(57)【要約】【課題】ベルト駆動ローラや感光体がそれぞれ偏心していても偏心の影響による周期的な印刷ピッチムラの少ないカラー画像印刷装置を提供する。【解決手段】搬送ベルト１３を走行させるベルト駆動ローラ１４の径と感光体５の径とを実質的同一とするとともにそれぞれに偏心マークを設け、感光体５の配置間隔を感光体５の外周の１周長とし、各偏心マークを読み取る偏心センサ３１Ｋ〜３１Ｃ，３１Ｈを設けてベルト駆動ローラ１４と感光体５との偏心位相及び偏心周期を一致させるようにしたものである。【選択図】      図１
2005031257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体に対向するベルトを有するカラー画像印刷装置において、
前記ベルトを走行させるベルト駆動ローラの径と前記感光体の径とを実質的同一とするとともにそれぞれにマークを設け、前記感光体の配置間隔を前記感光体の外周のｎ（ｎ≧１の整数）周長とし、前記各マークを読み取る手段を設けて前記ベルト駆動ローラと前記感光体との偏心位相及び偏心周期をほぼ一致させることを特徴としたカラー画像印刷装置。
【請求項２】
さらに、トナー画像を加熱定着するヒートローラの径を前記感光体の径と実質的同一とするとともにマークを設け、ヒートローラと前記感光体との配置間隔を前記感光体の外周のｎ（ｎ≧１の整数）周長とし、前記マークを読み取る手段を設けて前記ベルト駆動ローラ、前記感光体及びヒートローラの偏心位相及び偏心周期をほぼ一致させる請求項１記載のカラー画像印刷装置。
【請求項３】
さらに、前記感光体から前記印刷媒体に重ね転写したトナー画像を加熱定着する定着部は定着駆動ローラと定着ベルトとを備え、前記定着駆動ローラの径を前記感光体の径と実質的同一とするとともにマークを設け、前記マークを読み取る手段を設けて前記ベルト駆動ローラ、前記感光体及び前記定着駆動ローラの偏心位相及び偏心周期をほぼ一致させる請求項１記載のカラー画像印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体に複数色の画像を順次重ね記録することによりカラー画像を形成するカラー画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のカラー記録装置としては感光体を有するブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各印刷機構を配設し、各カラー画像データに基づいて各色のトナーより、ライン単体で順次カラー画像を感光体に形成し、搬送ベルトにより搬送される記録媒体上に順次重ねて転写している。
【０００３】
同一の記録媒体上に重ね転写しているので、各印刷機構が正規の位置からずれて取り付けられたり、各印刷機構に寸法誤差があれば、画質品位を劣化させる色ずれが発生してしまう。この対策として、先ず、搬送ベルト上に印刷を行い、その色ずれ量を検知して、印刷の際にはその色ずれ量分だけ印刷位置をずらすという色ずれ補正を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３４０４１号公報（第５  −  ６頁、第４、５、６図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のカラー画像印刷装置にあっては、搬送ベルト上に印刷を行い、その色ずれ量を検知して、印刷の際にはその色ずれ量分だけ印刷位置をずらすという色ずれ補正を行っても、ベルト駆動ローラや感光体はそれぞれ偏心しているので、搬送ベルト上に印刷する色ずれ検出パターン自体が偏心の影響による周期的な印刷ピッチムラを持っており、正確な色ずれ検出を行うことができないという問題点があった。
【０００６】
本発明はベルト駆動ローラや感光体がそれぞれ偏心していても偏心の影響による周期的な印刷ピッチムラの少ないカラー画像印刷装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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のカラー画像印刷装置においては、ベルトを走行させるベルト駆動ローラの径と感光体の径とを実質的同一とするとともにそれぞれにマークを設け、感光体の配置間隔を感光体の外周のｎ（ｎ≧１の整数）周長とし、各マークを読み取る手段を設けてベルト駆動ローラと感光体との偏心位相及び偏心周期をほぼ一致させるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には同一符号を付す。
【０００９】
第１の実施の形態
図１は第１の実施の形態によるカラー画像印刷装置の模式図，図２は反射強度検出機構の配置図，図３は各印刷機構の走査ずれの説明図である。カラー記録装置１には、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの印刷機構２Ｋ、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃが記録媒体の給紙側から排出側へ配設してある。ただし、イエロー、マゼンタ、シアンの印刷機構２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの並び順については順不同でかまわない。
【００１０】
印刷機構２Ｋ〜２Ｃを、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンに対する電子写真式ＬＥＤプリント機構とし、同一構成であり、以後、印刷機構２Ｋ〜２Ｃの同一構成要素を区別する場合には符号にそれぞれＫ、Ｙ，Ｍ，Ｃを付けるが、総称する場合には符号のみとし、印刷機構２Ｋに示す。
