JPH08101554A

JPH08101554A - 多色画像形成装置

Info

Publication number: JPH08101554A
Application number: JP6236681A
Authority: JP
Inventors: Norio Hokari; 則雄保苅
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】稼働条件にかかわらずに色像の先端位置から
の重ね位置を正確に設定する。【構成】無端ベルト１の回転を検知する無端ベルト回
転検知手段３と、無端ベルトを張架支持する複数のロー
ルの内の少なくとも一本のロール２ａに同期して発生す
る当該ロールの回転を検知するロール回転検知手段４
と、無端ベルト回転検知手段３とロール回転検知手段４
の検知結果から、無端ベルト１とロール２ａの同期ずれ
を算出する同期ずれ算出手段５と、同期ずれ算出手段５
の算出結果に基づいて多色画像の形成タイミングを制御
する画像形成タイミング制御手段６とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置にかか
り、特に多色原稿画像を色分解して得た複数の色像信号
に基づく複数の単色々像を無端ベルト上に位置ずれなく
重ねて原稿画像を再現し、転写用紙等に一括で転写する
ことにより多色画像を再現する多色画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】多色画像原稿の色像を転写用紙等に再現
する所謂カラー複写機等の多色画像形成装置は、上記原
稿を光学的に走査して複数の原色信号（単色信号）に分
解し、それぞれの原色信号に対応した色像を感光体また
は中間転写体上で重ねて形成し、これを転写用紙等に転
写するプロセスを有する。

【０００３】上記感光体あるいは中間転写体としては、
ドラムや無端ベルトを用いる画像形成装置が知られてい
る。特に、無端ベルトを用いた画像形成装置では、当該
無端ベルトの周長が生産時における製造公差をもってい
るため、最初の一色に二色目以降の色像を重ねて形成す
る時に、色像の先端位置から色ずれ無く画像形成するた
めのタイミング（画像形成タイミング）を正確に検知す
ることが重要になってくる。

【０００４】従来、この種の画像形成装置においては、
無端ベルトの一部に穴、突起、パッチ、パターン等の検
出手段と、この検出手段の存在を検出する検出器（セン
サー）とを設けている。上記検出器としては、検出手段
を穴とした場合には、その透過光を、突起あるいはパッ
チである場合には反射光を検知する光学的手段が、また
パッチやパターンの場合はＣＣＤセンサー等が用いられ
ていた。

【０００５】しかし、上記従来技術では、検知精度が充
分でなかったり、高精度なセンサーを必要としたり、精
度、コスト面から満足できるものではなかった。また、
特開平４−１１９３７２号公報に開示の発明では、感光
体から無端ベルト上に現像された複数の単色の色像を重
ね転写して多色画像を得た後、転写用紙に一括転写して
多色画像を再現する際に、その色像同士の画像先端合わ
せについて、感光体と転写ベルトとの一周期に発生する
時間差を検知し、これを補正して画像形成タイミングを
制御するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】無端ベルトに形成され
た画像は駆動ロールの回転により、次の画像形成領域へ
移動するが、画像先端が正しく規定位置に到達したこと
を低コストで高精度で検知する手段がなかった。無端ベ
ルトの駆動ロールの回転を検知し、所定回転数後に色像
の書き込みを開始するようにした場合、上記駆動ロール
が当該無端ベルトと基本的には同期する寸法関係となっ
ていたとしても、生産時の製造公差のにより許容出来な
いずれが発生し、その結果色像の先端位置からの色ずれ
が生じてしまう。

【０００７】また、無端ベルトに検出手段としてマーク
（穴、突起、バッチ等）を設け、透過型、あるいは反射
型の光学センサー（検出器）で上記マーク等を検出して
無端ベルトの回転を検知し、同期ずれデータ保持手段へ
の書き込みを開始するようにした場合、ベルトの振動、
検知マークの汚れ、温度変化、センサーの精度等から充
分な精度が得られないという問題があった。

【０００８】さらに、無端ベルト上に先端位置検知用マ
ークを印字し、ＣＣＤセンサー等により上記マークを検
出（読み取り）し、同期ずれデータ保持手段への書き込
みを開始するようにした場合はかなりの精度を期待でき
るが、コストが高く、特別な検知サイクルを必要とする
等の問題があった。さらにまた、前記特開平４−１１９
３７２号公報に開示されているように、感光体と転写ベ
ルトとの一周期の時間差を検知補正して画像形成タイミ
ングを制御する方式では、検知データの中に検知誤差が
含まれ、再現画像品質上許容できない先端位置からの色
ずれが発生してしまう。

【０００９】そして、画像形成装置の連続運転中は当該
装置の機械内部の温度が上昇して相対湿度が減少するた
め、機械が冷えている時とでは、ベルト周長やその駆動
ロール径が変化しまう。このため、高温と低温のどちら
かの条件下で得られたデータで画像形成タイミングを決
定しようとしても、異なった条件下では画像位置ずれが
発生してしまう。

