JP2019120767A - Color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to a color image forming apparatus.
一般に、電子写真方式のカラー画像形成装置は、複数の感光体ドラムと、各感光体ドラムの表面を露光して静電潜像を形成する光走査装置とを備えている。各感光体ドラムの表面に形成された静電潜像は、現像装置によってそれぞれ異なる色のトナーを用いて現像される。各感光体ドラムの表面に現像された各色のトナー画像は被転写材に重ねて転写される。 Generally, an electrophotographic color image forming apparatus includes a plurality of photosensitive drums and an optical scanning device that exposes the surface of each photosensitive drum to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the surface of each photosensitive drum is developed with toners of different colors by a developing device. The toner images of the respective colors developed on the surfaces of the respective photosensitive drums are superimposed and transferred onto the material to be transferred.
また、近年、高速化及び高解像度化への要求が高まる中、マルチビーム型の光走査装置が広く普及している。この光走査装置では、各感光体ドラムに光ビームを出射する光源が複数の発光点を有している。 Further, in recent years, while demands for higher speed and higher resolution have been increasing, multi-beam type optical scanning devices are widely spread. In this optical scanning device, a light source for emitting a light beam to each photosensitive drum has a plurality of light emitting points.
上述したカラー画像形成装置では、近年、トナー発色性能の向上に伴ってトナー現像量が少なくなってきた。このため、各色のトナー画像(複数の色のドット又は線)を被転写材に重ね合わせる際に生じる各トナー画像同士の位置ズレ(以下、色ずれという)が色味の違いを引き起こし易くなった。この色ずれに起因した色味変化は周期的な濃度変化(ジッター)につながり、画像品質の低下を招く。この画像品質の低下を防ぐために、色ずれ量を所定量以下に調整する必要がある。 In the above-described color image forming apparatus, in recent years, the amount of toner development has decreased with the improvement of toner coloring performance. For this reason, positional deviation between the toner images (hereinafter referred to as "color deviation") which occurs when superposing toner images (dots or lines of a plurality of colors) on the material to be transferred easily causes a difference in tint. . The color change caused by the color shift leads to periodical density change (jitter), resulting in deterioration of the image quality. In order to prevent the deterioration of the image quality, it is necessary to adjust the color misregistration amount to a predetermined amount or less.
この色ずれ調整で重要になるのが副走査方向(搬送方向)の調整分解能である。色ずれ量をセンサー等により検知できたとしても、調整分解能の制約で色ずれ量を所定量以下に調整できない場合がある。
調整分解能の制約の一つに1画素内を走査する光ビームの数が上げられる。例えば、画像データの解像度が600dpiである場合において、光学解像度も600dpiとすると、像担持体表面の画素対応領域(画像データの1画素に対応する領域)を走査する光ビーム数は1つであるため調整分解能は1画素となり、光学解像度を1200dpiとすると、画素対応領域内を走査する光ビーム数が二つであるため調整分解能は1/2画素となり、光学解像度を2400dpiとすると画素対応領域内を走査する光ビーム数が四つあるため調整分解能は1/4画素となる。
What becomes important in this color misregistration adjustment is the adjustment resolution in the sub scanning direction (transport direction). Even if the color shift amount can be detected by a sensor or the like, there are cases where the color shift amount can not be adjusted to a predetermined amount or less due to the restriction of the adjustment resolution.
One of the limitations of adjustment resolution is the increase in the number of light beams scanned in one pixel. For example, when the resolution of image data is 600 dpi, and the optical resolution is also 600 dpi, the number of light beams for scanning the pixel corresponding area (area corresponding to one pixel of image data) on the surface of the image carrier is one. Therefore, when the adjustment resolution is 1 pixel and the optical resolution is 1200 dpi, the adjustment resolution is 1/2 pixel because the number of light beams scanning the inside of the pixel corresponding area is two, and when the optical resolution is 2400 dpi, the inside of the pixel corresponding area The adjustment resolution is 1⁄4 pixel because there are four light beams for scanning the image.
しかしながら,光ビーム数(各光源の発光点の数)を増やして色ずれ調整分解能を向上させようすると、各光源の発光点の数が多くなりコスト増加を招くという問題がある。 However, if the color shift adjustment resolution is improved by increasing the number of light beams (the number of light emitting points of each light source), the number of light emitting points of each light source increases, which causes a problem of cost increase.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、それぞれが複数の発光点を有する光源を複数備えたマルチビーム型のカラー画像形成装置において、安価な構成で色ずれ調整分解能を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned point, and an object of the present invention is to provide a multi-beam type color image forming apparatus having a plurality of light sources each having a plurality of light emitting points. The purpose is to improve the shift adjustment resolution.
本発明に係る画像形成装置は、それぞれがM個(Mは2以上)の発光点を有する複数の光源と、各光源から出射されるM個の光ビームに露光されて表面に静電潜像が形成される複数の像担持体と、複数の像担持体の表面に形成された静電潜像をそれぞれ異なる色のトナーで現像してトナー画像を形成する複数の現像装置と、各像担持体の表面に形成された各色のトナー画像を被転写材に重ねて転写する転写部と、各光源の作動を制御することで像担持体の表面に画像データの書き込みを行う書込み制御部とを備えている。
そして、上記各像担持体の表面における上記画像データの1画素に対応する画素対応領域は、上記各光源から出射される上記M個の光ビームによって複数ライン状に走査され、上記書込み制御部は、上記画像データの各画素に対応する各画素対応領域の光量重心位置が当該画素対応領域の副走査方向の中央に位置するように上記M個の発光点の光量を同じにして当該画像データの書き込みを行う第一書込み処理と、上記各画素対応領域の光量重心位置が該各画素対応領域の副走査方向の中央位置から所定量だけオフセットするように上記M個の光ビームの光量を異ならせて当該画像データの書き込みを行う第二書込み処理と、を選択的に切り替えて実行することで色ずれ補正を行うように構成されている。
The image forming apparatus according to the present invention is exposed to a plurality of light sources each having M (M is 2 or more) light emitting points and M light beams emitted from each light source, and an electrostatic latent image is formed on the surface A plurality of image carriers on which the toner image is formed, a plurality of developing devices for developing electrostatic latent images formed on the surfaces of the plurality of image carriers with toners of different colors to form toner images, and each image carrier A transfer unit for overlapping and transferring toner images of respective colors formed on the surface of the body onto a material to be transferred; and a write control unit for writing image data on the surface of the image carrier by controlling the operation of each light source. Have.
