JPH01274164A - カラー画像形成装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、複数の感光体を備えたカラー画像形成装置に
係り、特に各色の画像位置ずれ補正機構に関する。

〔従来技術〕

まず第９図に、−船釣なカラー画像形成装置の一例とし
てカラー複写機を示す。この複写機は、原稿読み取りの
ためのスキャナ一部１と、スキャナ一部１よりデジタル
信号として出力される画像信号を電気的に処理する画像
処理部２と、画像処理部２よりの各色の画像記録情報に
基づいて画像を転写紙上に形成するプリンタ部３とを有
する。

スキャナ一部ｌは、原稿載置台４の上の原稿を走査照明
するランプ５、例えば蛍光灯を有する。

蛍光灯５により照明されたときの原稿からの反射光は、
ミラー６．７．８により反射されて結像レンズ９に入射
される。結像レンズ９により、画像光はダイクロイック
プリズム１０に結像され、例えばレッドＲ，グリーンＧ
、ブルーＢの３種類の波長の光に分光され、各波長光ご
とに受光器１１、例えばレッド用ＣＣＤＩＩＲ，グリー
ン用ＣＣＤｌＩＣ；、ブルー用Ｃ，ＣＤ１１Ｂに入射さ
れる。

各ＣＣＤＩＩＲ，ＩＩＧ、ＩＩＢは、入射した光をデジ
タル信号に変換して出力し、その出力は画像処理部２に
おいて必要な処理を施して、各色の記録色情報、例えば
ブラック（以下Ｂｋと略称）。

イエロー（Ｙと略称）、マゼンタ（Ｍと略称）。

シアン（Ｃと略称）の各色の記録形成用の信号に変換さ
れる。

第９図にはＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの４色を形成する例を示す
が、３色だけでカラー画像を形成することも出来る。そ
の場合は第９図の例に対し記録装置を１組減らすことも
出来る。

画像処理部２よりの信号はプリンタ部３に入力され、そ
れぞれの色のレーザビーム走査装置１２８に、１２Ｃ，
１２Ｍ、１２Ｙに送られる。

プリンタ部３には、図の例では４組の記録装置１３Ｃ，
１３Ｍ、１３Ｙ、１３８ｋが並んで配置されている。各
記録装置１３はそれぞれ同じ構成部材よりなっているの
で、説明を簡単化するためＣ用の記録装置について説明
し、他の色については省略する。尚、各色用について、
同じ部分には同じ符号を付し、各色の構成の区別をつけ
るために、符号に各色を示す添字を付す。

記録装置１３Ｃはレーザビーム走査装置１２Ｃの外に感
光体１４Ｃ１例えば感光体ドラムを有する。感光体１４
Ｃには、帯電チャージャ１５Ｃ。

レーザビーム走査装置１２Ｃによる露光位置、現像装置
１６Ｃ１転写チヤージヤ１７Ｃ等が公知の複写装置と同
様に付設されている。

帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１
４Ｃは、レーザビーム走査装置１２Ｃによる露光により
、シアン光像の潜像を形成し、現像装置１６Ｃにより現
像して顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部１９
、例えば２つの給紙カセットの何れかから供給される転
写紙は、レジストローラ２０により先端を揃えられタイ
ミングを合わせて転写ベルト２１に送られる。転写ベル
ト２１により搬送される転写紙は、それぞれ、顕像を形
成された感光体１４８に、１４Ｙ、１４Ｍ。

１４Ｃに順次送られ、転写チャージャ１７の作用下で顕
像を転写される。転写された転写紙は、定着ローラ２２
により定着され、排紙ローラ２３により排紙される。

転写紙は、転写ベルト２１に静電吸着されることにより
、転写ベルトの速度で精度よく搬送される。

第９図におけるレーザービーム走査装置について詳しく
説明するため、その斜視図および正面図を第１０図、第
１１図に示す。ここでは説明を簡単にするため、Ｂｋ用
についてのみ説明する。

