JP2001343808A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式の
画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、カラープリンタ、カラー複写機な
ど、カラー印刷が可能な画像形成装置のニーズが高ま
り、出力速度が低速な機種ではインクジェット方式が主
流になっているが、出力速度が中高速な機種では電子写
真方式が普及しようとしている。電子写真方式で高速化
に向いた方式として、タンデム型のカラー画像形成装置
がある。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for image forming apparatuses capable of color printing, such as color printers and color copiers. In the case of models having a low output speed, an ink jet system has become mainstream. The electrophotographic method is going to spread in various models. There is a tandem-type color image forming apparatus as an electrophotographic method suitable for high speed.
【0003】特開平10-246995号公報、特開昭63-81373
号公報に開示されているように、このタンデム型のカラ
ー画像形成装置は、光走査ユニットを備える感光体ドラ
ム4個を、搬送ベルト上の用紙(記録シート)搬送方向
に配置し、光走査ユニットから出射された露光ビーム
で、回転している感光体ドラム上を露光走査する。これ
は主走査と呼ばれている動作である。これにより各感光
体ドラム上に静電潜像が形成される。各感光体ドラムに
は、異なった色(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラッ
ク)のトナーが各現像器から供給され、静電潜像がトナ
ーで現像される。そして搬送ベルトで各感光体ドラムへ
用紙が搬送され、その搬送途中で、転写チャージャによ
り各感光体ドラム上のトナー画像が同じ走査ライン上に
重なり合うように、紙に順次転写される。その後、用紙
上のトナー画像は定着されて、排紙トレイ上に排紙され
る。JP-A-10-246995, JP-A-63-81373
In this tandem type color image forming apparatus, four photoconductor drums having an optical scanning unit are arranged in a paper (recording sheet) conveying direction on a conveying belt, and an optical scanning unit is disclosed. The exposure beam emitted from the scanner is used to perform exposure scanning on the rotating photosensitive drum. This is an operation called main scanning. As a result, an electrostatic latent image is formed on each photosensitive drum. Toners of different colors (cyan, magenta, yellow, and black) are supplied to the respective photosensitive drums from the respective developing devices, and the electrostatic latent images are developed with the toners. Then, the paper is conveyed to each photoconductor drum by the conveyance belt, and in the middle of the conveyance, the transfer charger sequentially transfers the toner images on each photoconductor drum onto the paper so that they overlap on the same scanning line. Thereafter, the toner image on the paper is fixed and discharged onto a paper discharge tray.
【0004】以上のように、タンデム型の画像形成装置
は、4つの感光体ドラム上に4つの画像を並列的に描
き、用紙を各感光体ドラムの下へ一回通過させるだけで
4色の画像を形成できるので、カラー画像を高速に作成
するのに向いた方式である。As described above, the tandem-type image forming apparatus draws four images in parallel on four photosensitive drums, and simply passes a sheet under each photosensitive drum once to form four colors. This method is suitable for creating a color image at high speed because an image can be formed.
【0005】ところでタンデム型のカラー画像形成装置
は、搬送ベルトの搬送速度と各感光体ドラム周面の周速
度を一致させ、各感光体ドラムを一定のタイミングで主
走査し、色ずれを防止するために、各感光体ドラムと搬
送ベルトとを圧接しておき、搬送ベルトを駆動すること
により、各感光体ドラムを搬送ベルトの動きに従動させ
る方式を採用している。In the tandem type color image forming apparatus, the transport speed of the transport belt and the peripheral speed of the peripheral surface of each photosensitive drum are made to coincide with each other, and each photosensitive drum is main-scanned at a constant timing to prevent color misregistration. For this purpose, a method is employed in which each photosensitive drum is pressed against the conveyor belt and the conveyor belt is driven so that each photosensitive drum follows the movement of the conveyor belt.
【0006】しかし、感光体ドラムの回転軸が偏心して
いるとき、一定のタイミングで主走査される静電潜像の
光書込み位置での周速度が、感光体ドラムの一回転を一
周期として変化するので、一周期毎に走査ラインの間隔
に粗密ができ、用紙に転写された画像が副走査方向に歪
むという不具合がある。However, when the rotation axis of the photosensitive drum is eccentric, the peripheral speed at the optical writing position of the electrostatic latent image that is main-scanned at a constant timing changes with one rotation of the photosensitive drum as one cycle. Therefore, there is a problem that the density of the scanning lines is uneven in each cycle, and the image transferred to the paper is distorted in the sub-scanning direction.
【0007】かかる不具合を解決するため、特開平10-2
46995号公報には、感光体ドラムの偏心に基づく周面変
位を検出して、その変位に基づいて感光体ドラム周面の
主走査ラインの間隔を補正制御する技術が提案されてい
る。In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2
Japanese Patent Publication No. 46995 proposes a technique of detecting a peripheral surface displacement based on the eccentricity of the photosensitive drum and correcting and controlling the interval between main scanning lines on the peripheral surface of the photosensitive drum based on the displacement.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリン
タ、複写機などの画像形成装置においては、今後ますま
す高解像度(1200dpi以上)が要求される。However, in image forming apparatuses such as printers and copiers, higher resolutions (1200 dpi or more) are required in the future.
【0009】これに対し、特開平10-246995号公報に開
示の技術では、このことに対応できないという不具合が
ある。すなわち、特開平10-246995号公報に開示の技術で
は、感光体ドラムの回転軸の偏心に基づく副走査方向の
画像ひずみの補正を、周面変位を検出して、その変位情
報を連続的に使用することで行なっている。しかし、高
解像が要求されてきたときは、実際の補正量は、変位情
報との相関性が、高解像になるほど悪くなってしまう。On the other hand, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-246995 has a problem that it cannot cope with this. That is, in the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-246995, correction of image distortion in the sub-scanning direction based on the eccentricity of the rotation axis of the photosensitive drum is performed, peripheral surface displacement is detected, and the displacement information is continuously obtained. It is done by using. However, when high resolution is required, the actual correction amount becomes worse as the correlation with the displacement information becomes higher.
【0010】この発明の目的は、画像形成の高解像度が
要求されても、画像の副走査方向の歪みと色ずれを充分
に防止することである。An object of the present invention is to sufficiently prevent distortion and color misregistration of an image in the sub-scanning direction even when high resolution of image formation is required.
【0011】この発明の別の目的は、感光体ドラムの偏
心による副走査ピッチのばらつきを目立たなくすること
である。Another object of the present invention is to make subscanning pitch variations due to eccentricity of the photosensitive drum inconspicuous.
【0012】この発明の別の目的は、感光体ドラムの偏
心とドラム径のばらつきがないときと同様なタイミング
で主走査の画像データを出力することである。Another object of the present invention is to output main scan image data at the same timing as when there is no eccentricity of the photosensitive drum and no variation in the drum diameter.
【0013】この発明の別の目的は、製造コストを削減
し、また、画像の副走査方向の歪みと色ずれを補正する
為の補正データを高精度に作成することである。Another object of the present invention is to reduce the manufacturing cost and to create correction data for correcting distortion and color misregistration of an image in the sub-scanning direction with high accuracy.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、感光体ドラムと、この感光体ドラム周面に少なくと
も1ラインずつ主走査の光書込みを行う光書込装置と、
前記感光体ドラム上に前記光書込みがされた静電潜像を
トナーで現像する現像装置と、前記感光体ドラムに圧接
されながら当該感光体ドラムと同期して動くことにより
シートを搬送し、前記感光体ドラム上のトナー画像を前
記シート上に転写する搬送部材または前記感光体ドラム
に圧接されながら当該感光体ドラムと同期して移動する
前記か交代ドラム上のトナー像を転写する中間転写ベル
トと、前記感光体ドラムの回転角度を直接的または間接
的に検出する回転角度検出手段と、前記感光体ドラムの
円断面中心の当該感光体ドラムの回転軸からの偏心位置
を検出する偏心検出手段と、前記回転角度検出手段およ
び偏心検出手段による検出結果から前記感光体ドラムの
偏心量、偏心回転角および前記感光体ドラムの半径を求
めて、この求めた値に基づいて前記シートまたは前記中
間転写ベルトへの前記転写後のトナー画像の歪みおよび
色ずれを補正する補正手段と、を備えている画像形成装
置である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a photosensitive drum, and an optical writing device for performing at least one line of main scanning optical writing on a peripheral surface of the photosensitive drum.
A developing device that develops the optically written electrostatic latent image on the photosensitive drum with toner, and a sheet that is conveyed by moving in synchronization with the photosensitive drum while being pressed against the photosensitive drum; A conveying member for transferring the toner image on the photosensitive drum onto the sheet, or an intermediate transfer belt for transferring the toner image on the replacement drum, which moves in synchronization with the photosensitive drum while being pressed against the photosensitive drum; Rotation angle detection means for directly or indirectly detecting the rotation angle of the photoconductor drum, and eccentricity detection means for detecting the eccentric position of the center of the circular cross section of the photoconductor drum from the rotation axis of the photoconductor drum. The amount of eccentricity of the photosensitive drum, the eccentric rotation angle and the radius of the photosensitive drum are obtained from the detection results obtained by the rotation angle detecting means and the eccentricity detecting means. An image forming apparatus having a correction means for correcting the distortion and color misregistration of the toner image after the transfer to the sheet or the intermediate transfer belt based on.
【0015】したがって、感光体ドラムの偏心量、偏心
回転角および感光体ドラムの半径に基づいて転写後のト
ナー画像の歪みおよび色ずれを補正するので、画像形成
の高解像度が要求されても画像の副走査方向の歪みと色
ずれを充分に防止することができる。Therefore, distortion and color misregistration of the transferred toner image are corrected based on the amount of eccentricity of the photosensitive drum, the eccentric rotation angle and the radius of the photosensitive drum. In the sub-scanning direction and color misregistration can be sufficiently prevented.
【0016】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の画像形成装置において、前記補正手段は、前記感光体
ドラムが理想形状であったときと実際の前記感光体ドラ
ムとの前記転写後におけるトナー画像の転写位置の前記
搬送部材上での誤差を求めて、この誤差に基づいて前記
トナー画像の歪みおよび色ずれの補正を行う。According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the correction unit is configured to perform the transfer between the photosensitive drum having an ideal shape and the actual transfer of the photosensitive drum. An error in the transfer position of the toner image later on the transport member is obtained, and distortion and color shift of the toner image are corrected based on the error.
【0017】したがって、感光体ドラムが理想形状であ
ったときと実際の感光体ドラムとのトナー画像の転写位
置の誤差を精緻に求め、画像形成の高解像度が要求され
ても画像の副走査方向の歪みと色ずれを充分に防止する
ことができる。Therefore, the error in the transfer position of the toner image between the photosensitive drum having the ideal shape and the actual photosensitive drum is accurately determined, and even if a high resolution of image formation is required, the image is scanned in the sub-scanning direction. Distortion and color misregistration can be sufficiently prevented.
【0018】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の画像形成装置において、前記補正手段は、露光画像の
理想状態からのずらし量をd、前記偏心量をε、前記偏
心回転角をθ(前記転写の位置の近傍における前記シー
トまたは前記中間転写ベルトの移動方向をθ=0とす
る)、前記感光体ドラムの半径をR、前記感光体ドラム
が理想形状であったときの前記感光体ドラムの半径をR
0とし、前記光書込装置により前記感光体ドラム上の露
光位置が、前記理想形状の感光体ドラム上の露光位置
が、前記理想形状の感光体ドラムの転写位置から前記感
光体ドラムの回転方向に角度(π−z)にあるとしたと
きに、前記ずらし量dを、 d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ}+z
(R0−R) により求める。According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the correction means includes: a shift amount of the exposure image from an ideal state; d, an eccentricity of ε; (The moving direction of the sheet or the intermediate transfer belt in the vicinity of the transfer position is θ = 0), the radius of the photosensitive drum is R, and the radius of the photosensitive drum is an ideal shape. Set the radius of the photosensitive drum to R
0 , the exposure position on the photoconductor drum by the optical writing device, the exposure position on the ideal shape photoconductor drum, the rotation direction of the photoconductor drum from the transfer position of the ideal shape photoconductor drum , The shift amount d is calculated as follows: d = π (R 0 −R) + R sin −1 {(ε / R) cos θ} + z
(R 0 -R).
【0019】したがって、感光体ドラムが理想形状であ
ったときと実際の感光体ドラムとのトナー画像の転写位
置の誤差を精緻に求め、画像形成の高解像度が要求され
ても画像の副走査方向の歪みと色ずれを充分に防止する
ことができる。Therefore, the error in the transfer position of the toner image between the photosensitive drum having the ideal shape and the actual photosensitive drum is accurately determined, and even if a high resolution of image formation is required, the image is scanned in the sub-scanning direction. Distortion and color misregistration can be sufficiently prevented.
【0020】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれかの一に記載の画像形成装置において、前記補正
手段は、前記感光体ドラムまたはその他の部材の取り付
け位置の誤差を検出して、この誤差に基づいて前記トナ
ー画像の歪みおよび色ずれの補正を行う。According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the correction means detects an error in a mounting position of the photosensitive drum or another member. Then, based on this error, distortion and color shift of the toner image are corrected.
【0021】したがって、感光体ドラム等の取り付け位
置の誤差を吸収し、画像形成の高解像度が要求されても
画像の副走査方向の歪みと色ずれを充分に防止すること
ができる。Therefore, it is possible to absorb errors in the mounting position of the photosensitive drum and the like, and sufficiently prevent distortion and color misregistration of the image in the sub-scanning direction even when high resolution of image formation is required.
【0022】請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の
いずれかの一に記載の画像形成装置において、前記補正
手段は、前記光書込装置が出力する露光ビームを変調す
る画像データのうち適切なデータを選択して制御するこ
とにより、前記トナー画像の歪みおよび色ずれの補正を
行う。According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the correction means includes an image data for modulating an exposure beam output from the optical writing device. By selecting and controlling appropriate data among the above, the distortion and color shift of the toner image are corrected.
【0023】したがって、従来技術と同様のハードウエ
ア構成の光書込装置をそのまま用いて、画像形成の高解
像度が要求されても画像の副走査方向の歪みと色ずれを
充分に防止することができる。Therefore, it is possible to sufficiently prevent distortion and color misregistration of an image in the sub-scanning direction even when a high resolution of image formation is required, by using the optical writing device having the same hardware configuration as that of the prior art as it is. it can.
【0024】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の画像形成装置において、前記感光体ドラムへの副走査
方向の前記光書込み位置は固定されていて、前記補正手
段は、原画像データを副走査方向および主走査方向の少
なくとも一方に位置的な補間をした補間画像データを用
いて前記補間画像データのうち適切なデータを選択して
制御を行う。According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the optical writing position in the sub-scanning direction on the photosensitive drum is fixed, and the correction unit is configured to correct an original image. Control is performed by selecting appropriate data from the interpolated image data using interpolated image data obtained by interpolating data in at least one of the sub-scanning direction and the main scanning direction.
【0025】したがって、従来技術と同様のハードウエ
ア構成の光書込装置をそのまま用いて、画像データを補
正することによって画像形成のより高解像度が要求され
ても画像の副走査方向の歪みと色ずれを充分に防止する
ことができる。Therefore, by using the optical writing device having the same hardware configuration as in the prior art as it is and correcting the image data, even if a higher resolution of image formation is required, distortion and color in the sub-scanning direction of the image are required. The displacement can be sufficiently prevented.
【0026】請求項7に記載の発明は、請求項5または
6に記載の画像形成装置において、前記光書込装置は、
ポリゴンモータによって定速回転駆動されるポリゴンミ
ラーによって、光源が出射する光ビームを偏向して前記
感光体ドラムを主走査し、前記感光体ドラム上での前記
光書込みの位置が固定されているものであり、前記補正
手段は、前記ポリゴンミラーによる主走査開始のタイミ
ングに合うように前記画像データを出力する。According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth or sixth aspect, the optical writing device comprises:
A polygon mirror driven at a constant speed by a polygon motor deflects a light beam emitted from a light source to main-scan the photosensitive drum, and the position of the optical writing on the photosensitive drum is fixed. And the correction means outputs the image data so as to match the timing of starting the main scanning by the polygon mirror.
【0027】したがって、ポリゴンミラーにより走査さ
れる主走査画像を途切れなく安定に出力することができ
るので、高品質の画像を得ることができる。Therefore, the main scanning image scanned by the polygon mirror can be stably output without interruption, and a high quality image can be obtained.
