し、高品位で、
かつ安定した濃度の画像を常に出力させるためにも画像
濃度の制御が必要である。

ところが、従来の多重画像形成装置においては、上記ベ
ルトの速度変動や、ベルト、画像形成部などのメンテナ
ンスや交換後の位置再現性が完全でないこと等によって
、各画像形成部から１枚の転写材へ転写される際に各画
像部から形成される画像相互間の転写ズレが発生する。

これは特にカラー画像における色のにじみや色相の変化
等といった重大な問題点となる。

それ故、従来の多重画像形成装置では、各画像形成部か
ら１枚の転写材に転写され重ねられる各色の転写位置の
ズレを補正するために、特定の位置決めパターン（トン
ボ）を転写ベルトに転写した後に、そのパターンを、パ
ターン読み取り装置としての位置決めパターン読み取り
センサーで。

電気的信号として読み取り、その信号を処理して各色の
転写位置のズレを補正していた。

さらに、転写材上に転写される画像の濃度を制御するた
めに、上記と同様に、転写ベルトに各色毎に階調をもっ
た濃度パターンを転写した後に。

そのパターンの各濃度パッチを、パターン読み取り装置
としての濃度パターン読み取りセンサーで、光学的に読
み取り、転写材上に転写される画像の濃度を制御するこ
とも行なわれていた。

しかしながら、上記従来例では、位置決めパターンと濃
度パターンとのそれぞれに対して別個のパターン読み取
り装置で読み取るために、多重画像形成装置内の空間の
有効利用の面からも、また、コストの面からも最適なも
のとは言えなかった。

本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもの
である。

えｍ１勇 したがって１本発明の目的は、転写材に転写される位置
決めパターン及び濃度パターンを、同一のパターン読み
取り装置で読み取ることができ、したがって、パターン
読み取り装置の占める空間を最小にすると共に製造コス
トを低減させることかでさる多重画像形成装置を提供す
ることである。

ロー 上記目的は、本発明に関わる多重画像形成装置によって
達成される。要約すれば本発明は、多重画像を形成する
ために複数個の画像形成部が配置された多重画像形成装
置において、各画像形成部にてそれぞれ色の異なった各
画像を形成し、転写材に転写され重ねられる該各画像の
転写位置のズレを補正するための特定の位置決めパター
ンの読み取りと、転写材上に転写される画像の濃度を制
御するための濃度パターンの読み取りとを同一のパター
ン読み取り装置で共用させて読み取ることを特徴とする
多重画像形成装置である。

支１１ 以下本発明を、その実施例に基づいて添付図面を参照し
つつ説明する。

第１図に示すように、本発明による多重画像形成装置の
一例としてのカラー電子写真複写機の如き４連ドラム式
カラーレーザビームプリンタ１００は、例えば、第１か
ら第４までの４つの画像形成部Ｐａ　、Ｐｂ　、Ｐｃ及
びＰｄを有すると共に。

一方側に転写材給退部となる転写材を収納したカセット
１０８及び他方側に定着１！１１３を備えており、これ
らの間に転写材な搬送する転写ベルト１０９が配設され
ている。

このカセット１０８には、転写材を供給するために、転
写材供給コロ駆動モータ（図示せず）により回転駆動さ
れる転写材供給コロ１０７が配設され、そして、転写ベ
ルｈ１０９には、転写ベルト駆動モータ（図示せず）に
より回転駆動されるベルト駆動ローラ１１９が配設され
、このベルト駆動ローラ１１９の回転駆動により、転写
ベルト１０９は、第１図の矢印入方向に駆動される。

上記各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄには、それ
ぞれ感光ドラム１ｌｌａ、１ｌｌｂ、１１ｉｅ及び１ｌ
ｌｄが備えられ、これらの感光ドラムは、転写ベル）１
０９による転写材の搬送路上で、搬送方向に対して所定
間隔で配置されている。これらの感光ドラム１１１ａ、
１１１ｂ、１１１ｃ及び１ｌｌｄ周辺には、帯電器１１
２ａ。

１１２ｂ、１１２ｃ及び１１２ｄが設けられると共に、
現像器１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ及び１０６ｄが配
設されており、さらに、転写器１１０ａ、１１０ｂ、１
ｌｏｃ及び１１０ｄ、そしてクリーナ１２０ａ、１２０
ｂ、１２０ｃ及び１２０ｄが配設されている。

また、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄには、そ
れぞれ、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの異なる
色のトナーが貯蔵されているトナーホッパ（図示せず）
が配設されている。

そして、各画像形成部Ｐａ　、Ｐｂ　、Ｐｃ及びＰｄに
は、それぞれについて、レーザ発振器（図示せず）、ポ
リゴンミラー１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４
ｄが設けられると共に反射ミラー１１７ａ、１１７ｂ、
１１７ｃ、１１７ｄからなる光学系が設けられている。