【００１１】
印刷機構２Ｋ、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、それぞれ、トナー画像を形成する画像形成部３と、トナー画像を記録媒体に転写する転写ローラ４とから構成される。
【００１２】
画像形成部３は、感光体５と、感光体５の表面を一様に帯電させる帯電ローラ６と、一様に帯電した感光体５の表面に静電潜像を形成するＬＥＤヘッド７と、静電潜像を現像化する現像部８とから構成される。
【００１３】
ＬＥＤヘッド７はＬＥＤアレイと、ＬＥＤアレイを駆動するドライブＩＣおよびデータを保持するレジスタ群を搭載した基板及びＬＥＤアレイの光を集光するセルフォックレンズアレイ等からなり、インタフェース部から入力される画像データ信号に対応してＬＥＤアレイを発光させ、感光体５の表面を露光し、帯電ローラ６により一様な電位に帯電された感光体５の表面に静電潜像を形成する。
【００１４】
現像部８は現像ローラ９、現像ブレード１０、スポンジローラ１１、トナータンク１２から構成され、トナータンク１２から供給されたトナーが、スポンジローラ１１を経て現像ブレード１０に達し、現像ブレード１０により現像ローラ９の円周上に薄層化され、感光体５との接触面に達する。トナーは薄層化時に現像ローラ９と現像ブレード１０とに強く擦られて摩擦帯電され、静電潜像に静電気力によって付着する。
【００１５】
また、感光体５と転写ローラ４との間には搬送ベルト１３が移動可能に配設されている。搬送ベルト１３は高抵抗の半導電性プラスチックフィルムからなり、継目なしのエンドレス状に形成されていて、ベルト駆動ローラ１４、従動ローラ１５に巻掛けられており、印刷機構２Ｋ〜２Ｙの各感光体５と転写ローラ４との間を通るように掛け渡されている。
【００１６】
搬送ベルト１３の下部には給紙機構１６が設けられている。給紙機構１６は用紙収容カセット１７とホッピング機構１８とレジストローラ１９，ピンチローラ２０とセンサ２１とガイド２２からなる。ホッピング機構１８により繰り出された記録媒体Ｓがガイド２２に案内されてセンサ２１に検知されると、ホッピング機構１８を駆動する後述するホッピングモータは停止し、記録媒体Ｓがレジストローラ１９と相対するピンチローラ２０とに達するようになっている。
【００１７】
吸着ローラ２１は搬送ベルト１３を介して従動ローラ１５に圧接して設けてあり、給紙機構１６により給紙される記録媒体Ｓを帯電して搬送ベルト１３の上面に静電吸着させる。
【００１８】
駆動ローラ１４側には、搬送ベルト１３からの記録媒体Ｓの分離失敗をチェックするセンサ２４が設けてある。また、搬送ベルト１３の下部には、図２に示すように、反射強度検出機構２５Ｌ、２５Ｒが設けてある。反射強度検出機構２５Ｌ、２５Ｒは、濃度補正のパターンのチェック及び部品の寸法精度などの影響で印刷機構２Ｋ、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃが、図３に示すように設計位置（破線）に対してずれて取り付けられている場合に、ブラックのラインを基準としたイエロー、マゼンタ、シアンの各色の色ずれ検出用パターン（後述する）を搬送ベルト１３に印刷し、イエロー、マゼンタ、シアンの各ラインの主走査方向、副走査方向の走査ずれ量（以後色ずれ量と記する）を検出する機構である。
【００１９】
センサ２４の後段には、定着部２６が設けられている。定着部２６は、トナー画像が転写された記録媒体Ｓにトナー画像を定着し、記録媒体Ｓ上のトナーを加熱するヒートローラ２７と、ヒートローラ２７とともに記録媒体Ｓを加圧する加圧ローラ２８とを有する。
【００２０】
ヒートローラ２７の後段には、排出センサ３１が設けられており定着部２６でのジャムや記録媒体Ｓのヒートローラ２７への巻き付きの監視を行っている。排出センサ２９の後段は排出口になっており、その外側には印刷済みの記録媒体Ｓが排出される排出スタッカ３０が設けられている。
【００２１】
ところで、カラー印刷した場合の色ずれの原因には上述したように印刷機構２Ｋ、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃが正規の位置からずれて取り付けられた場合と、ベルト駆動ローラ１４や感光体５がそれぞれ有する偏心の影響による周期的な印刷ピッチムラとがある。
【００２２】
先ず、印刷機構２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃが正規の位置からずれて取り付けられた場合の色ずれの大きさ（色ずれ量）を検出する色ずれ検出用パターンについて説明する。
【００２３】
図４は主走査方向色ずれ検出用パターンの構成を示す説明図である。ブラックのパターンは５ドット幅のラインを５ドット間隔で４本副走査方向に引き、それを１ブロックとして副走査方向に９個並べたものである。また各ブロックのラインは主走査方向に対して同じ位置に印刷される。
【００２４】
一方、カラー、例えばイエローのパターンは、各ブロックの構成はブラックと同様であるが、副走査方向の最も前に印刷されるブロックに対してその後ろに印刷されるブロックは前のブロックに比べて主走査方向右へ１ドットシフトした位置に印刷され、以下後ろのブロックは１つ前のブロックに比べて常に主走査方向右へ１ドットフトしながら全部で９ブロック印刷される。
【００２５】
上述したブラックとイエローとのパターンを搬送ベルト１３上に重ねて印刷し、定着しないと、イエロートナーの下敷きになっているブラックトナーは透けて見えず、図５に示すようにブラックに対するイエローの主走査方向のずれ量に対応してパターンが変化する。
