JPH10293479A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ベルトに生ずる変形の影響を受けない正
しい位置ずれ量を求めて色ずれ補正を適正に行う。 【解決手段】 シアンとマゼンタのレジストマークを転
写ベルト上に形成し（ステップＳ１）、その位置ずれ量
を検出しながらレジ合わせを実行する（ステップＳ
２）。そして、各位置ずれ量を予め記憶していた転写ベ
ルトの変形量で修正して当該転写ベルトの変形に依存し
ない真の位置ずれ量を算出し、これにより正確な補正量
を得てメモリに格納する（ステップＳ４）。このような
処理をシアンとイエロー、シアンとブラックの各レジス
トマークについても行ってそれぞれの補正量を求め（ス
テップＳ６〜Ｓ１５）、これらの補正量に基づいて各色
の画像の書き込み位置の補正を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やレーザプ
リンタなどの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、タンデム型のフルカラー複写機
においては、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色の感光体ドラムを転写ベ
ルトの搬送面に沿って列設し、作像ユニットにより感光
体ドラムの周面に形成されたトナー像を転写ベルトによ
って搬送される記録シート上に順次転写して多色画像を
形成するようになっている。

【０００３】上記作像ユニットは、感光体ドラムの表面
をレーザビームにより露光走査して回転する感光体ドラ
ム上に静電潜像を形成し、これを該当する色のトナーで
現像するようになっており、これらの作像動作は、各ト
ナー像が搬送されてくる記録シートの同じ位置に重ねて
転写されるように同期を取って行われている。しかしな
がら、いくら同期を取って作像しても、各感光体ドラム
上にトナー像が正しく形成されていないと、これらを記
録シートに転写した際にいわゆる色ずれが生じ再生画像
の質が劣化してしまう。

【０００４】このような色ずれは、作像ユニットにおけ
る光学系の走査レンズの屈折特性の不均一や、折り返し
ミラーの角度調整の不十分、さらには温度変化による各
位置決め部材の膨張による変位などによりレーザビーム
による感光体ドラム上への走査ラインが傾いたり（スキ
ュ）や湾曲したり（ボウ）、さらには倍率変動などが生
じ、これが各作像ユニットごとに異なることに起因する
ものである。

【０００５】当該色ずれを防止するため、従来、例え
ば、特開平２−５０１７６号公報や特開平６−１８７９
６号公報においては、各感光体ドラムにレジストマーク
用のトナー画像を形成し、これを直接転写ベルト上に転
写して、当該各色のレジストマークの相対的位置ずれ量
をフォトセンサで検出し、この位置ずれ量に基づいて各
色のレーザビームによる各感光体ドラムへの書込み位置
が正しくなるように補正を施している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように転写ベルトに形成されたレジストマークの位置ず
れ量に基づいてレーザビームの書込み位置の補正（以
下、単に「位置ずれ補正」という。）を実行しても、必
ずしも完全に色ずれが解消されるわけではなかった。

【０００７】これは、転写時に生ずる転写ベルトの不均
一な変形に起因するものと考えられる。すなわち、特に
タンデム型の画像形成装置にあっては、記録シートを４
個の感光体ドラムの転写位置に順に搬送させていくた
め、転写ベルトの搬送方向の長さが長くならざるを得
ず、また、駆動ローラの駆動力を確実に転写ベルトに伝
えるため当該転写ベルトをある程度弾性を有する樹脂素
材で形成して張力を持たせているので、ベルト駆動時に
おいて生じる変形量が搬送方向において必ずしも均一に
ならず、各色の転写位置で転写されたレジストマークの
位置ずれ量が、本来補正すべき量に加えて転写ベルトの
変形量の影響を受けていることに起因するものと考えら
れる。

【０００８】つまり、上記した従来の色ずれ補正の技術
においては、作像ユニットの光学系に起因する位置ずれ
に転写ベルトの変形量を加えた量を位置ずれ量として検
出して補正しており、その一方で、記録シートは転写ベ
ルト上に静電力等により軽く吸着され、転写ベルトの変
形に沿っては変形しないので、上記転写ベルトの変形量
だけ余分に補正（過補正）されていることとなり、その
結果、色ずれを完全に解消できなかった。

【０００９】本発明は、以上の課題に鑑みてなされたも
のであって、転写ベルトの変形量に影響されず作像ユニ
ットによる画像書込み位置を的確に補正して、質の高い
再現画像を形成することができる画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、画像書込み手段によって像担持体に形成し
た画像を、転写ベルトにより搬送される転写材に転写し
て画像を形成する画像形成装置であって、レジストマー
ク用画像データを格納する第１の記憶手段と、前記レジ
ストマーク用画像データに従って転写ベルト上に形成さ
れたレジストマークの位置ずれ量を検出する検出手段
と、転写ベルトの変形量を記憶する第２の記憶手段と、
前記レジストマークの位置ずれ量を前記転写ベルトの変
形量に基づいて修正し、像担持体への画像書込み位置の
補正量を求める補正量決定手段と、前記補正量に基づき
前記画像書込み手段の書込み位置を補正する画像書込み
位置補正手段とを備えることを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、前記画像書込み位置補正
手段が、前記補正量に基づき、入力された画像データの
画素の位置を変更して補正画像を生成する補正画像生成
手段と、前記補正画像を記憶する補正画像記憶手段とを
備え、前記画像書込み手段は、前記補正画像記憶手段の
画像データに従って像担持体に画像を形成することを特
徴とする。

【００１２】さらに、本発明は、前記転写ベルトの変形
量が、転写材を搬送してレジストマークを当該転写材に
転写したときの位置ずれ量と、転写材を搬送せずに転写
ベルト上にレジストマークを転写したとき位置ずれ量と
の差分により求めることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施の形態を、タンデム型カラーデジタル複写機（以
下、単に「複写機」という。）について説明する。 〔複写機全体の構成〕図１は、複写機１の全体の構成を
示す図である。同図に示すように複写機１は、原稿画像
を読み取るイメージリーダ部１０と、読み取った画像を
記録シートＳ上にプリントして再現するプリンタ部２０
とから構成されている。