The pixel corresponding region corresponding to one pixel of the image data on the surface of each image carrier is scanned in a plurality of lines by the M light beams emitted from each light source, and the write control unit The light amounts of the M light emitting points are made the same so that the light amounts of the M light emitting points are the same so that the light amount barycenter position of each pixel corresponding region corresponding to each pixel of the image data is positioned at the center of the pixel corresponding region The light quantity of the M light beams is made different so that the first writing process to write data and the light quantity barycentric position of each pixel corresponding area is offset by a predetermined amount from the center position in the sub scanning direction of each pixel corresponding area. The color misregistration correction is performed by selectively switching and executing the second writing process of writing the image data.
本発明によれば、それぞれが複数の発光点を有する光源を複数備えたマルチビーム型のカラー画像形成装置において、安価な構成で色ずれ調整分解能を向上させることができる。 According to the present invention, in a multi-beam type color image forming apparatus provided with a plurality of light sources each having a plurality of light emitting points, it is possible to improve color misregistration adjustment resolution with an inexpensive configuration.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《実施形態》
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
<< Embodiment >>
図1は、本実施形態における画像形成装置1の概略構成図を示す。上記画像形成装置1は、タンデム方式のカラープリンターであって、箱形の筐体2内に画像形成部3を備えている。この画像形成部3は、ネットワーク接続等がされたコンピューター等の外部機器から伝送されてくる画像データに基づき画像を用紙Pに転写形成する。画像形成部3の下方には、レーザー光を照射する4つの光走査装置4が配置され、画像形成部3の上方には、中間転写ベルト(被転写材)5が配置されている。光走査装置4の下方には、用紙Pを貯留する給紙部6が配置されている。中間転写ベルト5の左側の上方には、用紙Pに転写形成された画像に定着処理を施す定着部8が配置されている。筐体2の上部には、定着部8で定着処理が施された用紙Pを排出する排紙部9が形成されている。画像形成装置1内には、給紙部6から排紙部9に向かって延びる用紙搬送路が設けられている。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an
上記画像形成部3は、中間転写ベルト5に沿って一列に配置された四つの画像形成ユニット10Bk,10M,10C,10Yを備えている。これら画像形成ユニット10Bk,10M,10C,10Yはそれぞれ、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー画像を形成する。以下の説明において、構成要素が4つの画像形成ユニット10Bk,10M,10C,10Yのいずれに属するか区別する必要があるときは、符号に添字Bk,M,C,又はYを付するものとする。
The
各画像形成ユニット10Bk,10M,10C,10Yの下方にはそれぞれ上記光走査装置4Bk,4M,4C,4Yが配置されている。各画像形成ユニット10Bk,10M,10C,10Yは、像担持体としての感光体ドラム11を有している。各感光体ドラム11の直下には、帯電器12が配置され、各感光体ドラム11の右側には、現像装置13が配置され、各感光体ドラム11の直上には、一次転写ローラー(転写部)14が配置され、各感光体ドラム11の左側には、感光体ドラム11の周面をクリーニングするクリーニング部15が配置されている。
The light scanning devices 4Bk, 4M, 4C and 4Y are disposed below the image forming units 10Bk, 10M, 10C and 10Y, respectively. Each of the image forming units 10Bk, 10M, 10C, and 10Y has a
各感光体ドラム11は、帯電器12によって周面が一定に帯電され、当該帯電後の感光体ドラム11の周面に対して、上記コンピューター等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が光走査装置4Bk,4M,4C,4Yから照射される。この結果、各感光体ドラム11の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置13から現像剤が供給されて、各感光体ドラム11の周面にイエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像が形成される。これらトナー像は、一次転写ローラー14に印加された転写バイアスにより中間転写ベルト5にそれぞれ重ねて転写される。
The circumferential surface of each
中間転写ベルト5の左側には、二次転写ローラー16が配置されている。二次転写ローラー16は、中間転写ベルト5と当接した状態で配置されている。二次転写ローラー16は、給紙部6から用紙搬送路Tに沿って搬送されてくる用紙Pを該二次転写ローラー16と中間転写ベルト5とで挟持する。二次転写ローラー16には転写バイアスが印加されており、この印加された転写バイアスにより中間転写ベルト5上のトナー像が用紙Pに転写される。
A
定着部8は、加熱ローラー18と加圧ローラー19とを備え、これら加熱ローラー18と加圧ローラー19とにより用紙Pを挟持して加圧しながら加熱する。そうして、定着部8は、用紙Pに転写されたトナー像を該用紙Pに定着させる。定着処理後の用紙Pは、排紙部9に排出される。
The fixing
次に、図2を参照して各光走査装置4Bk,4M,4C,4Yについて詳細に説明する。各光走査装置4Bk,4M,4C,4Yの構成は同じである。 Next, each of the optical scanning devices 4Bk, 4M, 4C and 4Y will be described in detail with reference to FIG. The configuration of each of the light scanning devices 4Bk, 4M, 4C, 4Y is the same.
