JPH06261177A

JPH06261177A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06261177A
Application number: JP5047643A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kobayashi; 進木林
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】デジタル形式のフルカラー複写機等において
色ずれの原因となる画像形成位置の補正装置を簡素化す
る。【構成】画像形成装置１は、画像読取部１０と画像形
成部３０を有し、画像読取部１０は原稿台１１上の原稿
５を読み取る光学走査装置１２と、光ビーム１５を処理
する光学系レンズ１６と、光信号を電気信号に変換する
ＣＣＤセンサ１８を有し、電気信号はコントロールユニ
ット２００へ送られる。画像形成部３０は、転写紙４２
を担持する搬送ベルト５０と、搬送ベルト５０上に配設
される４台の画像形成ステーション６０ａ，６０ｂ，６
０ｃ，６０ｄと、定着器８０を備える。画像形成部で作
成したプリントを原稿５として読み取ることにより、コ
ントロールユニット２００は、各画像形成ステーション
の画像形成誤差を算出することができ、補正手段を調整
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式によって画
像を形成する装置に係り、特に画像位置の補正を容易に
実行できる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばデイジタル方式のフルカラー複写
機等の画像形成装置にあっては、３原色プラス黒色の画
像を形成する現像装置を用い、転写ドラムや転写紙上に
順次各色の画像を重ね合わせてフルカラーの画像を形成
する。図１０は、この種の画像形成装置の概要を示すも
のであって、全体を符号１で示す画像形成装置は、画像
読取部１０と画像形成部３０を備える。画像読取部１０
は、原稿台１１上に載せた原稿５をスキャンニングする
移動光源１２と、移動光源１２の移動速度の１／２の速
度で追従するミラー１４と、原稿５の画像の反射ビーム
１５を光学的に処理するレンズ係１６と、レンズ係を通
過した光を検知して電気的信号に変換するＣＣＤセンサ
１８とを有する。

【０００３】画像形成部３０は、用紙トレー４０から供
給される転写材４２を担持して搬送する搬送ベルト５０
を有し、搬送ベルト５０は、各プーリ５２、５３、５
４、５５により案内される。搬送ベルト５０の上方に
は、４基の画像形成ステーション６０ａ，６０ｂ，６０
ｃ，６０ｄが配設される。各画像形成ステーションは基
本的な構成として、ＣＣＤセンサ１８で検知された信号
をレーザービームとして出力するレーザー光発生器６４
と、ミラー６５と、レーザービームによる画像が形成さ
れる感光ドラム６２と、帯電器６７と、各色のトナーを
有する現像器６６と、クリーニング手段６８とを有す
る。感光ドラム６２に形成されたトナー像は、搬送ベル
ト５０の内側に配設される転写コロトロン７０の作用に
より搬送ベルト５０上の転写材４２上に転写される。

【０００４】各画像形成ステーション６０ａ，６０ｂ，
６０ｃ，６０ｄは、それぞれ担当するトナー像を形成し
て転写材４２上に重ね合わせて転写する。全てのトナー
像が転写された転写材４２は、定着器８０へ送り出さ
れ、定着が行なわれる。このような構造をもつ画像形成
装置にあっては、各画像形成ステーションで形成される
画像を正確に転写材上に転写する必要があり、画像の重
ね合わせの精度劣化は色ずれの原因となる。そこで、各
画像形成ステーションは、ステーションの位置を機械的
に補正する手段や、レーザービームの発生タイミングを
補正する手段等を有し、画像位置等の補正を行なう。

【０００５】例えば、特開昭６４−６９８１号公報や特
開平１−１４２６７２号公報は、各画像形成ステーショ
ンにおいて、搬送ベルト５０上にレジストマークを転写
し、このレジストマークを検知装置１００で読み取るこ
とにより、各画像形成ステーションの誤差を検知し、こ
のデータに基づいて各画像形成ステーションの位置、姿
勢、レーザービームの光路長や発生タイミング等を補正
する装置を開示している。レジストマークの検知装置１
００は、光源１０４と撮像装置１０２を有し、搬送ベル
ト５０上に転写されたレジストマークを撮像し、位置ず
れ等のデータを得る。

