JPH1184803A

JPH1184803A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1184803A
Application number: JP23676097A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ito; 達也伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-03-30
Anticipated expiration: 2017-09-02
Also published as: JP3780076B2

Abstract

(57)【要約】【課題】走査線曲がりをも考慮したレジストレーショ
ン補正を行なうことでレジストレーションずれによる色
ずれを極力少なくできるようにする。【解決手段】各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形
成されて被転写体１４上に転写された各々のラインパタ
ーン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを主走査方向Ｘの３個所
以上の検出点で検出手段１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃにより
検出することで、ラインパターン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，
Ｐｄの走査線曲がり分を含む検出が可能となる。この走
査線曲がりを考慮した最適なレジストレーション補正値
を算出してレジストレーション補正に供することによ
り、レジストレーションずれを精度よく補正でき、色ず
れが極力少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の感光体を備
え、各感光体上に形成された画像を同一の記録媒体上に
順次重ね合わせることにより、複数色の画像を形成する
タンデム型の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の画像形成装置では、重
ね合わせにより形成される複数色の画像間における色ず
れ（レジストレーションずれ）を少なくすることが、画
質を向上させる上で重要である。

【０００３】このようなレジストレーションずれを少な
くする手法として、例えば、特開平４−１３１８７２号
公報に示されるように、各印刷ステーションに配設され
た各感光体毎に所定のラインパターン像を形成して転写
ベルト上に転写させた後、各々のラインパターン像を主
走査方向の２個所に設置した２つの検出器により光学的
に検出することで、その検出値に基づきレジストレーシ
ョンずれを検出してその補正を行なうようにしたものが
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−１３１８７
２号公報方式について検討する。実際に主走査方向にラ
インを描いたラインパターン像は、理想的な場合には、
図１１（ａ）中にＣで示すように副走査方向に偏差のな
い１直線な画像となる。しかし、実際は、Ａ，Ｂ，Ｄ又
はＥに示すように副走査方向に湾曲したラインを描く。
これは、一般に“走査線曲がり”と称される。このよう
な走査線曲がりは、走査光学系の光学要素の配置誤差等
により生ずるものであるが、特開平４−１３１８７２号
公報方式では走査線（ラインパターン像）の形状をＣの
ような直線として捉えているので、走査線曲がりを有す
る状態でのレジストレーション補正は考慮されていな
い。即ち、走査線曲がりの湾曲量ｄＣ（図１１（ｂ）参
照）は、光学系の仕様により数μｍ〜数十μｍとなる
が、特開平４−１３１８７２号公報方式では両端の２点
でラインパターン像の検出を行ない、ラインパターン像
は直線として近似されるので、この湾曲量ｄＣを考慮す
ることはできない。

【０００５】ここに、走査線曲がりが生ずる方向は、一
定の方向とは決まっていない。感光体毎（印刷ステーシ
ョン毎）に各走査線曲がりの方向が副走査方向に対して
同じ方向であれば、特開平４−１３１８７２号公報方式
であってもそれ程問題にはならないが、走査線曲がりの
方向の異なる感光体の走査線間ではレジストレーション
ずれ（色ずれ）が大きくなってしまう。

【０００６】この点について、図１２を参照して説明す
る。図１２（ａ）は主走査方向２個所の検出器により検
出された結果から、ラインパターン像の形状を予測して
傾きを補正し、書き込みのタイミングが未補正の状態の
２つの印刷ステーション＃１，＃２の走査ラインを１点
鎖線で示す。書き込みタイミングが未補正のため、副走
査方向にｄＣ０だけレジストレーションずれを生じてい
るが、ｄＣ０分だけ書き込みタイミングを補正すること
により、図１２（ｂ）に示すように２つの１点鎖線を一
致させることができる。しかし、これは走査ラインを直
線として仮定した結果に過ぎず、実際の走査ラインが図
１２（ａ）中に実線で示すように異なる方向に湾曲して
いた場合には、レジストレーション補正後であっても各
々の湾曲量ｄＣ１，ｄＣ２分が加算されて最大ｄＣ３
（＝ｄＣ１＋ｄＣ２）ものレジストレーションずれを生
じてしまう。

