JP5100425B2 - カラー画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置において色ずれを低減するための技術に関するものである。
近年、カラー画像形成装置における画像形成速度がますます高速化してきた。これに伴い、複数の要因により色ずれ(同じ位置に形成すべき色の異なる画像が、記録材上でずれて形成される問題)が生じることがある。主たる要因としては、各色毎に配置される光学部の取付け位置精度が挙げられる。
たとえば、色材の数と同数の現像器及び感光ドラムを備え、中間転写体上や記録媒体上に順次異なる色の画像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置においては、特に問題となっている。
図19は主走査方向の色ずれの例を説明する図である。201は本来の画像位置を、202は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。図19では説明の為、2つの線を搬送方向に離して描いてある。(a)は用紙搬送方向の書き出し位置誤差を示す。例えば、用紙先端検出からの各色の書き出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。(b)は主走査方向の書き出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザスキャナであれば、ビーム検出位置からの書き出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。
これら色ずれを修正する為に、中間転写体上に、色毎に色ずれ検出用パターンを形成し、中間転写体下流部に設けられた光センサで検出し、色ずれ量を検出して補正する色ずれ補正制御が行う技術が知られている(特許文献1参照)。
特開平10−260567公報
しかしながら、走査速度の異なるモードを備え、更に、基準色と他の色の走査方向が異なる場合、上記従来技術では対応することができず、依然として色ずれが発生していた。
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、より広い条件の下でカラー画像形成中の色ずれを低減することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、カラー画像形成装置であって、それぞれが、画像データ生成手段から出力される画像データに基づいてレーザビームを出力する、複数色に対応した複数のレーザビーム生成手段と、対応する前記複数のレーザビーム生成手段によって出力されたレーザビームの走査によってそれぞれ露光され、表面に静電潜像が形成される複数の感光体と、前記複数の感光体の表面に形成された静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、前記複数の現像手段によって現像された画像が転写される被転写体と、前記被転写体に形成された各色の色ずれ検出用のパターン画像を読み取って、各色間における相対的な位置ずれである色ずれの量を検出する検出手段とを有し、前記カラー画像形成装置は、光走査速度が第1走査速度である第1動作モードと、前記光走査速度が前記第1走査速度と異なる第2走査速度である第2動作モードとを含む、複数の動作モードで動作可能であり、前記複数のレーザビーム生成手段は、第1色に対応するレーザビームを第1走査方向に走査させ、第2色に対応するレーザビームを前記第1の走査方向と異なる第2走査方向に走査させ、画像形成時には、主走査方向の画像書込みタイミングの同期を取る為の同期信号を検出してから、当該検出された同期信号に応じて前記画像データ生成手段から出力される前記画像データが前記複数のレーザビーム生成手段によって受信されるまでの間に、遅延時間が発生し、前記第1動作モードにおいて、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つは、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングにレーザビームを出力して、前記被転写体に前記色ずれ検出用のパターン画像を形成し、前記検出手段は、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングにレーザビームが出力されて、前記被転写体に形成された前記色ずれ検出用のパターン画像の読み取って、前記色ずれの量を検出し、前記第2動作モードにおいて、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つは、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングを、前記第1動作モードにおいて前記検出手段により検出された前記色ずれの量に基づいて補正して、当該補正後の画像書込みタイミングにレーザビームを出力することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、カラー画像形成装置であって、それぞれが、画像データ生成手段から出力される画像データに基づいてレーザビームを出力する、複数色に対応した複数のレーザビーム生成手段と、対応する前記複数のレーザビーム生成手段によって出力されたレーザビームの走査によってそれぞれ露光され、表面に静電潜像が形成される複数の感光体と、前記複数の感光体の表面に形成された静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、前記複数の現像手段によって現像された画像が転写される被転写体と、前記被転写体に形成された各色の色ずれ検出用のパターン画像を読み取って、各色間における相対的な位置ずれである色ずれの量を検出する検出手段とを有し、前記カラー画像形成装置は、光走査速度が第1走査速度である第1動作モードと、前記光走査速度が前記第1走査速度よりも遅い第2走査速度である第2動作モードとを含む、複数の動作モードで動作可能であり、前記複数のレーザビーム生成手段は、第1色に対応するレーザビームを第1走査方向に走査させ、第2色に対応するレーザビームを前記第1の走査方向と異なる第2走査方向に走査させ、画像形成時には、主走査方向の画像書込みタイミングの同期を取る為の同期信号を検出してから、当該検出された同期信号に応じて前記画像データ生成手段から出力される前記画像データが前記複数のレーザビーム生成手段によって受信されるまでの間に、遅延時間が発生し、前記第1動作モード及び第2動作モードの双方において前記検出手段によって検出された色ずれの量に基づく共通の色ずれ量を利用して色ずれの補正を行うために、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つは、前記遅延時間分の前記第1走査方向への走査における画像書込み位置と、前記遅延時間分の前記第2走査方向への走査による画像書込み位置と、によって定められる色ずれ量の差分を除去する画像書込みタイミングに、レーザビーム出力することを特徴とする。
本発明によれば、より広い条件の下でカラー画像形成中の色ずれを低減することができる。
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(第1実施形態)
本発明に係る画像形成装置の第1実施形態について説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、レーザビームの主走査方向における走査の向きを色に応じて変更でき、走査速度も条件(モード)に応じて変更できるカラープリンタである。このプリンタは、ビーム検知信号をレーザビーム生成部から入力してから、画像データを生成してレーザビーム生成部に入力するまでの遅延量に基づいて色ずれを補正する。具体的には、この遅延量に応じて、画像データ生成タイミングを制御する。
<装置構成>
図2は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体28を採用したタンデム方式のカラープリンタの断面図である。このプリンタは、4色すなわち、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkの画像形成部を備える。図2を用いて、電子写真方式のカラープリンタにおける画像形成部の動作を説明する。11は記録媒体、21aは記録媒体を保持する給紙カセット、21bは給紙カセット21aと同様に記録媒体を保持する給紙トレイである。また、22Y,22M,22C,22Kは静電潜像を形成する像担持手段としての感光ドラム(Y、M、C、Kは各々Y、M、C、Bk用を示す)である。23Y,23M,23C,23Kは感光ドラム22Y,22M,22C,22Kを帯電する注入帯電器、24Y,24M,24C,24Kは色毎の静電潜像を形成するレーザスキャナである。25Y,25M,25C,25Kは各色のトナーを現像器へ送り出すトナー容器、26Y,26M,26C,26Kは静電潜像をトナー像として可視化する現像器、28はトナー像を保持する中間転写体である。27Y,27M,27C,27Kはトナー像を中間転写体28に転写する1次転写ローラ、29は中間転写体28に転写されたトナー像を記録媒体11に転写する2次転写ローラ、30は中間転写体に残ったトナーをクリーニングするクリーニング部である。31はトナー像を記録媒体に溶融定着する為の定着部、32は定着ローラ、33は記録媒体11を定着ローラ32に圧接する加圧ローラ、34,35は定着ローラ32及び加圧ローラ33を加熱するヒータ、106は色ずれ検知センサである。
