JP2007133178A - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】より高精度に色ずれあるいは周期的なピッチ変動および非周期的なピッチ変動をも補正することができる複数の感光体ドラムを用いた電子写真方式のカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の作像ユニット1a〜1d、2a〜2d、3a〜3dにより形成された画像を同一の転写材上に転写し搬送するカラー画像形成装置において、搬送される転写体上の画像の位置を検出する画像位置検出手段8a〜8cを、基準画像の通過位置を検出するためにそれぞれの作像ユニットの像担持体2a〜2dの上流側に設け、これにより発光素子アレイヘッド1a〜1dの発光素子を点灯させるタイミングを予測する。
【選択図】図2
【解決手段】複数の作像ユニット1a〜1d、2a〜2d、3a〜3dにより形成された画像を同一の転写材上に転写し搬送するカラー画像形成装置において、搬送される転写体上の画像の位置を検出する画像位置検出手段8a〜8cを、基準画像の通過位置を検出するためにそれぞれの作像ユニットの像担持体2a〜2dの上流側に設け、これにより発光素子アレイヘッド1a〜1dの発光素子を点灯させるタイミングを予測する。
【選択図】図2
Description
本発明は、カラー複写機、カラーファクシミリ、カラープリンタ等に応用される多色画像形成が可能なカラー画像形成装置に関し、特に、複数の像担持体(感光体ドラム)を用いて色合わせ及びラインピッチ補正を行なうと共に、書き込み手段として発光素子アレイヘッドを用いる電子写真方式のカラー画像形成装置に関するものである。
近年、電子写真方式のカラー画像形成装置においては、その画像記録速度を向上させるために3乃至4色分の像担持体(以後、感光体ドラムと称する)を用い、転写ベルト上に保持された記録紙上に順に転写していく方式が各種提案されている。
一方、電子写真方式の書き込み系としてレーザダイオード(LD)方式に比べ、小型化、低コスト化に対して有利な発光素子アレイヘッド(例えば、LED(発光ダイオード)アレイヘッド)を利用する方式が注目されている。
ところで、3あるいは4個の感光体ドラムを用いる方式の問題点としては、これらの感光体ドラム上に形成された画像を転写ベルト上の記録紙に重ね合わせた時に、それらの画像が機械精度等の原因により一致せず、結果として色ずれを生じることが挙げられる。
また、感光体ドラム系、転写ベルト(搬送ローラ)系に存在する変動(偏心、駆動ムラ等)によって周期的なラインピッチ変動(この変動も色ずれとなる)が発生することもこの方式の問題点の1つである。この色ずれに対して機械精度の向上で対処するためには、構成する部品(ギヤ等)の大幅な精度の向上が必要であり、その結果、機械のコストが上昇する。
そこで、この色ずれの問題を解決するため、複数の感光体ドラムを有する多色画像形成装置において、位置ずれを検出し、その検出結果によって画像形成を補正することによって安定した、位置ずれのない画像を形成できる多重画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
一方、電子写真方式の書き込み系としてレーザダイオード(LD)方式に比べ、小型化、低コスト化に対して有利な発光素子アレイヘッド(例えば、LED(発光ダイオード)アレイヘッド)を利用する方式が注目されている。
ところで、3あるいは4個の感光体ドラムを用いる方式の問題点としては、これらの感光体ドラム上に形成された画像を転写ベルト上の記録紙に重ね合わせた時に、それらの画像が機械精度等の原因により一致せず、結果として色ずれを生じることが挙げられる。
また、感光体ドラム系、転写ベルト(搬送ローラ)系に存在する変動(偏心、駆動ムラ等)によって周期的なラインピッチ変動(この変動も色ずれとなる)が発生することもこの方式の問題点の1つである。この色ずれに対して機械精度の向上で対処するためには、構成する部品(ギヤ等)の大幅な精度の向上が必要であり、その結果、機械のコストが上昇する。
そこで、この色ずれの問題を解決するため、複数の感光体ドラムを有する多色画像形成装置において、位置ずれを検出し、その検出結果によって画像形成を補正することによって安定した、位置ずれのない画像を形成できる多重画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、特許文献1記載の多色画像形成装置は、複数の感光体ドラム(画像担持体)上に夫々異なる画像を形成する画像形成手段、前記複数の感光体ドラム上の画像を同一転写材(記録紙)上に転写する転写手段、前記転写材を搬送する搬送手段、前記複数の感光体ドラム上に各画像の位置合わせのためのマークを形成すべく前記画像形成手段を制御する制御手段、前記マークの記録位置を検出する検出手段、及び前記検出手段の検出出力に基づいて各画像の転写材移動方向の位置ずれを補正する補正手段を含んで構成し、高品質の多重画像を得ようとするものである。