【0028】請求項8に記載の発明は、請求項6または
7に記載の画像形成装置において、前記補正手段は、前
記感光体ドラムの周速に応じて光記録条件を変えて前記
光書込みを行う。According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth or seventh aspect, the correction means changes the optical recording condition in accordance with a peripheral speed of the photosensitive drum to perform the optical writing. Do.
【0029】したがって、感光体ドラムの偏心による副
走査ピッチのばらつきを目立たなくすることができる。Therefore, the variation of the sub-scanning pitch due to the eccentricity of the photosensitive drum can be made inconspicuous.
【0030】請求項9に記載の発明は、請求項5〜8の
いずれかの一に記載の画像形成装置において、前記補正
手段は、前記光書込み装置が出力する露光ビームを変調
する画像データの前記した適正なデータを選択すること
のないように、前記感光体ドラムの周面上での前記光書
込みの位置を制御する。According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the fifth to eighth aspects, the correction means is configured to output image data for modulating an exposure beam output from the optical writing device. The position of the optical writing on the peripheral surface of the photosensitive drum is controlled so as not to select the appropriate data.
【0031】したがって、感光体ドラムの偏心とドラム
径のばらつきがないときと同様なタイミングで主走査の
画像データを出力することができる。Therefore, the main scan image data can be output at the same timing as when there is no variation in the eccentricity of the photosensitive drum and the drum diameter.
【0032】請求項10に記載の発明は、請求項1〜9
のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記搬
送部材、前記シートまたは前記中間転写ベルトと前記感
光体ドラムとの接触部は、前記感光体ドラムの円断面に
おける前記搬送部材方向または前記中間転写ベルト方向
の頂点となる。[0032] The invention described in claim 10 is the invention according to claims 1 to 9.
In the image forming apparatus according to any one of the above, the contact portion between the conveyance member, the sheet or the intermediate transfer belt and the photoconductor drum may be in the conveyance member direction or the intermediate direction in a circular cross section of the photoconductor drum. It is the top in the transfer belt direction.
【0033】したがって、感光体ドラムに偏心があって
も搬送部材が一定速度で移動すると、感光体ドラムの回
転角が一定となるので、感光体ドラムと搬送部材の移動
を一台のセンサで検出することができるので、製造コス
トを削減し、また、画像の副走査方向の歪みと色ずれを
補正する為の補正データを高精度に作成することができ
る。Therefore, even if the photosensitive drum is eccentric, if the conveying member moves at a constant speed, the rotation angle of the photosensitive drum becomes constant, so that the movement of the photosensitive drum and the conveying member is detected by one sensor. Therefore, the manufacturing cost can be reduced, and correction data for correcting distortion and color misregistration in the sub-scanning direction of an image can be created with high accuracy.
【0034】請求項11に記載の発明は、請求項1〜1
0のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記
中間転写ベルトまたは前記搬送部材上に、この中間転写
ベルトまたは搬送部材の移動方向に一列に並列されて複
数個の前記感光体ドラムが形成され、前記各感光体ドラ
ム上に形成されているトナー画像を転写して重ね合わせ
るときに、前記偏心により生じている転写画像の疎密の
位相関係が全ての前記感光体ドラムに対して互いに合致
するように前記各感光体ドラムの偏心と前記感光体ドラ
ムに形成される静電潜像の位置との位相関係が、全ての
前記感光体ドラムに対して互いにほぼ合致するようにし
た画像形成装置である。The eleventh aspect of the present invention relates to the first to first aspects.
0, the plurality of photoconductor drums are formed on the intermediate transfer belt or the transport member in a line in a moving direction of the intermediate transfer belt or the transport member. When the toner images formed on the respective photoconductor drums are transferred and superimposed, the coarse / dense phase relationship of the transferred images caused by the eccentricity matches each other for all the photoconductor drums. As described above, in the image forming apparatus, the phase relationship between the eccentricity of each of the photosensitive drums and the position of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drums is substantially the same for all the photosensitive drums. is there.
【0035】したがって、各感光体ドラム上の露光位置
で偏心による線速変動によって生じる静電潜像の副走査
ピッチの変動がもたらす画像劣化を軽減することができ
る。Therefore, it is possible to reduce the image deterioration caused by the fluctuation of the sub-scanning pitch of the electrostatic latent image caused by the linear velocity fluctuation due to the eccentricity at the exposure position on each photosensitive drum.
【0036】請求項12に記載の発明は、請求項1〜1
1のいずれかの一に記載の画像形成装置において、原稿
の画像を読取る画像読取装置を備え、この読取った画像
データに基づく画像形成が可能である。The twelfth aspect of the present invention relates to the first to first aspects.
The image forming apparatus according to any one of the above, further comprising an image reading device that reads an image of a document, and capable of forming an image based on the read image data.
【0037】したがって、請求項1〜11のいずれかの
一に記載の画像形成装置と同様の作用、効果を奏する。Accordingly, the same functions and effects as those of the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects are exhibited.
【0038】[0038]
【発明の実施の形態】[発明の実施の形態1]この発明
の一実施の形態を発明の実施の形態1として説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment of the Invention] One embodiment of the present invention will be described as a first embodiment of the present invention.
【0039】図1は、この発明の実施の形態1である画
像形成装置の概略構成を示す概念図である。この画像形
成装置1は、電子写真方式で用紙などのシート上にカラ
ー画像を形成するタンデム型の画像形成装置であり、4
つの作像部2,3,4,5が1列に配列されている。こ
の作像部2,3,4,5は、それぞれ感光体ドラム6,
6,…を備えている。図1において図示しないが、各感
光体ドラム6の回りには、各感光体ドラム6を帯電する
帯電装置、各感光体ドラム6に静電潜像を光書込みする
光書込装置である光走査ユニット、静電潜像をトナーで
現像する現像装置、各感光体ドラム6上の残存トナーを
除去するクリーニング装置など、電子写真プロセスで画
像形成を行うための周知構成の装置が配置されている。
4つの作像部2,3,4,5は、それぞれ、用紙上にC
(シアン),M(マゼンダ),Y(イエロー),Bk
(ブラック)の各色の画像を形成する。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The image forming apparatus 1 is a tandem-type image forming apparatus that forms a color image on a sheet such as paper by an electrophotographic method.
Image forming units 2, 3, 4, and 5 are arranged in one row. The image forming units 2, 3, 4, and 5 respectively include the photosensitive drums 6,
6, ... Although not shown in FIG. 1, an optical scanning device, which is a charging device for charging each photosensitive drum 6 and an optical writing device for optically writing an electrostatic latent image on each photosensitive drum 6, is provided around each photosensitive drum 6. A well-known device for forming an image by an electrophotographic process, such as a unit, a developing device that develops an electrostatic latent image with toner, and a cleaning device that removes residual toner on each photosensitive drum 6, is provided.
Each of the four image forming units 2, 3, 4, and 5 has a C
(Cyan), M (magenta), Y (yellow), Bk
An image of each color (black) is formed.
【0040】作像部2,3,4,5の下部には、搬送部
材である無端状の搬送ベルト7が配置されている。この
搬送ベルト7は、駆動ローラ8、従動ローラ9、およ
び、テンションローラ10に巻き付けられている。搬送
ベルト7は、駆動ローラ8により駆動され、作像部2,
3,4,5に用紙を順次搬送する搬送路となる。An endless conveying belt 7 as a conveying member is disposed below the image forming units 2, 3, 4, and 5. The transport belt 7 is wound around a driving roller 8, a driven roller 9, and a tension roller 10. The conveyor belt 7 is driven by a driving roller 8 to form an image forming unit 2.
The transport path sequentially transports the sheets to 3, 4, and 5.
【0041】図2に示すように、テンションローラ10
は、一端が本画像形成装置1のフレームに回転自在に取
付けられた軸11の他端に回転自在に軸支され、ばね1
2で付勢されて、搬送ベルト7の弛みを防止するととも
に、感光体ドラム6,6,…の接線上に搬送ベルト7が
圧接するようにしている。用紙搬送路を形成する無端状
の搬送ベルト7と感光体ドラム6,6,…との圧接を補
助するため、各感光体ドラム6,6間には圧接ローラ1
3,13,13が設けられている。圧接ローラ13,1
3,13は、回転自在に軸支され、搬送ベルト7に対し
て押付けられるように、ばねで付勢されている。このた
め、図示しない駆動モータで駆動ローラ8を定速回転す
ると、搬送ベルト7が一定速度で動き、搬送ベルト7上
の用紙が一定速度で搬送され、そして、搬送ベルト7に
より駆動されて感光体ドラム6,6,…が回転する。As shown in FIG. 2, the tension roller 10
Is rotatably supported at one end by the other end of a shaft 11 rotatably attached to the frame of the image forming apparatus 1, and includes a spring 1
2 to prevent the transport belt 7 from being slackened and to make the transport belt 7 press against the tangent lines of the photosensitive drums 6, 6,. In order to assist the pressure contact between the endless transport belt 7 forming the paper transport path and the photosensitive drums 6, 6,.
3, 13, 13 are provided. Press roller 13,1
The members 3 and 13 are rotatably supported by a shaft and are urged by a spring so as to be pressed against the conveyor belt 7. For this reason, when the drive roller 8 is rotated at a constant speed by a drive motor (not shown), the transport belt 7 moves at a constant speed, and the paper on the transport belt 7 is transported at a constant speed. The drums 6, 6, ... rotate.
【0042】搬送ベルト7と各感光体ドラム6,6,…
の圧接部分における搬送ベルト7の下には、搬送ベルト
7上の用紙が各感光体ドラム6,6,…の下方に位置し
たときに、感光体6上のトナー像を用紙上に転写する転
写用コロナチャージャ14,14,…がそれぞれ設けら
れている。The conveyor belt 7 and the photosensitive drums 6, 6,...
When the paper on the conveyor belt 7 is located below each of the photosensitive drums 6, 6,... Under the conveyor belt 7 at the pressure contact portion, the toner image on the photoconductor 6 is transferred onto the paper. Are provided, respectively.
【0043】図3は、この画像形成装置1の制御系の電
気的な接続を示すブロック図である。図3に示すよう
に、この制御系は、各種の演算を行ない、各部を集中的
に制御するCPU15と、各種制御プログラムなどの固
定データを記憶しているROM16と、CPU15の作
業エリアとなるRAM17とが、バス18で接続されて
いる。このバス18には、各種センサ19と、各種アク
チュエータ20とが接続されている。各種センサ19と
しては、後述するリニアエンコーダ22、露光開始位置
検出器24、用紙先端位置通過検出器25、基準位置誤
差検出器26など、後述する各種検出器がある。各種ア
クチュエータ20としては、感光体ドラム6、駆動ロー
ラ8、圧接ローラ13を駆動するモータなど、後述する
各種アクチュエータがある。FIG. 3 is a block diagram showing the electrical connection of the control system of the image forming apparatus 1. As shown in FIG. 3, the control system performs various calculations and centrally controls each unit, a ROM 16 storing fixed data such as various control programs, and a RAM 17 serving as a work area of the CPU 15. Are connected by a bus 18. Various sensors 19 and various actuators 20 are connected to the bus 18. The various sensors 19 include various types of detectors described later, such as a linear encoder 22, an exposure start position detector 24, a sheet leading end position detector 25, and a reference position error detector 26, which will be described later. The various actuators 20 include various actuators to be described later, such as a motor for driving the photosensitive drum 6, the driving roller 8, and the pressing roller 13.
【0044】以下では、ROM16に格納された制御プ
ログラムに従ってCPU15が実現する画像形成装置1
の制御の考え方について、以下の1.〜9.の各項目で
説明する。Hereinafter, the image forming apparatus 1 realized by the CPU 15 according to the control program stored in the ROM 16
The following 1. ~ 9. Each item will be described.
【0045】1.搬送ベルト7の移動速度と感光体ドラ
ム6の回転角速度について まず、搬送ベルト7の移動速度と感光体ドラム6の回転
角速度との関係について説明する。これにより、回転角
度検出手段を実現するものである。1. First, the relationship between the moving speed of the conveyor belt 7 and the rotational angular speed of the photosensitive drum 6 will be described. This implements a rotation angle detecting means.
【0046】図1に示す構成は、図4に示すようにモデ
ル化することができる。図4において、εを偏心量、θ
を偏心位置のx軸からの角度とすると、搬送ベルト7
(以下、単に「ベルト」と略して呼ぶこともある)と感
光体ドラム6(以下、単に「ドラム」と略して呼ぶこと
もある)との接点Tの移動速度は、座標表示すると、 (−εsinθ・ω,εcosθ・ω), ω=dθ/dt …(1) のようになる。The configuration shown in FIG. 1 can be modeled as shown in FIG. In FIG. 4, ε is the amount of eccentricity, θ
Is the angle of the eccentric position from the x-axis,
The moving speed of the contact point T between the photoconductor drum 6 (hereinafter, sometimes simply referred to as “drum”) and the photosensitive drum 6 (hereinafter, sometimes simply referred to as “drum”) may be expressed by coordinates as follows: ε sin θ · ω, ε cos θ · ω), ω = dθ / dt (1)
【0047】したがって、ドラム回転中心0の回りを回
転する方向Sの速度Vsは、 Vs=Vcosα−εsinθ・ω・cosα+εcosθ・ω・sinα …(2) となる。ただし、Vはベルト移動速度、αは接点Tの位
置でのドラム回転中心から接点を結ぶ線rと直交する線
とベルトとのなす角度である。Therefore, the speed Vs in the direction S of rotation around the drum rotation center 0 is as follows: Vs = Vcosα−εsinθ · ω · cosα + εcosθ · ω · sinα (2) Here, V is the belt moving speed, and α is the angle between the belt and a line orthogonal to the line r connecting the contact point from the drum rotation center at the position of the contact point T.
【0048】従って、 ω=Vs/r =(Vcosα−εsinθ・ω・cosα+εcosθ・ω・sinα)/r…(3) ここで、余弦の公式より、 r2=R2+ε2−2Rεcos(π/2−θ) =R2+ε2−2Rεsinθ …(4) ただし、Rはドラム半径である。Therefore, ω = Vs / r = (Vcosα−εsinθ · ω · cosα + εcosθ · ω · sinα) / r (3) Here, from the cosine formula, r 2 = R 2 + ε 2 −2Rεcos (π / 2−θ) = R 2 + ε 2 −2Rε sin θ (4) where R is the drum radius.
【0049】ここで、正弦の定理より、 ε/sinα=r/sin(π/2−θ) =r/cosθ …(5) sinα=εcosθ/r,cosα=(R−εsinθ)/r …(6) 以上より、(3)式へ(4),(5)を代入すると、 ω={VR−(V+ωR)εsinθ+ωε2}/(R2+
ε2−2Rεsinθ) したがって、 ω(R2+ε2−2Rεsinθ)=VR−(V+ωR)εsinθ+ωε2 V=Rω …(7) 以上の説明から明らかなように、ドラムの回転角速度
は、偏心があっても、すべりがなくベルト移動速度Vが
一定であると、同様に一定となる。Here, from the sine theorem, ε / sin α = r / sin (π / 2−θ) = r / cos θ (5) sin α = εcos θ / r, cos α = (R−ε sin θ) / r ( 6) From the above, by substituting (4) and (5) into equation (3), ω = {VR− (V + ωR) ε sin θ + ωε 2 } / (R 2 +
ε 2 −2Rε sin θ) Accordingly, ω (R 2 + ε 2 −2Rε sin θ) = VR− (V + ωR) ε sin θ + ωε 2 V = Rω (7) As is apparent from the above description, the rotational angular velocity of the drum is eccentric. Similarly, if there is no slip and the belt moving speed V is constant, it becomes constant similarly.
