JP2011138072A - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】書き込み部に独立したポリゴンモータによって回転される複数のポリゴンミラーを有するタンデム型のカラー画像形成装置においても、副走査方向の色ずれを最小にする。
【解決手段】色合わせ動作によって、複数色のトナー画像が重ね合わせて転写される際の色ずれ量が最小になるように、書き込み部による各色の書き出しタイミングを決定して記憶し、その時に回転する複数のポリゴンミラーの位相差に相当する時間Cを計測して記憶する。その後、実際の印刷動作時に画像形成処理に先立って、複数のポリゴンミラーを回転させてその位相差に相当する時間Bを計測し、1ライン時間に対する割合(B−C)÷Aを演算し、その演算結果に基づいて印刷動作時における副走査方向の色ずれ量が最小になるように、色合わせ動作によって決定された各色の副走査の書き出しタイミングを補正する。
【選択図】 図4
【解決手段】色合わせ動作によって、複数色のトナー画像が重ね合わせて転写される際の色ずれ量が最小になるように、書き込み部による各色の書き出しタイミングを決定して記憶し、その時に回転する複数のポリゴンミラーの位相差に相当する時間Cを計測して記憶する。その後、実際の印刷動作時に画像形成処理に先立って、複数のポリゴンミラーを回転させてその位相差に相当する時間Bを計測し、1ライン時間に対する割合(B−C)÷Aを演算し、その演算結果に基づいて印刷動作時における副走査方向の色ずれ量が最小になるように、色合わせ動作によって決定された各色の副走査の書き出しタイミングを補正する。
【選択図】 図4
Description
この発明は、電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特に書き込みユニットに独立したモータによって回転される複数のポリゴンミラーを使用するタンデム型のカラープリンタ、カラー複写機、カラー複合機などのカラー画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、市場からの要求に伴って、カラー複写機やカラープリンタなどのように、カラー画像の出力が可能なものが多くなってきている。特に、最近では、カラー画像出力時においてもモノクロ画像出力時並みの処理スピードが望まれている。そのため、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の色毎に、それぞれ感光体と帯電、露光、現像、転写の各手段を設けた作像プロセス部を備え、各感光体上にそれぞれ単色のトナー画像を形成し、その各色のトナー画像を、転写ベルト上で搬送される用紙(転写紙)に順次直接重ねて転写する直接転写方式や、中間転写ベルト上に順次重ねて転写した後用紙(転写紙)に一度に転写する間接転写方式によって、用紙上にカラー画像を記録するタンデム型の画像形成装置が主流になってきている。
このタンデム型の画像形成装置では、上述した直接転写方式あるいは間接転写方式のいずれでも、各色の作像プロセス部における各感光体ドラム上の画像は、転写ベルト上の異なる位置で用紙もしくは転写ベルト上に転写される。そのため、転写ベルトの移動速度に微小な変化があった場合には、用紙が次の色の転写位置に到達するまでの時間が変動する。したがって、その場合には各色の転写位置にずれが生じ、結果的に出力されるカラー画像に副走査方向(転写ベルトの移動方向)の色ずれが発生してしまうことになる。
また、各色用の感光体ドラムに画像を形成するための書き込み部も、色毎に独立して駆動されるように構成されているため、温度等の環境変化によって各部品が変位すると、主走査方向(感光体の軸線方向)の倍率や書き込みの位置に変化が生じ、結果的には出力画像に主走査方向の色ずれが発生してしまうことがある。
このような事態を回避するように、例えば特許文献1には、タンデム型のカラー画像形成装置において、実際のカラー画像を形成する印刷動作の前に、転写ベルト上に色ずれ補正用の各色の補正パターンを形成し、その各補正パターンの位置を認識して、その情報から色ずれ量が最小になるように、各作像プロセス部の被駆動物を駆動制御する際に加える補正値を算出する色合わせ動作を実行し、実際の印刷動作時にその補正値に基づいて各被駆動物を制御して各色の位置を合わせ、色ずれをなくすことが記載されている。その被駆動物の制御例としては、転写ベルトの移動速度制御、書き込み部による各色の書き込み開始タイミングの制御、スキュー補正のためのレーザ光折り返し用ミラーの傾き制御などがある。
しかし、このようなタンデム型の画像形成装置には、書き込み部に独立したモータによって回転される複数のポリゴンミラーを使用するものがある。例えば、特許文献2に記載されているカラー画像形成装置は、4色の各作像プロセス部に対する書き込み部を2つのユニットに分割し、その各書き込みユニットにそれぞれレーザ光を走査する2段のポリゴンミラーを同軸に設け、その2段ずつ2組のポリゴンミラーをそれぞれ別のポリゴンモータで回転するようにしている。
このように、書き込み部に独立したポリゴンモータによって回転される複数のポリゴンミラーを有するタンデム型のカラー画像形成装置の場合、色合わせ動作時と印刷動作時でポリゴンミラーの位相を合わせておかないと、副走査方向に色ずれしてしまうことが既に知られている。
しかし、実際には色合わせ動作時に回転させた複数のポリゴンミラーの位相差と、その後の印刷動作時に複数のポリゴンミラーを再び回転させるときの位相差とを全く同じに保つのは困難であった。そのため、色合わせ動作によって副走査方向の色ずれ量が最小になるように補正値を算出して、印刷動作時にその補正値に基づいて各被駆動物を制御して各色の位置を合わせるようにしても、色ずれ量が増加してしまうことがあった。
この発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、書き込み部に独立したポリゴンモータによって回転される複数のポリゴンミラーを有するタンデム型のカラー画像形成装置においても、副走査方向の色ずれを最小にすることを目的とする。
この発明は、電子写真方式の複数の作像プロセス部と、複数色の画像データにそれぞれ対応する各色のレーザ光を発生し、その各レーザ光を独立したポリゴンモータで回転駆動される複数のポリゴンミラーによって走査して、上記複数の作像プロセス部の各感光体を露光する書き込み部とを備え、上記複数の作像プロセス部によって複数色のトナー画像を作成し、その複数色のトナー画像を、無端状のベルトによって搬送される用紙上に重ね合わせて転写するか、上記ベルト上に重ね合わせて転写した後用紙上に一括転写してカラー画像を形成するタンデム型のカラー画像形成装置において、上記の目的を達成するため次の各手段を設けたことを特徴とする。
すなわち、予め上記複数色のトナー画像が重ね合わせて転写される際の色ずれ量が最小になるように、上記書き込み部による各色の書き出しタイミングを決定して記憶する色合わせ手段と、それによる色合わせ時に回転する上記複数のポリゴンミラーの位相差に相当する時間を計測して時間Cとして記憶する計測・記憶手段と、実際の印刷動作時に画像形成処理に先立って、上記複数のポリゴンミラーを回転させてその複数のポリゴンミラーの位相差に相当する時間Bを計測する計測手段と、その時間Bと上記記憶した時間Cとの差分の1ライン時間Aに対する割合(B−C)÷Aを演算する演算手段と、その演算結果に基づいて、その印刷動作時における上記ベルトの移動方向である副走査方向の色ずれ量が最小になるように、上記色合わせ手段によって決定された各色の副走査の書き出しタイミングを補正する書き出しタイミング補正手段とを設けている。なお、1ライン時間Aはポリゴンミラーの回転数(1/回転周期)と面数によって計算でき、装置によって決まる値である。
上記書き込み部には、上記独立したポリゴンモータで回転駆動される複数のポリゴンミラーによって走査される各レーザ光を書き込みにおける1ラインの始端側の所定位置でそれぞれ検知して同期検知信号を出力する複数の光センサを備えているのが望ましい。