特許文献1では、各色のレジストパターンの組を、その形成範囲が転写ベルト1周分になるように繰り返し形成する。これらのレジストパターンを検出して、ブラックに対するシアン、マゼンタ、イエローの色ずれ量のデータを転写ベルト1周分だけ得、この色ずれ量のデータから感光体ドラムの回転ムラに起因する成分と転写ベルトの走行ムラに起因する成分を抽出して保存しておく。
そして、画像形成時に、感光体ドラムと転写ベルトの位相を検出し、その位相に合わせて上記それぞれの成分の色ずれデータを合成し、その合成された色ずれを解消するために、各色の感光体ドラムへの走査ラインごとの書き込みタイミングを補正した補正パルスを生成し、その補正パルスに従って各LEDアレイを駆動するようにしている。
特許文献1記載の従来技術は、感光体ドラムと転写ベルトの位相を検出し、発光タイミングにフィードバックして制御することにより色ずれを低減できるようにしている。
特開2000−284561公報
特許文献1では、各色のレジストパターンの組を、その形成範囲が転写ベルト1周分になるように繰り返し形成する。これらのレジストパターンを検出して、ブラックに対するシアン、マゼンタ、イエローの色ずれ量のデータを転写ベルト1周分だけ得、この色ずれ量のデータから感光体ドラムの回転ムラに起因する成分と転写ベルトの走行ムラに起因する成分を抽出して保存しておく。
そして、画像形成時に、感光体ドラムと転写ベルトの位相を検出し、その位相に合わせて上記それぞれの成分の色ずれデータを合成し、その合成された色ずれを解消するために、各色の感光体ドラムへの走査ラインごとの書き込みタイミングを補正した補正パルスを生成し、その補正パルスに従って各LEDアレイを駆動するようにしている。
特許文献1記載の従来技術は、感光体ドラムと転写ベルトの位相を検出し、発光タイミングにフィードバックして制御することにより色ずれを低減できるようにしている。
しかしながら、特許文献1によると、LEDアレイを発光させ画像書き込みを行ってから、レジストパターンの検出までには時間的な遅れがあることから、書き込みから検出までに発生する非定常的な揺らぎは補正できないものであった。すなわち、感光体ドラムや転写ベルトの周期的な要因による色ずれは補正できるが、環境変動等のランダムな色ずれは補正できないものであった。
そこで、本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より高精度に色ずれあるいは周期的なピッチ変動および非周期的なピッチ変動をも補正することができる複数の感光体ドラムを用いた電子写真方式のカラー画像形成装置を提供することにある。
そこで、本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より高精度に色ずれあるいは周期的なピッチ変動および非周期的なピッチ変動をも補正することができる複数の感光体ドラムを用いた電子写真方式のカラー画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、発光手段によって像担持体上に像を形成する作像ユニットを複数有し、その作像ユニットにより形成された画像を同一の転写材上に転写し搬送するカラー画像形成装置であって、搬送される前記転写材上の画像の位置を検出するためにそれぞれの前記作像ユニットの像担持体の上流側に設けられた画像位置検出手段と、前記画像位置検出手段の検出結果により下流側の前記作像ユニットの発光手段の発光タイミングを予測してその発光手段の発光を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
また、請求項2記載の発明は、前記発光手段が前記予測された発光タイミングによって発光されることによって前記転写材上に基準画像を形成し、その形成された基準画像を下流側の画像位置検出手段で検出し、前記制御手段が、その検出結果により形成画像のずれを検出することを特徴とする
また、請求項3記載の発明は、前記画像位置検出手段が前記転写材の上の基準画像の位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする。
また、請求項4記載の発明は、前記画像位置検出手段が前記像担持体の回転位相位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする。
また、請求項5記載の発明は、前記画像位置検出手段が前記転写材の上の基準画像の位置と像担持体の回転位相位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする。
また、請求項6記載の発明は、前記画像位置検出手段とその直近の下流の像担持体との間隔は、前記発光手段から転写地点までの前記像担持体の周長より長くなっていることを特徴とする。
また、請求項7記載の発明は、前記画像位置検出手段を前記転写材の両端部に相当する位置に設けることを特徴とする。
また、請求項2記載の発明は、前記発光手段が前記予測された発光タイミングによって発光されることによって前記転写材上に基準画像を形成し、その形成された基準画像を下流側の画像位置検出手段で検出し、前記制御手段が、その検出結果により形成画像のずれを検出することを特徴とする
