JP4479467B2 - 画像形成装置、および画像形成方法 - Google Patents
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Description
また他の目的は、マルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置において、プロセススピードを変えた場合であっても、回転多面鏡の速度を変更せずに書き出しタイミングを調整することにある。
更に他の目的は、マルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置において、プロセススピードを変えた場合であっても、コストアップを軽減した状態にて良好なカラーレジストレーション性能を実現することにある。
また、この通常のプロセス速度では、複数の発光源における副走査方向の所定の発光源から書き出しを開始し、低いプロセス速度では、所定の発光源とは異なる発光源から書き出しを開始することを特徴とすることができる。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。この画像形成装置は、電子写真方式を採用した、いわゆるタンデム型のデジタルカラー機である。図1に示すように、この画像形成装置は、画像を形成する画像形成部10、画像形成部10の像担持体である感光体ドラム11に対して静電潜像を形成する露光装置13、感光体ドラム11に担持されたトナー像を重畳して担持する中間転写体としての転写ベルト21を備えている。画像形成部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応させて設けられている。以下、これらを区別する必要がある場合には、画像形成部10Y、10M、10C、10Kと表記するが、区別する必要がない場合には、単に画像形成部10と表記する。また、転写ベルト21の内側にて、各画像形成部10の感光体ドラム11に対向する位置には、転写ベルト21上に画像を担持するための一次転写ロール23が設けられている。更に、転写ベルト21に担持されたトナー像を用紙に転写する二次転写位置には、二次転写ロール24と、転写ベルト21の内側に設けられる対向ロール25とが配置されている。更に、記録媒体である用紙を収容する給紙カセット27と、転写された用紙を定着するための定着器28とを備えている。また、画像形成装置は、色ずれ補正のための画像シフトや濃度補正などを制御する制御部31、転写ベルト21の所定領域に形成された色ずれ制御用パターンを読み取る色ずれセンサ32を備えている。
図2は、各色毎の露光装置13に用いられるレーザデバイスの一例を示した図である。本実施の形態では露光装置13の光源として、図2に示すような面発光レーザデバイス35が採用されている。この面発光レーザデバイス35は、1つのデバイスに、発光源として、4×8の配列(配置形状)でLD1〜LD32の計32個のレーザダイオード(LD)36が設けられている。そして、露光装置13は、この32個のレーザダイオード36から発光される32本のビームをコリメートレンズによりコリメートした後、回転多面鏡(ポリゴンミラー)により偏向走査し、結像レンズ(fθレンズ)を用いて感光体ドラム11上に結像することにより、感光体ドラム11上に32ラインを同時に走査することができる。回転多面鏡(ポリゴンミラー)は、DCモータ(スキャンモータ)によって高い回転精度にて回転駆動することができる。感光体ドラム11は、駆動手段によって回転駆動し、露光装置13によって、レーザ走査(主走査)と直交する方向(回転駆動方向、副走査方向)にて順次、露光され、2次元の露光記録を実現することができる。
また、制御部31には、図示の構成の他に、色ずれセンサ32の発光部(例えば赤外LED)を点灯するLEDドライバ、色ずれセンサ32の受光部でデータをサンプリングするためのしきい値を制御するPWM(パルス幅変調)回路、色ずれセンサ32の受光部から出力される色ずれ制御用パターン検出時の所定のパルス間(立ち上がり)の時間間隔を基準クロックパルスに基づいて計測するカウンタ等が設けられている。
ここで、このプロセススピードを例えば1/2にする場合には、感光体ドラム11へのレーザ光の走査速度も1/2とすることが必要である。この走査速度を1/2にするものとしては、前述の特許文献1に記載のように、回転多面鏡の回転速度を1/2にする方法が考えられる。しかし、回転多面鏡の回転速度を可変にするためには、DCモータ(スキャンモータ)の制御が複雑となり、特別な制御回路が必要となって大幅なコストアップとなる。また、実際に回転速度が変わった場合には、回転安定性を保つことが非常に難しくなる。そこで、本実施の形態では、回転多面鏡の回転速度を変えずに、回転多面鏡の面飛ばしを行うことで、実質的にレーザ光の走査速度が1/2となるようにした。即ち、プロセス速度を標準速度の1/n(nは整数)とする場合に、回転多面鏡の面飛ばしを(n−1)回行うことで、露光の際のプロセススピードを1/nにしている。
図4(a),(b)は、通常速度で第1色と第2色の描画を行った場合と、1/2速度で単純に面飛ばしを行って第1色の描画と第2色の描画を行った場合の例を示している。図4(a)は通常速度(通常のプロセス速度)、図4(b)は1/2速度(1/2のプロセス速度)を示し、各々、色毎に、ビデオ信号を送るタイミングの原点であるSOS(Start Of Scan)、ページ単位の書き出しタイミングを示すページシンク(Page Sync)が示されている。この図4(a),(b)において、例えばYを第1色とした場合にはMが第2色となる。同様に、Mを第1色とした場合にはCが第2色となり、Cを第1色とした場合にはKが第2色となる関係にある。前述のように、1/2速度では回転多面鏡の面が飛ばされ、図4(b)に示す例では、奇数の面(1,3,5…)が飛ばされて、0を含む偶数の面(0,2,4,6…)にて描画が実行される。