その場合、上記計測・記憶手段は、上記色合わせ手段による色合わせ時に、上記複数の光センサから出力される対応する各同期検知信号の時間的間隔を計測して時間Cとして記憶する手段であり、上記計測手段が、実際の印刷動作時に画像形成処理に先立って、上記複数の光センサから出力される対応する各同期検知信号の時間的間隔を時間Bとして計測する手段であるとよい。
その場合、上記計測・記憶手段は、上記色合わせ手段による色合わせ時に、上記複数の光センサから出力される対応する各同期検知信号の時間的間隔を計測して時間Cとして記憶する手段であり、上記計測手段が、実際の印刷動作時に画像形成処理に先立って、上記複数の光センサから出力される対応する各同期検知信号の時間的間隔を時間Bとして計測する手段であるとよい。
上記書き出しタイミング補正手段は、基準色の副走査の書き出しタイミングに対して他の色の副走査の書き出しタイミングを補正して、副走査方向の色ずれ量が最小になるようにすることができる。あるいは、最小限の色の副走査の書き出しタイミングを補正して副走査方向の色ずれ量が最小になるようにしてもよい。
上記複数の作像プロセス部の各感光体がそれぞれ個別のモータで回転駆動される場合には、上記書き出しタイミング補正手段は、各色の副走査方向の1ライン幅分未満の色ずれをなくすように上記各色用の感光体の回転速度も補正することができる。
上記書き出しタイミング補正手段は、上記複数のポリゴンミラーと上記複数の作像プロセス部の各感光体との間の各色用のレーザ光の光路内に設けた反射ミラーの傾きを変えることによって、上記各色の副走査の書き出しタイミングを補正することも可能である。
上記書き出しタイミング補正手段は、上記複数のポリゴンミラーと上記複数の作像プロセス部の各感光体との間の各色用のレーザ光の光路内に設けた反射ミラーの傾きを変えることによって、上記各色の副走査の書き出しタイミングを補正することも可能である。
この発明によれば、書き込み部に独立したポリゴンモータによって回転される複数のポリゴンミラーを有するタンデム型のカラー画像形成装置であっても、その各ポリゴンミラーの色合わせ動作時における位相差と印刷動作時の位相差との差分によって生じる副走査方向の色ずれ量を最小にすることができる。
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔この発明の基本的な説明〕
この発明は、書き込み部に独立したポリゴンモータによって回転される複数のポリゴンミラーを有するタンデム型のカラー画像形成装置において、色合わせ動作時と通常の印刷動作時に、各ポリゴンモータ毎にそれによって回転されるポリゴンミラーを使って同期検知信号を生成し、色合わせ動作を実施した時のポリゴンミラーの位相差に相当する時間を計測して初期値として記憶しておき、通常の印刷動作をする時である現在のポリゴンミラーの位相差に相当する時間と初期値との差分を演算し、その差分が1ライン時間の何%かを演算することによって副走査方向のずれを演算できる。その演算結果を副走査方向の書き出しタイミングに反映することによって、副走査方向の色ずれ量が最小になるように補正する。
〔この発明の基本的な説明〕
この発明は、書き込み部に独立したポリゴンモータによって回転される複数のポリゴンミラーを有するタンデム型のカラー画像形成装置において、色合わせ動作時と通常の印刷動作時に、各ポリゴンモータ毎にそれによって回転されるポリゴンミラーを使って同期検知信号を生成し、色合わせ動作を実施した時のポリゴンミラーの位相差に相当する時間を計測して初期値として記憶しておき、通常の印刷動作をする時である現在のポリゴンミラーの位相差に相当する時間と初期値との差分を演算し、その差分が1ライン時間の何%かを演算することによって副走査方向のずれを演算できる。その演算結果を副走査方向の書き出しタイミングに反映することによって、副走査方向の色ずれ量が最小になるように補正する。
この発明の特徴について、以下図面を用いて説明する。
図1は、この発明を説明するためのタンデム型のカラーレーザプリンタで使用している独立のポリゴンモータによって回転される複数のポリゴンミラーの(a)初期状態と(b)現在の回転位置関係を例示している。図1ではポリゴンミラー2個の構成であるが、それぞれ2個ずつのポリゴンミラーを同軸に2段に設けてもよい。また、平面形状が正六角形の6面ポリゴンミラーの例を示しているが、各面の長さを揃えてあれば何面でもよい。
図1は、この発明を説明するためのタンデム型のカラーレーザプリンタで使用している独立のポリゴンモータによって回転される複数のポリゴンミラーの(a)初期状態と(b)現在の回転位置関係を例示している。図1ではポリゴンミラー2個の構成であるが、それぞれ2個ずつのポリゴンミラーを同軸に2段に設けてもよい。また、平面形状が正六角形の6面ポリゴンミラーの例を示しているが、各面の長さを揃えてあれば何面でもよい。
図2は、独立のポリゴンモータによって回転される各ポリゴンミラー1,2に対応した同期検知信号のタイミング図であり、(a)は初期状態、(b)は現在の各ポリゴンミラーを使用した同期検知信号の発生タイミングを示す。
これらの図1及び図2において、ポリゴンミラー1に反射されたレーザ光を書き込みにおける主走査の始端側で検知した同期検知信号を同期1、ポリゴンミラー2に反射されたレーザ光を書き込みにおける主走査の始端側で検知した同期検知信号を同期2とする。初期状態とは色合わせ動作を実施したときであり、現在とは、通常の印刷動作をするときである。カラー画像形成装置であるカラーレーザプリンタの構成例、および同期検知信号の発生手段等については追って詳述する。
これらの図1及び図2において、ポリゴンミラー1に反射されたレーザ光を書き込みにおける主走査の始端側で検知した同期検知信号を同期1、ポリゴンミラー2に反射されたレーザ光を書き込みにおける主走査の始端側で検知した同期検知信号を同期2とする。初期状態とは色合わせ動作を実施したときであり、現在とは、通常の印刷動作をするときである。カラー画像形成装置であるカラーレーザプリンタの構成例、および同期検知信号の発生手段等については追って詳述する。
このカラーレーザプリンタは、色合わせ動作を実施するとき、2個のポリゴンミラー1,2を回転させ、同期検知信号の発生動作を開始した後、初期状態における同期1を基準として、同期1から同期2までの時間Cを計測手段によって計測し、記憶手段に記憶しておく。通常の印刷動作をするときにも同様に、2個のポリゴンミラー1,2を回転させ、同期検知信号の発生動作を開始した後、現在の同期1を基準として、同期1から同期2までの時間Bを計測手段によって計測する。
そして、その計測した時間Bと記憶手段に記憶している時間Cとの差分(B−C)が、1ライン時間A(ポリゴンミラーの回転数と面数によって計算される値で、同期1又は2の周期に相当する)に対する割合を、演算手段により(B−C)÷Aの演算によって求める。この差分の割合が、副走査方向の1ラインの幅に対するずれの割合になる。
図3は、書き出しタイミング補正の説明図である。副走査方向の書き出しタイミングは、各色用の感光体ドラム等の感光体を1つのモータで回転駆動させている場合、1ライン単位での調整しか出来ないため、色合わせ動作を実施しても副走査方向(図において横線状の画像に直交する縦方向)は完全には色が合わず、1/2ライン幅以下の色ずれが残ってしまう場合がある。
各色用の感光体をそれぞれ個別のモータで駆動する場合は、副走査方向のずれは、モータの速度を変えることによって調整できるが、コストダウンのため、各色用の感光体を共通の1個のモータで駆動している場合が多い。その場合は、全ての感光体が同じ速度で回転するため、レーザ光による露光位置から中間転写ベルトまたは用紙への転写位置までの回転時間を各感光体毎に微調整することはできない。そのため、書き込み制御部で書き出しタイミングをライン単位で調整することになり、1ライン幅以下の微調整はできないので、1/2ライン幅分以下のずれが残ってしまう場合がある。
図2における同期1を基準として書き込んだ色を黒(K)、同期2を基準として書き込んだ色をマゼンタ(M)とする。図3の(a)は色合わせ動作を実施した状態で、黒(K)とマゼンタ(M)との間に1/3ライン幅分の色ずれが残っている場合の例を示す。
なお、図3〜図5において、各色のパターンを1ライン幅で横長の短冊状に示し、その横方向が主走査方向(ライン方向)であり、それに直交する縦方向が副走査方向で、上方が進み方向、下方が遅れ方向である。