また、請求項3記載の発明は、前記画像位置検出手段が前記転写材の上の基準画像の位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする。
また、請求項4記載の発明は、前記画像位置検出手段が前記像担持体の回転位相位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする。
また、請求項5記載の発明は、前記画像位置検出手段が前記転写材の上の基準画像の位置と像担持体の回転位相位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする。
また、請求項6記載の発明は、前記画像位置検出手段とその直近の下流の像担持体との間隔は、前記発光手段から転写地点までの前記像担持体の周長より長くなっていることを特徴とする。
また、請求項7記載の発明は、前記画像位置検出手段を前記転写材の両端部に相当する位置に設けることを特徴とする。
本発明によれば、前記画像の位置を検出する手段をそれぞれの像担持体の上流側に設けて基準画像の通過位置を検出して、前記発光素子アレイアレイヘッドを点灯させるタイミングを予測することにより検出から転写までの短時間処理により、非周期的な変動の小さい書込みを行うことができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図1は、本発明の実施の形態を示すカラー画像形成装置の概略構成図である。図1において、像担持体(感光体ドラム)2a〜2dは、例えば、カラー画像を形成するためのイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色にそれぞれ対応している。
各感光体ドラム2a〜2d上に各々異なる画像(色分解毎の画像)を書き込むために発光素子アレイヘッド(LEDアレイヘッド)1a〜1dが設けられ、各感光体ドラム2a〜2d上に形成された潜像に各色に対応するトナーを付着させるための現像ユニット3a〜3dが設けられる。これら、発光素子アレイヘッド(LEDアレイヘッド)1a〜1d、像担持体(感光体ドラム)2a〜2d、現像ユニット3a〜3dを作像ユニットと呼ぶ。
さらに、感光体ドラム2a〜2d上の画像を同一の転写材上に転写するための転写ローラ4a〜4d、転写後の各感光体ドラム2a〜2dを清掃するためのクリーニングユニット5a〜5d、各感光体ドラム2a〜2dを帯電するための帯電ローラ6a〜6d、各感光体ドラム2a〜2d上の画像が転写される転写材を保持し搬送する転写ベルト7、この転写ベルト7上の画像の位置を検出するための光学的な検出センサユニット(画像位置検出手段)8a〜8d、転写ベルト7を搬送駆動するための搬送ローラ9a、9bが設けられている。
図1に示すカラー画像形成装置では、各感光体ドラム2a〜2dを帯電ローラ6a〜6dで一様に帯電した後、LEDアレイヘッド1a〜1dで色分解毎の画像をそれぞれ書き込んで静電潜像を形成し、その潜像を各色のトナーを保持する現像ユニット3a〜3dで現像する。
現像後の各色トナー像を転写ベルト7上に保持された同一の転写材上に順次重ね合わせて転写し、転写後の転写材を図示しない定着装置に搬送し、画像を転写材上に定着してカラー画像(もしくは多色画像)を形成する。
複数の感光体ドラム2a〜2dを用い、同一の転写材上に画像を順次転写して多色画像を形成するカラー画像形成装置における問題点を解決し、より高精度に色ずれあるいは周期的なピッチ変動を補正する補正動作について以下、説明する。
図1は、本発明の実施の形態を示すカラー画像形成装置の概略構成図である。図1において、像担持体(感光体ドラム)2a〜2dは、例えば、カラー画像を形成するためのイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色にそれぞれ対応している。
各感光体ドラム2a〜2d上に各々異なる画像(色分解毎の画像)を書き込むために発光素子アレイヘッド(LEDアレイヘッド)1a〜1dが設けられ、各感光体ドラム2a〜2d上に形成された潜像に各色に対応するトナーを付着させるための現像ユニット3a〜3dが設けられる。これら、発光素子アレイヘッド(LEDアレイヘッド)1a〜1d、像担持体(感光体ドラム)2a〜2d、現像ユニット3a〜3dを作像ユニットと呼ぶ。
さらに、感光体ドラム2a〜2d上の画像を同一の転写材上に転写するための転写ローラ4a〜4d、転写後の各感光体ドラム2a〜2dを清掃するためのクリーニングユニット5a〜5d、各感光体ドラム2a〜2dを帯電するための帯電ローラ6a〜6d、各感光体ドラム2a〜2d上の画像が転写される転写材を保持し搬送する転写ベルト7、この転写ベルト7上の画像の位置を検出するための光学的な検出センサユニット(画像位置検出手段)8a〜8d、転写ベルト7を搬送駆動するための搬送ローラ9a、9bが設けられている。