【０００７】そこで、本発明は、走査線曲がりをも考慮
したレジストレーション補正を行なうことでレジストレ
ーションずれによる色ずれを極力少なくし得る画像形成
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数の感光体と、各感光体表面を帯電する帯電器と、各
感光体毎に設けられたレーザ光源と、これらのレーザ光
源から出射されたレーザ光を主走査方向に偏向する偏向
器と、偏向器により偏向された各レーザ光を対応する前
記感光体上に結像する結像光学系と、各感光体毎に異な
る色の現像材料を用いて感光体上の潜像を顕像化する現
像装置と、各感光体上に形成された顕像をこれらの感光
体を順次通る被転写体上に順次転写する転写器とを備え
た画像形成装置において、各感光体上に所定のラインパ
ターン像の顕像を形成させるラインパターン像作像手段
と、各感光体上から転写された前記被転写体上の各ライ
ンパターン像を主走査方向の３個所以上の検出点で検出
する検出手段と、この検出手段による各ラインパターン
像についての各検出点での検出結果に基づき各感光体間
の最適なレジストレーション補正値を算出する演算処理
手段と、算出されたレジストレーション補正値に基づき
各感光体毎にレジストレーション補正を行なうレジスト
レーション補正手段とを備える。

【０００９】従って、各感光体上に形成されて被転写体
上に転写された各々のラインパターン像を主走査方向の
３個所以上の検出点で検出手段により検出しているの
で、ラインパターン像の走査線曲がり分を含む検出が可
能となり、この走査線曲がりを考慮した最適なレジスト
レーション補正値を算出してレジストレーション補正に
供することにより、レジストレーションずれを精度よく
補正することが可能となる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、演算処理手段は、各ラインパター
ン像の副走査方向の変化を各々の検出点での検出結果に
基づき少なくとも２次以上の多項式により近似し、これ
らの各多項式の平均値を各感光体の主走査ラインの基準
位置とし、これらの主走査ラインが一致するように各感
光体間の最適なレジストレーション補正値を算出する。
従って、走査線曲がりを生じた場合のラインパターン像
の形状は一般に放物線形状で近似し得ることから、演算
処理手段において２次以上の多項式により近似すること
でより実際のラインパターン像形状に近い形状を予測で
き、かつ、その多項式の平均値に基づき最適なレジスト
レーション補正値を算出してレジストレーション補正に
供するので、走査線曲がりの方向が異なるような場合で
も、レジストレーションずれを精度よく補正することが
可能となる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の画像形成装置において、レジストレーション補正手
段は、レジストレーション補正値に基づきレーザ光源の
副走査方向の発光タイミングを制御する。従って、レジ
ストレーション補正値に基づくレジストレーション補正
をタイミング制御により簡単に行なえる。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載の画像形成装置において、レジストレーション補正手
段は、感光体に対するレーザ光の結像位置を副走査方向
に変化させるために各結像光学系中に含まれる反射ミラ
ーの角度をレジストレーション補正値に基づき変化させ
る。従って、レジストレーション補正値に基づくレジス
トレーション補正を結像光学系中の反射ミラーの角度を
変化させることで機構的に行なえ、タイミング制御の変
更を要しない。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、被転写体は、検出手段により検出
可能で主走査方向に平行な直線を有する。従って、検出
手段自体の副走査方向の検出点の相対的な位置関係を直
線を利用して正確に把握でき、検出点間の正確な位置合
わせをしなくてもラインパターン像の検出動作に支障な
い上に、検出手段の組立・調整コストが低減する。

【００１４】請求項６記載の発明は、請求項５記載の画
像形成装置において、直線は、一定間隔をあけた複数本
の直線である。従って、複数の直線を利用することで被
転写体の副走査方向の走行速度を正確に把握でき、各ラ
インパターン像間のレジストレーションずれの検出精度
が向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図８に基づいて説明する。まず、本発明が適用さ
れるタンデム型のカラーレーザプリンタの構成及び作用
を図１により説明する。本実施の形態のカラーレーザプ
リンタでは、複数のドラム状の感光体１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ上に描かれた画像を異なる色のトナー（現像材
料）により顕像化し、その顕像を転写紙などの記録媒体
上に順次重ね合わせて転写させることで、多色の画像を
形成するものである。ここでは、４色のトナーを用いて
画像を形成するため、＃１〜＃４で示す４つの印刷ステ
ーションを備えており、印刷ステーション毎に感光体１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配設されている。即ち、これら
の感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは水平方向（副走査方
向Ｙ）に等間隔で離間させて並設されている。

