JP2009300604A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009300604A
JP2009300604A JP2008153164A JP2008153164A JP2009300604A JP 2009300604 A JP2009300604 A JP 2009300604A JP 2008153164 A JP2008153164 A JP 2008153164A JP 2008153164 A JP2008153164 A JP 2008153164A JP 2009300604 A JP2009300604 A JP 2009300604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
color
laser beam
image forming
scanning direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008153164A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsukazu Sugiyama
哲一 杉山
Atsushi Sano
敦史 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2008153164A priority Critical patent/JP2009300604A/ja
Publication of JP2009300604A publication Critical patent/JP2009300604A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

【課題】 電気CPR補正制御において、安価な構成で色ずれを高精度に低減したカラー画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 スキャナユニット単体におけるレーザビームの照射タイミングと、副走査方向の照射位置ずれ量を補正データとしてカラー画像形成装置に記憶させて、補正データに基づいて画像形成パラメータを補正する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の、特に、複数の画像形成部を有する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
近年、電子写真方式カラー画像形成装置における画像形成スピードの高速化のために、色材の数と同数の現像器及び感光ドラムを備え、中間転写体上や記録媒体上に順次異なる色の画像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置が増えている。このタンデム方式のカラー画像形成装置においては、色ずれを生じさせる複数の要因があることが既に知られており、それぞれの要因に対して様々な対処方法が提案されている。
図2は主走査方向の色ずれの例を説明する図である。201は本来の画像位置を、202は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。図2では説明の為、2つの線を搬送方向に離して描いてある。図2(a)は走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整(走査幅が長い場合は、周波数を速くする。)して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正する。図2(b)は主走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザスキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。
各色の像の転写位置を転写紙上で合致させるために主走査方向の位置合わせとして、従来より、画像記録開始位置または画像記録幅を合わせるという各種技術が開発されている。
例えば、画像記録幅を合わせる(全体倍率誤差を補正する)際には、転写紙を搬送する中間転写体上において主走査方向の少なくとも2ヵ所に、各印刷ユニットによりトナー像を形成し、各トナー像の位置を光学センサやCCDカメラ等を用いて検知する。そして、実際に中間転写体上に形成されたトナー像の位置と基準位置とのズレ量に基づき、画像信号生成用の画像クロックの周波数を調整することにより、各印刷ユニットによる画像記録幅を一致させ倍率誤差を補正している。
上述のようなレーザビームを利用して感光ドラムの露光処理を行う装置にあっては、光学系におけるレンズ(fθレンズ)やミラーの位置精度によりfθ特性が異なる。その為、レーザビームによる画像書き出し照射位置を合致させても、レーザビームの位置が異なり、画像において色ズレが発生することがある。
そこで従来、光学系の位置精度等によりfθ特性が異なることによって生じる、重ね合わせた複数の画像の開始部分と終了部分との間の部分での色ずれ(部分倍率)を矯正する技術が提案されている。具体的には、レーザビームの照射タイミングを偏向レーザビームの主走査方向における書き出し位置に応じて変化させることにより実現される。(特許文献1参照)
上記技術を行う場合、予めスキャナユニット単体におけるレーザビームの走査タイミングを、予め決定された複数領域毎に測定し、測定結果を補正データとしてカラー画像形成装置に記憶させることが知られている。
図13はカラー画像形成装置の静電潜像の記録を制御する制御部の詳細を説明する図である。
1301はレーザビームを生成するレーザビーム生成部、1302はレーザビーム生成部1301から出力されるレーザビーム検出信号を受信し、レーザビーム検出信号を画像データ生成部へ送信する1チップマイクロコンピュータ(以後、CPUと記す)、1303はCPU1302から送信されたレーザビーム検出信号を受信して、所定時間後に画像データ信号を出力する画像データ生成部、1304はデータを記憶するメモリ、1305は時間を計測するタイマ、1306は画像周波数クロックを生成する画像クロック生成部である。画像データ生成部1303から出力された画像データ信号はCPU1302を介して画像周波数クロックに同期してレーザビーム生成部1301に送られ、画像データ信号に基づいて静電潜像を形成する。CPU1302はメモリ1304に予め記憶している所定の画像周波数データを画像クロック生成部1306へ送信し、画像クロック生成部1306は受信した画像周波数データに基づいて画像周波数クロックをCPU1302へ出力する。一般にカラー画像形成装置では主走査方向の1走査毎に記録開始位置を一定に保持する為に走査領域外に例えばフォトダイオードから成るビーム検出手段としてのビーム検出部を設置し、1走査毎に走査領域へと向かうレーザビームを検出して同期検知信号を発生する。
