JP2000168135A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 垂直走査方向の色ずれを抑制できる画像形成
装置を得る。 【解決手段】 水平方向の画像データを走査する第１の
レーザ３２、第２のレーザ３３と、中間転写体ベルト４
の基準位置を検出して第１の基準信号を出力する基準位
置検知部１５と、レーザ３２，３３による水平走査画像
データの出力基準となる第２の基準信号を出力する水平
走査基準信号発生部２７と、第１の基準信号と第２の基
準信号との位相差を検出する位相差検出部２９と、位相
差に応じて垂直走査方向の画像データ出力範囲を制御す
る垂直走査制御部３０と、レーザ３２，３３に送る画像
データを記憶するメモリ２５，２６と、位相差が第２の
基準信号の半周期より大きいか小さいかで偶数ラインの
水平走査画像データと奇数ラインの水平走査画像データ
とが相互に異なるレーザ３２，３３からそれぞれ出力さ
れるよう画像データをレーザ３２，３３に送るデータ制
御部３１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー電子写真の画
像形成装置に関し、特に画像形成装置における色ずれ補
正に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー電子写真画像形成装置の高
速化において、その光記録部に使用されるレーザビーム
の走査を高速化するため、２つのレーザを使用した技術
が提案されている。

【０００３】このカラー電子写真画像形成装置において
は、色重ねするときに、始めに色重ねの基準となる中間
転写体の基準位置信号（第１の基準信号）が発生する。
そして、その後現れる水平走査画像データ出力の基準と
なる基準信号（第２の基準信号）に従って、奇数ライン
および偶数ラインの水平走査画像データが、垂直走査方
向に配置された第１のレーザおよび第２のレーザに同時
に出力される。

【０００４】奇数ラインの画像データは第１のレーザ
に、偶数ラインの画像データは第２のレーザに出力さ
れ、それぞれ光電変換される。光電変換されたレーザビ
ームは帯電された感光体を露光し、これによって感光体
に静電潜像が形成される。次に、現像プロセスで感光体
上の静電潜像にトナーを付着させるとトナー像が形成さ
れる。

【０００５】その後、転写プロセスにおいて、中間転写
体に感光体上のトナー像が転写される。そして、この中
間転写体のトナー像は搬送されてきた紙に再度転写さ
れ、定着プロセスを介して最初の色が紙に定着して画像
形成の１サイクルが終了する。

【０００６】複数の色を紙に定着するときは、このよう
なサイクルを色重ねしながら複数回繰り返す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の技術では、複数の色を重ねる場合、色ずれ
の程度が大きくなる。

【０００８】これは、第１の基準信号と第２の基準信号
とが非同期のため、その２つの基準信号間に時間ずれが
発生するためである。そして、このような時間ずれによ
り、垂直走査方向に最大２画素分の色ずれが発生して画
質の劣化を招く。

【０００９】そこで、本発明では、垂直走査方向の色ず
れを抑制することの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】この課題を解決するため
に、本発明の画像形成装置は、相互に協働して水平方向
の画像データを走査する第１のレーザおよび第２のレー
ザと、複数色のトナー像が色重ね転写されて合成像が形
成される中間転写体と、中間転写体の色重ねの基準位置
を検出して第１の基準信号を出力する基準位置検知部
と、第１のレーザおよび第２のレーザによる水平走査画
像データの出力基準となる第２の基準信号を出力する水
平走査基準信号発生部と、基準位置検知部から出力され
た第１の基準信号と水平走査基準信号発生部から出力さ
れた第２の基準信号との位相差を検出する位相差検出部
と、位相差検出部に検出された位相差に応じて垂直走査
方向の画像データ出力範囲を制御する垂直走査制御部
と、第１のレーザおよび第２のレーザに送られる画像デ
ータを一時記憶するメモリと、位相差が第２の基準信号
の周期の半分よりも大きいときと小さいときとで偶数ラ
インの水平走査画像データと奇数ラインの水平走査画像
データとが相互に異なるレーザからそれぞれ出力される
ようにメモリに記憶されている画像データを第１のレー
ザおよび第２のレーザにそれぞれ送るデータ制御部とを
有する構成としたものである。