【００１６】ここで、例えば印刷ステーション＃４の感
光体１ｄに着目すると、感光体１ｄ周りには周知の電子
写真プロセスに従い作像を行なう部材が配設されてい
る。即ち、感光体１ｄの表面を一様帯電する帯電器（図
示せず）と、帯電済みの感光体１ｄの表面に書き込み光
を照射することにより潜像を形成する光書き込み装置２
ｄと、感光体１ｄ上に形成された潜像を所定の色のトナ
ーで顕像化する現像装置（図示せず）と、顕像化された
顕像を転写紙（図示せず）上に転写させる転写器３ｄ等
をプロセス順に備えている。前記光書き込み装置２ｄ
は、所定の書き込み信号に基づきＬＤドライバ４により
発光駆動されるレーザ光源である半導体レーザ５ｄから
出射されたレーザ光をコリメートレンズ６ｄ、シリンダ
レンズ７ｄを経て偏向器であるポリゴンミラー８の１つ
のミラー面に入射させて、高速回転されているこのポリ
ゴンミラー８により主走査方向Ｘに偏向走査させ、さら
に、ｆθミラー９ｄ、トロイダルレンズ１０ｄ、反射ミ
ラー１１ｄ等による結像光学系１２ｄにより前記感光体
１ｄ表面に結像照射させる構成とされている。１３ｄは
主走査方向の書き込み開始のタイミングをとるための同
期検知センサである。

【００１７】他の印刷ステーション＃１〜＃３の感光体
１ａ，１ｂ，１ｃについても同様であり、各々、半導体
レーザ５ａ，５ｂ，５ｃ、結像光学系１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ等を含む光書き込み装置２ａ，２ｂ，２ｃ、帯電
器、現像装置、転写器３ａ，３ｂ，３ｃ等が設けられて
いる。もっとも、ポリゴンミラー８は全ての印刷ステー
ション＃１〜＃４に共通とされ、１つだけ設けられ、感
光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ等の配置に従い適宜異なる
ミラー面にレーザ光を入射させて偏向走査させる構成と
されている。ここに、これらの印刷ステーション＃１〜
＃４は、例えば、黒（ブラック）、イエロー、シアン、
マゼンタ用とされている。

【００１８】さらに、各々転写器３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄが配設された各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの転写
位置を通り転写紙を吸着搬送させる転写ベルト（被転写
体）１４が駆動ローラ１５、従動ローラ１６間に掛け渡
されている。この転写ベルト１４はベルト自身に対して
もトナー像の転写が可能とされ、かつ、各色のトナーに
対してコントラストがなるべく異なるような色、本実施
の形態では、白などの薄い色のものが用いられている。
なお、転写ベルト１４に対しては全ての色の転写工程終
了後の位置に位置させてクリーニング部材１７が設けら
れている。また、転写ベルト１４と最下流の印刷ステー
ション＃４とより下流側には定着装置等が設けられてい
る。

【００１９】このような基本的な構成の下、本実施の形
態では、最下流の印刷ステーション＃４より副走査方向
の下流側に位置させて前記転写ベルト１４表面に対向さ
せた３つの検出器（検出手段）１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ
が設けられている。より具体的には、ベルト弛み等を生
じない駆動ローラ１５部分にて転写ベルト１４表面に対
向させたもので、主走査方向に１列に離間配設されてい
る。これらの検出器１８（１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ）
は、図２に示すように、ＬＥＤ、半導体レーザ等の発光
素子１９とフォトダイオード、ＣＣＤ等の受光素子２０
との対よりなる反射型フォトセンサで、発光素子１９よ
り発光されて転写ベルト１４表面で反射された光を受光
素子２０で受光する構成である。後述するように転写ベ
ルト１４上に形成されたトナー像が検出器１８の検出領
域に入ると反射光の強度が弱まり、受光素子２０の受光
量が減少することでトナー像が検出される。この際、発
光素子１９と受光素子２０とに対して集光レンズを付加
すれば、より小さい領域（トナー像）の検出が可能とな
り、後述するラインパターン像や直線の検出精度が向上
する。

【００２０】これらの検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの
検出出力はＣＰＵ２１に取り込まれるように接続されて
いる。ＣＰＵ２１にはＲＯＭ２２及びＲＡＭ２３が接続
されて制御部２４が構成されている。ＣＰＵ２１はＲＯ
Ｍ２２に格納されたプログラムに従い各種の処理を実行
する。この処理として、レジストレーションずれを補正
するための画像の形成、その画像の読取り、レジストレ
ーション補正のための演算、レジストレーション補正処
理等がある。

