JP2013181999A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】傾きずれ補正に関する現在の状態を把握して、適切な傾きずれ補正を行うことができるようにする。
【解決手段】カム部材73のカム面73aがリンク部材74を駆動することでレンズ支持部材70が光学レンズ71を保持したまま回動軸72を中心に回動駆動される。前回の傾きずれ補正の結果により現在の設定位置として設定されたレンズ支持部材70の回動位置を開始位置として、カム部材73の回転と同期して帯状画像Gを中間転写ベルト20に形成する。帯状画像Gの形成開始から、カム面73aの段差部Dがリンク部材74の位置(駆動位置X)を経て空白部分Sが形成されるまでの所要時間tを検出することで把握されるレンズ支持部材70の設定位置に基づいて、段差部Dが駆動位置Xに対してカム部材73の半周回転に相当する位置に位置するようカム機構部CMを動作させ、その後、傾きずれ補正を行う。
【選択図】図6

Description

本発明は、画像形成装置において走査線の傾きを補正する技術に関する。
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機等の画像形成装置において、複数色の画像形成ユニットを有し多色画像形成する、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が知られている。
タンデム方式の画像形成装置は、感光体等の潜像担持体を複数有しており、それぞれの潜像担持体に対して光走査による潜像を形成する。そして、それら潜像を互いに異なる色のトナーで現像して、それぞれの潜像担持体上で互いに異なる色の可視像を得る。そして、それぞれの潜像担持体上の可視像をベルト等の転写体に重ね合わせて転写することで、単色の可視像の重ね合わせによる多色画像を得る。
このような装置では、複数の潜像担持体上で可視像が相対的に位置ずれして形成されると、それらが位置ずれした状態で転写体に転写されることで、多色画像に色ずれという現象を引き起こす。
この色ずれには、主走査方向のずれ、副走査方向(ベルト搬送方向)のずれ、さらには、潜像担持体の表面上における走査線の傾きずれがある。このうち走査線の傾きずれは、光走査装置が偏向器によって走査される走査線の方向が各色間で異なることで線全域を重ね合わせることができない現象である。これは、光走査装置内の光学部品の姿勢ばらつき、光走査装置の取り付け姿勢ずれや、潜像担持体の取り付け持の位置ずれ・ねじれ等によって発生する。
走査線の傾きずれに対する対策として、特許文献1に示すように、偏向された光ビームを感光体に導く光学レンズの姿勢を光軸に対して回転動作させることで走査線の進む方向を変え、傾きずれ補正を行う技術が知られている。
特許文献1の光走査装置によれば、モータの軸にねじ山を形成するとともに、その先端に、軸方向へ移動可能な部材を取り付けることによってレンズ姿勢を変化させている。具体的には、モータ軸先端の部材が軸方向へスライドすることでレンズ支持部材の端部を押し上げ、結果として走査線の進む方向(傾き)を変化させている。
特開2006−259408号公報
この種の構成においては、例えば、色ずれ補正用のトナーパターン(パッチ)の検出結果、特に傾きに関する検出結果に基づく量だけ光学レンズを回転変位させることで傾きずれ補正がなされる。光学レンズの基準位置は予め設定されており、傾きずれ補正のために光学レンズを回転させた後、基準位置からの光学レンズの回転量のデータを記憶しておく。その後、再び光学レンズを回転させる場合、記憶された回転量のデータから今回の回転量を決定する。
しかしながら、静電気等の電気的ノイズの影響によって、記憶しているデータ(バックアップ値)が変動し、各色のパッチが重なるような位置に光学レンズが回転変位してしまい、パッチが適切に読み取れない、あるいは誤検知するという現象が生じることがある。このような場合は、適切な傾き補正のためにどのように光学レンズを動かせばよいのかを判断できず、光学レンズの回転量を管理できなくなる。
特許文献1でいえば、上記現象が発生すると、モータ軸先端の部材位置が分からなくなってしまう。この状態から再度、パッチが読みとれる状態へと復帰するためには、複数ある先端部材を任意に動かしていき、手探りでそのポイントを探さなければならず、煩雑である。しかも、軸にネジ山を形成しその回転動作を直線運動へ変えているため、軸の根本側へ引き込み過ぎると先端部材が軸と干渉し破損や動作不良等が発生するおそれがある。反対に軸の根本から遠ざかる方向へ移動させすぎると先端部材が軸から脱落するおそれがある。