【００１１】これにより、垂直走査方向の色ずれを抑制
することが可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、相互に協働して水平方向の画像データを走査する第
１のレーザおよび第２のレーザと、複数色のトナー像が
色重ね転写されて合成像が形成される中間転写体と、中
間転写体の色重ねの基準位置を検出して第１の基準信号
を出力する基準位置検知部と、第１のレーザおよび第２
のレーザによる水平走査画像データの出力基準となる第
２の基準信号を出力する水平走査基準信号発生部と、基
準位置検知部から出力された第１の基準信号と水平走査
基準信号発生部から出力された第２の基準信号との位相
差を検出する位相差検出部と、位相差検出部に検出され
た位相差に応じて垂直走査方向の画像データ出力範囲を
制御する垂直走査制御部と、第１のレーザおよび第２の
レーザに送られる画像データを一時記憶するメモリと、
位相差が第２の基準信号の周期の半分よりも大きいとき
と小さいときとで偶数ラインの水平走査画像データと奇
数ラインの水平走査画像データとが相互に異なるレーザ
からそれぞれ出力されるようにメモリに記憶されている
画像データを第１のレーザおよび第２のレーザにそれぞ
れ送るデータ制御部とを備えた画像形成装置であり、垂
直走査方向の色ずれを抑制することが可能になるという
作用を有する。

【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。

【００１４】図１は本発明の一実施の形態である画像形
成装置の内部構造を示す説明図、図２は図１の画像形成
装置における制御ブロックを示す説明図、図３は従来の
画像形成装置における２色重ねの画素の一部を示す説明
図、図４は従来の画像形成装置における２色重ねの水平
走査方向の最初の画素を示す説明図、図５は図１の画像
形成装置における２色重ねの最初の画素を示す説明図、
図６は図１の画像形成装置におけるレーザユニットを示
す説明図である。

【００１５】図１において、有機光導電体（ＯＰＣ）等
の感光性受容層が薄膜状に塗布された感光体ベルト（感
光体）３は、３本の感光体ベルト支持搬送ローラ３ａ・
３ｂ・３ｃによって一辺の水平面を形成するように調帯
支持されており、駆動モータ（図示せず）により感光体
ベルト支持搬送ローラ３ａ・３ｂ・３ｃに沿って周回動
される。感光体ベルト３の上部にはその外周面に沿っ
て、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
イエロー（Ｙ）の各色のトナーを収納する現像器２Ｂ、
２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが設けられている。感光体ベルト３の
側方には、感光体ベルト３に残ったトナーを除去する感
光体クリーニング装置１１、ＬＥＤランプが並列されて
感光体ベルト３を除電する除電器１２、コロナ放電によ
り感光体ベルト３を帯電させる帯電器１が設置されてお
り、さらにレーザビームが感光体ベルト３の走査面に対
して垂直になるように配置されて奇数ラインと偶数ライ
ンとをそれぞれ水平走査する２つのレーザを備えたレー
ザユニット１３が設けられている。

【００１６】そして、帯電器１へ高電圧を印加すること
によって帯電器１がコロナ放電を起こし、駆動モータに
より回動される感光体ベルト３を一様にマイナスに帯電
させる。また、レーザユニット１３の２つのレーザであ
る第１のレーザ３２（図６）と第２のレーザ３３（図
６）からそれぞれ照射されたレーザビームはホストコン
ピュータ（図示せず）からの信号により制御され、感光
体ベルト３上に複数のカラー成分の中の特定の成分に対
応した静電潜像を形成する。

【００１７】各色の現像器２Ｂ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、
装置本体に設けられた所定の収納部にそれぞれ等間隔か
つ着脱自在に配置され、各々の現像器の内部は、収容さ
れたトナーの種別を除き同様の構成にされている。

【００１８】各現像器２Ｂ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙに対応し
て、所定のカラーの静電潜像を現像する際にそれぞれの
現像器２Ｂ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙを感光体ベルト３へ当接
させる当接カム５Ｂ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙが設けられ、現
像器２Ｂ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは当接カム５Ｂ、５Ｃ、５
Ｍ、５Ｙにより感光体ベルト３の方向に押されていない
ときには、感光体ベルト３と離間した待機位置へ保持さ
れる。

