JPH11249380A

JPH11249380A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH11249380A
Application number: JP10046693A
Authority: JP
Inventors: Masashi Shinohara; 賢史篠原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】搬送ベルト上に配列された複数の画像形成手段
により、該ベルト上に像を重ね合わせるタンデムタイプ
のカラー画像形成装置において、各重ね合わせ像の位置
ずれ量を正しく検出すること。【解決手段】複数のトナーマーク対中、所定の基準色に
より形成するトナーマーク対を構成する２つのトナーマ
ークのうち最初に形成されるトナーマークＫ１に着目し
たとき、この基準マークを形成した感光体ドラムについ
ての１周長の距離だけ離れた位置を目標にして補正用の
トナーマークＫ３０を形成し、この補正用のトナーマー
クＫ３０についても、ずれ量検出手段による検出対象と
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシリミリなどの
カラー画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】公知でない従来の技術として、搬送ベル
トに沿って複数個配置された像担持体を含む電子プロセ
ス部によってそれぞれ形成された画像を前記搬送ベルト
によって搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写
することにより前記記録媒体上にカラー画像を得るカラ
ー画像形成装置であって、前記搬送ベルトを照射する発
光素子と、前記搬送ベルトを透過若しくは反射した光が
通過するスリットと、該スリットを通過した光を受光す
る受光素子、該受光素子からの信号を処理する手段を有
する位置ずれ量検出パターンのずれ量検出手段と、前記
各電子プロセス部を作動させて前記搬送ベルト上に、前
記位置ずれ量検出パターンとして同一の電子プロセス部
により同色同形状の２つのトナーマークからなるトナー
マーク対を複数対、この対となる一方のトナーマークと
他方のトナーマークとが前記像担持体の半周長分の間隔
をおき、かつ、前記複数対のトナーマーク対のうち隣接
するトナーマーク対は所定距離（以下、マークピッチと
いう。）離れた位置に形成することを目標にして、前記
スリットに合わせた形状で各色について形成するパター
ン形成手段とを有し、前記パターン形成手段により形成
したトナーマークを前記ずれ量検出手段により検出し
て、電子プロセス部によってそれぞれ形成された画像間
のずれ量を検出するカラー画像形成装置がある。

【０００３】上記従来のカラー画像形成装置では、ドラ
ム上の前記像担持体の速度変動などに起因して、前記記
録媒体上に重ね合わされるべき各電子プロセス部による
画像がずれる。このずれを補正する補正手段として、例
えば、各電子プロセス部が黒、マゼンタ、イエロー、シ
アンの画像を形成する４つの電子プロセス部からなると
き、これらの電子プロセス部により搬送ベルト上にトナ
ーマークを形成し、これらのトナーマークから、以下図
７により説明するようにずれ量を求め、補正している。

【０００４】図７において、黒の電子プロセス部で形成
した黒の基準マークＫ１からトナーマーク仮想・誤差無
時トナーマークＫ２０（トナーマーク形成上の誤差、例
えば、電子プロセス部の像担持体の速度変動が無いと仮
定したときに前記基準色により形成されるであろうトナ
ーマーク）の位置までの距離（仮想・誤差無時基準色ピ
ッチｄｋｏ）と、基準マークＫ１から該基準マークＫ１
の隣に実際に形成されたマゼンタ（他色）の電子プロセ
ス部によるトナーマークＭ２’までの距離（実際・誤差
有時他色ピッチｄｋｍ）とのずれ量Δｍｏ、を黒画像に
対するマゼンタ画像のずれ量とし、ずれ量相当分をシフ
トさせて補正処理を行なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
ずれ量を算定する基準として、電子プロセス部の一部と
して構成されている像担持体（感光体ドラム）の速度変
動がないと仮定し、この仮定のもとに前記基準色により
形成されるであろう仮想・誤差無時トナーマークＫ２０
の位置を用いている。つまり、図７において、画像のず
れ量をΔｍｏ＝ｄｋｏ−ｄｋｍとして算出している。

【０００６】しかし、このようにしてずれ量（補正量）
を求めた場合、基準マークＫ１の隣に（マゼンタの電子
プロセス部により形成されるべき位置）に、黒の電子プ
ロセス部における像担持体の速度変動を含んで印される
であろう黒の仮想・誤差有時トナーマークＫ２の位置に
対して、補正後に形成されるべきマゼンタの電子プロセ
ス部によるトナーマークの位置は、補正しすぎることと
なる。なお、このシフトしすぎた量は、仮想・誤差無時
トナーマークＫ２０と黒の仮想・誤差有時トナーマーク
Ｋ２との位置ずれ、つまり、Δに相当する。

