JPH01270073A - 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】 −の１ 本発明は、電子写真装置、レーザビームプリンター、印
刷装置等の画像形成装置に係り、特に作像プロセスを２
つ以Ｅ並置した多重画像形成装置に関する。

・　　　゛　そのＵ　　ベ 従来、複数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
装置が種々提案されている。そして、斯るカラー画像形
成装置では１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子役として、ベ
ルトが用いられることが多い。

ところが、この様な装置においては、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変換
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の画像相互間の転
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。

そこでその改善法として搬送ベルトや画像形成部内の移
動体の移動速度を制御して、負荷変動等による速度変動
をおさえ、常に設定速度を維持すると共に、各画像形成
部間相互の位置合わせを精度良く行なうための部材を特
別に設けるといった方法をとっている。しかしこれらに
よっても転写ズレは完全に解消されるわけではなく、特
に、環境の変化によって生じる各画像形成部、各部材の
膨張、収縮や、振動、衝撃による変位、変形などの影響
を取り除くことはできない。

本出願人は、上述の問題点を解決するために、上記改善
法に加え、これまで以下に述べる様な方法を取り入れた
。すなわち、各画像形成部より、搬送ベル）ｈに画像位
置検出用マーク画像を転写し、そのマークを１反射光を
利用してマーク読取装置により読み取り、その信号を処
理して各画像の転写ズレ量を求める。そしてそのズレ量
に対応した量を各画像形成部にフィードバックし、画像
形成位置を変化させて、転写ズレを補正する方法である
。

これにより、前述の多くの問題点を含めた転写ズレを総
合して一度に補正することが可能となるが、しかし、そ
の一方で、数ルないしは数十法オーダーのズレを検出す
るための高精度の読取系が要求される。つまり読み取る
対象物からの反射光が安定していないと、上記した制御
が困難となる。ところが、実際には、搬送ベルト上に転
写されたマークからの反射光以外にも搬送ベルトあるい
は搬送ベルトの内側にある部品からの反射光がマーク読
取装置の受光部に到達し、その結果、読取信号のＳ／Ｎ
比を落し、正確なマークの位置を検出できなくなること
がある。このことは、制御系の信頼性を著しく低下させ
、転写ズレを引き起し、カラー画像上においては色ズレ
、色のにじみ、あるいは色相変化という問題点となって
いた。

が　　　　　　　− 本発明の他の目的は、ベルトのような移動部材に転写さ
れた画像形成位置の補正用マークの位ｌを正確に検出し
、画像形成位置の補正を、容易に、かつ精度良く行なう
ことができる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、転写ズレのない高品位の多重転写
画像を得ることができる画像形成装置を提供することで
ある。

ため 上記開目的は、本発明に関わる画像形成装置によって達
成される。要約すれば本発明は、画像形成部と該画像形
成部の近傍を移動、通過する移動部材と、該移動部材上
に古き込まれた画像位置検出用マークと、該画像位置検
出用マークを検出するためのマーク読取装置とを有する
画像形成装置において、少なくともマーク読取領域の近
傍に。

前記マーク読取装置の読取波長を吸収する光吸収部材が
配設されていることを特徴とする画像形成装置である。

支１１ 以下本発明を、その実施例について図面を参照しつつ詳
細に説明する。

本発明による一例としてのカラー電子写真複写４１Ｍは
、第１図に示すように、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、−側方に図示しないシート給送部及び他側方に図
示しない定着部を備えている。

」二足各画像形成部Ｐａ　、Ｐｂ　、Ｐｃ及びＰｄには
、それぞれ専用の露光手段１５ａ、１５ｂ、１５Ｃ及び
１５ｄが設けられると共に感光ドラム１６ａ、１６ｂ、
１６ｃ及び１６ｄが設けられ、この感光ドラム１６ａ、
１６ｂ、ｌｅｅ及び１６ｄ周辺には、それぞれ図示しな
い専用の一次？ｆＦ電器、現像器、クリーニング装置及
び転写帯電１が配置されている。そして、各画像形成部
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄを貫通する態様で、感光ドラ
ム１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び１６ｄの下方において、
転写材であるシート１８を搬送するための搬送装置１３
を構成する無端状の搬送ベルト１７が、モータ１９によ
り駆動される駆動ローラ２０（矢印Ａ方向に回転する）
、従動ローラ２１及びテンションローラ２２に張架され
ており、また該テンションローラ２２は、スプリング（
図示せず）により付勢されて搬送ベル）１７に張力を与
えるように構成されている。

