JP2006035623A - 多色画像形成装置、多色画像形成装置に用いる光走査装置および多色画像形成装置の色ずれ補正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】顕像化された各色に対応する画像間の位置ずれを検出する色ずれ検出手段22と、レーザビームの走査位置を検出するレーザビーム検出器P1K、P2Kと、レーザビームの走査位置を副走査方向に可変する走査位置可変手段71,72,73とを有し、レーザビーム検出器は、検出した色ずれ量に応じて、走査位置可変手段にレーザビームの走査位置を可変する可変信号を出力するとともに、画像形成前に各色に対応したレーザビーム走査位置を再度検出し、走査位置可変手段は、レーザビーム検出器による上記再度の検出結果が設定値以上のとき、画像形成処理を行うことなく走査位置を再度可変する。
【選択図】図1
Description
請求項3記載の発明のように、上記設定値は、副走査方向の1ラインピッチに相当する値であってもよい。
請求項4記載の発明のように、上記設定値は、走査位置可変信号の可変量に相当する値であってもよい。
請求項5記載の発明のように、上記走査位置可変手段の可変に要する時間は、連続プリントのページ間における非画像形成時間よりも短くするとよい。
請求項6記載の発明のように、上記走査位置可変手段は、光源と偏向走査手段との間に配置された非平行平板からなり、非平行平板を移動させることにより、入射したレーザビームの光軸を変更して走査位置を可変するようにするとよい。
請求項8記載の発明のように、請求項7記載の発明におけるレーザビーム検出器は、走査領域内に少なくとも1箇所以上に配置され、レーザビームがレーザビーム検出器内の受光領域を走査する時間からレーザビームの副走査方向のレーザビーム位置を検出するとともに、予め設定された基準位置に対して離間した方向及び量を演算する演算手段を有するものであってもよい。
請求項9記載の発明のように、請求項7記載の発明において、レーザビーム検出器からの出力を処理する信号処理回路を有し、この信号処理回路は、レーザビーム検出器からの複数回の出力により、平均的処理を施すようにするとよい。
請求項10記載の発明のように、色ずれ検出手段は、予め設定された画像形成中の連続プリント枚数または光走査装置内の温度上昇検出値に応じて、色ずれ検出を行うようにするとよい。
請求項17記載の発明は、請求項14または15記載の発明において、上記走査位置検出手段、または走査時間検出手段は、静電像の形成中の光ビームを検出することを特徴とする。
請求項18記載の発明は、請求項16または17記載の発明において、上記走査位置または走査時間の検出を、少なくとも複数回サンプリングすることによって行い、その平均値により照射位置または各区間での倍率を補正することを特徴とする。
請求項19記載の発明は、請求項13または14記載の発明において、上記走査位置検出手段は、走査方向に直行する第1の検知部とそれと非平行な第2の検知部からなる光検知手段を有し、一走査中の光ビームの検出時間差により走査位置を演算することを特徴とする。
請求項21記載の発明は、請求項15記載の発明において、上記部分倍率可変手段は、上記走査時間検出手段の検出結果により求められた全幅倍率に基づいて、所定の重み付けにより区間毎の倍率の補正量を配分することを特徴とする。
請求項22記載の発明は、請求項15記載の発明において、上記部分倍率可変手段は、走査時間検出手段の検出結果により求められた全幅倍率に基づいて、あらかじめ全幅倍率に対応づけて記憶された区間毎の倍率変化を読み出し、補正することを特徴とする。
請求項23記載の発明は、請求項15記載の発明において、上記部分倍率可変手段は、上記光源手段を変調する基準クロックのパルス周期を、位相データにより指示する遷移タイミングで、区間毎に可変することにより倍率を補正することを特徴とする。
請求項3記載の発明によれば、レーザビーム走査位置の検出結果が副走査1ラインピッチ以上のときに画像形成処理は行わず走査位置可変手段により走査位置を再度可変するため、可変補正の異常による画像劣化を未然に防止し、色ずれの少ない高画質の画像を得ることができる。
請求項4記載の発明によれば、レーザビーム走査位置の検出結果が可変信号の可変量以上のときに画像形成処理は行わず、走査位置可変手段により走査位置を再度可変することにより、高精度な可変補正を可能にし、色ずれの少ない高画質の画像を得ることができる。
請求項6記載の発明によれば、非平行平板を移動させることにより、入射したレーザビームの光軸を変更して走査位置を可変するようにしたため、各色を個別にかつ簡単な構成で副走査レジスト位置の補正を実現することができ、色ずれの少ない高画質の画像を得ることができる。