【０００７】このような図７に示すようなトナーマーク
の群を、像担持体の１／４周の間隔で形成し、基準マー
クＫ１から１／４周長だけ離れたの各トナーマーク群ま
での位置ずれの量をそれぞれ加算して４で除することで
ずれ量の平均値を求めることとすれば、直径６０ｍｍの
像担持体の線速が理想値に対して０．１％速かったとす
ると、補正量の誤差δは、 δ＝｛（０）＋（６０π×１／４）＋（６０π×２／４）＋（６０π×３／４）｝ ×（１／１００）×１０００／４＝７０．６５μｍとなる。つまりこの例では、約７０．６５μｍ分、基準
マークＫ１に対して補正しすぎており、適正な補正量を
得ていないこととなる。

【０００８】本発明は、このような問題を解決すること
のできるカラー画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。

【００１０】（１）．搬送ベルトに沿って複数個配置さ
れた像担持体を含む電子プロセス部によってそれぞれ形
成された画像を前記搬送ベルトによって搬送される記録
媒体上に順次重ね合わせて転写することにより前記記録
媒体上にカラー画像を得るカラー画像形成装置であっ
て、前記搬送ベルトを照射する発光素子と、前記搬送ベ
ルトを透過若しくは反射した光が通過するスリットと、
該スリットを通過した光を受光する受光素子、該受光素
子からの信号を処理する手段を有する位置ずれ量検出パ
ターンのずれ量検出手段と、前記各電子プロセス部を作
動させて前記搬送ベルト上に、前記位置ずれ量検出パタ
ーンとして同一の電子プロセス部により同色同形状の２
つのトナーマークからなるトナーマーク対を複数対、こ
の対となる一方のトナーマークと他方のトナーマークと
が前記像担持体の半周長分の間隔をおき、かつ、前記複
数対のトナーマーク対のうち隣接するトナーマーク対は
所定距離（以下、マークピッチという。）離れた位置に
形成することを目標にして、前記スリットに合わせた形
状で各色について形成するパターン形成手段とを有し、
前記パターン形成手段により形成したトナーマークを前
記ずれ量検出手段により検出して、電子プロセス部によ
ってそれぞれ形成された画像間のずれ量を検出するカラ
ー画像形成装置において、前記複数のトナーマーク対
中、所定の基準色により形成するトナーマーク対を構成
する２つのトナーマークのうち最初に形成されるトナー
マーク（以下、基準マークという）に着目したとき、こ
の基準マークを形成した像担持体について１周長の距離
だけ離れた位置を目標にして補正用のトナーマーク（以
下、補正マークという）を形成し、この補正マークにつ
いても、前記ずれ量検出手段による検出対象とした（請
求項１）。

【００１１】（２）（１）記載のカラー画像形成装置に
おいて、前記所定距離は、隣接するトナーマーク同士
が、異なる電子プロセス部により形成されたものである
と判断可能な距離であることとした（請求項２）。

【００１２】（３）（１）又は（２）記載のカラー画像
形成装置において、前記補正マークの近傍には他のトナ
ーマークを形成しないこととした（請求項３）。

【００１３】（４）（１）又は（２）記載のカラー画像
形成装置において、前記搬送ベルトの回転方向（副走査
方向）上に、前記ずれ量検出手段を設け、このずれ量検
出手段に対応させて前記トナーマークの列を少なくとも
１列形成するようにした（請求項４）。

【００１４】（５）（２）、（３）又は（４）記載のカ
ラー画像形成装置において、前記基準マーク（Ｋ１）と
前記補正マーク（Ｋ３０）の検出結果を基に、トナーマ
ーク形成上の誤差がないと仮定したときに前記基準色に
より形成されるであろう仮想・誤差無時トナーマーク
（Ｋ２０）の位置と、トナーマーク形成上の誤差を含ん
で現実に形成されるであろう前記基準色による仮想・誤
差有時トナーマーク（Ｋ２）の位置との変動分（Δ）を
考慮して前記基準マーク（Ｋ１）から前記仮想・誤差有
時トナーマーク（Ｋ２）までの距離である仮想・誤差有
時基準色ピッチ（ｄｋ）を求めるとともに、前記基準マ
ークから該基準マークの隣に実際に形成された他色によ
るトナーマーク（Ｍ２’）までの距離である実際・誤差
有時他色ピッチ（ｄｋｍ）とのずれ量を画像のずれ量と
し、他の多色のトナーマークに対しても同様にして画像
のずれ量を検出して補正処理を行なうこととした（請求
項５）。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施に適するカラー画像
形成装置の例を図１により説明する。このカラー画像形
成装置は、記録媒体としての転写用の用紙２を搬送する
搬送ベルト３に沿って該搬送ベルトの移動方向（搬送方
向）上、上流側から順に、複数個の電子プロセス部１
Ｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃが配列され、所謂タンデムタイプ
といわれるものである。これらの電子プロセス部は画像
形成部として機能する。電子プロセス部１Ｋは黒、電子
プロセス部１Ｍはマゼンタ、電子プロセス部１Ｃはシア
ン、電子プロセス部１Ｙはイエローの各画像を形成する
もので、各電子プロセス部は形成する画像の色が異なる
だけで、内部構成は各電子プロセス部とも共通である。
よって、以下の説明では、電子プロセス部１Ｋについて
具体的に説明するが、他の電子プロセス部については、
電子プロセス部１Ｋにかかる構成要素のＫに代えて、
Ｍ、Ｙ、Ｃなどの符号を付したもので図に表示するにと
どめる。