ところで、動作箇所にフラグ及び位置検出用のセンサを配置することで上記現象を解消することは可能であるが、コストが上がるだけでなく各部材の配置スペースや動作させるための束線の引き回し等が必要になり設計の自由度を奪ってしまう。さらに、束線は、塵埃等により光学部品が汚れることを避けるため外部との空間の遮断が求められる光走査装置において削減が求められる部材の1つである。
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、傾きずれ補正に関する現在の状態を把握して、適切な傾きずれ補正を行うことができる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本発明は、回転する感光体と、前記感光体を露光する光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された光ビームを前記感光体に導く光学レンズと、前記光学レンズを支持し、前記光学レンズの光軸に平行な回動軸を中心に回動自在な支持部材と、回転可能に配設され、回転方向に沿ってカム面が形成され、前記カム面に1つの段差部が形成されたカム部材、及び該カム部材を回転させる駆動モータを備え、前記駆動モータを駆動して前記カム部材を回転させることによって前記レンズ支持部材を前記回動軸を中心に回動させて前記感光体における前記光ビームの走査方向の傾きを調整する調整手段と、前記光ビームによって露光されることで前記感光体に形成される静電潜像をトナー像として現像する像形成手段と、を備える画像形成手段と、前記画像形成手段を制御して、前記駆動モータによって前記カム部材を回転させながら前記感光体の回転方向に延びる前記トナー像としてのトナーパターンを形成させる制御手段と、前記トナーパターンを検出する検出手段と、前記検出手段が前記トナーパターンが形成され始めた位置を検出してから前記支持部材が前記段差部を経ることによって前記回転方向に延びる前記トナーパターンに生じる空白部を検出するまでの時間を計測する計測手段と、を備え、前記調整手段は、前記計測手段によって計測される前記時間に基づいて前記カム部材の回転方向における前記カム面に対する前記支持部材の当接位置を特定し、前記光ビームの走査方向の傾きを調整する際に前記特定した当接位置を基準に前記カム部材を回転させることを特徴とする。
本発明によれば、傾きずれ補正に関する現在の状態を把握して、適切な傾きずれ補正を行うことができる。
本発明の一実施の形態に係る傾きずれ補正装置を含む画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 色ずれ補正用パッチが形成された中間転写ベルト、センサ、感光体ドラム及び制御ブロックを示した模式的な斜視図である。 傾き補正機構の斜視図、正面図、カム部材の斜視図、リンク部材の斜視図である。 色ずれ補正の処理のフローチャートを示す図である。 カム部材の回転位置、中間転写ベルトに形成された帯状画像、及びカム部材とリンク部材との相対的位置関係を示す模式図である。 復帰シーケンスを含む基準位置復帰処理のフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る傾きずれ補正装置を含む画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。この画像形成装置は、タンデム型のカラーレーザビームプリンタとして構成される。
このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する4基の作像エンジン10(10Y、10M、10C、10Bk)を備える。また、各作像エンジン10からトナー像が一次転写される中間転写体としての中間転写ベルト(ITB)20を備え、中間転写ベルト20に多重転写されたトナー像を記録シートPに二次転写してフルカラー画像を形成するように構成される。
中間転写ベルト20は無端状に形成されると共に、一対のベルト搬送ローラ21,22に掛け回されており、矢線H方向に回転動作しながら各色の作像エンジン10で形成されたトナー像の一次転写を受けるように構成される。
また、中間転写ベルト20を挟んで一方のベルト搬送ローラ21と対向する位置には、二次転写ローラ60が配設されている。記録シートPは互いに圧接する二次転写ローラ60と中間転写ベルト20との間に挿通されて、中間転写ベルト20からトナー像の二次転写を受けるようになっている。
この中間転写ベルト20の下側には前述した4基の作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkが配設されており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト20に一次転写するようになっている。これら4基の作像エンジン10は中間転写ベルト20の回動方向に沿ってイエローY用、マゼンタM用、シアンC用及びブラックBk用の順に配設されている。