図1に示すカラー画像形成装置では、各感光体ドラム2a〜2dを帯電ローラ6a〜6dで一様に帯電した後、LEDアレイヘッド1a〜1dで色分解毎の画像をそれぞれ書き込んで静電潜像を形成し、その潜像を各色のトナーを保持する現像ユニット3a〜3dで現像する。
現像後の各色トナー像を転写ベルト7上に保持された同一の転写材上に順次重ね合わせて転写し、転写後の転写材を図示しない定着装置に搬送し、画像を転写材上に定着してカラー画像(もしくは多色画像)を形成する。
複数の感光体ドラム2a〜2dを用い、同一の転写材上に画像を順次転写して多色画像を形成するカラー画像形成装置における問題点を解決し、より高精度に色ずれあるいは周期的なピッチ変動を補正する補正動作について以下、説明する。
図2は、画像の書き出し位置の検出補正を説明する上面図である。図示及び説明を簡単にするために図2には2色の作像ユニットのみを示して説明する。画像書き出し位置のマーカ(基準画像)aは、まず、右側のLEDアレイヘッド1aの点灯により感光体ドラム2aに潜像として書き込まれ、現像ユニット(図1に示す現像ユニット3a)で現像されて転写ベルト7に転写される。
潜像として書き込まれたマーカaは、検出センサユニット8aの真下を通過する時刻がこの検出センサユニット8aによって検出される。その検出信号に基づいて、左側のLEDアレイヘッド1bが所定のタイミングで発光し、感光体ドラム2bに潜像として書き込まれ、現像ユニット(図1に示す現像ユニット3b)で作像されて、転写ベルト7に転写される。この際、潜像として書き込まれかつ転写ベルト7に転写されたマーカはbで示されている。
すなわち、画像書き出し位置のマーカaは、まず、右側のLEDアレイヘッド1aの点灯により感光体ドラム2aに潜像として書き込まれ、現像されて転写ベルト7に転写される。続いて、潜像として書き込まれかつ転写ベルト7に転写されたマーカはbで示されている。
潜像として書き込まれたマーカaは、検出センサユニット8aの真下を通過する時刻がこの検出センサユニット8aによって検出される。その検出信号に基づいて、左側のLEDアレイヘッド1bが所定のタイミングで発光し、感光体ドラム2bに潜像として書き込まれ、現像ユニット(図1に示す現像ユニット3b)で作像されて、転写ベルト7に転写される。この際、潜像として書き込まれかつ転写ベルト7に転写されたマーカはbで示されている。
すなわち、画像書き出し位置のマーカaは、まず、右側のLEDアレイヘッド1aの点灯により感光体ドラム2aに潜像として書き込まれ、現像されて転写ベルト7に転写される。続いて、潜像として書き込まれかつ転写ベルト7に転写されたマーカはbで示されている。
潜像として書き込まれたマーカbは、検出センサユニット8bの真下を通過する時刻がこの検出センサユニット8bによって検出される。その検出信号に基づいて、左側のLEDアレイヘッド1cが所定のタイミングで発光し、感光体ドラム2cに潜像として書き込まれ、現像ユニット(図1に示す現像ユニット3c)で作像されて、転写ベルト7に転写される。
そして、感光体ドラム2cに潜像として書き込まれかつ転写ベルト7に転写されたマーカ(図示してないが、c)が、検出センサユニット8cの真下を通過する時刻がこの検出センサユニット8cによって検出される。
その検出信号に基づいて、LEDアレイヘッド1dが所定のタイミングで発光し、感光体ドラム2dに潜像として書き込まれ、現像ユニット(図1に示す現像ユニット3d)で作像されて、転写ベルト7に転写される。この場合、検出センサユニット8dは全体の色ずれの最終確認用として使用される。
このように、検出センサユニット8a〜8cからの検出信号に基づきその下流のLEDアレイヘッド1b〜1dの発光素子の点灯タイミングを制御し、全体の色ずれの最終確認をすることにより画像の書き出し開始位置を正確に合わせることができる。
そして、感光体ドラム2cに潜像として書き込まれかつ転写ベルト7に転写されたマーカ(図示してないが、c)が、検出センサユニット8cの真下を通過する時刻がこの検出センサユニット8cによって検出される。
その検出信号に基づいて、LEDアレイヘッド1dが所定のタイミングで発光し、感光体ドラム2dに潜像として書き込まれ、現像ユニット(図1に示す現像ユニット3d)で作像されて、転写ベルト7に転写される。この場合、検出センサユニット8dは全体の色ずれの最終確認用として使用される。
このように、検出センサユニット8a〜8cからの検出信号に基づきその下流のLEDアレイヘッド1b〜1dの発光素子の点灯タイミングを制御し、全体の色ずれの最終確認をすることにより画像の書き出し開始位置を正確に合わせることができる。
図3は、検出センサユニットとその直近の下流の感光体ドラムの転写位置との間隔Dと、LEDアレイヘッドから転写位置までの感光体ドラムの周長D’との関係を説明する概略図である。
図3では、図1の感光体ドラム2a〜2dを共通の感光体ドラム2、検出センサユニット8a〜8dを共通の検出センサユニット8、そしてLEDアレイヘッド1a〜1dを共通のLEDアレイヘッド1として説明する。