第１０図において、２５８にはレーザーユニットであり
、半導体レーザーおよび集光レンズを備えており、レー
ザーユニット２５８によりコリメートされたビーム２４
８ｋが出射される。そしてビーム２４８には、シリンド
リカルレンズ２８８ｋによりモータ２６Ｂｋによって駆
動されるポリゴンミラー２７Ｂｋ上に線状に集光される
。ポリゴンミラー２７８にで反射されたレーザービーム
２４Ｂｋは、ｆθレンズ２９８ｋにより感光体１４Ｂｋ
上に結像し、ポリゴンミラー２７８にの回転により、感
光体１４Ｂｋ上を走査する。またここで、ポリゴンラー
２７Ｂｋで反射されたビームは、２枚のミラー３０Ｂｋ
および３１８にで反射され、感光体１４Ｂｋ上に導かれ
る。

次に第１１図を用いてレーザービーム走査装置１２８に
の構造を説明する。

前記集光レンズ２８８に、ｆθレンズ２９８ｋ、ポリゴ
ンミラー２７８に、折り返しミラー３０８に、３１８に
は、光学ハウジング３３８にの中に収納されており、ま
た、ビーム出射部には防塵ガラス３２８ｋが備えられて
いる。そして光学ハウジング３３８ｋにはカバー３４８
ｋが取り付けられ、ハウジング内部は密閉構造になって
いる。そして、この光学ハウジング３３８には図示され
ていない本体の前後側板に固定される。

ところが、このようなカラー画像装置では、装置内部の
温度変化により前・後側板の変形や光学ハウジングの変
形が生じる。また、装置内部の温度分布は熱源の位置や
空気の流れにより変わり、前記前側板と後側板の変形量
に差を生じたり、光学ハウジングにねじれ、撓み等が生
じる。その結果、第１２図に示すように各感光体上のビ
ーム走査線に傾きが生じ、且つこの傾き量が感光体ごと
に異なるときがある。

第１２図において、［ａｌは初期状態、すなわち各感光
体１４Ｃ，１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｂｋ上のビーム走査線
３５Ｃ，３５Ｍ、２５Ｙ、３５８ｋに傾きが生じていな
い状態を示し、同図（ｂ）は傾きが生じ、且つこの傾き
量が異なる状態を示す。

そしてこの傾きの差は第１３図に示すように、転写紙上
においては、色すれとなって現れ、カラー画像の画質を
低下させる。

第１３図において、（ａｌは初期状態、すなわち転写紙
１９上に４色重なったライン像３６が転写された状態を
示す。また同図ｆｂｌは温度変化後、ＢｋとＣのライン
像３６８に、３６Ｃが傾き、主走査方向両端部において
、色ずれが発生した状態を示す図である。

上述のように、従来装置では、温度変化等によってカラ
ー画像の色ずれを生じる欠点があった。

〔目的〕

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、温度変化等に
よって生じる走査線の傾きを検出し、感光体の傾きを変
えることによりカラー画像上において生じる色ずれを補
正することが出来るカラー画像形成装置を提供すること
を目的とする。

〔構成〕

この目的のために本発明は、複数の感光体と、複数の感
光体に対応して設けられ、それぞれ異なる画像信号で変
調されるレーザービームにより感光体上に静電潜像を形
成する像形成手段と、前記感光体上に形成された静電潜
像を顕像化する現像手段と、顕像を転写紙に転写する転
写手段と、転写紙を感光体に沿って移動させる転写ベル
トとを有するカラー画像形成装置において、前記各像形
成手段によるレーザービーム主走査方向の両端近傍にお
ける副走査方向の像形成位置を検出する位置検出手段と
、この位置検出手段からの情報により前記感光体の傾き
を変える感光体傾き変更手段とを備えたことを特徴とす
る。

次に本発明の実施例を図を用いて説明する。

まず、主走査方向の両端における副走査方向の像形成位
置を検出する位置検出手段の一例を第１図ｆａｎ、　（
ｂｌ、　（Ｃ）に示す。同図（ａ）は感光体１４８に部
分の斜視図、同図（ｂｌは側面図、同図（Ｃ）は正面図
である。

また矢印はビーム走査方向（主走査方向）を示す。

ここでも説明を簡単にするために、ブラックＢｋＯ像形
成手段についてのみ説明する。図において３７８におよ
び３８８には、ライン型のＣＯＤであり、ライン方向が
副走査方向と一敗する向きに感光体１４Ｂｋの両端部近
くに設置されている。