CPU1302はこの同期検知信号を基準としてメモリ1304に予め記憶している所定の時間(例えば画像周波数クロック数を所定数カウントし、そのカウント終了後)経過後、画像データ生成部1303に画像データ信号出力開始信号を出力し、画像データ生成部1303から画像データが出力される。
図5(a)はスキャナユニット単体における副走査露光位置測定装置を説明する図である。24は露光光を照射するスキャナユニット、501は露光位置を検出するラインセンサである。スキャナユニットからラインセンサまでの距離を、カラー画像形成装置におけるスキャナユニットから感光ドラム上の照射位置までの距離と同じになるようスキャナユニットを固定する。
図5(b)はスキャナユニット単体における走査時間測定を説明する図である。エリアセンサ上に走査された1走査における露光を複数の区間に分割し、各区間の露光検知時間を測定する。測定された露光検知時間の差分から各区間毎の走査時間を演算する。ここでは一例として1走査の露光を4つの区間(区間1、区間2、区間3、区間4)に分割し、区間1における走査時間をT1、区間2における走査時間をT2、区間3における走査時間をT3、区間4における走査時間をT4と定義する。
図6(a)はカラー画像形成装置における感光ドラム上の露光位置を説明する図である。601はスキャナユニットから露光された露光光、22は露光光によって静電潜像を形成する感光ドラム、28はトナー像を記録材へ転写する中間転写体である。一般に感光ドラムにおける露光位置は、露光光の反射を防ぐ為、感光ドラムの垂直軸上ではなく、一定の角度θ0(副走査方向距離に換算するとL0)の位置に露光する。
図6(b)は感光ドラムに露光される静電潜像を説明する図である。図6(b)では説明の為、隣り合う区間の境界に形成すべき静電潜像に黒点を描き、静電潜像中央の位置の位置ずれがゼロとなるよう画像記録開始位置を調整してある。f1、f2、f3、f4は各区間毎の画像周波数である。画像周波数が一定(各区間毎の画像周波数f1、f2、f3、f4が全て一定値f0)の場合、上述した光学系におけるレンズ(fθレンズ)やミラーの位置精度によりfθ特性が異なり、レーザビームによる画像書き出し照射位置を合致させても、レーザビームの位置が異なり位置誤差が発生する。この位置誤差が各色毎に異なり、結果、出力画像における色ずれが発生する。図6(b)では一例として、区間1のレーザ照射長は理想長に対して95%(理想長よりも短い)、区間2のレーザ照射長は理想長に対して102%(理想長よりも長い)、区間3のレーザ照射長は理想長に対して99%(理想長よりも短い)、区間4のレーザ照射長は理想長に対して98%(理想長よりも短い)とする。
図6(c)は従来の技術におけるレーザビームの照射タイミングを変化させた時の感光ドラムに露光される静電潜像を説明する図である。CPU1302は、走査区間を画像データ信号出力開始信号に同期してタイマ1305による時間計測を開始し、予めメモリ1304に記憶させたレーザビーム照射速度との積算演算を行う。その結果、感光ドラム上における主走査方向のレーザビーム照射位置が求まり、予めメモリ1304に記憶させた区間データから、レーザビームの照射区間を認識する。
上述したスキャナユニット単体の走査時間T1〜T4を予めメモリ1304に記憶させておき、スキャナユニット単体の走査時間に基づいて、CPU1302によって各走査区間毎の画像周波数を演算する。例えば、区間1における画像周波数fは、
f=f1’=g(T1)×f1・・・式(1)
区間2における画像周波数fは、
f=f2’=g(T2)×f2・・・式(2)
となる。ここでg(T)は走査時間Tをパラメータとした補正ゲインであり、g(T)>0である。図6(c)では一例として、各区間におけるレーザ照射長の、理想長に対する比を補正ゲインとする。その結果、g(T1)=0.95、g(T2)=1.02、g(T3)=0.99、g(T1)=0.98となる。補正ゲインが1.0未満(図6(c)における区間1、3、4)の場合、画像周波数は、演算前の画像周波数に比べて遅くなる(レーザ照射長が長くなる)。補正ゲインが1.0以上(図6(c)における区間2)の場合、画像周波数は、演算前の画像周波数に比べて速くなる(レーザ照射長が短くなる)。
上記演算された画像周波数によって各区間毎の画像周波数を変化させることで、主走査方向における位置誤差は低減される。
特開平2−282763公報
しかしながら、前記従来例では以下のような不都合があった。
図7(a)は副走査方向に位置ずれが発生した時のスキャナユニット単体における副走査露光位置測定装置を説明する図である。
701は副走査方向に位置ずれが発生しない場合の露光経路、702は副走査方向に位置ずれLが発生した場合の露光経路である。一般にレンズの不均一性や取り付け位置ずれ等の種々の要因によって副走査方向に露光経路がずれることがある。
図7(b)は副走査方向に位置ずれが発生した時のスキャナユニット単体における走査時間測定を説明する図である。703は副走査方向に位置ずれが発生しない場合の走査経路、704は副走査方向に位置ずれが発生した場合の走査経路である。前記スキャナ単体のレーザ走査データは上述した通り一般に、平面のエリアセンサにおいて測定されている。その為、図7(b)におけるレーザ照射の副走査方向の位置ずれLは、平面のエリアセンサにおける走査時間T1’〜T4’において加味されず、T1’=T1となる。
図8(a)は副走査方向に位置ずれが発生した時のカラー画像形成装置における感光ドラム上の露光角度誤差を説明する図である。副走査方向に発生した位置ずれLによって感光ドラムにおける露光角度誤差θは、
θ=Sin−1{(L0+L)/r}−θ0・・・式(3)
となる。ここでrは感ドラムの半径を意味する。