更に、該搬送ベルト１７は給送ローラ対にて給送された
シー）１８を載置し、第１から第４までの画像形成部Ｐ
ａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄのそれぞれの転写部帯電器を通
して該シートを搬送するように構成されている。

モーター１９及び感光ドラム駆動用モーター（図示せず
）内部には、パルスエンコーダーが内蔵されており、そ
の出力によりＰＬＬ　（位相ロックループ）制御をかけ
て、これらのモータの回転を安定させている。

そして、このような構成を有する画像形成装置で画像を
形成するに先立ち、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの画像域内
両端部に、例えば、カギ形（「）の画像位置合わせ用マ
ークを、カールソンプロセス等の所定のプロセスを介し
て形成し、順次搬送ベルト１７上に転写する。なお、画
像域内両端部に形成され、搬送ベルトエフ、ｌ：に転写
されるこれらの画像位置合わせ用マーク２３Ｒ，２３Ｌ
は、図からも明らかのように、矢印で示す搬送ベルト１
７の移動方向に対し、各画像形成部の右側に形成され、
搬送ベルト１７上に転写されたものが２３Ｒであり、各
画像形成部の左側に形成され、搬送ペル）１７上に転写
されたものが２’３Ｌである。搬送ベルト１７上に転写
された、これらの、例えば、それぞれ４つの画像位置合
わせ用マーク２３Ｌ、２３Ｒは、これらを読みとれるよ
うにそれぞれ対応して配設された画像位置合わせ用マー
ク読取装２１２４Ｒ１２４Ｌにより読み取られ、各画像
位置合わせ用マーク間のズレ量が計算される。ここで１
画像位置合わせ用マークをカギ形としたのは、−度に２
方向のズレを検出するためである。なお、−度に２方向
のズレを検出することができるものであれば、もちろん
他の形状でも構わない、そして読み取られた搬送ベルト
上の画像位置合わせ用マークはベルト用クリーナブレー
ド２５の作動により搬送ベル）１７上から除去され、次
の画像位１合わせ用マークの搬送ベルト１７上への占込
み、読み取りが可能となる。

ここで１画像位を合わせ用マーク読取装２２２４Ｒ，２
４Ｌを第２図で詳細に説明するが、画像位置合わせ用マ
ーク読取装２１２４Ｒ，２４Ｌは、鏡像関係にあり、そ
の構成は同じであるので、一方の画像位置合わせ用マー
ク読取装２１２４Ｈについて述べる。

第２図に示されているように、画像位置合わせ用マーク
読取装２ｔ２４Ｒは、受光部となるレンズ３１、特定波
長域透過フィルター３２及びＣＣＤラインセンサー３３
を備え、上記したように、感光ドラムから搬送ベルト上
に転写された４つの画像位置合わせ用マークが、それぞ
れ、搬送ベルトと共に搬送され１画像位置合わせ用マー
ク読取領域に達すると、図示しない画像位置合わせマー
ク検出手段の作動により搬送装２４１３のやや上方に配
設された発光部となる照明ランプ３ｏが発光して、搬送
ベルト上の画像位置合わせ用マークを照射する。そして
画像位置合わせ用マークからの散乱光を照明ランプ３０
に隣接して配設されたレンズ３１で集光させ、この散乱
光をレンズ３１の後段に配置された特定波長域透過フィ
ルター３２を通過させて、特定波長城透過フィルター３
２の後段に配設されたＣＣＤラインセンサー３３上に焦
点を結ばさせる。ＣＣＤラインセンサー３３からの信号
を信号処理回路３４に入力させて各画像位置合わせ用マ
ーク間の各種ズレ量を計算させる。

そして信号処理回路３４での上記信号の計算結果に基づ
いて、露光手段１５ａ〜１５ｄに対して。

好適な手段を介し、そのズレ量に応じた補正を行なう１
例えば１本装置においては、露光手段の光源として半導
体レーザーを用いているが、上述した好適な手段として
、レーザー駆動回路３５を制御して、その発光タイミン
グを変化させたり、また、アクチュエーター駆動回路３
６を介して、アクチュエーターを制御し、露光手段から
の光路を機械的に微小変化させるなどといった方法を用
いることができる。

ここで、さらにＣＣＤラインセンサー３３からの信号の
処理方法について、以下に述べる０画像位置合わせ用マ
ーク読取装置２４Ｒ１２４Ｌにより搬送ベルト１７上の
画像位置合わせ用マークを読み込んだ際のＣＣＤライン
センサー３３からの出力は、第３図（ａ）に示す分布曲
線りのような形状の信号になる。この信号を、所定のス
ライスレベルＳで切った時に得られる信号中Ｂの中心を
画像位置合わせ用マークの中心点であるように設定し、
これを認識させる。このことを４つの位置合わせマーク
について行ない、その後、各画像位置合わせ用マークの
中心点の位置の差を計算する。