【0050】したがって、ベルトの動きまたは絶対位置
を検出する検出器(たとえば、図9に示すように、ベル
ト上における紙が通過しない端部(符号7aの領域外の
部分)に、一定間隔のタイミングマーク21を付し、ま
た、ベルト上の基準位置を示す基準マーク23をも付
し、これらのマーク21、23を検出して絶対位置を認
識するリニアエンコーダ22,先端位置検出器24な
ど)があれば、各ドラムの絶対位置が検出できる回転角
度検出用のロータリーエンコーダでなくても、ドラムの
回転の基準位置検出(一周にひとつのパルスを出力して
検出)を行って、ドラムの回転角度位置を知ることがで
きることになる。そして、例えば、ドラムを回転させ、
前記基準位置検出器(感光体ドラム1回転に1つのパル
スを出力して基準角度位置を検出する検出器)のドラム
回転一周期をリニアエンコーダ22で計測すれば、リニ
アエンコーダ22の出力の1パルス当りに回転するドラ
ムの回転角度がわかる。Therefore, a detector for detecting the movement or the absolute position of the belt (for example, as shown in FIG. 9), a fixed interval timing Mark 21 and a reference mark 23 indicating a reference position on the belt, and a linear encoder 22, a tip position detector 24, etc., which detects these marks 21 and 23 and recognizes the absolute position. If there is no rotary encoder for detecting the rotation angle that can detect the absolute position of each drum, the reference position of the rotation of the drum is detected (one pulse is output per rotation) and the rotation angle of the drum is detected. You will be able to know the location. Then, for example, rotate the drum,
If one cycle of the drum rotation of the reference position detector (a detector that outputs one pulse for one rotation of the photosensitive drum and detects the reference angular position) is measured by the linear encoder 22, one pulse of the output of the linear encoder 22 is obtained. The rotation angle of the rotating drum is known.
【0051】また、逆に、タンデムの4ドラムあるうち
の一つに、絶対回転角度が測定できるロータリーエンコ
ーダなどの検出器を設け、他のドラムには、回転の基準
位置が計測できる前記基準位置検出器を設け、ベルトの
位置検出のためには、ベルトの基準位置のみを検出する
ようにしても、ベルト上の位置または各ドラムの回転角
度を知ることができることがわかる。ただし、この場合
は、ひとつの選定したドラムの半径を基準に4ドラムの
回転角度位置とベルトの位置の計測がなされるので、そ
の分は誤差にはなる。つまりこの方式では、若干、用紙
に対する転写画像に倍率誤差が出ることがある。Conversely, one of the four tandem drums is provided with a detector such as a rotary encoder capable of measuring the absolute rotation angle, and the other drum is provided with the reference position capable of measuring the reference position of rotation. It can be seen that even if a detector is provided and only the reference position of the belt is detected to detect the position of the belt, the position on the belt or the rotation angle of each drum can be known. However, in this case, since the rotation angle positions of the four drums and the belt position are measured based on the radius of one selected drum, an error corresponding thereto is made. That is, in this method, there may be a slight magnification error in the transferred image on the sheet.
【0052】さらに、各ドラムの回転角速度をディスク
径に合わせて一定回転角速度制御すれば、すべりをなく
すこともできる。Further, if the rotational angular velocity of each drum is controlled to a constant rotational angular velocity according to the disk diameter, slip can be eliminated.
【0053】ドラムに偏心があっても、ベルトとドラム
との接触部は、ドラムの円断面のベルト側方向の極大値
(頂点)にならない、従来の画像形成装置の構成(図5
参照)では、ベルトの速度が一定でもドラムの回転速度
が一定とならないので、前記のことが言えなくなること
は明らかである。つまり、前記従来技術の構成では、圧
接ローラのばね力によって、ドラムとベルトとを圧接し
てドラムへ駆動力を伝えている。ベルトとドラムとの接
触部は、ドラムの回転軸の下部、つまり、図4における
Y軸に近いところにあるので、ドラムの回転角速度が偏
心によって変動することが明らかである。Even if the drum is eccentric, the contact portion between the belt and the drum does not become the maximum value (apex) in the belt side direction of the circular cross section of the drum (see FIG. 5).
It is obvious that the above cannot be said because the rotation speed of the drum is not constant even if the belt speed is constant. That is, in the configuration of the related art, the driving force is transmitted to the drum by pressing the drum against the belt by the spring force of the pressing roller. Since the contact portion between the belt and the drum is located below the rotation axis of the drum, that is, near the Y axis in FIG. 4, it is clear that the rotation angular velocity of the drum fluctuates due to eccentricity.
【0054】2.感光体ドラム6の偏心位置の検出につ
いて 次に、ドラムの偏心位置の検出について説明する。これ
により偏心検出手段を実現するものである。2. Next, detection of the eccentric position of the photosensitive drum 6 will be described. This realizes eccentricity detection means.
【0055】.反射角の変化を検出する方式 図6において、y軸を含む紙面垂直断面より斜めに入射
してくるドラムに対する露光用の光ビームの反射光にお
けるx軸方向の振れを、“Y=R0+b”の位置にポジ
ションセンサ28を図6のように設置して検出する。そ
してドラムを回転させることによって偏心位置が計測で
きる。ドラムの回転角はドラムと連動している図示して
いないロータリーエンコーダで検出する。このエンコー
ダは、周知の絶対角度が測れる方式のものであってもよ
いし、前記したリニアエンコーダ22などを用いて検出
する方式のものであってもよい。[0055] 6. Method for Detecting Change in Reflection Angle In FIG. 6, the deflection in the x-axis direction of the reflected light of the exposure light beam incident on the drum obliquely from the section perpendicular to the plane of the drawing including the y-axis is represented by “Y = R 0 + b The position sensor 28 is installed at the position "" as shown in FIG. The eccentric position can be measured by rotating the drum. The rotation angle of the drum is detected by a rotary encoder (not shown) linked to the drum. This encoder may be of a known type capable of measuring an absolute angle, or may be of a type detecting using the above-described linear encoder 22 or the like.
【0056】偏心位置のx軸からの回転角度θ=π/2
またはθ=3π/2は、以下のようにして計測できる。
つまり、ポジションセンサ28上の光走査幅がWである
場合に、1/2Wとなる位置を検出したところがθ=π
/2である。この位置が求まればドラム回転に応じて回
転角検出エンコーダに検出されるπ/2の回転各移動に
より、θ=0またはθ=πの位置が求まる。このときの
ポジションセンサ15上に照射するビーム位置Xdを計
測してεを求めればよい。Rotation angle θ of the eccentric position from the x-axis = π / 2
Alternatively, θ = 3π / 2 can be measured as follows.
In other words, when the optical scanning width on the position sensor 28 is W, the position where 1/2 W is detected is θ = π
/ 2. If this position is obtained, the position of θ = 0 or θ = π is obtained by each rotation of π / 2 detected by the rotation angle detection encoder according to the rotation of the drum. At this time, the beam position Xd irradiated on the position sensor 15 may be measured to obtain ε.
【0057】図7は、偏心位置がx軸上の正の位置にあ
るとき、つまりθ=0の状態を示している。FIG. 7 shows a state where the eccentric position is at a positive position on the x-axis, that is, a state where θ = 0.
【0058】図7において、 Xd=tan2β・(R0+b−E) …(8) ただし、R0は理想形状(ドラム形状に誤差がないも
の)である理想ドラムの半径、βは、図7における露光
位置Eに入射して反射する光の入射角である。In FIG. 7, Xd = tan2β · (R 0 + b−E) (8) where R 0 is the radius of the ideal drum having an ideal shape (with no error in the drum shape), and β is the radius of FIG. Is the incident angle of light that is incident on and reflected from the exposure position E.
【0059】そして、 ε/R=sinβ …(9) tan2β=2sinβcosβ/(cos2β−sin2β) =2(ε/R){1−(ε/R)2}1/2/{1−2(ε/R)2}…(10) E=(R2−ε2)1/2 …(11) Xd=2(ε/R){1−(ε/R)2}1/2/{1−2(ε/R)2} ×[R0+b−R・{1−(ε/R)2}1/2] …(12) ε/R=ρ …(13) とおくと、 4R2ρ6+8RXdρ5+{4Xd2−8R2+4(R0+b)2}ρ4 −12RXdρ3+4{−Xd2+R2+(R0+b)2}ρ2+4RXdρ+Xd2 =0 …(14) Rは以下に説明する別の手段で検出されるので、このX
dが検出できればεが求められる。実際は、RとXdを
パラメータとした方程式の解をROM16などにテーブ
ルとして用意しておき、このテーブルをルックアップす
ればよい。Then, ε / R = sin β (9) tan2β = 2 sin β cos β / (cos 2 β−sin 2 β) = 2 (ε / R) {1− (ε / R) 2 } 1/2 / {1 −2 (ε / R) 2 } (10) E = (R 2 −ε 2 ) 1/2 … (11) Xd = 2 (ε / R) {1− (ε / R) 2 } 1/2 / {1-2 (ε / R) 2 } × [R 0 + b−R · {1- (ε / R) 2 } 1/2 ] (12) ε / R = ρ (13) , 4R 2 ρ 6 + 8RXdρ 5 + {4Xd 2 -8R 2 +4 (R 0 + b) 2} ρ 4 -12RXdρ 3 +4 {-Xd 2 + R 2 + (R 0 + b) 2} ρ 2 + 4RXdρ + Xd 2 = 0 ... (14) Since R is detected by another means described below, this X
If d can be detected, ε is determined. Actually, a solution of an equation using R and Xd as parameters may be prepared as a table in the ROM 16 or the like, and this table may be looked up.
【0060】以上のようにして、ドラムのx軸からの偏
心位置(θ、ε)がわかる。As described above, the eccentric position (θ, ε) of the drum from the x-axis can be determined.
【0061】.感光体ドラム6上の面の変位検出方式 ドラムの偏心に基づく周面変位を検出する方式で、使用
する検出器は、たとえば、ドラム周面の変位検出位置に
対して光ビームを出射する発光素子と、ドラムによって
反射された光ビームを受光する受光素子(たとえば、2
分割フォトダイオード素子)と、そしてドラム周面が偏
心によって変動することによって、前記受光素子上に検
出される光が変化するような光学系(たとえば光ディス
クで実施されているようなフォーカス誤差検出方式等を
用いた光学系)等によって構成する。このように構成す
ると、前記検出器と前記検出位置間の距離の変化に応じ
た光電流が受光素子に流れる。これを検出することによ
って偏心の位置が検出できる。そして、前記感光体ドラ
ムが回転したときの出力信号変化のゼロクロス店とピー
ク位置を検出することにより、検出器の設置位置との関
係によって、x軸からの偏心位置(θ、ε)がわかる。[0061] Displacement detection method of surface on photoconductor drum 6 This is a method of detecting peripheral surface displacement based on eccentricity of the drum, and a detector used is, for example, a light emitting element that emits a light beam to a displacement detection position on the peripheral surface of the drum. And a light receiving element (for example, 2) for receiving the light beam reflected by the drum.
An optical system (for example, a focus error detection method such as that implemented on an optical disc) in which the light detected on the light receiving element changes due to the eccentricity of the drum surface due to the split photodiode element and the drum peripheral surface. Optical system). With such a configuration, a photocurrent according to a change in the distance between the detector and the detection position flows through the light receiving element. By detecting this, the position of the eccentricity can be detected. Then, by detecting the zero-cross position and the peak position of the output signal change when the photosensitive drum rotates, the eccentric position (θ, ε) from the x-axis can be determined from the relationship with the detector installation position.
【0062】この画像形成装置1では、偏心位置(θ、
ε)がドラムの回転角のどこにあるかを検出できればよ
い。つまり画像形成装置1では、ドラムの回転角は前記
のように別の手段で検出するので、前記の,の2つ
の手段のどちらかで検出される偏心位置が感光体回転角
のどこにあり、そして振幅εがどのくらいあるかがわか
ればよい。In this image forming apparatus 1, the eccentric position (θ,
It suffices if it is possible to detect where ε) is in the rotation angle of the drum. That is, in the image forming apparatus 1, since the rotation angle of the drum is detected by another means as described above, the eccentric position detected by one of the above two means is at any of the photoconductor rotation angles, and What is necessary is just to know how much the amplitude ε is.
【0063】3.露光位置から転写位置までの角度につ
いて 次に、ドラム上の露光位置からトナー画像の用紙上への
転写位置の角度を求める手段について説明する。これに
より、補正手段を実現している。3. Next, an angle from the exposure position on the drum to the transfer position of the toner image onto the sheet from the exposure position on the drum will be described. This implements a correction unit.
【0064】図8(図8では、説明を容易にするため
に、露光位置を感光体ドラム回転の中心軸に対してベル
トと対向する位置Eを選んでいる。)において、露光時
の瞬間に決まる点線の三角形OGEで転写位置が決ま
る。つまりドラム重心(ドラム円断面中心)Gが回転角
θ(角GOx)の位置(ここでは偏心位置と呼ぶ)で露
光された(図8に点線で示されたドラム上)画像は、回
転角ΘT回転後、理想転写位置(x=0)から外れた位
置(x=−s)で転写される。そして露光されてから転
写するまでの回転角度ΘTは、 ΘT=π−β …(15) だだし、βは角GEOである。In FIG. 8 (in FIG. 8, for the sake of simplicity, the exposure position is set to a position E facing the belt with respect to the center axis of rotation of the photosensitive drum). The transfer position is determined by the determined dotted triangle OGE. That is, an image (on the drum indicated by a dotted line in FIG. 8) in which the drum center of gravity (the center of the cross section of the drum) G is exposed at the position of the rotation angle θ (angle GOx) (here, referred to as the eccentric position) has the rotation angle ΔT After the rotation, the image is transferred at a position (x = -s) outside the ideal transfer position (x = 0). Then, the rotation angle ΔT from exposure to transfer is ΔT = π−β (15), where β is the angle GEO.
【0065】 sinβ=(ε/R)cosθ …(16) ΘT=π−sin-1{(ε/R)cosθ} …(17) 転写位置を示すsは、 s=εcos(θ−β) =εcosθ(ε/R)[{(R/ε)2−cos2θ}1/2+sinθ] …(18) である。Sinβ = (ε / R) cosθ (16) {T = π−sin −1 {(ε / R) cosθ} (17) The s indicating the transfer position is s = εcos (θ−β) = ε cos θ (ε / R) [{(R / ε) 2 −cos 2 θ} 1/2 + sin θ] (18)
【0066】この結果を踏まえ、画像のひずみと色ずれ
を補正するため、露光ビームを変調する画像データの出
力手段については以下で説明する。Based on this result, a means for outputting image data for modulating the exposure beam in order to correct image distortion and color shift will be described below.
【0067】たとえば、転写用コロナチャージャ14の
代わりに、周知のドラムに対向しているローラに電位を
かけてトナー画像を用紙上に転写する方式である場合、
回転角θとドラム半径ばらつきによって、転写位置は、
ここでのsとは異なるが、一定の関係で補正をかけて、
ΘTとsとを求めればよい。For example, in a case where a toner image is transferred onto paper by applying a potential to a roller facing a known drum instead of the corona charger 14 for transfer,
The transfer position is determined by the rotation angle θ and the variation of the drum radius.
Although different from s here, it is corrected in a certain relationship,
ΘT and s may be obtained.
【0068】4.画像データを出力する手段について これにより、補正手段を実現するものである。4. Means for Outputting Image Data This implements a correction means.
【0069】4−1.露光位置一定方式 1)露光位置での画像データの出力タイミング 常に理想位置にトナー画像が転写されるように、主走査
画像の出力タイミングを調整する。すなわち、理想ドラ
ム径R0のときは、πR0移動後転写される。しかし、ド
ラムに偏心があり、ドラム径がばらつくと、ドラム回転
角ΘT後にトナー画像は用紙上に転写され、転写位置
は、理想転写位置Tから−sずれている。ベルト上の転
写画像は、転写後は、速度Vで移動していく。露光デー
タは、ΘT/ω=τ時間後、理想転写位置Tから−sず
れて転写される。つまり、Vτの距離をベルトが移動し
た後転写される。理想ドラム半径をR0としそのときの
ドラム回転各速度をω0とすると、以下の式が成り立
つ。4-1. Constant exposure position method 1) Output timing of image data at exposure position The output timing of the main scanning image is adjusted so that the toner image is always transferred to the ideal position. That is, in the case of the ideal drum diameter R 0 , transfer is performed after moving by πR 0 . However, if the drum is eccentric and the diameter of the drum varies, the toner image is transferred onto the paper after the drum rotation angle ΔT, and the transfer position is shifted by −s from the ideal transfer position T. The transferred image on the belt moves at a speed V after the transfer. The exposure data is transferred from the ideal transfer position T by −s after ΔT / ω = τ time. That is, the transfer is performed after the belt has moved by a distance of Vτ. Assuming that the ideal drum radius is R 0 and the respective drum rotation speeds at that time are ω 0 , the following equation is established.
【0070】V=R0ω0 理想ドラムであれば、π/ω0=τ0時間後転写されるは
ずである。したがって、ベルト上では、露光してからの
移動距離x=Vτ0にあるべき画像が、x=Vτにでき
る。つまり、x=Vτに相当する画像データを露光側で
出力させれば、理想画像ができることになる。すなわ
ち、d=V(τ0−τ)前のデータを出力させればよ
い。If V = R 0 ω 0 ideal drum, transfer should be performed after π / ω 0 = τ 0 hours. Therefore, on the belt, an image which should be at the moving distance x = Vτ 0 after exposure can be set to x = Vτ. That is, if image data corresponding to x = Vτ is output on the exposure side, an ideal image can be obtained. That is, data before d = V (τ 0 −τ) may be output.
