JP2004058404A - 光書き込み装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の光ビーム検出手段が正しく動作しているかどうかを的確に判定して誤動作を防止する。
【解決手段】画像信号に応じて変調される光ビームを主走査方向に偏向するポリゴンミラーと、このポリゴンミラーにより偏向される光ビームを主走査線上の2ヶ所で検出する複数のセンサ35KC、39KCと、光ビームがこれらセンサ35KC、39KC間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測するCPU42などを備え、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し倍率の補正を実行する画像形成装置において、センサ35KC、39KC各々に対して光ビームが入射すると見込まれるタイミングにて、正規の出力信号が出力されたか否かをCPU42とともに判定するステータス検知回路41を備えている。
【選択図】 図6
【解決手段】画像信号に応じて変調される光ビームを主走査方向に偏向するポリゴンミラーと、このポリゴンミラーにより偏向される光ビームを主走査線上の2ヶ所で検出する複数のセンサ35KC、39KCと、光ビームがこれらセンサ35KC、39KC間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測するCPU42などを備え、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し倍率の補正を実行する画像形成装置において、センサ35KC、39KC各々に対して光ビームが入射すると見込まれるタイミングにて、正規の出力信号が出力されたか否かをCPU42とともに判定するステータス検知回路41を備えている。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの複数の光ビーム書き込み手段を備えた光書き込み装置および当該光書き込み装置露光装置を用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、レーザ光のような光ビームを用いて、感光体に画像情報を書込む形式が提供されている。このような画像形成装置にあっては、書込みの開始と終了を的確に管理する必要がある。そこで、光ビームを主走査線上の2ヶ所で光ビーム検出装置で検出し、光ビームがこれら光ビーム検出装置間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測し、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し倍率の補正を実行することが提案されている。例えば、特開平7−131616号公報には、書込み開始側と終了側にレーザ光検出手段を設け、2点間の通過時間を所定のクロックのカウント数により計測し、初期的に記憶された基準カウント数と一致するように書込みクロック周波数を補正して等倍性を保つことが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ビーム検出装置が正しく動作しているか否かをチェックしない限り、以降の画像形成が的確に行われない不具合が生じてしまう。
【0004】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の光ビーム検出手段が正しく動作しているかどうかを的確に判定して誤動作を防止した画像形成装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、画像信号に応じて変調される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、該偏向手段により偏向される光ビームを同一主走査線上の画像形成領域外の2ヶ所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームがこれら光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測する手段とを備え、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し、倍率の補正を実行する光書き込み装置において、前記複数の光ビーム検出手段各々に対して前記光ビームが入射すると見込まれるタイミングにて、正規の出力信号が出力されたか否かを判定する判定手段を備えていることを特徴とする。このように構成すると、各光ビーム検出手段に対して、光ビームが正しく入射されたかどうか、あるいは光ビームが正しく入射した際に正規の出力信号が出力されたかどうかを確実に判定することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【0006】
第2の手段は、第1の手段において、前記光ビーム検出手段は、各色の光ビームに対応して設けられていることを特徴とする。このように構成すると、複数色の書き込みに対して対応することができる。
【0007】
第3の手段は、第1の手段において、前記判定手段は、前記複数の光ビーム検出手段各々に対応したフラグ信号によってそれらの動作を判定することを特徴とする。このようにフラグ信号を見るだけで、光ビームが正しく入射されたかどうか、あるいは光ビームが正しく入射した際に正規の出力信号が出力されたかどうかを判定することができる。
【0008】
第4の手段は、第1または第3の手段において、前記判定手段は、各前記フラグ信号を前記光ビームが正しく入射された際にセットし、各々の前記光ビーム検出手段の動作が正常か否かを判定するホストコントローラを備え、該ホストコントローラは前記フラグ信号をチェックする前に、一旦フラグ信号をクリアし、前記フラグ信号をクリアした後、光ビームが照射される周期以上時間が経過した後に前記フラグ信号の状態をチェックすることを特徴とする。このように構成すると、フラグ信号をクリアした後、フラグ信号を見るので、誤検知の可能性を最小限に抑えることができる。