【００１６】搬送ベルト３は、その一方が駆動回転させ
られる駆動ローラと、他方が従動回転させられる従動ロ
ーラである搬送ローラ４、５によって回動可能に支持さ
れたエンドレスベルトからなり、これら搬送ローラの回
転と共に、矢印の向きに回転させられるようになってい
る。搬送ベルト３の下方には用紙２が収納された給紙ト
レイ６が備えられている。給紙トレイ６に収納された用
紙２のうち、最上位置にある用紙２は、画像形成時に送
り出されて静電吸着により搬送ベルト３に吸着される。
こうして搬送ベルト３に吸着された用紙２は最初の電子
プロセス部１Ｋに搬送され、ここで黒の画像が転写され
る。

【００１７】電子プロセス部１Ｋは、像担持体としての
感光体ドラム７Ｋと、この感光体ドラム７Ｋの周囲に配
置された帯電器８Ｋ、露光器９Ｋ、現像機１０Ｋ、感光
体クリーナ１１Ｋなどから構成されている。露光器９Ｋ
としては、レーザースキャナーが用いられ、レーザー光
源からのレーザー光をポリゴンミラーで反射させ、ｆθ
レンズや偏向ミラー等を用いた光学系を介して露光光と
して出射するようにしている。

【００１８】画像形成に際し、感光体ドラム７Ｋの周面
は、暗中にて帯電器８Ｋにより一様に帯電された後、露
光器８Ｙからの黒画像に対応した露光光１２Ｋ、本例で
はレーザー光により露光され、静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像器１０Ｋにおいて黒トナーにより
可視像化され、感光体ドラム７Ｋ上に黒のトナー像が形
成される。

【００１９】このトナー像は感光体ドラム７Ｋと搬送ベ
ルト３上の用紙２とが接する位置、所謂転写位置で転写
器１３Ｋの働きにより用紙２上に転写され、該用紙２上
に単色（黒）の画像が形成される。転写を終えた感光体
ドラム７Ｋは該感光体ドラム７Ｋの周面に残留した不要
なトナーが感光体クリーナ１１Ｋにより除去され、次の
画像形成に備えられる。

【００２０】このようにして、電子プロセス部１Ｋで単
色（黒）を転写された用紙２は、搬送ベルト３によって
次の電子プロセス部１Ｍに搬送される。電子プロセス部
１Ｍでは、前記電子プロセス部１Ｋにおけると同様のプ
ロセスにより感光体ドラム７Ｍ上に形成されたマゼンタ
のトナー像が用紙２上の黒のトナー像に重ね転写され
る。

【００２１】用紙２はさらに次の電子プロセス部１Ｙに
搬送され、同様にして感光体ドラム７Ｙ上に形成された
イエローのトナー像が用紙２上に既に形成されている黒
及びマゼンタのトナー像に重ね転写される。同様にして
さらに、次の電子プロセス部１Ｃでは、シアンのトナー
像が重ね転写されて、フルカラーのカラー画像が得れ
る。

【００２２】こうしてフルカラーの重ね画像が形成され
た用紙２は、電子プロセス部１Ｃを通過した後、搬送ベ
ルト３から剥離されて定着器１４にて定着された後、排
紙される。

【００２３】以上のような構成のカラー画像形成装置で
は、感光体軸間距離の誤差、感光体平行度誤差、偏向ミ
ラーの設置誤差、感光体ドラムヘの露光光の書き込みタ
イミング誤差、感光体ドラムの線速度の変動等により、
本来重ならなければならない位置に画像が重ならず、色
間で位置ずれが生ずるという問題が発生する。この位置
ずれの成分としては、主に、各色の走査線の傾きの不
揃いによるスキュー（斜めずれ）主走査方向と直交す
る副走査方向（搬送ベルト３による用紙２の搬送方向）
で各画像位置がずれる副走査レジストずれ、副走査ピッ
チむら主走査方向での書き出し位置或いは書き終わり
の位置がずれる主走査レジストずれ色同士で走査線の
長さが異なる倍率ずれ、などがある。