【0071】 V=Rω=R0ω0 …(19) ΘT=π−sin-1{(ε/R)cosθ} …(20) d=V(π/ω0−ΘT/ω) =R[πω/ω0−π+sin-1{(ε/R)cosθ}] …(21) d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ} …(22) 偏心がない場合は、d=π(R0−R)だけずらせて画
像データを出力させればよいことになる。この場合、ド
ラムの周速度は一定のVであるので、副走査ピッチは一
定である。そして、偏心がある場合は、上式(22)に
したがって、d分、後のデータを出力すればよい(角度
θによっては画像データを前倒しで出力する)。V = Rω = R 0 ω 0 (19) {T = π−sin −1 {(ε / R) cos θ} (20) d = V (π / ω 0 −ΘT / ω) = R [ πω / ω 0 −π + sin −1 {(ε / R) cos θ}] (21) d = π (R 0 −R) + Rsin −1 {(ε / R) cos θ} (22) When there is no eccentricity , D = π (R 0 −R) to output image data. In this case, since the peripheral speed of the drum is constant V, the sub-scanning pitch is constant. Then, when there is eccentricity, data following d may be output according to the above equation (22) (image data is output forward depending on the angle θ).
【0072】2)画像データ出力の同期信号 ベルトの移動に同期したクロックにより、副走査ピッチ
PのP/N(N:整数)である副走査同期信号SYsを
生成する。これは、たとえば、図9に示すようにベルト
上にタイミングマーク21を形成し、リニアエンコーダ
22で検出するようにすればよい。副走査ピッチPに同
期して主走査の画像データを出力して露光していくと
き、ドラムが理想形状のときは、ドラム上への露光画像
の副走査ピッチとベルト上へ転写される画像の副走査ピ
ッチは等しく、かつベルト上へは理想位置へ転写され
る。なお、図9において、符号7aは搬送ベルト7上の
用紙が通過する領域を示している。2) Synchronization signal for image data output A sub-scanning synchronization signal SYs, which is P / N (N: integer) of the sub-scanning pitch P, is generated by a clock synchronized with the movement of the belt. This may be achieved, for example, by forming a timing mark 21 on the belt as shown in FIG. When the main scan image data is output and exposed in synchronization with the sub-scanning pitch P, when the drum has an ideal shape, the sub-scanning pitch of the image exposed on the drum and the image The sub-scanning pitch is equal, and the image is transferred to the ideal position on the belt. In FIG. 9, reference numeral 7a indicates an area through which the paper on the transport belt 7 passes.
【0073】そして、ドラム形状に偏心がなく、理想形
状より大きいときは、副走査ピッチは等しいが、ベルト
への転写位置は、dR=π|(R0−R)|分、理想位置
に対してベルト進み方向の前方となる。したがって、こ
のdR分を露光時に理想ドラムのときに出力するタイミ
ングより前の画像データを出力させれば、理想ドラムの
ときと同様な位置に画像を形成できる。When the drum shape has no eccentricity and is larger than the ideal shape, the sub-scanning pitch is equal, but the transfer position to the belt is d R = π | (R 0 -R) | On the other hand, it is forward in the belt advancing direction. Therefore, if the image data before the timing of outputting the d R component at the time of exposure on the ideal drum is output, an image can be formed at the same position as on the ideal drum.
【0074】偏心を含む場合は、d分(d=π(R0−
R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ})だけ、露光時に理
想ドラムのときに出力するタイミングより後の画像デー
タを出力していけばよい。偏心位置の回転角θは、たと
えば、ドラム軸に直結されている図示しないロータリー
エンコーダによって検出する。When eccentricity is included, d minutes (d = π (R 0 −
R) + Rsin −1 {(ε / R) cos θ}), it is sufficient to output image data after the timing of outputting the ideal drum at the time of exposure. The rotation angle θ of the eccentric position is detected by, for example, a rotary encoder (not shown) directly connected to the drum shaft.
【0075】3)偏心εとドラム半径Rの検出 .自己計測する方式 ドラム半径は、ベルトを理想ドラムの周長に相当する長
さL=2πR0分移動し、そのときのドラムに直結されて
いる図示しないロータリーエンコーダの回転角θiを検
出すれば、求められる。つまり、 R=L/θi …(23) より求められる。3) Detection of Eccentricity ε and Drum Radius R Self-measuring method The drum radius is determined by moving the belt by a length L = 2πR 0 corresponding to the circumference of the ideal drum and detecting the rotation angle θi of a rotary encoder (not shown) directly connected to the drum at that time. Desired. That is, R = L / θi (23)
【0076】また、ロータリーエンコーダがなく、回転
の基準位置しか検出できないときは、ドラムが一回転し
たときのベルト移動距離Lbを求めればよい。つまり、 R=Lb/(2π) …(24) より求めればよい。If there is no rotary encoder and only the reference position of rotation can be detected, the belt movement distance Lb when the drum makes one rotation may be obtained. That is, R = Lb / (2π) (24)
【0077】偏心εは、前記2方式で検出できる。前記
反射角の変化を検出する方式では、たとえば、ドラムへ
の主走査露光ビームの反射光の一部を使うよう光学系を
構成するか、別途、偏心検出用の発光素子により光ビー
ムを照射することによって実現される。トナー画像の転
写位置に対向した位置で偏心を検出する場合は、前記し
た手段で求められる(本方式の場合、必ずしもトナー画
像の転写位置と対向した位置に、露光位置あるいは偏心
検出位置がなくても、関係式は異なるものの、同様の考
え方で実現できることは言うまでもない。)。The eccentricity ε can be detected by the above two methods. In the method of detecting the change in the reflection angle, for example, an optical system is configured to use a part of the reflected light of the main scanning exposure beam to the drum, or a light beam is irradiated separately by a light emitting element for detecting eccentricity. This is achieved by: When the eccentricity is detected at a position opposed to the transfer position of the toner image, the eccentricity is obtained by the above-described means. (In the case of this method, there is not necessarily an exposure position or an eccentricity detection position at the position opposed to the transfer position of the toner image. However, it is needless to say that, although the relational expressions are different, the same concept can be used.)
【0078】製造工程で計測する方式 画像形成装置1の製造工程で、Rとε、さらには、εの
ドラムの回転と連動する図示しないロータリーエンコー
ダのホーム位置からの角度θ0情報を計測し、この情報
は、このタンデム方式を用いた画像形成装置1内に用意
された図示しない不揮発性メモリ(図3のバス18に接
続されている)へ記録し、前記dの導出等に使用するよ
うにしても実現できる。Method of Measuring in Manufacturing Process In the manufacturing process of the image forming apparatus 1, R and ε, and furthermore, angle θ 0 information from the home position of a rotary encoder (not shown) interlocked with the rotation of the drum of ε is measured. This information is recorded in a non-illustrated non-volatile memory (connected to the bus 18 in FIG. 3) provided in the image forming apparatus 1 using the tandem system, and is used for deriving the above d. Can also be achieved.
【0079】4)搬送ベルト7の移動速度変動対応 たとえば、図9に示すように、ベルト上にタイミングマ
ーク21を形成して、ベルトの動きに同期してタイミン
グ信号を検出できるリニアエンコーダ22を設け、これ
によって検出されるクロック信号に同期させて、前記の
ように画像データを出力させれば、データ出力タイミン
グ等の誤差(PLL(Phase Locked Loop)回路の位相
誤差など)はあるが、ほぼ同様な画像が得られる。4) Correspondence to movement speed fluctuation of the conveyor belt 7 For example, as shown in FIG. 9, a timing mark 21 is formed on the belt, and a linear encoder 22 capable of detecting a timing signal in synchronization with the movement of the belt is provided. If the image data is output as described above in synchronization with the clock signal detected thereby, there is an error in data output timing and the like (a phase error of a PLL (Phase Locked Loop) circuit and the like), but almost the same. Image is obtained.
【0080】5)画像データ出力方式 偏心とドラム径のばらつきがあるとき、主走査方向に生
成する画像をd分シフトするのであるが、ベルト上で形
成する画像の副走査方向のピッチをPとしたとき、d/
Pの小数点以下を四捨五入か、切り捨てか、切り上げか
の方法で整数化した、Nd=〈d/P〉(この明細書
で、“〈〉”は“〈〉”内の数値の整数化を示す)分、
主走査方向に出力する画像データのアドレスをシフト
(この説明では、Ndが正のときは遅れ方向にシフト)
する。5) Image Data Output Method When the eccentricity and the variation in the drum diameter are present, the image generated in the main scanning direction is shifted by d. When d /
Nd = <d / P> where P is rounded, rounded down or rounded up to the nearest whole number (in this description, "<>" indicates an integer of the numerical value in "<>") ) Minutes,
Shift the address of the image data to be output in the main scanning direction (in this description, when Nd is positive, shift in the delay direction)
I do.
【0081】ここで、より画像品質を向上するために
は、四捨五入法を取ることが望ましいが、さらに高品質
化するために、ドラム上へ走査する画像情報に、副走査
方向の補間情報を追加して主走査の画像データを選択す
る。Here, in order to further improve the image quality, it is desirable to adopt the rounding method. However, in order to further improve the image quality, interpolation information in the sub-scanning direction is added to the image information scanned on the drum. To select main scan image data.
【0082】.感光体ドラム6上へ出力させる画像デ
ータを副走査方向へNM倍する方式 ここではNM=2倍する方式を例として説明する。[0082] A method of multiplying the image data to be output onto the photosensitive drum 6 by N M in the sub-scanning direction Here, a method of multiplying N M = 2 by way of example will be described.
【0083】補間データは、副走査方向前後の画像デー
タより予測して決定する。予測するときに使う画像デー
タは、前後1ラインだけではなく、複数ライン使用すれ
ば、さらに画像が高品質になる。また、ある点の主走査
方向の補間データを生成する場合、副走査方向だけの関
係から予測するのではなく、主走査の画像データをも含
めて予測して補間すれば、さらに画像品質が向上する。The interpolation data is determined by predicting from the image data before and after in the sub-scanning direction. The image data used for prediction is not limited to one line before and after, but if a plurality of lines are used, the image quality becomes higher. In addition, when generating interpolation data in the main scanning direction at a certain point, the image quality is further improved by interpolating by predicting not only the relationship in the sub scanning direction but also the image data of the main scanning. I do.
【0084】このような補間データを含む画像メモリ上
の画像データへアクセスするアドレスNCは、理想ドラ
ムへ露光するときの副走査方向の画像データアドレス
は、原データのときNsであれば、“NC=2Ns+
〈2d/P〉”となる。さらに、副走査方向の補間デー
タを増やして同様に実現できる。図10では、主走査の
画像データは、1ドット(画素)分のデータの集まりと
して表し、1ドット分のデータは、記録するための情報
(量子化レベル等)を表現するため、複数ビット(ワー
ド)で構成されている。つまり、このワード単位でメモ
リに記憶されており、主走査の画像データもワードごと
に取り出せるように構成される。The address NC for accessing the image data on the image memory including such interpolation data is "NC" if the image data address in the sub-scanning direction when exposing the ideal drum is Ns for the original data. = 2Ns +
<2d / P> ”. Further, the same can be realized by increasing the interpolation data in the sub-scanning direction. In FIG. 10, the main scanning image data is represented as a set of data for one dot (pixel). The data for a dot is composed of a plurality of bits (words) in order to represent information (quantization level, etc.) for recording, that is, is stored in a memory in units of words, and the main scan image is stored. Data is also configured to be fetched word by word.
【0085】.画像メモリの使用記憶容量を増やさな
いで補間データを形成する方式 前記の方式はメモリがN倍となるが、これを増やさない
で同様なことが実施できる。つまり、演算しながら主走
査の画像データを出力するのである。すなわち、補間演
算がすぐできるようにするために、原画像メモリが分割
され、同時に予測するために、必要な画像データが出力
できるようにする。また、主走査の画像データを使って
予測する場合は、画像メモリの出力側へバッファレジス
タを設け、補完するのに必要なデータを画像メモリから
取り込むように構成する。以下、前2ライン後2ライン
の主走査の画像データを使って予測する場合を例として
説明する。[0085] Method of Forming Interpolated Data Without Increasing the Used Storage Capacity of Image Memory The above method requires N times as many memories, but the same can be performed without increasing the number of memories. That is, the main scanning image data is output while performing the calculation. That is, the original image memory is divided so that the interpolation operation can be performed immediately, and necessary image data can be output for simultaneous prediction. When prediction is performed using image data of main scanning, a buffer register is provided on the output side of the image memory, and data necessary for complementation is taken in from the image memory. Hereinafter, a case will be described as an example in which prediction is performed using main scan image data of two lines before and two lines after.
【0086】まず、図11に示すように、原画像を5分
割して、5つのサブ画像メモリa、サブ画像メモリb、
…、サブ画像メモリeに分割している。画像の主走査ラ
インは、図11のように順番に、第0ラインはサブ画像
メモリa、第1ラインはサブ画像メモリb、第2ライン
はサブ画像メモリc、…、第5ラインはサブ画像メモリ
a、…と順番に記憶されている。図示しないサブ画像選
択回路で、サブ画像メモリa〜eを順次選択し、また、
主走査の画像データをサブ画像メモリaからeまで一回
り送るたびごとに、副走査アドレスを一つ増す。このよ
うにして、図11のように画像データが各サブ画像メモ
リaからeに、主走査の画像データが記憶される。First, as shown in FIG. 11, the original image is divided into five parts, and five sub-image memories a, b,
.., Divided into sub-image memories e. The main scanning lines of the image are in order as shown in FIG. 11, the 0th line is a sub-image memory a, the first line is a sub-image memory b, the second line is a sub-image memory c,. Are stored in order as memories a,. A sub-image selection circuit (not shown) sequentially selects the sub-image memories a to e.
Each time the main-scan image data is sent once from the sub-image memories a to e, the sub-scan address is incremented by one. In this way, as shown in FIG. 11, the main scan image data is stored in the sub image memories a to e.
【0087】次に、実際にドラム上に光書込みされる主
走査の画像データの出力手段について説明する。まず、
理想ドラムのときの指定副走査アドレスからNd=〈d
/P〉分シフトした副走査アドレスNsを求める。そし
てNsを5で割り、その商を副走査アドレスレジスタ3
1へ、余りをサブ画像選択レジスタ32へセットする。Next, a description will be given of means for outputting main scan image data actually written on the drum by light. First,
Nd = <d from the designated sub-scanning address for the ideal drum
/ P> is obtained by shifting the sub-scanning address Ns. Then, Ns is divided by 5, and the quotient is divided into the sub-scanning address register 3
1 and the remainder is set in the sub-image selection register 32.
【0088】補間データ生成のために、副走査アドレス
Nsとその前後±2個分の副走査アドレスで指定される
主走査の画像データを、同時に補間演算回路33へ送る
必要がある。そのために、図11におけるサブ画像選択
レジスタ32にセットされたデータに基づいて、各副走
査アドレスデコーダ34,34,…へ、アドレスNs、
および、その前後のサブ画像メモリa〜e上における主
走査の画像データを選択するために、各2個の+1加算
回路35,35と−1減算回路36,36が設けられて
いる。たとえばNs=5のとき、つまり主走査の画像デ
ータの5番目のデータが選択されたときは、Ns/5=
1(余りは零)である。このとき、サブ画像選択レジス
タには0がセットされ、副走査レジスタには1がセット
される。したがってサブ画像メモリa、b、cは、同じ
サブ画像メモリの副走査アドレス1が選択され、サブ画
像メモリd、eにはサブ画像メモリの副走査アドレス0
が選択される。つまりアドレスNsの前2つ後2つの主
走査の画像データが同時に指定されていることになる。In order to generate the interpolation data, it is necessary to simultaneously send the main scanning image data specified by the sub-scanning address Ns and ± 2 sub-scanning addresses before and after the sub-scanning address to the interpolation arithmetic circuit 33. Therefore, based on the data set in the sub-image selection register 32 in FIG. 11, the address Ns,
Further, two +1 addition circuits 35, 35 and -1 subtraction circuits 36, 36 are provided for selecting main scanning image data on the sub-image memories a to e before and after the sub-image memories a to e. For example, when Ns = 5, that is, when the fifth data of the main scanning image data is selected, Ns / 5 =
1 (the remainder is zero). At this time, 0 is set in the sub-image selection register and 1 is set in the sub-scanning register. Therefore, the sub-image memories a, b and c select the sub-scanning address 1 of the same sub-image memory, and the sub-image memories d and e store the sub-scanning address 0 of the sub-image memory.