各光走査装置4Bk,4M,4C,4Yは密閉状のハウジング40を有している。ハウジング40の側壁部42には、例えばレーザーダイオード(LD)等からなる光源43Bk,43M,43C,43Yが設けられている。光源43Bk,43M,43C,43Yは、側壁部42の外側面に取付けられた基板44に実装されている。光源43Bk,43M,43C,43Yは、光ビームを複数ライン状に(本実施形態では二ライン)出射するマルチビーム光源であって、図3に示すように、第一発光点LD1及び第二発光点LD2を有している。
Each of the light scanning devices 4Bk, 4M, 4C, 4Y has a sealed
第一発光点LD1及び第二発光点LD2は、各光源43Bk,43M,43C,43Yの基端側から見て、ポリゴンミラー46の回転接線方向(図3の左右方向)に対し斜めに交差する方向に互いに間隔を空けて配置されている。以下の説明では、第一発光点D1から出射される光ビームを第一光ビームB1と称し、第二発光点D2から出射される光ビームを第二光ビームB2と称する。
The first light emission point LD1 and the second light emission point LD2 obliquely intersect the rotation tangent direction (the left and right direction in FIG. 3) of the
第一発光点LD1及び第二発光点LD2の光量(第一光ビームB1及び第二光ビームB2の光量)は後述する制御部100により制御される。上記ハウジング40の内部には、光源43Bk,43M,43C,43Yから出射される光ビームの出射方向に沿って、コリメーターレンズ(図示省略)、シリンドリカルレンズ45、ポリゴンミラー(回転多面鏡)46が一直線上に配置されている。ポリゴンミラー46は、ハウジング40の底壁部41に固定されたポリゴンモーターMにより回転駆動される。ポリゴンミラー46の側方には、第一結像レンズ48a及び第二結像レンズ48bが径方向に間隔を空けて配置されている。第一結像レンズ48a及び第二結像レンズ48bは、例えばfθレンズからなる。第二結像レンズ48bの側方には折返しミラー47が配置されている。
The light amounts of the first light emitting point LD1 and the second light emitting point LD2 (the light amounts of the first light beam B1 and the second light beam B2) are controlled by the
上記ポリゴンミラー46は、周面に複数の反射面を有する多角形状の回転ミラーである。ポリゴンミラー46は、第一及び第二発光点LD1,LD2からそれぞれ出射された各光ビームB1,B2を反射(偏向)して主走査方向に走査させる。第一結像レンズ48a及び第二結像レンズ48bは、ポリゴンミラー46により偏向走査された各光ビームB1,B2を等速変換する。折返しミラー47は、第二結像レンズ48bを通過した各光ビームB1,B2を反射して感光体ドラム11の周面に導く。
The
上記ハウジング40内にはさらに、同期検知ミラー49と、同期検知センサー50とが設けられている。同期検知ミラー49は、ポリゴンミラー46によって偏向されて有効走査領域(実際に画像データの書き込みが行われる画像形成領域)を外れた光路を進む各光ビームB1,B2を同期検知センサー50に向けて反射する。
Further, in the
同期検知センサー50は、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトIC等により構成されている。同期検知センサー50は、各光ビームB1,B2を検知した時にその検知信号を出力する。同期検知センサー50より出力された検知信号は後述する制御部100に送信される。
The
図4に示すように、制御部(書込み制御部)100は、CPU、ROM及びRAMを有するマイクロコンピューターからなる。制御部100は、同期検知センサー50、操作設定部53、及び各光源43Bk,43M,43C,43Yに信号の授受可能に接続されている。
As shown in FIG. 4, the control unit (write control unit) 100 comprises a microcomputer having a CPU, a ROM and a RAM. The
制御部100は、各光走査装置4Bk,4C,4M,4Yの作動を制御する。制御部100は、各光走査装置4Bk,4C,4M,4Yに設けられた同期検知センサー50からの信号を基に各光源43Bk,43M,43C,43Yによる画像データの書込み開始タイミングを制御する。制御部100は、光源43Bk,43M,43C,43Yの各発光点LD1,LD2を制御することにより所定の光学解像度(本実施形態では例えば1200dpi)で感光体ドラム11表面への画像データの書き込みを行う。
The
操作設定部53は、例えばタッチ式の液晶パネル等により構成されている。ユーザーは、操作設定部53を操作することで、印刷モードとテストモードとを切り替え可能になっている。テストモードでは、各感光体ドラム11より中間転写ベルト5上に転写される各色のトナー画像の副走査方向の位置ずれ量(以下、色ずれ量という)を検出する。この色ずれ検出処理では、予め定めた基準色に対する他の三色それぞれの色ずれ量を算出する。基準色は、ブラック、マゼンタ、イエロー及びシアンのいずれの色であってもよいが、マゼンタ又はイエローとすることが好ましい。印刷モードでは、テストモードで検出した色ずれ量を低減する色ずれ補正処理を伴って画像データの印刷を実行する。
The
ここで、テストモードにて実行される色ずれ検出処理の一例について説明する。この色ずれ検出処理では、制御部100により各画像形成ユニット10Bk,10M,10C,10Yを制御することで中間転写ベルト5上に四色のパッチ画像g1〜g4(図5参照)を形成する。図5中の、Bk,M,C,Yの文字は各パッチ画像の色を表しており、実際にこれらの文字を形成する訳ではない。制御部100は、中間転写ベルトに対向して設けられた濃度検出センサー(例えばフォトセンサー)101からの検知信号を基に、この四色のパッチ画像g1〜g4の副走査方向の離間距離を算出する。そして、制御部100は、この算出した離間距離と、各感光体ドラム11の副走査方向の離間距離との差を算出することで基準色に対する他の三色の色ずれ量を算出する。そうして、制御部100が色ずれ量検出部を構成している。
Here, an example of the color misregistration detection process performed in the test mode will be described. In this color misregistration detection process, four color patch images g1 to g4 (see FIG. 5) are formed on the
次に、図6を参照して、印刷モードにて実行される画像データの書き込み処理を説明する。図6は、各感光体ドラム11の表面に格子状に並ぶ画素対応領域Rを仮想的に示した概略図である。ここで、各画素対応領域Rはそれぞれ、印刷を行う画像データの1画素に対応している。
Next, with reference to FIG. 6, the process of writing image data performed in the print mode will be described. FIG. 6 is a schematic view virtually showing pixel corresponding regions R arranged in a lattice on the surface of each
図7は、一つの画素対応領域Rの露光状態の一例を仮想的に示している。図の例では、画像データの解像度が600dpiの場合を示しており、この場合、各画素対応領域Rの縦サイズ及び横サイズは42.3μmとなる。各画素対応領域Rは、第一光ビームB1が走査する第一ライン領域r1と、第二光ビームB2が走査する第二ライン領域r2とに仮想的に等分されている。主走査方向の露光領域の変更は、クロックの高周波化を抑えるために発光信号のパルス幅を変調する技術で対応している。主走査方向の分割数nは、画像データのビット数mから決まり、n=2m−1の関係になる。図6の例では、m=4、n=15の場合を示している。 FIG. 7 virtually shows an example of the exposure state of one pixel corresponding region R. The example of the figure shows the case where the resolution of the image data is 600 dpi. In this case, the vertical size and the horizontal size of each pixel corresponding area R are 42.3 μm. Each pixel corresponding region R is virtually equally divided into a first line region r1 scanned by the first light beam B1 and a second line region r2 scanned by the second light beam B2. The change of the exposure region in the main scanning direction is dealt with by a technique of modulating the pulse width of the light emission signal in order to suppress the increase in the frequency of the clock. The division number n in the main scanning direction is determined from the bit number m of the image data, and has a relationship of n = 2 m −1. In the example of FIG. 6, the case of m = 4 and n = 15 is shown.