ここで、各色の露光装置13では、回転多面鏡を回転させるDCモータにこの回転多面鏡を取り付けた際、回転多面鏡の面の位置とDCモータのコイルの位置とにはずれがある。そのために、各色の露光装置13にて、SOSのタイミングにはずれが生じている。図4(a)および図4(b)には、第1色と第2色とで、SOSのタイミングにずれが生じている様子が示されている。本実施の形態では、かかるタイミングのずれを「位相差」と呼んでいる。
(16SOS+位相差) − 2×(8SOS+位相差) = −位相差
だけ、カラーレジストレーションずれが生ずる。
(24SOS+位相差) − 3×(8SOS+位相差) = −2×位相差
だけずれが生じ、これがカラーレジストレーションずれとなって現れてしまう。
ここでは、考察の容易のために、図2に示す面発光レーザデバイス35ではなく、一度に20本のラインを描画できるレーザデバイスを用いるものとする。また、高速クロックを用いてクロック数をカウントした結果として、1SOS分のカウント数(PHASE)がPHASE=100、位相差(PHDET)がPHDET=10であるものとする。すると、位相差比(PHDET/PHASE)は、1/10となる。
今、NVM45に格納されている書き出しタイミングの調整値について、その単位を副走査方向の1ライン分と仮定する。即ち、NVM45に格納されている値が1増えると、書き出し位置が1ライン分だけ後ろに下がるものとする。ここでは、NVM45に格納されている書き出し位置情報をYM(Y Margin)と表記する。この書き出し位置情報は、第1色と第2色とのエンジン間の距離に位相差が加わったものである。このYMは、温度条件等によって変わるものであり、適宜、行われるカラーレジストレーションずれ検出に際して取得された値が、NVM45に格納される。
次に、プロセス速度が1/2となり、回転多面鏡を1面飛ばしで描画すると、NVM45から読み出されたYMの値ではない値が調整値となる。即ち、
YM + 1×20×(1/10) = YM + 2
の位置情報で、通常の書き出し位置情報(YM)に2ライン分を加えた位置となるタイミングで出力することで、カラーレジストレーションずれを防いで良好な状態を保つことができる。
更に、プロセス速度が1/3となり、回転多面鏡を2面飛ばしで描画する場合には、
YM + 2×20×(1/10) = YM + 4
の位置情報が調整値となる。即ち、通常の書き出し位置情報(YM)に4ライン分を加えた値を書き出し位置として調整することで、カラーレジストレーションずれを防ぐことが可能となる。
YM + (n−1)×N×(PHDET/PHASE)
のタイミングが算出される。その後、コントローラ40は、算出されたタイミングで書き出し制御を行なって1/n速度で画像を描画し(ステップ110)、ステップ104の画像描画信号の待機状態に戻る。
更に、図6(c)に示す1/3速度(1/3のプロセス速度)では、第1色と第2色との書き出し位置の調整に際し、第2色を描画する際、微調として6つのビームが選定されている。即ち、図6(c)に示す第2色では、例えば7つ目のビームによってビデオ信号の書き出しが開始される。これによって、1/3のプロセス速度で描画する際に、回転多面鏡の回転速度を変えることなく、第1色と第2色との間でカラーレジストレーションを合わせることが可能となる。
Claims (3)
- 色毎に設けられる複数の像担持体と、
前記複数の像担持体ごとに複数の発光源を有し、当該複数の発光源からの複数ビームを回転多面鏡により一括走査して前記像担持体を露光する露光手段と、
前記複数の像担持体にて形成された各色の像を転写対象に重ね合わせて転写する転写手段と、
前記回転多面鏡の速度を落とすことなく当該回転多面鏡における複数の鏡面に対して少なくとも隣接する一面を飛ばす面飛ばしを行うことで第1のプロセス速度よりも低い第2のプロセス速度による画像形成の制御を実行するとともに、走査開始信号を変えずに当該面飛ばしを行ってプロセス速度を変えた場合にて調整できない位相差のずれを、第1色の複数の発光源および/または第2色の複数の発光源にて書き出しを開始する発光源を変えることで調整する制御手段と
を含む画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第1のプロセス速度における第1色と第2色との間の位相差から算出される調整値により、前記第1色の複数の発光源および/または前記第2色の複数の発光源の書き出し位置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。
- 色毎に設けられる前記複数の像担持体ごとに複数の発光源を有し、当該複数の発光源からの複数ビームを回転多面鏡により一括走査して各色の当該像担持体を露光し、当該複数の像担持体にて形成された各色の像を転写対象に重ね合わせて転写する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
第1のプロセス速度よりも低い第2のプロセス速度で画像形成する際に、前記回転多面鏡における複数の鏡面に対して少なくとも隣接する一面を飛ばす面飛ばしを行い、
前記第1のプロセス速度では、前記複数の発光源における副走査方向の所定の発光源から書き出しを開始し、
前記第2のプロセス速度では、走査開始信号を変えずに当該面飛ばしを行ってプロセス速度を変えた場合にて調整できない位相差のずれを、第1色の複数の発光源および/または第2色の複数の発光源にて書き出しを開始する発光源を変えることで調整することを特徴とする画像形成方法。
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