【００１９】感光体ベルト３の近傍には、この感光体ベ
ルト３の継ぎ目を検知する継ぎ目検知部１４が設置され
ている。

【００２０】中間転写体ユニットは、導電性の樹脂等か
らなる中間転写体ベルト（中間転写体）４と、中間転写
体ベルト４が調帯される３本の中間転写体ベルト支持搬
送ローラ４ａ・４ｂ・４ｃとを有している。中間転写体
ベルト４上へ感光体ベルト３上のトナー像を転写するた
め、中間転写ローラ１０が中間転写体ベルト４を挟んで
感光体ベルト３に対向して配置されている。また、中間
転写体ベルト４の近傍には、中間転写体ベルト４の色重
ねの基準位置を検出する基準位置検知部１５が設置され
ている。ここで、中間転写体ベルト４の表面周長は感光
体ベルト３の表面周長と等しくなるように設定されてい
る。

【００２１】中間転写体ベルト４の残留トナーを掻き取
るため、中間転写体ベルト支持搬送ローラ４ｃの近傍に
は中間転写体ベルトクリーニング装置７が設置されてい
る。この中間転写体ベルトクリーニング装置７は中間転
写体ベルト４上に合成像を形成している間は中間転写体
ベルト４から離間しており、クリーニングに供するとき
のみ中間転写体ベルト４に当接する。

【００２２】用紙搬送路上には、トナーと異なる極性の
電圧が印加されることにより中間転写体ベルト４上に形
成された合成像を用紙９に転写する媒体転写ローラ（転
写ローラ）６が設けられており、合成像を用紙９に転写
するときのみ中間転写体ベルト４と接触回動される。な
お、記録媒体には、用紙９以外にも、たとえばＯＨＰフ
ィルムなどを適用することができる。

【００２３】用紙９に転写された合成像を定着させるた
め、内部に熱源を有するヒートローラ８ａと加圧ローラ
８ｂとからなる定着器（定着手段）８が配置されてい
る。そして、用紙９は定着器８内を通過するときのヒー
トローラ８ａと加圧ローラ８ｂとの挟持回転に伴い圧力
と熱によって転写された合成像が定着され、カラー画像
が形成され、装置外へ排出される。

【００２４】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、その動作を以下に説明する。図１において、帯電
した感光体ベルト３を除電器１２により均一に除電した
後、高圧電源に接続された帯電器１に高圧を印加しコロ
ナ放電を行なわせ、感光体ベルト３の表面を一様に−５
００Ｖ〜−６５０Ｖ程度に帯電させる。

【００２５】次に、感光体ベルト３を駆動装置（図示せ
ず）によって周回動させ、一様に帯電された感光体ベル
ト３の表面上に複数のカラー成分の中の所定の色、例え
ばブラック（Ｂ）の画像に相当するレーザビームを照射
する。これにより、感光体ベルト３上のレーザビームが
照射された部分は電荷が消えて静電潜像が形成される。

【００２６】このレーザビームの照射では、継ぎ目検知
部１４で感光体ベルト３の継ぎ目を検知した後に基準位
置検知部１５より出力される第１の基準信号の後に現れ
る第２の基準信号を基準に出力される奇数ラインおよび
偶数ラインの各走査画像データを、レーザユニット１３
に設けられた第１のレーザ３２および第２のレーザ３３
に各々出力して光電変換する。そして、光電変換された
レーザビームにより感光体ベルト３が露光され、感光体
ベルト３に静電潜像が形成される。

【００２７】一方、現像に寄与するブラックのトナーの
収納されている現像器２Ｂは、ホストコンピュータ（図
示せず）からの色選択信号によって、当接カム５Ｂが半
回転することにより感光体ベルト３に当接される。そし
て、所定の電圧が印加された薄層のトナーが静電潜像に
付着してトナー像が形成される。

【００２８】このようにして現像が終了した現像器２Ｂ
は、当接カム５Ｂがさらに半回転することにより、感光
体ベルト３との当接位置から待機位置へと移動する。な
お、現像器２Ｂが現像中は、それ以外の現像器２Ｃ、２
Ｍ、２Ｙは感光体ベルト３から離間している。

【００２９】次に、例えばシアン（Ｃ）の色が選択され
ると、現像器２Ｃは、感光体ベルト３へ当接され、前述
と同様の動作でシアンの現像を開始する。４色を使用す
る場合は、このような現像の動作が４回順次繰り返し行
われ、中間転写体ベルト４上に４色Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４
層のトナー像が重ね合うように転写されてここに合成像
が形成される。なお、１色の場合には単層の、２色の場
合には２層の、３色の場合には３層のトナー像がそれぞ
れ形成される。