【０００６】撮像に参加したレジストマークは、搬送ベ
ルト５０とともに移動し、除電器７２により除電され、
クリーニング装置１１０により搬送ベルト５０上から除
去される。クリーニングが完了した搬送ベルト５０は、
担持コロトロン７４の作用により次の転写材４２を担持
する。しかしながら、上述した従来の装置にあっては、
レジストマークの検出用に高精度なセンサを必要とし、
また、搬送ベルト上に転写されたレジストマークを除去
するための高性能なクリーニング装置を必要とする。搬
送ベルトの汚れや傷は検知精度を劣化させ、また、転写
材に画像とともにレジストマークを転写する方式にあっ
ても、定着後にレジストマーク部を切り離す等の後処理
を必要とした。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は画像形成装置
により作成された画像の位置を正確に測定し、それに基
づいて補正を行なうことを目的とする。特に多色形成装
置においては色ずれを少なくする技術に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置は
基本的な構成として画像読取部が読み取った電気的情報
から原稿上の画像位置を算出する手段を備える。

【０００９】

【作用】画像読取部の光一電気変換手段は、原稿上の画
像を読み取ることにより画像の位置を検出することがで
きる。この画像位置の情報により画像形成部の誤差を補
正することが可能となる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明を実施する画像形成装置を示
す。本発明の画像形成装置１は、図１０で説明した画像
形成装置と同様の構成を有し、画像読取部１０と画像形
成部３０を備える。画像読取部１０は、原稿５の画像を
光学的に読み取るとともに、これをＣＣＤセンサ１８で
各色毎の電気信号に変換する。電気信号はライン２０２
をライン２０２を介してコントロールユニット２００へ
送られ、コントロールユニット２００はライン２１０を
介して各画像形成ステーションのレーザ発光器６４に出
力し、感光ドラム６２上に画像を書き込む。コントロー
ルユニット２００は、ライン２１２を介して各画像形成
ユニット６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄへ信号を出力
し、各ユニットの補正を実行する機能を有する。

【００１１】この画像形成装置においては、レジストマ
ークの検知装置や、レジストマークのクリーニング装置
を備える必要はない。画像形成装置１は、通常の画像形
成モードとは別の機能として色ずれ調整モードを備え
る。調整モードが選択されてスタートボタンが押される
と、各画像形成ステーションは内蔵されたパターンを転
写材上に転写する。

【００１２】図２は、内蔵パターンが転写されたプリン
ト用紙５Ａを示す。この場合のパターンは、プリント用
紙５Ａの四隅に転写された十文字のレジストマークＲＭ
を有する。１組のレジストマークはそれぞれ黒色トナー
の十文字Ｋ₁₁、イエローの十文字Ｙ₁₁、マゼンダの十文
字Ｍ₁₁、シアンの十文字Ｃ₁₁が転写される。したがっ
て、画像形成部３０に配設する４基の画像形成ステーシ
ョン６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄは、この色の順に
配設されるが、配列順序は自由に選択できる。

【００１３】次に、このプリント５Ａを原稿台１１の上
に載せてスキャンニングを行なう。このとき、ＣＣＤセ
ンサ１８の出力信号としては、スキャン方向（Ｙ方向）
には、図３に示すような信号が出力され、スキャン方向
に直交するＸ方向には図４に示すような信号が出力され
る。Ｙ方向の信号は、走査ヘッドの走査時間の経過に対
応して出現する。そこで、ある信号から次の信号が出現
する時間に走査速度Ｖ_Sを掛けることにより、対応する
レジストマークの間の距離寸法を検出することができ
る。Ｘ方向の信号は、距離寸法の信号として出現する。
この原理を利用して各レジストマークのＸ、Ｙ平面の座
標値を算出することができる。次に、この各レジストマ
ークのＸ、Ｙ方向の位置に基づいてＸ方向のマージンＸ
ＭとＹ方向のマージンＹＭを算出する処理を説明する。

