JP4961297B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録紙に異なる色のトナー画像を多重転写する複数の画像形成ユニットを備えた画像形成装置に関する。

近年、フルカラープリンタやフルカラー複写機等の画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像をそれぞれ個別に形成する感光体ドラムを含む４つの画像形成ユニットを、転写ベルト上に記録紙の搬送方向に沿って配設したいわゆるタンデム方式が広く用いられている。タンデム方式では、転写ベルトによって搬送されてくる記録紙に対し、感光体ドラム上に形成された各色のトナー画像を重ねて転写することでカラー画像を形成する。

このようなタンデム方式の画像形成装置は、感光体ドラムをレーザ走査するレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）を色毎に独立して備えている。そして、レーザ光を掃射するためのポリゴンミラーを駆動するポリゴンミラーモータも色毎に配置し、制御する必要がある。各色のポリゴンミラーモータを独立して非同期に回転制御すると、タンデム方式の構成上副走査方向に１走査幅分（６００ｄｐｉで４２．３μｍ）未満の色ずれが発生する。さらに、高速印刷に対応させるため、マルチビーム化すると、１走査幅がビーム数だけ増加するため、色ずれも増加する。

そこで、基準となるポリゴンミラーのミラー面の角度を検知し、このポリゴンミラーを基準にして他のポリゴンミラーのミラー面の角度を調節するように、各ポリゴンミラーモータの駆動を制御することで、色ずれを低減する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、主走査方向の感光体の感度むらや、光学系の光量むらを補正するためにレーザーダイオードのパワーを印字中に制御する技術が知られている。この場合、１走査の間にレーザーダイオードのパワーを変化させる必要がある。そこで、上述の感度むらや光量むらを補正するためのレーザーダイオードのパワーを示す補正データを、主走査方向の１走査分予め用意しておき、一定の周期タイミングでこの補正データをデジタルアナログコンバータに設定してアナログ電圧に変換することで、補正データに応じた制御電圧をレーザーダイオードに印加して、レーザ光の光量を補正するようになっている。
特開昭６４−７３３６９号公報

しかしながら、上述のようにデジタルアナログコンバータを用いてレーザーダイオードの光量を補正する場合、色数分のデジタルアナログコンバータが必要となり、コストの増大を招くという不都合があった。

一方、近年、複数のチャンネルが一素子に集積された安価なデジタルアナログコンバータが市場に流通している。このような一素子で複数チャンネルを備えたデジタルアナログコンバータを、色数分の複数のデジタルアナログコンバータの代わりに使用すれば、コストを低減することができると考えられる。

このような一素子で複数チャンネルを備えたデジタルアナログコンバータにデジタル値を設定する場合、デジタル値を設定するためのインターフェイス回路は一つしかないから、同時に複数チャンネル分のデジタル値を設定することはできない。また、１チャンネル分のデジタル値を設定するためには、一定のアクセス時間が必要である。そのため、あるチャンネルへのアクセス中に、他のチャンネルのデジタル値を変更しようとしても、アクセスが競合してデジタル値を変更することができない。

一方、上述のように、各ポリゴンミラーモータの駆動を制御することで色ずれを低減する場合には、各ポリゴンミラーで反射されるレーザ光のタイミングがそれぞれ異なり、各色のレーザーダイオードにおける１走査の開始タイミングがそれぞれ異なる。そのため、レーザーダイオードの光量を変化させるべきタイミング、すなわちデジタルアナログコンバータへ補正データを設定すべきタイミングも、各色毎に異なる。また、その各設定タイミングの間の時間間隔は色ずれの補正量に依存して決まるから、一定ではない。

そうすると、もし仮に、一素子で複数チャンネルを備えたデジタルアナログコンバータを、色数分の複数のデジタルアナログコンバータの代わりに使用したとすれば、各色に対応するデジタル値の設定タイミングが競合してしまうおそれがある。そのため、一素子で複数チャンネルを備えたデジタルアナログコンバータを、色数分の複数のデジタルアナログコンバータの代わりに使用することができないという、不都合があった。