Is selected. That is, image data of two main scans before and after the address Ns are simultaneously specified.
【0089】そして、これらの指定された主走査の画像
データ(主走査ラインデーダ)のうち、主走査アドレス
レジスタ37で指定されたドット画像データが個々のサ
ブ画像メモリa〜eから出力される。補間演算回路33
は、入力された主走査ドットデータに基いて補間するの
で、補間演算回路33の入力には、常に副走査アドレス
Nsで指定された主走査の画像データが中央に来るよう
に並べ替える。この並べ替えをデータ並べ替え回路38
によって実行する。Ns=5のときは、結果的に副走査
アドレス5に相当する主走査ドットデータが、中央02
に現れ、副走査方向前後の主走査ドットデータが整列さ
れ、00、01、03、04に現れる。データ並べ替え
回路38の変換は、サブ画像選択レジスタ32の出力S
0,S1,…,S4によって、サブ画像メモリ出力D
0,D1,…,D4が図12に示す入出力表によって、
00,01,…,04に出力されるように並べ替えられ
る。Then, of these designated main scan image data (main scan line data), the dot image data designated by the main scan address register 37 is output from each of the sub-image memories a to e. Interpolation arithmetic circuit 33
Is interpolated based on the input main scanning dot data, so that the input of the interpolation operation circuit 33 is rearranged so that the main scanning image data specified by the sub-scanning address Ns always comes to the center. This sorting is performed by the data sorting circuit 38.
Run by. When Ns = 5, as a result, the main scanning dot data corresponding to the sub-scanning address 5 becomes
And the main scanning dot data before and after in the sub-scanning direction are aligned and appear at 00, 01, 03, and 04. The data rearrangement circuit 38 converts the output S of the sub-image selection register 32.
, S4, the sub-image memory output D
.., D4 are obtained from the input / output table shown in FIG.
.., 04 are rearranged.
【0090】ここで、副走査方向にシフトする量dに対
応して、シフトすべき副走査アドレス値〈d/P〉に対
して、さらにピッチPをn分割した位置に相当する主走
査の画像データを補間して出力できるように、Na=
〈nd/P〉−n〈d/P〉を求め、補間演算回路33
に入力する。つまり、あたかも1/n細かい分解能で主
走査の画像データがあるのと同様になるように、補間演
算回路33で演算する。補間演算回路33に入力したデ
ータ00,01,…,04より、たとえば補間予測曲線
を描き、Na×P/nの位置に相当する値を求め、主走
査ドットデータとし、主走査ドットデータを出力する。
なお、図11において、主走査アドレスデコーダ39
は、主走査アドレス情報をデコードするデコーダであ
る。Here, corresponding to the amount of shift d in the sub-scanning direction, the main scanning image corresponding to the position obtained by further dividing the pitch P by n with respect to the sub-scanning address value <d / P> to be shifted. Na =
<Nd / P> −n <d / P> is calculated, and the interpolation operation circuit 33 is calculated.
To enter. In other words, the calculation is performed by the interpolation calculation circuit 33 so as to be as if there were image data of main scanning at a fine resolution of 1 / n. From the data 00, 01,..., 04 input to the interpolation arithmetic circuit 33, for example, an interpolation prediction curve is drawn, a value corresponding to the position of Na × P / n is obtained, and the main scanning dot data is output. I do.
In FIG. 11, the main scanning address decoder 39
Is a decoder for decoding main scanning address information.
【0091】以上のようにして、ポリゴンモータ方式の
ように固定位置で露光し、一定時間間隔で連続的に露光
走査する方式の画像形成装置1において画像品質を向上
できる。As described above, the image quality can be improved in the image forming apparatus 1 of the type in which the exposure is performed at the fixed position as in the polygon motor type, and the exposure and scanning are performed continuously at fixed time intervals.
【0092】6)ポリゴンモータ一定回転方式 画像形成装置1が、ポリゴンモータが一定回転し、主走
査方向には一定速度で露光走査を行う方式の場合、ポリ
ゴンモータが一定に回転してドラム上へ一定タイミング
(時間間隔)で主走査方向(ドラムの回転方向とは直交
する方向)に露光ビームが走査される。このポリゴンミ
ラーによる走査タイミングは、理想ドラムを前提として
決定される。つまりドラムの偏心とドラム径とは無関係
に露光ビームにより一定速度で露光走査される。6) Polygon Motor Constant Rotation Method In the image forming apparatus 1, when the polygon motor rotates at a constant speed and the exposure scanning is performed at a constant speed in the main scanning direction, the polygon motor rotates at a constant speed and moves onto the drum. The exposure beam is scanned at a constant timing (time interval) in the main scanning direction (a direction orthogonal to the rotation direction of the drum). The scanning timing by the polygon mirror is determined on the premise of an ideal drum. That is, exposure scanning is performed at a constant speed by the exposure beam regardless of the eccentricity of the drum and the drum diameter.
【0093】ドラムは、一定回転角速度ωで回転してい
る。したがって偏心があるとき、回転中心Oから露光位
置Eまでの距離が,ドラム半径の平均値より長い場合
は、ドラム周速が平均周速Vより速くなり、短い場合は
遅くなる。ポリゴンモータによって走査されるビームは
副走査方向では一定時間間隔である。したがって,ドラ
ム周速が変化するとレーザの走査ピッチはばらつく。た
とえば、ドラム半径が長い露光位置近傍のドラム上で
は、ピッチ間隔が長く走査される。The drum rotates at a constant rotational angular speed ω. Therefore, when there is eccentricity, when the distance from the rotation center O to the exposure position E is longer than the average value of the drum radius, the drum peripheral speed becomes faster than the average peripheral speed V, and when it is shorter, the drum peripheral speed becomes slower. Beams scanned by the polygon motor are at regular time intervals in the sub-scanning direction. Therefore, when the peripheral speed of the drum changes, the scanning pitch of the laser varies. For example, on the drum near the exposure position where the drum radius is long, scanning is performed with a long pitch interval.
【0094】.ドラム偏心によるドラム周速変動によ
る画像品質劣化の補正 ドラム偏心によって起こる画像劣化を防ぐために、ドラ
ム上に描かれるドット(画素)の大きさを制御して補正
する。つまりピッチが粗くなるところは、ドット径を大
きくし、ピッチが細かいところはドット径を小さくす
る。このドット径変化は副走査方向のみ変化させるほう
がさらに画像品質がよくなる。このことは、レーザ光学
系と照射レーザ強度、パルス長、パルス形状を感光体特
性と荷電状態に応じて適当に制御することによって実現
できる。[0094] Correction of Image Quality Degradation due to Drum Eccentricity Fluctuation due to Drum Eccentricity In order to prevent image deterioration caused by drum eccentricity, the size of dots (pixels) drawn on the drum is controlled and corrected. That is, where the pitch is coarse, the dot diameter is increased, and where the pitch is fine, the dot diameter is reduced. The image quality can be further improved by changing the dot diameter only in the sub-scanning direction. This can be realized by appropriately controlling the laser optical system and the irradiation laser intensity, pulse length, and pulse shape according to the photoconductor characteristics and the charged state.
【0095】ドラム周速VLに関し、図13において以
下の式が成り立つ。Regarding the drum peripheral speed VL, the following equation is established in FIG.
【0096】 VL=eωcosβ =eω[1−sin2β]1/2 =eω[1−(ε/R)2・cos2θ]1/2 =eω[1−g]1/2 ただし、 e=[R2+ε2−2R2{g−(ε/R)sinθ(1−g)1/2}]1/2 g={(εcosθ)/R}2 …(25) ここで、上式は、eとβの瞬時の時間的変化は極小であ
るとして求めた。したがって、レーザ出射パルスは、最
終的にドット(画素)データと周速によって決定され
る。VL = eωcosβ = eω [1-sin 2 β] 1/2 = eω [1- (ε / R) 2 · cos 2 θ] 1/2 = eω [1-g] 1/2 where e = [R 2 + ε 2 -2R 2 {g- (ε / R) sin θ (1-g) 1/2 }] 1/2 g = {(ε cos θ) / R} 2 (25) Determined that the instantaneous temporal changes of e and β were minimal. Therefore, the laser emission pulse is finally determined by the dot (pixel) data and the peripheral speed.
【0097】.ベルト移動とポリゴンによるドラム上
のビーム走査の関係 ベルト速度変動が零で、ポリゴンによるビーム走査とベ
ルトの移動に同期して副走査ピッチPごとに主走査の画
像データを出力させるタイミングに位相差がなければ、
ドラムの偏心とドラム径によって前記した手段で主走査
の画像データを出力していけばよい。ただし、たとえ
ば、ベルトの速度変動があるとこの関係がくずれる。ポ
リゴンによるレーザ走査は一定になされるので、主走査
の画像データは、ポリゴンによるレーザの主走査に同期
させて主走査の画像データを出力していく必要がある。[0097] Relationship between Belt Movement and Beam Scanning on Drum by Polygon Belt speed fluctuation is zero, and there is a phase difference between the timings at which main scan image data is output at every sub-scanning pitch P in synchronization with polygonal beam scanning and belt movement. If not,
The main scan image data may be output by the above-described means according to the eccentricity of the drum and the diameter of the drum. However, for example, if there is a speed fluctuation of the belt, this relationship is broken. Since laser scanning by a polygon is performed at a constant rate, it is necessary to output main scanning image data in synchronization with the main scanning of a polygon.
【0098】ベルトの移動に同期したクロックCによっ
て、副走査ピッチPに同期して主走査画像データIMを
指定するとしていたが、レーザビーム主走査開始時間S
mcに対応するベルトに同期した主走査画像出力タイミ
ングTb時の前記主走査画像データIMを選択すればよ
い。このとき対応するタイミングTbが、ベルトに同期
した主走査画像データIMの出力タイミングと位相ずれ
がある場合は、この分dを補正する。つまり、タイミン
グTbが副走査ピッチPに同期したクロックのデューテ
ィk分遅れているときに、P×k分出力タイミング分d
を補正して、主走査の画像データを生成すればよい。k
は1を超えるときもある。1パルス分以上遅れた場合は
k≧1である。The main scanning image data I M is specified in synchronization with the sub-scanning pitch P by the clock C synchronized with the movement of the belt.
The main scan image data I M at the time of the main scan image output timing Tb synchronized with the belt corresponding to mc may be selected. Timing Tb corresponding this time, if there is an output timing and phase deviation in the main scanning image data I M synchronized with the belt, to correct the minute d. That is, when the timing Tb is delayed by the duty k of the clock synchronized with the sub-scanning pitch P, the output timing d by P × k
May be corrected to generate main scan image data. k
Sometimes exceeds 1. If it is delayed by one pulse or more, k ≧ 1.
【0099】つまり、 d=kP+π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ} …(26) として、前記した主走査の画像データの出力と補間をし
ていけばよい。That is, the output of the main scanning image data and the interpolation may be performed as d = kP + π (R 0 −R) + R sin -1 {(ε / R) cos θ} (26)
【0100】2)複数の発光素子(レーザダイオードま
たは発光ダイオード)を並べて形成した光走査ユニット
方式 この方式は、主走査の画像データは、任意の時間に選べ
るので、 d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ} …(27) として、前記した主走査の画像データの出力と補間をし
ていけばよい。2) Optical scanning unit system formed by arranging a plurality of light emitting elements (laser diodes or light emitting diodes) In this system, the main scanning image data can be selected at any time, so that d = π (R 0 -R ) + Rsin -1 {(ε / R) cos θ} (27) The output and interpolation of the main scan image data described above may be performed.
【0101】4−2.露光位置可変方式 図14において、露光位置Eで偏心(ε,θ)とドラム
径Rのばらつきがあっても、理想ドラムのタイミングで
主走査の画像データを出力すると、理想転写位置よりd
手前の位置で転写されてしまい、この分色ずれが起こ
る。したがって、この瞬間でのドラム円周と正のy軸上
との交点Eにd遅れた主走査の画像データが出力される
ように、露光ビームをドラム上Crに露光すればよい。4-2. Exposure Position Variable Method In FIG. 14, even when the eccentricity (ε, θ) and the drum diameter R vary at the exposure position E, if the main scan image data is output at the timing of the ideal drum, d is greater than the ideal transfer position.
The image is transferred at a position in the foreground, and this color shift occurs. Therefore, the exposure beam may be exposed to Cr on the drum such that main scan image data delayed by d at the intersection E between the drum circumference and the positive y-axis at this moment is output.
【0102】したがって、露光タイミングを常に理想ド
ラムと同様のタイミングで出力できるために、d遅れた
情報がドラム円周と正のy軸上の交点Eに現れるように
露光位置を制御すればよい。したがって、図14におけ
る正のy軸から回転角δに相当するドラム上のCr位置
に露光すればよい。露光位置Crは、角度δ回転後、正
のy軸と重なる。そして、露光位置Crで露光された画
像は、Dt=δ/ω時間後、偏心位置の角度がθ+δの
ときのd分の画像のずれを生じる。このd分に相当する
搬送ベルト7の移動時間Dd=d/V分に相当する時間
をかけて、正のy軸に到達する角度δの位置Crに露光
すれば色ずれを生じることがなくなる。つまり、以下の
関係が成立したとき色ずれがなくなる。Therefore, since the exposure timing can always be output at the same timing as that of the ideal drum, the exposure position may be controlled such that the information delayed by d appears at the intersection E on the positive y-axis with the circumference of the drum. Therefore, it suffices to expose the Cr position on the drum corresponding to the rotation angle δ from the positive y axis in FIG. The exposure position Cr overlaps the positive y-axis after an angle δ rotation. Then, in the image exposed at the exposure position Cr, after Dt = δ / ω time, the image is shifted by d minutes when the angle of the eccentric position is θ + δ. By exposing the position Cr at an angle δ reaching the positive y-axis over a time corresponding to the moving time Dd = d / V of the transport belt 7 corresponding to the d, color shift does not occur. That is, when the following relationship is established, the color shift is eliminated.
【0103】Dt=δ/ω=Dd=d/V すなわち、 δ=d/R …(28) (ただし、d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)co
s(θ+δ)}) この関係式によりδを求めればよい。Dt = δ / ω = Dd = d / V That is, δ = d / R (28) (where d = π (R 0 −R) + Rsin −1 {(ε / R) co
s (θ + δ)}) δ may be obtained from this relational expression.
【0104】つまり、偏心位置が角度θのとき、正のy
軸より手前の式(28)で定まる角度δに相当する露光
位置Crのとき露光すればよい。言いかえると、主走査
の画像データを出力するとき、正のy軸の手前角度δへ
照射すれば、自動的にDd時間後遅れ距離dに相当する
静電潜像が正のy軸上の位置にくることになる。That is, when the eccentric position is at the angle θ, the positive y
The exposure may be performed at the exposure position Cr corresponding to the angle δ determined by the equation (28) before the axis. In other words, when the main scan image data is output, by irradiating to the front angle δ of the positive y-axis, the electrostatic latent image corresponding to the delay distance d after the Dd time is automatically generated on the positive y-axis. You will come to the position.
【0105】補正用揺動ミラーの回転中心Mcを、y軸
上のR0+Mの位置に設ける。ミラーへのレーザ入射
は、x軸と平行であるとしている。ミラーの反射面は、
理想ドラムのときは、x軸とπ/4の角度をなしてい
る。露光位置Crに露光するためのミラー揺動角をθm
とする。また、露光位置Eと露光位置Crとの2点を結
ぶ線の距離をw、この直線の正のy軸とのなす角をηと
すると、以下の式が成り立つ。The rotation center Mc of the oscillating mirror for correction is provided at the position of R 0 + M on the y-axis. Laser incidence on the mirror is assumed to be parallel to the x-axis. The reflecting surface of the mirror is
In the case of an ideal drum, it forms an angle of π / 4 with the x axis. The mirror swing angle for exposing at the exposure position Cr is θm
And Further, if the distance between a line connecting the two points of the exposure position E and the exposure position Cr is w, and the angle between this line and the positive y-axis is η, the following equation is established.