図7において、濃度が濃いほど露光量が多いことを意味し、白色は非露光領域を意味している。この図の例では、第一ライン領域r1及び第二ライン領域r2における左端から五区分が露光されており、第一ライン領域r1を露光する第一発光点LD1の光量(第一光ビームB1の光量)と、第二ライン領域r2を露光する第二発光点LD2の光量(第二光ビームB2の光量)とは等しい。したがって、この例では、光量重心位置Gは、画像対応領域Rの副走査方向の中央に位置している。 In FIG. 7, the higher the density is, the higher the exposure amount is, and the white is a non-exposed area. In the example of this figure, five sections are exposed from the left end in the first line area r1 and the second line area r2, and the light amount of the first light emitting point LD1 which exposes the first line area r1 (the first light beam B1 The light amount) and the light amount of the second light emitting point LD2 (the light amount of the second light beam B2) for exposing the second line area r2 are equal. Therefore, in this example, the light amount gravity center position G is located at the center of the image corresponding region R in the sub scanning direction.
図8は、第一発光点LD1及び第二発光点LD2の光量比率が図7の例とは異なっている。尚、露光領域の位置、範囲及び総光量は、図7の例と同じである。図8の例では、第一ライン領域r1を露光する第一発光点LD1の光量は、第二ライン領域r1を露光する第二発光点LD2の光量よりも大きく設定されている。したがって、この場合、光量重心位置Gは、画素対応領域Rの副走査方向の中央位置よりも第一ライン領域r1側にオフセットしている。 FIG. 8 is different from the example of FIG. 7 in the light amount ratio of the first light emitting point LD1 and the second light emitting point LD2. The position, range, and total light amount of the exposure region are the same as in the example of FIG. In the example of FIG. 8, the light amount of the first light emitting point LD1 exposing the first line region r1 is set larger than the light amount of the second light emitting point LD2 exposing the second line region r1. Therefore, in this case, the light amount gravity center position G is offset to the first line region r1 side with respect to the central position of the pixel corresponding region R in the sub scanning direction.
各画素対応領域Rの光量重心位置Gはトナーの付着位置つまりドット形成位置となる。制御部100は、第一発光点LD1の光量と第二発光点LD2との光量比率を調整して各画素対応領域Rの光量重心位置Gを調整することで色ずれ補正制御を実行する。この色ずれ補正制御の詳細は後述する。
The light amount barycentric position G of each pixel corresponding area R is a position where toner adheres, that is, a dot formation position. The
図9は、第一ライン領域r1を露光する第一発光点LD1と、第二ライン領域r2を露光する第二発光点LD2との光量比率を変化させた場合の副走査方向の光量分布特性をグラフ化したデータ(以下、光量分布データという)である。この光量分布データは理論計算に基づいているが実際の実験データ等であってもよい。グラフの横軸の0は、副走査方向の中央位置を意味し、プラス側は第一ライン領域r1側、マイナス側は第二ライン領域r2側を意味する。この光量分布データは、制御部100に接続されたデータ記憶部(第二データ記憶部)102に予め記憶されている。図9より、第一発光点LD1及び第二発光点LD2の光量比率が10:10の状態では光量重心位置G(光量ピークの位置)が副走査方向の中央に位置していることが読み取れる。第一発光点LD1及び第二発光点LD2の光量の総和を一定に保ちつつ、第一発光点LD1の光量を増加するにしたがって光量重心位置Gは第一ライン領域r1側にオフセットする。そして、第一発光点LD1の光量と第二発光点LD2との光量比率が20:0になると、光量重心位置Gと画素対応領域Rの副走査方向の中央位置との距離が最大(=10μm)になる。また、この光量分布データによれば光量重心位置Gのオフセット量が増加するにしたがって光量ピーク値が増加していることがわかる。この増加量(第一発光点LD1及び第二発光点LD2の光量比率が10:10である場合の光量ピーク値を基準とした増加量)は、色ずれ補正に際して光量を補正する目的で使用される(後述するステップS7)。尚、図中のδは、光量比率が20:0である場合の光量ピーク値の増加量を一例として示している。
FIG. 9 shows the light quantity distribution characteristic in the sub-scanning direction when the light quantity ratio between the first light emitting point LD1 for exposing the first line area r1 and the second light emitting point LD2 for exposing the second line area r2 is changed. It is graphed data (hereinafter referred to as light amount distribution data). Although this light quantity distribution data is based on theoretical calculation, it may be actual experimental data or the like. 0 on the horizontal axis of the graph means the center position in the sub scanning direction, the plus side means the first line area r1 side, and the minus side means the second line area r2 side. The light amount distribution data is stored in advance in a data storage unit (second data storage unit) 102 connected to the
図10は、第一発光点LD1の光量と第二発光点LD2との光量比率を変化させたときの光量重心位置Gの変化特性をグラフ化した光量重心データである。横軸は、第一発光点LD1と第二発光点LD2との光量比率を示し、縦軸は、光量重心位置Gの副走査方向の中央位置からの第一ライン領域r1側へのオフセット量を意味し、縦軸の0は副走査方向の中央位置を意味する。この光量重心データは、制御部100に接続されたデータ記憶部(第一データ記憶部)102に予め記憶されている。この光量分布データは理論計算に基づいているが実際の実験データ等であってもよい。図10の例では、第一発光点LD1の光量が第二発光点LD2の光量よりも大きい場合のみを示しているが、実際には第一発光点LD2の光量が第二発光点LD2の光量以下である場合のデータも記憶されている。制御部100は、データ記憶部102内に記憶されたこの光量重心データを基に色ずれ補正制御を実行する。光量重心データは、グラフデータに限らず、例えば表データ等であってもよい。
FIG. 10 is light amount barycentric data in which the change characteristic of the light amount barycentric position G when the light amount ratio between the light amount of the first light emitting point LD1 and the second light emitting point LD2 is changed is graphed. The horizontal axis indicates the light quantity ratio between the first light emitting point LD1 and the second light emitting point LD2, and the vertical axis indicates the offset amount to the first line area r1 side from the center position of the light quantity barycentric position G in the sub scanning direction. Meaning, 0 on the vertical axis means the center position in the sub scanning direction. The light amount gravity center data is stored in advance in the data storage unit (first data storage unit) 102 connected to the
図11は、制御部100にて実行される色ずれ補正処理の詳細を示すフローチャートである。この処理は、基準色以外の他の三色の光走査装置4に対してそれぞれ実行される。
FIG. 11 is a flowchart showing details of the color misregistration correction processing executed by the
ステップS1では、テストモードで検出した各色(他の三色)の色ずれ量Xを読み込む。 In step S1, the color shift amount X of each color (other three colors) detected in the test mode is read.