【００２６】
図５（Ａ）は主走査方向の色ずれが無い場合の説明図であり、副走査方向の前から数えて５番目のブロックがブラックのパターンとイエローのパターンとがずれなく重なるようにしたものである。従って、５番目のブロックから前ブロックに移るにつれてイエローのパターンがブラックのパターンに対して主走査方向左に１ドットづつずれて印刷され、５番目のブロックから後ブロックに移るにつれてイエローのパターンがブラックのパターンに対して主走査方向右に１ドットづつずれて印刷される。
【００２７】
図５（Ｂ）は主走査方向の色ずれが有る場合の説明図であり、副走査方向の前から数えて７番目のブロックがブラックのパターンとイエローのパターンとがずれなく重なって印刷されており、７番目のブロックから前ブロックに移るにつれてイエローのパターンがブラックのパターンに対して主走査方向左に１ドットづつずれて印刷され、７番目のブロックから後ブロックに移るにつれてイエローのパターンがブラックのパターンに対して主走査方向右に１ドットづつずれて印刷されている。このパターン状態はイエローがブラックに対して２ドット主走査方向左にずれている場合を示している。
【００２８】
同様にして、主走査方向の左右４ドット以内のずれが検出可能である。
【００２９】
図６は副走査方向色ずれ検出用パターンの構成を示す説明図であり、主走査方向色ずれ検出用パターンと異なるところはブラックのパターンは５ドット幅のラインを５ドット間隔で４本主走査方向に引き、それを１ブロックとして副走査方向に９個並べたものである。また各ブロックのラインは主走査方向に対して同じ位置に印刷される。
【００３０】
また、カラー、例えばイエローのパターンは、各ブロックの構成はブラックと同様であるが、副走査方向の最も前に印刷されるブロックはブラックのパターンに対して副走査方向後ろに４ドットシフトした位置に印刷され、その後ろに印刷されるブロックはブラックのパターンに対して副走査方向後ろに３ドットシフトした位置に印刷され、以下同様に、後ろに印刷されるブロックはブラックのパターンに対して副走査方向前に１ドットずつ減った位置に印刷されていき、最後の９ブロックはブラックのパターンに対して副走査方向前方に４ドットシフトした位置に印刷される。これを、搬送ベルト進行方向の左右の反射強度検出機構２５Ｌ、２５Ｒにより検知することにより、斜めに傾いた色ずれ検出も可能となっている。
【００３１】
また、ここで説明したこれらのパターンはあくまで例であり、検出するずれの範囲を変化させる場合にはラインの幅、ラインの間隔及びブロックの個数を調節すれば良い。また、検出するずれの単位を変化させる場合にはカラーのブロックをシフトさせる大きさを調節すれば良い。また、ラインの本数と長さは、パターンの読み取り機構の性質に応じて調節すれば良い。
【００３２】
次にベルト駆動ローラ１４や感光体５の偏心による印刷ピッチムラを減少させる構成について説明する。
【００３３】
図７は感光体及びベルト駆動ローラの斜視図である。印刷機構２Ｋ、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、感光体５の外周と等間隔に配置され、感光体５の印刷領域外には、図７（Ａ）に示すように、偏心の最大部を示す偏心マーク５ａが付与されており、感光体５の軸心を通る垂直下部には、図１に示すように、偏心マーク５ａを検出する偏心センサ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃが配置されてある。
【００３４】
また、ベルト駆動ローラ１４は感光体５と同径で、図７（Ｂ）に示すように、搬送ベルト１３が巻掛けられていない部分に偏心の最大部を示す偏心マーク１４ａが付与されており、後述するベルトモータに接続され、このモータにより図１に示す矢印Ａ方向に回転する。また、ベルト駆動ローラ１４の軸心の垂直上部には偏心マーク１４ａを検出する偏心センサ３１Ｄが配置されている。
【００３５】
偏心センサ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃの位置は、記録媒体Ｓ上に印刷を行う時に感光体５の周速度が最も大きくなる時の位置であり、偏心センサ３１Ｄの位置は、ベルト駆動ローラ１４により搬送ベルト１３を最も速く送る時の位置である。
【００３６】
偏心センサ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｄが対応する偏心マーク５ａ、１４ａを捕らえると、感光体５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、搬送ベルト１３はそれぞれ偏心センサ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｄと対向する位置で停止し、これをホーム位置に設定して全ての印刷動作はこの位置を基準として行われる。
【００３７】
図８は偏心位置を同期させた場合と同期させない場合との周速度変動を示す説明図、図９は偏心位置同期後の各印刷機構の印刷ピッチを示す説明図である。
【００３８】
即ち、本実施の形態のカラー画像印刷装置１では偏心センサ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｄによりベルト駆動ローラ１４と感光体５の偏心最大位置を同期させているので、図８（Ａ）に示すように周速度変動は同期し、周速度差の最大値Ｐ１はそれぞれの最大周速度の差となる。
【００３９】