しかし、このような画像位置合わせ用マーク読取装置ｆ
！１２４Ｒ，２４Ｌにおいて１画像位置合わせ用マーク
を読み込んだ際のＣＣＤラインセンサー３３からの出力
、すなわち前述した画像位置合わせ用マークの読取信号
は、搬送ベルトに転写された画像位置合わせ用マークか
らの反射光以外にも搬送ベルトあるいは搬送ベルトの内
側にある部品等からの反射光の１＃響により、実際には
、第３図（ｂ）に示す分布曲線Ｌ゛のように乱れた信号
波形になってしまい、したがって、スライスレベルＳに
よって切った時に得られる信号幅Ｂは、実際には、信号
幅Ｂ゛になり、その結果、本来１画像位置合わせ用マー
クの中心点である信号幅Ｂの中心点Ｃが信号幅Ｂ゛の中
心点Ｃ′になってしまい、画像位置合わせ用マークの中
心点が狂うことになる。また、画像位置合わせ用マーク
読取装置により読取られる読取信号において、全体的に
反ＱＪ　光が多くなって、スライスレベルＳよりも全体
が高くなってしまうと、コントラストがなくなってしま
い１画像位置合わせ用マーク自体が読めなくなってしま
うこととなるが、これらを防ぐために画像位置合わせ用
マークが転写される搬送ベルト自体を、前記画像位置合
わせ用マーク読取装首の使用波長を吸収する材質、ある
いは色にしておけば、画像位置合わせ用マークのまわり
の反射を押さえることができるので、第３図（ａ）に示
される信号波形りに近い信号を検出することができ、そ
の結果、画像位置合わせ用マークの位置を精度良く検出
することができ、検出精度を上げることができる６例え
ば、画像位置合わせ用マーク読取装置の使用波長が可視
光域（４００〜７００ｎｍ位）の場合には、搬送ベルト
自体の色を、いわゆる黒にしておけばよい。

このようにした制御方式を用いて、各画像形成部内の画
像形成位置の補正を行なった後に、第１の画像形成部Ｐ
ａの一次帯電器及び露光装置等の公知の電子写真手段に
より感光ドラム１６ａ上に原稿画像のイエロー成分色の
潜像が形成された後、現像器でイエロートナーによる可
視画像のトナー像が形成される。そして、シート給送部
からシート１８が給送ローラ対にて搬送ベルト１７ヒに
給送拳載置され、そこで、該シー）１Ｂは上・下の吸着
帯電器によって搬送ベルト１７上に静電吸着され、更に
このシー）１８は搬送ベル）１７により第１の画像形成
部Ｐａに搬送され、転写帯電器にてイエＯ−）ナー像が
転写されて、シート１８にイエロー画像が形成される。

一方、上記イエロー画像がシー）１８に形成されている
間に、第２の画像形成部ｐｂの感光ドラム１６ｂ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でイエロー画像の転写が終了したシ
ート１８が第２の画像形成部Ｐｂに搬送されると、該シ
ート１８の所定の位置でイエロー画像に対して転写ズレ
なくマゼンタトナー像が転写される。

以下、シアン、ブラックについて同様に画像形成が行な
われ、シート１８上に４色のトナー像が転写ズレなく１
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、シート１８のトナー像は定着部で定
着される。

以上のようにして、色ズレや色相などの変化のない高品
位なフルカラー画像（多重転写画像を含む）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。また１本実施例で述べた読取装置もレンズ
及びＣＯＤセンサーに限るものではなく、密着型でも良
く、またセンサーとしてフォトトランジスター７レイな
ども利用可能である。さらに、本実施例では、マークの
ズレ祉を画像形成部内のレーザー発光タイミングや光路
にフィードバックしているが、その他に、感光体ドラム
や搬送ベルトの駆動を制御して補正することもＩ）ｒ能
である。

次に他の実施例について述べる。

上記した実施例においては１画像位置合わせ用マークが
転写される搬送ベルト自体を、画像位置合わせ用マーク
読取装置の使用波長を吸収する光吸収部材にする場合を
示したが、搬送ベルト自体は、材料上の制約も多く、必
ずしも所望の波長を吸収するものが得られるとは限らな
い０例えば。

画像位置合わせ用マークを照射するために、可視光を使
用する場合には、搬送ベルトの色を黒くするために、カ
ーボンを添加することが考えられるが、その場合には、
搬送ベルトの体積抵抗率が変化してしまい、転写、ある
いはシート吸着に対して悪影響を及ぼすので好ましくな
い。