【００３０】転写されることなく感光体ベルト３上に残
った少量のトナーは、感光体クリーニング装置１１でク
リーニングされて次のプロセスに備えられる。

【００３１】このようにして形成された合成像は、媒体
転写ローラ６にトナーと反対の極性の高圧を印加する
と、用紙搬送路に沿って送られてきた用紙９に一括転写
される。

【００３２】次に、このような画像形成装置における色
重ねの動作について説明する。色重ねでは、図２におい
て、中間転写体ベルト４の基準位置検知部１５から第１
の基準信号が発生する。また、水平走査基準信号発生部
２７から、第２の基準信号が第１の基準信号と非同期に
出力される。

【００３３】すると垂直走査方向の画像データ出力範囲
を制御する垂直走査制御部３０は、第１の基準信号が発
生したならば第２の基準信号を計数する。そして、所定
の計数値ｎになると垂直走査信号を出力する。その後、
第２の基準信号に同期して画像ユニット２０の奇数水平
走査画像データ発生部２１と偶数水平走査画像データ発
生部２２とから現れる奇数走査ラインと偶数走査ライン
の水平走査画像データは、それぞれメモリ２５，２６に
一時記憶される。

【００３４】第１の基準信号と第２の基準信号とは位相
差検出部２９に入力される。位相差検出部２９では、第
１の基準信号が発生してから第２の基準信号が現れるま
での時間のずれをドットＣＬＫ発生部２８から出力され
るＣＬＫ数を計数することで検出して第１の基準信号と
第２の基準信号との間の位相差を検出する。

【００３５】繰り返し発生される第２の基準信号の周期
をＴとし位相差検出部２９で検出された位相差をＴ１と
すると、Ｔ１＜Ｔ／２のときは垂直走査制御部３０には
計数値ｎが設定される。一方、Ｔ１＞Ｔ／２のときは垂
直走査制御部３０の計数値にはｎ−１が設定される。な
お、データ制御部３１はＴ１＜Ｔ／２のときは動作しな
いようになっているため、奇数ラインの水平走査画像デ
ータは第１のレーザ３２に、偶数ラインの水平走査画像
データは第２のレーザ３３にそれぞれゲート３５，３４
を介して出力される。また、Ｔ１がＴ１＞Ｔ／２のとき
には、データ制御部３１が動作し、奇数ライン水平走査
画像データは第２のレーザ３３に、偶数ラインの水平走
査画像データは第１のレーザ３２に、それぞれゲート３
５，３４を介して出力される。

【００３６】ここで、図４および図５において、画像デ
ータ１は第１色目の画素を、画像データ２は第２色目の
画素を、画像データ３は本実施の形態の垂直走査制御部
３１により補正された第２色目の画素を、画像データ３
はさらにデータ制御部３１により補正された第２色目の
画素を示す。また、奇数１および偶数１は、垂直走査信
号が発生した後に現れる最初の第２の基準信号に従って
出力される奇数ラインおよび偶数ラインの水平走査画像
データの最初の画素をそれぞれ示す。さらに、奇数２お
よび偶数２は、次の第２の基準信号に従って出力される
奇数ラインおよび偶数ラインの水平走査画像データの最
初の画素をそれぞれ示す。

【００３７】図３および図４に示すように、従来の画像
形成装置において、Ｔ１＞Ｔ／２のときの２色重ねで
は、第１色目の最初の画素である奇数１と第２色目の最
初の画素である奇数１との垂直走査方向の画素ずれＨ１
は、１．５画素以上発生している。

【００３８】これに対し、本実施の形態の画像形成装置
では、Ｔ１＞Ｔ／２ときの２色重ねでは、前述のよう
に、第１の基準信号が発生した後に垂直走査制御部３０
が第２の基準信号を計数し、所定の時間後に垂直走査信
号を出力している。そして、その後、第２の基準信号に
同期して現れる奇数ラインの水平走査画像データおよび
偶数ラインの水平走査画像データはデータ制御部３１に
よりゲート３４，３５を選択し、奇数ラインの水平画像
データは第２のレーザに、偶数ラインの水平画像データ
は第１のレーザに同時に出力される。