【００１４】原稿の各十字マークのＸＹ方向の位置Ｘｋ
ｍｎ、Ｘｙｍｎ、Ｘｍｍｎ、Ｘｃｍｎ、Ｙｋｍｎ、Ｙｙ
ｍｎ、Ｙｍｍｎ、Ｙｃｍｎは前述のようにして算出する
ことができる。この値をもとにＸ、Ｙ方向のマージンＸ
Ｍ、ＹＭを次式で算出する。ＸＭｋ＝（Ｘｋ₁₁＋Ｘｋ₁₂）／２ＹＭｋ＝（Ｙｋ₁₁＋Ｙｋ₂₁）／２ＸＭｙ＝（Ｘｙ₁₁＋Ｘｙ₁₂）／２ＹＭｙ＝（Ｙｙ₁₁＋Ｙｙ₂₁）／２ＸＭｍ＝（Ｘｍ₁₁＋Ｘｍ₁₂）／２ＹＭｍ＝（Ｙｍ₁₁＋Ｙｍ₂₁）／２ＸＭｃ＝（Ｘｃ₁₁＋Ｘｃ₁₂）／２ＹＭｃ＝（Ｙｃ₁₁＋Ｙｃ₂₁）／２得られたＸＹマージンと規定の値との差を補正すれば
Ｘ、Ｙマージンは正しくなる。ＸマージンはＸ方向の画
像書き込みタイミングを換えて調整する。同様にＹマー
ジン方向画像書き込みタイミングを換えて調整する。

【００１５】次にＸＹ方向の倍率ＸＧ、ＹＧを次式で算
出する。ＧＸ、ＧＹは基準の値である。ＸＭｋ＝（Ｘｋ₁₁＋Ｘｋ₁₂−Ｘｋ₂₁−Ｘｋ₂₂）／ＧＸＸＭｙ＝（Ｘｙ₁₁＋Ｘｙ₁₂−Ｘｙ₂₁−Ｘｙ₂₂）／ＧＸＸＭｍ＝（Ｘｍ₁₁＋Ｘｍ₁₂−Ｘｍ₂₁−Ｘｍ₂₂）／ＧＸＸＭｃ＝（Ｘｃ₁₁＋Ｘｃ₁₂−Ｘｃ₂₁−ＸＣ₂₂）／ＧＸＹＭｋ＝（Ｙｋ₂₂＋Ｙｋ₁₂−Ｙｋ₂₁−Ｙｋ₁₁）／ＧＹＹＭｙ＝（Ｙｙ₂₂＋Ｙｙ₁₂−Ｙｙ₂₁−Ｙｙ₁₁）／ＧＹＹＭｍ＝（Ｙｍ₂₂＋Ｙｍ₁₂−Ｙｍ₂₁−Ｙｍ₁₁）／ＧＹＹＭｃ＝（Ｙｃ₂₂＋Ｙｃ₁₂−Ｙｃ₂₁−Ｙｃ₁₁）／ＧＹ得られたＸ，Ｙ倍率と規定の値との差を補正すればＸ，
Ｙ倍率は正しくなる。

【００１６】Ｘ倍率は書き込みのＸ方向の基準周波数を
変化させることで補正することができる。Ｙ方向もＹ方
向の基準周波数（レーザーを用いてボリゴンミラーを用
いる場合はボリゴンミラー駆動周波数になる）を変化さ
せることで補正することができる。通常Ｙ倍率はボリゴ
ンミラー駆動周波数を各色同一、つまり同一の発振周波
数を用いれば補正の必要はない。

【００１７】スキューは通常Ｘ方向に傾いた場合を考え
ればよく、Ｙ方向のスキューは各色同一になる。Ｘ方向
のスキューはＳは次式で算出される。Ｓｋ＝（Ｙｋ₂₂＋Ｙｋ₂₁−Ｙｋ₁₁−Ｙｋ₁₂）Ｓｙ＝（Ｙｙ₂₂＋Ｙｙ₂₁−Ｙｙ₁₁−Ｙｙ₁₂）Ｓｍ＝（Ｙｍ₂₂＋Ｙｍ₂₁−Ｙｍ₁₁−Ｙｍ₁₂）Ｓｃ＝（Ｙｃ₂₂＋Ｙｃ₂₁−Ｙｃ₁₁−Ｙｃ₁₂）スキューは露光装置本体または光路上のミラーの角度を
アクチュエータで変化させて補正を行なう。