【００１０】すなわち、連続プリントでのサンプリング
による画像先端形成タイミングのデータを収集しても、
その後長い時間、機械が使用されず放置されて機内温度
が低下した場合には、上記データはかえって画像位置ず
れを発生させてしまうという問題があった。本発明の目
的は、上記従来技術の諸問題を解消し、どのような稼働
条件でも色像の先端位置からの重ね位置を正確に設定す
ることができる画像形成タイミングデータ生成を可能と
した多色画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【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、下記の事項を備えたことを特徴とする。１．無端ベルトの周長は、当該ベルトの回転を検知する
ための検知ロールが一回転するときに進むベルト移動量
の略整数倍に設定されていること。

【００１２】２．無端状ベルト一回転に一回のベルト回
転周期検知出力があること。３．無端状ベルト駆動、あるいはそれに追従して回転す
るロールがあり、このロールに同期して回転検知出力が
あること。４．ロール同期回転検知出力とベルト回転周期検知出力
との時間間隔を測定する手段があること。

【００１３】５．上記時間間隔を連続して複数回分記憶
し、最小二乗法、平均化等の観測値から理論値を推定演
算する近似手法により、次回の時間間隔を推定する手段
を有すること。６．上記演算結果に基づき、画像書き込みタイミングを
制御すること。７．機械内部の温度、相対湿度変化によるＢＥＬＴ周
長、ロール径の変化を検知、あるいは、所定待機時間検
知手段を持つこと。

【００１４】８．上記検知結果によって、必要の有る時
はタイミングを補正するための空回転を行うこと。すな
わち、請求項１に記載の第１の発明は、再現すべき原稿
画像を色分解して複数の色像信号を得、色分解された各
色像信号に基づいたそれぞれの色像を無端ベルト上に重
ねて前記原稿画像を再現し、転写用紙に一括で転写して
多色画像を得る多色画像形成装置において、前記無端ベ
ルトの回転を検知する無端ベルト回転検知手段と、前記
無端ベルトを張架支持する複数のロールの内の少なくと
も一本のロールに同期して発生する当該ロールの回転を
検知するロール回転検知手段と、前記無端ベルト回転検
知手段と前記ロール回転検知手段の検知結果から、前記
無端ベルトと前記ロールの同期ずれを算出する同期ずれ
算出手段と、前記同期算出手段の算出結果に基づいて前
記多色画像の形成タイミングを制御する画像形成タイミ
ング制御手段とを有することを特徴とする。

【００１５】請求項２に記載の第２の発明は、第１の発
明において、前記無端ベルトが感光体であることを特徴
とする。請求項３に記載の第３の発明は、第１の発明に
おいて、前記無端ベルトが中間転写体であることを特徴
とする。請求項４に記載の第４の発明は、第１の発明に
おいて、前記ロール回転検知手段を設けたロールの回転
に伴う前記無端ベルトの移動量の略整数倍に前記無端ベ
ルトの周長を設定したことを特徴とする。

【００１６】請求項５に記載の第５の発明は、第１〜４
の発明において、前記同期ずれ算出手段の算出結果を時
間軸に沿って生成した複数個のデータとして保持する同
期ずれデータ保持手段と、前記同期ずれデータ保持手段
に保持された複数のデータをその古い順に順次捨て、常
に新しいデータを保持するためのデータ更新手段とを備
えたことを特徴とする。

【００１７】請求項６に記載の第６の発明は、再現すべ
き原稿画像を色分解して複数の色像信号を得、色分解さ
れた各色像信号に基づいたそれぞれの色像を無端ベルト
上に重ねて前記原稿画像を再現し、転写用紙に一括で転
写して多色画像を得る多色画像形成装置において、前記
無端ベルトの回転を検知するベルト回転検知手段と、前
記無端ベルトを張架支持する複数のロールの内の少なく
とも一本のロールに同期して当該ロールの回転を検知す
るロール回転検知手段と、前記無端ベルト回転検知手段
と前記ロール回転検知手段の検知結果から、前記無端ベ
ルトと前記ロールの同期ずれを算出する同期ずれ算出手
段と、前記同期算出手段の算出結果に基づいて前記多色
画像の形成タイミングを制御する画像形成タイミング制
御手段と、前記ベルトの周長もしくは前記ロールの外径
の内の少なくとも一方の寸法変化を検知する寸法変化検
知手段と、前記寸法変化検知手段の検知結果により画像
形成タイミング・データ収集モードを実施した後、プリ
ント形成モードに入る如く動作制御を実行する画像形成
動作制御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項７に記載の第７の発明は、再現すべ
き原稿画像を色分解して複数の色像信号を得、色分解さ
れた各色像信号に基づいたそれぞれの色像を無端ベルト
上に重ねて前記原稿画像を再現し、転写用紙に一括で転
写して多色画像を得る多色画像形成装置において、前記
無端ベルトの回転を検知するベルト回転検知手段と、前
記無端ベルトを張架支持する複数のロールの内の少なく
とも一本のロールに同期して当該ロールの回転を検知す
るロール回転検知手段と、前記無端ベルト回転検知手段
と前記ロール回転検知手段の検知結果から、前記無端ベ
ルトと前記ロールの同期ずれを算出する同期ずれ算出手
段と、前記同期算出手段の算出結果に基づいて前記多色
画像の形成タイミングを制御する画像形成タイミング制
御手段と、画像形成装置の停止時間を検知する装置停止
時間検知手段と、前記装置停止時間検知手段による画像
形成装置の停止検知に基づいて画像形成タイミング・デ
ータ収集モードを実施した後、プリント形成モードに入
る如く動作制御を実行する画像形成動作制御手段とを備
えたことを特徴とする。