【００１４】イメージリーダ部１０は、原稿ガラス板
（不図示）に載置された原稿の画像をスキャナを移動さ
せて読み取る公知のものであって、原稿画像は、赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の三色に色分解されて、不
図示のＣＣＤイメージセンサ（以下、「ＣＣＤセンサ」
という）により電気信号に変換され、これにより原稿の
Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データが得られる。

【００１５】このイメージリーダ部１０で得られた各色
成分毎の画像データは、制御部３０において各種のデー
タ処理を受け、更にシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イ
エロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データ
に変換される（以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックの各再現色をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋと表し、各再現色に
関連する構成部分の番号にこのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを添字と
して付加する）。

【００１６】画像データは、制御部３０内の画像メモリ
３３（図５参照）に各再現色ごとに格納され、位置ずれ
補正のための必要な画像補正を受けた後、記録シートＳ
の供給と同期して１走査ラインごとに読み出され、レー
ザダイオードの駆動信号となる。プリンタ部２０は、電
子写真方式により画像を形成するものであって、転写ベ
ルト１０３が張架されてなる記録シート搬送部１００
と、転写ベルト１０３に対向して記録シート搬送方向上
流側（以降、単に「上流側」という）から搬送方向下流
側（以降、単に「下流側」という）に沿って所定間隔で
配置されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の作像部４０Ｃ〜４０
Ｋと、記録シート搬送部１００の上流側に配置された給
紙部５０と、下流側に配置された公知の定着部８０とか
らなる。

【００１７】各作像部４０Ｃ〜４０Ｋは、それぞれ露光
走査部７０Ｃ〜７０Ｋと画像プロセス部６０Ｃ〜６０Ｋ
とから構成されている。露光走査部７０Ｃ〜７０Ｋは、
上記制御部３０から出力された駆動信号を受けてレーザ
光を発するレーザダイオード４６Ｃ〜４６Ｋや、このレ
ーザ光を偏向して感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ上を主走
査方向に露光走査させるためのポリゴンミラー４７Ｃ〜
４７Ｋ等を備える。

【００１８】画像プロセス部６０Ｃ〜６０Ｋは、感光体
ドラム４１Ｃ〜４１Ｋと、これを中心にしてその周囲に
配された、帯電チャージャ４２Ｃ〜４２Ｋ、現像器４３
Ｃ〜４３Ｋ、クリーナ４４Ｃ〜４４Ｋおよび転写チャー
ジャ４５Ｃ〜４５Ｋなどからなる。給紙部５０は、記録
シートＳを収納しておくための給紙カセット５１と、こ
の記録シートＳを給紙カセット５１から繰り出すための
給紙ローラ５２と、転写ベルト１０３に繰り出すタイミ
ングをとるためのレジストローラ５３とからなり、レジ
ストローラ５３の上流側直前には、記録シートＳの先端
を検出するためのシート検出センサＳＥ１が設けられて
いる。

【００１９】記録シートＳの先端がレジストローラ５３
に到達するとこのシート検出センサＳＥ１により検出さ
れるので、制御部３０は、この検出信号を受信してタイ
ミングを取りながら、レジストローラ５３の駆動部（不
図示）に先端レジストローラ信号を発してレジストロー
ラ５３による給紙を開始させ、記録シートＳを転写ベル
ト１０３方向に送る。

【００２０】露光走査部７０Ｃ〜７０Ｋのレーザダイオ
ード４６Ｃ〜４６Ｋは、上記制御部３０からの駆動信号
を受けてレーザ光をそれぞれ出射し、このレーザ光が、
等速で回転するポリゴンミラー４７Ｃ〜４７Ｋのミラー
面で反射して偏向され、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの
表面をそれぞれ露光走査する。感光体ドラム４１Ｃ〜４
１Ｋは、前記露光を受ける前にクリーナ４４Ｃ〜４４Ｋ
で表面の残存トナーが除去され、さらにイレーサランプ
（不図示）に照射されて除電された後、帯電チャージャ
４２Ｃ〜４２Ｋにより一様に帯電されており、このよう
に一様に帯電した状態で上記レーザ光による露光を受け
ると、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの表面に静電潜像が
形成される。

【００２１】各静電潜像は、それぞれ各色の現像器４３
Ｃ〜４３Ｋにより現像され、これにより感光体ドラム４
１Ｃ〜４１Ｋ表面にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのトナー像が形成さ
れ、記録シート搬送部１００により搬送されてくる記録
シートＳ上に順次転写されていく。この際、各色の作像
動作は、そのトナー像が搬送されてくる記録シートＳの
同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側
に向けてタイミングをずらして実行される。

【００２２】各色のトナー像が転写された記録シートＳ
は、転写ベルト１０３により定着部８０にまで搬送され
て、ここで高熱で加圧されて記録シートＳ表面のトナー
粒子がシート表面に熔融付着して定着し、その後、排紙
トレイ８１上に排出される。図２は、上記記録シート搬
送部１００の構成を示す斜視図である。同図に示すよう
に記録シート搬送部１００は、転写ベルト１０３と、同
ベルトが張架される一対のローラ（駆動ローラ１０１，
支持ローラ１０２）と、駆動ローラ１０１を駆動するモ
ータ１０９と、転写ベルト１０３を感光体ドラム４１Ｃ
〜４１Ｋに圧接する圧接ローラ１０４ａ〜１０７ａ，１
０４ｂ〜１０７ｂなどから構成されている。