【００３９】すなわち、Ｔ１＞Ｔ／２の場合には、垂直
走査制御部３０にたとえば計数値１が設定されている
と、第２の基準信号を１回計数した所定の時間後に垂直
走査信号を出力する。そして、その後、現れる第２の基
準信号に従って奇数ラインの水平走査画像データを第１
のレーザに、偶数ラインの水平走査画像データを第２の
レーザに同時に出力したとき、図５における画像データ
３が示すように、画像データ１に対して画像データ３は
１画素分だけの画素ずれＨ１で出力されることになる。
本実施の形態の画像形成装置では、さらにデータ制御部
３１で画像データを１水平走査ラインだけ遅延させ、奇
数ラインの水平走査画像データを第２のレーザから、偶
数ラインの水平走査画像データを第１のレーザから出力
させる。これにより、図５における画像データ４で示す
ように、画像データ１と画像データ４との間にはずれが
発生しない。

【００４０】図６に示すように、本実施の形態の画像形
成装置におけるレーザユニットでは、第１のレーザ３２
から出力されるレーザビームはコリメートレンズ６６を
介してビームスプリッタ６１に入り、ポリゴンミラー６
２に達する。ポリゴンミラー６２はモータにより等速回
転しているので、第１のレーザ３２からのレーザビーム
６５は奇数行の水平走査を行う。また、第２のレーザ３
３から出力されるレーザビーム６４も同様の経路を通過
して偶数行の水平走査を行う。

【００４１】このように、本実施の形態の画像形成装置
によれば、第１の基準信号と第２の基準信号との位相差
によって第１のレーザおよび第２のレーザに送る偶数ラ
インおよび奇数ラインの水平走査画像データを入れ換え
ているので、垂直走査方向の色ずれを抑制することがで
きる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１の
基準信号と第２の基準信号との位相差によって第１のレ
ーザおよび第２のレーザに送る偶数ラインおよび奇数ラ
インの水平走査画像データを入れ換えているので、垂直
走査方向の色ずれを抑制することが可能になるという有
効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である画像形成装置の内
部構造を示す説明図

【図２】図１の画像形成装置における制御ブロックを示
す説明図

【図３】従来の画像形成装置における２色重ねの画素の
一部を示す説明図

【図４】従来の画像形成装置における２色重ねの水平走
査方向の最初の画素を示す説明図

【図５】図１の画像形成装置における２色重ねの最初の
画素を示す説明図

【図６】図１の画像形成装置におけるレーザユニットを
示す説明図

【符号の説明】

４ 中間転写体（中間転写体ベルト） １５ 基準位置検知部 ２５ メモリ ２６ メモリ ２７ 水平走査基準信号発生部 ２９ 位相差検出部 ３０ 垂直走査制御部 ３１ データ制御部 ３２ 第１のレーザ ３３ 第２のレーザ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/04 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２ ９Ａ００１ 21/14

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相互に協働して水平方向の画像データを走
   査する第１のレーザおよび第２のレーザと、 複数色のトナー像が色重ね転写されて合成像が形成され
   る中間転写体と、 中間転写体の色重ねの基準位置を検出して第１の基準信
   号を出力する基準位置検知部と、 前記第１のレーザおよび前記第２のレーザによる水平走
   査画像データの出力基準となる第２の基準信号を出力す
   る水平走査基準信号発生部と、 前記基準位置検知部から出力された第１の基準信号と前
   記水平走査基準信号発生部から出力された第２の基準信
   号との位相差を検出する位相差検出部と、 前記位相差検出部に検出された位相差に応じて垂直走査
   方向の画像データ出力範囲を制御する垂直走査制御部
   と、 前記第１のレーザおよび前記第２のレーザに送られる画
   像データを一時記憶するメモリと、 前記位相差が第２の基準信号の周期の半分よりも大きい
   ときと小さいときとで偶数ラインの水平走査画像データ
   と奇数ラインの水平走査画像データとが相互に異なる前
   記レーザからそれぞれ出力されるように前記メモリに記
   憶されている画像データを前記第１のレーザおよび前記
   第２のレーザにそれぞれ送るデータ制御部とを備えたこ
   とを特徴とする画像形成装置。