また、これら作像エンジン10の下方には、各作像エンジンに具備された像担持体である感光体ドラム50を画像情報に応じて露光する光走査装置40が配設されている。この光走査装置40は全ての作像エンジン10に共用されている。光走査装置40は、各色の画像情報に応じて変調されたレーザビームを発する図示しない4基の半導体レーザ(光源)を有する。さらに光走査装置40は、高速回転してこれら4光路のレーザビーム(光ビーム)Aを対応する感光体ドラム50の軸方向に沿って走査する偏向手段としての回転多面鏡ユニット(ポリゴンモータユニット)41を備える。
そして、ポリゴンモータユニット41によって偏向走査された各レーザビームは光走査装置40内に設置された光学部材に案内されながら所定の経路を進む。その後、光走査装置40の上部に設けられた照射口42を通して各作像エンジン10の感光体ドラム50を露光するようになっている。
また、各作像エンジン10は、感光体ドラム50と、感光体ドラム50を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電ローラ12とを備える。さらに、レーザビームの露光によって感光体ドラム50上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する像形成手段としての現像器13を備える。これらにより、感光体ドラム50上に各色の画像情報に応じたトナー像を形成し得るように構成されている。
現像器13はトナーとキャリアが混合された二成分現像剤を用いるタイプのものである。各作像エンジン10の各感光体ドラム50と対向する位置には、中間転写ベルト20を挟むようにして一次転写ローラ15(15Y、15M、15C、15Bk)が配設されている。これら一次転写ローラ15に対して所定の転写バイアス電圧を印加することにより、各々の感光体ドラム50と一次転写ローラ15との間に電界が形成される。そして、各感光体ドラム50上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力で中間転写ベルト20に転写されるようになっている。
一方、記録シートPは、プリンタ筐体1の下部に収納される給紙カセット2からプリンタの内部へ、具体的には中間転写ベルト20と二次転写ローラ60とが接する二次転写位置へと供給される。給紙カセット2は、プリンタ筐体1の側面からプリンタ筐体1の下部に押し込んでセットするように構成されている。セットされた給紙カセット2の上部には該給紙カセット2内に収容された記録シートPを引き出すためのピックアップローラ24及び給紙ローラ25が並設されている。また、給紙ローラ25と対向する位置には記録シートPの重送を防止するリタードローラ26が配設されている。
プリンタ筐体1の内部における記録シートPを搬送するシート搬送経路27は、プリンタ筐体1の図1における右側面に沿って略垂直に設けられている。プリンタ筐体1の底部に位置する給紙カセット2から引き出された記録シートPは、このシート搬送経路27を上昇し、二次転写位置に対する記録シートPの突入タイミングを制御するレジストレーションローラ29へと送られる。その後、前述の二次転写位置においてトナー像の転写を受けた後、かかる二次転写位置の真上に設けられた定着器3へと送られる。そして、定着器3によってトナー像の定着がなされた記録シートPは、排出ローラ28を経て、プリンタ筐体1の上部に設けられた排紙トレイ1aに排出される。
このように構成されたカラーレーザビームプリンタによるフルカラー画像の形成に当たっては、まず、各色の画像情報に応じて光走査装置40が各作像エンジン10の感光体ドラム50を所定のタイミングで露光する。これによって各作像エンジン10の感光体ドラム50上には画像情報に応じたトナー像が形成される。
ここで、良質な画質の成果物を得るためにはこの光走査装置40によって作られる潜像画像は高精度に位置を再現したものでなければならない。特に色を重ね合わせた際、各画像位置がずれていると、いわゆる色ずれという現象により画像の品質を落としてしまう。このため、本画像形成装置には、色ずれ検出用に予め決められた帯状の各色の基準パターン画像の間隔を読み取り、そのズレ量を判断し補正する、色合わせのための機構(色ずれ補正機構)が設けられている。主走査方向の傾き検出用のトナーパターンである、この基準パターン画像を、以降「色ずれ補正用パッチPT」あるいは「パッチPT」と呼ぶ。