なお、図3〜図5において、各色のパターンを1ライン幅で横長の短冊状に示し、その横方向が主走査方向(ライン方向)であり、それに直交する縦方向が副走査方向で、上方が進み方向、下方が遅れ方向である。
色合わせ動作時の同期1から同期2までの位相差に相当する時間Cが100μsであったとする。色合わせ動作後に一度ポリゴンミラー1,2を停止し、印刷動作を行うためにポリゴンミラー1,2を再び回転させたところ、同期1から同期2までの位相差に相当する時間Bが200μsとなり、1ライン時間Aが300μsであった場合、時間Bと時間Cとの差分(B−C)の1ライン時間Aに対する割合は、(200−100)/300=1/3なので、色合わせ動作結果よりさらに1/3ライン幅分だけ黒に対してマゼンタが副走査方向の遅れ方向にずれてしまう。
そのため、書き出しタイミング補正を実施しないと図3の(b)に示すように、黒に対してマゼンタが2/3ライン幅分ずれてしまう。そこで、黒が基準色の場合、色合わせ動作で決定したマゼンタ(M)の書き出しタイミングよりも1ライン早くマゼンタ(M)を書き出すことによって、同図の(c)に示すように副走査方向の色ずれを1/3ライン幅分に小さくすることが出来る。
図4は、黒(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の4色でカラー画像を形成する場合の例である。この例では、黒(K)とシアン(C)の画像が同軸に同位相で固定されて同じポリゴンモータで回転される2段の各ポリゴンミラーによってそれぞれ走査させるレーザ光によって形成される。また、マゼンタ(M)とイエロー(Y)の画像が、同軸に同位相で固定されて同じポリゴンモータで回転される2段の各ポリゴンミラーによってそれぞれ走査させるレーザ光によって形成される。
図4の(a)は、色合わせ動作を実施した状態を示し、各色用の感光体を共通の1つのモータで回転駆動させているため副走査方向には1ライン単位での調整しか出来ず、色合わせ動作を実施しても各色間に1/2ライン幅分以下の色ずれが残っている。
そして、2個のポリゴンモータによって回転される二組のポリゴンミラー(ポリゴンK,C用とポリゴンM,Y用)を、図1におけるポリゴンミラー1と2とし、初期状態と現在(印刷時)における同期1と同期2が図2によって説明した例と同じであった場合、時間BとCとの差(B−C)の1ライン時間Aに対する割合(B−C)÷Aは1/3なので、そのまま印刷すると、ポリゴンミラー1を使用する黒(K)とシアン(C)に対してポリゴンミラー2を使用するマゼンタ(M)とイエロー(Y)が色合わせ動作結果よりさらに1/3ライン幅分だけ副走査方向の遅れ方向にずれ、図4の(b)に示すようになる。この場合、黒(K)とマゼンタ(M)とが2/3ライン幅分ずれてしまう。
そこで、黒(K)が基準色の場合、色合わせ動作で決定した他の色の書き出しタイミングを変更することなく、色合わせ動作で決定したマゼンタ(M)の書き出しタイミングよりも1ライン早くマゼンタ(M)を書き出すことによって、図4の(c)に示すように全体の色ずれを小さくすることが出来る。
このように、必ずしも基準色に他の色を合わせる必要はなく、色ずれ量を最小にするために書き出しタイミングを変える色が最も少なくなるように、書き出しタイミングを変える色を選択するとよい。
このように、必ずしも基準色に他の色を合わせる必要はなく、色ずれ量を最小にするために書き出しタイミングを変える色が最も少なくなるように、書き出しタイミングを変える色を選択するとよい。
時間B<時間Cの場合には(B−C)÷Aの値が負になる。もし、(B−C)÷A=−1/3であった場合には、黒(K)とシアン(C)に対してマゼンタ(M)とイエロー(Y)が図4の(a)に示した色合わせ動作結果より1/3ライン幅分だけ進み方向にずれることになる。その場合は、シアン(C)に対してイエロー(Y)が1/2ライン幅分以上ずれてしまうため、イエロー(Y)だけを色合わせ動作で決定した書き出しタイミングより1ライン遅く書き出すことによって、各色間の色ずれを1/2ライン幅分以下にすることができる。
また、各色用の感光体を独立のモータで駆動している場合は、各感光体をそれぞれ異なる速度で駆動することができるので、モータの速度を変えることによって、副走査方向のずれを完全になくすように調整することができる。
そこで、色合わせ動作後の印刷動作時に、上述した例と同様にして、時間BとCとの差の1ライン時間Aに対する割合(B−C)÷Aを演算手段で演算し、色合わせ動作時に決定した各感光体の回転速度に、上記演算結果による副走査方向のずれを加味した回転速度で各色用の感光体を駆動することによって、副走査方向の色ずれを完全に相殺することができる。
そこで、色合わせ動作後の印刷動作時に、上述した例と同様にして、時間BとCとの差の1ライン時間Aに対する割合(B−C)÷Aを演算手段で演算し、色合わせ動作時に決定した各感光体の回転速度に、上記演算結果による副走査方向のずれを加味した回転速度で各色用の感光体を駆動することによって、副走査方向の色ずれを完全に相殺することができる。
例えば、色合わせ動作によって図5の(a)に示すように、黒(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の4色のカラー画像を完全に色ずれなく形成できるように、各色の書き出しタイミングと各感光体ドラムの回転速度を決定した後、印刷動作時に、前述した時間BとCとの差の1ライン時間Aに対する割合(B−C)÷Aを演算し、その結果が1/3であった場合、そのまま印刷すると図5の(b)に示すように、ポリゴンミラー1を使用する黒(K)とシアン(C)に対してポリゴンミラー2を使用するマゼンタ(M)とイエロー(Y)が1/3ライン幅分だけ遅れ方向にずれる。
そのため、色合わせ動作時に決定したマゼンタ(M)用とイエロー(Y)用の各感光体ドラムの回転速度を、レーザ光による露光位置から中間転写ベルトまたは用紙への転写位置までの回転時間を1/3ライン幅分だけ速めるように調整した回転速度で、マゼンタ(M)用とイエロー(Y)用の各感光体ドラムをそれぞれ駆動し、黒(K)用とシアン(C)用の各感光体ドラムは、色合わせ動作時に決定した回転速度でそれぞれ駆動することによって、図5の(c)に示すように、副走査方向の色ずれを完全に相殺することができる。
例えば、色合わせ動作時に決定した黒用の感光体ドラムの周速がvmm/msであって、1ライン分の移動時間がαμsで黒よりマゼンタが副走査方向に1/3ライン幅分遅れている場合、黒の感光体ドラムがレーザ光による露光位置から転写ベルト又は用紙への転写位置まで移動する時間をβmsとすると、マゼンタ用の感光体ドラムをv(β−α/3/1000)mm/msの周速度で回転させれば、転写紙または中間転写ベルトに転写されるマゼンタの画像は黒の画像より1/3ライン幅分早くなり、色ずれがなくなる。
また、書き込み部内の各色用の反射ミラーの傾きを微調整することによって副走査方向の書き出し位置(書き出しタイミング)を変えて、色合わせ時と印刷時での各色用のポリゴンミラーの位相差の変動による色ずれを補正してもよい。
4個のポリゴンミラーを2個のポリゴンモータで駆動する場合の例で説明したが、4個のポリゴンミラーをそれぞれ独立のポリゴンモータで駆動するようにしてもよい。その場合は、基準のポリゴンミラーに対する他の各ポリゴンミラーの位相差(時間差)の初期状態と現在(印刷時)との変化分の1ライン時間に対する割合を演算して、その演算結果を副走査方向の書き出しタイミングに反映することによって、副走査方向の色ずれ量が最小になるように補正することができる。
〔この発明を実施したカラー画像形成装置〕
次に、この発明によるカラー画像形成装置の一実施例であるカラーレーザプリンタについて具体的に説明する。
次に、この発明によるカラー画像形成装置の一実施例であるカラーレーザプリンタについて具体的に説明する。
1.プロッタの構成
図6は、そのカラーレーザプリンタにおけるプロッタ(画像形成部)の構成を示す模式的な構成図である。
このプロッタは、各色毎に電子写真方式の作像プロセス部によって各感光体上にそれぞれ単色のトナー画像を形成し、その各色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次重ねて転写した後、用紙に一度に転写する間接転写方式のタンデム型のカラー画像形成部である。