レーザビーム生成部1001は、データ制御部1002が処理した露光時間に応じて露光光を駆動し、静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を中間転写体28上で重ね合わせて多色トナー像を形成する。その後、この多色トナー像を記録媒体11へ転写し、その記録媒体上の多色トナー像を定着させる。
帯電手段としての帯電部は、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkのステーション毎に感光ドラム22Y,22M,22C,22Kを帯電させるための4個の注入帯電器23Y,23M,23C,23Kを備える。各注入帯電器には帯電ローラ23YS,23MS,23CS,23KSを備えている。
感光ドラム22Y,22M,22C,22Kは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは感光ドラム22Y,22M,22C,22Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。
露光手段としての露光部は、感光ドラム22Y,22M,22C,22Kへレーザスキャナ24Y,24M,24C,24Kより露光光を照射し、感光ドラム22Y,22M,22C,22Kの表面を選択的に露光する。これにより、静電潜像を形成するように構成している。
現像手段としての現像部は、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkの現像を行う4個の現像器26Y,26M,26C,26Kを備える。各現像器は、現像器26YS,26MS,26CS,26KSを備える。なお、各々の現像器26は脱着が可能である。
転写手段としての転写部は、感光ドラム22Y,22M,22C,22Kから中間転写体28へ単色トナー像を転写するために、中間転写体28を時計周り方向に回転させる。感光ドラム22Y,22M,22C,22Kとその対向に位置する1次転写ローラ27Y,27M,27C,27Kの回転により、中間転写体28上に単色トナー像を転写する。1次転写ローラ27Y,27M,27C,27Kに適当なバイアス電圧を印加すると共に感光ドラム22Y,22M,22C,22Kの回転速度と中間転写体28の回転速度に差をつけることにより、効率良く単色トナー像を中間転写体28上に転写する。これを1次転写という。
更に転写手段としての転写部は、ステーション毎に単色トナー像を中間転写体28上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写体28の回転に伴い2次転写ローラ29まで搬送する。さらに記録媒体11を給紙カセット21aから2次転写ローラ29へ狭持搬送し、記録媒体11に中間転写体28上の多色トナー像を転写する。この2次転写ローラ29に適当なバイアス電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを2次転写という。2次転写ローラ29は、記録媒体11上に多色トナー像を転写している間、29aの位置で記録媒体11に当接し、印字処理後は29bの位置に離間する。記録媒体11は給紙トレイ21bに配置しても良く、その場合、記録媒体11は給紙トレイ21bから2次転写ローラ29へ狭持搬送される。
定着手段としての定着部は、記録媒体11に転写された多色トナー像を記録媒体11に溶融定着させるために、記録媒体11を加熱する定着ローラ32と記録媒体11を定着ローラ32に圧接させるための加圧ローラ33を備えている。定着ローラ32と加圧ローラ33は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ34、35が内蔵されている。定着装置31は、多色トナー像を保持した記録媒体11を定着ローラ32と加圧ローラ33により搬送するとともに、熱及び圧力を加え、トナーを記録媒体11に定着させる。
トナー定着後の記録媒体11は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
クリーニング部30は、中間転写体28上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体28上に形成された4色の多色トナー像を記録媒体11に転写した後に残った廃トナーは、図示しないクリーナ容器に蓄えられる。
図3は色ずれ検知センサ106の構成の一例を説明する図である。LEDなどの発光素子41と、フォトダイオードなどの受光素子42、受光データを処理する図示しない半導体集積回路(以後、ICと記す)などとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。受光素子42はトナーパッチ43からの反射光強度を検出する。図3は正反射光を検出する構成になっているもののそれに限るものではなく、乱反射光を検出しても良い。なお、発光素子41と受光素子42の結合のためにレンズなどの光学素子が用いられることもある。
主走査方向の書き出し位置誤差による色ずれ(図19−(b))を修正する為に、色ずれ検知センサ106を用いて色ずれ補正制御を行なう。ここで、色ずれ補正制御とは、中間転写体28上に色ずれ検出用パターン(色ずれ検出用のパターン画像)を形成し、色ずれ検知センサ106で色ずれの量を検出して、検出した色ずれの量がキャンセルされるよう画像データの出力タイミングを補正する制御である。
図4は主走査方向の書き出し位置誤差による色ずれを検出する色ずれ検出用パターンの一例を説明する図である。色ずれ検知センサ106は主走査方向中央に設けられた光センサであり、中間転写体28上に形成された色ずれ検出パターンを検出する。ここで309〜3019は主走査方向の色ずれ量を検出する為のパターンであり、309〜3011の色ずれ検出用パターンをパターン1、3013〜3015の色ずれ検出用パターンをパターン2、3017〜3019の色ずれ検出用パターンをパターン3とする。またa、c、e、gは基準色であるK(以下K:ブラック)を表しており、b、d、fはそれぞれ検出色であるY、M、C(以下Y:イエロー、M:マゼンダ、C:シアン)を表している。taf1〜7、tbf1〜7、tcf1〜7、tdf1〜7、tef1〜7、tff1〜7は各パターンの検出タイミングを、矢印は中間転写体28の移動方向を示す。中間転写体28の移動速度をv[mm/s]、Kを基準色とする。パターン1の色ずれ検出用パターンにおける主走査方向の書き出し位置誤差による色ずれ量δesf1は、
δesf1Y=v*{(taf2−taf1)−(taf3−taf2)−(tbf2−tbf1)+(tbf3−tbf2)}/4 ・・・式(6)
δesf1M=v*{(taf4−taf3)−(taf5−taf4)−(tbf4−tbf3)+(tbf5−tbf4)}/4 ・・・式(7)
δesf1C=v*{(taf6−taf5)−(taf7−taf6)−(tbf6−tbf5)+(tbf7−tbf6)}/4 ・・・式(8)
となる。同様にパターン2の色ずれ検出用パターンにおける主走査方向の各色の書き出し位置誤差による色ずれ量δes2、パターン3の色ずれ検出用パターンにおける主走査方向の各色の書き出し位置誤差による色ずれ量δes3を算出する。
よって、主走査方向の各色の書き出し位置誤差による色ずれ量δesは、
δesY=(δesf1Y+δesf2Y+δesf3Y)/3 ・・・式(9)
δesM=(δesf1M+δesf2M+δesf3M)/3 ・・・式(10)
δesC=(δesf1C+δesf2C+δesf3C)/3 ・・・式(11)
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断できる。
なお、この色ずれ検出用パターンを用いて、同様の演算で副走査方向の各色の色ずれ量を演算することも可能である。
図5は、レーザ出力を制御する制御部の詳細を説明する図である。レーザビーム生成部1001はレーザビームを生成する。データ制御部1002は1チップマイクロコンピュータやカスタムIC(ASIC)といった処理装置及び、信号を伝送する為の基板や電線等から構成される。そして、レーザビーム生成部1001から出力されるレーザビーム検出信号を受信し、レーザビーム検出信号を画像データ生成部へ送信する。画像データ生成部1003はデータ制御部1002から送信されたレーザビーム検出信号を受信して、画像データ信号を出力する。メモリ1004はデータを記憶する。画像データ生成部1003から出力された画像データ信号はデータ制御部1002を介してレーザビーム生成部1001に送られ、レーザビーム生成部1001は、画像データ信号に基づいて静電潜像を形成する。一般にカラープリンタでは主走査方向の記録開始位置を一定に保持するため、走査領域外に例えばフォトダイオードを含むビーム検出部を備える。また、データ制御部1002は、レーザビーム生成部1001を制御することにより、レーザビームを走査させる方向を、色に応じて変更する走査方向変更手段と、レーザビームを走査させる速度を変更する走査速度変更手段として機能する。