本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、記録紙に異なる色のトナー画像を多重転写する複数の画像形成ユニットを備えた画像形成装置において、レーザ光源の光量を補正するために用いられるデジタルアナログコンバータとして、一素子で複数チャンネルを備えたデジタルアナログコンバータを用いることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、トナー画像を形成する画像形成ユニットを複数の色毎に備えて所定の方向に配列し、その配列方向に記録紙を搬送して該記録紙に各色のトナー画像を多重転写する画像形成部と、前記各色毎の画像形成ユニットの動作を制御する制御部と、デジタル値をアナログ電圧に変換する複数のチャンネルが一素子に集積されたデジタルアナログ変換器とを備え、前記各色毎の画像形成ユニットは、感光体ドラムと、前記制御部から出力されるアナログ電圧に応じて光量が調節されたレーザ光を出力するレーザ光源と、回転しつつ前記レーザ光源から出力されたレーザ光を反射して、前記感光体ドラムを主走査方向に走査するポリゴンミラーと、前記走査を開始する際の基準位置において、前記ポリゴンミラーで反射されたレーザ光を検出するビーム検出部とを備え、前記制御部は、前記主走査方向における１走査の期間内において、当該期間を整数個に分割した単位時間毎に前記各色に対応するレーザ光源毎のレーザ光の強度を補正するための各補正データを予め記憶する補正データ記憶部と、前記各色毎のポリゴンミラーから前記各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差が、前記単位時間の整数倍となるように、前記各ポリゴンミラー間における回転角の差を調節する回転角制御部と、前記各色毎のビーム検出部によって前記レーザ光が検出されたときから、当該検出されたレーザ光に対応する色の補正データを、前記補正データ記憶部から前記単位時間毎に順次読み出して前記デジタルアナログ変換器に設定するレーザ光補正制御部とを備え、前記デジタルアナログ変換器は、前記補正データをデジタル値として設定するためのアクセス時間が前記単位時間より短く、前記複数チャンネルから前記各色毎のレーザ光源へ、前記アナログ電圧が出力される。

この構成によれば、トナー画像を多重転写する各色毎の画像形成ユニットにおいて、ポリゴンミラーが回転することにより、レーザ光源から出力されたレーザ光によって、感光体ドラムが主走査方向に走査される。また、ビーム検出部によって、走査を開始する際の基準位置においてポリゴンミラーで反射されたレーザ光が検出される。また、回転角制御部によって、各色毎のポリゴンミラーから各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差が主走査方向における１走査の期間を整数個に分割した単位時間の整数倍となるように、各ポリゴンミラー間における回転角の差が調節される。そして、各色毎のビーム検出部によってレーザ光が検出されたときから、当該検出されたレーザ光に対応する色の補正データが、レーザ光補正制御部によって、単位時間毎に順次デジタルアナログ変換器にデジタル値で設定される。さらに、デジタルアナログ変換器によって、当該デジタル値がアナログ電圧に変換されて、レーザ光源へ出力される。そうすると、レーザ光源から出力されるレーザ光の光量が、アナログ電圧に応じて調節される。

この場合、回転角制御部によって、各色毎のポリゴンミラーから各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差が単位時間の整数倍となるように、各ポリゴンミラー間における回転角の差が調節されるので、各色毎のビーム検出部によってレーザ光が検出されるタイミングの時間差もまた、単位時間の整数倍となる。そして、各色毎のビーム検出部によってレーザ光が検出されたときから、当該検出されたレーザ光に対応する色の補正データが、単位時間毎に順次デジタルアナログ変換器にデジタル値で設定されるから、各色の補正データがデジタルアナログ変換器に設定されるタイミングが同期する。そうすると、予め各色の補正データの設定タイミングが同期することが判っているので、アクセスの競合を回避して、複数のチャンネルが一素子に集積されたデジタルアナログ変換器を、背景技術に係る複数のデジタルアナログ変換器の代わりに、レーザ光源の光量を補正するために用いられるデジタルアナログコンバータとして用いることができる。また、補正データ記憶部には、１走査の期間を整数個に分割した単位時間毎に各色に対応するレーザ光源毎の補正データが記憶されており、その一方で各色毎のポリゴンミラーから各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差が単位時間の整数倍となるように各ポリゴンミラー間における回転角の差が調節されるから、単位時間毎に各色の補正データがデジタルアナログ変換器に設定されることで、１走査の期間において補正データを正しいタイミングでデジタルアナログ変換器に設定することが容易となる。

また、前記単位時間は、前記アクセス時間に前記複数の色の色数を乗じた時間以上に設定されていることが好ましい。この構成によれば、単位時間内に、全ての色の補正データをデジタルアナログ変換器に設定することができる。

また、前記デジタルアナログ変換器は、シリアル信号によって、前記各色の補正データの設定を受け付けるものであり、前記アクセス時間は、前記シリアル信号によって、前記各色の補正データを前記デジタルアナログ変換器へ転送する時間であることが好ましい。

この構成によれば、レーザ光補正制御部からデジタルアナログ変換器への補正データの転送が、シリアル信号により行われるので、レーザ光補正制御部とデジタルアナログ変換器との間の信号端子数を減少させることができる結果、コストを低減することが容易となる。