【００１９】請求項８に記載の第８の発明は、第６また
は第７の発明において、前記無端ベルトが感光体である
ことを特徴とする。請求項９に記載の第９の発明は、第
６または第７の発明において、前記無端ベルトが中間転
写体であることを特徴とする。請求項１０に記載の第１
０の発明は、第６〜第９の発明において、前記同期ずれ
算出手段の算出結果を時間軸に沿って生成した複数個の
データとして保持する同期ずれデータ保持手段と、前記
同期ずれデータ保持手段に保持された複数のデータをそ
の古い順に順次捨て、常に新しいデータを保持するため
のデータ更新手段とを備えたことを特徴とする。

【００２０】請求項１１に記載の第１１の発明は、第６
の発明において、前記寸法変化検知手段が、温度と湿度
のうちの少なくとも一方を検出するセンサーであること
を特徴とする。請求項１２に記載の第１２の発明は、第
６の発明において、前記寸法変化検知手段の検知データ
が、前記ベルト回転検知手段の出力時間間隔であること
を特徴とする。

【００２１】請求項１３に記載の第１３の発明は、第６
の発明において、前記寸法変化検知手段が、前記無端ベ
ルトに設けた複数個の検出手段と、この複数個の回転検
出手段を順次検出するごとく配置した１個の検出器とか
ら構成され、前記寸法変化検知データが前記検出器の出
力データの出力時間間隔であることを特徴とする。請求
項１４に記載の第１４の発明は、第６の発明において、
前記寸法変化検知手段が、前記無端ベルトに設けた１個
の検出手段と、この回転検出手段を順次検出するごとく
配置した複数個の検知器とから構成され、前記寸法変化
検知データが前記複数個の検知器の出力データの出力時
間間隔であることを特徴とする。

【００２２】

【作用】無端ベルトの製造公差による周長のバラツキは
一台の機械（画像形成装置）であれば短い時間内（温度
上昇等による寸法変化が無い状態）なら固定値としてか
まわないので、無端ベルトの回転検知信号と無端ベルト
の回転ロールの内の１つ（以下、検知ロールと言う）の
回転検知信号の時間間隔はその固定値分だけ毎回ずれる
ことになる。

【００２３】すなわち、上記第１の発明の構成におい
て、無端ベルト回転検知手段は前記無端ベルトの回転を
検知し、ロール回転検知手段は前記無端ベルトを張架支
持する複数のロールの内の少なくとも一本のロールに同
期して発生する当該ロールの回転を検知する。同期ずれ
算出手段は前記無端ベルト回転検知手段と前記ロール回
転検知手段の検知結果から、前記無端ベルトと前記ロー
ルの同期ずれを算出し、画像形成タイミング制御手段は
前記同期算出手段の算出結果に基づいて前記多色画像の
形成タイミングを制御する。

【００２４】これにより、色像の先端位置からの重ね位
置ずれを正確に設定することができ、高画質の画像再現
が可能となる。上記第２の発明の構成において、前記無
端ベルトを感光体としたことで、この無端ベルトに形成
される複数の色画像のずれが防止される。上記第３の発
明の構成において、前記無端ベルトを中間転写体とした
ことで、無端ベルトに転写される複数の色画像のずれが
防止される。

【００２５】上記第４の発明の構成において、前記無端
ベルトの周長を前記ロール回転検知手段を設けたロール
の回転に伴う前記無端ベルトの移動量の略整数倍に設定
したことで、無端ベルトのずれ量の算出が容易となり、
無端ベルトに転写される複数の色画像のずれが防止され
る。上記第５の発明の構成において、同期ずれデータを
常に最新のデータとすることができ、無端ベルトに転写
される複数の色画像のずれがより正確に防止される。

【００２６】上記第６の発明の構成において、ベルト回
転検知手段は前記無端ベルトの回転を検知し、ロール回
転検知手段は前記無端ベルトを張架支持する複数のロー
ルの内の少なくとも一本のロールに同期して当該ロール
の回転を検知する。同期ずれ算出手段は前記無端ベルト
回転検知手段と前記ロール回転検知手段の検知結果か
ら、前記無端ベルトと前記ロールの同期ずれを算出し、
画像形成タイミング制御手段は前記同期算出手段の算出
結果に基づいて前記多色画像の形成タイミングを制御す
る。

【００２７】そして、寸法変化検知手段は前記ベルトの
周長もしくは前記ロールの外径の内の少なくとも一方の
寸法変化を検知し、画像形成動作制御手段は前記寸法変
化検知手段の検知結果により画像形成タイミング・デー
タ収集モードを実施した後、プリント形成モードに入る
如く動作制御を実行する。これにより、色像の先端位置
からの重ね位置ずれを正確に設定することができ、高画
質の画像再現が可能となる。