【００２４】これらの位置ずれを解決する手段として、
搬送ベルト３にトナーマークを形成し、このマークを備
え付けのセンサで読み取り、各色の画像の位置ずれを認
識し、これを調整する方法が採用されている。各色の画
像の位置ずれ量を検知するため、搬送ベルト３が透明な
場合には、図１、図２に示すように、搬送ベルト３を照
射する発光素子１５と、搬送ベルト３を透過した光が通
過するスリット１６と、該スリット１６を通過した光を
受光する受光素子１７と、該受光素子１７からの信号を
処理するＣＰＵなどからなる手段（図８参照）により構
成される位置ずれ量検出パターンのずれ量検出手段を設
ける。なお、搬送ベルト３が透明でない場合は、スリッ
ト１６と受光素子１７とを、これら図のように配置しな
いで、発光素子１５と同じ側に配置し、図示しないミラ
ーにより搬送ベルト３の面を反射した光がスリット１６
を通過して受光素子１７に受光されるように構成する。

【００２５】各色の画像の位置ずれ量の検知方法として
は、通常の画像形成を行なう前に各電子プロセス部で各
色のトナーマークを形成し、この各色のトナーマークを
搬送ベルト３上に転写して位置ずれ量検出パターン２０
を形成する。そして、この位置ずれ量検出パターン２０
を構成する各トナーマークの検知結果から各色のずれ量
を求め、補正を行なうという手順をふんでいる。

【００２６】図１、２で示した例では、発光素子１５、
スリット１６、受光素子１７などのずれ量検出手段は搬
送ベルト３の主走査方向に２組設けられ、これら各ずれ
量検出手段に対応して位置ずれ量検出パターン２０が形
成されている。図３に上記ずれ量検出手段のより具体的
な構成を示す。なお、図３において符号１８で示したの
は、位置ずれ量検出パターン２０を構成する検知用のト
ナーマークである。

【００２７】スリット１６は、図３に平面図的に拡大し
て示すように、×印状に切り抜かれた光の透過窓を有し
ている。この透過窓は、搬送ベルト３上に形成される主
走査方向に平行なライン状のトナーマーク（以下、横線
ともいう）と、この横線に対して傾斜したライン（以下
斜め線、ともいう）をそれぞれ検知するためにこれらの
横線および斜め線とそれぞれ平行な、幅ａ，長さｂの開
口部を以って構成されている。図５に、これら横線、斜
め線からなる位置ずれ量検出パターン２０を２列形成し
た例を示す。

【００２８】図５において、これら２列の位置ずれ量検
出パターン２０のうち、上の列に着目すると、マーク符
号Ｋ１，Ｍ２，Ｙ３，Ｃ１４…で示したのが上記横線に
相当するトナーマークであり、マーク符号Ｋ，Ｍ，Ｙ，
Ｃで示したのが上記斜め線に相当するトナーマークであ
る。

【００２９】これらのトナーマークに付した符号につい
て、Ｋの文字を含むものは電子プロセス１Ｋ，Ｍの文字
を含むものは電子プロセス１Ｍ，Ｙの文字を含むものは
電子プロセス１Ｙ、Ｃの文字を含むものは電子プロセス
１Ｃをそれぞれ用い、かつ、パターン形成手段というト
ナーマーク書き込みプログラムに従い、形成されたもの
である。このプログラムは、これらのトナーマークが所
定のピッチで、搬送ベルト３上、スリット１６に合わせ
た所定の位置に形成されるように、書き込みタイミング
などを設定するものである。

【００３０】これらの各トナーマークの幅は図４に示し
たスリット開口部の幅ａと同一であり、長さは開口部の
長さｂよりも長くしてある。搬送ベルト３が副走査方向
に移動することに伴い、各トナーマークはスリット１６
の開口部を順次通過する。受光素子１７はトナーマーク
が無い場合は透明な搬送ベルト３を介した光をそのまま
受光し、トナーマークがスリット１６の透過窓の位置と
一致した場合には、トナーマークにより遮光された光を
受光する。

【００３１】従って、受光素子１７の出力を時系列に従
って処理すれば、トナーマークの通過タイミングがわか
り、搬送ベルト３上でのトナーマークの間隔を知ること
ができる。各トナーマークの間隔が等しければ、受光素
子１７の出力信号は、等間隔の山形或いは反転した谷型
の波形として示されることとなる。

【００３２】横線の検知信号により、前記したの副走
査レジストずれ、副走査ピッチむらを知ることができ
る。また、搬送ベルト３の主走査方向に２列形成した横
線の各検知信号を組み合わせることで、前記のスキュ
ーの度合いを知ることができる。斜め線の検知信号によ
り、前記、などの主走査レジストずれや、の倍率
ずれなどを知ることができる。