図6は、そのカラーレーザプリンタにおけるプロッタ(画像形成部)の構成を示す模式的な構成図である。
このプロッタは、各色毎に電子写真方式の作像プロセス部によって各感光体上にそれぞれ単色のトナー画像を形成し、その各色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次重ねて転写した後、用紙に一度に転写する間接転写方式のタンデム型のカラー画像形成部である。
このプロッタは、各々異なる色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、黒:K)の各トナー画像を作成する電子写真方式の作像プロセス部26、27、28、29が、中間転写ベルト21の上面に沿って等間隔(L1)で一列に配置されている。
中間転写ベルト21は、一方が駆動回転する駆動ローラと他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ23、24と二次転写対向ローラ22との間に張設された無端状のベルトであり、駆動側の搬送ローラ23の回転により矢印V方向に回動される。
中間転写ベルト21は、一方が駆動回転する駆動ローラと他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ23、24と二次転写対向ローラ22との間に張設された無端状のベルトであり、駆動側の搬送ローラ23の回転により矢印V方向に回動される。
各作像プロセス部26から29は共通の構成であり、符号26〜29にそれぞれa〜eを組み合わせた符号で示す各部から構成されている。例えばイエロー(Y)用の作像プロセス部26は、感光体ドラム26aと、その周囲に配置された帯電器26b、現像器26c、一次転写器26d、及び感光体クリーナ26eから構成されている。一次転写器26dは中間転写ベルト21を挟んで感光体ドラム26aの最下部と対向する位置に配置されている。
マゼンタ(M)用、シアン(C)用、及び黒(K)用の各作像プロセス部27,28,29も、同様に感光体ドラム27a,28a,29aとその周囲にそれぞれ配置された、帯電器27b,28b,29b、現像器27c,28c,29c、一次転写器27d,28d,29d、及び感光体クリーナ27e,28e,29eから構成されている。
これらの各作像プロセス部26,27,28,29の上部には、露光手段である書き込み部(レーザ走査部)30が設置されている。その書き込み部30内には、2個のポリゴンユニット31,32と2個の偏向光学系33,34及び図示していないレーザ光源や光センサ等が設けられている。
ポリゴンユニット31は、黒用のポリゴンミラー1Kとシアン用のポリゴンミラー1Cとを同軸に2段に設け、それが共通のポリゴンモータ3によって回転される。ポリゴンユニット32は、マゼンタ用のポリゴンミラー2Mとイエロー用のポリゴンミラー2Yとを同軸に2段に設け、それが共通のポリゴンモータ4によって回転される。
ポリゴンユニット31は、黒用のポリゴンミラー1Kとシアン用のポリゴンミラー1Cとを同軸に2段に設け、それが共通のポリゴンモータ3によって回転される。ポリゴンユニット32は、マゼンタ用のポリゴンミラー2Mとイエロー用のポリゴンミラー2Yとを同軸に2段に設け、それが共通のポリゴンモータ4によって回転される。
このポリゴンユニット31と偏向光学系33等によって黒・シアン用の書き込み部を構成し、ポリゴンユニット32と偏向光学系34等によってマゼンタ・イエロー用の書き込み部を構成している。ポリゴンユニット31のポリゴンミラー1K,1Cは図1に示したポリゴンミラー1に相当し、ポリゴンユニット32のポリゴンミラー1M,1Yは図1に示したポリゴンミラー2に相当する。
偏向光学系33,34及び図示していないレーザ光源や光センサ等の構成については後述する。
偏向光学系33,34及び図示していないレーザ光源や光センサ等の構成については後述する。
中間転写ベルト21の下部には二次転写対向ローラ22と対向して二次転写ローラ12が設けられており、図示していない給紙トレイを備えた給紙部から所要のタイミングで転写紙10が、二次転写ローラ12と二次転写対向ローラ22とが中間転写ベルト21を挟んで対向する二次転写部に給送される。その転写紙搬送方向の下流側には定着装置13が配置されている。
作像時において、作像プロセス部26では、感光体ドラム26aの表面が帯電器26bによって一様に帯電された後、書き込み部30の偏向光学系33から射出されるイエローの画像に対応したレーザ光LYで露光され、感光体ドラム26aの表面に静電潜像が形成される。その静電潜像は現像器26cによってイエローのトナーで現像され、感光体ドラム26a上にイエローのトナー画像が形成される。
そして、そのイエローのトナー画像が一次転写器26dと対向する転写位置で中間転写ベルト21の上面に転写される。
そして、そのイエローのトナー画像が一次転写器26dと対向する転写位置で中間転写ベルト21の上面に転写される。
作像プロセス部27,28,29においても、中間転写ベルト21が矢示V方向に距離L1だけ移動する時間ずつ遅れて同様にして、帯電器27b,28b,29bによって一様に帯電された感光体ドラム27a,28a,29aの表面が、マゼンタの画像に対応したレーザ光LM、シアンの画像に対応したレーザ光LC、黒の画像に対応したレーザ光LKによってそれぞれ露光されて、静電潜像が形成される。その静電潜像が現像器27c,28c,29cによってマゼンタ、シアン、および黒の各トナーでそれぞれ現像され、感光体ドラム27a,28a,29a上にマゼンタ、シアン、および黒のトナー画像が形成される。
そして、一次転写器27d,28d,29dと対向する位置で、中間転写ベルト21の上面のイエローのトナー画像に重ねて、マゼンタ、シアン、および黒のトナー画像が順次転写され、フルカラーのトナー画像が形成される。転写が終わった感光体ドラム26a,27a,28a,29aは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ26e,27e,28e,29eによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。
中間転写ベルト21の回動によって、フルカラーのトナー画像が二次転写対向ローラ22と二次転写ローラ12によって挟持される二次転写位置に到達すると、そこで図示しない給紙部から給紙される用紙である転写紙10の表面に一括転写される。その転写紙10が定着装置13へ搬送され、そこで熱と圧力によってトナーが転写紙10に定着された後、フルカラー画像が形成(印刷)された転写紙が排出部へ搬送されて機外へ排出される。
2.書き込み部の光学系の構成
図7は、図6における書き込み部30の光学系の構成を示す光路図であり、黒・シアン用の書き込み部とマゼンタ・イエロー用の書き込み部とからなる。
黒・シアン用の書き込み部は、前述したポリゴンユニット31と偏向光学系33及びレーザ光源や光センサ等によって構成されている。その偏向光学系33は、fθレンズ35及び黒用第1ミラー36とシアン用第1ミラー37とによって構成されている。
図7は、図6における書き込み部30の光学系の構成を示す光路図であり、黒・シアン用の書き込み部とマゼンタ・イエロー用の書き込み部とからなる。
黒・シアン用の書き込み部は、前述したポリゴンユニット31と偏向光学系33及びレーザ光源や光センサ等によって構成されている。その偏向光学系33は、fθレンズ35及び黒用第1ミラー36とシアン用第1ミラー37とによって構成されている。
さらに、レーザ光源である黒用LDユニット41及びシアン用LDユニット42と、シリンダレンズ43,44、反射ミラー45、シリンダミラー46及びフォトダイオード等の受光素子である光センサ48が設けられている。
そして、黒用LDユニット41及びシアン用LDユニット42から発せられる各レーザ光LK,LCが、それぞれシリンダレンズ43,44を通り、シアン用レーザ光LCは反射ミラー45に反射されて、それぞれ図6に示したポリゴンユニット31の上段のポリゴンミラー1Kと下段のポリゴンミラー1Cに入射する。そして、ポリゴンモータ3によってそのポリゴンミラー1K,1Cが回転されることにより、各レーザ光LK,LCを偏向走査し、それぞれfθレンズ35を通り、黒用第1ミラー36、シアン用第1ミラー37によって折り返され、図6に示した黒用感光体ドラム29a、シアン用感光体ドラム28aに向けて射出し、各感光体ドラム29a、28aの帯電された表面を露光する。