【0009】
第5の手段は、第1ないし第4のいずれかの手段に係る光書き込み装置と、前記光書き込み装置によって光書き込みされた潜像を顕像化して画像を形成する画像形成手段とから画像形成装置を構成したことを特徴とする。このように構成された画像形成装置では、第1ないし第4の効果を奏する画像形成装置を提供することができる。
【0010】
第6の手段は、第5の手段において、前記複数の光ビーム検出手段のうちどれか1つでも正常に動作していないと判断された際に、画像形成を禁止するとともに、ユーザに対し告知する手段を備えることを特徴とする。このように構成すると、複数の光ビーム検出手段のうちどれか1つでも正常に動作していないと、異常画像が出力される恐れがあるが、これにより、複数の光ビーム検出手段のうちどれか1つでも正常に動作していないと判断された際に画像形成を禁止させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。まず、図1および図2により画像形成装置の概略構成を説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図、図2は図1の画像形成装置における露光装置の構成を示す概略図である。
【0012】
本実施形態における画像形成装置は、搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデムタイプといわれるカラー画像形成装置である。図1に示すように、各々異なる色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:K)の画像を形成する画像形成部が、転写紙1を搬送する搬送ベルト2に沿って一列に配置されている。搬送ベルト2は、一方が駆動ローラ、他方が従動ローラである搬送ローラ3、4間に張架されており、搬送ローラの回転により矢印方向に回転駆動される。搬送ベルト2の下部には、転写紙1が収納された給紙トレイ5が備えられている。給紙トレイ5に収納された転写紙1のうち最上位置にある転写紙が画像形成時には給紙され、静電吸着によって搬送ベルト1上に吸着される。吸着された転写紙1は、第1の画像形成部(イエロー)に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。
【0013】
この第1の画像形成部は、感光体ドラム6Yとこの感光体ドラム6Yの周囲に配置された帯電器7Y、露光装置8、現像器9Y、感光体クリーナ10Yから構成されている。感光体ドラム6Yの表面は、帯電器7Yで一様に帯電された後、露光装置8によりイエローの画像に対応したレーザ光11Yで露光され、静電潜像が形成される。
【0014】
形成された静電潜像は現像器9Yで現像され、感光体ドラム6Y上にトナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム6Yと搬送ベルト2上の転写紙1と接する位置(転写位置)で転写器12Yによって転写され、転写紙上に単色(イエロー)の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム6Yは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ10Yによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
【0015】
このようにして、第1の画像形成部(イエロー)で単色(イエロー)を転写された転写紙1は、搬送ベルト2によって第2の画像形成部(マゼンタ)に搬送され、マゼンタの画像形成が行われる。第2の画像形成部も、第1の画像形成部と同様に、感光体ドラム6Mとこの感光体ドラム6Mの周囲に配置された帯電器7M、露光装置8、現像器9M、感光体クリーナ10Mとから構成されている。ここでも、イエローの画像形成と同様にして、感光体ドラム6M上に形成されたトナー像(マゼンタ)を転写紙1上に重ねて転写される。
【0016】
その後転写紙1は、第3の画像形成部(シアン)そして第4の画像形成部(ブラック)に搬送され、同様に形成されたトナー像が写され、カラー画像を形成してゆく。なお、第3および第4の画像形成部も、第1及び第2の画像形成部と同様な構成になっており、各構成部材を示す参照番号の後に、シアンの場合はCを、そしてブラックの場合はKを付けて、詳細な説明は省略する。また、以下の説明においても参照番号の後につけられたY,M,C,Kは、イエロー、マゼンタ、シアンそしてブラック用であることを示している。
【0017】
第4の画像形成部を通過してカラー画像が形成された転写紙1は、搬送ベルト2から剥離され、定着器13にて定着された後、排紙される。検知センサ14,15は搬送ベルト2に形成された位置合わせ用のマークを検知するためのものである。マークを検出した結果から、基準色に対する各色の各種ずれ量(スキュー、主副レジスト、倍率)を算出し、補正する。
【0018】
次に、図2により光学ユニットである露光装置8について説明する。なお、図2は露光装置を上から見た図である。LD(レーザダイオード)ユニット16K、17Yからの光ビームは、それぞれシリンダレンズ18K、19Yを通り、反射ミラー20K、21Yによってポリゴンミラー22の下方面に入射し、ポリゴンミラー22が回転することにより光ビームを偏向し、fθレンズ23KC、24YMを通り、第1ミラー25K、26Yによって折り返される。
【0019】
一方、LDユニット27C、28Mからの光ビームは、シリンダレンズ29C、30Mを通り、ポリゴンミラー22の上方面に入射し、ポリゴンミラー22が回転することにより光ビームを偏向し、fθレンズ23KC、24YMを通り、第1ミラー31C、32Mによって折り返される。
【0020】