ステップS2では、読込んだ色ずれ量Xを各ライン領域r1,r2の副走査方向の幅Wで除した商A及び余りBを算出する。本実施形態の例では、W=21.1μm(=25.4/600/2×1000:小数点第2位以下切捨て)である。 In step S2, a quotient A and a remainder B are calculated by dividing the read color misregistration amount X by the width W in the sub scanning direction of each of the line areas r1 and r2. In the example of the present embodiment, W is 21.1 μm (= 25.4 / 600/2 × 1000: truncation to the second decimal place).
ステップS3では、画像データの書込み位置を、副走査方向における色ずれ低減側(色ずれ量が減少する側)にAラインだけシフトさせる。例えば1ラインだけシフトさせる場合には、第一発光点LD1に送信されていた画像データを第二発光点LD2に送信し、第二発光点LD2の画像データを次走査の第一発光点LD1に送信すれば1ライン分(21.1μm)の色ずれ補正が可能になる。また、例えば第一発光点LD1の画像データを次走査の第一発光点LD1に移し、第二発光点LD2の画像データを次走査の第二発光点LD2に移せば2ライン分(42.3μm)の色ずれ補正が可能である。同様に第一発光点LD1の画像データを前走査の第二発光点LD2に移し、第二発光点LD2の画像データを同一走査の第一発光点LD1に移せば、−1ライン分(−21.1μm)の色ずれ補正が可能である。尚、ここでは、ライン領域r1から第二ライン領域r2に向かう側を+と定義している。 In step S3, the writing position of the image data is shifted by the A line to the color misregistration reduction side in the sub-scanning direction (the side where the color misregistration amount decreases). For example, when shifting by one line, the image data sent to the first light emitting point LD1 is sent to the second light emitting point LD2, and the image data of the second light emitting point LD2 is sent to the first light emitting point LD1 of the next scan. Once transmitted, color misregistration correction for one line (21.1 μm) becomes possible. For example, if the image data of the first light emission point LD1 is moved to the first light emission point LD1 of the next scan and the image data of the second light emission point LD2 is moved to the second light emission point LD2 of the next scan, two lines (42.3 μm) Color shift correction is possible. Similarly, if the image data of the first light emission point LD1 is moved to the second light emission point LD2 of the pre-scan and the image data of the second light emission point LD2 is moved to the first light emission point LD1 of the same scan, -1 line (-21 Color shift correction is possible. Here, the side from the line area r1 to the second line area r2 is defined as +.
ステップS4では、ステップS2で算出した余りBが所定閾値未満であるか否かを判定し、この判定がNOである場合にはステップS6に進む一方、YESである場合にはステップS5に進む。この所定閾値は、製品仕様において許容される色ずれ量の最大値である。 In step S4, it is determined whether the remainder B calculated in step S2 is less than a predetermined threshold value. If the determination is NO, the process proceeds to step S6, and if YES, the process proceeds to step S5. This predetermined threshold is the maximum value of the amount of color misregistration permitted in the product specification.
ステップS5では、第一発光点LD1の光量と第二発光点LD2の光量との光量を同じにして各画素対応領域Rへの画像データの書き込みを実行し、しかる後にリターンする。尚、各発光点LD1,LD2の光量の総和は、書き込みを行う画素対応領域Rの基になる画素データの濃度値に応じて算出される。 In step S5, the light amount of the first light emitting point LD1 and the light amount of the second light emitting point LD2 are equalized to write the image data to each pixel corresponding region R, and then the process returns. The total of the light amounts of the light emitting points LD1 and LD2 is calculated according to the density value of the pixel data which is the basis of the pixel corresponding area R to be written.
ステップS6では、光量重心位置Gを色ずれ低減側に上記余りBだけシフトさせるための両発光点LD1,LD2の光量比率を算出する。この算出に際しては、データ記憶部102内に記憶された上記光量重心データ(図10参照)を使用して必要なシフト量に対応する光量比率を決定する。尚、各発光点LD1,LD2の光量の総和は、書き込みを行う画素対応領域Rの基になる画素データの濃度値に応じて算出される。
In step S6, the light amount ratio of both light emitting points LD1 and LD2 for shifting the light amount barycentric position G by the remainder B toward the color shift reduction side is calculated. In this calculation, the light amount ratio corresponding to the necessary shift amount is determined using the light amount barycenter data (see FIG. 10) stored in the
ステップS7では、データ記憶部102内に記憶された上記光量分布データ(図9参照)を参照して、ステップS6で決定した光量比率を採用した場合の光量ピーク値の増加量を算出する。そして、算出した光量ピーク値が、所定の基準光量(本実施形態では、両発光点LD1,DL2の光量比率が10:10である場合の光量ピーク値)になるように各発光点LD1,DL2の光量を同じ倍率で補正する。
In step S7, with reference to the light quantity distribution data (see FIG. 9) stored in the
ステップS8では、画像データの書き込みを実行し、しかる後にリターンする。 In step S8, writing of image data is executed, and then, the process returns.