【００２８】上記第７の発明の構成において、ベルト回
転検知手段は前記無端ベルトの回転を検知し、ロール回
転検知手段は前記無端ベルトを張架支持する複数のロー
ルの内の少なくとも一本のロールに同期して当該ロール
の回転を検知する。同期ずれ算出手段は前記無端ベルト
回転検知手段と前記ロール回転検知手段の検知結果か
ら、前記無端ベルトと前記ロールの同期ずれを算出し、
画像形成タイミング制御手段は前記同期算出手段の算出
結果に基づいて前記多色画像の形成タイミングを制御す
る。

【００２９】そして、装置停止時間検知手段は画像形成
装置の停止時間を検知し、画像形成動作制御手段は前記
装置停止時間検知手段による画像形成装置の停止検知に
基づいて画像形成タイミング・データ収集モードを実施
した後、プリント形成モードに入る如く動作制御を実行
する。これにより、機械の温度変化にかかわらずに色像
の先端位置からの重ね位置ずれを正確に設定することが
でき、高画質の画像再現が可能となる。

【００３０】上記第８の発明の構成において、前記無端
ベルトを感光体としたことでこの無端ベルトに形成され
る複数の色画像のずれが防止される。上記第９の発明の
構成において、前記無端ベルトを中間転写体としたこと
で、無端ベルトに転写される複数の色画像のずれが防止
される。上記第１０の発明の構成において、同期ずれデ
ータを常に最新のデータとすることができ、無端ベルト
に転写される複数の色画像のずれがより正確に防止され
る。

【００３１】上記第１１の発明の構成において、前記寸
法変化検知手段を機械の温度と湿度のうちの少なくとも
一方を検出するセンサーとしたことで、機械の温度や湿
度が変化しても色画像のずれが防止される。上記第１２
の発明の構成において、前記寸法変化検知手段の検知デ
ータを前記ベルト回転検知手段の出力時間間隔としたこ
とで、無端ベルトあるいはロールの寸法変化を容易に検
知でき、色像ずれの補正データの取得が容易となって、
色画像のずれが防止される。

【００３２】上記第１３の発明の構成において、前記寸
法変化検知手段を前記無端ベルトに設けた複数個の検出
手段と、この複数個の回転検出手段を順次検出するごと
く配置した１個の検出器とから構成し、前記寸法変化検
知データが前記検出器の出力データの出力時間間隔とし
たことで、色像ずれの補正データの取得が容易となっ
て、色画像のずれが防止される。

【００３３】上記第１４の発明の構成において、前記寸
法変化検知手段を前記無端ベルトに設けた１個の検出手
段と、この回転検出手段を順次検出するごとく配置した
複数個の検知器とから構成し、前記寸法変化検知データ
が前記複数個の検知器の出力データの出力時間間隔とし
たことで、色像ずれの補正データの取得が容易となっ
て、色画像のずれが防止される。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明による多色画像形成装
置の第１実施例を説明する模式図であって、１は無端ベ
ルト、２ａ，２ｂ，２ｃは無端ベルトを駆動するロー
ル、３は無端ベルト回転検知装置、４はロール回転検知
装置、５は同期ずれ算出手段、６は画像形成タイミング
制御装置、７は画像書込み手段、８Ｂ，８Ｙ，８Ｍ，８
Ｃは現像手段、９は転写用紙である。

【００３５】同図において、無端ベルト１は感光体であ
り、画像書込み手段７で走査される例えば変調されたレ
ーザー光で静電潜像が形成され、この静電潜像を現像手
段８Ｂ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃによりトナー現像される。上
記静電潜像は原稿画像を色分解した各色像信号（ブラッ
ク：Ｂ，イエロー：Ｙ，マゼント：Ｍ，シアン：Ｃ）に
従って無端ベルト１上に形成され、形成された静電潜像
は順次各色のトナーで現像されて顕像化され、これを転
写用紙９に転写して画像を再現する。

【００３６】無端ベルト１には、その回転を検知するた
めの検出手段が設けられており、この検出手段を無端ベ
ルト回転検知装置３が検知する。同時に、無端ベルト１
を駆動するロールの１つのはその回転を検知するロール
回転検知装置４が設置されており、このロール回転検知
装置４と上記無端ベルト回転検知装置３の検知出力を同
期ずれ算出装置５に入力して同期ずれを算出する。

【００３７】算出された同期ずれデータは画像形成タイ
ミング制御装置６に入力され、画像書込み手段７のレー
ザー書込み開始タイミング（画像形成タイミング）を制
御する。図２は無端ベルト回転検知装置の一例を説明す
る要部模式図であって、１ａは検出手段である開孔
（穴）、３ａはランプ、３ｂは光センサー、３ｃはスリ
ット、図１と同一符号は同一部分に対応する。

【００３８】無端ベルト１と光センサー３ｂの間にはス
リット３ｃが介挿されており、このスリット３ｃのベル
ト進行方向のスリット幅は開孔１ａより狭く形成されて
いて、ランプ３ａからの光の一部が光センサー３ｂに到
達するように構成されている。また、無端ベルト１はそ
の回転に伴って上下に振動する。スリット３ｃはこの振
動範囲を避けた部分に設置されている。