このビーム検出部は、1走査毎に走査領域へと向かうレーザビームを検出して同期検知信号(レーザビーム検知信号)を発生する。データ制御部1002はこの同期検知信号を基準としてメモリ1004に予め定められた時間を経過した後、画像データ生成部1003に画像データ信号出力開始信号を出力する。例えば、画像周波数のクロック数をカウントし、そのクロック数がしきい値T0に達した後、画像データ生成部1003に画像データ信号出力開始信号を出力する。そして、画像データ生成部1003から画像データを出力する。(1)はレーザビーム生成部1001からビーム検出信号を出力したタイミング、つまり画像データの要求タイミングを示す。(2)はデータ制御部1002が、ビーム検出信号を入力したタイミングを示す。(3)は、データ制御部1002が画像データ生成部1003にビーム検出信号を渡すタイミングを示す。(4)はデータ制御部1002を介してレーザビーム生成部1001が画像データを受信する受信タイミングを示す。(1)〜(4)の信号を送受信する中で、伝送遅延が生じ、その伝送遅延を原因として、色ずれが起きる。
図6はカラープリンタの色ずれ補正制御の動作を説明するフローチャートである。レーザスキャナ24Y,24M,24C,24Kは、レーザスキャナに備えた不図示のレーザ素子と、不図示のポリゴンミラーの回転に伴ってレーザビームを主走査方向に1ラインずつ任意の速度で照射する。以下の説明では、レーザビームを主走査方向に走査する速度のことを、単に、走査速度として記載する。
ステップS1902では、データ制御部1002が色ずれ補正制御の実行要求信号を受信したか否かを監視する。
ステップS1903では、データ制御部1002が色ずれ補正制御の実行要求信号を受信したこと(ステップS1902でYES)に応じて、図4に示したような色ずれ検出用パターン形成動作を開始する。
ステップS1904では、色ずれ検知センサ106で色ずれ検出用パターンを読みとる。色ずれ検知センサの詳細は図3で説明している為、ここでの説明は省略する。
ステップS1905では、ステップS1904で読みとった色ずれ検出パターンの検出タイミングに基づいて、基準色に対する色ずれ量を演算する。なお、ここでの色ずれ量を演算するとは、色ずれ量そのものを求めること、或いは、色ずれ量を特定するためのパラメータを求めることを指す。また、この色ずれ量そのもの、或いは、色ずれ量を特定するためのパラメータを求めることを、色ずれ補正制御と呼ぶ。後述の図10、図11、図12、図13、図14、図16の具体例では、色ずれ量を特定するためのパラメータとして補正時間を例にとった場合を説明してある。
ここで、色ずれ補正量と補正時間との関係は式(300)のようになっている。一般に色ずれ補正量は、色ずれ量の符号反対の数値からめられる。
補正時間×画像周波数のクロックカウント数=色ずれ補正量・・・式(300)
一例として、解像度600[dpi]、色ずれ補正量0.1[mm]、画像周波数のクロックカウント数20000(=画像周波数20[kHz])の時の補正時間は、0.1/(25.4/600)×(1/20000)≒118[μs] ・・式(301)
そして、画像データ生成部1003により、画像データの生成を指示するタイミングを、遅延量(後述のTd等)及び色ずれ量に基づいて制御することを、色ずれ補正を行なうと記載する。
<前提技術:伝送遅延を考慮しない制御>
次に、本実施形態の理解を容易にするため、まず本実施形態の前提技術として、伝送遅延を考慮しない場合の静電潜像の記録動作について、図7〜図13を用いて説明する。
まず、伝送遅延も考慮せず、色ずれ補正制御も行なわない場合の静電潜像の記録動作を図7のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップS1702では、レーザビーム生成部1001から出力された同期検知信号をデータ制御部1002が受信したか否かを監視する。
ステップS1703では、データ制御部1002が同期検知信号を受信したこと(ステップS1702でYES)に応じて、データ制御部1002はメモリ1004より予め記憶しているカウント数T0(ただしT0>0)を読み込む。このT0により、画像は、用紙の左端から記録される。
ステップS1704では、データ制御部1002内部のカウンタCntを0にリセットし、時間カウントを開始する。
ステップS1705では、カウンタCntのカウント時間がT0に一致したか否かをカウントする。
ステップS1706では、カウンタCntのカウント時間がT0に一致したこと(ステップS1705でYES)に応じて、データ制御部1002は画像データ生成部1003に画像データ信号出力開始信号を出力する。
ステップS1707では、画像データ生成部1003から出力された画像データ信号をデータ制御部1002が受信したか否かを監視する。
ステップS1708では、画像データ生成部1003から出力された画像データ信号をデータ制御部1002が受信したこと(ステップS1707でYES)に応じて、データ制御部1002はレーザビーム生成部1001に画像データ信号を出力する。
図8は伝送遅延が無いと仮定し、用紙の中央から画像を記録する場合の、レーザビーム検出信号及び画像データ信号を説明するタイミングチャートである。Tkはビーム検知信号からブラックの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間、Tcはビーム検知信号からシアンの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間である。伝送遅延が無い場合、図5で説明した画像データの要求タイミング(1)とデータ制御部が要求を受け取ったタイミング(2)は同じであり、データ制御部が画像データの生成を指示するタイミング(3)と画像データを入力するタイミング(4)は同時となる。
これに対し、図9は伝送遅延によって色ずれが起こる状態で、かつ、色ずれ補正制御を行なわない場合のレーザビーム検出信号及び画像データ信号を説明するタイミングチャートである。ここでは分かりやすいように用紙の中央から画像を記録する場合について示している。また、伝送遅延時間は色に依らず一定と仮定している。以後の説明でもブラックを色ずれ補正制御の基準色とし、伝送遅延時間は色に依らず一定として説明する。Tbはレーザビーム生成部1001からデータ制御部1002へレーザビーム検出信号を伝送する時に発生する遅延時間、つまり、図5の(1)と(2)の間の遅延時間である。また、Tvは、データ制御部1002が画像データ生成部1003へ画像データの生成を指示信号を伝送してから、レーザビーム生成部1001に画像データが到達するまでの遅延時間、つまり、図5の(3)と(4)の間の遅延時間である。
Tdはレーザビーム生成部1001がレーザビーム検出信号を送信してから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間(TbとTvの和)である。画像データに応じたレーザビームが出力されるタイミングは、伝送遅延により、Tdだけ遅れる。つまり、走査速度をMとすると、MTdだけ中央(或いは所望の位置)からずれた位置に画像が記録される。
そこで、普通紙モードにおいて、シアンに色ずれ補正制御を行い、補正時間Tcprを求める。図10は、基準色と他の色の走査方向が同じ場合の普通紙モードにおいて、色ずれ補正制御を行なった場合の、画像の記録位置を示す図である。
図10においてMは普通紙モードにおける走査速度である。説明のため、ここでも、主走査方向の画像中央に静電潜像(点)を描く場合について示している。白点は伝送遅延が無い場合の静電潜像形成位置、黒点は伝送遅延がある場合の静電潜像形成位置である。伝送遅延がある場合、伝送遅延時間分、画像形成が遅れ、結果主走査方向下流側に静電潜像形成位置が移動する。この状態でシアンに色ずれ補正制御を行った場合、基準色であるブラックの静電潜像形成位置と一致するようにシアン形成タイミングをTcprだけ補正する。結果、普通紙モードでは
Tk=Tc−Tcpr ・・・式(1−1)
という条件のもと、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。なぜならば、色ずれ補正制御は、同期検知信号からブラックの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間Tkと(Tc−Tcpr)とが等しくなるようにTcprを決定しているからである。
