JP6171654B2 - 画像形成装置、画像形成制御装置および画像形成装置制御方法 - Google Patents
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Description
(2)上記(1)において、読取部に含まれる受光素子のピッチをp、調整パターンにおける発光有と発光無とのピッチをp+δp、但しδp<p、とした場合に、特性曲線の1周期に相当する読取部における受光素子数をX’、特性曲線の1周期に相当する調整パターンの繰り返し数をX、位相差に相当する受光素子数をY、として求め、複数発光部における一端部に位置する発光部を第m番目発光部、一端部に対して他端部に位置する発光部を第n番目発光部としたとき、第m番目発光部の発光による像のドット位置と第n番目発光部の発光による像のドット位置との第2方向の位置ズレZを、Z=(((X’−X)・Y)/X)p、として算出する。
この結果、傾いた状態の複数発光部の光源を用いた場合の複数ライン並行発光におけるレーザビームの位置ずれを、計算により正確に解消することが可能になる。また、算出された位置ズレに基づいて発光タイミングを調整するため、微調整を複数回繰り返す必要はなく、適切な調整が簡潔に実行できる。
〔第一実施形態〕
本実施形態が適用される画像形成装置は、複数の光源からの複数n本のレーザビームを像担持体の主走査方向に走査して、複数nライン分の発光を並行して行うマルチビーム型の画像形成装置である。
この図1に示すように画像形成装置100は、画像形成装置100の各部を制御するためにCPUなどで構成されて画像データや所定の命令データに応じてレーザの発光の制御を行う全体制御部101と、画像形成プログラムや調整プログラム等の各種プログラムや調整パターンデータ等の各種パラメータを記憶しておく記憶手段としての記憶部103と、操作者による操作入力に応じた操作入力信号を全体制御部101に通知すると共に全体制御部101からの指示により各種情報表示とを行う操作表示手段としての操作部105と、原稿の画像を読み取って画像データを生成する読み取り手段としての読取部110と、全体制御部101からの指示に基づいて外部から入力される画像データあるいは読取部110での読み取りにより生成される画像データに対して画像形成に必要な画像処理を施す画像処理部120と、全体制御部101の制御に基づいて画像データに応じて光源の発光駆動を制御するレーザ制御部130と、画像形成を行う画像形成部としてのプリントエンジン140と、プリントエンジン140中で複数n本のレーザビームの発光と走査とを行うプリントヘッド150と、光源としてのレーザダイオードを駆動するレーザ駆動回路160と、レーザダイオードからの複数n本のレーザビームで感光体に対して走査を行うための光学部品で構成された光学系170と、プリントヘッド150によるレーザビームの走査を受けてトナー像を形成するプロセスユニット180と、を備えて構成されている。
以下、図3と図4の説明図を参照して、本実施形態の画像形成装置100における調整パターンの基本部分について説明する。
図3(a)は、主走査方向に発光有と発光無を交互に繰り返す調整パターンの像を、副走査方向に繰り返して形成した状態を示している。すなわち、副走査方向の黒線と空白線とが、主走査方向に繰り返す状態の調整パターンが形成されている。
また、このように調整パターンと受光素子との位置関係が徐々にずれていく現象は、異なるピッチの濃淡が重なり合って発生する「モアレ」の原理と類似している。
この図4では、受光素子#1と受光素子#43とで、黒線が受光素子の位置と一致した状態(受光信号値=最低)であることが読み取れる。すなわち、調整パターン中の黒線と空白線の合計40ライン(40(p+δp))が特性曲線の1周期λとして、42受光素子分(42p)と一致していることが読み取れる。
以下、図5のフローチャート、図6と図7の調整パターン読み取り状態説明図を参照して、本実施形態の画像形成装置100の動作について説明する。なお、発光位置ズレ制御部190が画像形成装置100の外部であることも可能であるが、ここでは、発光位置ズレ制御部190が画像形成装置100の内部に存在しているとして説明する。
この調整モードにおいて、発光位置ズレ制御部190は、副走査方向速度、すなわち、感光体ドラム181の回転速度と用紙の搬送速度を、1/(発光ビーム数)になるように制御する。ここでは、レーザダイオード171が4ビームであるので、副走査方向速度を通常時の1/4に制御する(図5中のステップS101)。
そして、以上のように形成された調整パターンを、発光位置ズレ制御部190の指示に基づいて、読取部110が読み取る(図5中のステップS104)。なお、読取部110での読み取りは、感光体ドラム181表面でのトナー像の読み取り、感光体ドラム181から転写された用紙(搬送中)での読み取り、画像形成装置100から出力された用紙を読取部にセットした状態での読み取り、のいずれであっても良い。
調整パターン(a1)では、1ライン目の黒線が受光素子#1と一致している。一方、位相差Pdif(=Yp=8p)を有する調整パターン(a2)では、5本目の黒線(黒線と空白線を各1ライン(合計2ライン)とすると9ライン目の線)が受光素子#9と一致している。