その際、fθレンズ35を通ったレーザ光LC,LKは、それぞれ主走査方向の書き出し位置より上流側に配置されたシリンダミラー46によって反射集光されて光センサ48に入射し、光センサ48がそのレーザ光を書き込みにおける1ラインの始端側の所定位置で検知して各色の主走査方向の書き込み開始位置を規定する同期検知信号を出力する。この同期検知信号が、図2によって説明した同期1又は同期2に相当する。
一方、マゼンタ・イエロー用の書き込み部は、前述したポリゴンユニット32と偏向光学系34及びレーザ光源や光センサ等によって同様に構成されている。その偏向光学系34は、fθレンズ38及びマゼンタ用第1ミラー39とイエロー用第1ミラー40とによって構成されている。
さらに、レーザ光源であるマゼンタ用LDユニット51及びイエロー用LDユニット52と、シリンダレンズ53,54、反射ミラー55、シリンダミラー56及びフォトダイオード等の受光素子である光センサ58が設けられている。
そして、マゼンタ用LDユニット51及びイエロー用LDユニット52から発せられる各レーザ光LM,LYは、それぞれシリンダレンズ53、シリンダレンズ54を通り、レーザ光LYは反射ミラー55に反射されて、それぞれポリゴンユニット32の上段のポリゴンミラー2Mと下段のポリゴンミラー2Yに入射する。そして、図6に示したポリゴンモータ4によってそのポリゴンミラー2M,2Yが回転されることにより、各レーザ光MY,LYを偏向走査し、それぞれfθレンズ38を通り、マゼンタ用第1ミラー39、イエロー用第1ミラー40によって折り返され、図6に示したマゼンタ用感光体ドラム27a、イエロー用感光体ドラム26aに向けて射出し、各感光体ドラム27a、26aの帯電された表面を露光する。
その際、fθレンズ38を通ったレーザ光LM,LYは、それぞれ主走査方向の書き出し位置より上流側に配置されたシリンダミラー56によって反射集光されて光センサ58に入射し、光センサ58がそのレーザ光を書き込みにおける1ラインの始端位置で検知して各色の主走査方向の書き込み開始位置を規定する同期検知信号を出力する。この同期検知信号も、図2によって説明した同期1又は同期2に相当する。
この実施例では、LDユニット41,42からのレーザ光LK,LCは、主走査の始端側で共通のシリンダミラー46と光センサ48を使用している。LDユニット51,52からのレーザ光LY,LMについても同様に、主走査の始端側で共通のシリンダミラー56と光センサ58を使用している。
同じ光センサに2色の光ビームが入射することになるので、各色のレーザ光のポリゴンミラーへの入射角が異なるようにすることによって、それぞれのレーザ光が各光センサに入射するタイミングを変え、各レーザ光の検出信号が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。
3.制御系の構成
図8は、このカラーレーザプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
このカラーレーザプリンタの制御系は、CPU100、ROM101、RAM102、パラメータメモリ103、およびI/O部107がシステムバス113によって相互に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。さらに、図7に示した光センサ48,58による光ビーム検知信号である同期検知信号を入力する同期検知計測部104、操作表示部105、プロッタ制御部106、及びモータ制御部110がシステムバス113に接続されている。
図8は、このカラーレーザプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
このカラーレーザプリンタの制御系は、CPU100、ROM101、RAM102、パラメータメモリ103、およびI/O部107がシステムバス113によって相互に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。さらに、図7に示した光センサ48,58による光ビーム検知信号である同期検知信号を入力する同期検知計測部104、操作表示部105、プロッタ制御部106、及びモータ制御部110がシステムバス113に接続されている。
CPU100は、ROM101に書き込まれているプログラムを実行して、このカラーレーザプリンタの各部を統括制御する中央演算処理装置である。ROM101は、CPU100が実行する各種の制御プログラムおよび各種の固定データが記憶されたリードオンリメモリである。RAM102は、CPU100がプログラムを実行する際の作業領域や、印刷する画像データを展開するのに使用するランダムアクセスメモリである。これらによって、色ずれ補正パターン形成、色ずれ補正パターン検出、色合わせ動作(色ずれ補正制御ともいう)、書き出しタイミング補正動作等の機能も、他の部位と協働して果たす。
パラメータメモリ103は、このカラーレーザプリンタの動作に関連したデータのうち、電源遮断時にもそのデータ内容を保持し、次回の動作時に参照できるようにするためのメモリであって、バッテリバックアップされたSRAMやEEPROMで構成されている。このパラメータメモリ103には、色合わせ動作に使用する色ずれ補正パターンのパラメータやそれによって更新されるデータ、各閾値、色合わせ動作を実施したときの図2で説明した同期1から同期2までの時間Cの計測値などを記憶する。
光センサ48,58は、図7に示した書き込み部の各光センサであり、各レーザ光LK,LCとLY,LMのそれぞれ主走査の書き出し側である始端側の所定位置に配置されており、それぞれ色ずれ補正パターンを含む画像書き込み用の光ビームが通過する際に、それを検知してパルス状の同期検知信号を出力する。
同期検知計測部104は、色合わせ動作を実施するとき及び通常印刷を開始するときに、ポリゴンユニット31と32の上段のポリゴンミラー1Kと2M同士あるいは下段のポリゴンミラー1Cと2Y同士によって走査されたレーザ光による各光センサ48,58からの各同期検知信号の間の時間(図2で説明した同期1から同期2までの時間C及び時間B)を同様にして計測する計測手段としても機能する。
操作表示部105は、ユーザがこのカラーレーザプリンタへ各種設定等を行うための操作キーと、ユーザにこのカラーレーザプリンタの動作状態やメッセージを表示するための液晶表示パネル等の表示部とを含む操作パネルである。
プロッタ制御部106は、図6に示したプロッタの各色の作像プロセス部26〜29等を作像時に制御すると共に、書き込み制御部によって書き込み部30の図7に示した各LDユニット41,42,51,52を各色の画像データに応じた強度でレーザ発光させて、露光用のレーザ光を生成させる。
プロッタ制御部106は、図6に示したプロッタの各色の作像プロセス部26〜29等を作像時に制御すると共に、書き込み制御部によって書き込み部30の図7に示した各LDユニット41,42,51,52を各色の画像データに応じた強度でレーザ発光させて、露光用のレーザ光を生成させる。
I/O部107は、プロッタ内のセンサ・クラッチ類108と接続する入出力ポートを有し、後述する一対の色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bやその他の各センサからの信号を入力し、各クラッチ等を動作させるための信号を出力する制御を行う。
モータ制御部110は、モータドライバ回路111を介して図6に示したプロッタにおける各感光体ドラム26a,27a,28a,29a、搬送ローラ23又は24、図示していない給紙ローラなどを、クラッチ等を介して回転駆動するモータ112を制御する。
システムバス113は、図8に示す各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、データバス、アドレスバス、及び制御バスの集合として構成されている。
システムバス113は、図8に示す各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、データバス、アドレスバス、及び制御バスの集合として構成されている。