また、前記画像形成部によって多重転写される各色のトナー画像の色ずれを検出する色ずれ検出部をさらに備え、前記回転角制御部は、前記各色毎のポリゴンミラーから前記各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差を前記単位時間の整数倍にしつつ、前記色ずれ検出部で検出された色ずれを補正するように前記各ポリゴンミラー間における回転角の差を調節することが好ましい。

この構成によれば、色ずれ検出部によって、各色の画像形成ユニットにより形成されるトナー画像の色ずれが検出される。そして、回転角制御部によって、各色毎のポリゴンミラーから各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差を単位時間の整数倍にしつつ、色ずれ検出部で検出された色ずれを補正するように各ポリゴンミラー間における回転角の差が調節されて、色ずれが低減される。この場合、回転角の差を調節することにより各色毎のビーム検出部によってレーザ光が検出されるタイミングの時間差が変化した場合であっても、その時間差は単位時間の整数倍となる。従って、上述したように、アクセスの競合を回避して、複数のチャンネルが一素子に集積されたデジタルアナログ変換器を、背景技術に係る複数のデジタルアナログ変換器の代わりに用いることができる。

このような構成の画像形成装置は、回転角制御部によって、各色毎のポリゴンミラーから各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差が単位時間の整数倍となるように、各ポリゴンミラー間における回転角の差が調節されるので、各色毎のビーム検出部によってレーザ光が検出されるタイミングの時間差もまた、単位時間の整数倍となる。そして、各色毎のビーム検出部によってレーザ光が検出されたときから、当該検出されたレーザ光に対応する色の補正データが、単位時間毎に順次デジタルアナログ変換器にデジタル値で設定されるから、各色の補正データがデジタルアナログ変換器に設定されるタイミングが同期する。そうすると、予め各色の補正データの設定タイミングが同期することが判っているので、アクセスの競合を回避して、複数のチャンネルが一素子に集積されたデジタルアナログ変換器を、背景技術に係る複数のデジタルアナログ変換器の代わりに、レーザ光源の光量を補正するために用いられるデジタルアナログコンバータとして用いることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるタンデム型のカラープリンタ１の概略構成を示す模式図である。図１に示すカラープリンタ１は、記録紙Ｐを貯留するために機器本体１１に挿脱自在とされた給紙カセット１２０を有する給紙部１２と、この給紙部１２の駆動で給紙カセット１２０から繰り出された記録紙Ｐを搬送しながら当該記録紙Ｐにトナー画像を転写する２次転写ローラ１３７と、この２次転写ローラ１３７でトナー画像が転写された記録紙Ｐに対してトナー画像の定着処理を施す定着装置１４とを備え、さらに、機器本体１１の上面には、定着装置１４で定着処理の施された記録紙Ｐが排紙される排紙部１５が設けられている。また、カラープリンタ１内の各部の動作を制御する制御部６０を備えている。

なお、本発明に係る画像形成装置は、カラープリンタに限らず、例えば複写機、ファクシミリ、あるいはこれらを複合した複合機等であってもよい。

給紙部１２には、給紙カセット１２０の図１に示す左上方位置にピックアップローラ１２１が設けられ、このピックアップローラ１２１の駆動によって給紙カセット１２０に貯留されている記録紙Ｐが１枚ずつピックアップされて２次転写ローラ１３７に向けて送り出されるようになっている。

画像形成部１３は、画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍと、この画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍによってその表面にトナー像が転写される転写ベルト１３６と、この転写ベルト１３６上のトナー像を給紙カセット１２０から送り込まれた記録紙Ｐにさらに転写するための２次転写ローラ１３７とを備えている。

画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍは、上流側（図１の紙面の右側）から下流側へ向けて、画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍの順に順次配設されている。かかる各画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍは、機器本体１１内における各機器に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて装着されている。

各画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍには、像担持体である感光体ドラム１３２が配され、各感光体ドラム１３２に対向させて帯電器１３４が設けられている。この帯電器１３４よりも感光体ドラム１３２の回転方向（図１の矢印方向）の下流側には、露光装置１３５（露光部）が設けられている。この露光装置１３５は、帯電器１３４によって一様に帯電された感光体ドラム１３２の周面に、後述する通信Ｉ／Ｆ部２００で受信された画像データに基づくレーザー光を照射するものであり、これによって各感光体ドラム１３２の周面に静電潜像が形成される。露光装置１３５よりも更に感光体ドラム１３２の回転方向下流側には、現像装置１３３が設けられている。この現像装置１３３のトナー容器から上記静電潜像にトナーが供給されることにより、感光体ドラム１３２の周面にトナー像が形成される。

さらに、各感光体ドラム１３２には、感光体ドラム１３２周面の残留トナーを除去してクリーニングするクリーニング装置２０が設けられている。クリーニング装置２０によって清浄化処理された感光体ドラム１３２の周面は、新たな帯電処理のために帯電器１３４へ向かうことになる。