【００２１】例えば、或るタイミングにおいて、４つの
印刷ステーション＃１〜＃４に対してＣＰＵ２１は、同
時にラインパターン像の書き込み命令を出すことによ
り、ラインパターン像作像手段の機能を実行する。各印
刷ステーション＃１〜＃４では、各々半導体レーザ５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄがＬＤドライバ４を発光駆動さ
せ、同期検知センサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに
より検出された時点から一定の時間をおいて感光体１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上へのラインパターン像の光書き
込み（潜像形成）が行なわれる。これにより、各感光体
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上にはラインパターン像Ｐａ，
Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが１本ずつ描かれる。これらのライン
パターン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは各々現像された
後、転写器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの作用により転写ベ
ルト１４上に転写される。そして、転写ベルト１４の回
転移動に伴いこれらのラインパターン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄが検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃによる検出領
域を順次通過する際にこれらの検出器１８Ａ，１８Ｂ，
１８Ｃにより検出される。

【００２２】いま、３つの検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８
Ｃが、主走査方向の中心位置を０mmとしたときの主走査
方向において、各々１４５mm、０mm、−１４５mmの位置
が検出点として設定されているものとする。ちなみに、
±１４５mmは、Ａ３横サイズの長さ（＝２９７mm）分を
検出し得る長さとして設定されたものである。このとき
の時間経過に対する各検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの
検出結果の様子を図３に示す。これらの検出器１８Ａ，
１８Ｂ，１８Ｃの出力は、ラインパターン像Ｐａ，Ｐ
ｂ，Ｐｃ，Ｐｄを検出したときにはＨレベル、それ以外
のときにはＬレベルとなるように設定されている。ま
た、表１は転写ベルト１４の送り速度が１００mm／sec
のときの印刷ステーション＃１によって作像されたライ
ンパターン像Ｐａを検出した結果の中央に位置する検出
器１８Ｂの時間に対する他の検出時間の相対値を示して
いる。もっとも、全ての結果に対して“−１”を乗算す
ることによりプラス値として示している。

【００２３】

【表１】

【００２４】また、印刷ステーション間のピッチは７
５．４mmに設計されているが、実際には、走査光学系の
取付精度の問題によりレーザ光が理想通りの走査位置を
走査しないため、各印刷ステーション＃１〜＃４におい
て作像されたラインパターン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ
は７５．４mm毎に等間隔な直線像とはなっていない。ま
た、走査線曲がりも生じており、その副走査方向におけ
る湾曲の方向も一致しておらず、ばらばらなケースを示
している。

【００２５】このようにして各検出器１８Ａ，１８Ｂ，
１８Ｃにより各ラインパターン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐ
ｄについて検出された検出結果に基づき、ＣＰＵ２１は
レジストレーションずれを補正するために各半導体レー
ザ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄをどのようなタイミングで発
光させるかのレジストレーション補正値を算出する。こ
れが、最適なレジストレーション補正値を算出する演算
処理手段の機能として実行される。算出されたレジスト
レーション補正値はＲＡＭ２３に格納され、実際の画像
形成時にこのレジストレーション補正値を読み出すこと
で半導体レーザ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの発光タイミン
グの制御に供する。

【００２６】ここで、演算処理手段により実行されるレ
ジストレーション補正値を算出するための演算処理につ
いて表１に示す検出結果を参照して説明する。表１は、
前述したように、印刷ステーション＃１のラインパター
ン像Ｐａに関して中央の検出器１８Ｂが検出した時間を
０msecとしたときの他の検出器１８Ａ，１８Ｃの検出時
間やこの検出器１８Ａの他のラインパターン像Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄの検出時間を相対的に示したものである。図１
に示すように走査線曲がりを生じた場合の走査ラインの
形状は、一般に、放物線の形状でほぼ近似し得る。

【００２７】そこで、本実施の形態では、このような走
査線曲がりを有する走査ライン（ラインパターン像Ｐ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ）の形状を数式化するために、２
次以上の多項式、ここでは、２次関数Ｙ＝ａＸ² ＋ｂＸ＋ｃ ………………（１）Ｘ；主走査方向の位置Ｙ；副走査方向の位置ａ，ｂ，ｃ；係数を用いるものとする。この場合、副走査方向の位置Ｙの
値は、各検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃによる検出時間
と同様に考えてよい。