このように４つの画像形成部を有する多重画像形成装置
において１画像を形成する際には、シアン、マゼンタ、
イエロー、ブラックの各色に対応する各画像形成部Ｐａ
−Ｐｄの両端部に、第４図に示すような位置決めパター
ンとしての位置決めマーク像３０を、カールソンプロセ
ス等の所定のプロセスを介し、それぞれ、シアン、マゼ
ンタ。

イエロー、ブラックの各色に対して形成しく第３図に示
されているように、それぞれの各色に対し形成された位
置決めマーク像を、それぞれ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及
び、３０ｄとする）、順次搬送ベル）１０９上に転写す
る。

転写ベル）１０９上において、各画像形成部Ｐａ−ｚＰ
ｄの両端部に形成されるこの位置決めマーク像３０は、
第３図から明らかなように、転写ベルト１０９の搬送方
向と直行する方向、すなわち主走査方向の各画像形成部
の右側端及び左側端に転写され、しかもその転写位置は
、転写ベルト１０９の搬送方向、すなわち副走査方向Ａ
に対してシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に
それぞれが混色しないようにずらしである。

転写ベルト１σ９上において各画像形成部の右側端及び
左側端に転写された位置決めマーク像３０は、第２図に
示されるように、これを読みとれるように、それぞれに
対応して配設されたパターン読み取り装置、すなわち位
置決めマーク像読み取りセンサとしてのＣＣＤイメージ
センサ２１．２２により読み取られる。

この読み取りは、位置決めマーク像が、転写ベルト１０
９と共に搬送され、ＣＣＤイメージセンサ２１．２２の
位置決めマーク像読取°領域に達すると、位置決めマー
ク像検出手段（図示せず）の作動により転写ベルト１０
９のやや上方に配設された発光部となる照明ランプ２３
を作動させ、この照明ランプ２３からの照射光を、転写
ベルト上の位置決めマーク像で反射させ、この反射光を
ＣＣＤイメージセンサ２１．２２で読み取ることにより
行なわれる。

その際、位置決めマーク像の読取は赤外域（７５０〜９
５０ｎｍ）で行なわれることが望ましくその理由は、４
色（シアン、マゼンタ、イエロ。

ブラック）の各トナーで転写ベルト１０９上に書かれた
各位置決めマーク像をできるだけ同感度で検出するため
である。また、転写ベルト１０９は透明であるため、位
置決めマーク像以外からの光の入射は殆どない。

このようにして、ＣＣＤイメージセンサ２１゜２２で読
み取られた反射光は、ＣＰＵ（中央処理？ｔｉりに入力
されて処理され、このＣＰＵ、（中央処理装ｆ１１）に
より位置決めマーク像３０の位置が求められて、レジス
トレージ菖ンのズレ量が演算される。このとき、位置決
めマーク像３０の転写位置は、既知であり、ＣＰＵ（中
央処理装置）でレジストレーションが正確に合っている
と判断された場合は、ＣＰＵ（中央処理装りの指示によ
り、この既知の位置に転写される。逆に、ＣＰＵ（中央
処理装置）でレジストレーションが悪化していると判断
された場合には、この既知の値と位置決めマーク像３０
が実際に転写された位置との誤差をＣＰＵ（中央処理装
置）で演算することによりズレ量を求める。

このズレ量に応じて、第１図のレーザ光路中にある反射
ミラー１１７をステッピングモータ（図示せず）を用い
て作動させ、倍率、副走査方向の傾き、平行移動等を調
整することにより、レジストレージ璽ンヲ合ワせる。な
お、レジストレージ冨ンのズレ量を、上記した他に感光
ドラムや転、　　写ベルトの駆動を制御して補正するこ
ともできる。

このレジストレージ、ン補正は、第１図に示すシアン、
マゼンタ、イエロー、ブラックの４つの画像形成部Ｐａ
、Ｐｂ、ＰＣ，Ｐｄｆ）うちの１つを基準の画像形成部
とし、その際、基準画像形成部の補正は、いっ゛さい行
なわず、他の３つの画像形成部をこの基準画像形成部に
合わせるようにして行なわれる。

ここで１位置決めマーク像は、好ましくは、カギ形状と
して、−度に２方向のズレを検出することができるもの
とされる。そして所望の色の画像形成に必要とされ、読
み取られた転写ベルト上の位置決めマーク像はベルト用
クリーナブレード１１８（第１図参照）の作動により転
写ベルト１０９上から除去され１次の画像形成が可能と
なる。