主走査方向の書き出し位置より上流側にシリンダミラー33KC、34YM、そしてセンサ35KC、36YMが備わっており、fθレンズ23KC、24YMを通った光ビームがシリンダミラー33KC、34YMによって反射集光されて、センサ35KC、36YMに入射するような構成となっている。これらのセンサ35KC、36YMは、主走査方向の同期を取るための同期検知センサである。また、主走査方向の画像領域より下流側に、上述した上流側と同様に、シリンダミラー37KC、38YM、そしてセンサ39KC、40YMが備わっており、fθレンズ23KC、24YMを通った光ビームがシリンダミラー37KC27KC、38YMによって反射集光されて、センサ39KCおよびセンサ40YMに入射するような構成となっている。
【0021】
また、LDユニット16K、27Cからの光ビームでは、書き出し側では共通のシリンダミラー33KCならびにセンサ35KC、終了側では共通のシリンダミラー27KCならびにセンサ39KCを使用している。LDユニット19YおよびLDユニット28Mについても同様である。同じセンサに2色の光ビームが入射することとなるので、各色の光ビームのポリゴンミラー22の入射角を異なるようにすることによって、それぞれの光ビームが各センサに入射するタイミングを変え、時系列的にパルス列として出力されるようになっている。図2からも分かるように、ブラック(K)とシアン(C)およびイエロー(Y)とマゼンタ(M)は逆方向に走査される。
【0022】
各々の色は、2つのビーム検出センサを持つこととなり、各々の2つのセンサの通過時間間隔を画素クロックによりカウントすることによって計測し、それらのカウント値と予め設定された基準カウント値とが一致するように書込み画周波数の変更を行い、倍率の補正を行う(2点同期方式の倍率補正)。搬送ベルト2に位置合わせ用のマークを形成し、検知、補正を行うと時間がかかるため、頻繁には行えない。連続プリント時などには、特に露光装置8内のfθレンズの温度上昇により、倍率の変化が急激であるので、短時間で実行できる2点同期方式の倍率補正技術は必須である。特にfθレンズの材質がプラスチック等であると温度上昇は急激であるので、なおさらである。
【0023】
ここで、図3により、単色(BK)の倍率補正の実行について説明する。図3は単色の倍率補正の実行を説明するためのタイミングチャートである。書き出し側に取り付けられたセンサ35KCをビームが通過する際にXDETPS_BK信号がアクティブとなり、終了側に取り付けられたセンサ39KCをビームが通過する際にXDETPE_BK信号がアクティブとなる。今、BKの絶対倍率が合っている状態にあり、これらの2点間を周波数f0bkの書込みクロックによってカウントした際、カウント値がN0bkとなったとする。
【0024】
次に、画像形成を繰り返しているうちに露光装置8各部の温度上昇、特にfθレンズの温度上昇により倍率が変化してしまった際、周波数f0bkの書込みクロックによってカウントした際のカウント値がN’bkとなったとする。このときの倍率を補正する為の書込みクロックの周波数f’bkは、
f’bk=(N0bk/N’bk)*f0bk
のようにして求められ、f’bkを新たに書込みクロックとして設定し、画像形成すれば倍率の合った画像が得られる。
【0025】
ここで、各色とも主走査方向書き出し側と終了側にて各々ビームの検出信号が出力されるが、どちらも正常に信号が出力されないと異常画像が出力されることとなる。書き出し側のセンサ出力が異常であると、書き出し開始位置が特定できないため、例えば全面に渡りべた画像になったり、または全面に渡り画像が欠落してしまったりする。また、終了側のセンサ出力が異常であると、2点同期方式の倍率補正ができなくなってしまうため、倍率が狂った画像が出力されてしまうこととなる。そこで、本発明ではこれらセンサが正しく動作しているかをチェックするように構成している。なお、以降、ブラック(K)色について述べる。他色についても同様であるので省略する。また、ビーム検出センサとしては2個を想定しているが、さらに個数が増えたときも同様の構成にて拡張可能である。
【0026】
まず、図4のタイミングチャートにより、書込みスタート側のビーム検出出力の異常を判定する場合を説明する。スタート側のビーム検出信号(XDETPS_BK)は、正常時には一定周期:Tにて規則的にアクティブ(Lレベル)となっている。この信号が正常であるか否かの判定は、フラグ信号(PMMNTSフラグ)のステータスによって判定することとする。PMMNTSフラグは、クリアするための信号(XFLGRSTS_BK)をアクティブ(Lレベル)とすることによって、Lレベルにクリアされ、XDETPS_BK信号がアクティブになる毎にHレベルにセットされる構成となっている。したがって、一旦クリアされたPMMNTSフラグは、もしXDETPS_BK信号が異常(アクティブとならない)事が起こると、以降Lレベルのままとなり、XDETPS_BK信号の異常が判定できる。後述のCPU41(図6参照)がPMMNTSフラグを調べる際には、まずXFLGRSTS_BKをアクティブとしてPMMNTSフラグをクリアし、少なくとも1回XDETPS_BK信号がアクティブとなるまでの時間、すなわち周期:T以上経過した後にPMMNTSフラグの状態を読み込むこととする。
【0027】
一方、終了側のビーム検出出力の異常の判定も、スタート側と同様に行うことができる。これを図5に示す書込み終了側のビーム検出出力の異常を判定する際のタイミングチャートにしたがって説明する。終了側のビーム検出信号(XDETPE_BK)は、正常時には一定周期:Tにて規則的にアクティブ(Lレベル)となっている。この信号が正常であるか否かの判定は、フラグ信号(PMMNTEフラグ)のステータスによって判定することとする。PMMNTEフラグは、クリアするための信号(XFLGRSTE_BK)をアクティブ(Lレベル)とすることによって、Lレベルにクリアされ、一方XDETPE_BK信号がアクティブになる毎にHレベルにセットされる構成となっている。よって、一旦クリアされたPMMNTEフラグは、もしXDETPE_BK信号が異常(アクティブとならない)事が起こると、以降Lレベルのままとなり、XDETPE_BK信号の異常が判定できる。後述のCPU41がPMMNTEフラグを調べる際には、まずXFLGRSTE_BKをアクティブとしてPMMNTEフラグをクリアし、少なくとも1回XDETPE_BK信号がアクティブとなるまでの時間、すなわち周期:T以上経過した後にPMMNTEフラグの状態を読み込むこととする。