【００２３】圧接ローラ１０４ａ〜１０７ａ、１０４ｂ
〜１０７ｂは、図示しないフレームに回転自在に軸支さ
れており、そのローラ周面で記録シートＳの搬送域を外
れた転写ベルト１０３の両縁部を感光体ドラム４１Ｃ〜
４１Ｋ方向に圧接している。このような構成において転
写ベルト１０３を駆動させると、感光体ドラム４１Ｃ〜
４１Ｋがこれに合わせて従動するため、転写ベルト１０
３の搬送速度と各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの周速を
一致させることが可能となる。

【００２４】なお、各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの側
方には、走査ビームによる感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ
への主走査方向の書込み開始位置を決定するためのＳＯ
Ｓセンサ４８Ｃ〜４８Ｋが設けられている。また、転写
ベルト１０３の下流側の上方には、３個の位置ずれ検出
器ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ３が主走査方向（搬送方向と直
交する方向）に１直線上に配設されており、これにより
転写ベルト１０３の両端部付近及び中央部に転写された
各色の十字のレジストマークの位置ずれ量を検出するよ
うになっている。

【００２５】図３は、位置ずれ検出器ＲＳ１の構成を示
す図である。同図に示すように位置ずれ検出器ＲＳ１
は、凸レンズ１２０とＣＣＤラインセンサ１２１で構成
される。ＣＣＤラインセンサ１２１のＣＣＤ画素１２２
は、主走査方向に配列されており、レジストマークの中
心点（十字の交点）の画像が、凸レンズ１２０により集
光されて、所定のＣＣＤ画素１２２により検出される。
どのＣＣＤ画素１２２が検出したかにより、レジストマ
ークの中心点の主走査方向の位置を知ることができるの
で、制御部３０は、レジストマーク１１１Ｃと１１１Ｍ
の中心点の位置の差から、レジストマークの主走査方向
における位置ずれ量を求める。他の位置ずれ検出器ＲＳ
２、ＲＳ３も同様な構成をしているので、その説明を省
略する。

【００２６】図４は、転写ベルト１０３上に形成された
シアンのレジストマーク１１１Ｃ〜１１３Ｃとマゼンタ
のレジストマーク１１１Ｍ〜１１３Ｍの位置ずれの例を
示す図である。主走査方向の位置ずれ量ｄ１〜ｄ３は、
上述したように各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３のＣＣ
Ｄラインセンサ１２１からの検出信号（位置信号）によ
り求められる。また、各レジストマークの副走査方向
（搬送方向）の位置ずれ量は、本実施の形態では、各位
置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３によるレジストマークの検
出の遅延時間ｔ１〜ｔ３として求めている。

【００２７】各色の転写画像の位置ずれの種類には、ス
キュ、ボウ、倍率変動、レフトマージン、トップマージ
ンの５種類のものが考えられる。スキュは、レーザビー
ムの走査ラインが主走査方向に平行にならない場合に生
じ、上記ｔ１がｔ３に等しくないとき場合にスキュであ
ると判断される。ボウは、レーザビームによる走査ライ
ンが湾曲している場合に生じ、上記スキュの補正をした
にもかかわらず、ｔ２がｔ１及びｔ３に等しくならない
場合にボウであると判断される。

【００２８】倍率変動による位置ずれは、熱膨張などに
起因して光学系の位置関係が変化し、ポリゴンミラーの
ミラー面から感光体ドラム表面までの光路長が変動して
その主走査方向の走査幅が変化することによって生じ
る。すなわち、レーザビームはポリゴンミラーにより扇
状に走査されるため、光路長が長くなると感光体ドラム
上の走査幅が大きくなって倍率を大きくしたのと同じ結
果になり、反対に光路長が短くなると倍率が小さくな
り、この倍率が各色ごとに異なることにより書き込み位
置にずれが生じ色ずれの原因となる。

【００２９】図４ではシアンのレジストマーク１１１Ｃ
と１１３Ｃの中心間距離Ｌｃと、マゼンタのレジストマ
ーク１１１Ｍと１１３Ｍの中心間距離Ｌｍが異なると
き、シアンとマゼンタの主走査方向の走査幅が異なるの
で、倍率変動による位置ずれが生じたと判断される。な
お、この中心間距離Ｌｃ、Ｌｍは、位置ずれ検出器ＲＳ
１、ＲＳ３間の距離に、ＣＣＤラインセンサ１２１から
の位置信号により求められた基準検出位置とのずれ量を
加算もしくは減算することにより容易に得られる。

【００３０】また、レフトマージンの位置ずれは、各色
の画像形成位置が主走査方向にずれることであり、図で
はｄ３が０でないときに当該位置ずれが発生していると
判断される。さらに、トップマージンの位置ずれは、各
色の副走査方向の画像形成位置がずれることであり、ス
キュ補正後もなお、ｔ１（ｔ３）が０でないときに当該
位置ずれが発生していると判断される。

【００３１】なお、これらの５種類の位置ずれの補正方
法については後述する。 〔制御部３０の構成〕次に、図５を参照して複写機１内
に設置された制御部３０の構成を説明する。同図に示す
ように、制御部３０は、主にＣＰＵ３１と、画像処理部
３２、画像メモリ３３、位置ずれ補正部３４、レーザダ
イオード駆動部３５、ＲＡＭ３６、ＲＯＭ３７およびＥ
ＰＲＯＭ３８とから構成される。

【００３２】画像処理部３２は、原稿をスキャンして得
られたＲ，Ｇ，Ｂの電気信号をそれぞれ変換して多値デ
ジタル信号からなる画像データを生成し、さらにシェー
ディング補正やエッジ強調処理などの補正を施した後、
Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの再現色の画像データを生成して画像メ
モリ３３に出力する。画像メモリ３３は、上記画像デー
タを各再現色ごとに格納する。

【００３３】位置ずれ補正部３４は、ＣＰＵ３１からの
指示に従って、画像データの画素ごとの格納位置を変更
し、あるいは書込みのタイミングを調整して上述の各位
置ずれ補正を実行する。レーザダイオード駆動部３５
は、上記補正された画像データに基づき各レーザダイオ
ード４６Ｃ〜４６Ｋを駆動する。