4.色合わせ動作
電源ON時、印刷開始時、一定枚数以上の印刷を行った時、機内温度が所定範囲以上変化した時などに実行する「色合わせ動作」(「色ずれ補正制御」とも云う)について、図9のフローチャートによって説明する。この処理は図8に示した制御系のCPU100が、各部と連携して実行する。
電源ON時、印刷開始時、一定枚数以上の印刷を行った時、機内温度が所定範囲以上変化した時などに実行する「色合わせ動作」(「色ずれ補正制御」とも云う)について、図9のフローチャートによって説明する。この処理は図8に示した制御系のCPU100が、各部と連携して実行する。
この色合わせ動作を開始すると、まずステップS1で図1及び図2によって説明した2つのポリゴンミラー1,2の初期状態における位相差に相当する時間Cを計測して記憶する。すなわち、ポリゴンユニット31と32をポリゴンモータ3,4によって同時に回転駆動し、たとえばLDユニット41と51を発光させ、ポリゴンユニット31と32の各上段のポリゴンミラー1Kと2Mによって走査されたレーザ光LKとLMを始端側の光センサ48と58がそれぞれ検知して出力する黒同期検知信号(同期1)とマゼンタ同期検知信号(同期2)との時間差(ポリゴンミラー1Kと2Mとの位相差に相当する図2に示した時間C)を図8に示した同期検知計測部104で計測して、パラメータメモリ103に記憶する。前回の記憶値があればそれを更新する。このときには、図6に示した各作像プロセス部26〜29は動作させない。
このステップS1でLDユニット42と52も発光させ、ポリゴンユニット31と32の各下段のポリゴンミラー1Cと2Yによって走査されたレーザ光LCとLYを光センサ48と58がそれぞれレーザ光LKとLMとは異なるタイミングで検知して出力するシアン同期検知信号(同期1)とイエロー同期検知信号(同期2)との時間差も計測して、上述した黒同期検知信号(同期1)とマゼンタ同期検知信号(同期2)との時間差との平均値を時間Cとすれば、時間Cの測定精度が向上する。
その後、ステップS2で「色ずれ補正パターン出力」を行う。すなわち、正規の画像形成に先立って、各色間の色ずれ量を検出するために、図10に示すようにY,M,C,K4色の水平線パターン60Aと斜線パターン60Bによる色ずれ補正パターンを、図6に示した各作像プロセス部26〜29及び書き込み部30等を用いて中間転写ベルト21の表面に形成する。このとき、転写紙10を給紙しないことは勿論である。
この色ずれ補正パターンである水平線パターン60Aと斜線パターン60Bは、一連の短冊形のパターンを中間転写ベルト21の表面の色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bの配設位置に合わせて、中間転写ベルト21の幅方向である主走査方向に離れた複数箇所に、中間転写ベルト21の移動方向である副走査方向に沿って複数組形成する。
図10に示す例では、中間転写ベルト21の幅方向の手前側の位置P1と奥側の位置P2の2個所に形成されている。その各色のずれ補正パターンは、主走査方向が長手方向となる短冊形の4本の平行なパターンを副走査方向に一定の間隔dで配列した水平線パターン60Aと、長手方向を主走査方向に対して約45°に傾けた短冊形の4本の平行なパターンを副走査方向に一定の間隔dで配列した斜線パターン60Bとを、副走査方向に交互に繰り返して形成している。
その水平線パターン60Aと斜線パターン60Bを構成する4本の平行な短冊形のパターンは、図10で上側からY,M,C,Kの4色で形成されている。そして、色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bは、中間転写ベルト21の表面に近接して、図10に示す位置P1と位置P2とに対応する2個所に固定配置されている。
次に、図9のステップS3で「色ずれ補正パターン検出」を行う。すなわち、中間転写ベルト21の表面に形成した色ずれ補正パターン60A,60Bを、一対の色ずれ補正パターン検出センサ14a,14bで検出し、各短冊状パターンの位置情報を検出する。
そして、ステップS4で「ずれ量、補正量演算」を行う。すなわち、検出した各短冊形のパターンの位置情報から、スキュー、主走査方向のずれ量、副走査方向のずれ量をそれぞれ算出し、それらの各色間のずれ量が最小となる補正量を算出する。
そして、ステップS4で「ずれ量、補正量演算」を行う。すなわち、検出した各短冊形のパターンの位置情報から、スキュー、主走査方向のずれ量、副走査方向のずれ量をそれぞれ算出し、それらの各色間のずれ量が最小となる補正量を算出する。
その補正量に基づいて、ステップS5で各色ごとの書き出しタイミングを決定し、補正量と共に図8に示したパラメータメモリ103に記憶する。前回の色合わせ動作によるそれらの記憶値があればそれを更新する。その更新後の記憶値を、次回の色合わせ動作を実施するまで補正値及び各色ごとの書き出しタイミングとして用いる。
これで、色合わせ動作の処理を終了し、ポリゴンユニット31と32の回転駆動も停止させる。上記ステップS1の処理以外は従来の色ずれ補正処理(例えば、特開2006−113150号公報参照)と同様である。また、上記ステップS1の処理は、ポリゴンユニット31と32が回転駆動中であればどの段階で実施してもよい。
これで、色合わせ動作の処理を終了し、ポリゴンユニット31と32の回転駆動も停止させる。上記ステップS1の処理以外は従来の色ずれ補正処理(例えば、特開2006−113150号公報参照)と同様である。また、上記ステップS1の処理は、ポリゴンユニット31と32が回転駆動中であればどの段階で実施してもよい。
5.通常の印刷動作
次に、通常の印刷動作について図11のフローチャートによって説明する。この印刷動作は、図8に示した制御系に印刷データが転送されると共に印刷指令が入力されると、CPU100が各部を動作させて実行する。
この印刷動作の処理を開始すると、実際に画像形成処理を開始する前にステップS11〜S14の処理を行う。
まず、ステップS11で、図1及び図2によって説明した2つのポリゴンミラー1,2の現在の位相差に相当する時間Bを計測して一時記憶する。
次に、通常の印刷動作について図11のフローチャートによって説明する。この印刷動作は、図8に示した制御系に印刷データが転送されると共に印刷指令が入力されると、CPU100が各部を動作させて実行する。
この印刷動作の処理を開始すると、実際に画像形成処理を開始する前にステップS11〜S14の処理を行う。
まず、ステップS11で、図1及び図2によって説明した2つのポリゴンミラー1,2の現在の位相差に相当する時間Bを計測して一時記憶する。
すなわち、色合わせ動作時と同様にポリゴンユニット31と32をポリゴンモータ3,4によって同時に回転駆動し、LDユニット41と51を発光させ、ポリゴンユニット31と32の各上段のポリゴンミラー1Kと2Mによって走査されたレーザ光LKとLMを光センサ48と58がそれぞれ検知して出力する黒同期検知信号(同期1)とマゼンタ同期検知信(同期2)との時間差(ポリゴンミラー1Kと2Mとの位相差に相当する図2に示した時間B)を図8に示した同期検知計測部104で計測して、RAM102に一時記憶する。
このステップS11でLDユニット42と52も発光させ、ポリゴンユニット31と32の各下段のポリゴンミラー1Cと2Yによって走査されたレーザ光LCとLYを、光センサ48と58がそれぞれレーザ光LKとLMとは異なるタイミングで検知して出力するシアン同期検知信号(同期1)とイエロー同期検知信(同期2)との時間差も計測して、上述した黒同期検知信号(同期1)とマゼンタ同期検知信(同期2)との時間差との平均値を時間Bとすれば、時間Bの測定精度が向上する。
次に、ステップS12で、パラメータメモリ103に記憶されている色合わせ動作時(初期状態)の時間Cと、補正値及び各色ごとの書き出しタイミングを読み出し、図8に示したRAM102に一時記憶する。各色ごとの書き出しタイミングをこのステップで、予め設定されているタイミングと補正値から決定して一時記憶するようにしてもよい。
