JP4391427B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、平均化処理などは単純な平均化のため、印刷し始めの画像書込みユニット内部の温度変化が激しい時の、レーザ走査時間の変化が急な時間帯や、印刷枚数が中盤にかかる画像書込みユニット内部の温度変化が落ち着き、レーザ走査時間の変化が緩やかになる時間帯などがあり、その変化に適切に対応した倍率補正ができなかった。
そこで本発明は上記したような問題点を解決するため、主走査方向の画像倍率を常に的確に補正できる画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項2記載の発明は、画像信号に応じて変調された光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像書込みユニットを備えた画像形成装置であって、前記画像書込みユニットは、画像信号に応じて変調された光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の2箇所でそれぞれ検出する光ビーム検出手段と、前記光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段により計測した時間差の加重平均値より、主走査方向における像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正制御手段と、を備え、加重平均の平均化するデータ個数を連続印刷時の印刷枚数のカウント値によって可変することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、画像信号に応じて変調された光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像書込みユニットを備えた画像形成装置であって、前記画像書込みユニットは、画像信号に応じて変調された光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、内部の温度を測定する温度センサと、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の2箇所でそれぞれ検出する光ビーム検出手段と、前記光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段で計測した時間差の加重平均値より、主走査方向における像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正制御手段と、を備え、加重平均の重み付け係数を画像書込みユニット内の温度変化量によって可変することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、画像信号に応じて変調された光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像書込みユニットを備えた画像形成装置であって、前記画像書込みユニットは、画像信号に応じて変調された光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の2箇所でそれぞれ検出する光ビーム検出手段と、前記光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段で計測した時間差の加重平均値より、主走査方向における像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正制御手段と、を備え、加重平均の重み付け係数を連続印刷時の印刷枚数のカウント値によって可変することを特徴とする。
請求項2、4の画像形成装置によれば、連続印刷中の印刷カウント数に合わせて、1ラインの走査時間を加重平均する時の、データ数および重み付け係数を調整しているので温度センサが必要なく、より低コストで最適な倍率補正を行うことができる。
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
この画像形成装置は、搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデムタイプといわれるカラー画像形成装置であり、各々異なる色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:K)の画像形成部が、転写紙1を搬送する搬送ベルト2に沿って一列に配置されている。
搬送ベルト2は、その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3、4によって架設されており、搬送ローラ3、4の回転により矢印方向に回転駆動される。
搬送ベルト2の下部には、転写紙1が収納された給紙トレイ5が備えられている。収納された転写紙1のうち最上位置にある転写紙は、画像形成時には給紙され、途中レジストセンサ14により各ユニットとのタイミングが取られ、静電吸着によって搬送ベルト2上に吸着される。
吸着された転写紙1は、第1の画像形成部(イエロー)に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。第1の画像形成部(イエロー)は、感光体ドラム6Yと、感光体ドラム6Yの周囲に配置された帯電器7Y、現像器9Y、感光体クリーナ10Y等から構成されている。
このトナー像は感光体ドラム6Yと搬送ベルト2上の転写紙と接する位置(転写位置)で転写器12Yによって転写され、転写紙1上に単色(イエロー)の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム6Yは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ10Yによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