【００３４】ＲＡＭ３６は、各種の制御変数および操作
パネル９０から設定されたコピー枚数や倍率などのコピ
ーモードを一時記憶する。ＲＯＭ３７は、イメージリー
ダ部１０におけるスキャン動作やプリンタ部２０におけ
る画像形成動作に関するプログラムおよび画像の書込み
位置補正のためのプログラムなどのほか、各色のレジス
トマークの印字用データが格納されている。

【００３５】ＥＰＲＯＭ３８には、シアンの転写位置と
他の再現色の転写位置間における転写ベルト１０３の変
形量や各色の位置ずれ補正量などが格納される。ＣＰＵ
３１は、各種センサの入力を受ける一方、ＲＯＭ３７か
ら必要なプログラムを読み出して、画像処理部３２、画
像メモリ３３、位置ずれ補正部３４における画像データ
の処理内容を制御し、あるいはイメージリーダ部１０、
プリンタ部２０の動作をタイミングを取りながら統一的
に制御して円滑な複写動作を実行させる。

【００３６】図６は、上記位置ずれ補正部３４およびレ
ーザダイオード駆動部３５の構成を示すブロック図であ
る。同図に示すようにこの位置ずれ補正部３４は、アド
レス変更部３４１、補正画像格納部３４２、同期調整部
３４３とから構成される。アドレス変更部３４１は、Ｃ
ＰＵ３１からの補正量データ１に基づいて画像データの
画素の格納位置（アドレス）を必要に応じて変更して出
力するものであって、各再現色に対応してアドレス変更
回路３４１Ｃ〜３４１Ｋを備える。

【００３７】補正量データ１は、スキュ補正量およびボ
ウ補正量に関するデータからなり、このアドレス変更回
路３４１により、スキュ補正とボウ補正が実行される。
また、補正画像格納部３４２は、上記各アドレス変更回
路３４１Ｃ〜３４１Ｋから出力された各再現色の画像デ
ータを格納する補正画像メモリ３４２Ｃ〜３４２Ｋを備
える。

【００３８】同期調整部３４３は、ＣＰＵ３１からの補
正量データ２、レジストローラ５３の駆動開始を示す先
端レジストローラ信号（垂直同期信号）およびＳＯＳセ
ンサ４８Ｃ〜４８Ｋからのビーム検出信号（水平同期信
号）に基づき、各補正画像メモリ３４２Ｃ〜３４２Ｋか
ら１走査ラインずつ画像データを読み出し、タイミング
を取りながらレーザダイオード駆動部３５に出力するも
のであって、各再現色ごとの同期回路３４３Ｃ〜３４３
Ｋを備える。

【００３９】補正量データ２は、トップマージンおよび
レフトマージンの各位置ずれ補正量および倍率変動に関
するデータからなり、同期調整部３４３によりこれらの
位置ずれが補正されることになる。なお、各補正量１，
２は、上記位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳによって検出さ
れた各色のレジストマークの位置ずれ量と転写ベルト１
０３の変形量に基づいてＣＰＵ３１で算出される。

【００４０】このように位置ずれ補正のため、転写ベル
ト１０３の変形量を考慮するのは、以下の理由による。
すなわち、タンデム型の複写機にあっては、４個の感光
体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋを搬送方向に沿って配設するた
め、転写ベルト１０３の搬送方向の長さが長くならざる
を得ず、各所の負荷や張力の不均一により不規則な変形
（歪）が生じ、この歪量が各色の転写位置に異なる。

【００４１】位置ずれ量検出の際、各レジストマーク
は、転写ベルト１０３に直接転写されるので、位置ずれ
検出器ＲＳ１〜ＲＳ３によって検出されるレジストマー
クの位置ずれ量は、上記転写ベルト１０３の変形量が付
加された位置ずれ量が検出される結果となる。特に、本
実施の形態のように転写ベルトを駆動して感光体ドラム
を従動させる駆動方式の場合には、感光体ドラムから受
ける負荷のため転写ベルトの変形量は増大する。

【００４２】図７は、このような転写ベルト１０３の変
形の様子を説明するための模式図である。図７（ａ）
は、装置に組み込む前の転写ベルト１０３の形状であ
り、これを駆動ローラ１０１、支持ローラ１０２に張架
すると、図７（ｂ）に示すように矢印Ａ方向に張力が生
じるため転写ベルト１０３の幅が中央付近でやや細くな
る。これをさらに駆動ローラ１０１で矢印Ｂ方向に駆動
すると、図７（ｃ）に示すように搬送方向に沿って不規
則な変形を生じる。上述したように転写ベルト１０３
は、その両縁部において圧接ローラ１０４ａ〜１０７
ａ，１０４ｂ〜１０７ｂにより感光体ドラム４１Ｃ〜４
１Ｋに圧接されているため、その部分で各感光体ドラム
から搬送方向と逆方向の負荷を受け、この負荷が転写ベ
ルト１０３の上流にいくほど蓄積されていくので、その
湾曲状の変形が大きくなっている。

【００４３】従って、例えば上流側のシアンの転写位置
で直線図形１３０を正確に転写したとしても、その図形
が搬送方向の下流側にいくにつれて、転写ベルト１０３
の変形の復帰と共に変化し、位置ずれ検出器ＲＳ１〜Ｒ
Ｓ３による検出位置付近では、１３０’に示すように湾
曲した図形となってしまう。図８（ａ）は、このような
転写ベルト１０３の湾曲状の歪みの変化の状態を誇張し
て示している。なお、同図および次の図８（ｂ）におい
ては、簡略化のため圧接ローラ１０４ａ〜１０７ａ，１
０４ｂ〜１０７ｂなどの図示は省略されている。