図8(b)は副走査方向に露光位置ずれが発生した時の感光ドラムに露光される静電潜像を説明する図である。感光ドラムの曲率部に静電潜像を形成するカラー画像形成装置の場合、レーザ発光部から感光ドラムまでの距離が一定で無い為、所望の画像記録幅(全体倍率)が得られずにレーザビームの位置が異なり位置誤差が発生する。この位置誤差が各色毎に異なり、結果、出力画像における主走査方向の色ずれが発生する。図8(b)では一例として露光角度誤差θ>0である為、画像記録幅が広がって形成される。
上記画像記録幅が良くなくなることへの対策の1つは、前記従来例で記述した、中間転写体上において主走査方向の少なくとも2ヵ所に、光学センサやCCDカメラ等を用いて検知し、補正することである。しかし、この場合、少なくとも2ヵ所の検出部が必要となり、カラー画像形成装置が高価な構成になる。
もう1つの対策は、スキャナユニット単体におけるレーザビームの照射タイミングを予め測定するエリアセンサに、感光ドラムと同じ曲率を持たせて補正データを測定することである。しかし、この場合、感光ドラムと同じ曲率を持たせたエリアセンサの作成は技術的に困難であり、非現実的である。
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、スキャナユニット単体におけるレーザビームの照射タイミングと、副走査方向の照射位置ずれ量を補正データとしてカラー画像形成装置に記憶させて、補正データに基づいて画像形成パラメータを補正する。これにより、安価な構成で色ずれを高精度に低減したカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本出願に係る第1の発明は、各々、画像信号に応じてレーザビームを発光する光学系と、前記光学系から出力されるレーザビームにより露光処理を施されて表面上に前記画像信号に応じた静電潜像を形成される曲率を有した感光体と、静電潜像を現像する現像手段と、形成された画像を、前記複数の画像形成部を順次通過する無端状ベルト上、又は、前記無端状ベルト上に保持されつつ搬送される記録材上に、転写する複数の転写手段と、主走査方向に配置した色ずれ検知手段と、予め作成された前記光学系手段から出力される前記レーザビームにおける走査情報記憶手段とを有するカラー画像形成装置において、予め作成された前記光学系手段から出力される前記レーザビームにおける主走査方向の一定領域間の走査時間を記憶する走査時間記憶手段と、予め作成された前記光学系から出力されるレーザビームにおける副走査方向の照射位置ずれを記憶する照射位置記憶手段を有し、前記レーザビームの前記感光体への露光位置と前記走査時間記憶手段の記憶結果と、前記照射位置記憶手段の記憶結果に基づいて主走査方向における前記静電潜像の伸縮歪みを補正する静電潜像伸縮補正手段を有することを特徴とする。
本出願に係る第2の発明は、請求項1に記載のカラー画像形成装置において、前記静電潜像伸縮補正手段は画像信号生成用画像クロックを補正する画像クロック制御手段で構成されることを特徴とする。
本出願に係る第3の発明は、請求項1に記載のカラー画像形成装置において、前記静電潜像伸縮補正手段は画像データを補正する画像データ補正手段で構成されることを特徴とする。
本出願に係る第4の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置において、前記走査時間記憶手段は、前記レーザビームの1走査に対して複数に区切られた領域毎の走査時間を記憶することを特徴とする。
本出願に係る第5の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置において、前記光学系手段の温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段の検出結果及び、前記レーザビームの前記感光体への露光位置と前記走査情報記憶手段に基づいて主走査方向における前記静電潜像の伸縮歪みを補正する静電潜像伸縮補正手段を有することを特徴とする。
以上説明したように、本出願に係る第1〜第2及び第4の発明によれば、スキャナユニット単体における走査区間毎の走査時間データ及び副走査方向の露光位置ずれ量に基づいて画像周波数を可変とすることで、主走査方向の所望の画像記録幅を得ることが出来る。その結果、安価な構成で主走査方向の色ずれを高精度に低減したカラー画像形成装置を提供することが出来る。
本出願に係る第3の発明によれば、スキャナユニット単体における走査区間毎の走査時間データ及び副走査方向の露光位置ずれ量に基づいて画像データを補正変換することで、主走査方向の所望の画像記録幅を得ることが出来る。その結果、安価な構成で主走査方向の色ずれを高精度に低減したカラー画像形成装置を提供することが出来る。
本出願に係る第5の発明によれば、スキャナユニットの雰囲気温度に応じて画像周波数を可変とすることで、スキャナユニットの雰囲気温度による画像記録幅の変化を補正することが出来る。その結果、より主走査方向の色ずれを高精度に低減した安価なカラー画像形成装置を提供することが出来る。
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
本発明の実施例は、4色すなわち、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkの画像形成手段を備えたカラー画像形成装置を示すもので、図11は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体28を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の断面図である。図11を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における画像形成部の動作を説明する。11は記録媒体、21aは記録媒体を保持する給紙カセット、21bは給紙カセット21aと同様に記録媒体を保持する給紙トレイ、22Y,22M,22C,22Kは静電潜像を形成する感光ドラム(Y、M、C、Kは各々Y、M、C、Bk用を示す)、23Y,23M,23C,23Kは感光ドラム22Y,22M,22C,22Kを帯電する注入帯電器、24Y,24M,24C,24Kは静電潜像を形成するレーザスキャナ、25Y,25M,25C,25Kは各色のトナーを現像器へ送り出すトナー容器、26Y,26M,26C,26Kは静電潜像をトナー像として可視化する現像器、28はトナー像を保持する中間転写体、27Y,27M,27C,27Kはトナー像を中間転写体28に転写する1次転写ローラ、29は中間転写体28に転写されたトナー像を記録媒体11に転写する2次転写ローラ、30は中間転写体に残ったトナーをクリーニングするクリーニング部、31はトナー像を記録媒体に溶融定着する為の定着部、32は定着ローラ、33は記録媒体11を定着ローラ32に圧接する加圧ローラ、34,35は定着ローラ32及び加圧ローラ33を加熱するヒータ、106は色ずれ検知センサである。