転写ベルト１３６は、各画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍの直上位置において、表面が感光体ドラム１３２の周面にそれぞれ当接するように駆動ローラ１３６ａおよび従動ローラ１３６ｂ間に張設されている。各感光体ドラム１３２の直上には、転写ベルト１３６を介して１次転写ローラ１３６ｃがそれぞれ設けられている。

そして、駆動ローラ１３６ａの駆動による転写ベルト１３６の走行速度に応じて、各画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍの感光体ドラム１３２上に形成されたそれぞれのトナー画像が、１次転写ローラ１３６ｃによって、互いに重ね合わせて転写ベルト１３６に転写され、転写ベルト１３６の表面上にカラートナー画像が形成される。

給紙カセット１２０から、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部に向かう記録紙搬送路には、記録紙Ｐを当該ニップ部に搬送するレジストローラ１４５が設けられている。このレジストローラ１４５によって、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部への記録紙搬送タイミングが調整された上で、記録紙が当該ニップ部に搬送される。また、このニップ部では、記録紙Ｐに対して、２次転写ローラ１３７により、転写ベルト１３６上のカラートナー画像が転写され、記録紙Ｐ上にカラートナー画像が形成される。

なお、従動ローラ１３６ｂの図１において右側には、転写ベルト用クリーニング装置１６０が設けられ、記録紙Ｐへのトナー像の転写処理後の転写ベルト１３６の表面に残留しているトナーがこの転写ベルト用クリーニング装置１６０によって取り除かれ、これによって清浄化した転写ベルト１３６が感光体ドラム１３２へ供給されるようになっている。

定着装置１４は、画像形成部１３で記録紙Ｐに転写されたカラートナー画像に定着処理を施すものである。定着装置１４は、通電発熱体により加熱される熱ローラ１４１と、この熱ローラ１４１に対向配置され、周面が熱ローラ１４１の周面に押圧当接される加圧ローラ１４２とを備えている。そして、画像形成部１３で２次転写ローラ１３７により記録紙Ｐに転写されたカラートナー画像は、当該記録紙Ｐが熱ローラ１４１と加圧ローラ１４２との間を通過するときの加熱による定着処理で定着され、その後、排紙部１５へ排紙される。

また、転写ベルト１３６の走行方向の最下流位置にある画像形成ユニット１３１Ｍよりも下流側であって、駆動ローラ１３６ａと２次転写ローラ１３７とのニップ部よりも上流側となる位置には、転写ベルト１３６の表面に対向させて、検出センサ２４５（ビーム検出部）が設けられている。検出センサ２４５は、反射型のフォトセンサ等からなり、転写ベルト１３６上のトナーパターンに光を照射する発光部と、発光部から照射した光の反射光を受光する受光部とを有し、受光部の受光量により転写ベルト１３６上におけるトナーパターンの有無を示すものである。検出センサ２４５は、画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍのうちの所定の画像形成ユニットによって転写ベルト１３６上に形成されるトナーパターンを検出する。

図２は、図１に示す露光装置１３５の内部構成の一例を示す概略構造図である。露光装置１３５は、ポリゴンミラー２、ポリゴンミラーモータ３、ｆθレンズ４、コリメータレンズ５、レーザ光源６、ミラー８、及び同期センサ９（ビーム検出部）が、筐体に収容されて構成されている。

レーザ光源６は、レーザーダイオード等のレーザ発振器を用いて構成されている。そして、レーザ光源６は、制御部６０から出力された制御用のアナログ電圧に応じて光量が調節されたレーザ光を出力する。コリメータレンズ５は、レーザ光源６の近傍に配設され、レーザ光源６から出力されたレーザ光のビーム径を整える。

ポリゴンミラー２は、所定速度で回転し、感光体ドラム１３２の長手方向（主走査方向）にレーザ光が走査されるように、レーザ光を偏向する。本実施の形態では、ポリゴンミラー２は時計回りに回転するため、レーザ光は、左から右に向けて走査される。

ポリゴンミラーモータ３は、ポリゴンミラー２を所定速度で回転させる。ポリゴンミラーモータ３は、例えば制御部６０から出力されたクロック信号と同期してポリゴンミラーを回転させるようになっている。従って、ポリゴンミラーモータ３は、クロック信号の有無によって、ポリゴンミラーを所望の角度だけ回転させて、ポリゴンミラーの回転角を調節することができるようになっている。