そこで、他の実施例として、第４図（ａ）に示すように
１画像位置合わせ用マークが転写された搬送ベルトのマ
ーク読取領域において、この搬送ベルトを介して画像位
置合わせ用マークの読取側とは反対側に、光吸収部材で
つくられた平板状の読取対向部材４０Ｒ，４ＯＬを設け
、この読取対向部材４ＯＲ，４０Ｌにより、画像位社合
わせ用マークのまわりの反射光を押えることができ１画
像位置合わせ用マーク読取装置により画像位置合わせ用
マークを読取る際１反射光のない良好な状態で読取るこ
とができる。

この場合、搬送ベルトは、光透過性の良好なものが好ま
しい、また、読取対向部材４０Ｒ１４０Ｌは、搬送ベル
ト１７と間隙をもっていても、接触していても良く、読
取面を安定させるという点からは接触させて搬送ベルト
の平面性を出す方が好ましく、その際には、読取対向部
材４０Ｒ，４ＯＬは、画像位置合わせ用マークが転写さ
れた搬送ベルトの変動を規制する規制部材としても機能
することになる。さらに、上記した読取対向部材４ＯＲ
，４ＯＬは、搬送ベルト上の画像位置合わせ用マークを
読取る時だけ搬送ベルトに接触させるように、退避動作
可能にしても良い。

あるいは、第４図（ｂ）に示すように、搬送ベルトの動
きに伴なって回転可能に支持された円筒状の読取対向部
材４１Ｒ，４１Ｌを用いて、上述した平板状の読取対向
部材の場合と同様な構成をとって配置しても上述と同様
な効果が得られ、この場合には、搬送ベルトと読取対向
部材との間の摺動がなくなるので、搬送ベルトの耐久性
も向上させることができる。

さらに、駆動ローラ２０を読取波長の光を吸収する光吸
収部材で製作すれば、前記円筒状の読取対向部材４１Ｒ
，４１Ｌの機能をそのまま兼ねることができ、この駆動
ローラ２０上での読取も可能になる。

なお、これまで述べてきた実施例では、転写領域近傍を
通過する移動部材をシート搬送ベルトとして説明してき
たが、その他、シートそのものであっても良く、また、
そのシート上にマークを書き込んだものでも良く、さら
に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、シートに一度に再転写する構成における中間転
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、また、使用波長も可視光域についての説明
をしてきたが、赤外域（７５０〜９５Ｏｎｍ位）あるい
はその他の波長の光を使ってもよいのはもちろんである
。

１１立差］ 以−ヒ説明したように１本発明によれば１画像形成部近
傍を通過する移動部材上に書き込まれる画像位置合わせ
用マークを読み取るための、少なくとも読取領域の近傍
を１画像位置合わせ用マーク読取装置の読取波長を吸収
する光吸収部材にすることで１画像位置合わせ用マーク
の中心点を高精度で検出することが可能となり、それに
より１画像形成位置の補正を高精度で行なうことができ
、したがって、多重転写ズレのない、高品位な多重画像
を１１１ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による画像形成装置の一実施例の斜視
図である。 第２図は、第１図に示すマーク読取装置の詳細図である
。 第３図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、第２図に示すマー
ク読取装置からの出力を示すグラフ図である。 第４図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明による画像
形成装置におけるマーク読取装置部の他の実施例の一部
を示す斜視図である。 Ｐａ−Ｐｄ：画像形成装置 １５　ａ　−１５ｄ　：　露光手段 １６ａ　〜１６ｄ：感光ドラム １７：搬送ベルト １８：シート ２０：ベルト駆動ローラー ２１．２２：ローラー ２３Ｒ，２３Ｌ：画像位置合わせ用マーク２４Ｒ１２４
Ｌ：マーク読取装置 ３０：発光部 ３１：レンズ ３２：特定波長域透過フィルター ３４：信号処理回路 ４０Ｒ１４０Ｌ、４１Ｒ，４１Ｌ： 読取対向部材 第１図 第２図 第３図（ｂ） 第４図（ｂ　）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）画像形成部と、該画像形成部の近傍を移動、通過す
   る移動部材と、該移動部材上に書き込まれた画像位置検
   出用マークと、該画像位置検出用マークを検出するため
   のマーク読取装置とを有する画像形成装置において、少
   なくともマーク読取領域の近傍に、前記マーク読取装置
   の読取波長を吸収する光吸収部材が配設されていること
   を特徴とする画像形成装置。