【００２８】そして、各印刷ステーション＃１〜＃４毎
の走査ライン（ラインパターン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐ
ｄ）の形状を数式化するために測定結果ＸijとＹijとを
用いて、最小自乗法による曲線近似により、ａj ，ｂj
，ｃj を求める。なお、ｉは検出器番号（Ａ，Ｂ，
Ｃ）、ｊは印刷ステーション番号（＃１〜＃４）を示
す。

【００２９】（１）式は、係数ａ，ｂ，ｃに関して、線
形の方程式になるので、（２）式によって、ａj ，ｂj
，ｃj が求まる（但し、ｎは検出器の数であり、本実
施の形態ではｎ＝３）。

【００３０】

【数１】

【００３１】（２）式から求めた印刷ステーション＃１
〜＃４毎の係数ａ，ｂ，ｃの値を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】図４は表２に示す結果を用いて各印刷ステ
ーション＃１〜＃４毎の走査ライン（ラインパターン像
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ）の形状を近似した結果を示
す。ここでは、転写ベルト１４の送り速度（１００mm／
sec ）を用いて副走査方向のビームの位置として図示す
るものである。

【００３４】実際の画像形成時には、ＲＡＭ２３に格納
されたレジストレーション補正値を読み出して半導体レ
ーザ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの発光タイミングを制御す
ることにより、レジストレーション補正を行なう。これ
が、レジストレーション補正手段の機能として実行され
る。ここでは、図３に示したような検出結果に基づくレ
ジストレーションずれの補正方法について図５を参照し
て説明する。まず、基本的な補正方法としては、走査ラ
インの主走査方向おいて中央の０mmの位置で各走査ライ
ンが一致するようにレジストレーションを調整する。図
５（ａ）はこの調整結果を示す。表１に示した結果を参
照すれば、印刷ステーション＃１を基準とした各印刷ス
テーション＃２〜＃４の調整値（レジストレーション補
正値）は、印刷ステーション＃２でｄｔ２＝７５４．４
２msec、印刷ステーション＃３でｄｔ３＝１５０７．９
７msec、印刷ステーション＃４でｄｔ４＝２２６１．９
０msecとなっており、印刷ステーション＃１の書き込み
開始後、各々の印刷ステーション＃２〜＃４で各々ｄｔ
２，ｄｔ３，ｄｔ４だけ遅れた時点から書き込みを開始
させることにより、図５（ａ）に示すような補正結果が
得られる。

【００３５】ところが、現実にこのようなレジストレー
ション補正を行なうと、主走査方向の両端においてレジ
ストレーションずれが極端に大きくなってしまうことが
ある。図５（ａ）中に示す例では、主走査方向の位置−
１４５mmで最大約１４０μｍものレジストレーションず
れを生じている。これは、中央０mmの位置でレジストレ
ーションずれを補正する場合だけでなく、どこかの点で
レジストレーションずれを補正しようとすると、その周
辺においてレジストレーションのずれが大きくなってし
まう可能性が高い。

【００３６】そこで、本実施の形態では、検出された各
走査ライン（ラインパターン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐ
ｄ）の形状に基づく直接的なレジストレーション補正を
行なわず、数式的に算出された各走査ラインの副走査方
向の変化の平均値を示す位置を各印刷ステーション＃１
〜＃４の主走査ラインの基準位置と認定し、平均値とし
て示されるこれらの基準位置が一致するようにレジスト
レーション補正を行なうものである。このようなレジス
トレーション補正によれば、主走査方向の全域に渡って
平均的にレジストレーションが一致すると同時に、絶対
的なレジストレーションずれの値も小さくなる。各印刷
ステーション＃１〜＃４の走査ラインの平均値を示す位
置は、２次関数の近似式（３）により求める。式中、ｊ
は印刷ステーション番号（＃１〜＃４）であり、ｓj は
印刷ステーション＃１における走査ラインの副走査方向
の位置の平均値である。

【００３７】

【数２】

【００３８】（３）式と表２の値とを用いて、ｓ１〜ｓ
４の値を求め、印刷ステーション＃１を基準としたとき
の他の印刷ステーション＃２〜＃４のレジストレーショ
ン補正値は、印刷ステーション＃２でｄｔ２＝７５３．
９６msec、印刷ステーション＃３でｄｔ３＝１５０９．
９７msec、印刷ステーション＃４でｄｔ４＝２２６０．
００msecとなる。図３中のｄｔ２，ｄｔ３，ｄｔ４はこ
れらの値を図示化して示したものである。