また、図3では、検出センサユニット8とこの検出センサユニット8の直近の下流の感光体ドラム2の転写位置との間隔Dと、LEDアレイヘッド1から転写位置までの感光体ドラム2の周長D’との関係を説明している。
感光体ドラム2の外周の線速度と転写ベルト7の移動速度とは略等しい。従って、D>D’とすることによりマーカaを検出した後でLEDアレイヘッド1の発光動作を行うことができるので、発光タイミングの補正を行い易い。
このように、検出センサユニット8とその直近の下流の感光体ドラム2との間隔を、発光素子アレイヘッド1から転写地点までの感光体ドラム2の周長より長くすることにより、発光素子アレイヘッド1の発光素子の発光タイミングの制御をし易くすることができる。
図3では、図1の感光体ドラム2a〜2dを共通の感光体ドラム2、検出センサユニット8a〜8dを共通の検出センサユニット8、そしてLEDアレイヘッド1a〜1dを共通のLEDアレイヘッド1として説明する。
また、図3では、検出センサユニット8とこの検出センサユニット8の直近の下流の感光体ドラム2の転写位置との間隔Dと、LEDアレイヘッド1から転写位置までの感光体ドラム2の周長D’との関係を説明している。
感光体ドラム2の外周の線速度と転写ベルト7の移動速度とは略等しい。従って、D>D’とすることによりマーカaを検出した後でLEDアレイヘッド1の発光動作を行うことができるので、発光タイミングの補正を行い易い。
このように、検出センサユニット8とその直近の下流の感光体ドラム2との間隔を、発光素子アレイヘッド1から転写地点までの感光体ドラム2の周長より長くすることにより、発光素子アレイヘッド1の発光素子の発光タイミングの制御をし易くすることができる。
図4は、LEDヘッドの点灯タイミング制御回路のブロック図である。各々の検出センサユニット8a〜8d(図1)からのマーカ検出信号12a〜12d、感光体ドラム2a〜2dからの感光体回転位置検出信号15、及び転写ベルト7(図示せず)からの搬送位置検出信号は発光タイミング演算回路10に入力される。
隣接する検出センサユニット8a〜8dのマーカ検出信号12a〜12dと感光体回転位置検出信号15から各々のLEDヘッド1a〜1dの発光タイミングが演算され、その発光タイミング信号がLED駆動回路11a〜11dに入力される。なお、発光タイミング演算回路10は、検出センサユニット8a〜8cからの検出信号に基づきその下流のLEDアレイヘッド1b〜1dの発光素子の点灯タイミングを制御し、全体の色ずれの最終確認をするようになっている。
図4では、検出センサユニット8ar〜8dr、検出センサユニット8al〜8dl、マーカ検出信号12ar〜12dr、マーカ検出信号12al〜12dlが示してある。
これは、図2において、検出センサ8a及び8bの反対端、すなわち、図2で転写ベルト7の紙面上側にも検出センサ8a及び8bが配置される場合を想定して、右側の検出センサユニット8ar、左側の検出センサユニット8alとして示している。マーカ検出信号12al〜12dlについても同様である。
LED駆動回路11a〜11dでは、図10及び図11を参照して後述するように、ライン同期信号(hsync)、データ転送クロック(clock)、データラッチ信号(set)、LED発光信号(strobe)が生成される。これらの信号は各々の記録色に対応する画像データ13a〜13dと発光タイミング信号からLEDヘッド1a〜1dを駆動するための信号である。
隣接する検出センサユニット8a〜8dのマーカ検出信号12a〜12dと感光体回転位置検出信号15から各々のLEDヘッド1a〜1dの発光タイミングが演算され、その発光タイミング信号がLED駆動回路11a〜11dに入力される。なお、発光タイミング演算回路10は、検出センサユニット8a〜8cからの検出信号に基づきその下流のLEDアレイヘッド1b〜1dの発光素子の点灯タイミングを制御し、全体の色ずれの最終確認をするようになっている。
図4では、検出センサユニット8ar〜8dr、検出センサユニット8al〜8dl、マーカ検出信号12ar〜12dr、マーカ検出信号12al〜12dlが示してある。
これは、図2において、検出センサ8a及び8bの反対端、すなわち、図2で転写ベルト7の紙面上側にも検出センサ8a及び8bが配置される場合を想定して、右側の検出センサユニット8ar、左側の検出センサユニット8alとして示している。マーカ検出信号12al〜12dlについても同様である。
LED駆動回路11a〜11dでは、図10及び図11を参照して後述するように、ライン同期信号(hsync)、データ転送クロック(clock)、データラッチ信号(set)、LED発光信号(strobe)が生成される。これらの信号は各々の記録色に対応する画像データ13a〜13dと発光タイミング信号からLEDヘッド1a〜1dを駆動するための信号である。
図5は、時間間隔と転写ベルト位置の関係をグラフで示す図である。図6は、時間間隔と感光体ドラム回転位相の関係をグラフで示す図である。図7は、時間と転写ベルト位置の関係をグラフで示す図である。図8は、時間と感光体ドラム回転位相の関係をグラフで示す図である。