以上のように構成された画像形成装置1では、制御部100は、画像データの書き込みを行う画素対応領域Rの光量重心位置Gが当該画素対応領域Rの副走査方向の中央に位置するように二個の発光点LD1,LD2の光量を同じにして当該画像データの書き込みを行う第一書込み処理(ステップS5)と、画像データの書き込みを行う画素対応領域Rの光量重心位置Gが当該画素対応領域Rの副走査方向の中央位置から所定量だけオフセットするように二個の発光点LD1,LD2の光量を異ならせて画像データの書き込みを行う第二書込み処理(ステップS6)とを選択的に実行することで色ずれ補正を行うように構成されている。
In the
この構成によれば、制御部100が第一書込み処理だけを実行する場合に比べて画像データの書込み位置の副走査方向の色ずれ分解能を格段に向上させることができる。
According to this configuration, the color misregistration resolution in the sub-scanning direction of the writing position of the image data can be remarkably improved as compared with the case where the
制御部100は、色ずれ量検出処理より検出した他の色(基準色以外の色)のトナー画像の副走査方向の色ずれ量をXとし、各ライン領域r1,r2の副走査方向の幅をWとして、色ずれ量Xを幅Wで除した商A及び余りBを算出して、画像データの書き込み位置を副走査方向の色ずれ低減側にAラインだけシフトさせるとともに、余りBが所定閾値未満であるか否かを判定して、所定閾値未満であると判定した場合には上記第一書込み処理を実行する一方、所定閾値以上であると判定した場合には上記第二書込み処理を実行することで、画像データの書き込みを行う画素対応領域Rの光量重心位置Gを副走査方向の中央位置に対して該副走査方向の色ずれ低減側に上記余りBに相当する量だけオフセットさせる色ずれ補正処理(ステップS6の処理)を実行する
The
この構成によれば、光量重心位置Gをライン単位(21.1μm単位)で補正する荒補正(ステップS3の処理)と、光量比率を変化させることで光量重心位置を10μm以下の範囲で補正する微補正(ステップS6及びS7の処理であって図9及び図10参照)とを組み合わせることで、各トナー画像の副走査方向の色ずれ量を広範囲に亘って精度良く補正することができる。 According to this configuration, the light amount barycentric position is corrected in the range of 10 μm or less by changing the light amount ratio and changing the light amount ratio (rough processing in step S3) that corrects the light amount barycentric position G in line units (21.1 μm units). By combining the fine correction (the processes of steps S6 and S7 and refer to FIG. 9 and FIG. 10), the color misregistration amount in the sub-scanning direction of each toner image can be accurately corrected over a wide range.
制御部100は、上記色ずれ補正処理の実行に際して上記第二書込み処理を実行する際には、データ記憶部102に記憶されたグラフデータを基に二個の発光点LD1,LD2の光量比率を決定するように構成されている(ステップS6)。
When executing the second writing process when executing the color misregistration correction process, the
この構成によれば、色ずれ補正に必要な光量重心位置Gのシフト量をグラフデータを用いて簡単な演算で迅速に算出することができる。 According to this configuration, it is possible to quickly calculate the shift amount of the light amount barycentric position G necessary for the color misregistration correction by a simple calculation using the graph data.
また制御部100は、上記色ずれ補正処理の実行に際して上記第二書込み処理を実行する際には、データ記憶部102に記憶された光量分布データを基に、光量重心位置Gのオフセットに伴う光量ピーク値の増加を打ち消すべく二個の発光点LD1,LD2の総光量を補正するように構成されている(ステップS7)。
Further, when the
この構成によれば、光量重心位置Gのオフセットに伴う光量ピーク値の増加によって色むらが発生するのを防止することができる。
《実施形態2》
According to this configuration, it is possible to prevent the occurrence of color unevenness due to the increase of the light amount peak value accompanying the offset of the light amount gravity center position G.
<<
図12〜図15は、上記実施形態2を示している。この実施形態では、図12に示すように各光源43Bk,43M,43C,43Yが四つの発光点LD1〜LD4を有しており、各画素対応領域Rを四つの光ビームB1〜B4によって走査される点で上記実施形態とは異なる。 12 to 15 show the second embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 12, each light source 43Bk, 43M, 43C, 43Y has four light emitting points LD1 to LD4, and each pixel corresponding region R is scanned by four light beams B1 to B4. Is different from the above embodiment in the following points.
図12及び図13に示すように、各画素対応領域Rは、第一〜第四光ビームB1〜B4が走査する第一〜第四ライン領域r1〜r4に仮想的に等分されている。 As shown in FIGS. 12 and 13, each pixel correspondence area R is virtually equally divided into first to fourth line areas r1 to r4 scanned by the first to fourth light beams B1 to B4.
図12は、第一〜第四ライン領域r1〜r4の露光量が等しい(つまり四つの発光点LD1〜LD4の光量が等しい)場合を示している。この場合、光量重心位置Gは副走査方向の中央に位置している。 FIG. 12 shows the case where the exposure amounts of the first to fourth line areas r1 to r4 are equal (that is, the light amounts of the four light emitting points LD1 to LD4 are equal). In this case, the light amount barycentric position G is located at the center in the sub scanning direction.