【００４４】一方、記録シートＳは、転写ベルト１０３
の変形にほとんど影響されないので、例えば、シアンの
転写位置記録シート上に転写された曲線図形１３１は、
図８（ｂ）に示すように記録シートが下流に移動しても
変形しない。したがって、従来の転写ベルト１０３上の
レジストマークの位置ずれ量のみを基準として色ずれ補
正する場合においては、転写ベルト１０３の変形分だけ
余分に補正（過補正）することになり、完全な色ずれ防
止は不可能となる。

【００４５】そこで、ＥＰＲＯＭ３８（図５）に、予
め、位置ずれの基準となるシアンの画像の転写位置と、
他の３色の画像転写位置間の転写ベルト１０３の変形量
（主走査方向および副走査方向における変化量）を格納
しておき、位置ずれ補正時において、ＣＰＵ３１は、各
位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３によって検出された位置
ずれ量から上記対応する変形量を差し引いて真の位置ず
れ量を求め、ＥＰＲＯＭ３８に格納し、これらの値から
各位置ずれ補正における補正量を求めるするようにして
いる。

【００４６】なお、この転写ベルト１０３の各色の転写
位置ごとの変形量は次のようにして容易に求めることが
できる。例えば、シアンとマゼンタの転写位置間のベル
ト変形量を求める場合には、実際にシアンとマゼンタの
レジストマークを記録シートＳ上に形成し、この記録シ
ート上のレジストマークを各位置ずれ検出器ＲＳ１〜Ｒ
Ｓ３で検出して、上記転写ベルト１０３上の位置ずれ量
ｄ１〜ｄ２、ｔ１〜ｔ３に相当する位置ずれ量ｄ１’〜
ｄ３’、ｔ１’〜ｔ３’を検出する。

【００４７】これらの値は、ベルトの変形に依存しない
真の位置ずれ量であるから、転写ベルト１０３上に形成
されたレジストマークの位置ずれ量ｄ１〜ｄ２、ｔ１〜
ｔ３から、当該位置ずれ量ｄ１’〜ｄ２’、ｔ１’〜ｔ
３’をそれぞれ差し引くことにより転写ベルト１０３の
シアンの転写位置からマゼンタの転写位置までに転写ベ
ルト１０３に生ずる主走査方向および副走査方向におけ
る変形量（この場合、副走査方向のベルト変形量は時間
の単位で表されるので、厳密には「変形量」とは言えな
いが、搬送速度が一定であり長さの単位と一対一の関係
にあるので、ここでは便宜上、「変形量」と総称す
る。）を求めることができる。

【００４８】このようにしてシアンとマゼンタの転写位
置間における各変形量をそれぞれΔｄＭ１〜ΔｄＭ３、
ΔｔＭ１〜ΔｔＭ３とし、同様にしてシアンの転写位置
とイエロー、ブラックの転写位置間の変形量ΔｄＹ１〜
ΔｄＹ３、ΔｔＹ１〜ΔｔＹ３、ΔｄＫ１〜ΔｄＫ３、
ΔｔＫ１〜ΔｔＫ３を求め、これらの値をＥＰＲＯＭ３
８に格納しておく。

【００４９】なお、シアンの画像を基準にして他の３色
の位置ずれを補正することにより各色間の色ずれは防止
することはできるが、基準となるシアンの画像自体に極
端なスキュやボウが発生している場合には、色ずれは防
止できたとしても、全体として画像が歪むこととなり、
画像の再現性が悪くなる。そこで本実施の形態では、シ
アンの画像自体の位置ずれ補正も実行するようにしてい
る。この場合にはもちろん他色のレジストマークとの相
対的な位置ずれ量の検出により補正を実行できないの
で、例えば、予め設定された基準値とシアンのレジスト
マークの検出値との差異に基づき主走査方向と副走査方
向におけるレジストマークの位置ずれ量を求める。そし
て、この位置ずれ量からベルト変形量を差し引いて真の
位置ずれ量を算出する。この際のベルト変形量は、例え
ば、先端レジストローラ信号を受信から、シアンのレジ
ストマークが各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３で検出さ
れるまでに要した時間を、当該レジストマークを記録シ
ートＳに転写した場合と転写ベルト１０３に転写した場
合とでそれぞれ求め、これらの差分から副走査方向のベ
ルト変形量ΔｔＣ１〜ΔｔＣ３を求め、また、主走査方
向のベルト変形量ΔｄＣ１〜ΔｄＣ３についても、記録
シートに形成されたレジストマークの中心点の各検出位
置と、転写ベルトに転写されたレジストマークの中心点
の検出位置の差分から求めることができる。

【００５０】上述のようにして求められた、各再現色ご
との真の位置ずれ量は、各色に対応してＥＰＲＯＭ３８
内のテーブルに格納される。ＣＰＵ３１は、当該真の位
置ずれ量から上述の補正量データ１、２を生成して位置
ずれ補正部３４に送信する。これによりスキュおよびボ
ウの補正が、アドレス変更部３４１において画像データ
の画素ごとの格納位置を変更することにより実行され、
トップマージン、レフトマージンおよび倍率変動の補正
が、同期調整部３４３によってレーザ光による書込み開
始のタイミングを調整することにより実行される。

【００５１】ここで、アドレス変更部３４１による具体
的な補正内容をマゼンタの画像のボウ補正を例にして説
明する。なお、説明の簡略化のため主走査方向の位置ず
れ（レフトマージン、倍率変動）はないものとして、記
録シートＳに図９に示すようにシアンとマゼンタの初期
画面（図では直線）１３５Ｃ、１３５Ｍが形成された場
合について説明する。