【００３３】本発明は、像担持体の速度変動などに起因
する前記の副走査レジストずれ、ピッチむらなどによ
るずれを正しく把握して適正な補正量を知るためのもの
であり、従って、横線の検知のみで足り、斜め線の検知
は説明の対象にしない。また、前記のスキューの検知
を行なうものでもないので、搬送ベルト３上に副走査方
向について２列のトナーマークを形成することなく、１
列形成すれば十分である（請求項４）。１列形成した場
合にはトナーの消費量を抑えることができる。ただし、
前記〜の各種誤差を同時に調べるには、横線、斜め
線を２列にわたり形成するのがよい。以下では、斜め線
は無視して、横線１列についてのみ着目して説明する。

【００３４】図５において、ライン位置〔１〕、
〔２〕、〔３〕、〔４〕は横線が印されるべき目標の位
置を説明のために付したもので実際に印されているもの
ではない。これらの各ライン位置の間隔は所定の距離を
おいた等間隔であり、所定のマークピッチｄとして設定
されているものとする。このマークピッチｄの値は各ラ
インの位置ずれが生じても、ラインの順序の逆転が生じ
ないような適当な値、つまり、隣接するトナーマーク同
士が、異なる電子プロセス部により形成されたものであ
ると判断可能な距離、実際には３ｍｍ程度の適当な値が
選択されている（請求項２）。

【００３５】図５の例では、各感光体ドラム７Ｋ、７
Ｍ、７Ｙ、７Ｃについて偏心や回転むらなどによる速度
変動がないと仮定してときに形成されたトナーマークを
示しており、従って、ライン位置〔１〕〜〔１２〕に対
してそれぞれずれることなく対応して、トナーマークＫ
１〜Ｃ１２が形成されている。

【００３６】ライン位置〔１〕とライン位置

〔９〕とは
感光体ドラムの半周長分の間隔Ｌをあけて位置してい
る。ライン位置〔２〕と〔１０〕、〔３〕と〔１１〕、
〔４〕と〔１２〕との各間隔についても同様である。ま
た、ライン位置〔５〕とライン位置〔１３〕とは感光体
ドラムの半周長分の間隔Ｌをあけて位置している。ライ
ン位置〔６〕と〔１４〕、〔７〕と〔１５〕、〔８〕と
〔１６〕との各間隔についても同様である。

【００３７】従って、これらのライン位置に対応して形
成されたトナーマークについても、トナーマークＫ１と
トナーマークＫ９とは感光体ドラムの半周長分の間隔Ｌ
をあけて位置している。トナーマークＭ２とＭ１０、Ｙ
３とＹ１１、Ｃ４とＣ１２との各間隔についても同様で
ある。また、トナーマークＫ５とトナーマークＫ１３と
は感光体ドラムの半周長分の間隔Ｌをあけて位置してい
る。トナーマークＭ６とＭ１４、Ｙ７とＹ１５、Ｃ８と
Ｃ１６との各間隔についても同様である。

【００３８】このように、感光体ドラムの半周長毎に１
個の割合でトナーマークを形成すれば、感光体ドラムの
一周長（一周期）の位置ずれ量の変動がきれいな正弦波
を描く場合、半周期間隔の対のマークを検出して平均化
することで、変動分がキャンセルされて理論上、常にず
れの変動の中央値を検出できる。

【００３９】感光体ドラムの半周長分の間隔をおいて位
置するトナーマークＫ１とトナーマークＫ９、トナーマ
ークＭ２とトナーマークＭ１０というように、同色同形
状の２つのトナーマークはトナーマーク対を構成し、こ
のようなトナーマーク対が複数存在している。そして、
これら複数のトナーマーク対のうち、隣接するトナーマ
ーク対は、マークピッチｄ離れた関係にある。

【００４０】基準色を最初の画像形成される色である黒
とすれば、この基準色である黒により形成されたトナー
マーク対を構成する２つのトナーマークのうち、最初に
形成されるトナーマーク、これを基準マークと称する。
図５に示す例では、基準マークはトナーマークＫ１とト
ナーマークＫ５であり、これらの基準マーク間隔（ライ
ン位置〔１〕と〔５〕との間隔）は、感光体ドラムの１
／４周長の間隔をおいている。

【００４１】このように、感光体ドラムに速度変動がな
ければ、図５に示したように各ライン位置にずれること
なく、トナーマークが形成されるが、実際には感光体ド
ラムに速度変動があるため、ライン位置からずれた位置
にトナーマークが形成される。このことを、模式的に示
したのが図６であり、ライン位置は図５と同じ位置に示
しており、これらのライン位置からわずかにずれて、各
トナーマークが形成されている。この例では、理想値
（設計値）よりも感光体ドラムが速く回転したとすると
きを示す。但し、図６ではこのずれを誇張して示してい
る。なお、基準マークであるトナーマークＫ１だけは図
５におけると同様、マーク位置〔１〕に合致しているの
で図５におけるものと同じ符号を用い、他のトナーマー
クについては、図５におけるトナーマークの符号に ’
を付して示している。