ｆθレンズ４は、感光体ドラム１３２の長手方向（主走査方向）にレーザ光が一定の速度で走査されるようにレーザ光をミラー８へと導く。ミラー８は、ｆθレンズ４から出力されたレーザ光を筐体に設けられた図略の開口部に向けて反射させ、感光体ドラム１３２へ出力する。

同期センサ９は、レーザ光が１ライン（１走査）の露光を開始する直前にレーザ光を検出する。同期センサ９は、フォトダイオード等の光センサから構成されており、レーザ光の検出信号ＢＤを制御部６０へ出力する。例えば、同期センサ９は、ポリゴンミラー２により反射されたレーザ光を受光すると、レーザ光が同期センサ９の受光面を通過する時間幅だけ、パルス状にビーム検出信号ＢＤをローレベルに変化させるようになっている。

図３は、図１に示す画像形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。通信Ｉ／Ｆ部２００は、例えばイーサネット（登録商標）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のインターフェイス回路である。そして、通信Ｉ／Ｆ部２００は、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等のネットワーク２０１に接続されたパーソナルコンピュータ等の端末装置から、画像データを受信して、制御部６０へ出力する。

デジタルアナログ（ＤＡ）変換器７は、四チャンネルが一素子に集積されたデジタルアナログコンバータである。デジタルアナログ変換器７は、画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍにそれぞれ一つずつ設けられた四つのレーザ光源６の光量を補正するための補正データＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍを、制御部６０からシリアル信号で受信するようになっている。そして、デジタルアナログ変換器７は、制御部６０から受信した四チャンネル分の補正データＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍをアナログ電圧Ｖｋ，Ｖｃ，Ｖｙ，Ｖｍに変換して、四つの露光装置１３５に一つずつ設けられた四つのレーザ光源６へ出力する。

また、制御部６０からデジタルアナログ変換器７へ、シリアル信号で１チャンネル分の補正データを転送するのに必要な転送時間は、アクセス時間ｔａである。アクセス時間ｔａは、例えば５００ｎｓｅｃにされている。

制御部６０は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶された不揮発性のＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。そして、制御部６０は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、画像形成処理部６０１、回転角制御部６０２、レーザ光補正制御部６０３、及び色ずれ補正部６０４として機能する。また、例えば不揮発性のＲＯＭには、補正データＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍが予め記憶されている。この場合、ＲＯＭが補正データ記憶部６０５として機能する。

補正データ記憶部６０５には、主走査方向における１走査分の時間である１走査時間ｔｃ内において、１走査時間ｔｃを整数個に分割した単位時間ｔｓ毎に各色に対応するレーザ光源毎のレーザ光の強度を補正するための各補正データが、補正データＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍとして予め記憶されている。

画像形成処理部６０１は、画像形成部１３や定着装置１４等、カラープリンタ１内の各部の動作を制御して、通信Ｉ／Ｆ部２００で受信された画像データに基づき記録紙に画像を形成する。

回転角制御部６０２は、画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍにおける、各ポリゴンミラー２から各ビーム検出部９へレーザ光が反射される各タイミングの差が、所定の単位時間ｔｓの整数倍となるように、各ポリゴンミラーモータ３の回転を制御して、各ポリゴンミラー２間における回転角の差を調節する。

レーザ光補正制御部６０３は、画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍにおける、各ビーム検出部９によってレーザ光が検出されたときから、当該検出されたレーザ光に対応する色の補正データＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍを、補正データ記憶部６０５から単位時間ｔｓ毎に順次読み出してシリアル信号に変換してデジタルアナログ変換器７へ出力する。

色ずれ補正部６０４は、例えばカラープリンタ１に電源が投入されて起動される都度、副走査方向の色ずれ補正処理を行う。具体的には、例えば、色ずれ補正部６０４は、各色別の画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍによって、転写ベルト１３６上に、例えば予め定められた間隔Ｗを空けて、ブラック、シアン、イエロー、マゼンダのトナーパターンを形成させる。そして、検出センサ２４５によって検出されたブラック、シアン、イエロー、マゼンダのトナーパターンの間隔と、間隔Ｗとに基づいて、副走査方向の色ずれ量を検出する。

例えば、色ずれ補正部６０４は、ブラックとシアンのトナーパターンの間隔が間隔Ｗより狭く、シアンとイエローのトナーパターンの間隔が間隔Ｗより広い場合、画像形成ユニット１３１Ｃにおけるシアンのレーザ光の走査タイミングが進んでいると考えられるので、回転角制御部６０２によって、画像形成ユニット１３１Ｃのポリゴンミラーモータ３の回転角を遅らせることにより、色ずれを補正する。この場合、回転角制御部６０２は、単位時間ｔｓ単位で走査タイミングが変化するように、ポリゴンミラーモータ３の回転角を変化させるようになっている。