次に、第５図を用いて転写材上に形成される濃度パター
ンの読み取りについて述べる。

まず、この濃度パターンの読み取りは、レジストレージ
璽ン補正の際の位置決めマーク像の読み取りとは別に行
なりれる。第５図に示すように。

濃度パターン５４のプリントについては１階調を変えた
−様な濃度パッチを有する濃度パターン５４が、各色ご
とに、前述したパターン読み取り装置、すなわち位置決
めパターン読み取りセンサと共用される濃度パターン読
み取りセンサとしてのＣＯＤイメー　ジセンナの読み取
り領域も゛しくはそれよりも広い領域の範囲で、カール
ソンプロセス等の所定のプロセスを介して形成される数
階間の濃度パッチを、ある間隔をもって転写ベル）１０
９の右、−左の両端あるいは両端のどちらか一方に、Ｃ
ＣＤイメージセンサ２１．２２に対応するように、転写
ベル）１０９上の位置にプリントする。

数階間の濃度パッチを有する濃度パターン５４の転写ベ
ルト１０９への転写は、転写ベルト１０９上に１色ずつ
適当な間隔をもうて行なわれ、それぞれ、シアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラックの各色について行なわれる。

この濃度パターン５４は、各色ごとに転写ベル）１０９
の左右両端どちらか、もしくはモの両端に転写されるが
、転写ベルト１０９上に形成された濃度パターンは、Ｃ
ＣＤイメージセンサで濃度パターンの濃度パッチを読み
取った後は、第１図に示すベルトクリーナ１１８でり゛
リーニングされる。

濃度パターン５４を読み取るように配設された。転写ベ
ルト１０９のＣＣＤイメージセンサ２１．２２で読み取
られた濃度パターンの出力値は、あらかじめ測定された
ＣＣＤイメージセンサの出力と画像濃度との関係に基づ
いて画像濃度に変換され、これにより、その時の画像の
階調性を知ることができ、濃度制御が行なわれる。また
。

その際、感光ドラム上の濃度パターンにおける濃度パッ
チに対応する位置の表面電位を同時に測定することで、
画像の濃度特性にとって重要であるＶ−Ｄ特性を把握で
き、画像濃度を制御する際の基礎データとすることがで
き、このＶ−Ｄ特性から適正なコントラスト電位を求め
、レーザパワー、グリッドバイアス、現像バイアス等を
変えることで、画像の濃度制御が行なわれる。

以上、述べてきたレジストレーション補正及び画像の濃
度制御は、別々の動作であり、それぞれの動作が行なわ
れるタイミングは、レジストレーシーン補正に関しては
各色のレジストレーションのズレ量が常にあらかじめ定
められた範囲内に収まるように、また、画像の濃度制御
に関しては。

各色の画像の濃度もしくは階調性が一定に保たれるよう
に行なわれる。このように、レジストレ−ジョン補正に
より転写ズレのない状態で、なおかつ画像の濃度制御に
より各色の画像の濃度及び階調性が適正に保たれている
状態において、以下のようなプリント動作が行なわれる
。

まず、シアン色に対応する第１の画像形成部Ｐａの感光
ドラム１．１１　ａが、第１図において時計方向に回転
され、感光ドラム１１１Ｂの表面上が帯電器１１２によ
り均一に帯電される。

次に、レーザ発振器により発生され画素に応じてオン・
オフされるレーザ光が高速回転するポリゴンミラーによ
り、反射ミラー１１７ａを介して感光ドラム１．１１ａ
の表面上を主走査方向（感光ドラムの回転軸方向）に振
られて主走査を行ない、感光ドラム表面上に原稿画像の
シアン成分色の静電潜像が形成された後、現像器１０６
ａにより、シアントナーが感光ドラム表面上に付着され
、上記静電潜像に対応した可視画像のシアントナー像が
形成される。

そして、転写材を収納したカセット１０Ｂから転写材が
転写材給送コロ１０７にてプリンタ内の転写ベルト１０
９上に給送・載置され、・この転写ベルトにより、転写
ベル）１０９上に静電吸着される転写材が、シアン色に
対応する第１の画像形成部ＰａＫ搬送され、転写器１１
０ａにてシアントナー像が転写されて、転写材に上記濃
度制御されたシアン画像が形成される。

一方、上記シアン画像が転写材に形成されている間に、
マゼンタ色に対応した第２の画像形成部ｐｂの感光ドラ
ム１ｌｌｂ上では、前述したと同様に、原稿画像のマゼ
ンタ成分色の潜像が、補正された位置に形成され、続い
て現像器１０６ｂでマゼンタトナーによる可視画像のト
ナー像が形成され、先の第１の画像形成部Ｐａでシアン
画像の転写が終了した転写材が第２の画像形成部Ｐｂに
搬送されると、転写材の所定の位置でシアン画像に対し
て転写ズレなく、前述と同様に、濃度制御されたマゼン
タトナー像が転写される。