画像形成部は、画像処理部が処理した露光時間に応じて露光光を駆動し、静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を中間転写体28上で重ね合わせて多色トナー像を形成する。その後、この多色トナー像を記録媒体11へ転写し、その記録媒体上の多色トナー像を定着させる。
帯電手段としての帯電部は、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkのステーション毎に感光ドラム22Y,22M,22C,22Kを帯電させるための4個の注入帯電器23Y,23M,23C,23Kを備える構成で、各注入帯電器には帯電ローラ23YS,23MS,23CS,23KSを備えている。
感光ドラム22Y,22M,22C,22Kは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム22Y,22M,22C,22Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。
露光手段としての露光部は、感光ドラム22Y,22M,22C,22Kへレーザスキャナ部24Y,24M,24C,24Kより露光光を照射し、感光ドラム22Y,22M,22C,22Kの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成するように構成している。
現像手段としての現像部は、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkの現像を行う4個の現像器26Y,26M,26C,26Kを備える構成で、各現像器には、現像ローラ26YS,26MS,26CS,26KSが設けられている。なお、各々の現像器26は脱着が可能である。
転写手段としての転写部は、感光ドラム22Y,22M,22C,22Kから中間転写体28へ単色トナー像を転写するために、中間転写体28を時計周り方向に回転させ、感光ドラム22Y,22M,22C,22Kとその対向に位置する1次転写ローラ27Y,27M,27C,27Kの回転に伴って、単色トナー像を転写する。1次転写ローラ27Y,27M,27C,27Kに適当なバイアス電圧を印加すると共に感光ドラム22Y,22M,22C,22Kの回転速度と中間転写体28の回転速度に差をつけることにより、効率良く単色トナー像を中間転写体28上に転写する。これを1次転写という。
更に転写手段としての転写部転写手段は、ステーション毎に単色トナー像を中間転写体28上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写体28の回転に伴い2次転写ローラ29まで搬送する。さらに記録媒体11を給紙カセット21aから2次転写ローラ29へ狭持搬送し、記録媒体11に中間転写体28上の多色トナー像を転写する。この2次転写ローラ29に適当なバイアス電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを2次転写という。2次転写ローラ29は、記録媒体11上に多色トナー像を転写している間、29aの位置で記録媒体11に当接し、印字処理後は29bの位置に離間する。記録媒体11は給紙トレイ21bに配置しても良く、その場合、記録媒体11は給紙トレイ21bから2次転写ローラ29へ狭持搬送される。
定着手段は、記録媒体11に転写された多色トナー像を記録媒体11に溶融定着させるために、記録媒体11を加熱する定着ローラ32と記録媒体11を定着ローラ32に圧接させるための加圧ローラ33を備えている。定着ローラ32と加圧ローラ33は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ34、35が内蔵されている。定着装置31は、多色トナー像を保持した記録媒体11を定着ローラ32と加圧ローラ33により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを記録媒体11に定着させる。
トナー定着後の記録媒体11は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
クリーニング手段30は、中間転写体28上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体28上に形成された4色の多色トナー像を記録媒体11に転写した後に残った廃トナーは、図示しないクリーナ容器に蓄えられる。
主走査方向の書き出し位置誤差による色ずれ(図2−(b))を修正する為に、中間転写体28上に、各色毎に色ずれ検出用パターンを形成し、中間転写体下流部の中央に設けられた1つの色ずれ検知センサで検出し、色ずれ量を検出して補正する色ずれ補正制御が行なわれている。
図3は主走査方向の書き出し位置誤差による色ずれを検出する色ずれ検出用パターンの一例を説明する図である。106は、中間転写体28上に形成された色ずれ検出パターンを検出する、中間転写体28の主走査方向中央に設けられた光センサである。ここで309〜3019は主走査方向の色ずれ量を検出する為のパターンであり、309〜3011の色ずれ検出用パターンをパターン1、3013〜3015の色ずれ検出用パターンをパターン2、3017〜3019の色ずれ検出用パターンをパターン3とする。またa、c、e、gは基準色であるK(以下K:ブラック)を表しており、b、d、fはそれぞれ検出色であるY、M、C(以下Y:イエロー、M:マゼンダ、C:シアン)を表している。taf1〜7、tbf1〜7、tcf1〜7、tdf1〜7、tef1〜7、tff1〜7は各パターンの検出タイミングを、矢印は中間転写体28の移動方向を示す。中間転写体28の移動速度をv[mm/s]、Kを基準色とする。パターン1の色ずれ検出用パターンにおける主走査方向の書き出し位置誤差による色ずれ量δesf1は、