【0028】
上述した処理は図6に示す判定装置によって実施される。判定装置は、ステータス検知回路41と、CPU42そしてステータス検知回路41とCPU42とを接続するためのI/F43とから構成されている。
【0029】
センサ35KCから出力されるXDETPS_BK信号およびセンサ39KCから出力されるXDETPE_BK信号が、ステータス検知回路41に入力される。一方、CPU42はシリアルバスで接続されたI/F43を介し、ステータス検知回路41に対し、XFLGRSTS_BK信号およびXFLGRSTE_BK信号を出力し、かつPMMNTSフラグおよびPMMNTEフラグを入力している。ステータス検知回路41は、フリップフロップなどで構成されており、図4および図5に示す動作を実現している。
【0030】
各色とも主走査方向書き出し側と終了側にて各々ビームの検出信号が出力されるが、どちらも正常に信号が出力されないと異常画像が出力されることとなる。書き出し側のセンサの出力が異常であると、書き出し開始位置が特定できないため、例えば全面に渡りべた画像になったり、または全面に渡り画像が欠落してしまったりする。また、終了側のセンサ出力が異常であると、2点同期方式の倍率補正ができなくなってしまうため、倍率が狂った画像が出力されてしまうこととなる。
【0031】
したがって、上述の方法によって、どちらか一方でもビーム検出出力の異常が判定された際には、装置の使用を禁止するとともに、ユーザに対し告知する手段を備えることとする。告知処理は、いづれもCPU42によって実行される。また、装置本体にはいわゆるオペレーションパネルと呼ばれる表示装置(図示しない)が取り付けてあり、例えば終了側ビームの検出信号異常の際には、図7に示すように、「サービスコール シュウリョウガワ センサエラー」という表示45が表示装置に表示される。開始側ビームの検出信号異常の際も同様に表示される。ユーザはこの表示をみて、修理の依頼をサービス担当者に対して依頼することとなり、装置の修理および復旧が迅速に行われる。
【0032】
ここで、図8のフローチャートにより、スタート側のビーム検出出力のエラー判定を行う場合を説明する。まず、PMMNTSフラグのリセットを行う。すなわちXFLGRSTS_BKをアクティブとする(ステップ101)。次に周期:T以上wait、すなわち待機し(ステップ102)、PMMNTSフラグの読み込みを行い(ステップ103)、読み込まれたフラグ信号が正常か否かをチェックする(ステップ104)。ここでフラグ信号が異常であると判定されると、装置の使用を禁止し(ステップ105)、エラーを告知し(ステップ106)、メインルーチンに戻る。フラグ信号に以上がない場合は直ちにメインルーチンに戻る。
【0033】
一方、図9に終了側のビーム検出出力のエラー判定は、図9のフローチャートにしたがって行われるを示す。すなわち、まず、PMMNTEフラグのリセットを行う(XFLGRSTE_BKをアクティブとする)(ステップ201)。次に周期:T以上waitし(ステップ202)、PMMNTEフラグの読み込みを行う(ステップ203)。読み込まれたフラグ信号に以上があるか否かをチェックし(ステップ204)、フラグ信号に以上がない場合は直ちにメインルーチンに戻る。一方、フラグ信号に異常であると判定されると、装置の使用を禁止し(ステップ205)、エラーを告知し(ステップ206)、メインルーチンに戻る。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、各光ビーム検出手段に対して、光ビームが正しく入射されたかどうか、あるいは光ビームが正しく入射した際に正規の出力信号が出力されたかどうかを確実に判定することはでき、画像形成装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図2】図1の画像形成装置における露光装置の構成を示す概略図である。
【図3】単色の倍率補正の実行を説明するためのタイミングチャートである。
【図4】書込みスタート側のビーム検出出力の異常を判定する際のタイミングチャートである。
【図5】書込み終了側のビーム検出出力の異常を判定する際のタイミングチャートである。
【図6】図3ないし5に示した処理を実施するための判定装置の構成を示すブロック図である。
【図7】終了側のビームの検出信号異常の際の表示例を示す図である。
【図8】書込みスタート側のビーム検出出力のエラー判定を行う際のフローチャートである。
【図9】書込み終了側のビーム検出出力のエラー判定を行う際のフローチャートである。
【符号の説明】
1 転写紙
2 搬送ベルト
6Y,6M,6C,6K 感光体ドラム
8 露光装置
9Y,9M,9C,9K 現像器
11Y,11M,11C,11K レーザ光
16K,17Y,27C,28M LD(レーザダイオード)ユニット
22 ポリゴンミラー
23KC,24YM fθレンズ
35KC,36YM,39KC,40YM センサ
41 ステータス検知回路
42 CPU
43 I/F