この色ずれ補正では、中間転写ベルト20上に所定タイミングで作図した各色のパッチ間隔を検出手段としてのセンサ90(90A、90B、90C;図2で後述する)により読み取ることで、基準とする色からの各色の相対ずれ量を判断する。各色の傾きずれに関しては、この読み取り箇所を画像搬送方向に対して直行する方向(主走査方向)の異なる複数の位置に設けることにより判断している。
図2は、色ずれ補正用パッチPTが形成された中間転写ベルト20、センサ90、感光体ドラム50及び制御ブロックを示した模式的な斜視図である。パッチPTの位置を検出するためのセンサ90は反射型光センサであり、中間転写ベルト20の搬送方向に垂直な異なる3箇所の位置に設けられ、手前側から順にセンサ90A、90B、90Cが配設されている。
パッチPTは、搬送方向に形成され、センサ90A、90B、90Cに対応する領域に3本設けられる。各色ずれ補正用パッチPTは、走査線の傾きずれ検出用パッチと平行ずれ検出用パッチとを有する。傾きずれ検出用パッチは、中間転写ベルト20の搬送方向に垂直な各色の線からなる。平行ずれ検出用パッチは、搬送方向に略45度に傾いた直線で、互いに搬送方向に対し逆方向に伸びる2組の斜線パターンで構成される。これら3種類のパッチから、特開2004−093968号公報等に示される公知の手法によって、傾きずれ、平行ずれ(主走査方向ずれ及び搬送方向ずれ)が検知される。
すなわち、例えばYを基準色とし、センサ90が、通過するパッチPTのエッジからY−M、Y−C、Y−Bk間と、基準色Yに対するそれぞれの色の位置が理想間隔からどの程度ずれているかを時間データとして取得する。そして、A/D変換部83A、83B、83Cを介して制御手段としての画像形成制御部80へとそれらの情報を渡す。
画像形成制御部80は、メモリ80aを含む記憶部のほか、不図示のCPUを有する。画像形成制御部80の記憶部に格納された制御プログラムに応じて色合わせのための所定の画像処理がなされる。処理された補正画像データは、画像データ処理部81へ送信され、画像データ処理部81はその後の画像出力において、補正画像データを基に色ずれ補正を行った画像作成を光走査装置40へと送付する。
色ずれ補正には、主走査方向ずれ及び搬送方向ずれを補正する平行ずれ補正と走査線の傾きを補正する傾き補正とが含まれる。光走査装置40には、傾き補正機構の一部であり傾き補正を行うための駆動モータとしての傾き補正モータ75が色ごとに設けられる。
フルカラーの本画像形成装置においては、色ずれの少ない高画質な出力物を得るためにこのような色ずれ補正機構を有する。しかし、電気的ノイズ等の影響によって色ずれ補正のための記憶データ(バックアップ値)が変動し、各色のパッチPTが重なりデータが読み込めない状況に陥ってしまうことがある。
これを解消するために、本実施の形態では、パッチPTを読み取れるよう復帰するための簡易で安価な構成及び復帰シーケンスを採用している。
図3(a)、(b)は、傾き補正機構の斜視図、正面図である。図3(c)、(d)は、傾き補正機構におけるカム部材、リンク部材の斜視図である。
傾き補正機構は、同様の構成のものが色ごとに設けられ、図3(a)、(b)ではその1つを示している。傾き補正機構は、支持部材としてのレンズ支持部材70、光学レンズ71、カム機構部CM(カム部材73、リンク部材74、傾き補正モータ75)を有する。レンズ支持部材70は、種々の光学部材を支持固定する光走査装置40の筐体105(図1参照)に設置されている。
カム機構部CM及び画像形成制御部80が、レーザビームの走査方向の傾きを調整する調整手段を構成する。作像エンジン10及び光走査装置40が画像形成手段を構成する。
光学レンズ71は光源から出射されポリゴンモータユニット41で偏光されたレーザ光線を、対応する感光体ドラム50へ案内、結像させる光学部材であり、レンズ支持部材70に支持固定される。レンズ支持部材70の一端には、光学レンズ71の光軸に平行な回動軸72が設けられる。レンズ支持部材70は、光学レンズ71を保持したまま、筐体105に対して回動軸72を中心に回動自在に支持される。
光学レンズ71及びレンズ支持部材70は、中間転写ベルト20の搬送方向にほぼ垂直な方向に長尺である。回動軸72は、画像形成装置における手前側または奥側のいずれに配置してもよいが、本実施の形態では回動軸72が奥側に配置され、レンズ支持部材70が手前側に向かって延出する構成とする。
レンズ支持部材70の先端部には、カム機構部CMとして、カム部材73、リンク部材74及び傾き補正モータ75が設けられる。リンク部材74は、図3(d)に示すように、被駆動部74a、駆動部74b、及び軸支部74cを有する。軸支部74cが、筐体105に対して軸支され(図示せず)、軸支部74cを中心に被駆動部74a、駆動部74bが搖動するようになっている。