図11は、基準色と他の色の走査方向が同じ場合の厚紙モードにおける画像の記録位置を示す図である。ここでも、Mは普通紙モードにおける走査速度、Tcprは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間である。一般的に、搬送する用紙の種類、厚み等の材質に応じて定着ローラのニップ厚が変化するため、用紙に応じてその搬送速度を切り換える必要がある。この時、搬送速度にあわせて走査速度及び静電潜像形成タイミングを変更する必要がある。そのため、本実施形態に係るカラープリンタでは、普通紙モードと厚紙モードとを実現可能とし、データ制御部1002が、走査速度変更手段として、それぞれのモードでのレーザビームの走査速度を変更する。
図11では一例として厚紙モードの走査速度を、普通紙モードの0.5倍(M×0.5)とし、静電潜像形成タイミングを普通紙モードの(1/0.5)倍=2倍とする。
このとき、静電潜像形成位置は、普通紙モードにおける静電潜像形成位置に対して、M×0.5×Tdだけ下流に移動する。これは伝送遅延時間が走査速度に依らず一定である為に発生する。
しかし、上記静電潜像形成位置の位置ずれはシアン・ブラック共に発生する為、結果、厚紙モードにおいてブラックとシアン間で色ずれは発生しない。この時、同期検知信号からブラックの画像中央の静電潜像を形成する位置は、
(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td}
=M×Tk+M×0.5×Td ・・・式(1−2)
となり、シアンに色ずれ補正制御を行った場合の、同期検知信号からシアンの画像中央の静電潜像を形成する位置は、
(M×0.5)×{(Tc−Tcpr)/0.5+Td}
=M×(Tc−Tcpr)+M×0.5×Td ・・・式(1−3)
となる。Tcprは式(1−1)の条件に基づいて決定している為、式(1−2)と式(1−3)は等価となり、厚紙モードにおいてブラックとシアン間で色ずれは発生しない。
図12は、基準色と他の色の走査方向が異なる場合の普通紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。Mは普通紙モードにおける走査速度である。Tcpr'は普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間であり、色ずれ検出パターンを形成することによって検出することができる。
Aは伝送遅延が無い場合におけるシアンに色ずれ補正制御を実行する前のシアン−ブラック間の色ずれ量である。図10と同様に、伝送遅延がある場合、伝送遅延時間分、画像形成が遅れ、結果主走査方向下流側に静電潜像形成位置が移動する。この状態でシアンに色ずれ補正制御を行った場合、基準色であるブラックの静電潜像形成位置と一致するようにシアン形成タイミングをTcpr'だけ補正する。
結果、普通紙モードでは、
M×(Tk+Td)+M×(Tc−Tcpr'+Td)=L ・・・式(2)
L−M×(Tk+Td)=M×(Tc−Tcpr'+Td) ・・・式(2)'
という条件のもと、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。ここでLは1走査で画像形成される画像幅を意味する。
図13は基準色と他の色の走査方向が異なる場合の厚紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。図13では一例として図11と同様に厚紙モードの走査速度を、普通紙モードの0.5倍である(M×0.5)とし、静電潜像形成タイミングを普通紙モードの(1/0.5)倍=2倍としている。
ブラックの静電潜像形成位置は画像幅左端を基準として、
(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td} ・・・式(3)
シアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
(M×0.5)×{[(Tc−Tcpr')/0.5]+Td} ・・・式(4)となる。ここで、シアンのシアン形成タイミングTcpr'は普通紙モードにおける色ずれ補正制御で演算された補正量と同じである。
厚紙モードにおけるブラックとシアン間の色ずれ量は、
{L−式(3)}−式(4)
=L−(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td}−(M×0.5)×{[(Tc−Tcpr')/0.5]+Td}
=L−M×(Tk+0.5×Td)−M×(Tc−Tcpr'+0.5×Td)
=L−M×(Tk+Td)+M×0.5×Td−M×(Tc−Tcpr'+0.5×Td)
=L−M×(Tk+Td)−M×(Tc−Tcpr')
式(2)'より
=M×(Tc−Tcpr'+Td)−M×(Tc−Tcpr')
=M×Td ・・・式(5)
となり、M×Td[dot]の色ずれが発生してしまう。
図8では一例として厚紙モードの走査速度を普通紙モードの0.5倍(M×0.5)と説明したが、0.5倍に限定はしない。一般的に厚紙モードの走査速度は普通紙モードの走査速度の1/m倍(ただし、m>0)である。この時、基準色と他の色の走査方向が異なる場合の、厚紙モードにおける基準色と基準色以外の色間で発生する色ずれ量は、式(3)乃至、式(4)乃至、式(5)と同様の演算によって、
(2−2/m)×M×Td[dot](ただし、m>0)・・・式(5)'
と記述することができる。例えば、m=2(普通紙モードの0.5倍)の時に発生する色ずれ量はM×Td[dot]、m=4(普通紙モードの0.25倍)の時に発生する色ずれ量は1.5×M×Td[dot]等と表すことができる。
以上より、基準色と他の色の走査方向が異なる場合でかつ、走査速度が異なる複数の印刷モードを有するカラー画像形成装置において、一方の印刷モードで算出された色ずれ補正タイミングを、他の印刷モードで使用した場合、色ずれが発生する。これは、束線や電気素子及び基板パターン等の伝送路遅延に起因した式(5)'の色ずれである。
<伝送遅延を考慮した制御>
図14は、伝送遅延Tdを補正しつつ静電潜像を記録する際のデータ制御部1002の動作を説明するフローチャートである。各色ユニットについて、レーザビーム生成部1001でレーザビーム検出信号が出力されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間Tdを、予めオシロスコープ等の測定器で測定し、メモリ1004に記憶しておくものとする。なお、図6で説明した色ずれ補正制御の結果を反映し、静電潜像を記録する場合には、図14のステップS1802のT1の値を、T1=T0−Td−Tcpr''として実行する。詳細については、図15の説明の後に、数式を用いて説明する。
ステップS1802では、レーザビーム生成部1001から出力された同期検知信号をデータ制御部1002が受信したか否かを監視する。
ステップS1803では、データ制御部1002が同期検知信号を受信したこと(ステップS1802でYES)に応じて、データ制御部1002はメモリ1004より予め記憶しているカウント時間T0(ただしT0>0)及び伝送遅延時間Tdを読出す。なお、ここでのT0は、同じ伝送遅延特性の場合には、図7にて説明したT0と同じ値をとるものとする。
ステップS18032では、カウント時間から伝送遅延時間Tdを減算し、カウント時間T1(ただしT1>0)として格納する。つまり、データ制御部1002は、同期検知信号から各色ユニットで静電潜像を形成するまでにカウントする時間を、伝送遅延時間Tdだけ減算する。
ステップS1804では、データ制御部1002内部に構成している図示しないカウンタCntを0にリセットし、時間カウントを開始する。
ステップS1805では、カウンタCntのカウント時間がT1に一致したか否かをカウントする。
ステップS1806では、カウンタCntのカウント時間がT1に一致したこと(ステップS1805でYES)に応じて、データ制御部1002は画像データ生成部1003に画像データ信号出力開始信号を出力する。
ステップS1807では、画像データ生成部1003から出力された画像データ信号をデータ制御部1002が受信したか否かを監視する。
ステップS1808では、画像データ生成部1003から出力された画像データ信号をデータ制御部1002が受信したこと(ステップS1807でYES)に応じて、データ制御部1002はレーザビーム生成部1001に画像データ信号を出力する。
図15は伝送遅延を補正した場合のレーザビーム検出信号及び画像データ信号を説明するタイミングチャートである。上記図14で説明したフローチャートが実行された場合の、タイミングチャートに対応する。
本実施の形態では一例として各色ユニットの伝送遅延時間Tdは同じ時間とする。図15ではブラックにおける、同期検知信号からブラックの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間はTk−Td、シアンにおける同期検知信号からシアンの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間はTc−Tdである。Tdを減算することについての詳細は、フローチャートの説明の後に、演算式を用いて詳しく説明することとする。