【0106】 w/sin(2θm)=(R0+M−e)/sin(π−2θm−η) …(29) w/sinδ=e/sin(η−δ) …(30) −w/sin{2(β+η)}=R/sin(β+η) …(31) −w/(2R)=cos(β+η) …(32) sinβ=(ε/R)・cosθ …(33) β=sin-1{(ε/R)・cosθ} …(34) g={(εcosθ)/R}2 …(35) とおくと、 e2=R2+ε2−2Rεsin(β−θ) …(36) e=[R2+ε2−2R2{g−(ε/R)sinθ(1−g)1/2}]1/2…(37) したがって、 cot(2θm)=(R0+M−e)/(w・sinη)−cotη …(38) この式に式(28)、(30)、(32)、(35)、
(37)を用いてミラー揺動角θmを求める。ドラム半
径R、偏心ε、ドラム回転角度(偏心角度)θより、ミ
ラーへの露光ビーム入射角θmを制御することによっ
て、ドラムへの露光位置を変えてトナー画像の転写位置
を補正する。このθmは、Rと偏心位置(ε,θ)がわ
かれば、予めθ=0〜2πについて、CPU15で演算
し、RAM17に蓄積し、図示しない揺動ミラー部の制
御回路の基準信号としてθに応じて入力する。W / sin (2θm) = (R 0 + Me) / sin (π−2θm−η) (29) w / sinδ = e / sin (η−δ) (30) −w / sin {2 (β + η)} = R / sin (β + η) (31) −w / (2R) = cos (β + η) (32) sinβ = (ε / R) · cos θ (33) β = sin −1 {(Ε / R) · cos θ} (34) g = {(εcos θ) / R} 2 (35), e 2 = R 2 + ε 2 -2Rε sin (β−θ) (36) e = [R 2 + ε 2 -2R 2 {g− (ε / R) sin θ (1-g) 1/2 }] 1/2 (37) Therefore, cot (2θm) = (R 0 + Me) / (W · sin η) −cot η (38) In this equation, equations (28), (30), (32), (35),
The mirror swing angle θm is obtained using (37). The transfer position of the toner image is corrected by changing the exposure position on the drum by controlling the exposure beam incident angle θm on the mirror based on the drum radius R, the eccentricity ε, and the drum rotation angle (eccentric angle) θ. If R and the eccentric position (ε, θ) are known, θm is calculated in advance by the CPU 15 for θ = 0 to 2π, stored in the RAM 17, and set as θ as a reference signal of a control circuit of a swing mirror unit (not shown). Enter as appropriate.
【0107】この場合は、主走査の画像データを、ベル
トの動きと同期したタイミング信号に同期させて出力す
ればよい。ポリゴンモータの駆動により光を走査する方
式では、ドラム上を露光ビームが一定速度で主走査方向
を走査している。この主走査方向の露光ビームに理想ド
ラムがあるときと同様な信号を載せていけばよい。つま
り、偏心とドラム径のばらつきに無関係に画像データを
出力して行けばよい。このとき用紙上に形成される画像
の色ずれと画像歪みは生じない。In this case, the main scan image data may be output in synchronization with a timing signal synchronized with the movement of the belt. In the method of scanning light by driving a polygon motor, an exposure beam scans a drum in a main scanning direction at a constant speed. A signal similar to that when an ideal drum is present may be placed on the exposure beam in the main scanning direction. That is, the image data may be output regardless of the eccentricity and the variation of the drum diameter. At this time, color shift and image distortion of the image formed on the sheet do not occur.
【0108】ここで、ドラム上で、副走査方向の画像は
等ピッチにはなっていない。つまり転写位置はεcosθ
で変動しているので、その分補正するように露光位置を
ずらせている。Here, the images in the sub-scanning direction on the drum are not at the same pitch. That is, the transfer position is εcosθ
Therefore, the exposure position is shifted so as to compensate for that.
【0109】以上説明した、画像データの出力手段は、
タンデム方式の画像形成装置1のみならず、周知の1ド
ラム方式のカラー複写機あるいはカラープリンタに対し
て適用することもできる。つまり、1ドラム方式では、
色ずれの課題は少ないが、前記した画像データの出力手
段は、感光体ドラムの偏心と径のばらつきによる画像の
ゆがみ等の画質劣化に対抗して、画像品質を向上させる
ために有効である。The image data output means described above is
The invention can be applied not only to the tandem type image forming apparatus 1 but also to a well-known one-drum type color copying machine or color printer. In other words, in the one-drum system,
Although there is little problem of color misregistration, the above-described image data output means is effective for improving image quality against image quality deterioration such as image distortion due to eccentricity and variation in diameter of the photosensitive drum.
【0110】5.ドラム間距離DbETxの理想ドラム間
距離DbET0xからの誤差εbET0xの補正について 次に、タンデム型の画像形成装置における感光体ドラム
間取付け位置の誤差関係の補正について説明する。これ
により補正手段を実現するものである。5. Correction of the error ε bET0 x from the drum distance D bET x ideal drum distance D bET0 x of now be described the correction of the error relationship of the photosensitive drum between the mounting position in the tandem type image forming apparatus. This implements the correction means.
【0111】 DbETx=DbET0x+εbET0x (x:0,1,2) …(39) (ここで、DbET0は図1におけるCに対応した感光体
ドラムと、Mに対応した感光体ドラム間の距離、DbET
1はCに対応した感光体ドラムと、Yに対応した感光体
ドラム間の距離、そして、DbET2はCに対応した感光
体ドラムと、BKに対応した感光体ドラム間の距離を示
す) Mに対応したドラムへの主走査の画像データは、Cに対
応したドラムより、D bET0/P副走査数分、Yに対応
したドラムへの主走査の画像データは、Cに対応したド
ラムよりDbET1/P副走査数分、そして、BKに対応
したドラムへの主走査の画像データは、Cに対応したド
ラムよりDbET2/P副走査数分遅らせて、前記したベ
ルトに同期させて主走査の画像データを出力すればよ
い。ただしDbETx/Pが整数でない場合、その分補正
しなければならない。DbETx = DbET0x + εbET0x (x: 0, 1, 2) (39) (where DbET0 is a photoconductor corresponding to C in FIG.
Distance between the drum and the photosensitive drum corresponding to M, DbET
1 is a photoconductor drum corresponding to C and a photoconductor corresponding to Y
Distance between drums and DbET2 is photosensitive corresponding to C
Indicates the distance between the body drum and the photosensitive drum corresponding to BK
The main scan image data for the drum corresponding to M is
From the corresponding drum, D bET0 / P number of sub-scans, corresponding to Y
The main scan image data on the drum
D from the rambETFor 1 / P sub-scanning number and BK
The main scan image data on the drum
D from the rambET2 / P Delayed by the number of sub-scans and
Output main scan image data in synchronization with the default
No. Where DbETIf x / P is not an integer, correct accordingly
Must.
【0112】したがって、ドラムの理想位置DbET0x
は、副走査ピッチPの整数倍となるように設定する。そ
して誤差分εbET0xは、各ドラムの偏心とドラム径に応
じて補正する量dをdxとすると、dxに誤差分εbET0
x(理想位置より長い方向を正とする)を加えて先のd
に対しての補正として、主走査の画像データを出力する
処理をすればよい。Therefore, the ideal drum position D bET0 x
Is set to be an integral multiple of the sub-scanning pitch P. The error amount ε bET0 x, when the amount d is corrected in accordance with the eccentricity and the drum diameter of the drum and dx, error of the dx ε bET0
x (positive in the direction longer than the ideal position)
In order to correct the above, a process of outputting main scan image data may be performed.
【0113】全体のタンデム機構の駆動は、たとえば、
ドラムのいずれか、ベルトのどちらかで行う。つまり駆
動源は一つである。Driving of the entire tandem mechanism is performed, for example,
Perform on either the drum or the belt. That is, there is one drive source.
【0114】6.用紙へのトナー画像の転写開始位置と
タイミングについて これにより補正手段を実現するものである。6. Regarding the start position and timing of transfer of the toner image to the paper The correction means is thereby realized.
【0115】Cに対応したドラムの理想位置x=0へ用
紙が到来したとき転写を開始すると、その前に露光を開
始しなければならない。つまり理想位置x=0からπR
0前の距離の位置に紙が来たとき、Cに対応したドラム
の露光を開始する。ここでも偏心とドラム径、さらに
は、Cに対応したドラムの理想位置からのずれに応じた
dの補正を行なう。If the transfer is started when the paper arrives at the ideal position x = 0 of the drum corresponding to C, the exposure must be started before the transfer. That is, the ideal position x = 0 to πR
When the paper comes to a position at a distance of 0 before, exposure of the drum corresponding to C is started. Here, the eccentricity and the diameter of the drum, and further, the correction of d according to the deviation from the ideal position of the drum corresponding to C are performed.
【0116】以上のようにしていけば色ずれの少ない高
品質の画像が形成できる。By performing the above, a high-quality image with little color shift can be formed.
【0117】7.ドラム位置の理想位置からのずれ計測
(εbET0xとCに対応したドラムのずれ計測)について これにより補正手段を実現するものである。7. Measurement of the deviation of the drum position from the ideal position (measurement of the deviation of the drum corresponding to ε bET0 x and C) The correction means is thereby realized.
【0118】.製造工程での計測 製造工程で計測し、このタンデム方式を用いた画像形成
装置1の前記の図示しないフラッシュメモリへ、この情
報を記録し、前記dの導出等に使う方式である。[0118] Measurement in Manufacturing Process This is a method of measuring in the manufacturing process, recording this information in the flash memory (not shown) of the image forming apparatus 1 using the tandem system, and using the information for deriving the d.
【0119】.自己計測する方式 ポリゴン方式においては、ベルト移動と同期する主走査
出力タイミングと同期して、レーザによるドラム上への
主走査の画像データが露光されるように、ポリゴンモー
タの回転位相の補正を行なう。これは、従来技術と同様
に、PLL回路を用いて実現することができる。図9に
示すように、用紙が通過する領域7aからはずれたベル
ト上の位置に基準マーク23を設けておく。[0119] Self-measurement method In the polygon method, the rotation phase of the polygon motor is corrected so that the main scan image data on the drum is exposed by the laser in synchronization with the main scan output timing synchronized with the belt movement. . This can be realized using a PLL circuit, as in the prior art. As shown in FIG. 9, a reference mark 23 is provided at a position on the belt deviating from the area 7a through which the sheet passes.
【0120】すなわち、図9において、ベルト上の用紙
が通過する場所からはずれた位置に、用紙の先端位置に
相当する基準マーク23を付け、Cに対応したドラムの
理想位置からπD0前に配置した先端位置検出器(露光
開始位置検出器)24に基準マーク23が通過する位置
で、露光開始位置がわかる。また、実際に用紙にトナー
画像を転写するときは、この主走査方向の用紙が通過す
る位置に用紙先端位置通過検出器25があり、これによ
って露光開始位置がわかる。ドラムが理想位置にあると
して基準マーク23の位置に転写するような主走査の画
像データ(このときはdの補正はしない)を出力し、図
15に示すように、実際に各ドラムに露光されたテスト
マーク27を、ベルト上に転写して、基準マーク23と
の差を計測して、理想位置からのずれを計測する。つま
り、基準位置誤差検出器26を通過するテストマーク2
7のタイミングをベルトの移動を検出するリニアエンコ
ーダ22で計測し、理想位置からのずれを測定する。こ
のとき、ドラムの偏心とドラム径のばらつきにより転写
マーク位置づれdが生じているが、d分は補正して位置
ずれを計算する(dの符号の定義によりd分遅れてい
る)。d分最初に補正したタイミングでテストマーク2
7の画像データを出力しないのは、偏心位置の関係です
でに適正なタイミングが通過してしまい、記録できない
場合が生ずるからである。That is, in FIG. 9, a reference mark 23 corresponding to the leading end position of the sheet is provided at a position on the belt deviating from the place where the sheet passes, and is disposed πD 0 before the ideal position of the drum corresponding to C. The position at which the reference mark 23 passes through the detected tip position detector (exposure start position detector) 24 indicates the exposure start position. When a toner image is actually transferred to a sheet, a sheet leading end position passage detector 25 is provided at a position where the sheet in the main scanning direction passes, and thereby the exposure start position can be determined. The main scanning image data (in this case, d is not corrected) that is transferred to the position of the reference mark 23 assuming that the drum is at the ideal position is output, and as shown in FIG. The test mark 27 is transferred onto a belt, and a difference from the reference mark 23 is measured to measure a deviation from an ideal position. That is, the test mark 2 passing through the reference position error detector 26
Timing 7 is measured by the linear encoder 22 that detects the movement of the belt, and the deviation from the ideal position is measured. At this time, the transfer mark position shift d occurs due to the eccentricity of the drum and the variation in the drum diameter. However, the position shift is calculated by correcting the position shift d (delay by d by the definition of the sign of d). Test mark 2 at the timing corrected first for d minutes
The reason why the image data of No. 7 is not output is that an appropriate timing has already passed due to the eccentric position, and there is a case where recording cannot be performed.
【0121】基準マーク23は、副走査方向へずらして
4個付して計測する方式でもよい。この方式は、計測用
素子が少なくて済む。ただし、ずらした分、副走査方向
における主走査の画像データの出力タイミングをずらせ
る必要がある。A method may be used in which four reference marks 23 are shifted in the sub-scanning direction and measured. This method requires fewer measuring elements. However, it is necessary to shift the output timing of the main scanning image data in the sub-scanning direction by the shifted amount.
【0122】8.動作シーケンスの例について これにより、補正手段を実現するものである。8. Example of Operation Sequence This implements a correction unit.
【0123】図9において、Cに対応したドラム、Mに
対応したドラム、Yに対応したドラム、そして,BKに
対応したドラムには、図示してないが、回転角の基準位
置を検出する検出器と、ドラム面の変位を検出して偏心
位置を検出する検出器とが設置されている。また、これ
も図示してないが、ベルトを駆動するためのモータも設
置されている。In FIG. 9, although not shown, the drum corresponding to C, the drum corresponding to M, the drum corresponding to Y, and the drum corresponding to BK are not shown in the drawings. And a detector for detecting the eccentric position by detecting the displacement of the drum surface. Although not shown, a motor for driving the belt is also provided.
【0124】そして第一の例として、ポリゴンモータに
よって定速回転駆動され、レーザダイオードより出射さ
れるビームを偏向するポリゴンミラーによってドラムへ
主走査し、露光(光書込み)位置が固定されている方式
をまず考える。As a first example, a method in which a polygon mirror is driven to rotate at a constant speed and a beam emitted from a laser diode is main-scanned to a drum by a polygon mirror that deflects the beam, and an exposure (light writing) position is fixed. Think first.
【0125】まず、画像形成装置1の電源が投入された
とき、用紙を給紙しないでベルトを駆動する。ベルトと
ドラムはすべることなく一体的に動くような構造となっ
ているのでドラムも動く。そして、ドラム一回転を回転
角の基準位置を検出する検出器で検出し、このときのリ
ニアエンコーダ22の出力パルス数(場合によっては、
パルス間隔の位相も計測して精度を向上する)を検出し
てドラムの径を計測する。また、前記ドラム一回転の回
転角の基準位置を検出する検出器の出力と、リニアエン
コーダ22の出力によって偏心位置を計測する。ドラム
一回転に相当するリニアエンコーダ22の出力パスル数
がわかっているので、回転角度が演算できる。偏心振幅
は、偏心位置の検出器の出力波形における交流振幅を検
出することによって検出できる。以上の検出は各ドラム
について行う。以上の検出データによって、補正値d
(d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ})
を各ドラムについて一周分(θ=0〜2π)計算して、
それを予めテーブルとしてRAM17に記憶しておいて
利用すればよい。First, when the power of the image forming apparatus 1 is turned on, the belt is driven without feeding paper. The belt and drum move together without slipping, so the drum also moves. Then, one rotation of the drum is detected by a detector that detects a reference position of the rotation angle, and the number of output pulses of the linear encoder 22 at this time (in some cases,
The phase of the pulse interval is also measured to improve the accuracy) and the diameter of the drum is measured. Further, the eccentric position is measured by the output of the detector for detecting the reference position of the rotation angle of one rotation of the drum and the output of the linear encoder 22. Since the number of output pulses of the linear encoder 22 corresponding to one rotation of the drum is known, the rotation angle can be calculated. The eccentric amplitude can be detected by detecting the AC amplitude in the output waveform of the detector at the eccentric position. The above detection is performed for each drum. Based on the above detection data, the correction value d
(D = π (R 0 −R) + R sin −1 {(ε / R) cos θ})
Is calculated for one round for each drum (θ = 0 to 2π), and
It may be stored in the RAM 17 as a table in advance and used.