【００３９】そして、図１におけるロール回転検知装置
４は、当該ロール２ａに設置したエンコーダで構成され
る。なお、図１においては、画像形成タイミング制御装
置６がレーザー光源の変調開始タイミングを制御して画
像形成の開始点を制御するものとしているが、これに限
るものではなく、画像書込み手段７を構成するポリゴン
ミラーの回転を制御するようにしてもよい。

【００４０】図３は本発明の第１実施例における動作を
説明するタイミングチャートであって、ａは無端ベルト
の回転検知信号、ｂはロール回転検知信号、ｃは画像形
成タイミング信号である。無端ベルトの回転検知信号ａ
は無端ベルトの一回転で検知パルスを１つ出力する。ま
た、ロール回転検知信号はロールの一回転ごとに１つの
検知パルスを出力する。

【００４１】無端ベルトの回転検知信号ａは、前記図２
に示したようにベルト１の上下振動や検出用の開孔１ａ
のエッジのガタツキ、汚れ、あるいはランプ３ａと光セ
ンサー３ｂの周囲温度変化や自身の温度変化による受光
感度の変動、等によって或る時間誤差ｄＴ１をもって出
力される。同様に、ロール回転検知信号ｂも或る時間誤
差ｄＴ２をもって出力される。なお、一般的にはｄＴ１
＞ｄＴ２である。

【００４２】例えば、無端ベルトの回転検知信号ａを基
準として画像形成タイミング信号を発生させると、時間
誤差ｄＴ１がそのまま画像の先端位置からの色ずれとな
り、そのずれの大きさｄＸは、ｄＸ１＝ｄＴ１×ＶＰ：ＶＰはベルトの回転速度で表される。図３に示すＴ１”≠Ｔ２”である。

【００４３】また、ロール回転検知信号ｂを用いると、
実際のベルト周長とロール周長とは完全に同期していな
いため、非同期分＋時間誤差ｄＴ２分だけずれることに
なり、そのずれ量ｄＸ２は製造公差に依存する非同期分
を抱えているため、一般的にはｄＸ１より遙かに大きく
なる。図３に示すＴ１’≠Ｔ２’である。すなわち、無
端ベルトの回転検知信号ａ、あるいはロール回転検知信
号ｂのどちらか一方のみを用いて画像形成タイミングを
発生させることは、画像の先端位置からの色ずれを防止
することができないことになる。

【００４４】本実施例では、無端ベルトの回転検知信号
ａとこの無端ベルトの回転検知信号ａが検知されてから
最初のロール回転検知信号ｂの時間間隔を算出し、その
算出データから次の画像形成タイミングを決定すること
により、ｄＴ１、ｄＴ２の影響を最小にすることができ
る。図４は無端ベルトの回転検知信号ａとロール回転検
知信号の時間間隔測定結果の説明図であって、無端ベル
トの回転検知信号ａが検知されてから最初のロール回転
検知信号の時間間隔を縦軸に、測定回数を横軸にとった
測定結果である。

【００４５】図中の直線は、測定データを最小二乗法で
近似した誤差影響低減直線であり、この近似直線により
時間誤差ｄＴ１＋ｄＴ２の影響を最小限にすることが可
能である。すなわち、セットアップ等を含めた特に限定
しない複数回転のデータを用いることにより、次回の画
像形成タイミングを推定することができ、また、古いデ
ータを順次捨て、常に新しいデータで推定することによ
り、長期連続プリント状態下での比較的緩やかな機械内
部の温度変化による寸法変化にも対応できる。

【００４６】図４では最少二乗近似による誤差の影響の
減少を計ったが、誤差の影響を減少させる方法として
は、これに限定するものではない。他の方法として、前
回データとの差分をデータとし、その複数個の平均を取
るような方法等、様々な方法が誤差の影響の減少方法と
して採用可能である。本実施例により、連続プリント状
態下では従来技術以上の精度で画像形成タイミングを制
御できるが、連続プリント状態後、長時間機械が停止状
態にあり、機械内部が冷えてきた時には、次のプリント
は機械内部が比較的暖かい時に収集したデータで画像形
成タイミングを制御すると、かえって色ずれが悪化して
しまう。

【００４７】図５は本発明による多色画像形成装置の第
２実施例を説明する模式図であって、６ａは同期ずれデ
ータ保持手段、６ｂはデータ更新手段、１０は寸法変化
検知手段、１１は画像形成動作制御手段、１２は装置停
止時間検知手段、図１と同一符号は同一部分に対応す
る。同図においては、画像形成タイミング制御手段６に
同期ずれデータ保持手段６ａとデータ更新手段６ｂを備
え、また無端ベルト１あるいはロール２ａの寸法変化を
検出してこれを画像形成タイミング制御手段６に与える
寸法変化検知手段１０と画像形成サイクルを制御する画
像形成動作制御手段１１および装置の停止時間データを
算出してこれを画像形成動作制御手段１１に与える装置
停止時間検知手段１２を設けている。

【００４８】同期ずれデータ保持手段６ａは、時間軸に
沿って検知された無端ベルトの回転検知信号とロール回
転検知信号に基づいて同期ずれ算出装置５で算出された
複数の同期ずれデータを保持し、データ更新手段６ｂは
古いデータを捨てて順次入力される最新データを格納す
るデータ更新を実行する。図６は無端ベルト回転検知信
号とロール回転検知信号の時間間隔測定結果の説明図で
あって、機械内部の温度変化によるベルト周長とロール
外径寸法変化による検知結果の差をわかり易くするため
にグラフ化したものである。