図13は、光量重心位置Gを副走査方向の中央位置よりも第一ライン領域r1側にオフセットする例を示している。この例では、第一ライン領域r1を露光する第一発光点LD1の光量が第二ライン領域r2を露光する第二発光点LD2の光量よりも大きく設定されている。第三ライン領域r3を露光する第三発光点LD3の光量は、第一発光点LD1の光量に等しく、第四ライン領域r4を露光する第四発光点LD4の光量は、第二発光点LD2の光量に等しい。 FIG. 13 shows an example in which the light amount gravity center position G is offset to the first line region r1 side than the center position in the sub scanning direction. In this example, the light quantity of the first light emitting point LD1 for exposing the first line area r1 is set larger than the light quantity of the second light emitting point LD2 for exposing the second line area r2. The light quantity of the third light emitting point LD3 for exposing the third line area r3 is equal to the light quantity of the first light emitting point LD1, and the light quantity of the fourth light emitting point LD4 for exposing the fourth line area r4 is equal to that of the second light emitting point LD2. It is equal to the amount of light.
図14は本実施形態における光量分布データを示し、図15は本実施形態における光量重心データを示している。光量分布データでは、見易さを考慮して第一発光点LD1及び第二発光点の光量比率が10:10の場合と20:0の場合との二つのラインのみを示している。これらのデータによれば、第一発光点LD1及び第二発光点LD2の光量比率(=第三発光点LD3及び第四発光点LD4の光量比率)を変化させることにより光量重心位置Gを副走査方向の中央位置から5μm以内で調整できることがわかる。したがって、本変形例では、4つの発光点LD1〜LD4の間隔に対応した10.6μm単位の荒補正と5μm以下の微細補正とを組み合わせることで、上記実施形態に比べて高精度で広範囲の色ずれ補正を行うことができる。 FIG. 14 shows light amount distribution data in the present embodiment, and FIG. 15 shows light amount gravity center data in the present embodiment. In the light amount distribution data, only two lines of the case where the light amount ratio of the first light emitting point LD1 and the second light emitting point is 10:10 and 20: 0 are shown in consideration of easy viewing. According to these data, the light amount barycentric position G is sub-scanned by changing the light amount ratio of the first light emitting point LD1 and the second light emitting point LD2 (= the light amount ratio of the third light emitting point LD3 and the fourth light emitting point LD4). It can be seen that adjustment can be made within 5 μm from the central position in the direction. Therefore, in the present modification, by combining the 10.6 μm rough correction and the fine correction of 5 μm or less corresponding to the interval between the four light emitting points LD1 to LD4, a wide range of colors with high accuracy as compared with the above embodiment. Deviation correction can be performed.
《他の実施形態》 Other Embodiments
上記各実施形態及び変形例では、各光源の発光点の数Mが2又は4の場合について説明したが、これに限ったものではない。すなわち、発光点の数は3個であってもよいし、5個以上であってもよい。 In each of the above embodiments and modifications, the case where the number M of light emitting points of each light source is 2 or 4 has been described, but the present invention is not limited to this. That is, the number of light emitting points may be three, or five or more.
上記実施形態では、画像形成装置1がプリンターである例について説明したが、これに限ったものではない。すなわち、画像形成装置1は、複写機、複合機(MFP)、又はファクシミリ等であってもよい。
In the above embodiment, an example in which the
本発明は、上記各実施形態及び変形例の任意の組み合わせを含む。 The present invention includes any combination of the above embodiments and variations.
以上説明したように、本発明は、カラー画像形成装置に有用であり、特に、プリンター、ファクシミリ、複写機、及び複合機(MFP)等に有用である。 As described above, the present invention is useful for a color image forming apparatus, and particularly useful for a printer, a facsimile, a copying machine, and a multifunction peripheral (MFP).
B1 :第一光ビーム
B2 :第二光ビーム
D1 :第一発光点
D2 :第二発光点
G :光量重心位置
LD1 :第一発光点
LD2 :第二発光点
LD3 :発光点
LD4 :第四発光点
R :画素対応領域
X :色ずれ量
n :分割数
r1 :第一ライン領域
r2 :第二ライン領域
r3 :第三ライン領域
r4 :第四ライン領域
1 :画像形成装置
4 :光走査装置
4Bk :光走査装置
4C :光走査装置
4M :光走査装置
4Y :光走査装置
5 :中間転写ベルト(被転写材)
11 :感光体ドラム(像担持体)
13 :現像装置
14 :一次転写ローラー(転写部)
43Bk :光源
43C :光源
43M :光源
43Y :光源
100 :制御部(色ずれ検出部、書込み制御部)
102 :データ記憶部(第一データ記憶部、第二データ記憶部)
B1: first light beam B2: second light beam D1: first light emission point D2: second light emission point G: light gravity center position LD1: first light emission point LD2: second light emission point LD3: light emission point LD4: fourth light emission Point R: pixel corresponding area X: color shift amount n: division number r1: first line area r2: second line area r3: third line area r4: fourth line area 1: image forming apparatus 4: light scanning apparatus 4Bk :
11: Photosensitive drum (image carrier)
13: Developing device 14: Primary transfer roller (transfer section)
43Bk:
102: Data storage unit (first data storage unit, second data storage unit)
Claims (6)
上記各像担持体の表面における上記画像データの1画素に対応する画素対応領域は、上記各光源から出射される上記M個の光ビームにより複数ライン状に走査され、
上記書込み制御部は、
上記画像データの各画素に対応する各画素対応領域の光量重心位置が当該画素対応領域の副走査方向の中央に位置するように上記M個の発光点の光量を同じにして当該画像データの書き込みを行う第一書込み処理と、
上記各画素対応領域の光量重心位置が該各画素対応領域の副走査方向の中央位置から所定量だけオフセットするように上記M個の光ビームの光量を異ならせて当該画像データの書き込みを行う第二書込み処理と、を選択的に切り替えて実行することで色ずれ補正を行うように構成されている、画像形成装置。 A plurality of light sources each having M (M is 2 or more) light emitting points, and a plurality of image carriers exposed to M light beams emitted from the respective light sources to form electrostatic latent images on the surface A plurality of developing devices for developing electrostatic latent images formed on the surfaces of the plurality of image carriers with toners of different colors to form toner images, and colors of each color formed on the surfaces of the respective image carriers. A color image forming apparatus comprising: a transfer section for transferring a toner image on a transfer material in an overlapping manner; and a writing control section for writing image data on the surface of an image carrier by controlling the operation of each light source. ,
A pixel corresponding region corresponding to one pixel of the image data on the surface of each image carrier is scanned in a plurality of lines by the M light beams emitted from each light source,
The write control unit
Write the image data with the same light intensity of the M light emitting points so that the light intensity barycentric position of each pixel corresponding region corresponding to each pixel of the image data is positioned at the center of the pixel corresponding region in the sub scanning direction. The first writing process to
Writing the image data while varying the light amounts of the M light beams such that the light amount barycentric position of each of the pixel corresponding regions is offset by a predetermined amount from the center position in the sub scanning direction of each pixel corresponding region; (2) An image forming apparatus configured to perform color misregistration correction by selectively switching and executing two writing processes.