図3(c)に示すように、カム部材73は略円盤状に形成され、回転中心C0を中心に回転可能に配設されて、傾き補正モータ75によって回転駆動される。カム部材73は、回転中心C0に略垂直なカム面73aを有し、カム面73aには段差部Dが1か所に設けられている。すなわち、カム面73aの高さは、回転中心C0を中心とする円周方向の位置によって漸次変化し、1周するごとに段差部Dを境として高さに落差が生じるようになっている。
カム部材73の回転方向は決まった一方向であり、カム面73aを被駆動部74aの側にせり出させる方向である。カム部材73が、リンク部材74を介してレンズ支持部材70を押圧駆動する。すなわち、カム部材73のカム面73aがリンク部材74の被駆動部74aを駆動することでリンク部材74が搖動し、駆動部74bがレンズ支持部材70を駆動する。それにより、レンズ支持部材70が回動軸72を中心に回動駆動される。被駆動部74aがカム面73aに常時当接するよう、レンズ支持部材70は、不図示の付勢部材により、駆動部74bの押圧に抗する方向に付勢されているとする。
カム部材73の回転動作によってリンク部材74の姿勢が変えられ、結果としてレンズ支持部材70及びそれに支持される光学レンズ71の姿勢も一体として変化する。光学レンズ71の姿勢変化は回動軸72を中心とした回動動作であり、レーザ光の光軸に対して垂直な面内である。
このように、各色ステーションに設けられた光学レンズ71の姿勢を変えることで、レンズ長手方向においてレンズ通過後のレーザ光線が進む角度を変化させることができる。その結果として、感光体ドラム50上での走査線の相対的な傾きずれを修正し、色合わせを行うことが可能となる。
カム部材73の回転方向における基準位置(カム面73aの段差部Dの初期位置)が決められている。すなわち、製品出荷時においては、リンク部材74の被駆動部74aとの接触部(駆動位置X)が、回転中心C0を挟んで段差部Dの反対側に位置するように設定される。駆動位置Xは、カム部材73の回転方向におけるカム面73aに対するレンズ支持部材70の当接位置である。従って、製品出荷時には、駆動位置Xと段差部Dとは、回転中心C0を中心とする円周方向において180°の位相差を有した位置関係(カム部材73の半周回転に相当する位置関係)となっている。
このような基準位置の設定とすることで、光学レンズ71の回動可能な量を、両方向にほぼ等しく振り分けることが可能となり、画像形成装置内で発生する多様な色ずれに対応しやすくなる。
図4は、色ずれ補正の処理のフローチャートを示す図である。この色ずれ補正の動作は、画像形成装置の電源ON時、または成果物の積算出力枚数、機内温度等が予め設定していた条件を満たした場合等に実行される。
まず、画像形成制御部80は、予め記憶された色ずれ補正用の制御プログラムに基づき各作像エンジン10を動作させ、パッチPTを作成するよう制御する(ステップS101))。パッチPTは、Y、M、C、Bkの各色トナー像としてそれぞれに設けられた感光体ドラム50上に形成され、次いで中間転写ベルト20へと転写される(図2)。その際、パッチPTは、中間転写ベルト20の幅方向において画像形成領域の両端部及び中央部に合計3つ形成される。
次に、画像形成制御部80は、回転する中間転写ベルト20上に転写された各色のパッチPTを、センサ90A、90B、90Cにより検出、測定し、そのエッジデータを取得する(ステップS102)。
次に、画像形成制御部80は、エッジデータの数や時間間隔が正常であるか否かを判別する(ステップS103)。すなわち、画像形成制御部80は、センサ90により検出されるパッチ端部から、エッジデータ取得数が設定されたパッチ数分存在しているか、あるいはパッチ間の時間間隔が正常数値に対して大きすぎたり小さすぎたりしないかを確認する。
次に、画像形成制御部80は、それぞれのパッチ通過時間から各色の色ずれ量を算出する(ステップS104)。すなわち、画像形成制御部80は、各センサ90の検出結果から、各色間の平行ずれ量及び走査線の傾きずれ量を算出し、各色を平行位置へと補正するための平行ずれ補正用の平行補正データ、及び傾きを補正するための傾き補正データを制御データとして算出する。
次に、画像形成制御部80は、上記算出した平行補正データに基づいて平行ずれ補正を行う(ステップS105)。ここでは、各色間の平行ずれを補正するようそれぞれの画像書き出しタイミングを補正する。具体的には、各色走査線の相対平行ずれに対しては画像データを1画素単位でずらす。また、画像形成制御部80は、上記算出した傾き補正データに基づいて傾き補正を行う(ステップS106)。すなわち、それぞれの走査線を平行にするために、傾き補正データに応じて傾き補正モータ75を動作させ、レンズ支持部材70を回転駆動するよう制御する。