請求項18記載の発明によれば、上記光ビームの走査位置の検出を少なくとも複数回サンプリングし、その平均値により照射位置、または各区間の倍率を補正するため、順次加算処理することによって、走査位置または走査時間の検出を行い、瞬時に補正量を設定でき、データを蓄積するための記憶手段が不要であり、ページ間等の短時間であっても、照射位置、または倍率のずれを正確に把握することができる。
請求項20記載の発明によれば、上記照射位置可変手段は、光源からの光ビームの向きを可変する光軸変更手段を有することにより、光源からポリゴンミラーに至る光路中に配備することで省スペース化を図ることができ、そのうえ、微小な可変量で走査領域の全域にわたって一様に走査位置を可変することができる。
請求項22記載の発明によれば、上記部分倍率可変手段は、上記走査時間検出手段の検出結果により求められた全幅倍率に基いて、あらかじめ全幅倍率に対応づけて記憶された各区間の倍率変化を読み出し、補正することにより、あらかじめユニット毎に特有の各区間の変動パターンを入力しておけば、全幅倍率のみの監視により各区間の倍率のずれを瞬時に判断でき、ジョブ中であっても生産性を落とすことなく一様な画像品質を維持することができる。
図1は、本発明の画像形成装置に用いられる光走査装置の例を示す。この光走査装置は、多色(カラー)画像形成装置用として4色すなわちイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックに対応した4つの走査結像光学系をもち、各色に対応した画像信号で変調されたレーザビームがそれぞれのレーザビームに対応する感光体に集光する様子を示している。
Δy=ζ・fc・(n−1)ε・sinγ
nは非平行平板の屈折率
で与えられ、副走査位置の可変量として必要な100μm以内(600dpiの1ラインピッチの2倍程度、1200dpiの場合は50μm以内)では回転角に比例して可変できる。なお、好適な例として非平行平板71の頂角εは1〜5°とする。頂角εが1°未満の場合、回転角γに対する反応が鈍いため、ステッピングモータ78の回転駆動を長時間駆動する必要があり、可変時間が長くなる。また、上記頂角εが5°を超えると回転角γに対する反応が敏感になりすぎるため、可変量の分解能が低下する、といった不具合がある。
ΔP=v×(T1′−T1)/tanθ ・・・・式(1)
ここで、vは走査されるレーザビームの速度を表す。
走査位置ΔPは演算手段により、走査位置の変化方向(ΔPの正負符合により識別)と変化量を演算する。実施例のようにL1に対してL1′が下方を走査する場合、ΔPは正となる。
C<(N×M×T)/60 ・・・・式(2)
ポリゴンミラーの任意の特定面を走査するときの(T1′−T1)情報を得ることにより、上記式の右辺を
(N×T)/60
としてもよい。特定面の情報を得る方法として、面数に応じて、データをカウントしない方法、すなわち、6面の場合であれば、任意の1面を第1面と仮定してこれを特定面とし、第2〜第5面のデータをカウントしない方法を採ればよい。こうすることによって、ジターの影響を一層小さくすることができる利点がある。
Δy=(V/tanγ)・Δt
で表され、実施例では、Δtが常に一定となるように、後述する光軸偏向手段を用いて保持することにより、各色画像の副走査レジストがずれないよう照射位置を補正している。
M(x)=∫L(x)Dx
分割区間の始点と終点でビームスポット位置ずれが0となるように補正することを想定すると、任意の分割区間の倍率の変化に伴う分割区間幅のずれをΔm、位相シフトの分解能をσ(一定)、分割区間内の画素数をNとすると、位相をシフトする画素の間隔は、
D≒N/(Δm/σ)
但し、Dは整数で示され、D画素毎にσずつ位相をシフトすればよい。
上記実施例では、σは1/8画素となる。従って、この場合、分割区間のちょうど中間位置でビームスポット位置ずれ残差が最大となるが、この残差が許容範囲内となるように各分割位置、分割区間の数を決めてやればよい。
記録紙は給紙トレイ907から給紙コロ908により供給され、レジストローラ対909により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送りだされ、転写ベルト906よりカラー画像が転写され、定着ローラ910で定着して排紙ローラ912により排紙トレイ911に排出される。
12 偏向走査手段
14 fθレンズ群を構成するレンズ
20K 感光体
21 転写ベルト
22 色ずれ検出手段
71 非平行平板
P1K レーザビーム検出器
P2K レーザビーム検出器
Claims (23)
- 複数の色の画像信号に基づき各画像信号ごとに変調されたレーザビームを出射する複数の光源と、各光源からのレーザビームを偏向走査手段により像担持体面に走査して潜像を形成する光走査手段と、上記潜像を顕像化して画像を形成する多色画像形成装置において、