次に、図１に示すカラープリンタ１の特徴的な動作について説明する。図４は、図３に示す回転角制御部６０２と、レーザ光補正制御部６０３との動作の一例を説明するための説明図である。図４（ａ）は、ブラックの画像形成ユニット１３１Ｋにおける同期センサ９の検出信号ＢＤｋと、デジタルアナログ変換器７から画像形成ユニット１３１Ｋのレーザ光源６へ出力されるアナログ電圧Ｖｋとの一例を示している。図４（ｂ）は、背景技術との差異を説明するための説明図である。図４（ｃ）は、シアンの画像形成ユニット１３１Ｃにおける同期センサ９の検出信号ＢＤｃと、デジタルアナログ変換器７から画像形成ユニット１３１Ｃのレーザ光源６へ出力されるアナログ電圧Ｖｃとの一例を示している。

図４に示す例では、単位時間ｔｓは、レーザ光がポリゴンミラー２の１面を通過する時間、すなわち主走査方向の１走査時間ｔｃを７分割した時間に設定されている。すなわち、単位時間ｔｓは、１走査時間ｔｃを整数個に分割した時間になっている。そして、１走査時間ｔｃ毎に、同期センサ９の検出信号ＢＤｋ、ＢＤｃが、レーザ光の検出を示すべくパルス状にローレベルに変化する。

まず、転写ベルト１３６の走行方向の最上流位置にあるブラックの画像形成ユニット１３１Ｋにおける同期センサ９からの検出信号ＢＤｋが立ち下がると（タイミングＴ１）、レーザ光補正制御部６０３によって、補正データ記憶部６０５に記憶されている補正データＳＤｋが読み出され、シリアル信号に変換されてデジタルアナログ変換器７へ出力される。そうすると、デジタルアナログ変換器７によって、補正データＳＤｋがアナログ電圧Ｖｋに変換されて、画像形成ユニット１３１Ｋにおけるレーザ光源６へ出力される。

以後、レーザ光補正制御部６０３によって、単位時間ｔｓ毎に、補正データ記憶部６０５に記憶されている補正データＳＤｋが順次読み出され、シリアル信号に変換されてデジタルアナログ変換器７へ出力される。そして、デジタルアナログ変換器７によって、補正データＳＤｋがアナログ電圧Ｖｋに変換されて、画像形成ユニット１３１Ｋにおけるレーザ光源６へ出力される。

これにより、画像形成ユニット１３１Ｋのレーザ光源６の光量が、１走査時間ｔｃの間、補正される。この場合、タイミングＴ１から単位時間ｔｓ毎に、レーザ光補正制御部６０３によって、デジタルアナログ変換器７への補正データＳＤｋの設定が行われる。

一方、画像形成ユニット１３１Ｋ以外の画像形成ユニット、例えば画像形成ユニット１３１Ｃにおいては、色ずれを補正するために、ポリゴンミラー２の回転角が画像形成ユニット１３１Ｋより遅れるように調節される。このとき、もし仮に、画像形成ユニット１３１Ｋにおけるポリゴンミラー２からビーム検出部９へレーザ光が反射されるタイミングと、画像形成ユニット１３１Ｃにおけるポリゴンミラー２からビーム検出部９へレーザ光が反射されるタイミングとの差が、単位時間ｔｓの整数倍となるようにポリゴンミラーモータ３の回転が制御されていなかったとしたら、例えば図４（ｂ）に示すように、画像形成ユニット１３１Ｃにおける同期センサ９でレーザ光が検出されて検出信号ＢＤｃが立ち下がるタイミング（タイミングＴ２）が、タイミングＴ１から単位時間ｔｓの整数倍経過したタイミング（レーザ光補正制御部６０３によって、デジタルアナログ変換器７への補正データＳＤｋの設定が行われるタイミング）と無関係に生じてしまう。

そうすると、タイミングＴ１から単位時間ｔｓの整数倍経過したタイミングの後、アクセス時間ｔａの間に、検出信号ＢＤｃが立ち下がると、デジタルアナログ変換器７でアクセスが競合してレーザ光補正制御部６０３によるデジタルアナログ変換器７への補正データＳＤｃの設定が実行できない。

このようなアクセスの競合を回避するためには、例えばデジタルアナログ変換器７への補正データＳＤｃの設定タイミングを、補正データＳＤｋの設定タイミングと同期させてタイミングＴ１から単位時間ｔｓの整数倍経過したタイミングで行えばよい。しかしながら、補正データ記憶部６０５には、１走査時間ｔｃにおける単位時間ｔｓ毎の補正データが記憶されているから、タイミングＴ２から単位時間ｔｓ毎に順次補正データＳＤｃをデジタルアナログ変換器７に設定しなければ、画像形成ユニット１３１Ｃのレーザ光源６において本来光量補正すべきタイミングと異なるタイミングでデジタルアナログ変換器７から出力されるアナログ電圧Ｖｃが変化してレーザ光源６の光量が変化してしまう。