そしてＣＣＤ３７Ｂｋ、３８８ｋにはビームが照射され
（照射するタイミングはポリゴンミラー２７８ｋが回転
している間常時照射しても良いし、またはビーム走査位
置を検知するときだけ、レーザービーム２４Ｂｋを光源
より出射するよう制御しても良い）、ＣＣＤ上のビーム
走査位置を検知する。

第２図に走査位置のずれを検出するための回路のブロッ
ク図の一例を示す。また第３図はそのタイミング図であ
る。アドレス設定回路５０では初期状態におけるビーム
走査位置のアドレスが予め設定されている。そしてＣ０
Ｄ３７８にで受光されたビームはエッヂ検出回路５１に
よりビーム受光位置を検知し、ＣＣＤアドレスラッチ回
路５２でそのアドレスをラッチする。このラッチされた
アドレスデータはアドレス比較回路５３でアドレス設定
回路５０により設定されたアドレスデータと比較され、
このアドレスの差に対応する位置ずれ量を演算回路５４
により算出する。また、この演算回路５４には各色の感
光体の近傍に設けられたＣＣＤ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ
からのアドレス比較値が入力され、各色ビーム走査線の
端部における位置ずれ量が算出される。５５はＣＯＤ駆
動回路である。尚、第３図のタイミング図においてＰｌ
は初期のビーム走査位置、Ｐ２は温度変化後のビーム走
査位置を示す。

位置検出手段としてライン型のＣＣＤ０代わりに半導体
装置検出素子（Ｐ　Ｓ　Ｄ）を用いることも出来る。こ
のＰＳＤは、シリコンフォトダイオードを応用した光ス
ポットの位置検出用センサであり、ビジコン、ＣＯＤな
どと異なり、非分割型の素子なので、連続した電気信号
（Ｘ、Ｙ座標信号）が得られ、位置分解能、応答性に優
れている。

ＰＳＤを用いたときは、初期状態の光電流と、温度変化
したときの光電流を比較することにより、位置ずれ量を
求めることが出来る。

位置検出手段のさらに別の例を第４図に示す。

ここでは、各感光体１４上に所定の画像を形成させる画
像形成制御手段を備えており、この画像形成制御手段に
より各感光体１４上に所定の画像が記録され、さらに感
光体１４上の画像は、転写ヘルド２１上に転写される。

第４図は、転写ベルト２１上に所定の画像が転写された
状態を示す図である。ここで３９（３９８に、３９Ｙ、
３９Ｍ、３９Ｃ）は転写ベルト２Ｉ上の手前側に形成さ
れた画像（ライン）であり、Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは各色を
表す。また、４０　（４０８に、４０Ｙ、４０Ｍ、４０
Ｃ）は転写ベルト２１上の奥側に形成された画像である
。４１は手前側の画像３９を検出するための反射型のフ
ォトセンサ、４２は奥側の画像４０を検出するための反
射型フォトセンサである。

次に位置ずれ量を求める方法の一例について説明する。

画像３９．４０は、画像形成制御手段により、ある所定
のタイミングで、各感光体１４上にレーザービームによ
り形成される。そして第４図に示すような像が転写ベル
ト２１上に形成される。この各色画像間の間隔を測定す
ることにより、位置ずれを検知する。

第５図は、各色の像の間隔を測定するための構成の一例
を示すブロック図である。ここでは手前側の像３９の間
隔の検出例について示す（奥側についても同一の構成と
なる）。

まずフォトセンサ４１により、各色の像３９８に、３９
Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃが第６図に示す波形のような検出信
号が出力される〔第６図において（１）はフォトセンサ
４１の出力信号、（２）は２値化信号である〕。そして
この信号は２値化回路６０により矩形の信号に変えられ
る。さらにカウント許可信号発生回路６１およびカウン
タ６２，６３゜６４により、Ｂｋの像とＹの像の検出時
間差ｔ７いＢｋの像とＭの像の検出時間差ｔｅｌ、Ｂｋ
の像とＣの像の検出時間差ｔｃ＋に対応する出力６５，
６６．６７がそれぞれ得られる。尚、６８は水晶発振器
である。前記時間差”／Ｉ＋　　ＭＩ＋　　ｊｃＩはＢ
ｋの像からそれぞれＹ、Ｍ、Ｃまでの像の距離に対応す
る値である。また、同様に奥側についてもフォトセンサ
４２により前記時間差ｔ７□、ｔ、４□。