【００４９】すなわち、連続プリント中、機械温度が上
昇すると破線に示した測定結果に従って画像形成タイミ
ングが補正されるが、機械が冷えていると実線に示した
測定結果によって補正され、その差が再現された色像の
ずれすなわち色ずれ発生の要因となる。そこで、本実施
例では、更に、機械内部の温度変化による寸法変化を検
知する寸法変化検知手段１０を設け、上記のずれを補正
している。

【００５０】上記色ずれ発生要因であるベルト周長とロ
ール外径変化を検知し、必要なデータを得るための検知
サイクルを設け、あるいは、装置停止時間検知手段１２
を設けることにより機械停止時間を検知して必要なデー
タを得るための検知サイクルを設けるている。図７は本
発明による多色画像形成装置の具体例を説明するための
模式図であって、無端の感光体ベルト１上に多色画像形
成を行い、転写用紙９に一括で転写する方式に適用した
ものである。

【００５１】ここでは、ロール回転検知手段として当該
ロール２ａに設置したエンコーダを用い、無端ベルトの
周長とロール外径寸法の変化を当該ベルトに形成した開
孔１ａと光センサーを用いており、前記の最少二乗近似
による画像形成タイミングすなわち書き込みタイミング
補正を用いる。例えば、ベルト速度１６０ｍｍ／ｓｅ
ｃ、レーザー書き込み分解能６３．５μｍにて、本実施
例の適用前のベルト回転検知信号を用いた書き込みタイ
ミング決定方式では、連続プリント時、最大で１６０μ
ｍのずれが生じたのに対し、本実施例を適用した場合は
その約１／２の７０μｍにまで減少した。

【００５２】このずれ７０μｍの内、レーザー書き込み
分解能の影響分が最大６３．５μｍ存在するから、書き
込みタイミングのずれは事実上数＋μｍレベルまで減少
していることになる。図８は本発明による多色画像形成
装置の機械内部の温度変化による無端ベルトの周長とロ
ール外径寸法の変化を検出するための構成例を説明する
模式図であって、無端ベルトの周長とロール外径寸法の
変化を無端ベルトに形成した開孔１ａと光センサー３と
を用い、ベルトの１回転で検出される２つの検出信号で
検知している。

【００５３】図９は本発明による多色画像形成装置の機
械内部の温度変化による無端ベルトの周長とロール外径
寸法の変化を検出するための他の構成例を説明する模式
図であって、ここでは当該ベルトに形成した１つの開孔
１ａとベルトの進行方向に並置した２つの光センサー
３，３’を用い、２つの光センサー３，３’を通過する
開孔１ａの時間間隔を検出することで無端ベルトの周長
とロール外径寸法の変化を検出している。

【００５４】図１０は本発明による多色画像形成装置の
機械内部の温度変化による無端ベルトの周長とロール外
径寸法の変化を検出するためのさらに他の構成例を説明
する模式図であって、ここでは無端ベルト１に、その進
行方向に沿って設けた２つの開孔１ａ，１ａ’と１つの
光センサー３を用いて、光センサー３を通過する開孔１
ａ，１ａ’の時間間隔を検出している。

【００５５】図１１は本発明による多色画像形成装置の
機械内部の温度変化による無端ベルトの周長とロール外
径寸法の変化を検出するためのさらにまた他の構成例を
説明する模式図である。ここでは、無端ベルトの近傍に
温度／湿度センサー１ａを設置し、この温度／湿度セン
サー１ａで検出した温度／湿度に基づいて間接的に無端
ベルトの周長とロール外径寸法の変化を推定している。

【００５６】図１２は本発明による多色画像形成装置の
機械内部の温度変化による無端ベルトの周長とロール外
径寸法に変化が検出された場合の装置停止時間検知手段
による画像形成装置の停止検知に基づいて画像形成タイ
ミング・データ収集モードを実施した後、プリント形成
モードに入る如く動作制御を実行する画像形成動作制御
手段の動作を説明するタイミングチャートである。

【００５７】同図において、ａは無端ベルト回転検知信
号、ｂはロール回転検知信号、ｃは画像形成タイミング
信号、ｄは画像書込み異常信号、ｅは機械停止異常信
号、ｆは機械寸法異常信号である。無端ベルト回転検知
信号ａ、ロール回転検知信号ｂ、画像形成タイミング信
号ｃは前記図３での説明と同様のものであるので、ここ
では説明を省略する。

【００５８】前記した構成により寸法変化の検知出力が
有った時、機械寸法法異常信号ｆを出力し、必要なデー
タを得るための検知サイクルに入る。また、同様に機械
が所定時間以上の時間停止状態に有った時、機械停止異
常信号ｅを出力し、必要なデータを得るための検知サイ
クルに入る。上記の検知サイクルはどちらの異常信号出
力にても動作を開始する構成になっており、画像形成動
作制御手段は前記装置停止時間検知手段による画像形成
装置の停止検知に基づいて画像形成タイミング・データ
収集モードを実施して必要なデータを収集した後、プリ
ント形成モードに入る如く動作制御を実行する。