それに対して、ベルト駆動ローラ１４と各感光体５の偏心最大位置を同期させない場合には、図８（Ｂ）に周速度差Ｐ２で示すように、周速度差がＰ３より大きくなる。
【００４０】
図９は全印刷機構の印刷ピッチ変動を示しており、各印刷機構の印刷開始タイミングはちょうどベルト駆動ローラ１４、感光体５が１周分づつずれて行われる。（ただし、偏心位相及び偏心周期を一致させる。振幅に関してはベルト駆動ローラ１４、感光体５の偏心量によって変化する）
このため、ベルト駆動ローラ１４と感光体５の周速度差による印刷ピッチ変動もちょうど１周期分ずれるので、各々の印刷機構で持っている印刷ピッチ変動は相殺されて色ずれの小さい印刷を可能にしている。
【００４１】
図１０は図１に示したカラー画像印刷装置の制御回路ブロック図である。なお、図において、符号Ｋ，Ｙ、Ｍ、Ｃはブラック、イエロー、マゼンタ、シアンに対応している。ホストインタフェース部４０はホストコンピュータとの物理的階層のインタフェースを担う部分であり、コネクタ及び通信用のチップで構成される。
【００４２】
コマンド／画像処理部４１はホスト側からのコマンド及び画像データを解釈、あるいはビットマップに展開する部分でマイクロプロセッサ，ＲＡＭ及びビットマップ展開のための特別なハードウェア等からなり、カラー記録装置１全体を制御する。
【００４３】
ＬＥＤヘッドインタフェース部４２はセミカスタムＬＳＩ及びＲＡＭ等から構成され、コマンド／画像処理部４１からのビットマップに展開された画像データをＬＥＤヘッド７Ｋ、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃの各インタフェースにあわせてデータを加工すると同時にＬＥＤヘッド３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの各位置ズレの補正もこれで行っている。
【００４４】
機構制御部４３はマイクロプロセッサおよびプログラムＲＯＭと各種インタフェースから構成され、コマンド／画像処理部４１からの指令に従い、各センサからの入力を見つつ、モータ群４４を駆動、ヒータ４５を制御し、印刷系の機構部の制御と高圧の制御を行っている。
【００４５】
なお、モータ群４４は各印刷機構部、ヒートローラ等を動かすための各種モータ及びそれを駆動するドライバから構成される。ヒータ４５はヒートローラ２７に内蔵されるハロゲンランプを示し、ヒートローラ２７の外周には図示せぬサーミスタが接触して配置され、サーミスタにより温度制御を行っている。
【００４６】
高圧制御部４６はマイクロプロセッサあるいはカスタムＬＳＩから構成され、印刷機構２Ｋ〜２Ｃに対するチャージ電圧、現像バイアス、転写電圧等の生成を司っている。ＣＨ発生部４７は印刷機構２Ｋ〜２Ｃの各帯電ローラ６へのチャージ電圧の生成と停止を、ＤＢ発生部４８は印刷機構２Ｋ〜２Ｃの各現像ローラ９及びスポンジローラ１１への現像バイアスの供給を、ＴＲ発生部４９は印刷機構２Ｋ〜２Ｃの転写ローラ４に対し、転写電圧を印加するようになっている。ＴＲ発生部４９には電流／電圧検出回路があり、これにより定電流あるいは定電圧に制御を行っている。
【００４７】
次に動作について説明する。先ず、電源スイッチ４１ａがＯＮされると、カラー画像印刷装置１は初期化動作を開始し、初期化動作終了後、機構制御部４３は、モータ群４４のベルトモータ及びドラムモータを駆動し、ベルト駆動ローラ１４と印刷機構２Ｋ〜２Ｃの各感光体５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを回転させ、偏心センサ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｄにより対応する偏心マーク５ａ，１４ａを捕らえ、感光体５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、ベルト駆動ローラ１４をそれぞれ偏心センサ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｄと対向する位置で停止させ、この位置を印刷動作のホーム位置に設定する。この動作によりベルト駆動ローラと感光体との偏心位相及び偏心周期は一致する。
【００４８】
このことにより、上述したように、ベルト駆動ローラ１４や感光体５の偏心による周期的な色ずれを最小限に抑えることができる。そして、このホーム位置にセットされると反射強度検出機構２５Ｌ、２５Ｒにより後述する色ずれ量検出を行うために、ホストコンピュータからのパターンデータを待つ待機状態になる。
【００４９】
パターンデータは、図４〜図６を用いて説明した通りであり、
ホストインタフェース部４０を介して、ホストコンピュータから送られてきたパターンデータを受信すると、コマンド／画像処理部４１はメモリにパターンデータを記憶する。
【００５０】
パターンデータをメモリに記憶したところで、コマンド／画像処理部４１から機構制御部４３に対し、印刷開始の指令を出す。
【００５１】
機構制御部４３は、先ず、モータ群４４のベルトモータ及びドラムモータを駆動し、印刷機構２Ｋ〜２Ｙの各感光体５、  帯電ローラ６，  現像ローラ９，  スポンジローラ１１，  転写ローラ４，  駆動ローラ１３を駆動する。
【００５２】
機構制御部４３は、印刷機構２Ｋ〜２Ｙの帯電ローラ６、現像ローラ９及びスポンジローラ１１に電圧を供給するために、高圧制御部４６に指令を出し、それを受けた高圧制御部４６はそれぞれ帯電用電源、ＤＢバイアス電源をオンする。
【００５３】
印刷機構２Ｋ〜２Ｙの感光体５の表面は、それぞれ帯電ローラ６により一様に帯電され、現像ローラ９及びスポンジローラ１１は所定の高電圧に帯電する。
【００５４】