以下、イエロ、ブラックについて同様に画像形成が行な
われ、転写材上に４色のトナー像が転写ズレなく、重ね
合わせられ、この転写ズレのないトナー像の重ね合わせ
が終了すると、転写材は定着器１１３の熱ローラ１１４
と圧接ローラ１２２との間に搬送され、熱ローラ１１４
により転写材のトナー像が熱定着される。しかる後、転
写材は、転写材排出コロ１１Ｂによりトレー１１５上に
排出される。

以上のようにして１色ズレあるいは色相などの変化のな
い、しかも濃度の制御された高品位な多重転写画像（フ
ルカラー画像も含む）を得ることができる。

ここで、上記した本実施例では、画像形成部が４つ並置
されている４連ドラム式のフルカラープリンタの場合に
ついて述べたが、これに限らず、複数個の画像形成部を
有するものであればいずれの場合にも適用できる０例え
ば、２色、３色等のマルチカラープリンタにおいても、
当然、応用が可能である。

また、上記した本実施例では、各色ごとに転写ベルトの
左右どちらか一方、もしくは両方に濃度パターンをプリ
ントしているが、左右それぞれに色を変えて転写ベルト
に２色ずつ濃度パターンをプリントし、同時に、左右そ
れぞれの２色の濃度パターンを読み取ることも可能であ
る。この場合には、濃度パターンの読み取りにかかる時
間は２半減されるが１．パターン読み取り装置、すなわ
ち各感光ドラムに対しての電位センサの位置を４色のう
ち、２色は左側にして、他の２色は右側という配置にす
る必要がある。

さらに、本実施例で述べたパターン読み取り装置として
の読み取りセンナは、ＣＯＤセンサーに限るものではな
く、フォトトランジスター７レイなども利用可能である
。

上記した実施例では、転写領域近傍を通過する移動部材
を転写ベルトとして説明してきたが、各画像形成部から
各画像を一旦中間転写体に多重転写した後、転写材に一
度に再転写する構成にお１する中間転写体であっても同
様に本発明の効果が得られるのはいうまでもない。

ｍ丸１ 以上説明したように、本発明によれば、転写べシト上に
プリントされた位置決めパターンと濃度パターンとを同
一のパターン読み取り装置としてのＣＣＤイメージセン
サで読み取ることにより、多重画像形成装置内の空間を
有効に利用することがｔき、かつ、その読み取りを共用
させることでイメージセンサの数を減らせ、コストダウ
ンをはかることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いられる多重画像形成装、置の一
実施例としての４連ドラム式カラーレーザビームプリン
タの断面図である。 第２図は、第１図の多重画像形成装置に用いられる、位
置決めパターン及び濃度パターンを読み取るためのパタ
ーン読み取り装置の概略構成図である。 第３図は、第２図に示すパターン読み取り装置により、
転写ベルト上に転写された位置決めパターンとしての位
置決めマーク像を読み取るときの平面図である。 第４図は、第３図に示す転写ベルト上に転写される位置
決めパターンとしての位置決めマーク像の形状を示す説
明図である。 第５図は、第２図に示すパターン読み取り装置により、
転写ベルト上に転写された階調を有する濃度パターンと
しての各濃度パッチを読み取るときの平面図である。 Ｐａ−Ｐｄ：画像形成部 ２１．２２７パターン読み取り装置 ２３：照明ランプ ３０：位置決めマーク像 ５４：濃度パターン １０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ：ポリゴンミ
ラー １０６ａ、１０６ｂ、１０８ｃ、１０６ｄ：現像器 １０７：転写材供給コロ １０８：カセット １０９：転写ベルト ｆｌｅａ、　　１１０ｂ、　　１１０ｃ、　　１１０ｄ
：転写器 １１１ａ、１ｌｌｂ、１ｌｌｃ、１ｌｌｄ：感光ドラム
　　　゛ １１２ａ、　　１１２ｂ、　　１１２ｃ、　　１１２ｄ
：帯電器 １１３：定着器 １１４：熱ローラ １１５：）　　し　− １１６：転写材排出コロ ’１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、１１７ｄ：反射ミラ
ー １１８：ベルトクリーナ １１９：ベルト駆動ローラ １２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ：クリーナ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）多重画像を形成するために複数個の画像形成部が配
   置された多重画像形成装置において、各画像形成部にて
   それぞれ色の異なった各画像を形成し、転写材に転写さ
   れ重ねられる該各画像の転写位置のズレを補正するため
   の特定の位置決めパターンの読み取りと、転写材上に転
   写される画像の濃度を制御するための濃度パターンの読
   み取りとを同一のパターン読み取り装置で共用させて読
   み取ることを特徴とする多重画像形成装置。