図5〜図8を参照して、転写ベルト7(図1)上の画像の搬送ムラや感光体ドラム2a〜2d(図1)の回転ムラ等に起因する変動を考慮した補正について説明する。図5では転写ベルト7の微小距離を移動する時間の変動をグラフで表している。
転送ローラ9a、9b(図1参照)の回転変動や軸の中心からのずれ、また、転写ベルト7(図1参照)の厚みムラなど複数の要因により搬送速度の変動が生じる。
この搬送速度の変動は、転写ベルト7の端部に搬送方向と垂直な方向に、等ピッチで刻んだラインを設け、このラインを光センサ(図示せず)で検出することにより計測することができる。従って、このラインは搬送手段(転写ベルト7)の位置を検出する搬送位置検出手段として役立つ。
また、この変動は、転写ベルト7の端部に磁性紛を塗布し、その磁性紛を搬送方向と垂直な方向にライン上に等ピッチで磁化してそれを磁気ヘッド(図示せず)で検出して計測することもできる。
図5に示している時間間隔を、或る基準位置(0)から転写ベルト7を2周(2L)にわたって積算して作成し、その結果をグラフとして示すと図7となる。
また、感光体ドラム2a〜2d(図1参照)の微小回転角を通過する時間の変動を回転位相に対する時間間隔としてグラフにしたものが図6である。感光体ドラム2a〜2dの回転位相の計測は、ロータリエンコーダ、若しくは感光体ドラム2の表面に描いた等ピッチのラインを光学センサで検出することによって行なわれる。
また、この計測は、感光体ドラム2の表面に磁性紛を塗布し、その磁性紛を搬送方向と垂直な方向にライン上に等ピッチで磁化してそれを磁気ヘッドで検知して行なうこともできる。図6の時間間隔を、感光体ドラム2a〜2dの或る基準角度(0°)から2周(720°)に渡って積算し作成した結果が図8のグラフとして示されている。
図5〜図8を参照して、転写ベルト7(図1)上の画像の搬送ムラや感光体ドラム2a〜2d(図1)の回転ムラ等に起因する変動を考慮した補正について説明する。図5では転写ベルト7の微小距離を移動する時間の変動をグラフで表している。
転送ローラ9a、9b(図1参照)の回転変動や軸の中心からのずれ、また、転写ベルト7(図1参照)の厚みムラなど複数の要因により搬送速度の変動が生じる。
この搬送速度の変動は、転写ベルト7の端部に搬送方向と垂直な方向に、等ピッチで刻んだラインを設け、このラインを光センサ(図示せず)で検出することにより計測することができる。従って、このラインは搬送手段(転写ベルト7)の位置を検出する搬送位置検出手段として役立つ。
また、この変動は、転写ベルト7の端部に磁性紛を塗布し、その磁性紛を搬送方向と垂直な方向にライン上に等ピッチで磁化してそれを磁気ヘッド(図示せず)で検出して計測することもできる。
図5に示している時間間隔を、或る基準位置(0)から転写ベルト7を2周(2L)にわたって積算して作成し、その結果をグラフとして示すと図7となる。
また、感光体ドラム2a〜2d(図1参照)の微小回転角を通過する時間の変動を回転位相に対する時間間隔としてグラフにしたものが図6である。感光体ドラム2a〜2dの回転位相の計測は、ロータリエンコーダ、若しくは感光体ドラム2の表面に描いた等ピッチのラインを光学センサで検出することによって行なわれる。
また、この計測は、感光体ドラム2の表面に磁性紛を塗布し、その磁性紛を搬送方向と垂直な方向にライン上に等ピッチで磁化してそれを磁気ヘッドで検知して行なうこともできる。図6の時間間隔を、感光体ドラム2a〜2dの或る基準角度(0°)から2周(720°)に渡って積算し作成した結果が図8のグラフとして示されている。
ここで、発光タイミングの予測方法について説明する。
まず、検出センサユニット8がマーカaを検出したとき転写ベルト7の位置がp2であったとする(図7)。この時の時刻はグラフからt2である。転写位置p0はp0=p2+Dで求められ、この時の時刻はt’0である。従って、マーカ検出から転写までの時間t3はt3=t’0−t’2となる。
次に、図3を参照して、検出センサユニット8がマーカa(図示せず)を検出した時、感光体ドラム2の回転位相をθ2とする(図8)。この時の時刻は図8のグラフからt2である。転写位置までの時刻t0はt0=t2+t3である。
ここで、この転写位置の感光体ドラム回転位相はグラフからθ0となる。
LEDアレイヘッド1から転写位置までの感光体ドラム回転位相をHとした時、LEDアレイヘッド1の位置での感光体ドラム回転位相θ1はθ1=θ0+Hとして求めることができ、その時の時刻はグラフからt1となる。従って、検出センサ8がマーカaを検出した時からLEDアレイヘッド1の発光開始までの時間tは、t=t1−t2として求めることができる。
図9は、書き込み開始処理の手順を説明するフローチャートである。書き込み開始処理は、前述したように、先ず、マーカを検出し(S1)、感光体ドラム位相及び転写ベルト位置を検出する(S2)。次いで、LED発光開始時刻を予測する(S3)。LED発光開始時刻かどうかを判断し(S4)、開始時刻ならば、LED発光を開始する(S5)。