このように、第1の画像形成部(イエロー)で単色(イエロー)を転写された転写紙1は、搬送ベルト2によって第2の画像形成部(マゼンタ)に搬送される。
第2の画像形成部は、感光体ドラム6M、帯電器7M、現像器9M、感光体クリーナ10M等から構成され、同様に感光体ドラム6M上に形成されたトナー像(マゼンタ)は、転写紙1上に重ねて転写される。
転写紙1は、さらに感光体ドラム6C、帯電器7C、現像器9C、感光体クリーナ10C等から構成され第3の画像形成部(シアン)、感光体ドラム6K、帯電器7K、現像器9K、感光体クリーナ10K等から構成され第4の画像形成部(ブラック)に搬送され、同様に形成されたトナー像を形成されたトナー像を転写されてカラー画像を形成してゆく。第4の画像形成部(ブラック)を通過してカラー画像が形成された転写紙1は、搬送ベルト2から剥離され、定着器13にて定着された後、排紙される。
レーザビーム走査装置は、主走査方向両端部に光ビーム(レーザビーム)を検知する光ビーム検出手段としてのセンサ101、102が備えられており、fθレンズ103を透過したレーザビームがセンサ101、102に入射し検知されるような構成となっている。図2においては、複数あるレンズの代表としてfθレンズ103のみを示している。
センサ101は、同期検知信号となるレーザビーム走査同期信号の検知を行うための同期検知センサの役割も果たしている。
レーザビームが走査されることにより、センサ101、102がそれぞれレーザビームを検知してレーザビーム検知信号DETP1、DETP2を出力し、このレーザビーム検知信号DETP1、DETP2が、時間差計測部104へ送られる。
時間差計測部104は、センサ101の出力信号DETP1とセンサ102の出力信号DETP2との時間差を測定し、平均化するなどの算術機能を有し、図示しないCPU(制御装置)からの設定タイミングに応じて測定/演算を行い、測定/算術結果を倍率補正制御部105へ送る。
倍率補正制御部105は、CPUから設定された書込クロック周波数および位相シフト値の初期設定値や現在の設定値を記憶する記憶部を有し、例えば、書込クロック周波数によって主走査方向の画像倍率が変わることを利用して最適な書込クロック周波数および位相シフト値を算出する。書込クロック調整単位では調整することができない微少時間の位相をシフトすることにより、画像倍率が変わることを利用して最適な書込クロック周波数および位相シフト値を算出する。
また書込クロック周波数を固定して最適な位相シフト値を算出し、位相シフト値とCPUから設定された基準値を比較して、CPUの設定により書込クロック設定および位相シフトを制御するための制御信号を書込クロック生成部106へ送る。
書込クロック生成部106で周波数可変および位相可変による主走査の画像倍率補正がなされた書込クロックVCLKは、光ビーム発生手段駆動部としてのLD変調装置107へ送られる。
LD変調装置107は、レーザビーム走査装置のLDユニット内に設けられているレーザダイオード(LD)108の点灯を書込クロック生成部106からの書込クロックVCLKに同期させた画像信号に応じて制御する。
従って、LD108からは、画像信号に応じて変調されたレーザビームが出射され、このレーザビームがポリゴンミラー109により偏向されてfθレンズ103を介して感光体110上を走査することになる。
図3においては、上記図2に示した制御系では独立制御部として設けられていた倍率補正制御部105をCPU内に設け、時間差計測部104は測定/算術結果をCPUへ送る。CPUは、例えば書込クロック周波数および位相シフト値の初期設定値や現在の設定値を記憶し、書込クロック周波数によって主走査方向の画像倍率が変わることを利用して最適な書込クロック周波数および位相シフト値を算出する。書込クロック調整単位では調整することができない微少時間の位相をシフトすることにより、画像倍率が変わることを利用して最適な書込クロック周波数および位相シフト値を算出する。また書込クロック周波数を固定して最適な位相シフト値を算出し、位相シフト値とCPUから設定された基準値を比較して、CPUの設定により書込クロック設定および位相シフトを制御するための制御信号を書込クロック生成部106へ送ることになる。
なお、図2及び図3においては、書込クロック生成部106と時間差計測部104および倍率補正制御部105は別々のブロックとして示しているが、これらが1つのブロックとして書込クロック生成部となる構成もある。
加重平均によるレーザの1ライン走査時間の平均方法では、先行同期検知用のセンサ101と後行同期検知用のセンサ102のレーザビーム信号DETPの差より複数回1ライン走査時間を測定する。いま、測定回数をn回とし、その時間をT1〜Tnとすると、T1〜Tn各々に異なった重み付け係数ω1〜ωnを掛けて平均化する。この時重み付け係数はω1+ω2+…+ωn=1の関係が成り立つようにする。n=3の場合は、ω1=0.25、ω2=0.25、ω3=0.50するなどが考えられる。
そして、本発明の第1の実施形態では、図2に示すように、レーザビーム走査装置の画像書込みユニット内部に温度センサ111を設け、この温度センサ111により測定される温度の変化量により、上記した1ライン走査時間を測定する回数nを調整する。
図4に示すように、連続印刷中の初期時は、画像書込みユニット内部の温度変化が急であり、それに合わせて1ライン走査時間も急激に変化する。この時、1ラインの走査時間測定回数nを少な目に設定して、急な変化に倍率調整が対応できるようにする。そして、連続印刷の中盤になり画像書込みユニット内部の温度変化が緩やかになったら、1ラインの走査時間測定回数nを多めにして倍率補正を緩やかにする。
[第2の実施形態]
第2の実施形態では、第1の実施形態のように画像書込みユニット内の温度を実際には読取らず、連続印刷中にカウントされる印刷枚数より、画像書込みユニット内の温度変化量を予測し、1ライン走査時間を測定する回数nを調整するようにする。例えば、図5に示すように予測する温度変化の様子を3つに分け、それぞれ対応する印刷枚数のところで、1ライン走査時間を測定する回数nを調整する。