そして図1は、上記基準色と他の色の走査方向が異なる場合の普通紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。図15で説明した通り、同期検知信号から各色ユニットの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間を伝送遅延時間Tdだけ減算して画像形成を実行する。この状態で図6に示したフローチャートにより求められた色ずれ量に基づきシアンに色ずれ補正制御を行うと、基準色であるブラックの静電潜像形成位置と一致するようにシアン形成タイミングをTcpr''だけ補正する。つまり、図14のステップS18032において、Td+Tcpr''をT0から減算したものをT1とする。
結果、普通紙モードでは、
M×{[Tk−Td]+Td}+M×{(Tc−Tcpr'' −Td)+Td}=L ・・・式(12)
M×Tk+M×(Tc−Tcpr'')=L ・・・式(12)'
となり、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。
つまり、色ずれ検知パターンを用いて色ずれの量を検出し、その量の色ずれが発生しないように、Tcpr''を決定する。
図16は基準色と他の色の走査方向が異なる場合の厚紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。図16では図11、図13と同様に、厚紙モードの走査速度をM×0.5とし、静電潜像形成タイミングを普通紙モードの(1/0.5)倍=2倍としている。ブラックの静電潜像形成位置は画像幅左端を基準として、
(M×0.5)×{[(Tk/0.5)−Td]+Td} ・・・式(13)
=M×Tk ・・・式(13)'
シアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
(M×0.5)×{[(Tc−Tcpr'')/0.5−Td]+Td} ・・・式(14)
=M×(Tc−Tcpr'') ・・・式(14)'
となる。ここで、シアンのシアン形成タイミングTcpr''は普通紙モードにおける色ずれ補正制御で演算された補正量と同じである。
厚紙モードにおけるブラックとシアン間の色ずれ量は、
{L−式(13)'}−式(14)'
=L−M×TkM×(Tc−Tcpr'')=0 ・・・式(15)
となり、厚紙モードにおいて、敢えて色ずれ検知パターンを形成した補正を行なわなくても、色ずれは発生しない。
本実施の形態では一例として厚紙モードの走査速度を普通紙モードの0.5倍(M×0.5)と説明したが、0.5倍に限定はしない。一般的に厚紙モードの走査速度を普通紙モードの走査速度の1/m倍(ただし、m>0)とした場合、式(13)乃至、式(14)乃至、式(15)は同様の考え方によってそれぞれ、
(M/m)×{[(Tk×m)−Td]+Td}=M×Tk ・・・式(13)''
(M/m)×{[(Tc−Tcpr'')×m−Td]+Td}=M×(Tc−Tcpr'') ・・・式(14)''
{L−式(13)' '}−式(14)''=0 ・・・式(15)'
となり、基準色と他の色の走査方向が異なる場合の、厚紙モードにおける基準色と基準色以外の色間で色ずれは発生しない。本実施形態では、厚紙モードのレーザスキャナの走査速度を普通紙モードの走査速度に基づいて変更しているが、走査速度に限定するものでは無い。例えば、走査速度を固定とし、厚紙モードのレーザスキャナの画像周波数を普通紙モードの画像周波数に基づいて変更しても良い。本実施形態では、一例として、厚紙モードのレーザスキャナの走査速度を普通紙モードの走査速度に基づいて変更することとし説明している。
以上のように、基準色と他の色の走査方向が異なる場合でかつ、複数の走査速度で画像形成を動作する印刷モードを有するカラー画像形成装置において、色ずれの補正を確実に行なうことができる。たとえば、予めレーザビーム生成部1001からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間を記憶させて、普通紙モードで画像データ生成タイミングを補正すれば、厚紙モードでの色ずれも補正できる。厚紙モードで色ずれ検知パターンを形成する必要なく、色ずれを低減したカラープリンタを提供することができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係るカラープリンタについて説明する。第1実施形態においては、レーザビーム生成部1001からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間Tdを予めオシロスコープ等の測定器で測定し、メモリ1004に記憶していた。しかし、本実施形態では各印刷モードにおいて色ずれ補正制御(色ずれ検知パターンの形成)を実行し、実行結果から演算して求めた伝送遅延時間Tdを、メモリ1004に記憶する。メモリ1004から読出して実行する制御は第1実施形態と同様である。
図12で説明した通り、基準色と他の色の走査方向が異なり、伝送遅延がある場合にシアンに色ずれ補正制御を行った場合、基準色であるブラックの静電潜像形成位置と一致するようにシアン形成タイミングをTcpr'だけ補正する。ここでは一例として伝送遅延時間は色ごとに依らず一定として説明している。結果、普通紙モードにおけるシアン−ブラック間の色ずれ補正量は、
M×Tcpr'=2×(M×Td)+A・・・式(16)
である。
図17は基準色と他の色の走査方向が異なる場合の厚紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。Mは普通紙モードにおける走査速度、Tcpr'''は厚紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間、Aは伝送遅延が無い場合におけるシアンに色ずれ補正制御を実行する前のシアン−ブラック間の色ずれ量である。図17では一例として図6、図8、図9と同様に厚紙モードの走査速度を、普通紙モードの0.5倍である(M×0.5)とし、静電潜像形成タイミングを普通紙モードの(1/0.5)倍=2倍としている。
伝送遅延がある場合にシアンに色ずれ補正制御を行った場合、基準色であるブラックの静電潜像形成位置と一致するようにシアン形成タイミングをTcpr'''だけ補正する。ここでは一例として伝送遅延時間は色ごとに依らず一定として説明している。結果、厚紙モードにおけるシアン−ブラック間の色ずれ補正量は、
(0.5×M)×Tcpr'''=2×{(M×0.5)×Td}+A・・・式(17)である。
式(16)、式(17)から
Td=Tcpr'−0.5×Tcpr''' ・・・式(18)
として伝送遅延時間Tdが求まる。データ制御部1002は上記演算を実行して、伝送遅延時間Tdをメモリ1004に記憶する。記憶した伝送遅延時間Tdに基づいて、第1実施形態と同様に画像データ生成タイミングを補正する。
本実施形態では一例として厚紙モードの走査速度を普通紙モードの0.5倍(M×0.5)と説明したが、0.5倍に限定はしない。一般的に厚紙モードの走査速度を普通紙モードの走査速度の1/m倍(ただし、m>0)とした場合、伝送遅延時間Tdは式(17)乃至、式(18)と同様の考え方によってそれぞれ、
(M/m)×Tcpr'''=2×{(M/m)×Td}+A・・・式(17)'
Td=(m×Tcpr'−Tcpr''')/{2×(m−1)} ・・・式(18)'となり、伝送遅延時間Tdを求めることが可能である。
以上のように、基準色と他の色の走査方向が異なる場合でかつ、走査速度が異なる複数の印刷モードを有する画像形成装置において、各々の印刷モードにおいて色ずれ補正制御を実行し、実行結果から伝送遅延時間を演算し、記憶することで他の測定器が不要となる。すなわち、より容易に伝送遅延時間を求めることが可能であり、安価な構成で色ずれを高精度に低減したカラープリンタを提供することができる。
(第3実施形態)
本発明の第2実施形態に係るカラープリンタについて説明する。第1実施形態において、レーザビーム生成部1001からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間を予めオシロスコープ等の測定器で測定し、メモリ1004に記憶していた。しかし、伝送経路の遅延時間は図示しない電気素子の劣化等により経年変動する。そこで本実施の形態では遅延量検出手段として伝送遅延時間検出部を設け、遅延量検出結果をメモリ1004に記憶しておき、記憶した伝送遅延時間を適宜、読出して画像データ生成タイミングを補正する。
図18は、本実施形態に係るカラープリンタの静電潜像の記録を制御する制御部の詳細を説明する図である。レーザビーム生成部1001、データ制御部1002、画像データ生成部1003、メモリ1004については、図5を用いて説明した第1実施形態と同様の構成であり同様の動作を行なう。これに対し、伝送遅延時間検出部1601はレーザビーム生成部1001からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間を検出する。