δesf1Y=v*{(taf2−taf1)−(taf3−taf2)−(tbf2−tbf1)+(tbf3−tbf2)}/4 ・・・式(4)
δesf1M=v*{(taf4−taf3)−(taf5−taf4)−(tbf4−tbf3)+(tbf5−tbf4)}/4 ・・・式(5)
δesf1C=v*{(taf6−taf5)−(taf7−taf6)−(tbf6−tbf5)+(tbf7−tbf6)}/4 ・・・式(6)
となる。同様にパターン2の色ずれ検出用パターンにおける主走査方向の各色の書き出し位置誤差による色ずれ量δes2、パターン3の色ずれ検出用パターンにおける主走査方向の各色の書き出し位置誤差による色ずれ量δes3を算出する。
よって、主走査方向の各色の書き出し位置誤差による色ずれ量δesは
δesY=(δesf1Y+δesf2Y+δesf3Y)/3 ・・・式(7)
δesM=(δesf1M+δesf2M+δesf3M)/3 ・・・式(8)
δesC=(δesf1C+δesf2C+δesf3C)/3 ・・・式(9)
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来る。
図4は色ずれ検知センサ106の構成の一例を説明する図である。LEDなどの赤外発光素子41と、フォトダイオードなどの受光素子42、受光データを処理する図示しないICなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。受光素子42はトナーパッチ43からの反射光強度を検出する。図4は正反射光を検出する構成になっているもののそれに限るものではなく、乱反射光を検出しても良い。なお、前記発光素子41と受光素子42の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
なお、図3で説明した色ずれ検出用パターンでは同様の演算で副走査方向の各色の色ずれ量を演算することも可能である。
以下、本発明の実施例の動作について説明する。
図9は本実施例におけるカラー画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。
ステップS902では、コントローラが図示しないビデオコントローラ等から送信される画像データを受信したか否かを監視する。
ステップS903では、画像データを受信したこと(ステップS902でYES)に応じて、画像形成動作を開始するとともに、ビデオコントローラや操作パネル等から指定された給紙口である給紙ユニットに積載された用紙を給紙ローラで給紙する。
ステップS904では、予めメモリ1304の記憶手段に格納された、スキャナユニット単体における走査区間毎の走査時間データT1,T2,T3,T4及び副走査方向の露光位置ずれ量LをCPU1302が読み取る。走査時間測定の詳細は従来の技術の図5(a)、図5(b)、図7(a)で説明している通りであり、ここでは説明を省略する。
ステップS905では、ステップS904で読みとった副走査方向の露光位置ずれ量Lに基づいて、露光角度誤差θを、
θ=Sin−1{(L0+L)/r}−θ0・・・式(10)
で演算する。
ステップS906では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間1内か否かを監視する。露光光の走査位置の認識方法は図6(c)で上述している為、ここでは割愛する。
ステップS907では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間1内である場合(ステップS906でYES)である。この場合、画像周波数fを
f=f1’’=g(T1)×f1×h(θ)・・・式(11)
で演算し、演算された画像周波数f=f1’’で画像形成を行う。ここでh(θ)は露光角度誤差θをパラメータとした補正ゲインであり、h(θ)>0である。
ステップS908では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間1内でない場合(ステップS906でNO)である。この場合、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間2内か否かを監視する。露光光の走査位置の認識方法は図6(c)で上述している為、ここでは割愛する。
ステップS909では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間2内である場合(ステップS908でYES)である。この場合、画像周波数fを
f=f2’’=g(T2)×f2×h(θ)・・・式(12)
で演算し、演算された画像周波数f=f2’’で画像形成を行う。
ステップS910では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間2内でない場合(ステップS908でNO)である。この場合、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間3内か否かを監視する。露光光の走査位置の認識方法は図6(c)で上述している為、ここでは割愛する。
ステップS911では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間3内である場合(ステップS910でYES)である。この場合、画像周波数fを
f=f3’’=g(T3)×f3×h(θ)・・・式(13)
で演算し、演算された画像周波数f=f3’’で画像形成を行う。
ステップS912では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間3内でない場合(ステップS910でNO)である。この場合、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間内4か否かを監視する。露光光の走査位置の認識方法は図6(c)で上述している為、ここでは割愛する。
ステップS913では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間内4である場合(ステップS912でYES)である。この場合、画像周波数fを