【００５９】これにより、常に良好な色ずれ補正を行
い、高品質の再現画像を得ることができる。図１３は本
発明による多色画像形成装置の第３実施例を説明する模
式図であって、２１は中間転写体としての無端ベルト、
２２ａ，２２ｂは無端ベルト２１を駆動するロール、前
記各実施例と同一符号は同一部分に対応する。

【００６０】この実施例では、感光体ベルト１に形成し
たトナー像を中間転写ベルト２１に移転した後、転写用
紙９に転写する方式の多色画像形成装置に本発明を適用
したものである。この実施例では、中間転写ベルト２１
に無端ベルト回転検知手段３を設け、またロール２２ａ
にロール回転検知手段４を設けて画像形成タイミングの
ずれを補正するものである。

【００６１】図１４は本発明による多色画像形成装置の
第４実施例を説明する模式図であって、３０は感光体ド
ラム、図１３と同一符号は同一部分に対応する。この実
施例では、感光体ドラム３０に複数の色像に対応したト
ナー像を形成し、形成したトナー像を中間転写ベルト２
１に移転した後、転写用紙９に転写する方式の多色画像
形成装置に本発明を適用したものである。

【００６２】この実施例でも、上記実施例と同様に中間
転写ベルト２１に無端ベルト回転検知手段３を設け、ま
たロール２２ａにロール回転検知手段４を設けて画像形
成タイミングのずれを補正するものである。上記図１３
および図１４に示した実施例において、中間転写ベルト
２１の速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ、レーザー書き込み分
解能４２．３μｍにて動作させたところ、本発明の適用
以前では最大２００μｍのずれはあったのに対し、本実
施例ではその約１／３の６０μｍにまで減少した。

【００６３】これらの各実施例についても、前記図１２
で説明したように、ベルトやロールに寸法変化の検知出
力が有った時は、機械寸法異常信号を出力し、必要なデ
ータを得るための検知サイクルに入る。上記実施例によ
れば、どのような稼働条件でも色像の先端位置からの重
ね位置を正確に設定することができる画像形成タイミン
グデータの生成を可能とした多色画像形成装置を提供す
ることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成装置の使用条件、経年変化による無端ベルトあ
るいはその駆動ロールの寸法に変化があっても、常に正
確な色像の重ね合わせが行われ、高画質の多色画像を再
現することを可能とした多色画像形成装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多色画像形成装置の第１実施例
を説明する模式図である。

【図２】無端ベルト回転検知装置の一例を説明する要
部模式図である。

【図３】本発明の第１実施例における動作を説明する
タイミングチャートである。

【図４】無端ベルトの回転検知信号ａとロール回転検
知信号の時間間隔測定結果の説明図である。

【図５】本発明による多色画像形成装置の第２実施例
を説明する模式図である。

【図６】無端ベルト回転検知信号とロール回転検知信
号の時間間隔測定結果の説明図である。

【図７】本発明による多色画像形成装置の具体例を説
明するための模式図である。

【図８】本発明による多色画像形成装置の機械内部の
温度変化による無端ベルトの周長とロール外径寸法の変
化を検出するための構成例を説明する模式図である。

【図９】本発明による多色画像形成装置の機械内部の
温度変化による無端ベルトの周長とロール外径寸法の変
化を検出するための他の構成例を説明する模式図であ
る。

【図１０】本発明による多色画像形成装置の機械内部
の温度変化による無端ベルトの周長とロール外径寸法の
変化を検出するためのさらに他の構成例を説明する模式
図である。

【図１１】本発明による多色画像形成装置の機械内部
の温度変化による無端ベルトの周長とロール外径寸法の
変化を検出するためのさらにまた他の構成例を説明する
模式図である。

【図１２】本発明による多色画像形成装置の機械内部
の温度変化による無端ベルトの周長とロール外径寸法に
変化が検出された場合の装置停止時間検知手段による画
像形成装置の停止検知に基づいて画像形成タイミング・
データ収集モードを実施した後、プリント形成モードに
入る如く動作制御を実行する画像形成動作制御手段の動
作を説明するタイミングチャートである。