所定の基準色のトナー画像に対する他の色のトナー画像の副走査方向の色ずれ量を検出する色ずれ量検出部をさらに備え、
上記書込み制御部は、上記色ずれ量検出部により検出された上記他の色のトナー画像の上記副走査方向の色ずれ量をXとし、上記画素対応領域を副走査方向にM個に等分したライン領域の該副走査方向の幅をWとして、上記色ずれ量Xを幅Wで除した商A及び余りBを算出して、上記画像データの書き込み位置を副走査方向の色ずれ低減側にAラインだけシフトさせるとともに、余りBが所定閾値未満であるか否かを判定して、該所定閾値未満であると判定した場合には上記第一書込み処理を実行する一方、該所定閾値以上であると判定した場合には上記第二書込み処理を実行することで、データの書き込みを行う画素対応領域の光量重心位置を副走査方向の中央位置よりも該副走査方向の色ずれ低減側に上記余りBに相当する量だけオフセットさせることで色ずれ補正を実行するように構成されている、画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1,
The apparatus further includes a color shift amount detection unit that detects a color shift amount of a toner image of another color with respect to a toner image of a predetermined reference color in the sub-scanning direction.
The writing control unit sets a color shift amount of the toner image of the other color detected by the color shift amount detection unit to X in the sub-scanning direction, and equally divides the pixel corresponding region into M in the sub-scanning direction. Assuming that the width of the line area in the sub scanning direction is W, the quotient A and remainder B are obtained by dividing the color misregistration amount X by the width W, and the writing position of the image data is reduced in color misregistration in the sub scanning direction. Shift by A line, and it is determined whether the remainder B is less than a predetermined threshold, and if it is determined that the remainder is less than the predetermined threshold, the first writing process is performed, while the predetermined threshold or more If it is determined that the second writing process is performed, the barycentric position of the light quantity of the pixel corresponding area in which the data is written is on the color misregistration reduction side in the sub scanning direction than the central position in the sub scanning direction. The amount corresponding to the above remainder B is offset It is configured to perform the color shift correction by causing bets, the image forming apparatus.
上記M個の発光点の光量比率を変化させた場合における上記画素対応領域の光量重心位置の副走査方向の中央位置からのオフセット量の変化特性を示す光量重心データを予め記憶しておく第一データ記憶部を備え、
上記書込み制御部は、上記色ずれ補正の実行に際して上記第二書込み処理を実行する際には、上記第一データ記憶部に記憶された上記光量重心データを基に上記M個の発光点の光量比率を設定するように構成されている、画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 2,
First, light intensity barycenter data indicating the change characteristic of the offset amount from the center position in the sub scanning direction of the light intensity barycentric position of the pixel corresponding region when the light amount ratio of the M light emitting points is changed is stored first Equipped with a data storage unit,
The writing control unit, when executing the second writing process at the time of execution of the color misregistration correction, calculates the light intensity of the M light emitting points based on the light intensity barycenter data stored in the first data storage unit. An image forming apparatus configured to set a ratio.
上記M個の発光点の光量比率を変化させた場合における上記画素対応領域内の副走査方向の光量分布特性を示す光量分布データを予め記憶しておく第二データ記憶部をさらに備え、
上記書込み制御部は、上記色ずれ補正の実行に際して上記第二書込み処理を実行する際には、上記第二データ記憶部に記憶された上記光量分布データを基に、上記光量重心位置のオフセットに伴う光量ピーク値の増加を打ち消すべく上記M個の発光点の総光量を補正するように構成されている、画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 3,
A second data storage unit for storing in advance light quantity distribution data indicating the light quantity distribution characteristic in the sub scanning direction in the pixel corresponding area when the light quantity ratio of the M light emitting points is changed;
When the second writing process is performed when the color misregistration correction is performed, the writing control unit uses the light intensity distribution data stored in the second data storage unit to offset the light intensity barycentric position. An image forming apparatus configured to correct a total light amount of the M light emitting points so as to cancel an accompanying increase in light amount peak value.
M=2である画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
An image forming apparatus in which M = 2.
M=4であり、
四つの上記発光点は、第一〜第四発光点であり、
上記各画素対応領域は、上記第一発光点に露光される第一ライン領域、上記第二発光点に露光される第二ライン領域、上記第三発光点に露光される第三ライン領域、上記第四発光点に露光される第四ライン領域が副走査方向にこの順に並ぶように構成され、
上記書込み制御部は、上記第二書込み処理を実行する際には、上記第一発光点の光量と上記第三発光点の光量とを等しく設定し、上記第二発光点の光量と上記第四発光点の光量とを等しく設定する、画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5.
M = 4,
The four light emitting points are first to fourth light emitting points,
Each pixel corresponding region is a first line region exposed to the first light emitting point, a second line region exposed to the second light emitting point, a third line region exposed to the third light emitting point, A fourth line area exposed to the fourth light emitting point is arranged in this order in the sub scanning direction;
When executing the second writing process, the write control unit sets the light amount of the first light emitting point equal to the light amount of the third light emitting point, and the light amount of the second light emitting point and the fourth light An image forming apparatus that sets the light amount of the light emitting point equal.
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