コマンド／画像処理部４１は、搬送ベルト１３が所定の位置に到達したことを機構制御部４３より通達され、ブラックの画像データを記憶しているメモリから、ブラックのパターンデータをＬＥＤヘッドインタフェース部４２へ送信する。
【００５５】
ＬＥＤヘッドインタフェース部４２は、受信したブラックのパターンデータをＬＥＤヘッド３Ｋへ送信できる形に変換してＬＥＤヘッド３Ｋに送信する。ＬＥＤヘッド３Ｋは、受信したブラックのパターンデータに対応するＬＥＤを点灯させ、一様に帯電した感光体５Ｋの表面にパターンデータに応じた静電潜像を形成する。
【００５６】
このようにして、メモリから送られてくるブラックのパターンデータは、次々に感光体５Ｋの表面に静電潜像化され、ブラックのパターンが潜像化されて露光が終了する。静電潜像が形成された感光体５Ｋの表面には、現像ローラ９Ｋにより帯電したブラックトナーが付着される。
【００５７】
感光体５Ｋの回転により、静電潜像は次々にブラックトナーにより現像される。現像化されたブラックのパターンの先端が感光体５Ｋと転写ローラ４Ｋとの間の到達した時点で、機構制御部４３は高圧制御部４６に指令を出し、ブラックの転写用電源をオンにする。
【００５８】
これにより感光体５Ｋの表面のブラックのパターンは、転写ローラ４Ｋにより電気的に搬送ベルト１３上に転写される。以上により、印刷機構２Ｋによる搬送ベルト１３へのブラックのパターンの転写が終了する。
【００５９】
そして、ブラックのパターンの後端が感光体５Ｋと転写ローラ４Ｋの間の到達した時点で、機構制御部４３は高圧制御部４６に指令を出し、印刷機構２Ｋの転写用電源をオフにする。
【００６０】
搬送ベルト１３は引続き移動しており、ブラックのパターンは印刷機構２Ｋから印刷機構２Ｙへ移り、次に印刷機構２Ｙによるイエローのパターンの転写が行われる。
【００６１】
ブラックのパターンが所定の場所に到達すると上述したブラックと同様、イエローのパターンデータがコマンド／画像処理部４１より出力され、感光体５Ｙ上に静電潜像化され、現像部８Ｙで帯電されたイエロートナーが静電潜像に付着してイエローのパターンとなり、イエローのパターンは、図５に示したように、ブラックのパターンに重ねて転写されていく。
【００６２】
搬送ベルト１３は、さらに印刷機構２Ｙから印刷機構２Ｍへ移り、次に印刷機構２Ｍによるマゼンタのパターンがブラックのパターンに重ねて転写される。このマゼンタのパターンの転写が終了すると、搬送ベルト１３は、印刷機構２Ｍから印刷機構２Ｃへ移りシアンのパターンがブラックのパターンに重ねて転写される。
【００６３】
以上のように、イエロー、マゼンタ、シアンのパターンがそれぞれブラックのパターンに重ねて転写される。
【００６４】
色ずれの大きさは、主走査、副走査、斜めの各方向用色ずれ検出パターンにおいて、ブラックのパターンとイエロー、マゼンタ、シアンの各パターンとが最も良く重なっているブロックを特定することで検出される。
【００６５】
上述したパターンでは、上に重ねられているイエロー、マゼンタ、シアンの各パターンの露出面積は変化せず、各ブロック内に占めるブラックトナーの露出面積と搬送ベルト１３の露出面積が、パターンの重なり具合に応じて変化する。したがって図４に示すように、搬送ベルト１３と、イエロー、マゼンタ、シアンの各トナーの下敷きになっているブラックトナーとの反射率に差があれば、各ブロックの平均反射率は重なり具合に対応して変化する。
【００６６】
各ブロックの平均反射率Ｒは、イエロー、マゼンタ、シアンの各ラインの幅、ブラックのライン、搬送ベルト１３のそれぞれ露出している幅をα、β、γドットとし、イエロー、マゼンタ、シアンの反射率をＲｃ、ブラックの反射率をＲｋ、搬送ベルト１３の反射率をＲｂとすると、
Ｒ＝（αＲｃ＋βＲｋ＋γＲｂ）／（α＋β＋γ）…………（１）
となるが、例えば図５，６で説明したパターンの場合、α＝５、β＋γ＝５なので、
Ｒ＝｛５Ｒｃ＋βＲｋ＋（５−β）Ｒｂ｝／１０……………（２）
となり、通常ブラックトナーの反射率は極めて低いので、反射強度の高い搬送ベルト１３を採用することで、各ブロックで反射率の異なるパターンを実現できる。以下においては、ブラックトナーよりも反射率が高い搬送ベルト１３を用いているとして、説明を続ける。この場合、最も良く重なっているブロックにおいて平均反射率は最も高くなるので、各ブロックの平均反射強度を測定することで色ずれの大きさを検出できることになる。
【００６７】
次に具体的な色ずれ補正動作について説明する。始めに主走査方向色ずれ補正動作について説明する。先ず、印刷機構２Ｋがブラックの主走査方向色ずれ検出用パターンを印刷し始める。続いてこれに重なるように、イエローの主走査方向色ずれ検出用パターンを印刷する。
【００６８】
この時、搬送ベルト１３は動いているので、主走査方向色ずれ検出用パターンの各ブロックが濃度センサ２５Ｌ、２５Ｒのところに送られてくる。反射強度検出機構２５Ｌ、２５Ｒはそれぞれ発光素子と受光素子からなり、反射強度に比例した出力が得られる。反射強度検出機構２５Ｌ、２５Ｒの出力を機構制御部４３は読み取り、最も高い出力を検出したブロックを特定することで、ブラックに対するイエローの色ずれ量を記憶しておく。
【００６９】
マゼンタ、シアンについても同様にして色ずれ量検出を行い、ブラックに対するマゼンタ、シアンの色ずれ量を記憶する。これらを元に主走査方向の色ズレの補正を行う。
【００７０】
主走査方向の色ズレの補正はデータ転送クロックに対してデータを送出するタイミングを変更して行う。例えばイエローがブラックに対して主走査右方向に１ドットずれている場合、イエローの出力タイミングを１ドット分早めるようＬＥＤヘッドインタフェース部４２に通知する。