【００４２】図６において、横軸は基準マークＫ１から
の距離を感光体ドラムの周長と対応させている。感光体
ドラム一周長（理想値Ｄｏ）とは、基準色である黒の感
光体ドラム７Ｋに速度変動がないものとしたときに検知
されるであろう理想上（設計上）の周長をいい、感光体
ドラム一周長（検知値Ｄ）とは、上記理想値Ｄｏと同じ
検知手法を採用して、黒の感光体ドラム７Ｋを実際に回
転させたときに感光体ドラム一周長として検知された周
長（便宜上、感光体ドラムの位置周長ということもあ
る）をいう。

【００４３】図６において、縦軸は基準色である黒の感
光体ドラム７Ｋについての周面の線速度変動（理想値か
らのずれ量（イ））と、この線速度変動により生じる線
速度誤差による位置のずれ量（ロ）を示す。

【００４４】感光体ドラム７Ｋの線速度は、理想値に対
し正弦的に変動する成分と、その誤差の平均値ｄＶｏの
合わさったものとして変動が生じている。正弦的に変動
する速度成分によりずれ量（イ）に示すような位置のず
れを生じ、誤差の平均値ｄＶｏにより、ずれ量（ロ）に
示すようなずれを生じ、全体としてこれらを合わせたも
のがずれとして生じている。

【００４５】各トナーマークを検知する際、ずれ量
（イ）を含めて検知してしまうので、これを平均化して
ずれ量を求めるために感光体ドラムの一周長内に、トナ
ーマークＫ１、Ｍ２’、Ｙ３’、Ｃ４’のグループ（ｎ
＝１）、トナーマークＫ５’、Ｍ６’、Ｙ７’、Ｃ８’
のグループ（ｎ＝２）、トナーマークＫ９’、Ｍ１
０’、Ｙ１１’、Ｃ１２’のグループ（ｎ＝３）、トナ
ーマークＫ１３’、Ｍ１４’、Ｙ１５’、Ｃ１６’（ｎ
＝４）のグループというように、これら４つの各グルー
プが互いに１／４周長ずつ離れた関係となるようにし、
それぞれのトナーマークから計算される各種のずれ量を
合計して４で除したものを最終的なずれ量とする。

【００４６】本例では、感光体ドラム一周長（検知値
Ｄ）の位置に基準マークと同色の黒により補正マークＫ
３０を形成した点に特徴がある。感光体ドラム一周長
（理想値Ｄｏ）は計算により求めることができる。感光
体ドラム一周長（検知値Ｄ）は補正マークＫ３０の位置
を検知することにより求めることができる。よって、検
知値Ｄと理想値Ｄｏとの差を計算すれば、感光体ドラム
１周当たりの位置ずれ量を求めることができる。

【００４７】ここで、図６において、ライン位置〔１〕
とライン位置〔２〕における位置ずれについて、図７を
参照して説明する。図７において、感光体ドラムの線速
度変動に起因するトナーマーク形成上の誤差がないと仮
定したときに基準色により形成されるであろう仮想・誤
差無時トナーマークＫ２０の位置は感光体ドラム一周長
（理想値Ｄｏ）に対応し、トナーマーク形成上の誤差を
含んで現実に形成されるであろう基準色による仮想・誤
差有時トナーマークＫ２の位置は感光体ドラム一周長
（検知値Ｄ）に対応している。

【００４８】よって、仮想・誤差無時トナーマークＫ２
０の位置と、仮想・誤差有時トナーマークＫ２の位置と
の変動分Δは、理想値Ｄｏと検知値Ｄとの差が分かれ
ば、計算で求めることができる。一方、線速度変動がな
いとしたときにライン位置〔２〕に形成されるべき仮想
・誤差無時トナーマークＫ２０の位置は、計算により求
めることができる。仮想・誤差無時トナーマークＫ２０
の位置と変動分Δから、基準マークＫ１の位置と仮想・
誤差有時トナーマークＫ２との間の距離、つまり、仮想
・誤差有時基準色ピッチｄｋがわかる。

【００４９】一方、ライン位置〔２〕を目標にして感光
体ドラム７Ｍの速度変動を含んで実際に印されたトナー
マークＭ’から基準マークＫ１までの距離（＝実際・誤
差有時他色ピッチｄｋｍ）は、スリット１６などを用い
たずれ量検出手段によりわかるので、既知の仮想・誤差
有時基準色ピッチｄｋと既知の実際・誤差有時他色ピッ
チｄｋｍから、これらの差であるΔｍがわかる。このΔ
ｍが仮想・誤差有時トナーマークＫ２に対するトナーマ
ークＭ２’の位置ずれ量である。従って、電子プロセス
部９Ｍを用いて画像形成するときに、Δｍに相当する分
ずらしたタイミングで画像形成すれば、電子プロセス部
９Ｋにより形成した画像に重ねることができる。