伝送遅延時間検出部1601はレーザビーム生成部1001からのビーム検出信号の出力タイミング(画像データの要求タイミング)(1)及びレーザビーム生成部1001に対する画像データ信号の入力タイミング(4)を検出する。そして、上記(1)(4)のタイミング間隔と、メモリ1004に予め記憶している所定の時間との差分を演算する。伝送遅延時間検出部1601は、演算結果を伝送遅延時間Tdとしてメモリ1004に記憶する。データ制御部1002は伝送遅延時間検出部1601で演算された伝送遅延時間Tdをメモリ1004から読出し、第1実施形態と同様に、伝送遅延時間Tdに基づいて画像データ生成タイミングを補正する。
以上のように、基準色と他の色の走査方向が異なる場合でかつ、走査速度が異なる複数の印刷モードを有するカラー画像形成装置において、静電潜像形成位置ずれを補正できる。つまり、伝送遅延時間検出部を有し、検出結果から画像データ生成タイミングを補正することで、電気素子の劣化等に起因する伝送経路の遅延時間変動に伴う静電潜像形成位置ずれを補正することが可能である。これにより、安価な構成で色ずれをより高精度に低減したカラープリンタを提供することができる。
(第4の実施形態)
上の各実施形態ではレーザビーム生成部1001からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間と、普通紙モードでの色ずれ量に基づき、基準色とそれ以外の色夫々の画像データ生成タイミングを補正するよう説明してきた。しかし、これに限定されるものではない。基準色以外の色における、レーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間が共通の場合は、基準色のみ画像データ生成タイミングを補正しても良い。以下、このことについて詳細に説明を行なう。ここでは一例として、基準色及び基準色以外の色(例として、シアン)の伝送遅延時間をTdで共通として、以下説明を行なう。
図1において、基準色のみ、同期検知信号から各色ユニットの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間を、基準色と基準色以外の色における伝送遅延時間の合計である2×Tdだけ減算して画像形成を実行する。即ち、基準色は、図14のフローチャートにおけるステップS18032で、T1=T0−2Td−TcprAとし、それ以外の色については、T1=T0−TcprAとすれば良い。なお、TcprAとは、図14のフローチャートにおけるステップS18032で、基準色をT1=T0−2Td−TcprAとし、それ以外の色をT1=T0−TcprAとして、普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間である。この状態でシアンに色ずれ補正制御を行った場合、基準色であるブラックの静電潜像形成位置と一致するようにシアン形成タイミングをTcprAだけ補正する。結果、普通紙モードにおけるブラックの静電潜像形成位置は画像幅左端を基準として、
M×{[Tk−2×Td]+Td} ・・・式(100)
普通紙モードにおけるシアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
M×{(Tc−TcprA)+Td} ・・・式(101)
となる。
したがって、普通紙モードにおけるブラック及びシアンの静電潜像形成位置は、
M×{[Tk−2×Td]+Td}+M×{(Tc−TcprA)+Td}=L ・・・式(102)
M×Tk+M×(Tc−TcprA)=L ・・・式(103)
という条件のもと、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。ここで、TcprAは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間である。
図16において、厚紙モードにおけるブラックの静電潜像形成位置は画像幅左端を基準として、
(M×0.5)×{[(Tk/0.5)−2×Td]+Td} ・・・式(104)
厚紙モードにおけるシアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
(M×0.5)×{(Tc−TcprA)/0.5+Td} ・・・式(105)
となる。ここで、TcprAは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間と同じである。
厚紙モードにおけるブラックとシアン間の色ずれ量は、
{L−式(104)}−式(105)
=L−(M×0.5)×{[(Tk/0.5)−2×Td]+Td}−(M×0.5)×{(Tc−TcprA)/0.5+Td}
=L−M×(Tk−0.5×Td)−M×(Tc−TcprA+0.5×Td)
=L−M×(Tk+Tc−TcprA)
式(103)より
={M×Tk+M×(Tc−TcprA)}−M×(Tk+Tc−TcprA)
=0 ・・・式(104)
となり、厚紙モードにおいても色ずれは発生しない。
また、上の説明では、基準色のみ画像データ生成タイミングを補正するよう説明してきたが、基準色以外の色のみ画像データ生成タイミングを補正しても良い。即ち、基準色は、図14のフローチャートにおけるステップS18032で、T1=T0−TcprBとし、それ以外の色については、T1=T0−2Td−TcprBとすれば良い。なお、TcprBとは、図14のフローチャートにおけるステップS18032で、基準色をT1=T0−TcprBとし、それ以外の色をT1=T0−2Td−TcprBとして、普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間である。以下、このことについて詳細に説明を行なう。ここでは一例として、基準色及び基準色以外の色(例として、シアン)の伝送遅延時間をTdで共通として、以下説明を行なう。
図1において、基準色以外の色のみ、同期検知信号から各色ユニットの画像中央の静電潜像を形成するまでにカウントする時間を、基準色と基準色以外の色における伝送遅延時間の合計である2×Tdだけ減算して画像形成を実行する。この状態でシアンに色ずれ補正制御を行った場合、基準色であるブラックの静電潜像形成位置と一致するようにシアン形成タイミングをTcprBだけ補正する。結果、普通紙モードにおけるブラックの静電潜像形成位置は画像幅左端を基準として、
M×(Tk+Td) ・・・式(200)
普通紙モードにおけるシアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
M×{[(Tc−2×Td)−TcprB]+Td} ・・・式(201)
となる。したがって、普通紙モードにおけるブラック及びシアンの静電潜像形成位置は、
M×(Tk+Td)+M×{[(Tc−2×Td)−TcprB]+Td}=L ・・・式(202)
(M×Tk)+M×(Tc−TcprB)=L ・・・式(203)
という条件のもと、ブラックとシアン間で色ずれは発生しない。ここで、TcprBは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間である。
図16において、厚紙モードにおけるブラックの静電潜像形成位置は画像幅左端を基準として、
(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td} ・・・式(204)
厚紙モードにおけるシアンの静電潜像形成位置は画像幅右端を基準として、
(M×0.5)×{[(Tc−TcprB)/0.5−2×Td]+Td} ・・・式(205)
となる。ここで、TcprBは普通紙モードにおいてシアンに色ずれ補正制御を行った場合の補正時間と同じである。
厚紙モードにおけるブラックとシアン間の色ずれ量は、
{L−式(204)}−式(205)
=L−(M×0.5)×{(Tk/0.5)+Td}−(M×0.5)×{[(Tc−TcprB)/0.5−2×Td]+Td}
=L−M×(Tk+0.5×Td)−M×(Tc−TcprB―0.5×Td)
=L−M×(Tk+Tc−TcprB)
式(203)より
=(M×Tk)+M×(Tc−TcprB)−M×(Tk+Tc−TcprB)
=0 ・・・式(204)
となり、厚紙モードにおいても色ずれは発生しない。
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
第1から第4実施形態では像担持手段は感光ドラムとしているが、ベルト状の感光体を懸架し、駆動ローラにて駆動しても良い。
第1から第4実施形態では画像形成動作を普通紙モードと厚紙モードという2種類の印刷モードとして説明しているが、走査速度が異なる複数の画像形成動作であれば良い。
第1から第4実施形態では厚紙モードの走査速度を普通紙モードに対して遅い周波数で説明しているが、走査速度が異なれば良い。例えば、厚紙モードの走査速度が普通紙モードに対して早い周波数でも良い。
伝送遅延時間は色ごとに依らず一定としたが、色ごとに異なっても良い。ブラックを色ずれ補正制御の基準色としたが、他の色を基準色としても良い。本実施形態ではレーザビーム生成部でレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間と、普通紙モードにおける色ずれ補正タイミングに基づいて厚紙モードの画像データ生成タイミングを補正した。しかし、レーザビーム生成部からレーザビーム検出信号が生成されてから画像データ信号を受信するまでの伝送遅延時間と、厚紙モードの走査速度に応じて厚紙モードの画像データ生成タイミングを補正してもよい。以下、詳細を説明する。