【００７１】
それを受けてＬＥＤヘッドインタフェース部４２はイエローの出力タイミングを１ドット分早め、イエローの画像を左へ１ドットずらす。他の色も同様にして、黒を基準に位置合わせを行う。以上のようにして主走査方向の色ズレを補正し、主走査方向の色ズレの無い印刷を行う。
【００７２】
副走査方向色ずれ補正動作については、イエロー、マゼンタ、シアンそれぞれのずれ量を検出するところまでは、副走査方向色ずれ検出用パターンを用いること以外は、主走査方向色ずれ検出と同様である。副走査方向の色ずれの補正の具体的な方法は、例えばイエローがブラックに対して副走査後方に３ドットずれている場合、イエローを３ドット前方に出力する様に機構制御部４３からＬＥＤヘッド制御部４２へと通知する。
【００７３】
これを受けたＬＥＤヘッドインタフェース部４２はメモリ中のデータの取り出すアドレスを３ドット前方に変更して補正を行う。以上のようにして副走査方向の色ズレを補正し、副走査方向の色ズレの無い印刷を行う。
【００７４】
斜め方向色ずれ補正動作については、イエロー、マゼンタ、シアンそれぞれのずれ量を検出するところまでは、斜め方向色ずれ検出用パターンを用いて両サイドでずれ量を検出すること以外は、副走査方向色ずれ検出動作と同様である。
【００７５】
斜め方向色ずれの補正の具体的な方法は、例えばイエローがブラックに対して２ドット右上に傾いている場合、ここでは１ライン３１２バイトのヘッドを使用しているため、初めの１０４バイトは画像データを１ドット後のラインを、真ん中の１０４バイトはそのまま、終わりの１０４バイトは１ドット前のラインを出力するように、機構制御部４３はＬＥＤヘッドインタフェース部４２に通知する。この通知を元にＬＥＤヘッドインタフェース部４２はデータを格納しておくメモリのアドレスをずらしていき、通知に準じた画像をＬＥＤヘッド７へ転送する。
【００７６】
以上のようにしてブラックのヘッドを基準として、他のヘッドの傾きを左右に配した反射強度検出機構より求め、画像を補正することで、色間の傾斜によるズレを補正することが出来、良好な画像を得ることが出来る。
【００７７】
色ずれ量が補正できたところで、画像データの印刷動作を開始する。ホストインタフェース部４０を介して、ホストコンピュータから送られてきた画像データを受信すると、コマンド／画像処理部４１は、機構制御部４３に指示を出す。
【００７８】
この指示により、機構制御部４３はヒータ４５に通電し、ヒートローラ２７のウオーミングアップを開始する。コマンド／画像処理部４１のメモリに記録媒体Ｓに印刷される１ページ分の各色の画像データが記憶され、且つヒートローラ２７の外周に接触しているサーミスタによりヒートローラ２７が所定温度以上になると印刷動作に入る。
【００７９】
印刷可能条件がそろった場合、コマンド／画像処理部４１から機構制御部４３に対し、印刷開始の指令を出す。
【００８０】
機構制御部４３は、先ず、モータ群４４のベルトモータ及びドラムモータを駆動し、印刷機構２Ｋ〜２Ｙの各感光体５、  帯電ローラ６，  現像ローラ９，  スポンジローラ１１，  転写ローラ４，  駆動ローラ１３を駆動する。
【００８１】
次に、機構制御部４３はモータ群４４のうちホッピングモータを駆動し、給紙ローラ１８を回転させる。給紙ローラ１８の回転により用紙収容カセット１７の記録媒体Ｓが１枚だけガイド２２へ送られ、記録媒体Ｓの先端がレジストローラ１７とピンチローラ１８の間に到達したことをセンサ２１により検知すると、ホッピングモータの駆動を停止する。
【００８２】
次に、機構制御部５３はモータ５４のレジストモータ及びヒータモータを駆動し、レジストローラ１９及びヒートローラ２７をそれぞれ回転させる。これと同時に、機構制御部４３は図示せぬ吸着帯電電源をオンして、吸着ローラ２３に電圧を供給する。
【００８３】
記録媒体Ｓはレジストローラ１９によって搬送され、その先端が吸着ローラ２３と搬送ベルト１３との間に達する。この時点で、記録媒体Ｓの先端は吸着ローラ２３と従動ローラ１５との間に作用する静電力により搬送ベルト１３に吸着する。さらに、レジストローラ１９が回転すると、記録媒体Ｓは搬送ベルト１３に吸引されながら矢印Ａ方向に搬送される。
【００８４】
記録媒体Ｓの搬送に合わせて機構制御部４３は、印刷機構２Ｋ〜２Ｙの帯電ローラ６、現像ローラ９及びスポンジローラ１１に電圧を供給するために、高圧制御部４６に指令を出し、それを受けた高圧制御部４６はそれぞれ帯電用電源、ＤＢバイアス電源をオンする。
【００８５】
印刷機構２Ｋ〜２Ｙの感光体５の表面は、それぞれ帯電ローラ６により一様に帯電され、現像ローラ９及びスポンジローラ１１は所定の高電圧に帯電する。
【００８６】
コマンド／画像処理部４１は、記録媒体Ｓが所定の位置に到達したことを機構制御部４３より通達され、ブラックの画像データを記憶しているメモリから、１ライン分のブラックの画像データをＬＥＤヘッドインタフェース部４２へ送信する。
【００８７】
ＬＥＤヘッドインタフェース部４２は、受信したブラックの画像データをＬＥＤヘッド３Ｋへ送信できる形に変換してＬＥＤヘッド３Ｋに送信する。ＬＥＤヘッド３Ｋは、受信したブラックの画像データに対応するＬＥＤを点灯させ、一様に帯電した感光体５Ｋの表面に画像データに応じた１ライン分の静電潜像を形成する。
【００８８】
このようにして、１ライン毎にメモリから送られてくるブラックの画像データは、次々に感光体５Ｋの表面に静電潜像化され、副走査方向の長さ分のブラックの画像データが潜像化されて露光が終了する。静電潜像が形成された感光体５Ｋの表面には、現像ローラ９Ｋにより帯電したブラックトナーが付着される。