【００３９】図５（ｂ）は、このような平均値を利用し
てレジストレーション補正を行なった結果を示す。数式
的には、主走査方向の＋１４５mmの位置で最大約１０８
μｍのレジストレーションずれを生じているが、図５
（ａ）に示した場合に比してレジストレーションずれの
最大値が約２３％ほど小さくなり、レジストレーション
補正の最適化が向上していることが判る。また、このレ
ジストレーション補正によれば、図５（ａ）による場合
に比して、主走査方向の全域に渡ってレジストレーショ
ンの補正効果が高まっている結果、レジストレーション
ずれがあったとしても色ずれが判別しにくくなり、実質
的に画質が向上するものとなる。

【００４０】このように、（１）式のような２次関数を
用いた曲線近似による走査ライン形状の近似はレジスト
レーション補正を適正に行なう上で有効であることが判
る。このような２次関数で曲線近似を行なわせるために
は主走査方向に少なくとも３個以上の検出器（検出点）
を設ける必要があり、本実施の形態では３個の検出器１
８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを備えている。ここに、検出器の
数をさらに増やせば曲線近似の精度が向上するもののコ
ストアップにもつながる。また、２次関数よりも高次の
関数（多項式）を用いた場合にも曲線近似の精度は向上
するものの計算時間やメモリ容量が必要となり、コスト
アップにつながる。このため、実際には、画像形成装置
に要求されるレジストレーション補正の精度の要求仕様
と要求されるコスト等に基づき、検出器の数、曲線近似
する多項式の次数が決定される。

【００４１】ところで、本実施の形態の転写ベルト１４
上には図６（感光体等は省略してある）に示すように、
主走査方向Ｘに平行で一定間隔とされた５本の直線２５
がベルト全幅に渡って描かれている。これらの直線２５
もラインパターン像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ等と同様に
検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃにより光学的に読取り可
能とされている。

【００４２】従って、転写ベルト１４の移動に伴いこれ
らの直線２５が検出領域を順次通過する際に検出器１８
Ａ，１８Ｂ，１８Ｃにより読取り動作を行ない、各々の
検出時刻を計測してＲＡＭ２３に格納する。そして、３
つの検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃによって１つの直線
２５を検出した時の時刻の差を求めることにより、これ
らの３つの検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃが副走査方向
Ｙに相互にどれだけずれているかを求めることができ
る。ちなみに、これらの検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ
の検出位置に関しては、これらの検出器１８Ａ，１８
Ｂ，１８Ｃを設置する際に全てが一致するように設置さ
せる方法もあるが、設置作業が極めて面倒で時間のかか
るものとなる。本実施の形態のように、設置された状態
において直線２５を利用してこれらの検出器１８Ａ，１
８Ｂ，１８Ｃの相対的な位置関係を計測し、後はその位
置関係において演算上で補正処理する等の方法によれ
ば、検出器１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを設置する作業に厳
密性が要求されず簡単となり、コスト削減を図れる。

【００４３】また、例えば検出器１８Ｂにより５本の直
線２５を順次検出した際の検出時間間隔の平均値をｄ
ｔ、直線２５の間隔をＬとすれば、転写ベルト１４の実
稼働時の送り速度ｖはｖ＝ｄｔ×Ｌで求めることができ
る。つまり、転写ベルト１４の送り速度に設計値等を用
いるよりも、このような実測値ｖを用いて前述したよう
なレジストレーションずれの演算を行なうほうが、レジ
ストレーションずれの補正精度が一層向上することにも
なる。

【００４４】ちなみに、レジストレーションずれの補正
のためのラインパターン像の形成は、これらの５本の直
線２５領域上には行なわないように、検出器１８Ａ，１
８Ｂ，１８Ｃによって５本の直線２５を検出することで
転写ベルト１４の使用エリアを割り出す。また、直線２
５の本数は５本に限られる訳ではないが、あまり本数が
多い場合には転写ベルト１４上でラインパターン像を形
成する領域と干渉してしまう可能性があり、あまり好ま
しくない。