ｔｃｚが得られる。そして、初期状態における時間差ｔ
ＶＩＯ−ｔＭＩＯ１ｔＣＩＯ＋　”ｆ２０．＋４２０＋
　ｔＣＺＯが分がっていれば温変化等による変形後の位
置ずれ量（Ｂｋに対する相対ずれＮ）は“”Ｉ’ｌ　　
ｔＹＩ。”。

“Ｌ、４Ｉ　　ｔＭＩ。”＋　”−’＋　　”　Ｌ　Ｃ
Ｚ　　’　ｔ、２゜′を求めることにより分かる。

次に感光体傾き変更手段について説明する。

第７図はビーム走査方向に対する感光体軸の傾きを変え
る構成を説明するための図である。

説明を簡単にするため、ここでは、シアン（Ｃ）につい
てのみ示す。実際には、４色の内、少なくとも３色につ
いて第７図の機構が必要となる。ここで感光体１４Ｃは
、軸受７０Ｇ、７１Ｃを介し前側板７２Ｃおよび後側板
７３Ｃに支持されている。但し、前側の軸受７０Ｃは、
転写ベルト２１の移動方向に摺動出来るようになってい
る。また、スライダ７４Ｃも、前側の軸受７０Ｃととも
に前側板７２Ｃに対して、転写ベルト２１の移動方向に
摺動可能となっている。それに対しステッピングモータ
７５Ｃを保持したホルダ７６Ｃは前側板７２Ｃに固定さ
れている。またステッピングモータ７５Ｃの軸にはネジ
が切ってあり、このネジはスライダ７４Ｃに切られたネ
ジと嵌合している。

そしてステッピングモータ７５Ｃを回転すると、ネジの
送り量だけスライダ７４Ｃおよび前側の軸受７０Ｃは転
写ベルト２１の移動方向に移動し、感光体ドラム１４Ｃ
の軸は、ビーム走査方向に対する傾き角が変化する。尚
、７７Ｃはネジ部に生じるバックラッシュを防止するた
めの圧縮スプリング、７８Ｃは駆動用ギヤである。そし
て感光体ドラム１４Ｃの軸を傾けることにより、転写紙
上の像を傾けることが出来る。

次に像形成位置の情報により、感光体の傾きを変えるた
めの回路の一例のブロック図を第８図（ａ）。

（ｂ）、　（Ｃ１に示す。ここでは第４図、第５図に示
したような転写ベル１−２１上の像の位置を検出し、そ
の検出値により感光体を傾ける例について説明する。ま
た、ここでも説明を節単にするため、シアン（Ｃ）につ
いてのみ説明する。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）に
ついても同様である。

第８図ｆａｔ、　（ｂｌ、　（Ｃ１はそれぞれＣ，Ｍ、
Ｙ用の回路ブロック図であるが構成は同じであり、添字
により色の区別をつけである。

まず、第５図で説明したように、カウンタ８０Ｃ，８１
Ｃより、手前側におけるＢｋの像と、Ｃの像の間隔（時
間差）Ｌｃ＋および奥側におけるＢｋの像とＣの像の間
隔ｔｃｔが得られる。そして演算回路８２Ｃによりｔ　
ｃｚ／　ｔ　ｃ＋を求める。次に前記ｔ　ｃｚ／　Ｌ　
Ｃ１と、初期設定値回路８４Ｃからの初期状態における
出力の比ｔｃ２゜／ｊｃ＋。を比較回路８３Ｃにて比較
する。そしてｔ　ｃｚ／　ｔ　ａｔとｔＣ２゜／ｌｃ＋
。が同じであればＢｋの像とＣの像の傾きは同じである
ことが分かる。しかしｔｃｚ。／　ｔｃ＋。