その後、ステップS107では、画像形成制御部80は、ステップS105、S106で算出した平行補正データ及び傾き補正データをメモリ80aに記憶させる。その際、既にメモリ80aに記憶データがある場合は、新たな補正データに置き換えて内容を更新する。
以降、メモリ80aに現在格納されている補正データにより色ずれ補正された状態で画像形成が実行される。なお、傾き補正データについては、駆動位置Xに対してカム部材73のカム面73aの段差部Dが出荷時点における基準位置にある回転位置を基準として、当該回転位置からの回転量のデータが、傾き補正データとしてメモリ80aに保持される。この傾き補正データが、カム部材73の回転方向における「現在の設定位置」を示す。
上述したように各色のパッチPTが重なり、色ずれ補正動作のためのデータ取得ができない状況になった場合は、復帰シーケンス(図6のステップS204で後述)を実行することで、パッチPTの重なりを解消し、読み取り可能な状態に復帰することができる。そのために、画像形成制御部80は、パッチPTとは別の、帯状画像Gを作像エンジン10により中間転写ベルト20に形成させる。帯状画像Gは、感光体ドラム50の回転方向に延びるトナー像としてのトナーパターンである。そしてそれを計測手段としてのセンサ90Aで読み取らせ、現在の設定位置を把握し、レンズ支持部材70(乃至光学レンズ71)の回動位置を初期位置である基準位置に復帰させる。
図5は、カム部材73の回転位置、中間転写ベルト20に形成された帯状画像G、及びカム部材73とリンク部材74との相対的位置関係を示す模式図である。
図5に示すように、中間転写ベルト20の画像領域において、中間転写ベルト20の搬送方向に長い帯状画像Gが形成される。帯状画像Gは、主走査方向の線画像が中間転写ベルト20の搬送方向に並列に多数形成されてなる。
上述したように、カム機構部CMの回動軸72が奥側に配置されるとしたので、帯状画像Gは、3つのセンサ90のうち、回動軸72から最も遠いセンサ90Aによって読み取りが可能な領域、ここでは中間転写ベルト20における手前側の領域に形成される。従って、回動軸72が手前側に配置されるとした場合は、これとは逆に中間転写ベルト20の奥側に帯状画像Gを形成し、センサ90Cで読み取るようにすればよい。
図5の例では、復帰シーケンス動作の開始時点では、段差部Dがリンク部材74に比較的近い側に位置するとする。復帰シーケンスが開始されると、カム部材73が回転し始めるのと同期して帯状画像Gの形成も開始される。このシーケンスにおいては、カム部材73は、一方向(図5の時計方向)に1周分だけ回転し、その間、主走査方向への線画像形成が繰り返されて、図示するような帯状画像Gの形成が継続される。
カム部材73が回転するにつれて、カム面73aがリンク部材74の被駆動部74aの側にせり出す量が大きくなるので、被駆動部74aは押圧駆動され続け、それによって、駆動部74bがレンズ支持部材70を駆動し続ける。それによるレンズ支持部材70の回動角度の変化は、帯状画像Gの主走査方向の線画像の角度を図5でいう右下がりに徐々に変化させる。
具体的には、処理開始当初には走査線仮想延長線L1であったものが、カム部材73が回転し、やがて段差部Dがリンク部材74の位置(駆動位置X)に戻ってくると、走査線仮想延長線L2となる(図5の上から1番目、2番目のカム部材73を参照)。この時点が、カム面73aが被駆動部74aを最も深く押圧駆動している状態である。
カム部材73が回転を継続することにより、その直後には、段差部Dがリンク部材74の位置(駆動位置X)を経て、カム面73aの最も低い位置に被駆動部74aが戻る。すると、レンズ支持部材70の回動位置が、それまでの変化方向とは逆の方向に瞬時に変化する(図5の上から3番目のカム部材73を参照)。
それによって、帯状画像Gの主走査方向の線画像の角度が右下がりの走査線仮想延長線L2から右上がりの走査線仮想延長線L3に瞬時に変化するため、帯状画像Gが途切れ、ベルト搬送方向における非画像領域である空白部分Sが生じる。特に、帯状画像Gは、回動軸72から遠い側に形成されているので、空白部分Sが大きく明瞭に生じる。その後、カム部材73が処理開始から1回転分の回転を完了するまで帯状画像Gの形成が続き、カム部材73は処理開始時点と同じ回転位置に戻って止まる(図5の上から4番目のカム部材73を参照)。
空白部分Sが生じた時点におけるカム部材73の回転位置は既知である。従って、帯状画像Gの形成開始から空白部分Sが生じるまでの所要時間tをセンサ90Aによって読み取ることで、処理開始時点でのカム部材73の回転位置、すなわちカム部材73の現在の設定位置を把握することができる。これにより駆動位置Xも特定される。所要時間tは、画像形成制御部80のCPUの内部クロックにより計時される。