【００４５】図７及び図８は、上述したようなレジスト
レーションずれの補正のためのレジストレーション補正
値を求める処理及びそのレジストレーション補正値を用
いた補正を伴う画像形成処理をＲＡＭ２３と関連付けて
模式的に示すフローチャートである。ちなみに、図７に
示すレジストレーション補正値を求める処理は、カラー
レーザプリンタの立ち上げ時やホストコンピュータがカ
ラーレーザプリンタに対してデータを転送している最中
など、カラーレーザプリンタが実際に画像形成動作を行
なっていない時に行なうようにすれば、本来の画像形成
動作を妨げないので好ましい。

【００４６】本発明の第二の実施の形態を図９及び図１
０に基づいて説明する。前記実施の形態で示した部分と
同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する。本
実施の形態は、演算処理手段により算出されたレジスト
レーション補正値に基づくレジストレーション補正を行
なうレジストレーション補正手段のの構成が前記実施の
形態と異なる。例えば、印刷ステーション＃４の感光体
１ｄに着目すると、結像光学系１２ｄ中に含まれる反射
ミラー１１ｄが角度調整自在に設けられ、レジストレー
ション補正値に応じた分だけ角度調整させる構成とされ
ている。即ち、図９に示すように、感光体１ｄの直前の
反射ミラー１１ｄの角度をｓの方向に回動させると感光
体１ｄ上で走査ラインの位置（レーザ光の結像位置）が
副走査方向に距離ｒだけ移動することになるので、レジ
ストレーション補正が可能なことが判る。他の印刷ステ
ーション＃１〜＃３の感光体１ａ，１ｂ，１ｃに対する
反射ミラー１１ａ，１１ｂ，１１ｃについても同様であ
る。

【００４７】反射ミラー１１ｄの角度を可変させるミラ
ー可変機構を図１０に示す。反射ミラー１１ｄが取付け
られる台座２６ｄには反射ミラー１４ｄの反射面に当接
して回動支点をなす突起２７ｄが形成されている。ま
た、反射ミラー１４ｄの背面側に対しては板ばね２８ｄ
とアクチュエータ２９ｄのシャフト３０ｄとが突起２７
ｄを間にして異なる位置で押圧する方向に取付けられて
いる。ここに、アクチュエータ２９ｄのシャフト３０ｄ
は、矢印方向に進退可能であり、これにより、反射ミラ
ー１４ｄは突起２７ｄ位置を支点として回動し、その反
射角が調整される。よって、レジストレーション補正値
に基づきアクチュエータ２９ｄを制御してシャフト３０
ｄの進退量を調整することにより、反射ミラー１４ｄは
レジストレーションずれを補正する角度位置に調整固定
される。他の反射ミラー１１ａ，１１ｂ，１１ｃについ
ても同様である。

【００４８】従って、本実施の形態によれば、レジスト
レーション補正値に基づくレジストレーション補正を結
像光学系中の反射ミラー１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄの角度を変化させることで機構的に行なえ、タイミン
グ制御の変更を要しない。

【００４９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、各感光体
上に形成されて被転写体上に転写された各々のラインパ
ターン像を主走査方向の３個所以上の検出点で検出手段
により検出するようにしたので、ラインパターン像の走
査線曲がり分を含む検出が可能となり、この走査線曲が
りを考慮した最適なレジストレーション補正値を算出し
てレジストレーション補正に供することにより、レジス
トレーションずれを精度よく補正することができる。

【００５０】請求項２記載の発明によれば、走査線曲が
りを生じた場合のラインパターン像の形状は一般に放物
線形状で近似し得る点に着目し、請求項１記載の画像形
成装置において、演算処理手段は、各ラインパターン像
の副走査方向の変化を各々の検出点での検出結果に基づ
き少なくとも２次以上の多項式により近似し、これらの
各多項式の平均値を各感光体の主走査ラインの基準位置
とし、これらの主走査ラインが一致するように各感光体
間の最適なレジストレーション補正値を算出するので、
実際のラインパターン像形状に近い形状を予測でき、か
つ、その多項式の平均値に基づき最適なレジストレーシ
ョン補正値を算出してレジストレーション補正に供する
ので、走査線曲がりの方向が異なるような場合でも、レ
ジストレーションずれを精度よく補正することができ
る。

【００５１】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の画像形成装置において、レジストレーション
補正手段は、レジストレーション補正値に基づきレーザ
光源の副走査方向の発光タイミングを制御するので、レ
ジストレーション補正値に基づくレジストレーション補
正をタイミング制御により簡単に行うことができる。