【００１８】図５は、以上の補正処理を実行するブロッ
ク線図である。プリントサンプル５Ａのレジストマーク
ＲＭはＣＣＤセンサ１８で読み取られてコントロールユ
ニット２００内の位置検出回路３００へ送られる。位置
検出回路３００は、Ｘマージン算出回路３１０を有し、
上述したＸマージンの演算を行なう。このＸマージンを
基準値と比較し、ずれているときにはＸ方向の画像書込
タイミング補正量算出回路３１２で補正量を演算する。
コントロールユニット２００はこの結果をライン２１２
に出力し、各画像形成ステーションのＸマージン補正手
段３１４を調整する。同様にＹマージン算出回路３２０
はＹマージンを算出し、補正量算出回路３２２でＹ方向
の画像書込タイミングの補正量を算出し、補正手段３２
４を調整する。

【００１９】倍率算出回路３３０は上述した式により倍
率を算出し、補正量算出回路３３２は、Ｘ方向の基準周
波数の補正量を算出し、倍率補正手段３３４を調整す
る。スキュー算出回路３４０は、上述した式によりスキ
ュー量を算出する。スキューが発生している場合に、ミ
ラー角度補正量算出回路３４２はミラー角度の補正量を
算出し、スキュー補正手段を調整する。以上に示した補
正回路は、３色を担当する画像形成ステーションの分だ
け装備される。４台のステーションを備える画像形成装
置であっても、ある色のステーションを基準として、他
の３台のステーションの相対装置を補正すればよいの
で、３台分の補正回路で済む。

【００２０】次に、本発明装置にあっては、ＣＣＤセン
サ１８の解像度を向上することなく、補正精度を向上す
ることができる。すなわち、画像読取装置１０は原稿上
の広範囲の画像を読み取るため通常４００〜６００ＳＰ
Ｉ（ＳｐｏｔＰｅｒＩｎｃｈ）で読取りを行えば充
分である。これは１画素４０〜６０μｍピッチに相当す
るが、このままの状態で画像位置を算出してしまうと１
画素のエラーが大きいので、精度の高い色ずれ補正がで
きない。そこで、光学倍率を拡大し、このエラーの影響
を小さくすることにより、高精度の色ずれ補正が可能と
なる。通常１０μｍ程度の位置検出ができれば良好な補
正が可能となる。

【００２１】具体的な手段としては、Ｘ方向にはレンズ
光学系１６の倍率を上げることで拡大され、Ｙ方向には
画像読取走査速度を遅くすることで拡大される。以上の
ような補正を行なうことにより、色ずれは減少される。
さらに高精度に調整が必要なばあいこの作業を繰り返し
てもよい。また１枚の原稿だけでなく、数枚の原稿を連
続で読み取り、平均化して各画像位置を算出してもよ
い。前述したように実施例の原稿のパターンは図２に示
したものであるが、図６に示すパターン５ＢのようにＹ
方向に多数設けてもよいし、図示しないがＸ方向にも多
数設けてもよい。この場合測定点が増加するので精度が
向上する。

【００２２】また、図６のパターン５Ｃに示すようにＸ
方向に各色を並べてＹ方向に各色同時に測定してもよ
い。このようにすると画像読み取り装置でＹ方向にスキ
ャンする場合スキャン速度変動による読み取り位置の誤
差を少なくできる。以上の実施例は画像形成装置内蔵の
パターンで画像形成された転写紙を原稿とし、画像位置
測定を行なったが、基準原稿を用意し、この基準原稿を
画像読取装置で読み取り、画像形成してこれを原稿と
し、画像位置測定を行なってもよい。

【００２３】図８、図９は本発明の他の実施例を示す画
像形成装置５００は、画像読取部５１０と、画像形成部
５３０を有し、画像読取部は、原稿台５１１上の原稿５
をスキャンする光源５１２と、移動ミラー５１４と、ス
キャンしたビーム５１５を光学的に処理するレンズ系５
１６と、ＣＣＤセンサ５１８を有し、ＣＣＤセンサの出
力はコントロールユニット７００へ送られる。画像形成
部５３０は、画像担持体である円筒状の感光体ドラム５
４０を有し、感光体ドラム５４０の周囲には４台の画像
形成ステーション６００ａ，６００ｂ，６００ｃ，６０
０ｄが配設される。第１の画像形成ステーション６００
ａは、帯電器６１０ａと、半導体レーザーとポリゴン回
転ミラーを有するレーザー光発生器６２０ａと、現像装
置６３０ａとを備える。他の３台の画像形成ステーショ
ン６００ｂ，６００ｃ，９００ｄも、それぞれレーザー
発生器と現像装置を備える。