【0126】次に、ベルト上の端部にある先端位置検出
器24で、基準マーク23を検出し、各ドラムが理想位
置にあり、かつ理想形状になっているとして、基準マー
ク23上にテストマーク27を転写するような主走査の
画像データを各ドラム上に光書込みする。Next, the reference mark 23 is detected by the tip position detector 24 at the end on the belt, and a test is performed on the reference mark 23 assuming that each drum is at an ideal position and has an ideal shape. Image data of main scanning for transferring the mark 27 is optically written on each drum.
【0127】前記例では、ポリゴンミラーの主走査のタ
イミング位相は、ベルトの移動により出力する副走査の
タイミング位相と一致しているとしたが、ここでは一致
してない例について説明する。主走査の開始タイミング
は、ベルト上のタイミングマーク21をリニアエンコー
ダ22で検出したパルス信号に基づいて行うが、ポリゴ
ンミラーの主走査タイミングと合致するとは限らない。
したがってテストマーク27の出力タイミングで、ポリ
ゴンミラーの主走査タイミングがきてないときは、kP
遅れるポリゴンモータの主走査タイミングで、テストマ
ーク27を記録する。そして基準マーク23との誤差を
検出した後、偏心と径のばらつき分によって発生するd
分と、ここでのkP分を補正すれば、ドラムの取り付け
誤差を補正することができる。このようにして、ドラム
等の取り付け位置、ドラムの偏心と径のばらつきによる
補正データdが求まるので、このデータを使って画像を
出力していけば、色ずれのないひずみのない画像が出力
できる。In the above example, the timing phase of the main scanning of the polygon mirror is assumed to be coincident with the timing phase of the sub-scanning outputted by the movement of the belt. Here, an example in which the timing phase does not coincide will be described. The start timing of the main scanning is performed based on the pulse signal detected by the linear encoder 22 at the timing mark 21 on the belt, but does not always coincide with the main scanning timing of the polygon mirror.
Therefore, when the main scanning timing of the polygon mirror is not reached at the output timing of the test mark 27, kP
The test mark 27 is recorded at the delayed main scanning timing of the polygon motor. Then, after detecting an error with respect to the reference mark 23, d is generated due to the eccentricity and the variation of the diameter.
And the kP here, the drum mounting error can be corrected. In this manner, the correction data d based on the mounting position of the drum and the like, and the eccentricity and the variation of the diameter of the drum are obtained. If an image is output using this data, an image without color shift and without distortion can be output. .
【0128】第2の例としては、前記揺動ミラーによる
露光位置可変方式についてである。この例でも、ポリゴ
ンミラーによって主走査する場合について説明する。偏
心とドラム半径データを生成するのは前記例と同じであ
る。ここでテストマーク27を記録するときは2つの方
式がある。第1は、揺動ミラーの角度位置は、露光位置
が原点(x=0)となるよう固定しておき、前記した方
式と同様にする場合である。第2は、偏心と径のばらつ
き分に相当する補正(θmの制御)だけは行っておいて
テストマークを記録するというものである。他のポリゴ
ンミラーによる主走査タイミングの位相差の問題は、第
1の例と同様に扱えばよい。As a second example, there is described an exposure position variable system using the oscillating mirror. Also in this example, a case where the main scanning is performed by the polygon mirror will be described. The generation of the eccentricity and the drum radius data is the same as in the above example. Here, there are two methods for recording the test mark 27. In the first case, the angular position of the oscillating mirror is fixed so that the exposure position is at the origin (x = 0), and is the same as the method described above. Second, a test mark is recorded while performing only the correction (control of θm) corresponding to the eccentricity and the variation in the diameter. The problem of the phase difference of the main scanning timing by other polygon mirrors may be handled in the same manner as in the first example.
【0129】さて、ここで揺動ミラーの構造について述
べる。揺動ミラーには、このミラーの回転を検出する角
度検出器を持ち、この角度を検出しフィードバックする
ことによって、目的の角度θmが得られように制御され
る。揺動ミラーの駆動部の構造としては、周知のボイス
コイルモータを駆動源とし、ミラーを十字ばね構造で支
持したものを使用できる。Now, the structure of the oscillating mirror will be described. The oscillating mirror has an angle detector for detecting the rotation of the mirror, and the angle is detected and fed back to control the target angle θm to be obtained. As the structure of the drive unit of the oscillating mirror, a structure in which a well-known voice coil motor is used as a drive source and the mirror is supported by a cross spring structure can be used.
【0130】9.まとめ 特開平10−246995号公報に開示の技術では、感光体ドラ
ムの回転軸の偏心に基く周辺変位を検出し、この検出し
た変位に基づく制御を行って、感光体ドラムの偏心によ
る不具合を解決している。9. Conclusion In the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-246995, peripheral displacement based on the eccentricity of the rotation axis of the photosensitive drum is detected, and control based on the detected displacement is performed to solve the problem due to the eccentricity of the photosensitive drum. are doing.
【0131】これに対し、この画像形成装置1では、ド
ラムの断面円の中心点についての偏心位置とドラムの回
転角とを検出し、この検出したデータより、偏心量絶対
値と偏心回転角およびドラム半径を検出して、ベルト上
あるいは用紙上への転写画像を補正する制御を行うもの
である。On the other hand, the image forming apparatus 1 detects the eccentric position and the rotation angle of the drum with respect to the center point of the cross section circle of the drum, and, based on the detected data, the absolute value of the eccentric amount, the eccentric rotation angle, and The control is to detect the drum radius and correct the transferred image on the belt or paper.
【0132】(22)式より、この補正量dは、 d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ} であり、この右辺の第2項は、半径Rを含み、かつ、回
転角度θとの関係で単純な正弦的な関係ではない。した
がって、高解像度が要求されればされる程、半径ばらつ
きの影響は考慮しなければならい。前記従来技術では、
このことが達成できていない。From equation (22), the correction amount d is d = π (R 0 −R) + R sin -1 {(ε / R) cos θ}, and the second term on the right side includes the radius R. And the relationship with the rotation angle θ is not a simple sinusoidal relationship. Therefore, as higher resolution is required, the influence of radius variation must be considered. In the prior art,
This has not been achieved.
【0133】タンデム方式の画像形成装置では、従来、
ドラム径とドラム位置のばらつきが生じ、ポリゴン方式
においては、従来、ベルト速度変動があった場合、大き
な色ずれが起きてしまうという不具合があった。データ
補正量dは、ディスク半径Rにも依存するので、従来技
術の周囲変位を検出する方式では、半径Rの変動は検出
できないので、高精度な色合わせは実現できないのは明
らかである。In the tandem type image forming apparatus,
A variation in the drum diameter and the drum position occurs, and in the polygon method, there has conventionally been a problem that a large color shift occurs when there is a fluctuation in the belt speed. Since the data correction amount d also depends on the radius R of the disk, it is obvious that a variation in the radius R cannot be detected by the conventional method of detecting the circumferential displacement, and therefore, high-precision color matching cannot be realized.
【0134】前記従来技術の偏心変位の検出量は、(3
7)式のeに比例した値が検出され、(22)式の補正
の方式とは異なっている。以下にその式を列記する。従
来技術の周囲変位検出方式では、補正に誤差が出てくる
ことがわかる。The detection amount of the eccentric displacement of the prior art is (3
A value proportional to e in equation (7) is detected, which is different from the correction scheme in equation (22). The formulas are listed below. It can be seen that in the peripheral displacement detection method of the related art, an error occurs in the correction.
【0135】 d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ} …(22) e=[R2+ε2−2R2{g−(ε/R)sinθ(1−g)1/2}]1/2…(37) ただし、g={(εcosθ)/R}2 …(35) さて、画像形成装置1において、さらに、製造工程で前
記ドラムの前記偏心位置の位相と、前記用紙上にドラム
から転写される主走査線の副走査方向位置の関係を、全
てのドラムに対して合致あるいはほぼ合致させるように
位相合わせしておくと、ポリゴンミラーによるレーザ走
査方式で、露光位置が固定な場合、用紙上に形成される
副走査ピッチの変動がほぼ等しくなるので、画像品質が
さらに向上する。しかし、ドラム径にばらつきがある
と、印刷または複写を繰り返していくと位相が次第にず
れてくる。このずれは、定期的なメインテナンス補修す
ればよい。また、4つのドラムのすべてが同一回転にな
るように、例えば、ギアで連結して単一のモータで駆動
する場合は、モータ間の位相関係はずれない。ただし、
この場合はドラム径をすべて等しくする必要がある。径
がばらつくと、ベルトとドラム間にこすれが発生して、
画像ボケが発生する。D = π (R 0 −R) + R sin −1 {(ε / R) cos θ} (22) e = [R 2 + ε 2 −2R 2 {g− (ε / R) sin θ (1-g) 1/2 )] 1/2 (37) where g = {(εcos θ) / R} 2 (35) In the image forming apparatus 1, the phase of the eccentric position of the drum in the manufacturing process is further increased. If the phase of the main scanning line transferred from the drum onto the paper in the sub-scanning direction is matched or almost matched to all the drums, the laser scanning method using a polygon mirror is used. When the exposure position is fixed, the fluctuation of the sub-scanning pitch formed on the paper becomes almost equal, so that the image quality is further improved. However, if the drum diameter varies, the phase gradually shifts when printing or copying is repeated. This deviation may be repaired on a regular basis. Further, in a case where the four drums are driven by a single motor connected by gears, for example, so as to rotate in the same manner, there is no phase relationship between the motors. However,
In this case, it is necessary to make all drum diameters equal. If the diameter varies, rubbing occurs between the belt and drum,
Image blur occurs.
【0136】以上の発明の実施の形態1の説明では、感
光体ドラム6,6,…と、搬送ベルト7とを備えている
画像形成装置1について説明した。すなわち、感光体ド
ラム6に形成されているトナー像を、直接感光体ドラム
6から用紙に転写する方式である。その他に本発明を適
用することができる方式として、各感光体ドラム6上に
形成されたトナー像をベルト(中間転写ベルト)上に転
写してカラー画像を形成し、この中間転写ベルト上のカ
ラー画像を周知の手段により用紙上に転写する方式の画
像形成装置を挙げることができる。すなわち、前記した
直接感光体ドラム6から用紙へのトナー画像の転写を、
中間転写ベルト上への転写に置き換えればよい。In the above description of the first embodiment, the image forming apparatus 1 including the photosensitive drums 6, 6,... That is, the toner image formed on the photosensitive drum 6 is directly transferred from the photosensitive drum 6 to a sheet. As another method to which the present invention can be applied, a color image is formed by transferring a toner image formed on each photosensitive drum 6 onto a belt (intermediate transfer belt), and forming a color image on the intermediate transfer belt. An image forming apparatus of a type in which an image is transferred onto a sheet by a known means can be used. That is, the transfer of the toner image directly from the photosensitive drum 6 to the paper
What is necessary is just to replace it with transfer to an intermediate transfer belt.
【0137】前記の発明の実施の形態1の説明では、感
光体ドラム6上の露光位置は、図4、図8などでE点と
して説明してきたが、この露光位置が変わっても、前記
の説明は成立する。このときはE点より露光位置がずれ
た分の用紙あるいは中間転写ベルトの移動分を補正すれ
ばよい。つまり、図8において、露光位置がE点より感
光体ドラム6の回転反転方向に角度zの位置にあると
き、式(22)に補正項z(R0−R)を加えればよ
い。つまり、角度z分の用紙あるいは中間転写ベルト移
動分を補正すればよい。このとき、式(22)は次の式
(40)のようになる。In the description of the first embodiment of the present invention, the exposure position on the photosensitive drum 6 has been described as the point E in FIGS. 4 and 8 and the like. The explanation holds. In this case, the amount of movement of the sheet or the intermediate transfer belt corresponding to the shift of the exposure position from the point E may be corrected. That is, in FIG. 8, when the exposure position is located at the angle z in the rotation reversal direction of the photosensitive drum 6 from the point E, the correction term z (R 0 -R) may be added to the equation (22). That is, the movement of the paper or the intermediate transfer belt by the angle z may be corrected. At this time, the equation (22) becomes the following equation (40).
【0138】 d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ}+z(R0−R) =(π+z)(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ} …(40) なお、いうまでもなく、前記の記載は本発明の内容を限
定するものではない。たとえば、複数の露光ビームで各
色の静電潜像を同時に形成して画像形成処理を高速化す
る方式においても、本発明を適用することができる。D = π (R 0 −R) + R sin −1 {(ε / R) cos θ} + z (R 0 −R) = (π + z) (R 0 −R) + R sin −1 {(ε / R) cos θ … (40) Needless to say, the above description does not limit the content of the present invention. For example, the present invention can be applied to a system in which an electrostatic latent image of each color is simultaneously formed with a plurality of exposure beams to speed up image forming processing.
【0139】[発明の実施の形態2]この発明の別の実
施の形態を発明の実施の形態2として説明する。[Second Embodiment of the Invention] Another embodiment of the present invention will be described as a second embodiment of the present invention.
【0140】図16は、発明の実施の形態2である複写
機41の概略構成を示すブロック図である。この複写機
41は、この発明の画像形成装置を実施するものであ
り、原稿のカラー画像を読取る周知の構成の画像読取装
置42と、前記画像形成装置1とを備え、画像読取装置
42で読取った画像データに基づく画像形成を画像形成
装置1で行うことが可能である。FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a copying machine 41 according to the second embodiment of the present invention. The copying machine 41 implements the image forming apparatus of the present invention, and includes an image reading apparatus 42 having a well-known configuration for reading a color image of a document, and the image forming apparatus 1. It is possible to form an image based on the image data obtained by the image forming apparatus 1.
【0141】したがって、この複写機41によれば、発
明の実施の形態1の画像形成装置1と同様の作用、効果
を奏することができる。Therefore, according to the copying machine 41, the same functions and effects as those of the image forming apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention can be obtained.
【0142】[0142]
【発明の効果】請求項1に記載の発明は、感光体ドラム
の偏心量、偏心回転角および感光体ドラムの半径に基づ
いて転写後のトナー画像の歪みおよび色ずれを補正する
ので、画像形成の高解像度が要求されても画像の副走査
方向の歪みと色ずれを充分に防止することができる。According to the first aspect of the present invention, the distortion and color misregistration of the transferred toner image are corrected based on the amount of eccentricity of the photosensitive drum, the eccentric rotation angle, and the radius of the photosensitive drum. Even if high resolution is required, distortion and color misregistration of the image in the sub-scanning direction can be sufficiently prevented.
【0143】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の画像形成装置において、感光体ドラムが理想形状であ
ったときと実際の感光体ドラムとのトナー画像の転写位
置の誤差を精緻に求め、画像形成の高解像度が要求され
ても画像の副走査方向の歪みと色ずれを充分に防止する
ことができる。According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, an error in the transfer position of the toner image between the photosensitive drum having the ideal shape and the actual photosensitive drum is precisely determined. Therefore, distortion and color misregistration of the image in the sub-scanning direction can be sufficiently prevented even if high resolution of image formation is required.
【0144】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の画像形成装置において、感光体ドラムが理想形状であ
ったときと実際の感光体ドラムとのトナー画像の転写位
置の誤差を精緻に求め、画像形成の高解像度が要求され
ても画像の副走査方向の歪みと色ずれを充分に防止する
ことができる。According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the error in the transfer position of the toner image between the photosensitive drum having the ideal shape and the actual photosensitive drum is precisely corrected. Therefore, distortion and color misregistration of the image in the sub-scanning direction can be sufficiently prevented even if high resolution of image formation is required.
【0145】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれかの一に記載の画像形成装置において、感光体ド
ラム等の取り付け位置の誤差を吸収し、画像形成の高解
像度が要求されても画像の副走査方向の歪みと色ずれを
充分に防止することができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, an error in a mounting position of a photosensitive drum or the like is absorbed, and high resolution of image formation is required. Even if this is done, distortion and color misregistration of the image in the sub-scanning direction can be sufficiently prevented.
【0146】請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の
いずれかの一に記載の画像形成装置において、従来技術
と同様のハードウエア構成の光書込装置をそのまま用い
て、画像形成の高解像度が要求されても画像の副走査方
向の歪みと色ずれを充分に防止することができる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the optical writing device having the same hardware configuration as in the prior art is used as it is to form an image. Even if high resolution is required, distortion and color misregistration of the image in the sub-scanning direction can be sufficiently prevented.