【００５２】同図において、Ｔ１〜Ｔ３は、スキュ補正
後の各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３による検出時間の
差から上述の変形量を差し引いた真の位置ずれ量を示し
ている。この段階で、Ｔ１＝Ｔ３になっているので、図
９のようにマゼンタの画像１３５Ｍにボウが発生してい
る場合には、Ｔ２＜Ｔ１（＝Ｔ３）となる。ＣＰＵ３１
は、ここで、Ｔ１−Ｔ２＝ΔＴを求め、このΔＴと転写
ベルト１０３の搬送速度ｖからボウ中央部の位置ずれ量
を長さの単位で示されるΔＨ（＝ｖ・ΔＴ）に換算し、
その値をボウ補正量として、アドレス変更部３４１のア
ドレス変更回路３４１Ｍに送る。アドレス変更回路３４
１Ｍは、このボウ補正量ΔＨに基づいて、画像メモリ３
３内のシアンの画像データの画素ごとの格納位置を変更
して、補正画像メモリ３４２Ｍに格納させる。

【００５３】図１０は、この補正画像の生成の様子を模
式的に示す図である。左上の１４０は、画像メモリ３３
に格納されているマゼンタの直線の画像データの配列を
示す図である（各○印は画素を示す）。この画素配列の
まま直線の図形の前後の図形を記録シートＳ上に形成す
ると、上の列から順に走査ラインとして読み出されて画
像が形成されが、ボウの発生により走査線が湾曲してい
るので、左下の１４１に示すような図形が形成される。
そこで、画像データのメモリ上の格納位置をアドレス変
更回路３４１Ｍにより並び変えて右上の１５０に示すよ
うに、主走査方向（図の水平方向）の中央部分の画素の
位置をボウが形成される方向と反対方向にずらして補正
画像を形成しておけば、この画像データを１走査ライン
分ずつ読み出して画像を形成したときに、その下の１５
１に示すようにほぼ直線状に再現され、これによりボウ
補正が行われる。

【００５４】各画素を副走査方向にずらす量は、上記ボ
ウ補正量ΔＨによって決定される。再現された画像にお
ける各画素間の距離をｈ（例えば、４００ｄｐｉの密度
で画像が再現されるとすれば、ｈは約６４μｍ）とすれ
ば、中央部の画素はΔＨ／ｈだけ画素の位置が副走査方
向にずれて格納される。その両側の画素も全体に転写ベ
ルトの湾曲に相似な湾曲を描くように、副走査方向のア
ドレスが変更される。この各画素のアドレスの変更量に
ついては、当該ΔＨの大きさに応じてテーブルなどに予
め格納されており、これにより各画素の格納位置が決定
され補正画像が生成される。

【００５５】なお、他の位置ずれの補正については、次
のようにして実行される。スキュ補正の場合には、上記
ボウ補正と同じ手法により、当該傾きの生じている方向
と副走査方向の逆方向に逆に傾きが生じるようにマゼン
タの画像データの画素の配列を変更して補正画像を生成
することにより実行される。倍率変動に関しては、各画
素の画像信号を出力する間隔（画素クロックのピッチ）
を同期回路３４３Ｍで調整することにより補正できる。
マゼンタの画像がシアンの画像に比べてｍ倍だけ主走査
方向に拡大されている場合には、前記マゼンタの画像出
力の際の画素クロックのピッチを１／ｍ倍することによ
り補正が可能となる。

【００５６】また、レフトマージンの位置ずれが生じた
場合には、同期回路３４３ＭがＳＯＳセンサ４８Ｍから
ＳＯＳ信号を受けてレーザドライバ３５Ｍに画像信号を
送り出すタイミングを、ＣＰＵ３１から受けた主走査方
向の真の位置ずれ量だけ早く（もしくは遅く）画像を書
き出すように制御することにより容易に補正できる。さ
らに、トップマージンの補正は、上記傾き補正やボウ補
正が実行された後に実行され、この時点で、マゼンタの
図形は図９に破線に示すような直線図形に形成され、Ｔ
１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔｃとなっているので、今度は、マゼ
ンタの画像の作像のタイミングを当該補正量Ｔｃだけ早
く（マゼンタの画像がシアンの画像より下流側に形成さ
れる場合にはＴｃだけ遅く）することによりトップマー
ジンの位置ずれを解消させることができる。

【００５７】上述のような位置ずれ補正をさらにシアン
とイエロー、シアンとブラックの間で行うことによりシ
アンを基準として色ずれのないフルカラー画像を再現す
ることが可能となる。次に、上記各位置ずれの補正量を
求める動作を図１１、図１２のフローチャートに基づき
説明する。

【００５８】図１１は、シアンの画像の位置ずれを補正
した後、当該シアンの画像を基準として他のマゼンタ、
イエロー、ブラックの画像の各位置ずれの補正量を求め
る場合の基本フローチャートを示す。このような補正量
を求める処理は、通常、工場からの出荷時や、ユーザへ
の装置納入後のメンテナンスの際に、作業員やサービス
マンによって実行される。

【００５９】まず、シアンとマゼンタのレジストマーク
の画像を同期を取って、転写ベルト１０３に形成させる
（ステップＳ１、以下、このように転写ベルト１０３上
へのレジストマークの形成を単に「レジ画像出し」とい
う。）。そして、当該２色のレジストマークの転写ベル
ト１０３上での位置合わせ（レジ合わせ）を実行する
（ステップＳ２）を行う。

【００６０】図１２は、このレジ合わせの手順を示すフ
ローチャートである。当該レジ合わせ処理は、位置ずれ
検出器ＲＳ１〜ＲＳ３で検出される主走査方向の位置ず
れ量ｄ１〜ｄ３、副走査方向の位置ずれ量ｔ１〜ｔ３に
基づき、スキュ、ボウ、倍率、レフトマージ
ン、トップマージンの順で補正を行いつつレジ合わせ
を実行するが、ここでの「補正」は、転写ベルト１０３
上の補正であり、真の補正ではないので、真の補正と区
別するため以下「仮補正」という。

【００６１】まず、スキュの仮補正を実行する（ステッ
プＳ１０１）。このスキュ仮補正は、位置ずれ量ｔ１と
ｔ３が等しくなるようにマゼンタのレジストマークの画
像データの各画素の格納位置を、スキュの方向と逆に傾
くように副走査方向に所定量移動することにより行われ
る。そしてシアンのレジストマークと仮補正後のマゼン
タのレジストマークの画像出しを行う（ステップＳ１０
２）。