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの複数の光ビーム書き込み手段を備えた光書き込み装置および当該光書き込み装置露光装置を用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、レーザ光のような光ビームを用いて、感光体に画像情報を書込む形式が提供されている。このような画像形成装置にあっては、書込みの開始と終了を的確に管理する必要がある。そこで、光ビームを主走査線上の2ヶ所で光ビーム検出装置で検出し、光ビームがこれら光ビーム検出装置間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測し、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し倍率の補正を実行することが提案されている。例えば、特開平7−131616号公報には、書込み開始側と終了側にレーザ光検出手段を設け、2点間の通過時間を所定のクロックのカウント数により計測し、初期的に記憶された基準カウント数と一致するように書込みクロック周波数を補正して等倍性を保つことが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ビーム検出装置が正しく動作しているか否かをチェックしない限り、以降の画像形成が的確に行われない不具合が生じてしまう。
【0004】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の光ビーム検出手段が正しく動作しているかどうかを的確に判定して誤動作を防止した画像形成装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、画像信号に応じて変調される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、該偏向手段により偏向される光ビームを同一主走査線上の画像形成領域外の2ヶ所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームがこれら光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測する手段とを備え、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し、倍率の補正を実行する光書き込み装置において、前記複数の光ビーム検出手段各々に対して前記光ビームが入射すると見込まれるタイミングにて、正規の出力信号が出力されたか否かを判定する判定手段を備えていることを特徴とする。このように構成すると、各光ビーム検出手段に対して、光ビームが正しく入射されたかどうか、あるいは光ビームが正しく入射した際に正規の出力信号が出力されたかどうかを確実に判定することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【0006】
第2の手段は、第1の手段において、前記光ビーム検出手段は、各色の光ビームに対応して設けられていることを特徴とする。このように構成すると、複数色の書き込みに対して対応することができる。
【0007】
第3の手段は、第1の手段において、前記判定手段は、前記複数の光ビーム検出手段各々に対応したフラグ信号によってそれらの動作を判定することを特徴とする。このようにフラグ信号を見るだけで、光ビームが正しく入射されたかどうか、あるいは光ビームが正しく入射した際に正規の出力信号が出力されたかどうかを判定することができる。
【0008】
第4の手段は、第1または第3の手段において、前記判定手段は、各前記フラグ信号を前記光ビームが正しく入射された際にセットし、各々の前記光ビーム検出手段の動作が正常か否かを判定するホストコントローラを備え、該ホストコントローラは前記フラグ信号をチェックする前に、一旦フラグ信号をクリアし、前記フラグ信号をクリアした後、光ビームが照射される周期以上時間が経過した後に前記フラグ信号の状態をチェックすることを特徴とする。このように構成すると、フラグ信号をクリアした後、フラグ信号を見るので、誤検知の可能性を最小限に抑えることができる。
【0009】
第5の手段は、第1ないし第4のいずれかの手段に係る光書き込み装置と、前記光書き込み装置によって光書き込みされた潜像を顕像化して画像を形成する画像形成手段とから画像形成装置を構成したことを特徴とする。このように構成された画像形成装置では、第1ないし第4の効果を奏する画像形成装置を提供することができる。
【0010】
第6の手段は、第5の手段において、前記複数の光ビーム検出手段のうちどれか1つでも正常に動作していないと判断された際に、画像形成を禁止するとともに、ユーザに対し告知する手段を備えることを特徴とする。このように構成すると、複数の光ビーム検出手段のうちどれか1つでも正常に動作していないと、異常画像が出力される恐れがあるが、これにより、複数の光ビーム検出手段のうちどれか1つでも正常に動作していないと判断された際に画像形成を禁止させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。まず、図1および図2により画像形成装置の概略構成を説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図、図2は図1の画像形成装置における露光装置の構成を示す概略図である。
【0012】
本実施形態における画像形成装置は、搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデムタイプといわれるカラー画像形成装置である。図1に示すように、各々異なる色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:K)の画像を形成する画像形成部が、転写紙1を搬送する搬送ベルト2に沿って一列に配置されている。搬送ベルト2は、一方が駆動ローラ、他方が従動ローラである搬送ローラ3、4間に張架されており、搬送ローラの回転により矢印方向に回転駆動される。搬送ベルト2の下部には、転写紙1が収納された給紙トレイ5が備えられている。給紙トレイ5に収納された転写紙1のうち最上位置にある転写紙が画像形成時には給紙され、静電吸着によって搬送ベルト1上に吸着される。吸着された転写紙1は、第1の画像形成部(イエロー)に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。