従って、画像形成ユニット１３１Ｃにおけるポリゴンミラー２からビーム検出部９へレーザ光が反射されるタイミングとの差が単位時間ｔｓの整数倍となるようにポリゴンミラーモータ３の回転が制御されていない背景技術においては、デジタルアナログ変換器７への補正データＳＤｃの設定タイミングを補正データＳＤｋの設定タイミングと同期させてデジタルアナログ変換器７でのアクセス競合を回避することはできなかった。

一方、図３に示す回転角制御部６０２は、画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍにおける、各ポリゴンミラー２から各ビーム検出部９へレーザ光が反射される各タイミングの差が、所定の単位時間ｔｓの整数倍となるように、各ポリゴンミラーモータ３の回転を制御して、各ポリゴンミラー２間における回転角の差を調節する。

従って、図１に示すカラープリンタ１では、色ずれ補正部６０４による色ずれの補正が行われた場合であっても、図４（ｃ）に示すように、転写ベルト１３６の走行方向の最上流位置にあるブラックの画像形成ユニット１３１Ｋにおける同期センサ９からの検出信号ＢＤｋが立ち下がるタイミング（タイミングＴ１）と、画像形成ユニット１３１Ｃにおける同期センサ９でレーザ光が検出されて検出信号ＢＤｃが立ち下がるタイミング（タイミングＴ３）との時間間隔は、必ず単位時間ｔｓの整数倍となって、タイミングＴ１，Ｔ３が同期する。図４では、検出信号ＢＤｋと検出信号ＢＤｃとの例を記載しているが、イエローの検出信号ＢＤｙとマゼンダの検出信号ＢＤｍとについても同様に、立下りタイミングが同期する。

そうすると、レーザ光補正制御部６０３は、補正データＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍを、互いに同期したタイミングでデジタルアナログ変換器７に設定可能となるから、アクセスの競合が回避される。そして、補正データＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍがデジタルアナログ変換器７に設定されるタイミング、すなわちアナログ電圧Ｖｋ，Ｖｃ，Ｖｙ，Ｖｍが変化するタイミングは、検出信号ＢＤｋ，ＢＤｃ，ＢＤｙ，ＢＤｍの立下りから単位時間ｔｓ経過毎になるから、本来光量補正すべきタイミングで正しくレーザ光源６の光量を補正することができる。

レーザ光補正制御部６０３は、単位時間ｔｓ毎に新たな補正データＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍをデジタルアナログ変換器７に設定する必要があるから、単位時間ｔｓは、アクセス時間ｔａに複数の色（ブラック、シアン、イエロー、マゼンダ）の色数（４）を乗じた時間以上に設定されている。

例えば、アクセス時間ｔａが５００ｎｓｅｃ程度であるとすると、単位時間ｔｓは、５００ｎｓｅｃ×４＝２μｓｅｃ以上であればよい。そうすると、レーザ光補正制御部６０３によるレーザ光源６の光量補正は、単位時間ｔｓ毎に実行されるから、２μｓｅｃ毎にレーザ光源６の光量を補正することが可能である。画像の解像度が６００ｄｐｉ（dot per inch）、１走査時間ｔｃが３２０μｓｅｃの場合、ポリゴンミラーの回転角は、１００μｓｅｃの走査時間に相当する角度以下の精度で補正されていれば、色ずれは目立ない。さらに、１０μｓｅｃの走査時間に相当する角度以下の精度で補正されていれば、人間の目では、色ずれは判らない。従って、単位時間ｔｓが１００μｓｅｃ以下、特に１０μｓｅｃ以下であれば、ポリゴンミラーの回転角の補正精度としても充分な精度が得られる。そして、上述したように、単位時間ｔｓは２μｓｅｃ以上であればよいから、色ずれを補正してカラー画像の画質を向上させることが容易である。

また、画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍにおける、各ポリゴンミラー２から各ビーム検出部９へレーザ光が反射される各タイミングの差が、所定の単位時間ｔｓの整数倍となるように、各ポリゴンミラー２間における回転角の差を設定することで、副走査の画像処理開始タイミングがポリゴンミラーモータ３のジッタなどにより前後するおそれを低減することが容易となる。

以上のように、図１に示すカラープリンタ１によれば、記録紙Ｐに異なる色のトナー画像を多重転写する複数の画像形成ユニット１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍを備えたタンデム方式の画像形成装置において、各色のレーザ光源６の光量を補正するために用いられるデジタルアナログ変換器７として、一素子で複数チャンネルを備えたデジタルアナログコンバータを用いることができるので、コストを低減することが容易となる。