まず、検出センサユニット8がマーカaを検出したとき転写ベルト7の位置がp2であったとする(図7)。この時の時刻はグラフからt2である。転写位置p0はp0=p2+Dで求められ、この時の時刻はt’0である。従って、マーカ検出から転写までの時間t3はt3=t’0−t’2となる。
次に、図3を参照して、検出センサユニット8がマーカa(図示せず)を検出した時、感光体ドラム2の回転位相をθ2とする(図8)。この時の時刻は図8のグラフからt2である。転写位置までの時刻t0はt0=t2+t3である。
ここで、この転写位置の感光体ドラム回転位相はグラフからθ0となる。
LEDアレイヘッド1から転写位置までの感光体ドラム回転位相をHとした時、LEDアレイヘッド1の位置での感光体ドラム回転位相θ1はθ1=θ0+Hとして求めることができ、その時の時刻はグラフからt1となる。従って、検出センサ8がマーカaを検出した時からLEDアレイヘッド1の発光開始までの時間tは、t=t1−t2として求めることができる。
図9は、書き込み開始処理の手順を説明するフローチャートである。書き込み開始処理は、前述したように、先ず、マーカを検出し(S1)、感光体ドラム位相及び転写ベルト位置を検出する(S2)。次いで、LED発光開始時刻を予測する(S3)。LED発光開始時刻かどうかを判断し(S4)、開始時刻ならば、LED発光を開始する(S5)。
図10は、発光タイミングを変える場合のタイミングチャートである。図11は、書き込みにおける副走査方向のズレを補正するタイミング説明するタイミングチャートである。
図10及び図11において、それぞれの信号は、LED駆動回路11a〜11d(図4)で生成される。hsyncはライン同期信号、clockはデータ転送クロック、setはデータラッチ信号、そしてstrobeはLED発光信号を示している。これらの信号は各々の記録色に対応する画像データ13a〜13dと発光タイミング信号からLEDアレイヘッド1a〜1dを駆動するための信号である。
図4に関連して前述したように、画像位置検出手段(マーカ)を発光素子アレイヘッドの両端部に相当する位置に設けることもできる。これらの2箇所に設けられた画像位置検出手段に基づき発光素子の点灯タイミングを制御する。
これらの目的はLEDアレイヘッド1a〜1d内部の直線性、あるいはLEDアレイヘッド1a〜1dの取り付け精度によって生じる色ずれを補正するものである。図2を参照して理解されるように、フォトセンサ(検出センサユニット)8a、8bがLEDアレイヘッド1a〜1dの両端部に相当する位置、すなわち、搬送ベルト7の左右両側2箇所に設けられる。これにより、LEDアレイヘッド1a〜1dの取り付け位置ズレを検出することができる。
この2箇所のフォトセンサ8は出力タイミングが同じくなるように初期調整しておく。実際の稼動時にライン先頭側のセンサのマーカ検出タイミングがライン終端側のセンサのマーカ検出タイミングよりもT1早かった場合には1ラインのストローブ信号の間隔をT−T1となるように制御すれば、稼動後の環境変動等によるLEDアレイヘッド1a〜1dの位置ズレによる色ズレを低減することができる。
このように、2箇所に設けられた検出手段(フォトセンサユニット8a、8b)に基づき発光素子の点灯タイミングを制御することにより発光素子アレイヘッド1a〜1dの取り付け位置ズレに起因する画像のズレや色ズレを補正することができる。
本発明によれば、周期的な変動による色ズレあるいは周期的なピッチ変動にとどまらず高精度におよび非周期的な変動による色ズレをも補正することができるので、オペレータの介入を減らし、TCO(総原価負担)を削減することができる。
図10及び図11において、それぞれの信号は、LED駆動回路11a〜11d(図4)で生成される。hsyncはライン同期信号、clockはデータ転送クロック、setはデータラッチ信号、そしてstrobeはLED発光信号を示している。これらの信号は各々の記録色に対応する画像データ13a〜13dと発光タイミング信号からLEDアレイヘッド1a〜1dを駆動するための信号である。
図4に関連して前述したように、画像位置検出手段(マーカ)を発光素子アレイヘッドの両端部に相当する位置に設けることもできる。これらの2箇所に設けられた画像位置検出手段に基づき発光素子の点灯タイミングを制御する。
これらの目的はLEDアレイヘッド1a〜1d内部の直線性、あるいはLEDアレイヘッド1a〜1dの取り付け精度によって生じる色ずれを補正するものである。図2を参照して理解されるように、フォトセンサ(検出センサユニット)8a、8bがLEDアレイヘッド1a〜1dの両端部に相当する位置、すなわち、搬送ベルト7の左右両側2箇所に設けられる。これにより、LEDアレイヘッド1a〜1dの取り付け位置ズレを検出することができる。
この2箇所のフォトセンサ8は出力タイミングが同じくなるように初期調整しておく。実際の稼動時にライン先頭側のセンサのマーカ検出タイミングがライン終端側のセンサのマーカ検出タイミングよりもT1早かった場合には1ラインのストローブ信号の間隔をT−T1となるように制御すれば、稼動後の環境変動等によるLEDアレイヘッド1a〜1dの位置ズレによる色ズレを低減することができる。