【0013】
この第1の画像形成部は、感光体ドラム6Yとこの感光体ドラム6Yの周囲に配置された帯電器7Y、露光装置8、現像器9Y、感光体クリーナ10Yから構成されている。感光体ドラム6Yの表面は、帯電器7Yで一様に帯電された後、露光装置8によりイエローの画像に対応したレーザ光11Yで露光され、静電潜像が形成される。
【0014】
形成された静電潜像は現像器9Yで現像され、感光体ドラム6Y上にトナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム6Yと搬送ベルト2上の転写紙1と接する位置(転写位置)で転写器12Yによって転写され、転写紙上に単色(イエロー)の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム6Yは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ10Yによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
【0015】
このようにして、第1の画像形成部(イエロー)で単色(イエロー)を転写された転写紙1は、搬送ベルト2によって第2の画像形成部(マゼンタ)に搬送され、マゼンタの画像形成が行われる。第2の画像形成部も、第1の画像形成部と同様に、感光体ドラム6Mとこの感光体ドラム6Mの周囲に配置された帯電器7M、露光装置8、現像器9M、感光体クリーナ10Mとから構成されている。ここでも、イエローの画像形成と同様にして、感光体ドラム6M上に形成されたトナー像(マゼンタ)を転写紙1上に重ねて転写される。
【0016】
その後転写紙1は、第3の画像形成部(シアン)そして第4の画像形成部(ブラック)に搬送され、同様に形成されたトナー像が写され、カラー画像を形成してゆく。なお、第3および第4の画像形成部も、第1及び第2の画像形成部と同様な構成になっており、各構成部材を示す参照番号の後に、シアンの場合はCを、そしてブラックの場合はKを付けて、詳細な説明は省略する。また、以下の説明においても参照番号の後につけられたY,M,C,Kは、イエロー、マゼンタ、シアンそしてブラック用であることを示している。
【0017】
第4の画像形成部を通過してカラー画像が形成された転写紙1は、搬送ベルト2から剥離され、定着器13にて定着された後、排紙される。検知センサ14,15は搬送ベルト2に形成された位置合わせ用のマークを検知するためのものである。マークを検出した結果から、基準色に対する各色の各種ずれ量(スキュー、主副レジスト、倍率)を算出し、補正する。
【0018】
次に、図2により光学ユニットである露光装置8について説明する。なお、図2は露光装置を上から見た図である。LD(レーザダイオード)ユニット16K、17Yからの光ビームは、それぞれシリンダレンズ18K、19Yを通り、反射ミラー20K、21Yによってポリゴンミラー22の下方面に入射し、ポリゴンミラー22が回転することにより光ビームを偏向し、fθレンズ23KC、24YMを通り、第1ミラー25K、26Yによって折り返される。
【0019】
一方、LDユニット27C、28Mからの光ビームは、シリンダレンズ29C、30Mを通り、ポリゴンミラー22の上方面に入射し、ポリゴンミラー22が回転することにより光ビームを偏向し、fθレンズ23KC、24YMを通り、第1ミラー31C、32Mによって折り返される。
【0020】
主走査方向の書き出し位置より上流側にシリンダミラー33KC、34YM、そしてセンサ35KC、36YMが備わっており、fθレンズ23KC、24YMを通った光ビームがシリンダミラー33KC、34YMによって反射集光されて、センサ35KC、36YMに入射するような構成となっている。これらのセンサ35KC、36YMは、主走査方向の同期を取るための同期検知センサである。また、主走査方向の画像領域より下流側に、上述した上流側と同様に、シリンダミラー37KC、38YM、そしてセンサ39KC、40YMが備わっており、fθレンズ23KC、24YMを通った光ビームがシリンダミラー37KC27KC、38YMによって反射集光されて、センサ39KCおよびセンサ40YMに入射するような構成となっている。
【0021】
また、LDユニット16K、27Cからの光ビームでは、書き出し側では共通のシリンダミラー33KCならびにセンサ35KC、終了側では共通のシリンダミラー27KCならびにセンサ39KCを使用している。LDユニット19YおよびLDユニット28Mについても同様である。同じセンサに2色の光ビームが入射することとなるので、各色の光ビームのポリゴンミラー22の入射角を異なるようにすることによって、それぞれの光ビームが各センサに入射するタイミングを変え、時系列的にパルス列として出力されるようになっている。図2からも分かるように、ブラック(K)とシアン(C)およびイエロー(Y)とマゼンタ(M)は逆方向に走査される。
【0022】
各々の色は、2つのビーム検出センサを持つこととなり、各々の2つのセンサの通過時間間隔を画素クロックによりカウントすることによって計測し、それらのカウント値と予め設定された基準カウント値とが一致するように書込み画周波数の変更を行い、倍率の補正を行う(2点同期方式の倍率補正)。搬送ベルト2に位置合わせ用のマークを形成し、検知、補正を行うと時間がかかるため、頻繁には行えない。連続プリント時などには、特に露光装置8内のfθレンズの温度上昇により、倍率の変化が急激であるので、短時間で実行できる2点同期方式の倍率補正技術は必須である。特にfθレンズの材質がプラスチック等であると温度上昇は急激であるので、なおさらである。
【0023】