本発明に係る画像形成装置の一例であるタンデム型のカラープリンタの概略構成を示す模式図である。 図１に示す露光装置の内部構成の一例を示す概略構造図である。 図１に示す画像形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。 図３に示す回転角制御部と、レーザ光補正制御部との動作の一例を説明するための説明図である。（ａ）は、ブラックの画像形成ユニットにおける同期センサの検出信号と、デジタルアナログ変換器から画像形成ユニットのレーザ光源へ出力されるアナログ電圧との一例を示している。（ｂ）は、背景技術との違いを説明するための説明図である。（ｃ）は、シアンの画像形成ユニットにおける同期センサの検出信号と、デジタルアナログ変換器から画像形成ユニットのレーザ光源へ出力されるアナログ電圧との一例を示している。

符号の説明

１ カラープリンタ
２ ポリゴンミラー
３ ポリゴンミラーモータ
４ ｆθレンズ
５ コリメータレンズ
６ レーザ光源
７ デジタルアナログ変換器
８ ミラー
９ ビーム検出部
１３ 画像形成部
１４ 定着装置
６０ 制御部
１３１，１３１Ｋ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｍ 画像形成ユニット
１３２ 感光体ドラム
１３３ 現像装置
１３４ 帯電器
１３５ 露光装置
１３６ 転写ベルト
２４５ 検出センサ
６０１ 画像形成処理部
６０２ 回転角制御部
６０３ レーザ光補正制御部
６０４ 補正部
６０５ 補正データ記憶部
ＢＤ，ＢＤｋ，ＢＤｃ，ＢＤｙ，ＢＤｍ 検出信号
ＳＤｋ，ＳＤｃ，ＳＤｙ，ＳＤｍ 補正データ
Ｖｋ，Ｖｃ，Ｖｙ，Ｖｍ アナログ電圧
ｔａ アクセス時間
ｔｃ 走査時間
ｔｓ 単位時間

Claims (4)

1. トナー画像を形成する画像形成ユニットを複数の色毎に備えて所定の方向に配列し、その配列方向に記録紙を搬送して該記録紙に各色のトナー画像を多重転写する画像形成部と、
   前記各色毎の画像形成ユニットの動作を制御する制御部と、
   デジタル値をアナログ電圧に変換する複数のチャンネルが一素子に集積されたデジタルアナログ変換器とを備え、
   前記各色毎の画像形成ユニットは、
   感光体ドラムと、
   前記制御部から出力されるアナログ電圧に応じて光量が調節されたレーザ光を出力するレーザ光源と、
   回転しつつ前記レーザ光源から出力されたレーザ光を反射して、前記感光体ドラムを主走査方向に走査するポリゴンミラーと、
   前記走査を開始する際の基準位置において、前記ポリゴンミラーで反射されたレーザ光を検出するビーム検出部とを備え、
   前記制御部は、
   前記主走査方向における１走査の期間内において、当該期間を整数個に分割した単位時間毎に前記各色に対応するレーザ光源毎のレーザ光の強度を補正するための各補正データを予め記憶する補正データ記憶部と、
   前記各色毎のポリゴンミラーから前記各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差が、前記単位時間の整数倍となるように、前記各ポリゴンミラー間における回転角の差を調節する回転角制御部と、
   前記各色毎のビーム検出部によって前記レーザ光が検出されたときから、当該検出されたレーザ光に対応する色の補正データを、前記補正データ記憶部から前記単位時間毎に順次読み出して前記デジタルアナログ変換器に設定するレーザ光補正制御部とを備え、
   前記デジタルアナログ変換器は、
   前記補正データをデジタル値として設定するためのアクセス時間が前記単位時間より短く、
   前記複数チャンネルから前記各色毎のレーザ光源へ、前記アナログ電圧が出力されること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記単位時間は、前記アクセス時間に前記複数の色の色数を乗じた時間以上に設定されていること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記デジタルアナログ変換器は、シリアル信号によって、前記各色の補正データの設定を受け付けるものであり、
   前記アクセス時間は、前記シリアル信号によって、前記各色の補正データを前記デジタルアナログ変換器へ転送する時間であること
   を特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成部によって多重転写される各色のトナー画像の色ずれを検出する色ずれ検出部をさらに備え、
   前記回転角制御部は、前記各色毎のポリゴンミラーから前記各ビーム検出部へレーザ光が反射される各タイミングの差を前記単位時間の整数倍にしつつ、前記色ずれ検出部で検出された色ずれを補正するように前記各ポリゴンミラー間における回転角の差を調節すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images