このように、2箇所に設けられた検出手段(フォトセンサユニット8a、8b)に基づき発光素子の点灯タイミングを制御することにより発光素子アレイヘッド1a〜1dの取り付け位置ズレに起因する画像のズレや色ズレを補正することができる。
本発明によれば、周期的な変動による色ズレあるいは周期的なピッチ変動にとどまらず高精度におよび非周期的な変動による色ズレをも補正することができるので、オペレータの介入を減らし、TCO(総原価負担)を削減することができる。
1a〜1d 作像ユニット(発光素子(LED)アレイヘッド
2a〜2d 作像ユニット(像担持体、感光体ドラム)
3a〜3d 作像ユニット(現像ユニット)
7 搬送手段(転写ベルト)
8a〜8c 画像位置検出手段(検出センサユニット
a マーカ(画像)
2a〜2d 作像ユニット(像担持体、感光体ドラム)
3a〜3d 作像ユニット(現像ユニット)
7 搬送手段(転写ベルト)
8a〜8c 画像位置検出手段(検出センサユニット
a マーカ(画像)
Claims (7)
- 発光手段によって像担持体上に像を形成する作像ユニットを複数有し、その作像ユニットにより形成された画像を同一の転写材上に転写し搬送するカラー画像形成装置であって、搬送される前記転写材上の画像の位置を検出するためにそれぞれの前記作像ユニットの像担持体の上流側に設けられた画像位置検出手段と、前記画像位置検出手段の検出結果により下流側の前記作像ユニットの発光手段の発光タイミングを予測してその発光手段の発光を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするカラー画像形成装置。
- 前記発光手段が前記予測された発光タイミングによって発光されることによって前記転写材上に基準画像を形成し、その形成された基準画像を下流側の画像位置検出手段で検出し、前記制御手段が、その検出結果により形成画像のずれを検出することを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
- 前記画像位置検出手段が前記転写材の上の基準画像の位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
- 前記画像位置検出手段が前記像担持体の回転位相位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
- 前記画像位置検出手段が前記転写材の上の基準画像の位置と像担持体の回転位相位置を検出し、前記制御手段が、その検出結果により前記発光手段の発光タイミングを予測して前記発光手段の発光を制御することを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
- 前記画像位置検出手段とその直近の下流の像担持体との間隔は、前記発光手段から転写地点までの前記像担持体の周長より長くなっていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のカラー画像形成装置。
- 前記画像位置検出手段を前記転写材の両端部に相当する位置に設けることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のカラー画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005326583A JP2007133178A (ja) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | カラー画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007133178A true JP2007133178A (ja) | 2007-05-31 |
Family
ID=38154892
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JP2005326583A Pending JP2007133178A (ja) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | カラー画像形成装置 |
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JP (1) | JP2007133178A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009036993A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
-
2005
- 2005-11-10 JP JP2005326583A patent/JP2007133178A/ja active Pending
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