ここで、図3により、単色(BK)の倍率補正の実行について説明する。図3は単色の倍率補正の実行を説明するためのタイミングチャートである。書き出し側に取り付けられたセンサ35KCをビームが通過する際にXDETPS_BK信号がアクティブとなり、終了側に取り付けられたセンサ39KCをビームが通過する際にXDETPE_BK信号がアクティブとなる。今、BKの絶対倍率が合っている状態にあり、これらの2点間を周波数f0bkの書込みクロックによってカウントした際、カウント値がN0bkとなったとする。
【0024】
次に、画像形成を繰り返しているうちに露光装置8各部の温度上昇、特にfθレンズの温度上昇により倍率が変化してしまった際、周波数f0bkの書込みクロックによってカウントした際のカウント値がN’bkとなったとする。このときの倍率を補正する為の書込みクロックの周波数f’bkは、
f’bk=(N0bk/N’bk)*f0bk
のようにして求められ、f’bkを新たに書込みクロックとして設定し、画像形成すれば倍率の合った画像が得られる。
【0025】
ここで、各色とも主走査方向書き出し側と終了側にて各々ビームの検出信号が出力されるが、どちらも正常に信号が出力されないと異常画像が出力されることとなる。書き出し側のセンサ出力が異常であると、書き出し開始位置が特定できないため、例えば全面に渡りべた画像になったり、または全面に渡り画像が欠落してしまったりする。また、終了側のセンサ出力が異常であると、2点同期方式の倍率補正ができなくなってしまうため、倍率が狂った画像が出力されてしまうこととなる。そこで、本発明ではこれらセンサが正しく動作しているかをチェックするように構成している。なお、以降、ブラック(K)色について述べる。他色についても同様であるので省略する。また、ビーム検出センサとしては2個を想定しているが、さらに個数が増えたときも同様の構成にて拡張可能である。
【0026】
まず、図4のタイミングチャートにより、書込みスタート側のビーム検出出力の異常を判定する場合を説明する。スタート側のビーム検出信号(XDETPS_BK)は、正常時には一定周期:Tにて規則的にアクティブ(Lレベル)となっている。この信号が正常であるか否かの判定は、フラグ信号(PMMNTSフラグ)のステータスによって判定することとする。PMMNTSフラグは、クリアするための信号(XFLGRSTS_BK)をアクティブ(Lレベル)とすることによって、Lレベルにクリアされ、XDETPS_BK信号がアクティブになる毎にHレベルにセットされる構成となっている。したがって、一旦クリアされたPMMNTSフラグは、もしXDETPS_BK信号が異常(アクティブとならない)事が起こると、以降Lレベルのままとなり、XDETPS_BK信号の異常が判定できる。後述のCPU41(図6参照)がPMMNTSフラグを調べる際には、まずXFLGRSTS_BKをアクティブとしてPMMNTSフラグをクリアし、少なくとも1回XDETPS_BK信号がアクティブとなるまでの時間、すなわち周期:T以上経過した後にPMMNTSフラグの状態を読み込むこととする。
【0027】
一方、終了側のビーム検出出力の異常の判定も、スタート側と同様に行うことができる。これを図5に示す書込み終了側のビーム検出出力の異常を判定する際のタイミングチャートにしたがって説明する。終了側のビーム検出信号(XDETPE_BK)は、正常時には一定周期:Tにて規則的にアクティブ(Lレベル)となっている。この信号が正常であるか否かの判定は、フラグ信号(PMMNTEフラグ)のステータスによって判定することとする。PMMNTEフラグは、クリアするための信号(XFLGRSTE_BK)をアクティブ(Lレベル)とすることによって、Lレベルにクリアされ、一方XDETPE_BK信号がアクティブになる毎にHレベルにセットされる構成となっている。よって、一旦クリアされたPMMNTEフラグは、もしXDETPE_BK信号が異常(アクティブとならない)事が起こると、以降Lレベルのままとなり、XDETPE_BK信号の異常が判定できる。後述のCPU41がPMMNTEフラグを調べる際には、まずXFLGRSTE_BKをアクティブとしてPMMNTEフラグをクリアし、少なくとも1回XDETPE_BK信号がアクティブとなるまでの時間、すなわち周期:T以上経過した後にPMMNTEフラグの状態を読み込むこととする。
【0028】
上述した処理は図6に示す判定装置によって実施される。判定装置は、ステータス検知回路41と、CPU42そしてステータス検知回路41とCPU42とを接続するためのI/F43とから構成されている。
【0029】
センサ35KCから出力されるXDETPS_BK信号およびセンサ39KCから出力されるXDETPE_BK信号が、ステータス検知回路41に入力される。一方、CPU42はシリアルバスで接続されたI/F43を介し、ステータス検知回路41に対し、XFLGRSTS_BK信号およびXFLGRSTE_BK信号を出力し、かつPMMNTSフラグおよびPMMNTEフラグを入力している。ステータス検知回路41は、フリップフロップなどで構成されており、図4および図5に示す動作を実現している。
【0030】
各色とも主走査方向書き出し側と終了側にて各々ビームの検出信号が出力されるが、どちらも正常に信号が出力されないと異常画像が出力されることとなる。書き出し側のセンサの出力が異常であると、書き出し開始位置が特定できないため、例えば全面に渡りべた画像になったり、または全面に渡り画像が欠落してしまったりする。また、終了側のセンサ出力が異常であると、2点同期方式の倍率補正ができなくなってしまうため、倍率が狂った画像が出力されてしまうこととなる。
【0031】
したがって、上述の方法によって、どちらか一方でもビーム検出出力の異常が判定された際には、装置の使用を禁止するとともに、ユーザに対し告知する手段を備えることとする。告知処理は、いづれもCPU42によって実行される。また、装置本体にはいわゆるオペレーションパネルと呼ばれる表示装置(図示しない)が取り付けてあり、例えば終了側ビームの検出信号異常の際には、図7に示すように、「サービスコール シュウリョウガワ センサエラー」という表示45が表示装置に表示される。開始側ビームの検出信号異常の際も同様に表示される。ユーザはこの表示をみて、修理の依頼をサービス担当者に対して依頼することとなり、装置の修理および復旧が迅速に行われる。