現在の設定位置を把握できた後は、カム部材73を基準位置に復帰させるためにどの方向にどれだけカム部材73を回転させればよいかがわかるため、画像形成制御部80は、その必要量だけカム部材73を回転駆動するよう傾き補正モータ75を制御する。これにより、カム部材73が製品出荷時と同じ基準位置へと復帰することが可能となる(図5の上から5番目のカム部材73を参照)。
このような復帰シーケンスは、基準色Y以外の各色に対して実行する。これにより、再度、各色間のパッチ間ずれを読み取れる状態に復帰することが可能となる。
図6は、復帰シーケンスを含む基準位置復帰処理のフローチャートである。この処理は、画像形成装置の電源ON時、または定期的に自動で開始してもよい。あるいは、ユーザが画像形成装置の操作部から手動で開始させるようにしてもよい。
まず、画像形成制御部80は、図4に示した色ずれ補正の処理と同様の処理を実行する(ステップS201)。次に、画像形成制御部80は、ステップS201で実行した色ずれ補正において、読み値が正常か否かを判別する。例えば、読み取ったパッチPTの個数が想定通りか等の誤検知判定を行う。
その判別の結果、画像形成制御部80は、正常にパッチPTが読み取れていると判別した場合は、算出し記憶させた補正データに基づく色ずれ補正を反映させて以降の画像形成プロセスに移行する(ステップS205)。その後、図6の基準位置復帰処理を終了させる。
一方、画像形成制御部80は、正常にパッチPTが読み取れていないと判別した場合は、そのような判定の回数がn回目(例えば3回目)であるか否かを判別する(ステップS203)。
そして、画像形成制御部80は、正常にパッチPTが読み取れていない状況がn回目以内であれば、処理をステップS201に戻す。しかし、正常にパッチPTが読み取れていない状況がn回目となると、誤検知が繰り返されておりパッチPTが重なり等によって読み取り不可能な状態であると判断されるので、処理をステップS204に進める。
ステップS204では、画像形成制御部80は、図5で前述した基準位置復帰(復帰シーケンス)の動作を行う。その後、処理をステップS201に戻す。
ここで、図示はしていないが、ステップS204の復帰シーケンスの実行直後においても、ステップS202で読み値が正常とならない(パッチ判定ができない)場合は、画像形成制御部80は、アラーム表示を行うようにしてもよい。その後、図6の基準位置復帰処理を終了させる。このアラーム表示では、例えば、中間転写ベルト20に傷がついていることが想定される旨等の警告表示を不図示の表示器に表示させる。
図6の基準位置復帰処理は、各色につき実行される。なお、色補正動作を基準色に対して行う例を説明したが、センサ位置を基準としてその位置に全ての色を位置合わせをする方式においても本発明は適応できる。
本実施の形態によれば、画像形成制御部80の制御によって、次のように動作する。すなわち、前回の傾きずれ補正の結果により現在の設定位置として設定されたレンズ支持部材70の回動位置を開始位置として、カム部材73の回転と同期して帯状画像Gを中間転写ベルト20に形成する。その際、帯状画像Gの形成開始から、駆動位置Xを段差部Dが経て空白部分Sが形成されるまでの所要時間tを検出する。それによって、レンズ支持部材70の設定位置を把握する。傾きずれ補正に関する現在の設定を把握できるので、適切な傾きずれ補正を行える状態に復帰することができる。そして、把握した設定位置に基づいて、段差部Dが駆動位置Xに対してカム部材73の半周回転に相当する位置に位置するようカム機構部CMを動作させ、その後、傾きずれ補正を行う。
このような動作により、ノイズ等によりカム位置が想定外の箇所に移動してしまった場合においてもその位置を把握することができるため、パッチPTを読みとれる位置に復帰することが可能となる。次回の傾きずれ補正を行うに当たって、カム部材73の回転位置が基準位置に戻るので、出荷時と同様の精度(高い確率で)でパッチPTを再認識できるようになり、傾きずれ補正を含む色ずれ補正が可能になる。よって、傾きずれ補正に関する現在の状態を把握して、適切な傾きずれ補正を行うことができる。
特に、帯状画像Gは、回動軸72から遠い側に形成され、空白部分Sが大きく明瞭に生じるので、現在の設定位置の把握の精度を高くすることができる。
また、帯状画像Gの形成開始から空白部分Sが生じるまでの所要時間tを検出するに際し、色ずれ補正用の既存のセンサ90Aを利用するので、専用の新たなセンサを設ける必要がなく、安価で簡易な構成で実現できる。