【００５０】従来は、基準色を形成する像担持体（感光
体ドラム）に速度変動がないものとして、他色のずれ量
を求めていたため、補正量に誤差を生じていたが、本例
では、基準色（黒）を形成する像担持体（感光体ドラ
ム）における実際の速度変動を加味して他色（黒以外の
色）のずれ量を求めるので、より精度の高い重ね合わせ
像を実現できることとなる（請求項１、５）。

【００５１】上記の例では、ライン位置〔２〕における
ケース、つまり、ｎ＝１のトナーマークのグループのう
ち、マゼンタのトマーマークを例にとり説明した。ここ
で、図６において、検知値Ｄにおいては、正弦的な速度
変動に起因するずれ量（イ）に相当するずれ量は０とな
り、線速度の誤差の平均値ｄＶｏによるずれ量（ロ）に
相当するずれのみが含まれている。よって、他のグルー
プ（ｎ＝２、ｎ＝３，ｎ＝４）についても同じようにし
てずれ量Δｍ相当を求めて、４で除せば、平均的なずれ
量Δｍ’を求めることができる。他の色（シアン、イエ
ロー）のトナーマークについても同様に考えることがで
きる。ずれ量（補正量）Δｍ’は、次の式で示すことが
できる。

【００５２】

【数１】

【００５３】このように、基準マークＫ１と補正マーク
Ｋ３０の検出結果を基に、トナーマーク形成上の誤差が
ないと仮定したときに基準色により形成されるであろう
仮想・誤差無時トナーマークＫ２０の位置と、トナーマ
ーク形成上の誤差を含んで現実に形成されるであろう基
準色による仮想・誤差有時トナーマークＫ２の位置との
変動分（Δ）を考慮して前記基準マーク（Ｋ１）から前
記仮想・誤差有時トナーマーク（Ｋ２）までの距離であ
る仮想・誤差有時基準色ピッチ（ｄｋ）を求めるととも
に、前記基準マークから該基準マークの隣に実際に形成
された他色によるトナーマーク（Ｍ２’）までの距離で
ある実際・誤差有時他色ピッチ（ｄｋｍ）とのずれ量を
画像のずれ量とし、他の色のトナーマークに対しても同
様にして画像のずれ量を検出して補正処理を行なう。

【００５４】本例において、補正マークＫ３０は基準色
である黒のラインのみでよい。この補正マークＫ３０の
近傍には、他の色のトナーマークを形成する必要はない
（請求項３）。補正トナーマークＫ３０のみを形成する
ことでトナーの無駄な消費を抑えることができる。

【００５５】前記式のような演算を行ない、ずれ量（補
正量）を求めて、上記例では、露光器９Ｍ，９Ｙ，９Ｃ
においてラインの書き出しタイミングおよびポリゴンミ
ラーの面移動制御などにより補正処理を行なう。

【００５６】斜め線を利用して検知した場合の他のずれ
量の検知演算方法については、割愛するが、求めたずれ
量をスキューに関しては例えば、露光器９Ｍ内の偏向ミ
ラー若しくは露光器９Ｍ自体をアクチュエータによって
傾きを換えるなどの走査を行なうことが考えられる。主
走査方向の倍率誤差に関しては、例えば、書き込み画周
波数を偏向することにより行なう。主走査方向のレジス
トずれに関しては、例えば、主走査ラインの書き出しタ
イミングの補正により行なうことができる。

【００５７】受光素子１７からの信号を処理するＣＰＵ
などからなる手段の構成例を図８に示す。図８におい
て、受光素子１７から得られた信号はＡＭＰ２２によっ
て増幅され、フィルタ２３によってライン検知の信号成
分のみを通過させ、Ａ／Ｄ変換器２４によってアナログ
データからデジタルデータへと変換される。データのサ
ンプリングは、サンプリング制御部２５によって制御さ
れ、サンプリングされたデータはＦＩＦＯメモリ２６に
格納される。

【００５８】一通りトナーマークの検知が終了した後、
ＦＩＦＯメモリ２６に格納されていたデータはＩ／Ｏポ
ート２７を介し、データバス２８によりＣＰＵ２９およ
びＲＡＭ３０にロードされ、適当な演算処理が行なわ
れ、各種のずれ量が求められる。

【００５９】ＲＯＭ３１には、ずれ量を演算するための
プログラムをはじめ、各種プログラムが格納してある。
なお、アドレスバス３２によってＲＯＭアドレス、ＲＡ
Ｍアドレス、各種入出力機器の指定を行なっている。ま
た、ＣＰＵ２９は、受光素子１７からの検知信号を適当
なタイミングでモニタしており、搬送ベルト３および発
光素子１５などの劣化などが起っても確実に検知できる
ように発光量を制御しており、受光素子１５からの受光
信号のレベルが常に一定となるようにしている。