f=f4’’=g(T4)×f4×h(θ)・・・式(14)
で演算し、演算された画像周波数f=f4’’で画像形成を行う。
ステップS914では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間内4でない場合(ステップS912でNO)である。この場合、1走査分の画像形成が完了したことを意味し、帯電手段、感光手段、現像手段、転送手段を図示しない駆動モータの駆動によって搬送方向下流側に1dot分移動する。
ステップS915では、引き続き画像形成する走査方向の画像データがあるか否かを判定し、引き続き画像形成する走査方向の画像データがある場合は、ステップS906へ戻り、画像形成動作を実行する。画像形成する走査方向の画像データがない場合は、定着手段によって記録媒体に転写された多色トナー像を記録媒体に溶融定着し、記録媒体を排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
図1は本実施例における感光ドラムに露光される静電潜像を説明する図である。副走査方向に露光位置ずれが発生した場合、画像周波数に補正ゲインh(θ)を考慮することで、所望の画像記録幅(全体倍率)を得ることができ、位置誤差が低減されて、色ずれが低減される。図1では一例として、露光角度誤差θ=+3degとする。この時の補正ゲインh(θ)は角度誤差分である1.03となる。その結果、本実施例によって演算された画像周波数f1’’,f2’’,f3’’,f4’’は、演算前の画像周波数に比べて3%速くなる(レーザ照射長が短くなる)。逆に、露光角度誤差θ<0の場合は、補正ゲインh(θ)<1となり、本実施例によって演算された画像周波数は、演算前の画像周波数に比べて遅くなる(レーザ照射長が長くなる)。
以上のように、スキャナユニット単体における走査区間毎の走査時間データ及び副走査方向の露光位置ずれ量に基づいて画像周波数を可変とすることで、安価な構成で主走査方向の色ずれを高精度に低減したカラー画像形成装置を提供することが出来る。
第1の実施例と異なる点のみ説明する。
第1の実施例において、スキャナユニット単体における走査区間毎の走査時間データ及び副走査方向の露光位置ずれ量に基づいて画像周波数を可変としていたが、本実施例では画像周波数を固定とし、画像データを補正することを特徴とする。
図10は本実施例におけるカラー画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。
ステップS1002では、コントローラが図示しないビデオコントローラ等から送信される画像データを受信したか否かを監視する。
ステップS1003では、画像データを受信したこと(ステップS1002でYES)に応じて、画像形成動作を開始するとともに、ビデオコントローラや操作パネル等から指定された給紙口である給紙ユニットに積載された用紙を給紙ローラで給紙する。
ステップS1004では、予めメモリ1304の記憶手段に格納された、スキャナユニット単体における走査区間毎の走査時間データT1,T2,T3,T4及び副走査方向の露光位置ずれ量LをCPU1302が読み取る。走査時間測定の詳細は従来の技術の図5(a)、図5(b)で説明している通りであり、ここでは説明を省略する。
ステップ1005では、ステップS1004で読み取った副走査方向の露光位置ずれ量Lに基づいて、露光角度誤差θを、
θ=Sin−1{(L0+L)/r}−θ0・・・式(15)
で演算する。
ステップS1006では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間1か否かを監視する。
ステップS1007では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間1である場合(ステップS1006でYES)である。この場合、区間1の画像長Dを
D=D1’=D1/{g(T1)×f1×h(θ)}・・・式(16)
で画像変換し、変換された画像データD1’で画像形成を行う。ここでD1は区間1の変換前の画像データ長である。
ステップS1008では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間1でない場合(ステップS1006でNO)である。この場合、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間2か否かを監視する。
ステップS1009では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間2である場合(ステップS1008でYES)である。この場合、区間2の画像長Dを
D=D2’=D2/{g(T2)×f2×h(θ)}・・・式(17)
で画像変換し、変換された画像データD2’で画像形成を行う。ここでD2は区間2の変換前の画像データ長である。
ステップS1010では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間2でない場合(ステップS1008でNO)である。この場合、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間3か否かを監視する。
ステップS1011では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間3である場合(ステップS1010でYES)である。この場合、区間3の画像長Dを
D=D3’=D3/{g(T3)×f3×h(θ)}・・・式(18)
で画像変換し、変換された画像データD3’で画像形成を行う。ここでD3は区間3の変換前の画像データ長である。
ステップS1012では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間3でない場合(ステップS1010でNO)である。この場合、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間4か否かを監視する。
ステップS1013では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間4である場合(ステップS1012でYES)である。この場合、区間4の画像長Dを
D=D4’=D4/{g(T4)×f4×h(θ)}・・・式(19)