図7における普通紙モードでの色ずれ補正制御で算出される色ずれ補正タイミングTcpr'は式(2)より、
Tcpr'=Tc+Tk−L/M+2×Td・・・式(19)
と表される。厚紙モードの走査速度を普通紙モードの0.5倍として説明した図8において、基準色であるブラックと静電潜像形成位置が一致する為のシアン補正タイミングTcprtは、式(2)と同様の考え方に基づいて、
Tcprt=Tc+Tk−L/M+Td・・・式(20)
と表される。普通紙モードでの色ずれ補正制御で算出された色ずれ補正タイミングTcpr'を使用するとTdだけ補正量が異なり、結果色ずれが発生することは従来例で説明した通りである。一般的に厚紙モードの走査速度を普通紙モードの走査速度の1/m倍(ただし、m>0)とした場合、基準色であるブラックと静電潜像形成位置が一致する為のシアン補正タイミングTcprt'は、
Tcprt'=Tc+Tk−L/M+(2/m)×Td(ただし、m>0)・・・式(21)
と表される。
厚紙モードの画像データ生成タイミング補正量は、
(2/m)×Td(ただし、m>0)・・・式(22)
と表すことができる。例えば、m=2(普通紙モードの0.5倍)の時の画像データ生成タイミング補正量はTd、m=4(普通紙モードの0.25倍)の時の画像データ生成タイミング補正量は0.5×Td等と表すことができる。
上記第1乃至第4実施形態では、画像形成装置の1例としてカラープリンタについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、カラー複写機等の、特に、複数の画像形成部を有する電子写真方式の画像形成装置であってもよい。
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現する制御プログラムを、画像形成装置に直接或いは遠隔から供給し、その画像形成装置が、供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされる制御プログラムのプログラムコード自体も本発明の技術的範囲に含まれる。
その場合、制御プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
制御プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクがある。また、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD−ROM,DVD−R)などがある。
その他、クライアントPCのブラウザを用いてインターネットサイトに接続し、本発明に係るプログラムそのもの、若しくは更に自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードするという利用方法もある。また、本発明に係るプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明の範疇に含まれる。 また、本発明に係るプログラムを暗号化してCD−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布してもよい。所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
また、プログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部又は全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
さらに、PCの機能拡張ユニットに備わるメモリに本発明に係るプログラムが書き込まれ、そのプログラムに基づき、その機能拡張ユニットに備わるデータ制御部などが実際の処理の一部又は全部を行なう場合も、本発明の範疇に含まれる。
本発明の第1実施形態に係る基準色と他の色の走査方向が異なる場合の普通紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。 本発明の第1実施形態に係る電子写真方式のカラープリンタの概略断面図である。 本発明の第1実施形態に係る色ずれ検知センサの構成の一例を説明する図である。 本発明の第1実施形態に係る主走査方向の書き出し位置誤差による色ずれを検出する色ずれ検出用パターンの一例を説明する図である。 本発明の第1実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態に係るカラープリンタの色ずれ補正制御の動作を説明するフローチャートである。 本発明の前提技術に係るカラープリンタの静電潜像の記録を制御する制御部の動作を説明するフローチャートである。 本発明の前提技術に係る伝送遅延が無い場合のレーザビーム検出信号及び画像データ信号を説明するタイミングチャートである。 本発明の前提技術に係る伝送遅延がある場合のレーザビーム検出信号及び画像データ信号を説明するタイミングチャートである。 本発明の前提技術に係る基準色と他の色の走査方向が同じ場合の普通紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。 本発明の前提技術に係る基準色と他の色の走査方向が同じ場合の普通紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。 本発明の前提技術に係る基準色と他の色の走査方向が異なる場合の普通紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。 本発明の前提技術に係る基準色と他の色の走査方向が異なる場合の厚紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。 本発明の本発明の第1実施形態に係るカラープリンタの静電潜像の記録を制御する制御部の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第1実施形態に係る伝送遅延がある場合のレーザビーム検出信号及び画像データ信号を説明するタイミングチャートである。 本発明の第1実施形態に係る基準色と他の色の走査方向が異なる場合の厚紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。 本発明の第2実施形態に係る基準色と他の色の走査方向が異なる場合の厚紙モードにおける色ずれ補正を説明する図である。 本発明の第3実施形態に係るカラープリンタの静電潜像の記録を制御する制御部の詳細を説明する図である。 色ずれの例を説明する図である。
符号の説明
22C、22M、22Y、22Bk‥‥感光ドラム
23C、23M、23Y、23Bk‥‥注入帯電器
24C、24M、24Y、24Bk‥‥レーザスキャナ
26C、26M、26Y、26Bk‥‥現像器
27C、27M、27Y、27Bk‥‥1次転写ローラ
28‥‥中間転写体
29‥‥2次転写ローラ
32‥‥定着ローラ
33‥‥加圧ローラ
106‥‥色ずれ検知センサ
11‥‥記録媒体
1001‥‥レーザビーム生成部
1002‥‥データ制御部
1003‥‥画像データ生成部
1004‥‥メモリ

Claims (8)

  1. カラー画像形成装置であって、
    それぞれが、画像データ生成手段から出力される画像データに基づいてレーザビームを出力する、複数色に対応した複数のレーザビーム生成手段と、
    対応する前記複数のレーザビーム生成手段によって出力されたレーザビームの走査によってそれぞれ露光され、表面に静電潜像が形成される複数の感光体と、
    前記複数の感光体の表面に形成された静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、
    前記複数の現像手段によって現像された画像が転写される被転写体と、
    前記被転写体に形成された各色の色ずれ検出用のパターン画像を読み取って、各色間における相対的な位置ずれである色ずれの量を検出する検出手段と
    を有し、
    前記カラー画像形成装置は、光走査速度が第1走査速度である第1動作モードと、前記光走査速度が前記第1走査速度と異なる第2走査速度である第2動作モードとを含む、複数の動作モードで動作可能であり、
    前記複数のレーザビーム生成手段は、第1色に対応するレーザビームを第1走査方向に走査させ、第2色に対応するレーザビームを前記第1の走査方向と異なる第2走査方向に走査させ、
    画像形成時には、主走査方向の画像書込みタイミングの同期を取る為の同期信号を検出してから、当該検出された同期信号に応じて前記画像データ生成手段から出力される前記画像データが前記複数のレーザビーム生成手段によって受信されるまでの間に、遅延時間が発生し、