【図１３】本発明による多色画像形成装置の第３実施
例を説明する模式図である。

【図１４】本発明による多色画像形成装置の第４実施
例を説明する模式図である。

【符号の説明】

１・・・・無端ベルト、２ａ，２ｂ，２ｃ・・・・無端
ベルトを駆動するロール、３・・・・無端ベルト回転検
知装置、４・・・・ロール回転検知装置、５・・・・同
期ずれ算出手段、６・・・・画像形成タイミング制御装
置、６ａ・・・・同期ずれデータ保持手段、６ｂ・・・
・データ更新手段、７・・・・画像書込み手段、８Ｂ，
８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ・・・・現像手段、９・・・・転写用
紙、１０・・・・寸法変化検知手段、１１・・・・画像
形成動作制御手段、１２・・・・装置停止時間検知手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/01 １１４Ａ 21/14 Ｈ０４Ｎ 1/46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】再現すべき原稿画像を色分解して複数の
色像信号を得、色分解された各色像信号に基づいたそれ
ぞれの色像を無端ベルト上に重ねて前記原稿画像を再現
し、転写用紙に一括で転写して多色画像を得る多色画像
形成装置において、前記無端ベルトの回転を検知する無端ベルト回転検知手
段と、前記無端ベルトを張架支持する複数のロールの内の少な
くとも一本のロールに同期して発生する当該ロールの回
転を検知するロール回転検知手段と、前記無端ベルト回転検知手段と前記ロール回転検知手段
の検知結果から、前記無端ベルトと前記ロールの同期ず
れを算出する同期ずれ算出手段と、前記同期算出手段の算出結果に基づいて前記多色画像の
形成タイミングを制御する画像形成タイミング制御手段
とを有することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項２】請求項１において、前記無端ベルトが感
光体であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項３】請求項１において、前記無端ベルトが中
間転写体であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項４】請求項１において、前記ロール回転検知
手段を設けたロールの回転に伴う前記無端ベルトの移動
量の略整数倍に前記無端ベルトの周長を設定したことを
特徴とする多色画像形成装置。
【請求項５】請求項１〜４において、前記同期ずれ算
出手段の算出結果を時間軸に沿って生成した複数個のデ
ータとして保持する同期ずれデータ保持手段と、前記同
期ずれデータ保持手段に保持された複数のデータをその
古い順に順次捨て、常に新しいデータを保持するための
データ更新手段とを備えたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項６】再現すべき原稿画像を色分解して複数の
色像信号を得、色分解された各色像信号に基づいたそれ
ぞれの色像を無端ベルト上に重ねて前記原稿画像を再現
し、転写用紙に一括で転写して多色画像を得る多色画像
形成装置において、前記無端ベルトの回転を検知するベルト回転検知手段
と、前記無端ベルトを張架支持する複数のロールの内の少な
くとも一本のロールに同期して当該ロールの回転を検知
するロール回転検知手段と、前記無端ベルト回転検知手段と前記ロール回転検知手段
の検知結果から、前記無端ベルトと前記ロールの同期ず
れを算出する同期ずれ算出手段と、前記同期算出手段の算出結果に基づいて前記多色画像の
形成タイミングを制御する画像形成タイミング制御手段
と、前記ベルトの周長もしくは前記ロールの外径の内の少な
くとも一方の寸法変化を検知する寸法変化検知手段と、前記寸法変化検知手段の検知結果により画像形成タイミ
ング・データ収集モードを実施した後、プリント形成モ
ードに入る如く動作制御を実行する画像形成動作制御手
段とを備えたことを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項７】再現すべき原稿画像を色分解して複数の
色像信号を得、色分解された各色像信号に基づいたそれ
ぞれの色像を無端ベルト上に重ねて前記原稿画像を再現
し、転写用紙に一括で転写して多色画像を得る多色画像
形成装置において、前記無端ベルトの回転を検知するベルト回転検知手段
と、前記無端ベルトを張架支持する複数のロールの内の少な
くとも一本のロールに同期して当該ロールの回転を検知
するロール回転検知手段と、前記無端ベルト回転検知手段と前記ロール回転検知手段
の検知結果から、前記無端ベルトと前記ロールの同期ず
れを算出する同期ずれ算出手段と、前記同期算出手段の算出結果に基づいて前記多色画像の
形成タイミングを制御する画像形成タイミング制御手段
と、画像形成装置の停止時間を検知する装置停止時間検知手
段と、前記装置停止時間検知手段による画像形成装置の停止検
知に基づいて画像形成タイミング・データ収集モードを
実施した後、プリント形成モードに入る如く動作制御を
実行する画像形成動作制御手段とを備えたことを特徴と
する多色画像形成装置。
【請求項８】請求項６または７において、前記無端ベ
ルトが感光体であることを特徴とする多色画像形成装
置。
【請求項９】請求項６または７において、前記無端ベ
ルトが中間転写体であることを特徴とする多色画像形成
装置。
【請求項１０】請求項６〜９において、前記同期ずれ
算出手段の算出結果を時間軸に沿って生成した複数個の
データとして保持する同期ずれデータ保持手段と、前記
同期ずれデータ保持手段に保持された複数のデータをそ
の古い順に順次捨て、常に新しいデータを保持するため
のデータ更新手段とを備えたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項１１】請求項６において、前記寸法変化検知
手段が、温度と湿度のうちの少なくとも一方を検出する
センサーであることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１２】請求項６において、前記寸法変化検知
手段の検知データが、前記ベルト回転検知手段の出力時
間間隔であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１３】請求項６において、前記寸法変化検知
手段が、前記無端ベルトに設けた複数個の検出手段と、
この複数個の回転検出手段を順次検出するごとく配置し
た１個の検出器とから構成され、前記寸法変化検知デー
タが前記検出器の出力データの出力時間間隔であること
を特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１４】請求項６において、前記寸法変化検知
手段が、前記無端ベルトに設けた１個の検出手段と、こ
の回転検出手段を順次検出するごとく配置した複数個の
検知器とから構成され、前記寸法変化検知データが前記
複数個の検知器の出力データの出力時間間隔であること
を特徴とする多色画像形成装置。