で画像変換し、変換された画像データD4’で画像形成を行う。ここでD4は区間4の変換前の画像データ長である。
ステップS1014では、スキャナユニットから露光された露光光の走査位置が区間4でない場合(ステップS1012でNO)である。この場合、1走査分の画像形成が完了したことを意味し、帯電手段、感光手段、現像手段、転送手段を図示しない駆動モータの駆動によって搬送方向下流側に1dot分移動する。
ステップS1015では、引き続き画像形成する走査方向の画像データがあるか否かを判定し、引き続き画像形成する走査方向の画像データがある場合は、ステップS1006へ戻り、画像形成動作を実行する。画像形成する走査方向の画像データがない場合は、定着手段によって記録媒体に転写された多色トナー像を記録媒体に溶融定着し、記録媒体を排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
以上のように、スキャナユニット単体における走査区間毎の走査時間データ及び副走査方向の露光位置ずれ量に基づいて画像データを補正変換することで、画像周波数の設定分解能以上に補正することが可能であり、安価な構成で主走査方向の色ずれをより高精度に低減したカラー画像形成装置を提供することが出来る。
第1及び第2の実施例と異なる点のみ説明する。図9は第1の実施例と同様に、動作する。
第1の実施例において、画像周波数はスキャナユニットの雰囲気温度に依存していなかったが、本実施例ではスキャナユニットの雰囲気温度に応じて画像周波数を可変とすることを特徴とする。
一般にスキャナユニットは雰囲気温度が上昇することでレンズやミラー等が膨張する為、スキャナユニットの雰囲気温度によってレーザビームの照射位置を補正する必要がある。
図12は本実施例におけるスキャナユニットの雰囲気温度毎の補正ゲインを説明する表である。
第1の実施例で説明したカラー画像形成装置において、スキャナユニット近傍に図示しないサーミスタや温度センサ等といった温度検知手段を配置する。CPU1302はスキャナユニットの雰囲気温度Kを検出し、補正ゲインQ(K)を図12の温度テーブルから参照し、各走査区間毎の画像周波数を演算する。本実施例では、一例として、4種類の雰囲気温度毎の補正ゲインから参照する。第1の実施例で説明した区間1〜区間4において画像周波数fは、
f=f1’’’=g(T1)×f1×h(θ)×Q(K)・・・式(20)
f=f2’’’=g(T2)×f2×h(θ)×Q(K)・・・式(21)
f=f3’’’=g(T3)×f3×h(θ)×Q(K)・・・式(22)
f=f4’’’=g(T4)×f4×h(θ)×Q(K)・・・式(23)
と演算し、演算結果の画像周波数で各区間の画像形成を動作する。
スキャナユニットの雰囲気温度が低温に比べて高温の場合、スキャナユニット内のミラーやレンズ等が膨張する為、画像記録幅が広がって形成される。その為、図12では低温に対して高温の補正ゲインを大きく(画像周波数を上げる方向に補正)している。
以上のように、スキャナユニットの雰囲気温度に応じて画像周波数を可変とすることで、スキャナユニットの雰囲気温度変化に起因するレーザビーム照射位置変動を補正することが可能であり、主走査方向の色ずれをより高精度に低減した安価なカラー画像形成装置を提供することが出来る。
第1から第3の実施例では潜像形成媒体は感光ドラムとしているが、ベルト状の感光体を懸架し、駆動ローラにて駆動しても良い。
走査方向の区間を4区間としているが2区間以上であれば良い。また、各区間距離を区間毎に可変としても良い。
補正ゲインg(T)、h(θ)、Q(K)は走査区間毎に可変としても良い。
本発明の実施例1に係る感光ドラムに露光される静電潜像を説明する図。 本発明の従来の技術に係る主走査方向の色ずれの例を説明する図。 本発明の実施例1に係る主走査方向の書き出し位置誤差による色ずれを検出する色ずれ検出用パターンの一例を説明する図。 本発明の実施例1に係る色ずれ検知センサの構成の一例を説明する図。 本発明の従来の技術に係るスキャナユニット単体にかかわる測定装置を説明する図。 本発明の従来の技術に係るカラー画像形成装置における感光ドラム上の露光に係る説明をする図。 本発明の従来の技術に係る副走査方向に位置ずれが発生した時のスキャナユニット単体にかかわる測定装置を説明する図。 本発明の従来の技術に係る副走査方向に位置ずれが発生した時の感光ドラム上の露光にかかわる説明を行なう図。 本発明の実施例1に係るカラー画像形成装置の動作を説明するフローチャート。 本発明の実施例2に係るカラー画像形成装置の動作を説明するフローチャート。 本発明の実施例1に係るタンデム方式のカラー画像形成装置の断面図を説明する図。 本発明の実施例3に係るスキャナユニットの雰囲気温度毎の補正ゲインを説明する表。 本発明の従来の技術に係るカラー画像形成装置の静電潜像の記録を制御する制御部の詳細を説明する図。
符号の説明
22C、22M、22Y、22Bk 感光ドラム
23C、23M、23Y、23Bk 注入帯電器
24C、24M、24Y、24Bk レーザスキャナユニット
26C、26M、26Y、26Bk 現像器
27C、27M、27Y、27Bk 1次転写ローラ
28 中間転写体
29 2次転写ローラ
32 定着ローラ
33 加圧ローラ
106 色ずれ検知センサ
11 記録媒体

Claims (5)

  1. 各々、画像信号に応じてレーザビームを発光する光学系と、前記光学系から出力されるレーザビームにより露光処理を施されて表面上に前記画像信号に応じた静電潜像を形成される曲率を有した感光体と、静電潜像を現像する現像手段と、形成された画像を前記複数の画像形成部を順次通過する無端状ベルト上、又は、前記無端状ベルト上に保持されつつ搬送される記録材上に転写する複数の転写手段と、
    主走査方向に配置した色ずれ検知手段と、予め作成された前記光学系手段から出力される前記レーザビームにおける走査情報記憶手段とを有するカラー画像形成装置において、
    予め作成された前記光学系手段から出力される前記レーザビームにおける主走査方向の一定領域間の走査時間を記憶する走査時間記憶手段と、予め作成された前記光学系から出力されるレーザビームにおける副走査方向の照射位置ずれを記憶する照射位置記憶手段を有し、