【００２４】各４台の画像形成ステーションは、それぞ
れマジェンダ、シアン、イエロー、黒の各トナーによる
画像形成を受け持つ。コントローラ７００のライン７１
０を介して各レーザー光発生器へ送られる指令により、
レーザー光６２４ａ，６２４ｂ，６２４ｃ，６２４ｄが
感光体ドラム５４０上に照射され、各色のトナー像が重
ね合わされる。用紙トレイ５５０へ転写し５５２は、転
写部へ送られ、転写帯電器５６２の作用により感光体ド
ラム５４０上のトナー像が転写される。転写紙は剥離用
帯電器５６４の作用によって感光体ドラム５４０から剥
離され、搬送ベルト５８０により定着器５９０へ運ばれ
る。

【００２５】図９は、画像形成部の要部の拡大図であっ
て、転写紙５５２はガイド５５４により転写部へ案内さ
れ、転写前帯電器５６０により転写した最適な状態に調
整されたトナー像が転写紙上に転写される。転写後の感
光体ドラム５４０の表面は、クリーニング装置５７０に
より清掃される。クリーニング後の感光体ドラム表面
は、除電露光装置５７４の露光を受け、再び４台の画像
形成ステーションへ送られる。

【００２６】各画像形成ステーション６００ａ，６００
ｂ，６００ｃ，６００ｄは、それぞれＸ方向マージン、
Ｙ方向マージン、倍率、スキューの補正手段とその制御
回路を備えている。色ずれ調整モードが選択されてスタ
ートボタンが押されると、画像形成ステーションは、図
２、図６、図７を示すようなパターンを転写紙上に形成
する。このパターンプリントを原稿５として、原稿台５
１１上に載せ、読み取る。先に説明した原理によりＣＣ
Ｄセンサ５１８を介してコントロールユニット７００は
各画像形成ステーションの補正量を演算し、ライン７１
２から各画像形成ステーションに指令を出力し、補正を
実行する。

【００２７】

【発明の効果】特別な検知センサを設けずに、マージ
ン、倍率、スキューを高精度に検知、補正が可能にな
る。したがって低コスト、かつコンパクトでマージン、
倍率、スキューを高精度に検知、補正が可能になる。多
色画像形成装置においては色ずれの高品位の画像が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の本発明を実施する説明図。

【図２】原稿の説明図。

【図３】ＣＣＤ出力の説明図。

【図４】ＣＣＤ出力の説明図。

【図５】制御処理のブロック図。

【図６】原稿の説明図。

【図７】原稿の説明図。

【図８】本発明を実施する他の画像形成装置の説明
図。

【図９】図８の要部の拡大図。

【図１０】従来の画像形成装置の説明図。

【符号の説明】

１画像形成装置、５原稿、１０画像読取部、
１１原稿台、１６光学レンズ系、１８ＣＣ
Ｄセンサ、３０画像形成部、４０用紙トレイ、
５０搬送ベルト、６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０
ｄ画像形成ステーション、２００コントロールユ
ニット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿台上の原稿の画像を光学的に走査す
るとともに光学的情報を電気的情報に変換する画像読取
部と、画像読取部からの電気的情報に基づいて転写材上
に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置にお
いて、画像読取部は読み取った電気的情報から原稿上の画像位
置を算出する手段を備えることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】請求項１において、原稿の画像位置を算
出するために原稿を画像読取装置で読み取るときに、画
像読取装置の光学倍率を拡大することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項３】請求項１において、各色の原稿位置に基
づいて、画像担持体上の各色の画像位置を補正する補正
手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１において、画像担持体にレジス
トマークを所定間隔に書き込み、これを転写し、排出し
たものを原稿としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１〜４記載の画像形成装置が複数
の画像形成ステーションで構成されたことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項６】請求項１〜５記載の画像位置補正がＸマ
ージン、Ｙマージンであることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項７】請求項１〜５記載の画像位置補正が倍率
であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１〜５記載の画像位置補正がスキ
ューであることを特徴とする画像形成装置。