そして、ステップS13で、時間Bと時間Cとの差(B−C)の1ライン時間Aに対する割合(B−C)/Aを演算する。1ライン時間Aは、ポリゴンミラーの回転数(1/回転周)とミラー面の数によって算出するか、予め算出した値を図8におけるROM101又はパラメータメモリ103に記憶させておく。
そして、ステップS13で、時間Bと時間Cとの差(B−C)の1ライン時間Aに対する割合(B−C)/Aを演算する。1ライン時間Aは、ポリゴンミラーの回転数(1/回転周)とミラー面の数によって算出するか、予め算出した値を図8におけるROM101又はパラメータメモリ103に記憶させておく。
ステップS13での(B−C)/Aの演算結果(−1から+1)により、ステップS14で図4によって前述したように、副走査方向の各色間の色ずれ量を最小にするために、RAM102に一時記憶している各色ごとの副走査の書き出しタイミングのうち必要な色の副走査の書き出しタイミングを補正して記憶し直す。
図6に示した各作像プロセス部26〜29の感光体ドラム26a〜29aを共通のモータで回転させる場合には、図4によって前述したように副走査方向の位置調整は1ライン単位でしか出来ないため、色合わせ動作を実施して各色ごとの書き出しタイミングを決定しても、各色間に1/2ライン幅分以下の色ずれが残っている。さらに、色合わせ動作時と印刷動作時とでポリゴンユニット31のポリゴンミラーとポリゴンユニット32のポリゴンミラーとの位相差がずれることによって、さらに(B−C)/Aライン幅分だけずれて、色ずれ量が増加する場合がある。そこで、最小限の色の副走査の書き出しタイミングを補正して、副走査方向の各色間の色ずれ量を最小にするのである。
ここまでの各ステップS11〜S14の処理中は、図6に示した各作像プロセス部26〜29に作像動作はさせない。但し、各感光体ドラム26a〜29aを回転させ、中間転写ベルト21を回動させ、定着装置13をウォームアップして、すぐに画像形成を開始できるように備えておくとよい。
その後、ステップ15で図6に示した各作像プロセス部26〜29と書き込み部30や中間転写ベルト21、二次転写ローラ12等を動作させて、実際の画像形成処理を実行するが、その際に各作像プロセス部26〜29の感光体ドラム26a〜29aには、RAM102に一時記憶している各色ごとの補正された副走査の書き出しタイミングで、書き込み部30による各色の書き込み走査がなされる。それによって、副走査方向の色ずれが最小限のフルカラーのトナー画像が中間転写ベルト21上に形成される。
そのトナー画像が二次転写ローラ12によって転写紙10の表面に一括転写され、定着装置13を通して定着され、フルカラー画像が形成(印刷)された転写紙が排出される。
この画像形成処理をステップ16で印刷ジョブ終了と判断するまで繰り返し、印刷ジョブ終了と判断したときに処理を終了する。そのとき、書き込み部30の各ポリゴンモータによるポリゴンユニット31,32の回転駆動を停止し、各作像プロセス部26〜29及び中間転写ベルト21等の動作も停止する。
この画像形成処理をステップ16で印刷ジョブ終了と判断するまで繰り返し、印刷ジョブ終了と判断したときに処理を終了する。そのとき、書き込み部30の各ポリゴンモータによるポリゴンユニット31,32の回転駆動を停止し、各作像プロセス部26〜29及び中間転写ベルト21等の動作も停止する。
6.他の実施例による色あわせ動作と印刷動作
図6に示した各作像プロセス部26〜29の感光体ドラム26a〜29aをそれぞれ個別のモータで回転させる場合には、図9によって説明した色合わせ動作時に、ステップS4の「ずれ量、補正量演算」で各色間のずれ量が最小となる補正量を算出した後、その補正量に基づいて、ステップS5で各色ごとの書き出しタイミングを決定するが、副走査方向の1ライン幅分未満の色ずれに対しては、図5で説明したように各色用の感光体ドラム26a〜29aのうちの調整が必要な色用の感光体ドラムの回転速度を補正することによって、図5の(a)に示したように副走査方向の色ずれを完全になくすことができる。そのため、各色用の感光体ドラムの回転速度(駆動する各モータの回転速度)も決定して、図8に示したパラメータメモリ103に記憶する。
図6に示した各作像プロセス部26〜29の感光体ドラム26a〜29aをそれぞれ個別のモータで回転させる場合には、図9によって説明した色合わせ動作時に、ステップS4の「ずれ量、補正量演算」で各色間のずれ量が最小となる補正量を算出した後、その補正量に基づいて、ステップS5で各色ごとの書き出しタイミングを決定するが、副走査方向の1ライン幅分未満の色ずれに対しては、図5で説明したように各色用の感光体ドラム26a〜29aのうちの調整が必要な色用の感光体ドラムの回転速度を補正することによって、図5の(a)に示したように副走査方向の色ずれを完全になくすことができる。そのため、各色用の感光体ドラムの回転速度(駆動する各モータの回転速度)も決定して、図8に示したパラメータメモリ103に記憶する。
この場合、図11によって説明した通常の印刷動作においては、ステップS12では、パラメータメモリ103に記憶されている時間C、補正量、各色の書き出しタイミングの他に、各色用の感光体ドラムの回転速度のデータも読み出す。あるいは、図9のステップ5では補正量のみを記憶し、図11のステップS12でパラメータメモリ103に記憶されている時間Cと補正量を読み出し、予め設定されている各色毎の副走査の書き出しタイミングを補正して決定するとともに、予め設定された各色用の感光体ドラムの回転速度を副走査方向の1ライン幅分未満の色ずれを相殺するように補正して決定してもよい。
そして、図11のステップS14で(B−C)/Aの演算結果(−1から+1)に基づいて、色合わせ動作で決定されるか上記のように決定した各色用の感光体ドラムの回転速度を、その新たな色ずれを相殺するように補正して、それぞれ図8に示したRAM102に一時記憶する。
そして、ステップS15で画像形成処理を行う際に、その一時記憶した各色の副走査の書き出しタイミングと各色用の感光体ドラムの回転速度を用いることによって、図5の(c)に示したように色ずれが全くないフルカラー画像を形成することができる。
そして、ステップS15で画像形成処理を行う際に、その一時記憶した各色の副走査の書き出しタイミングと各色用の感光体ドラムの回転速度を用いることによって、図5の(c)に示したように色ずれが全くないフルカラー画像を形成することができる。
各作像プロセス部の感光体としては感光体ドラムが一般に多様されているが、感光体ベルトや感光体スリーブなどの回転(回動を含む)する感光体を使用することもできる。
また、図7に示した各ポリゴンミラー1K,1C,2M,2Yと図6に示した複数の作像プロセス部の各感光体26a,27a,28a,29aとの間の各色用のレーザ光の光路内に設けた反射ミラーである第1ミラー36,37,39,40の傾きを変えることによって、上記各色の副走査の書き出しタイミングを補正することも可能である。
また、図7に示した各ポリゴンミラー1K,1C,2M,2Yと図6に示した複数の作像プロセス部の各感光体26a,27a,28a,29aとの間の各色用のレーザ光の光路内に設けた反射ミラーである第1ミラー36,37,39,40の傾きを変えることによって、上記各色の副走査の書き出しタイミングを補正することも可能である。
〔直接転写方式の実施例〕
この発明の上述した実施例は、図6に示した間接転写方式のタンデム型プロッタを備えたカラーレーザプリンタにこの発明を実施した場合の例で説明した。しかし、この発明は、直接転写方式のタンデム型プロッタを備えたカラーレーザプリンタにも同様に適用できる。
その場合には、図1に示したプロッタの作像プロセス部26〜29が形成する各色のトナー画像を、中間転写搬送ベルト21と同様な無端状ベルトである搬送ベルト上に吸着されて搬送される転写紙に直接順次重ね合わせて転写してフルカラー画像を形成し、そのフルカラー画像を定着装置を通して定着して排出する。それ以外の動作、すなわちこの発明に係わる色合わせ動作及び通常の印刷動作などの処理は前述した実施例と同様である。
この発明の上述した実施例は、図6に示した間接転写方式のタンデム型プロッタを備えたカラーレーザプリンタにこの発明を実施した場合の例で説明した。しかし、この発明は、直接転写方式のタンデム型プロッタを備えたカラーレーザプリンタにも同様に適用できる。