【００５２】請求項４記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の画像形成装置において、レジストレーション
補正手段は、感光体に対するレーザ光の結像位置を副走
査方向に変化させるために各結像光学系中に含まれる反
射ミラーの角度をレジストレーション補正値に基づき変
化させるので、レジストレーション補正値に基づくレジ
ストレーション補正を結像光学系中の反射ミラーの角度
を変化させることで機構的に行なうことができ、タイミ
ング制御の変更を要しない。

【００５３】請求項５記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、被転写体は、検出手段によ
り検出可能で主走査方向に平行な直線を有するので、検
出手段自体の副走査方向の検出点の相対的な位置関係を
直線を利用して正確に把握することができ、検出点間の
正確な位置合わせをしなくてもラインパターン像の検出
動作に支障ない上に、検出手段の組立・調整コストを低
減させることができる。

【００５４】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の画像形成装置において、直線は、一定間隔をあけた
複数本の直線であるので、複数の直線を利用することで
被転写体の副走査方向の走行速度を正確に把握すること
ができ、各ラインパターン像間のレジストレーションず
れの検出精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態のカラーレーザプリ
ンタの内部構成を示す斜視図である。

【図２】検出器構成を示す斜視図である。

【図３】各検出器の検出結果を示すタイムチャートであ
る。

【図４】近似された各ラインパターン像のライン形状を
示す説明図である。

【図５】レジストレーションずれの補正結果を示し、
（ａ）は基本的な方法による場合の説明図、（ｂ）は平
均値を用いた場合の説明図である。

【図６】転写ベルトを示す斜視図である。

【図７】レジストレーション補正値を求める処理を模式
的に示すフローチャートである。

【図８】レジストレーション補正値を用いた補正を伴う
画像形成処理を模式的に示すフローチャートである。

【図９】本発明の第二の実施の形態を示す１つの印刷ス
テーションの概略正面図である。

【図１０】そのミラー可変機構を示す正面図である。

【図１１】走査線曲がりを示す説明図である。

【図１２】従来のレジストレーションずれの補正方式を
示す説明図である。

【符号の説明】

１感光体３転写器５レーザ光源８偏向器１１反射ミラー１２結像光学系１４被転写体１８検出手段２５直線Ｐラインパターン像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の感光体と、各感光体表面を帯電す
る帯電器と、各感光体毎に設けられたレーザ光源と、こ
れらのレーザ光源から出射されたレーザ光を主走査方向
に偏向する偏向器と、偏向器により偏向された各レーザ
光を対応する前記感光体上に結像する結像光学系と、各
感光体毎に異なる色の現像材料を用いて感光体上の潜像
を顕像化する現像装置と、各感光体上に形成された顕像
をこれらの感光体を順次通る被転写体上に順次転写する
転写器とを備えた画像形成装置において、各感光体上に所定のラインパターン像の顕像を形成させ
るラインパターン像作像手段と、各感光体上から転写された前記被転写体上の各ラインパ
ターン像を主走査方向の３個所以上の検出点で検出する
検出手段と、この検出手段による各ラインパターン像についての各検
出点での検出結果に基づき各感光体間の最適なレジスト
レーション補正値を算出する演算処理手段と、算出され
たレジストレーション補正値に基づき各感光体毎にレジ
ストレーション補正を行なうレジストレーション補正手
段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】演算処理手段は、各ラインパターン像の
副走査方向の変化を各々の検出点での検出結果に基づき
少なくとも２次以上の多項式により近似し、これらの各
多項式の平均値を各感光体の主走査ラインの基準位置と
し、これらの主走査ラインが一致するように各感光体間
の最適なレジストレーション補正値を算出することを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】レジストレーション補正手段は、レジス
トレーション補正値に基づきレーザ光源の副走査方向の
発光タイミングを制御することを特徴とする請求項１又
は２記載の画像形成装置。
【請求項４】レジストレーション補正手段は、感光体
に対するレーザ光の結像位置を副走査方向に変化させる
ために各結像光学系中に含まれる反射ミラーの角度をレ
ジストレーション補正値に基づき変化させることを特徴
とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】被転写体は、検出手段により検出可能で
主走査方向に平行な直線を有することを特徴とする請求
項１記載の画像形成装置。
【請求項６】直線は、一定間隔をあけた複数本の直線
であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。