    前記第1動作モードにおいて、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つは、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングにレーザビームを出力して、前記被転写体に前記色ずれ検出用のパターン画像を形成し、
    前記検出手段は、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングにレーザビームが出力されて、前記被転写体に形成された前記色ずれ検出用のパターン画像の読み取って、前記色ずれの量を検出し、
    前記第2動作モードにおいて、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つは、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングを、前記第1動作モードにおいて前記検出手段により検出された前記色ずれの量に基づいて補正して、当該補正後の画像書込みタイミングにレーザビームを出力すること
    を特徴とするカラー画像形成装置。
  2. カラー画像形成装置であって、
    それぞれが、画像データ生成手段から出力される画像データに基づいてレーザビームを出力する、複数色に対応した複数のレーザビーム生成手段と、
    対応する前記複数のレーザビーム生成手段によって出力されたレーザビームの走査によってそれぞれ露光され、表面に静電潜像が形成される複数の感光体と、
    前記複数の感光体の表面に形成された静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、
    前記複数の現像手段によって現像された画像が転写される被転写体と、
    前記被転写体に形成された各色の色ずれ検出用のパターン画像を読み取って、各色間における相対的な位置ずれである色ずれの量を検出する検出手段と
    を有し、
    前記カラー画像形成装置は、光走査速度が第1走査速度である第1動作モードと、前記光走査速度が前記第1走査速度よりも遅い第2走査速度である第2動作モードとを含む、複数の動作モードで動作可能であり、
    前記複数のレーザビーム生成手段は、第1色に対応するレーザビームを第1走査方向に走査させ、第2色に対応するレーザビームを前記第1の走査方向と異なる第2走査方向に走査させ、
    画像形成時には、主走査方向の画像書込みタイミングの同期を取る為の同期信号を検出してから、当該検出された同期信号に応じて前記画像データ生成手段から出力される前記画像データが前記複数のレーザビーム生成手段によって受信されるまでの間に、遅延時間が発生し、
    前記第1動作モード及び第2動作モードの双方において前記検出手段によって検出された色ずれの量に基づく共通の色ずれ量を利用して色ずれの補正を行うために、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つは、前記遅延時間分の前記第1走査方向への走査における画像書込み位置と、前記遅延時間分の前記第2走査方向への走査による画像書込み位置と、によって定められる色ずれ量の差分を除去する画像書込みタイミングに、レーザビーム出力すること
    を特徴とするカラー画像形成装置。
  3. 前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つは、前記各色の色ずれ検出用のパターン画像の形成時、又は前記各色の色ずれ検出用のパターン以外の画像の形成時において、レーザビームを出力することを特徴とする請求項2に記載のカラー画像形成装置。
  4. 前記第1走査速度で形成された前記色ずれ検出用のパターン画像を前記検出手段が読み取ることによって検出した色ずれの量と、前記第2走査速度で形成された前記色ずれ検出用のパターン画像を前記検出手段が読み取ることによって検出した色ずれの量とに基づいて、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つがレーザビームを出力する画像書込みタイミングを決定する決定手段を更に有することを特徴とする請求項2に記載のカラー画像形成装置。
  5. 前記遅延時間を検出して、記憶手段に記憶させる遅延時間検出手段を更に有することを特徴とする請求項2に記載のカラー画像形成装置。
  6. 前記遅延時間は色毎に異なることを特徴とする請求項2に記載のカラー画像形成装置。
  7. それぞれが、画像データ生成手段から出力される画像データに基づいてレーザビームを出力する、複数色に対応した複数のレーザビーム生成手段と、対応する前記複数のレーザビーム生成手段によって出力されたレーザビームの走査によってそれぞれ露光され、表面に静電潜像が形成される複数の感光体と、前記複数の感光体の表面に形成された静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、前記複数の現像手段によって現像された画像が転写される被転写体と、前記被転写体に形成された各色の色ずれ検出用のパターン画像を読み取って、各色間における相対的な位置ずれである色ずれの量を検出する検出手段とを有し、光走査速度が第1走査速度である第1動作モードと、前記光走査速度が前記第1走査速度と異なる第2走査速度である第2動作モードとを含む、複数の動作モードで動作可能なカラー画像形成装置の制御方法であって、
    前記複数のレーザビーム生成手段は、第1色に対応するレーザビームを第1走査方向に走査させ、第2色に対応するレーザビームを前記第1の走査方向と異なる第2走査方向に走査させ、
    画像形成時には、主走査方向の画像書込みタイミングの同期を取る為の同期信号を検出してから、当該検出された同期信号に応じて前記画像データ生成手段から出力される前記画像データが前記複数のレーザビーム生成手段によって受信されるまでの間に、遅延時間が発生し、
    前記制御方法は、
    前記第1動作モードにおいて、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つが、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングにレーザビームを出力して、前記被転写体に前記色ずれ検出用のパターン画像を形成する工程と、
    前記検出手段が、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングにレーザビームが出力されて、前記被転写体に形成された前記色ずれ検出用のパターン画像の読み取って、前記色ずれの量を検出する工程と、
    前記第2動作モードにおいて、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つが、前記遅延時間の影響を除去する画像書込みタイミングを、前記第1動作モードにおいて前記検出手段により検出された前記色ずれの量に基づいて補正して、当該補正後の画像書込みタイミングにレーザビームを出力する工程と
    を含むことを特徴とするカラー画像形成装置の制御方法。
  8. それぞれが、画像データ生成手段から出力される画像データに基づいてレーザビームを出力する、複数色に対応した複数のレーザビーム生成手段と、対応する前記複数のレーザビーム生成手段によって出力されたレーザビームの走査によってそれぞれ露光され、表面に静電潜像が形成される複数の感光体と、前記複数の感光体の表面に形成された静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、前記複数の現像手段によって現像された画像が転写される被転写体と、前記被転写体に形成された各色の色ずれ検出用のパターン画像を読み取って、各色間における相対的な位置ずれである色ずれの量を検出する検出手段とを有し、光走査速度が第1走査速度である第1動作モードと、前記光走査速度が前記第1走査速度よりも遅い第2走査速度である第2動作モードとを含む、複数の動作モードで動作可能なカラー画像形成装置の制御方法であって、
    前記複数のレーザビーム生成手段は、第1色に対応するレーザビームを第1走査方向に走査させ、第2色に対応するレーザビームを前記第1の走査方向と異なる第2走査方向に走査させ、
    画像形成時には、主走査方向の画像書込みタイミングの同期を取る為の同期信号を検出してから、当該検出された同期信号に応じて前記画像データ生成手段から出力される前記画像データが前記複数のレーザビーム生成手段によって受信されるまでの間に、遅延時間が発生し、
    前記制御方法は、
    前記第1動作モード及び第2動作モードの双方において前記検出手段によって検出された色ずれの量に基づく共通の色ずれ量を利用して色ずれの補正を行うために、前記複数のレーザビーム生成手段の少なくとも1つが、前記遅延時間分の前記第1走査方向への走査における画像書込み位置と、前記遅延時間分の前記第2走査方向への走査による画像書込み位置と、によって定められる色ずれ量の差分を除去する画像書込みタイミングに、レーザビーム出力する工程
    を含むことを特徴とするカラー画像形成装置の制御方法。
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