【００８９】
感光体５Ｋの回転により、静電潜像は次々にブラックトナーにより現像される。記録媒体Ｓの先端が感光体５Ｋと転写ローラ４Ｋとの間の到達した時点で、機構制御部４３は高圧制御部４６に指令を出し、ブラックの転写用電源をオンにする。
【００９０】
これにより感光体５Ｋの表面のトナー画像は、転写ローラ４Ｋにより電気的に記録媒体Ｓ上に転写される。感光体５Ｋの回転により、トナー画像は次々に記録媒体Ｓ上に転写され、１ページ分のブラック画像が記録媒体Ｓに転写される。以上により、印刷機構２Ｋによる記録媒体Ｓへのブラックのトナー画像の転写が終了する。
【００９１】
そして、記録媒体Ｓの後端が感光体５Ｋと転写ローラ４Ｋの間の到達した時点で、機構制御部４３は高圧制御部４６に指令を出し、印刷機構２Ｋの転写用電源をオフにする。
【００９２】
搬送ベルト１３は引続き移動しており、記録媒体Ｓは印刷機構２Ｋから印刷機構２Ｙへ移り、次に印刷機構２Ｙによるイエローのトナー画像の転写が行われる。
【００９３】
記録媒体Ｓが所定の場所に到達すると上述したブラックと同様、イエローの画像データがコマンド／画像処理部４１より出力され、感光体５Ｙ上に静電潜像化され、現像部８Ｙで帯電されたイエロートナーが静電潜像に付着してイエローのトナー画像となり、イエローのトナー画像は記録媒体Ｓに転写されていく。
【００９４】
記録媒体Ｓは、さらに印刷機構２Ｙから印刷機構２Ｍへ移り、次に印刷機構２Ｍによるマゼンタのトナー画像の転写が行われる。このマゼンタのトナー画像の転写が終了すると、記録媒体Ｓは、印刷機構２Ｍから印刷機構２Ｃへ移りシアンのトナー画像の転写が行われる。
【００９５】
以上のように、各色のトナー画像が記録媒体Ｓ上に重ねて転写される。その後記録媒体Ｓは、搬送ベルト１３により定着部２６に案内される。記録媒体Ｓが定着部２６に到達すると、既に定着可能な温度に達しているヒートローラ２７と加圧ローラ２８とにより、カラー画像が記録媒体Ｓに定着される。定着が終了すると、記録媒体Ｓは排出スタッカ３０へ排出される。この排出はセンサ２９が記録媒体Ｓの後端を検出することにより機構制御部４３は検知できる。
【００９６】
排出が終了すると、機構制御部４３はモータ全てを停止する。なお、各印刷機構でトナーの転写が終了した時点で転写用電源はオフになり、帯電用電源、ＤＢバイアス電源は感光体５の回転停止時にオフになる。
【００９７】
第１の実施の形態によれば、搬送ベルトを駆動するベルト駆動ローラと感光体の径を実質的同一にし、かつ印刷機構の各感光体の配置間隔をこの外周と実質的同一にしてさらにベルト駆動ローラと感光体の偏心の位相を一致させることにより、正確な色ずれ補正を行えるうえに、偏心による周期的な色ずれを軽減した高品質な印刷が可能となる。
【００９８】
尚、本実施の形態では、直接転写方式と呼ばれている機構に関して説明したが、間接転写方式（ベルト上に複数の感光体が配置され、ベルト上にトナーを転写したのち、印刷媒体に転写する）であってもよい。
【００９９】
第２の実施の形態
図１１は第２の実施の形態によるヒートローラの斜視図、図１２は第２の実施の形態による定着部の説明図である。
【０１００】
第１の実施の形態では、定着部２６であるヒートローラ２７の配置、外径に関しては規定を行っていなかったが、第２の実施の形態ではヒートローラ２７の径をベルト駆動ローラ１３や感光体５と同じとする。
【０１０１】
また、図１１に示すようにヒートローラ２７の偏心の最大位置に偏心マーク２７ａを施してあり、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８との接触部（つまり記録媒体Ｓ上のトナーを定着しつつ搬送する部分）と隣接する感光体５（本実施の形態では感光体５Ｃ）との距離は感光体間の距離と等しくなるように配置されている。
【０１０２】
また、図１２に示すようにヒートローラ２７の偏心マーク２７ａを検出する偏心センサ３１Ｈが配置され、ヒートローラ２７の最大偏心位置が加圧ローラ２８との接触部分（記録媒体を搬送する部分）に達したことを検知できるようになっている。
【０１０３】
第１の実施の形態においては、ベルト駆動ローラ１３と感光体５とを各々の偏心センサで検知して偏心位相及び偏心周期の同期を図っていたが、第２の実施の形態ではこれにヒートローラ２７の偏心も検知し、ヒートローラ２７の偏心位相及び偏心周期の同期も加える。これをホーム位置と設定して全ての印刷動作はこれを基準として行われる。
【０１０４】
外径をベルト駆動ローラ１３、感光体５と同径にして、配置も感光体と同様にこれらの外周と同じ間隔に配列してあることから、記録媒体Ｓに及ぼす搬送速度ムラは全く同期することになる。
【０１０５】
そして、このホーム位置にセットされると後述する色ずれ量検出を行い、外部からの画像データを待つ待機状態になる。
【０１０６】
第２の実施の形態によれば、搬送ベルトを駆動するベルト駆動ローラと感光体およびヒートローラの径とを実質的同一にし、かつ隣接する感光体とヒートローラの配置間隔をこの外周と実質的同一にし、ベルト駆動ローラと感光体とヒートローラの偏の位相及び偏心周期を一致させることにより、正確な色ずれ補正を行えるうえに、偏心による周期的な色ずれを軽減した高品質な印刷が可能となる。
【０１０７】
第３の実施の形態
図１３は第３の実施の形態による定着駆動ローラの斜視図、図１４は第３の実施の形態による定着部の説明図である。
【０１０８】
第２の実施の形態では、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８とによる定着部２６を用いていたが、第３の実施の形態ではヒートローラ２７と定着駆動ローラ３５に定着ベルト３６を用いている。