【0032】
ここで、図8のフローチャートにより、スタート側のビーム検出出力のエラー判定を行う場合を説明する。まず、PMMNTSフラグのリセットを行う。すなわちXFLGRSTS_BKをアクティブとする(ステップ101)。次に周期:T以上wait、すなわち待機し(ステップ102)、PMMNTSフラグの読み込みを行い(ステップ103)、読み込まれたフラグ信号が正常か否かをチェックする(ステップ104)。ここでフラグ信号が異常であると判定されると、装置の使用を禁止し(ステップ105)、エラーを告知し(ステップ106)、メインルーチンに戻る。フラグ信号に以上がない場合は直ちにメインルーチンに戻る。
【0033】
一方、図9に終了側のビーム検出出力のエラー判定は、図9のフローチャートにしたがって行われるを示す。すなわち、まず、PMMNTEフラグのリセットを行う(XFLGRSTE_BKをアクティブとする)(ステップ201)。次に周期:T以上waitし(ステップ202)、PMMNTEフラグの読み込みを行う(ステップ203)。読み込まれたフラグ信号に以上があるか否かをチェックし(ステップ204)、フラグ信号に以上がない場合は直ちにメインルーチンに戻る。一方、フラグ信号に異常であると判定されると、装置の使用を禁止し(ステップ205)、エラーを告知し(ステップ206)、メインルーチンに戻る。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、各光ビーム検出手段に対して、光ビームが正しく入射されたかどうか、あるいは光ビームが正しく入射した際に正規の出力信号が出力されたかどうかを確実に判定することはでき、画像形成装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図2】図1の画像形成装置における露光装置の構成を示す概略図である。
【図3】単色の倍率補正の実行を説明するためのタイミングチャートである。
【図4】書込みスタート側のビーム検出出力の異常を判定する際のタイミングチャートである。
【図5】書込み終了側のビーム検出出力の異常を判定する際のタイミングチャートである。
【図6】図3ないし5に示した処理を実施するための判定装置の構成を示すブロック図である。
【図7】終了側のビームの検出信号異常の際の表示例を示す図である。
【図8】書込みスタート側のビーム検出出力のエラー判定を行う際のフローチャートである。
【図9】書込み終了側のビーム検出出力のエラー判定を行う際のフローチャートである。
【符号の説明】
1 転写紙
2 搬送ベルト
6Y,6M,6C,6K 感光体ドラム
8 露光装置
9Y,9M,9C,9K 現像器
11Y,11M,11C,11K レーザ光
16K,17Y,27C,28M LD(レーザダイオード)ユニット
22 ポリゴンミラー
23KC,24YM fθレンズ
35KC,36YM,39KC,40YM センサ
41 ステータス検知回路
42 CPU
43 I/F
Claims (6)
- 画像信号に応じて変調される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、該偏向手段により偏向される光ビームを同一主走査線上の画像形成領域外の2ヶ所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームがこれら光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測する手段とを備え、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し、倍率の補正を実行する光書き込み装置において、
前記複数の光ビーム検出手段各々に対して前記光ビームが入射すると見込まれるタイミングにて、正規の出力信号が出力されたか否かを判定する判定手段を備えていることを特徴とする光書き込み装置。 - 前記光ビーム検出手段は、各色の光ビームに対応して設けられていることを特徴とする請求項1記載の光書き込み装置。
- 前記判定手段は、前記複数の光ビーム検出手段各々に対応したフラグ信号によってそれらの動作を判定することを特徴とする請求項1記載の光書き込み装置。
- 前記判定手段は、各前記フラグ信号を前記光ビームが正しく入射された際にセットし、各々の前記光ビーム検出手段の動作が正常か否かを判定するホストコントローラを備え、該ホストコントローラは前記フラグ信号をチェックする前に、一旦フラグ信号をクリアし、前記フラグ信号をクリアした後、光ビームが照射される周期以上時間が経過した後に前記フラグ信号の状態をチェックすることを特徴とする請求項1または3記載の光書き込み装置。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光書き込み装置と、
前記光書き込み装置によって光書き込みされた潜像を顕像化して画像を形成する画像形成手段と、
を備えた画像形成装置。 - 前記複数の光ビーム検出手段のうちどれか1つでも正常に動作していないと判断された際に、画像形成を禁止するとともに、ユーザに対し告知する手段を備えることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
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2002
- 2002-07-26 JP JP2002218575A patent/JP2004058404A/ja active Pending
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