【００６０】

【発明の効果】請求項１、５記載の発明によれば、基準
色を形成する像担持体（感光体ドラム）における実際の
速度変動を加味して他色のずれ量を求めるので、より精
度の高い重ね合わせ像を実現できる。請求項２記載の発
明によれば、トナーマークの読み取に際して、混同を生
じない。請求項３、４記載の発明によれば、トナーの消
費を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーが像形成装置の一構成例を説明した図で
ある。

【図２】搬送ベルトまわりの構成を説明した斜視図であ
る。

【図３】位置ずれ量検出パターンのずれ量検出手段の構
成を説明した正面図である。

【図４】スリットの正面図である。

【図５】トナーマークと、スリットとの位置関係を説明
した図である。

【図６】感光体ドラムの速度変動に起因するずれ量とト
ナーマークとの関係を説明した図である。

【図７】基準マークを用いてずれ量を補正する場合の各
トナーマークの関係を模視的に示した図である。

【図８】受光素子の出力を処理する処理手段の構成を説
明したブロック図である。

【符号の説明】

７Ｋ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｃ（像担持体としての）感光体
ドラムＫ１基準マークＫ３０補正マーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送ベルトに沿って複数個配置された像担
持体を含む電子プロセス部によってそれぞれ形成された
画像を前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に
順次重ね合わせて転写することにより前記記録媒体上に
カラー画像を得るカラー画像形成装置であって、前記搬送ベルトを照射する発光素子と、前記搬送ベルト
を透過若しくは反射した光が通過するスリットと、該ス
リットを通過した光を受光する受光素子、該受光素子か
らの信号を処理する手段を有する位置ずれ量検出パター
ンのずれ量検出手段と、前記各電子プロセス部を作動させて前記搬送ベルト上
に、前記位置ずれ量検出パターンとして同一の電子プロ
セス部により同色同形状の２つのトナーマークからなる
トナーマーク対を複数対、この対となる一方のトナーマ
ークと他方のトナーマークとが前記像担持体の半周長分
の間隔をおき、かつ、前記複数対のトナーマーク対のう
ち隣接するトナーマーク対は所定距離（以下、マークピ
ッチという。）離れた位置に形成することを目標にし
て、前記スリットに合わせた形状で各色について形成す
るパターン形成手段とを有し、前記パターン形成手段により形成したトナーマークを前
記ずれ量検出手段により検出して、電子プロセス部によ
ってそれぞれ形成された画像間のずれ量を検出するカラ
ー画像形成装置において、前記複数のトナーマーク対中、所定の基準色により形成
するトナーマーク対を構成する２つのトナーマークのう
ち最初に形成されるトナーマーク（以下、基準マークと
いう）に着目したとき、この基準マークを形成した像担
持体についての１周長の距離だけ離れた位置を目標にし
て補正用のトナーマーク（以下、補正マークという）を
形成し、この補正マークについても、前記ずれ量検出手
段による検出対象としたことを特徴とするカラー画像形
成装置。
【請求項２】請求項１記載のカラー画像形成装置におい
て、前記所定距離は、隣接するトナーマーク同士が、異
なる電子プロセス部により形成されたものであると判断
可能な距離であることを特徴とするカラー画像装置。
【請求項３】請求項１又は２記載のカラー画像形成装置
において、前記補正マークの近傍には他のトナーマーク
を形成しないことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】請求項１又は２記載のカラー画像形成装置
において、前記搬送ベルトの回転方向（副走査方向）上
に、前記ずれ量検出手段を設け、このずれ量検出手段に
対応させて前記トナーマークの列を少なくとも１列形成
するようにしたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】請求項２、３又は４記載のカラー画像形成
装置において、前記基準マークと前記補正マークの検出
結果を基に、トナーマーク形成上の誤差がないと仮定し
たときに前記基準色により形成されるであろう仮想・誤
差無時トナーマークの位置と、トナーマーク形成上の誤
差を含んで現実に形成されるであろう前記基準色による
仮想・誤差有時トナーマークの位置との変動分を考慮し
て前記基準マークから前記仮想・誤差有時トナーマーク
までの距離である仮想・誤差有時基準色ピッチを求める
とともに、前記基準マークから該基準マークの隣に実際に形成され
た他色によるトナーマークまでの距離である実際・誤差
有時他色ピッチとのずれ量を画像のずれ量とし、他の多
色のトナーマークに対しても同様にして画像のずれ量を
検出して補正処理を行なうことを特徴とするカラー画像
形成装置。