【０１０９】
定着ベルト３６は、ヒートローラ２７と定着駆動ローラ３５に掛けられているシームレス状の金属ベルトである。これは、定着駆動ローラ３５が回転することにより矢印方向に走行するが、ヒートローラ２７は固定されているので、ヒートローラ２７から熱を受けつつこの外周を滑るように走行することとなる。
【０１１０】
そして、加圧ローラ２８との接触部分で記録媒体Ｓの定着と搬送の役割を果たしている。このため、定着部２６における記録媒体Ｓの搬送速度は定着駆動ローラ３５の周速度で決定することとなる。また、ヒートローラ２７から受けた熱を記録媒体Ｓに放熱するので、定着駆動ローラ３５への熱伝導は少なくなっており、定着駆動ローラ２７は熱膨張をほとんど起こさないと考えて良い。
【０１１１】
定着駆動ローラ３５は、外径寸法がベルト駆動ローラ１４、感光体５と同じで、図１３に示すように偏心の最大位置に偏心マーク３５ａが設けられており、図１４に示すように定着ベルト３６を最も速く送る定着ベルト２５ｂとの接点部で、偏心センサ３１Ｈにより検出できるようになっている。また、ヒートローラ２５ａは、上述したように熱を加えるためのローラで、隣接する印刷機構の感光体との間隔はベルト駆動ローラ１３、感光体５Ｋ〜５Ｙ、定着駆動ローラ２５ｃの外周の１周長となっている。
【０１１２】
次に動作について説明するが、第２の実施の形態とほぼ同様なので異なる点のみ説明する。第２の実施の形態においては、ベルト駆動ローラ１３と感光体５Ｋ〜５Ｙに加えて記録媒体Ｓ上のトナーを定着するヒートローラ２７の偏心位置検出を行い偏心位相及び偏心周期の同期を図っていたが、第３の実施の形態ではヒートローラの代わりに定着駆動ローラ３５の偏心検出を行い、これを偏心位相及び偏心周期に加える。
【０１１３】
これは、定着部における記録媒体Ｓの搬送速度は定着駆動ローラ３５の周速度で決定されるからである。そして、これをホーム位置と設定して全ての印刷動作はこれを基準として行われる。
【０１１４】
外径をベルト駆動ローラ１４、感光体５Ｋ〜５Ｙと同径にして、配置も感光体と同様にこれらの外周と同じ間隔に配列してあることから、記録媒体Ｓに及ぼす搬送速度ムラは全く同期することになる。
【０１１５】
そして、このホーム位置にセットされると色ずれ量検出を行い、外部からの画像データを待つ待機状態になる。
【０１１６】
第３の実施の形態によれば、定着部における記録媒体の搬送を決定するローラの熱膨張を軽減することにより、定着部での記録媒体の搬送速度変動を軽減させることができ、色ずれの少ない高品質な印刷が可能となる。
【０１１７】
尚、第１〜第３の実施の形態では、感光体への潜像を書き込む手段として、ＬＥＤヘッドで説明したが、これに限定されるものではない。レーザや液晶シャッターなどであってもよい。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので以下に記載される効果を奏する。
【０１１９】
搬送ベルトを走行させるベルト駆動ローラの径と感光体の径とを実質的同一とするとともにそれぞれに偏心マークを設け、感光体の配置間隔を感光体の外周の１周長とし、各偏心マークを読み取る手段を設けてベルト駆動ローラと感光体との偏心位相及び偏心周期を一致させるようにしたことにより、ベルト駆動ローラや感光体がそれぞれ偏心していても偏心の影響による周期的な印刷ピッチムラの少ないカラー画像印刷装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態によるカラー画像印刷装置の模式図である。
【図２】反射強度検出機構の配置図である。
【図３】各印刷機構の走査ずれの説明図である。
【図４】主走査方向色ずれ検出用パターンの構成を示す説明図である。
【図５】主走査方向の色ずれ有無を示す説明図である。
【図６】副走査方向色ずれ検出用パターンの構成を示す説明図である。
【図７】感光体及びベルト駆動ローラの斜視図である。
【図８】偏心位置を同期させた場合と同期させない場合との周速度変動を示す説明図である。
【図９】偏心位置同期後の各印刷機構の印刷ピッチを示す説明図である。
【図１０】図１に示したカラー画像印刷装置の制御回路ブロック図である。
【図１１】第２の実施の形態によるヒートローラの斜視図である。
【図１２】第２の実施の形態による定着部の説明図である。
【図１３】第３の実施の形態による定着駆動ローラの斜視図である。
【図１４】第３の実施の形態による定着部の説明図である。
【符号の説明】
１  カラー画像印刷装置
５  感光体
１３  搬送ベルト
１４  ベルト駆動ローラ
３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｈ  偏心センサ
【図１】
2005031257.tif 000003
【図２】
2005031257.tif 000004
【図３】
2005031257.tif 000005
【図４】
2005031257.tif 000006
【図５】
2005031257.tif 000007
【図６】
2005031257.tif 000008
【図７】
2005031257.tif 000009
【図８】
2005031257.tif 000010
【図９】
2005031257.tif 000011
【図１０】
2005031257.tif 000012
【図１１】
2005031257.tif 000013
【図１２】
2005031257.tif 000014
【図１３】
2005031257.tif 000015
【図１４】
2005031257.tif 000016