に対し、ｔ　Ｃ２／　ｔ　Ｃ１が大きくなったときは、
手前側のＢｋの像とＣの像の間隔に対し、奥側のＢｋの
像とＣの像の間隔が大きくなったことになる。

その場合は、感光体１４Ｃの軸受７０Ｃが転写ベルト２
１の移動方向に移動するよう、駆動回路８５Ｃによりス
テッピングモータ７５Ｃを駆動する（軸受７０Ｃの移動
量は前記ｔｃｚ。／ｌｃ＋ｏとｔ　ｃｚ／　Ｌ　Ｃ１の
差により変わる）。逆にｔｃｚ。／ｌ　ＣＩＯに対しＬ
　ｃｚ／　ｔ　ｃ＋が小さくなったときは、感光体１４
Ｃの軸受７０Ｃが転写ベルト２１の移動方向と逆方向に
移動するようにステッピングモータ７５Ｃを駆動する。

したがって、上記軸受７０Ｃ，７１Ｃ、スライダ７４Ｇ
、圧縮スプリング７７Ｃ、ステッピングモータ７５Ｃお
よびステッピングモータ駆動回路８５Ｃによって感光体
１４Ｃの傾き変更手段が構成され、ＣＣＤ３７８に、３
８８ｋによって位置検出手段が構成されている。

尚、この構成の場合、Ｂｋの走査線の傾きに他の色を合
わせるよう補正するため、Ｂｋの感光体に対しては第７
図に示すような感光体傾き変更手段が必要なくなる。

このような構成を備えることにより、第１３図（ｂｌに
示したような画像ずれを補正出来る。

〔効果〕

以上本発明によれば、走査線の傾きを検出し、この検出
結果に基づいて、感光体の傾きを変えるようにしたから
、温度変化等によるカラー画像の位置ずれを防止するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ）は本発明の一実施例
に係る位置検出手段の配置構造を示す斜視図、側面図、
正面図、第２図は走査位置のずれを検出するための回路
ブロック図、第３図はそのタイミング図、第４図は位置
ずれ検出用パターンが形成された転写ベルトの斜視図、
第５図はパターン間隔測定のブロック図、第６図はその
検出信号のタイミング図、第７図は感光体傾き変更手段
の構成を示す図、第８図（ａｌ、　（ｂ）、　（Ｃ１は
Ｃ，Ｍ、　Ｙの感光体の傾きを変更するための回路ブロ
ック図、第９図は一般的なカラー画像形成装置を示す概
略構成図、第１０図はその光学系を示す概念図、第１１
図はレーザビーム走査装置の縦断面図、第１２図（ａｌ
、　（ｂ）は各感光体上のビーム走査線の初期状態、温
度変化後の状態を示す図、第１３図（ａ）、　（ｂ）は
転写紙上のライン像の初期状態、温度変化後の状態を示
す図である。 １２・・・レーザビーム走査装置、１３・・・記録装置
、１４・・・感光体、１６・・・現像装置、１７・・・
転写チャージャ、２１・・・転写ベルト、３７８に、３
８８ｋ・・・ＣＣＤ、７０Ｃ，７１Ｃ・・・軸受、７５
Ｃ・・・ステッピングモータ、７７Ｃ・・・圧縮スプリ
ング、７４Ｃ・・・スライダ。 第１図 （Ｏ） （ｂ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（ｃ）第３図 第５図 第６図 第７図 ７４Ｃ７６Ｃ ・　　　　台 味 第１３図 （Ｏ） 、、、、　方向　　　３６（３６８に、３６Ｙ、３６Ｍ
、３６Ｃ）〈 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の感光体と、複数の感光体に対応して設けられ、そ
   れぞれ異なる画像信号で変調されるレーザービームによ
   り感光体上に静電潜像を形成する像形成手段と、前記感
   光体上に形成された静電潜像を顕像化する現像手段と、
   顕像を転写紙に転写する転写手段と、転写紙を感光体に
   沿つて移動させる転写ベルトとを有するカラー画像形成
   装置において、前記各像形成手段によるレーザービーム
   主走査方向の両端近傍における副走査方向の像形成位置
   を検出する位置検出手段と、この位置検出手段からの情
   報により前記感光体の傾きを変える感光体傾き変更手段
   とを備えていることを特徴とするカラー画像形成装置。