顕像化された各色に対応する画像間の位置ずれを検出する色ずれ検出手段と、上記レーザビームの走査位置を検出するレーザビーム検出器と、レーザビームの走査位置を副走査方向に可変する走査位置可変手段とを有し、
上記レーザビーム検出器は、検出した色ずれ量に応じて、上記走査位置可変手段にレーザビームの走査位置を可変する可変信号を出力するとともに、画像形成前に各色に対応したレーザビーム走査位置を再度検出し、
上記走査位置可変手段は、上記レーザビーム検出器による上記再度の検出結果が設定値以上のとき、画像形成処理を行うことなく走査位置を再度可変することを特徴とする多色画像形成装置。 - 上記走査位置の可変信号は、可変する方向と可変量の2つの情報を有する信号からなることを特徴とする請求項1記載の多色画像形成装置。
- 上記設定値は、副走査方向の1ラインピッチに相当する値であることを特徴とする請求項1記載の多色画像形成装置。
- 上記設定値は、走査位置可変信号の可変量に相当する値であることを特徴とする請求項1記載の多色画像形成装置。
- 上記走査位置可変手段の可変に要する時間は、連続プリントのページ間における非画像形成時間よりも短いことを特徴とする請求項1記載の多色画像形成装置。
- 上記走査位置可変手段は、光源と偏向走査手段との間に配置された非平行平板からなり、非平行平板を移動させることにより、入射したレーザビームの光軸を変更して走査位置を可変することを特徴とする請求項1記載の多色画像形成装置。
- 上記レーザビーム検出器は、レーザビームを検出する2系統からなる受光素子を有し、2系統の受光素子の少なくとも1系統はレーザビームが通過する領域において互いに非平行に形成された2つの受光領域を有し、上記2系統の受光素子は隣接する端縁が互いに平行になるよう主走査方向に隣接して配置されていることを特徴とする請求項1記載の多色画像形成装置。
- 上記レーザビーム検出器は、走査領域内に少なくとも1箇所以上に配置され、レーザビームがレーザビーム検出器内の受光領域を走査する時間からレーザビームの副走査方向のレーザビーム位置を検出するとともに、予め設定された基準位置に対して離間した方向及び量を演算する演算手段を有することを特徴とする請求項7記載の多色画像形成装置。
- 上記レーザビーム検出器からの出力を処理する信号処理回路を有し、この信号処理回路は、レーザビーム検出器からの複数回の出力により、平均的処理を施すことを特徴とする請求項7記載の多色画像形成装置。
- 色ずれ検出手段は、予め設定された画像形成中の連続プリント枚数または光走査装置内の温度上昇検出値に応じて、色ずれ検出を行うことを特徴とする請求項1記載の多色画像形成装置。
- 複数の色の画像信号に基づき各画像信号ごとに変調されたレーザビームを出射する複数の光源と、各光源からのレーザビームを偏向走査手段により各画像信号に対応する複数のレーザビームを全て同じ方向に走査する光走査手段を有する光走査装置において、
上記レーザビームの走査位置を検出するレーザビーム検出器と、レーザビームの走査位置を副走査方向に可変する走査位置可変手段および可変信号出力回路と、走査位置を可変した前後の変化量を検出する回路を具備することを特徴とする請求項1記載の多色画像形成装置に用いる光走査装置。 - 複数の色の画像信号に基づき各画像信号ごとに変調されたレーザビームを出射する複数の光源と、各光源からのレーザビームを偏向走査手段により像担持体面に走査して潜像を形成する光走査手段と、上記潜像を顕像化して画像を形成する多色画像形成装置の色ずれ補正方法において、
顕像化された各色に対応する画像間の位置ずれを検出する色ずれ検出手段と、前記レーザビームの走査位置を検出するレーザビーム検出器と、レーザビームの走査位置を副走査方向に可変する走査位置可変手段を用い、
上記色ずれ検出手段により検出された色ずれ量に応じて走査位置可変手段がレーザビームの走査位置を可変する可変信号を出力した後、上記色ずれ検出手段が画像形成前に各色に対応したレーザビーム走査位置を再度検出し、可変した前後の変化量が設定値以上のとき画像形成処理を行うことなく上記走査位置可変手段により走査位置を再度可変することを特徴とする多色画像形成装置の色ずれ補正方法。 - 複数の色に対応した画像信号に基づいて変調された複数の光源からの光ビームによって各画像信号に対応する像担持体面を走査し静電潜像を形成する光走査手段と、上記静電潜像を各色トナーで顕像化する現像手段と、顕像化された各色画像を重ねあわせて多色画像を形成する転写手段と、顕像化された各色画像間の位置ずれを検出する色ずれ検出手段と、この色ずれ検出手段の検出結果に基づいて各色画像間の位置ずれを補正する色ずれ補正手段と、を有する多色画像形成装置において、