第3の実施形態では、第1の実施形態の画像書込みユニット内部の温度変化に対応して、1ライン走査時間を測定する回数nを変化させるのではなく、温度変化に対応して重み付け係数を変化させるようにする。
図4に示すように、連続印刷中の初期時は、画像書込みユニット内部の温度変化が急であり、それに合わせて1ライン走査時間も急激に変化する。この時、重み付け係数を測定した順番が新しい方を大きくし、古い方を小さくする。
例えば、1ライン走査時間を測定する回数を5回とした場合、T1、T2〜T5と測定したなら、重み付け係数を、ω1=0.1、ω2=0.1、ω3=0.2、ω4=0.2、ω5=0.6にするなどし、より現在の方に重み付けをして、急な変化に倍率調整が対応できるようにする。そして、連続印刷の中盤になり画像書込みユニット内部の温度変化が緩やかになったら、ω1=0.15、ω2=0.15、ω3=0.25、ω4=0.25、ω5=0.3にするなどして、倍率補正を緩やかにする。
[第4の実施形態]
第4の実施形態では、第1の実施形態のように画像書込みユニット内の温度を実際には読取らず、連続印刷中にカウントされる印刷枚数より、画像書込みユニット内の温度変化量を予測し重み付け係数を変化させる。
例えば図6に示すように予測する温度変化の様子を3つに分け、それぞれ対応する印刷枚数のところで重み付け係数を変化させる。
第1及び第3の実施形態においては、レーザ走査時間の短時間の変化ではなく、長時間の変化の様子に重点を置き、測定したレーザの走査時間は加重平均で平滑化し、平均化するデー多数、および重み付け係数を、画像書込みユニット内の温度変化量によって可変することにより、画像書込みユニット内部の温度変化に合わせて適切な倍率補正ができる。
第2及び第4の実施形態においては、第1の実施形態の平均化するデータ数、及び重み付け係数の変更を、連続印刷時の印刷枚数をカウント値によって可変することにより、印刷枚数より画像書込みユニット内部の温度を想定して倍率補正ができる。
Claims (4)
- 画像信号に応じて変調された光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像書込みユニットを備えた画像形成装置であって、前記画像書込みユニットは、画像信号に応じて変調された光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、内部の温度を測定する温度センサと、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の2箇所でそれぞれ検出する光ビーム検出手段と、前記光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段により計測した時間差の加重平均値より、主走査方向における像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正制御手段と、を備え、加重平均の平均化するデータ個数を前記画像書込みユニット内の温度変化量によって可変することを特徴とする画像形成装置。
- 画像信号に応じて変調された光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像書込みユニットを備えた画像形成装置であって、前記画像書込みユニットは、画像信号に応じて変調された光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の2箇所でそれぞれ検出する光ビーム検出手段と、前記光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段により計測した時間差の加重平均値より、主走査方向における像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正制御手段と、を備え、加重平均の平均化するデータ個数を連続印刷時の印刷枚数のカウント値によって可変することを特徴とする画像形成装置。
- 画像信号に応じて変調された光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像書込みユニットを備えた画像形成装置であって、前記画像書込みユニットは、画像信号に応じて変調された光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、内部の温度を測定する温度センサと、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の2箇所でそれぞれ検出する光ビーム検出手段と、前記光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段で計測した時間差の加重平均値より、主走査方向における像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正制御手段と、を備え、加重平均の重み付け係数を画像書込みユニット内の温度変化量によって可変することを特徴とする画像形成装置。
- 画像信号に応じて変調された光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像書込みユニットを備えた画像形成装置であって、前記画像書込みユニットは、画像信号に応じて変調された光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の2箇所でそれぞれ検出する光ビーム検出手段と、前記光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段で計測した時間差の加重平均値より、主走査方向における像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正制御手段と、を備え、加重平均の重み付け係数を連続印刷時の印刷枚数のカウント値によって可変することを特徴とする画像形成装置。
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