【００６２】次に、この画像出しされたレジストマーク
の位置ずれ量を検出し、これに基づきボウの仮補正を実
行する（ステップＳ１０３）。この時点で、ｔ１＝ｔ３
となっているので、ｔ２＝ｔ１（＝ｔ３）となるように
上述した方法によりマゼンタの画像データについてボウ
の補正画像を作成して、シアンのレジストマークと共に
仮補正後のマゼンタのレジストマークの画像出しを実行
する（ステップＳ１０４）。

【００６３】この画像出しされたレジストマークの位置
ずれ量を検出し、その値から倍率変動を求めこれにより
倍率ずれの仮補正を実行し（ステップＳ１０５）、画像
出しを実行する（ステップＳ１０６）。この倍率仮補正
は、上述したように画素クロックのピッチを変更するこ
とによりなされる。さらに、この画像出しされたレジス
トマークの位置ずれ量に基づき、レフトマージンの仮補
正を行い（ステップＳ１０７）、主走査方向の書き出し
のタイミングを調整して画像出しを実行する（ステップ
Ｓ１０８）。

【００６４】最後に、この画像出しされたレジストマー
クの位置ずれ量に基づき、トップマージンの仮補正を行
い（ステップＳ１０９）、レジ合わせを終了する。図１
１に戻り、上記レジ合わせ処理の後、画像出しを行って
レジストマークの位置ずれ量を検出し、まだ位置ずれが
残っている場合には再度ステップＳ２に戻ってレジ合わ
せ処理を繰り返す。

【００６５】ステップＳ３において最終的にシアンとマ
ゼンタのレジストマークの位置ずれが解消された場合に
は、ＥＰＲＯＭ３８に格納されているシアンとマゼンタ
の転写位置間におけるベルト変形量のデータを読み出し
て、レジ合わせ処理において各位置ずれの仮補正の際に
検出した位置ずれ量から、対応する変形量を減算して真
の位置ずれ量を算出し、これにより該当する補正量を求
めてＥＰＲＯＭ３８に記憶させる（ステップＳ４、Ｓ
５）。

【００６６】上記ステップＳ１〜ステップＳ５までの補
正量を求める動作を、以下シアンとイエローおよびシア
ンとブラックについても同様に実行して（ステップＳ６
〜Ｓ１０、ステップＳ１１〜Ｓ１５）、各位置ずれの補
正量を求める動作を終了する。以後、原稿をイメージリ
ーダ部１０によって読み取って得られた画像データは、
上記正確な補正量に基づいて各色の位置ずれを補正され
た後、記録シート上に転写されるので、転写ベルト１０
３の変形に影響されない色ずれのない再生画像を得るこ
とが可能となる。

【００６７】〔変形例〕なお、本発明は、上記実施の形
態に限定されないのは言うまでもなく、以下のような変
形例を考えることも可能である。 （１）図１２のレジ合わせ処理のフローチャートでは、
スキュ仮補正、ボウ仮補正、倍率仮補正、レフトマージ
ン仮補正、トップマージン仮補正の各仮補正を実行する
度に画像出しを実行して、その都度レジストマークの位
置ずれ量を検出してから次の仮補正を実行するようにし
た。これにより各仮補正における位置ずれ量が確実に把
握できるという利点がある。

【００６８】しかし、最初の画像出しの際に得られ主走
査方向の位置ずれ量（ｔ１〜ｔ３）と副走査方向の位置
ずれ量（ｄ１〜ｄ３）に基づいて、各仮補正量を演算に
より求めることも可能である。このことを図４を参照に
して、マゼンタの画像の位置ずれ補正を例にして説明す
れば、まず、ｔ１とｔ３との差およびレジストマーク１
１Ｍ、１１３Ｍの中心間距離Ｌｍにより、一方のレジス
トマーク１１１Ｍを基準にした場合の画像の傾き角が算
出され、これによりスキュ仮補正後の中央のレジストマ
ーク１１２Ｍの位置も計算でき、そのときのｔ２の値も
算出できる。これによりボウの位置ずれ量が容易に求ま
る。また、スキュ仮補正後のレジストマーク１１３Ｍの
位置も分かるので当該仮補正後のｄ３、すなわちレフト
マージンの位置ずれ量も求めることができる。トップマ
ージンの位置ずれ量はｔ１の値をそのまま利用でき、ま
た、スキュ仮補正後もＬｍは変化しないと考えられるの
で、このＬｍとＬｃにより倍率仮補正もできる。

【００６９】これらの位置ずれ量から該当するベルト変
形量を差し引くことにより、真の位置ずれ量を算出し、
これらから各位置ずれ補正のための補正量を演算でき
る。このような方法による場合には、図１２に示したフ
ローチャートの実行を不要とすることができる。 （２）上記実施の形態においては、スキュ、ボウ、倍
率、レフトマージン、トップマージンの全てについて、
ベルト変形量による修正を施して、真の位置ずれ量を求
めたが、必ずしも全てについてそのようにする必要はな
く、例えば、上述の従動式の感光体ドラム駆動において
は、特に湾曲変形が顕著であるため、ボウ補正の場合の
み転写ベルトの変形量に基づいて修正を行うようにして
もよい。

【００７０】（３）また、上記実施の形態においては、
ベルト変形量をレジストマークを転写ベルトに直接転写
した場合と、記録シートに転写した場合との位置ずれ量
の差分により求めたが、出荷前に予め駆動時における転
写ベルトの各点の位置の変化をモニターして解析し、こ
れによりベルトの所定位置での変形量を正確に求めるこ
とも可能である。