なお、本実施の形態において、カム部材73は円盤型に限られず、1回転するごとに段差部が現れるカム面を有する部材であればよい。従って、例えば、円柱状に形成したカム部材の外周面を段差付のカム面としてもよい。
また、カム機構部CMは、カム部材73がリンク部材74を介在させてレンズ支持部材70を間接に駆動する構成であったが、カム部材73が直接にレンズ支持部材70を駆動する構成であってもよい。
また、画像形成装置としてカラーレーザビームプリンタを例示したが、プリンタという範疇に限られず、カラー印刷機能を有するファクシミリ、複写機等、あるいは複合機であってもよい。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
10 作像エンジン
20 中間転写ベルト
70 レンズ支持部材
71 光学レンズ
72 回動軸
73 カム部材
73a カム面
80 画像形成制御部
90 センサ
CM カム機構部

Claims (7)

  1. 回転する感光体と、
    前記感光体を露光する光ビームを出射する光源と、
    前記光源から出射された光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
    前記偏向手段によって偏向された光ビームを前記感光体に導く光学レンズと、
    前記光学レンズを支持し、前記光学レンズの光軸に平行な回動軸を中心に回動自在な支持部材と、
    回転可能に配設され、回転方向に沿ってカム面が形成され、前記カム面に1つの段差部が形成されたカム部材、及び該カム部材を回転させる駆動モータを備え、前記駆動モータを駆動して前記カム部材を回転させることによって前記レンズ支持部材を前記回動軸を中心に回動させて前記感光体における前記光ビームの走査方向の傾きを調整する調整手段と、
    前記光ビームによって露光されることで前記感光体に形成される静電潜像をトナー像として現像する像形成手段と、
    を備える画像形成手段と、
    前記画像形成手段を制御して、前記駆動モータによって前記カム部材を回転させながら前記感光体の回転方向に延びる前記トナー像としてのトナーパターンを形成させる制御手段と、
    前記トナーパターンを検出する検出手段と、
    前記検出手段が前記トナーパターンが形成され始めた位置を検出してから前記支持部材が前記段差部を経ることによって前記回転方向に延びる前記トナーパターンに生じる空白部を検出するまでの時間を計測する計測手段と、
    を備え、
    前記調整手段は、前記計測手段によって計測される前記時間に基づいて前記カム部材の回転方向における前記カム面に対する前記支持部材の当接位置を特定し、前記光ビームの走査方向の傾きを調整する際に前記特定した当接位置を基準に前記カム部材を回転させることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記調整手段は、前記段差部が前記特定した当接位置に対して前記カム部材の半周回転に相当する位置に位置するよう前記カム部材を回転させてから、前記光ビームの走査方向の傾きを調整することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記検出手段は、前記光ビームの走査方向における異なる位置に複数が配設され、そのうち1つが前記計測手段であることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
  4. 前記検出手段のうち前記回動軸から最も遠いものが前記計測手段であり、前記制御手段は、前記トナーパターンを、前記計測手段によって計測が可能な領域に形成させることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
  5. 前記カム部材及び前記駆動モータは、色ごとに設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 中間転写体を備え、前記制御手段は、前記トナーパターンを前記中間転写体に形成させ、前記検出手段は、前記中間転写体に形成された前記トナーパターンを検出することを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
  7. 前記制御手段が前記画像形成手段を制御して前記光ビームの走査方向の傾き検出用のトナーパターンを形成させ、前記検出手段が前記傾き検出用のトナーパターンを検出し、その検出結果に基づいて前記調整手段が前記光ビームの走査方向の傾きを調整することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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