上記色ずれ補正手段は、少なくとも上記静電潜像の書出しタイミングを可変して書出し位置を補正するものであって、上記光ビームの走査位置を検出する走査位置検出手段と、この走査位置検出手段の検出結果に基づいて像担持体面上での照射位置を補正する照射位置可変手段を備え、
上記色ずれ検出手段の検出結果に基づく書出し位置補正を少なくともジョブ間に行ない、書出し位置の基準値を設定するとともに、この基準値をジョブ中にわたって保持するように、上記走査位置検出手段の検出結果を基に照射位置を常時補正することを特徴とする多色画像形成装置。 - 複数の色に対応する画像信号に基づいて変調された複数の光源からの光ビームによって、各画像信号に対応する像担持体面を走査し、静電潜像を形成する光走査手段と、上記静電潜像を各色トナーで顕像化する現像手段と、顕像化された各色画像を重ねあわせて多色画像を形成する転写手段と、顕像化された各色画像間の位置ずれを検出する色ずれ検出手段と、この色ずれ検出手段の検出結果に基づいて各色画像間の位置ずれを補正する色ずれ補正手段と、を有する多色画像形成装置において、
上記色ずれ補正手段は、少なくとも上記静電潜像の書出しタイミングを可変して書出し位置を補正するものであって、上記光ビームの走査位置を検出する走査位置検出手段と、この走査位置検出手段の検出結果に基づいて像担持体面上での照射位置を補正する照射位置可変手段を備え、
上記色ずれ検出手段の検出結果に基づく書出し位置補正を少なくともジョブ間に行ない、書出し位置の基準値を設定するとともに、上記走査位置検出手段の検出結果により求められるジョブ中での上記基準値からのずれに基づいて上記照射位置を補正することを特徴とする多色画像形成装置。 - 複数の色に対応する画像信号に基づいて変調された複数の光源からの光ビームによって、各画像信号に対応する像担持体面を走査し、静電潜像を形成する光走査手段と、上記静電潜像を各色トナーで顕像化する現像手段と、顕像化された各色画像を重ねあわせて多色画像を形成する転写手段と、顕像化された各色画像間の位置ずれを検出する色ずれ検出手段と、この色ずれ検出手段の検出結果に基づいて各色画像間の位置ずれを補正する色ずれ補正手段と、を有する多色画像形成装置において、
上記色ずれ補正手段は、少なくとも上記光源を変調する基準クロックを可変して全幅倍率を補正するものであって、上記光ビームの所定区間における走査時間を検出する走査時間検出手段と、この走査時間検出手段の検出結果に基づいて像担持体面上における走査領域を複数に分割した各区間での倍率を補正する部分倍率可変手段を備え、
上記色ずれ検出手段の検出結果に基づく全幅倍率の補正を少なくともジョブ間に行ない、全幅倍率の基準値を設定するとともに、上記走査時間検出手段の検出結果により求められるジョブ中での上記基準値からのずれに基づいて上記各区間での倍率を補正することを特徴とする多色画像形成装置。 - 上記照射位置可変手段、または部分倍率可変手段は、ページ間において照射位置、または各区間での倍率を補正することを特徴とする請求項14または15記載の多色画像形成装置。
- 上記走査位置検出手段、または走査時間検出手段は、静電像の形成中の光ビームを検出することを特徴とする請求項14または15記載の多色画像形成装置。
- 上記走査位置または走査時間の検出を、少なくとも複数回サンプリングすることによって行い、その平均値により照射位置または各区間での倍率を補正することを特徴とする請求項16または17記載の多色画像形成装置。
- 上記走査位置検出手段は、走査方向に直行する第1の検知部とそれと非平行な第2の検知部からなる光検知手段を有し、一走査中の光ビームの検出時間差により走査位置を演算することを特徴とする請求項13または14記載の多色画像形成装置
- 上記照射位置可変手段は、上記光源からの光ビームの向きを可変する光軸変更手段を有することを特徴とする請求項13または14記載の多色画像形成装置
- 上記部分倍率可変手段は、上記走査時間検出手段の検出結果により求められた全幅倍率に基づいて、所定の重み付けにより区間毎の倍率の補正量を配分することを特徴とする請求項15記載の多色画像形成装置。
- 上記部分倍率可変手段は、上記走査時間検出手段の検出結果により求められた全幅倍率に基づいて、あらかじめ全幅倍率に対応づけて記憶された区間毎の倍率変化を読み出し、補正することを特徴とする請求項15記載の多色画像形成装置。
- 上記部分倍率可変手段は、上記光源手段を変調する基準クロックのパルス周期を、位相データにより指示する遷移タイミングで、区間毎に可変することにより倍率を補正することを特徴とする請求項15記載の多色画像形成装置。
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