【0147】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の画像形成装置において、従来技術と同様のハードウエ
ア構成の光書込装置をそのまま用いて、画像データを補
正することによって画像形成のより高解像度が要求され
ても画像の副走査方向の歪みと色ずれを充分に防止する
ことができる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the fifth aspect, wherein the image data is corrected by directly using the optical writing device having the same hardware configuration as in the prior art. Even if a higher resolution is required, distortion and color misregistration of the image in the sub-scanning direction can be sufficiently prevented.
【0148】請求項7に記載の発明は、請求項5または
6に記載の画像形成装置において、ポリゴンミラーによ
り走査される主走査画像を途切れなく安定に出力するこ
とができるので、高品質の画像を得ることができる。According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth or sixth aspect, a main scanning image scanned by a polygon mirror can be output stably without interruption, so that a high quality image can be obtained. Can be obtained.
【0149】請求項8に記載の発明は、請求項6または
7に記載の画像形成装置において、感光体ドラムの偏心
による副走査ピッチのばらつきを目立たなくすることが
できる。According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth or seventh aspect, variation in the sub-scanning pitch due to the eccentricity of the photosensitive drum can be made inconspicuous.
【0150】請求項9に記載の発明は、請求項5〜8の
いずれかの一に記載の画像形成装置において、感光体ド
ラムの偏心とドラム径のばらつきがないときと同様なタ
イミングで主走査の画像データを出力することができ
る。According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the fifth to eighth aspects, the main scanning is performed at the same timing as when there is no eccentricity of the photosensitive drum and no variation in the drum diameter. Can be output.
【0151】請求項10に記載の発明は、感光体ドラム
に偏心があっても搬送部材が一定速度で移動すると、感
光体ドラムの回転角が一定となるので、感光体ドラムと
搬送部材の移動を一台のセンサで検出することができる
ので、製造コストを削減し、また、画像の副走査方向の
歪みと色ずれを補正する為の補正データを高精度に作成
することができる。According to the tenth aspect of the present invention, even if the photosensitive drum is eccentric, if the conveying member moves at a constant speed, the rotation angle of the photosensitive drum becomes constant. Can be detected by a single sensor, so that manufacturing costs can be reduced, and correction data for correcting distortion and color misregistration of an image in the sub-scanning direction can be created with high accuracy.
【0152】請求項11に記載の発明は、請求項1〜1
0のいずれかの一に記載の画像形成装置において、各感
光体ドラム上の露光位置で偏心による線速変動によって
生じる静電潜像の副走査ピッチの変動がもたらす画像劣
化を軽減することができる。The eleventh aspect of the present invention relates to the first to first aspects.
0, it is possible to reduce the image deterioration caused by the fluctuation of the sub-scanning pitch of the electrostatic latent image caused by the linear speed fluctuation due to the eccentricity at the exposure position on each photosensitive drum. .
【0153】請求項12に記載の発明は、請求項1〜1
1のいずれかの一に記載の画像形成装置と同様の作用、
効果を奏する。The twelfth aspect of the present invention relates to the first to the first aspects.
1, the same operation as the image forming apparatus according to any one of the above,
It works.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】この発明の実施の形態1である画像形成装置の
概略構成を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention;
【図2】前記画像形成装置のテンションローラの構成を
示す正面図である。FIG. 2 is a front view illustrating a configuration of a tension roller of the image forming apparatus.
【図3】前記画像形成装置の制御系の電気的な接続を示
すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical connection of a control system of the image forming apparatus.
【図4】前記画像形成装置の搬送ベルトの移動速度と感
光体ドラムの回転角速度との関係について説明する説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a moving speed of a transport belt of the image forming apparatus and a rotational angular speed of a photosensitive drum.
【図5】従来の画像形成装置の搬送ベルトの移動速度と
感光体ドラムの回転角速度との関係について説明する説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a moving speed of a conveyor belt and a rotation angular speed of a photosensitive drum in a conventional image forming apparatus.
【図6】前記画像形成装置の感光体ドラムの偏心位置を
検出する手段について説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a unit for detecting an eccentric position of a photosensitive drum of the image forming apparatus.
【図7】前記画像形成装置の感光体ドラムの偏心位置を
検出する手段について説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a unit that detects an eccentric position of a photosensitive drum of the image forming apparatus.
【図8】前記画像形成装置の露光位置から転写位置まで
の角度を求める手段について説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a unit for calculating an angle from an exposure position to a transfer position of the image forming apparatus.
【図9】前記画像形成装置の各感光体ドラムと搬送ベル
トの平面図である。FIG. 9 is a plan view of each photosensitive drum and a transport belt of the image forming apparatus.
【図10】前記画像形成装置の画像データを出力する手
段について説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a unit that outputs image data of the image forming apparatus.
【図11】前記画像形成装置の画像データを出力する手
段について説明する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a unit for outputting image data of the image forming apparatus.
【図12】前記画像形成装置の画像データを出力する手
段について説明する説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a unit that outputs image data of the image forming apparatus.
【図13】前記画像形成装置の画像データを出力する手
段について説明する説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a unit that outputs image data of the image forming apparatus.
【図14】前記画像形成装置の画像データを出力する手
段について説明する説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a unit that outputs image data of the image forming apparatus.
【図15】前記画像形成装置の各感光体ドラムに露光さ
れてベルト上に形成されたテストマークとベルト上に形
成されている基準マークとの関係について説明する説明
図である。FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a test mark formed on the belt by exposing each photosensitive drum of the image forming apparatus and a reference mark formed on the belt.
【図16】この発明の実施の形態2である画像形成装置
の概略構成を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention;
1 画像形成装置 6 感光体ドラム 7 搬送部材 41 画像形成装置 42 画像読取装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 6 Photoreceptor drum 7 Conveying member 41 Image forming apparatus 42 Image reading apparatus
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 15/00 303 G03G 15/16 5C072 15/043 H04N 1/06 5C074 15/04 1/29 C 5C079 15/16 B41J 3/00 M 21/14 G03G 15/04 120 H04N 1/04 21/00 372 1/06 H04N 1/04 D 1/29 1/46 Z 1/46 Fターム(参考) 2C362 BA52 BA70 BA71 BA90 BB40 BB47 BB50 CA22 CA39 CB59 CB60 DA04 2H027 DA20 DA22 DA23 DC04 DE07 EA02 EA20 EB04 EC06 EC09 ED02 ED04 ED16 ED24 EE05 2H030 AA01 AB02 AD05 AD17 BB02 BB16 BB42 BB44 2H032 AA02 AA15 BA01 BA09 BA15 2H076 AB02 AB11 AB12 AB16 AB21 AB60 AB67 AB68 AB76 DA41 EA01 5C072 AA03 BA04 JA07 JA08 QA14 XA01 5C074 AA10 BB02 BB26 CC26 DD24 EE04 EE05 FF15 GG02 GG09 GG12 GG14 GG15 HH02 5C079 HA07 KA03 KA09 KA17 KA18 LA01 LA24 LA28 LA31 MA11 NA01 NA25 NA29 PA02 PA03Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G03G 15/00 303 G03G 15/16 5C072 15/043 H04N 1/06 5C074 15/04 1/29 C 5C079 15/16 B41J 3/00 M 21/14 G03G 15/04 120 H04N 1/04 21/00 372 1/06 H04N 1/04 D 1/29 1/46 Z 1/46 F term (reference) 2C362 BA52 BA70 BA71 BA90 BB40 BB47 BB50 CA22 CA39 CB59 CB60 DA04 2H027 DA20 DA22 DA23 DC04 DE07 EA02 EA20 EB04 EC06 EC09 ED02 ED04 ED16 ED24 EE05 2H030 AA01 AB02 AD05 AD17 BB02 BB16 BB42 BB44 2H032 AA02 AAB15 AB01 AB12 AB15 AB01 AB12 AB15 AB01 AB09 AA03 BA04 JA07 JA08 QA14 XA01 5C074 AA10 BB02 BB26 CC26 DD24 EE04 EE05 FF15 GG02 GG09 GG12 GG14 GG15 HH02 5C079 HA07 KA03 KA09 KA17 KA18 LA01 LA24 LA28 LA31 MA11 NA01 NA25 NA29 PA02 PA03
Claims (12)
の光書込みを行う光書込装置と、 前記感光体ドラム上に前記光書込みがされた静電潜像を
トナーで現像する現像装置と、 前記感光体ドラムに圧接されながら当該感光体ドラムと
同期して動くことによりシートを搬送し、前記感光体ド
ラム上のトナー画像を前記シート上に転写する搬送部材
または前記感光体ドラムに圧接されながら当該感光体ド
ラムと同期して移動する前記感光体ドラム上のトナー像
を転写する中間転写ベルトと、 前記感光体ドラムの回転角度を直接的または間接的に検
出する回転角度検出手段と、 前記感光体ドラムの円断面中心の当該感光体ドラムの回
転軸からの偏心位置を検出する偏心検出手段と、 前記回転角度検出手段および偏心検出手段による検出結
果から前記感光体ドラムの偏心量、偏心回転角および前
記感光体ドラムの半径を求めて、この求めた値に基づい
て前記シートまたは前記中間転写ベルトへの前記転写後
のトナー画像の歪みおよび色ずれを補正する補正手段
と、を備えている画像形成装置。1. A photosensitive drum, an optical writing device for performing main scanning optical writing on at least one line at a time on a peripheral surface of the photosensitive drum, and an electrostatic latent image having the optical writing written on the photosensitive drum And a transport member that transports a sheet by moving in synchronization with the photosensitive drum while being pressed against the photosensitive drum, and transfers a toner image on the photosensitive drum onto the sheet. Or an intermediate transfer belt that transfers a toner image on the photosensitive drum that moves in synchronization with the photosensitive drum while being pressed against the photosensitive drum, and directly or indirectly detects a rotation angle of the photosensitive drum. An eccentricity detecting means for detecting an eccentric position of a center of a circular cross section of the photosensitive drum from a rotation axis of the photosensitive drum; The amount of eccentricity of the photosensitive drum, the eccentric rotation angle, and the radius of the photosensitive drum are obtained from the detection result of the center detecting means, and the toner after the transfer to the sheet or the intermediate transfer belt is determined based on the obtained values. An image forming apparatus comprising: a correction unit configured to correct image distortion and color misregistration.
想形状であったときと実際の前記感光体ドラムとの前記
転写後におけるトナー画像の転写位置の前記搬送部材上
での誤差を求めて、この誤差に基づいて前記トナー画像
の歪みおよび色ずれの補正を行う請求項1に記載の画像
形成装置。2. The method according to claim 1, wherein the correcting unit calculates an error in a transfer position of the toner image after the transfer between the photosensitive drum and the photosensitive drum when the photosensitive drum has an ideal shape. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein distortion and color shift of the toner image are corrected based on the error.
らのずらし量をd、前記偏心量をε、前記偏心回転角を
θ(前記転写の位置の近傍における前記シートまたは前
記中間転写ベルトの移動方向をθ=0とする)、前記感
光体ドラムの半径をR、前記感光体ドラムが理想形状で
あったときの前記感光体ドラムの半径をR0とし、前記
光書込装置により前記感光体ドラム上の露光位置が、前
記理想形状の感光体ドラム上の露光位置が、前記理想形
状の感光体ドラムの転写位置から前記感光体ドラムの回
転方向に角度(π−z)にあるとしたときに、前記ずら
し量dを、 d=π(R0−R)+Rsin-1{(ε/R)cosθ}+z
(R0−R) により求める請求項2に記載の画像形成装置。3. The method according to claim 1, wherein the correcting unit sets a shift amount of the exposed image from an ideal state as d, an eccentric amount as ε, and an eccentric rotation angle as θ (for the sheet or the intermediate transfer belt near the transfer position). The moving direction is θ = 0), the radius of the photoconductor drum is R, and the radius of the photoconductor drum when the photoconductor drum is an ideal shape is R0. The exposure position on the body drum is assumed to be at an angle (π-z) in the rotational direction of the photosensitive drum from the transfer position of the ideal shape photosensitive drum from the transfer position of the ideal shape photosensitive drum. At this time, the shift amount d is calculated as follows: d = π (R 0 −R) + R sin −1 {(ε / R) cos θ} + z
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the value is obtained by (R 0 −R).
はその他の部材の取り付け位置の誤差を検出して、この
誤差に基づいて前記トナー画像の歪みおよび色ずれの補
正を行う請求項1〜3のいずれかの一に記載の画像形成
装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the correction unit detects an error in the mounting position of the photosensitive drum or another member, and corrects the distortion and color shift of the toner image based on the error. The image forming apparatus according to any one of the above.
する露光ビームを変調する画像データのうち適切なデー
タを選択して制御することにより、前記トナー画像の歪
みおよび色ずれの補正を行う請求項1〜4のいずれかの
一に記載の画像形成装置。5. The correction unit corrects distortion and color misregistration of the toner image by selecting and controlling appropriate data from image data that modulates an exposure beam output from the optical writing device. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the image forming apparatus performs the operation.
光書込み位置は固定されていて、 前記補正手段は、原画像データを副走査方向および主走
査方向の少なくとも一方に位置的な補間をした補間画像
データを用いて前記補間画像データのうち適切なデータ
を選択して制御を行う請求項5に記載の画像形成装置。6. The optical writing position in the sub-scanning direction on the photosensitive drum is fixed, and the correction unit performs positional interpolation of the original image data in at least one of the sub-scanning direction and the main scanning direction. The image forming apparatus according to claim 5, wherein control is performed by selecting appropriate data from the interpolated image data using the interpolated image data obtained.
って定速回転駆動されるポリゴンミラーによって、光源
が出射する光ビームを偏向して前記感光体ドラムを主走
査し、前記感光体ドラム上での前記光書込みの位置が固
定されているものであり、 前記補正手段は、前記ポリゴンミラーによる主走査開始
のタイミングに合うように前記画像データを出力する請
求項5または6に記載の画像形成装置。7. The optical writing device deflects a light beam emitted from a light source by a polygon mirror that is driven to rotate at a constant speed by a polygon motor, and performs main scanning on the photosensitive drum. 7. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the position of the optical writing is fixed, and wherein the correction unit outputs the image data so as to match a timing of starting main scanning by the polygon mirror. 8. .
速に応じて光記録条件を変えて前記光書込みを行う請求
項6または7に記載の画像形成装置。8. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the correction unit changes the optical recording condition according to a peripheral speed of the photosensitive drum to perform the optical writing.
力する露光ビームを変調する画像データの前記した適正
なデータを選択することのないように、前記感光体ドラ
ムの周面上での前記光書込みの位置を制御する請求項5
〜8のいずれかの一に記載の画像形成装置。9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correcting unit is configured to adjust the exposure data on the peripheral surface of the photosensitive drum so as not to select the appropriate data of the image data that modulates the exposure beam output from the optical writing device. 6. The optical writing position is controlled.
An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8.
中間転写ベルトと前記感光体ドラムとの接触部は、前記
感光体ドラムの円断面における前記搬送部材方向または
前記中間転写ベルト方向の頂点となる請求項1〜9のい
ずれかの一に記載の画像形成装置。10. A contact portion between the conveying member, the sheet or the intermediate transfer belt and the photosensitive drum is a vertex in a direction of the conveying member or the intermediate transfer belt in a circular cross section of the photosensitive drum. Item 10. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 9.
材上に、この中間転写ベルトまたは搬送部材の移動方向
に一列に並列されて複数個の前記感光体ドラムが形成さ
れ、 前記各感光体ドラム上に形成されているトナー画像を転
写して重ね合わせるときに、前記偏心により生じている
転写画像の疎密の位相関係が全ての前記感光体ドラムに
対して互いに合致するように前記各感光体ドラムの偏心
と前記感光体ドラムに形成される静電潜像の位置との位
相関係が、全ての前記感光体ドラムに対して互いにほぼ
合致するようにした請求項1〜10のいずれかの一に記
載の画像形成装置。11. A plurality of the photosensitive drums are formed on the intermediate transfer belt or the transport member in a line in a moving direction of the intermediate transfer belt or the transport member. When the formed toner images are transferred and superimposed, the eccentricity of each of the photosensitive drums is adjusted so that the phase relationship of the density of the transferred images caused by the eccentricity matches each other for all of the photosensitive drums. The phase relationship between a position of an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum and a position of the electrostatic latent image substantially coincides with each other for all the photosensitive drums. Image forming device.
え、この読取った画像データに基づく画像形成が可能で
ある請求項1〜11のいずれかの一に記載の画像形成装
置。12. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an image reading device that reads an image of a document, and capable of forming an image based on the read image data.
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