    前記レーザビームの前記感光体への露光位置と前記走査時間記憶手段の記憶結果と、前記照射位置記憶手段の記憶結果に基づいて主走査方向における前記静電潜像の伸縮歪みを補正する静電潜像伸縮補正手段を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
  2. 前記静電潜像伸縮補正手段は画像信号生成用画像クロックを補正する画像クロック制御手段で構成され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。
  3. 前記静電潜像伸縮補正手段は画像データを補正する画像データ補正手段で構成され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。
  4. 前記走査時間記憶手段は、前記レーザビームの1走査に対して複数に区切られた領域毎の走査時間を記憶することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
  5. 前記光学系手段の温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段の検出結果及び、前記レーザビームの前記感光体への露光位置と前記走査情報記憶手段に基づいて主走査方向における前記静電潜像の伸縮歪みを補正する静電潜像伸縮補正手段を有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
JP2008153164A 2008-06-11 2008-06-11 カラー画像形成装置 Pending JP2009300604A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008153164A JP2009300604A (ja) 2008-06-11 2008-06-11 カラー画像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008153164A JP2009300604A (ja) 2008-06-11 2008-06-11 カラー画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009300604A true JP2009300604A (ja) 2009-12-24

Family

ID=41547581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008153164A Pending JP2009300604A (ja) 2008-06-11 2008-06-11 カラー画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009300604A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016110044A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 キヤノン株式会社 走査光学装置、画像形成装置及び補正方法
US9864934B2 (en) 2014-12-10 2018-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning device, image forming apparatus, and correction method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016110044A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 キヤノン株式会社 走査光学装置、画像形成装置及び補正方法
US9864934B2 (en) 2014-12-10 2018-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning device, image forming apparatus, and correction method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9141059B2 (en) Image forming apparatus
JP4621517B2 (ja) 画像形成装置
JP2010114498A (ja) 画像形成装置および画像読取装置
JP5499880B2 (ja) 画像形成装置、画像形成方法およびプログラム
JP6335639B2 (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP2013238673A (ja) 画像形成装置
JP6057134B2 (ja) 画像形成装置
JP4345837B2 (ja) 画像形成装置
JP4968223B2 (ja) 画像形成装置
JP2009300604A (ja) カラー画像形成装置
JP6932485B2 (ja) 画像形成装置
JP2005173253A (ja) 画像形成装置
JP6486430B2 (ja) レーザ光間の位置ずれを補正する画像形成装置
JP5217592B2 (ja) 画像形成装置
JP2001228672A (ja) 画像形成装置
JP2011059248A (ja) 画像形成装置
JP2013210553A (ja) 画像形成装置
US8391758B2 (en) Color image forming apparatus
JP4956300B2 (ja) 画像形成装置及び制御方法
JP5100425B2 (ja) カラー画像形成装置及びその制御方法
JP4985282B2 (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JPH10339984A (ja) 画像形成装置
JP2008139441A (ja) カラー画像形成装置、およびカラー画像形成装置の駆動方法
JP2007183441A (ja) 画像形成装置、記録媒体およびプログラム
JP2007102090A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100201

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100630