その場合には、図1に示したプロッタの作像プロセス部26〜29が形成する各色のトナー画像を、中間転写搬送ベルト21と同様な無端状ベルトである搬送ベルト上に吸着されて搬送される転写紙に直接順次重ね合わせて転写してフルカラー画像を形成し、そのフルカラー画像を定着装置を通して定着して排出する。それ以外の動作、すなわちこの発明に係わる色合わせ動作及び通常の印刷動作などの処理は前述した実施例と同様である。
この発明は、これらのカラーレーザプリンタに限らず、これらと同様なプロッタ部を有するカラー複写機やカラーファクシミリ装置、カラー複合機などのカラー画像形成装置にも同様に適用できる。
この発明によるカラー画像形成装置は、カラーレーザプリンタ、カラー複写機、カラーファクシミリ装置など、各種のカラー画像形成装置に利用することができる。
それにより、カラー画像の品質を常に色ずれなく良好に維持することができる。
それにより、カラー画像の品質を常に色ずれなく良好に維持することができる。
1,1K,1C,2,2M,2Y:ポリゴンミラー 3,4:ポリゴンモータ
10:転写紙 12:二次転写ローラ 13:定着装置
14a,14b:色ずれ補正パターン検出センサ
21:中間転写ベルト 22:二次転写対向ローラ 23,24:搬送ローラ
26,27,28,29:作像プロセス部
26a,27a,28a,29a:感光体ドラム
26b,27b,28b,29b:帯電器
26c,27c,28c,29c:現像器
26d,27d,28d,29d:一次転写器
26e,27e、28e,29e:感光体クリーナ
10:転写紙 12:二次転写ローラ 13:定着装置
14a,14b:色ずれ補正パターン検出センサ
21:中間転写ベルト 22:二次転写対向ローラ 23,24:搬送ローラ
26,27,28,29:作像プロセス部
26a,27a,28a,29a:感光体ドラム
26b,27b,28b,29b:帯電器
26c,27c,28c,29c:現像器
26d,27d,28d,29d:一次転写器
26e,27e、28e,29e:感光体クリーナ
30:書き込み部 31,32:ポリゴンユニット
33,34:偏向光学系 35,38:fθレンズ
36,37,39,40:第1ミラー 41,42,51,52:LDユニット
43,44,53,54:シリンダレンズ 45:反射ミラー
46,47,56,57:シリンダミラー 48,58:光センサ
60A:水平線パターン 60B:斜線パターン
100:CPU 101:ROM 102:RAM
103:パラメータメモリ 104:同期検知計測部 106:プロッタ制御部
107:I/O部 110:モータ制御部 112:モータ
33,34:偏向光学系 35,38:fθレンズ
36,37,39,40:第1ミラー 41,42,51,52:LDユニット
43,44,53,54:シリンダレンズ 45:反射ミラー
46,47,56,57:シリンダミラー 48,58:光センサ
60A:水平線パターン 60B:斜線パターン
100:CPU 101:ROM 102:RAM
103:パラメータメモリ 104:同期検知計測部 106:プロッタ制御部
107:I/O部 110:モータ制御部 112:モータ
Claims (6)
- 電子写真方式の複数の作像プロセス部と、複数色の画像データにそれぞれ対応する各色のレーザ光を発生し、その各レーザ光を独立したポリゴンモータで回転駆動される複数のポリゴンミラーによって走査して、前記複数の作像プロセス部の各感光体を露光する書き込み部とを備え、前記複数の作像プロセス部によって複数色のトナー画像を作成し、その複数色のトナー画像を、無端状のベルトによって搬送される用紙上に重ね合わせて転写するか、前記ベルト上に重ね合わせて転写した後用紙上に一括転写してカラー画像を形成するタンデム型のカラー画像形成装置において、
予め前記複数色のトナー画像が重ね合わせて転写される際の色ずれ量が最小になるように、前記書き込み部による各色の書き出しタイミングを決定して記憶する色合わせ手段と、
該手段による色合わせ時に回転する前記複数のポリゴンミラーの位相差に相当する時間を計測して時間Cとして記憶する計測・記憶手段と、
実際の印刷動作時に画像形成処理に先立って、前記複数のポリゴンミラーを回転させて該複数のポリゴンミラーの位相差に相当する時間Bを計測する計測手段と、
前記時間Bと時間Cとの差分の1ラインの時間Aに対する割合(B−C)÷Aを演算する演算手段と、
その演算結果に基づいて、該印刷動作時における前記ベルトの移動方向である副走査方向の色ずれ量が最小になるように、前記色合わせ手段によって決定された各色の副走査の書き出しタイミングを補正する書き出しタイミング補正手段とを設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 請求項1に記載のカラー画像形成装置において、
前記書き込み部に、前記独立したポリゴンモータで回転駆動される複数のポリゴンミラーによって走査される各レーザ光を書き込みにおける1ラインの始端側の所定位置でそれぞれ検知して同期検知信号を出力する複数の光センサを備え、
前記計測・記憶手段が、前記色合わせ手段による色合わせ時に、前記複数の光センサから出力される対応する各同期検知信号の時間的間隔を計測して時間Cとして記憶する手段であり、
前記計測手段が、実際の印刷動作時に画像形成処理に先立って、前記複数の光センサから出力される対応する各同期検知信号の時間的間隔を時間Bとして計測する手段であることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 前記書き出しタイミング補正手段は、基準色の副走査方向の書き出しタイミングに対して他の色の副走査方向の書き出しタイミングを補正して、副走査方向の色ずれ量が最小になるようにすることを特徴とする請求項1又は2に記載のカラー画像形成装置。
- 前記書き出しタイミング補正手段は、最小限の色の副走査方向の書き出しタイミングを補正して副走査方向の色ずれ量が最小になるようにすることを特徴とする請求項1又は2に記載のカラー画像形成装置。
- 前記複数の作像プロセス部の各感光体がそれぞれ個別のモータで回転駆動され、
前記書き出しタイミング補正手段は、各色の副走査方向の1ライン幅分未満の色ずれをなくすように前記各感光体の回転速度も補正することを特徴とする請求項1又は2に記載のカラー画像形成装置。 - 前記書き出しタイミング補正手段は、前記複数のポリゴンミラーと前記複数の作像プロセス部の各感光体との間の各色用のレーザ光の光路内に設けた反射ミラーの傾きを変えることによって、前記各色の副走査の書き出しタイミングを補正することを特徴とする請求項1又は2に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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JP2009299251A JP2011138072A (ja) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | カラー画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009299251A JP2011138072A (ja) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | カラー画像形成装置 |
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JP2011138072A true JP2011138072A (ja) | 2011-07-14 |
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JP (1) | JP2011138072A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2009
- 2009-12-29 JP JP2009299251A patent/JP2011138072A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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