【００７１】しかし、本実施の形態によれば、容易に転
写ベルトの変形量を求めることができるので、ユーザー
への納入後に経時的劣化などにより転写ベルトの変形量
が変化したときに、サービスマンが容易に当該変形量を
測定しなおすことができ、事後のメンテナンスが容易と
なる利点がある。 （４）また、上記実施の形態においては、スキュ補正、
倍率補正について画像の補正や画素クロックの変更など
電気的な処理によって補正したが、例えば、作像ユニッ
ト内のポリゴンミラーのミラー面や折り返しミラーの設
置角度や位置を微調整することによりある程度の補正は
可能である。しかし、上述のような電気的補正方法によ
れば画素単位で位置ずれが正確に補正できるので極めて
高精度で補正できる。

【００７２】（５）さらに、上記実施の形態において
は、基準となるシアンの画像の位置ずれを補正した後
に、他のマゼンタ、イエロー、ブラックの位置ずれを補
正したが、シアンの作像ユニットに精度の高いものを使
用すれば、このシアン画像の補正を不要とすることがで
きるし、また、シアンの画像補正をしなくとも少なくと
も色ずれを防止することは可能である。

【００７３】（６）また、上記実施の形態においては、
感光体ドラムを転写ベルトに従動させる方式の複写機に
ついて説明したが、反対に転写ベルトを感光体ドラムに
従動させるものでもよいし、それぞれが独立して駆動さ
れるものでもよい。なお、採用する駆動方式により転写
ベルトの変形状態は異なるが、上述した方法により補正
に必要な変形量を容易に求めることができる。

【００７４】（７）上記実施の形態では、フルカラーの
タンデム型複写機について説明したが、作像ユニットが
１個のみの単色の複写機であってもよい。この場合には
もちろん色ずれの問題は生じないが、単色の場合であっ
ても上述のようにして書込み位置を補正することにより
直線性に優れた原稿に忠実な複製画像を形成することが
可能となる。

【００７５】また、本発明は、複写機に限らず、レーザ
プリンタなど転写ベルトを利用する全ての画像形成装置
に適用可能である。

【００７６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、転写ベルト上に形成されたレジストマークの位置ず
れ量を検出すると共に、この位置ずれ量を転写ベルトの
変形量に基づいて修正して像担持体への画像書込み位置
の補正量を求め、この補正量に基づき記画像書込み手段
の書込み位置を補正するようにしているので、転写ベル
トの変形に影響されない正しい補正量に基づいて書込み
位置の補正が可能となり、再現画像の質が向上する。

【００７７】また、本発明によれば、上記補正量に基づ
き、入力された画像データの画素の位置を変更して補正
画像を生成して、この画像データに従って、像担持体に
画像を形成するので、画素単位で高精度の位置ずれ補正
が可能となる。さらに本発明によれば、転写ベルトの変
形量は、転写材を搬送してレジストマークを当該転写材
に転写したときの位置ずれ量と、転写材を搬送せずに転
写ベルト上にレジストマークを転写したとき位置ずれ量
との差分により求めるようにしているので、上記位置ず
れ量の修正に必要な転写ベルトの変形量を容易に求める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るタンデム型複写機の
構成を示す図である。

【図２】上記複写機内の記録シート搬送部の構成を示す
斜視図である。

【図３】レジストマークの位置ずれ検出器の構成を示す
図である。

【図４】転写ベルト上に形成されたレジストマークの位
置ずれの例を示す図である。

【図５】上記複写機内に設置される制御部のブロック図
である。

【図６】上記制御部における位置ずれ補正部とレーザダ
イオード駆動部のブロック図である。

【図７】転写ベルトの変形に伴って、当該転写ベルトに
転写された直線図形がどのように変形するかを示す図で
ある。

【図８】転写ベルトに生ずる変形の様子および記録シー
ト上に形成された図形の状態を示す図である。

【図９】記録シートに形成されたマゼンタの初期画像に
ボウが生じている例を示す図である。

【図１０】画像データの画素ごとの格納位置を補正する
ことによりボウ補正のための補正画像を作成する様子お
よびその出力画像を示す図である。

【図１１】各再現色の書込み位置の補正量を求めるため
の処理を示すフローチャートである。

【図１２】図１１におけるレジ合わせ処理の手順を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１０ イメージリーダ部 ２０ プリンタ部 ３０ 制御部 ３１ ＣＰＵ ３２ 画像処理部 ３３ 画像メモリ ３４ 位置ずれ補正部 ３５ レーザダイオード駆動部 ３６ ＲＡＭ ３７ ＲＯＭ ３８ ＥＰＲＯＭ １００ 記録シート搬送部 １０３ 転写ベルト ３４１ アドレス変更部 ３４２ 補正画像格納部 ３４３ 同期調整部

フロントページの続き (72)発明者 近藤 望 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 加藤 充 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像書込み手段によって像担持体に形成
   した画像を、転写ベルトにより搬送される転写材に転写
   して画像を形成する画像形成装置であって、 レジストマーク用画像データを格納する第１の記憶手段
   と、 前記レジストマーク用画像データに従って転写ベルト上
   に形成されたレジストマークの位置ずれ量を検出する検
   出手段と、 転写ベルトの変形量を記憶する第２の記憶手段と、 前記レジストマークの位置ずれ量を前記転写ベルトの変
   形量に基づいて修正し、像担持体への画像書込み位置の
   補正量を求める補正量決定手段と、 前記補正量に基づき前記画像書込み手段の書込み位置を
   補正する画像書込み位置補正手段と、を備えることを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記画像書込み位置補正手段は、 前記補正量に基づき、入力された画像データの画素の位
   置を変更して補正画像を生成する補正画像生成手段と、 前記補正画像を記憶する補正画像記憶手段とを備え、 前記画像書込み手段は、前記補正画像記憶手段の画像デ
   ータに従って像担持体に画像を形成することを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記転写ベルトの変形量は、転写材を搬
   送してレジストマークを当該転写材に転写したときの位
   置ずれ量と、転写材を搬送せずに転写ベルト上にレジス
   トマークを転写したとき位置ずれ量との差分により求め
   ることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装
   置。