また、この状態で、調整パターン(a1)の1本目の黒線から調整パターン(a2)の5本目の黒線(黒線と空白線を各1ライン(合計2ライン)とすると9ライン目の線)の両端(主走査方向の始端〜終端)間の距離は、Ypである。
λ=X(p+δp)=X’p=(X+δx)pである。
δp=(δx/X)pとなる。
また、特性曲線位相差受光素子数Yについては、
Y(p+δp)=Yp+Zである。
Z=Yδpとなる。
よって、以上のZ=Yδpに、
上述したδp=(δx/X)pを代入して、
Z=((δx・Y)/X)pあるいは、
Z=(((X’−X)・Y)/X)pと求めることができる。
この場合、第1調整パターン(a1)と第2調整パターン(a2)との主走査方向の位置ズレZは、Z=((δx・Y)/X))p=(2・10/100)×42.3μm =8.5μm と求めることができる。
また、特定の受光信号値そのものを用いることはなく、また、ピッチの差であるδpの値を最終計算に直接使用することもないので、誤差の影響が極めて小さくなっている。
なお、カラー画像形成装置の場合には、以上のような調整を各色毎に実行することが望ましい。
101 全体制御部
103 記憶部
105 操作部
110 読取部
120 画像処理部
130 レーザ制御部
140 プリントエンジン
150 プリントヘッド
160 レーザ駆動回路
170 光学系
180 プロセスユニット
190 発光位置ズレ制御部
Claims (14)
- 原稿の画像を読み取る読取部と、
第1方向に駆動された状態で、前記第1方向に直交する第2方向に走査された光線を受けることにより像が形成される像担持体と、
複数発光部が配列された光源と、
前記光源からの複数の光線を前記第1方向に異なる位置で前記第2方向に走査するよう前記像担持体に照射しつつ、前記像担持体を前記第1方向に駆動する走査部と、
前記走査部の駆動を制御すると共に、前記複数発光部の発光タイミングを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第2方向に発光有と発光無を交互に繰り返す調整パターンの像を、前記光源に含まれる異なる発光部により生成するように前記光源を制御し、
前記調整パターンの像を読み取って得た受光信号レベルの特性曲線、前記読取部の受光素子ピッチ、前記特性曲線の1周期に相当する前記読取部における受光素子数、前記特性曲線の1周期に相当する前記調整パターンの繰り返し数、位相差に相当する受光素子数、異なる前記発光部による前記調整パターンの特性曲線同士の位相差、を求め、
前記光源に含まれる異なる前記発光部の発光による対応する像の第2方向の位置ズレを算出する、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記第2方向に発光有と発光無を交互に繰り返す調整パターンの像を生成するように前記光源を制御すると共に、前記読取部に含まれる受光素子のピッチをp、前記調整パターンにおける発光有と発光無とのピッチをp+δp、但しδp<p、となるように制御した場合に、
前記特性曲線の1周期に相当する前記読取部における受光素子数をX’、前記特性曲線の1周期に相当する前記調整パターンの繰り返し数をX、前記位相差に相当する受光素子数をY、として求め、
前記複数発光部における一端部に位置する発光部を第m番目発光部、前記一端部に対して他端部に位置する発光部を第n番目発光部としたとき、
前記第m番目発光部の発光による像のドット位置と前記第n番目発光部の発光による像のドット位置との前記第2方向の位置ズレZを、
Z=(((X’−X)・Y)/X)p、として算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記特性曲線は、奇数番目受光素子の受光信号値を結んだ奇数特性曲線と、偶数番目受光素子の受光信号値を結んだ偶数特性曲線とからなる、
ことを特徴とする請求項1−2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記光源に含まれる前記発光部がa個である場合に、前記走査部による前記像担持体の前記第1方向の駆動速度を通常時の1/aに変更し、
同一の前記発光部による前記調整パターンを前記第1方向に複数回繰り返すように制御する、
ことを特徴とする請求項1−3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記位置ズレを解消するように前記光源に含まれる前記複数発光部の発光タイミングを調整する、
ことを特徴とする請求項1−4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 原稿の画像を読み取る読取部と、第1方向に駆動された状態で、前記第1方向に直交する第2方向に走査された光線を受けることにより像が形成される像担持体と、複数発光部が配列された光源と、前記光源からの複数の光線を前記第1方向に異なる位置で前記第2方向に走査するよう前記像担持体に照射しつつ、前記像担持体を前記第1方向に駆動する走査部と、
を有する画像形成装置を制御する画像形成制御装置であって、
前記第2方向に発光有と発光無を交互に繰り返す調整パターンの像を前記光源に含まれる異なる発光部により生成するように前記光源を制御し、
前記像担持体に形成された前記調整パターンの像又は前記像担持体から別媒体に転写された前記調整パターンの像のいずれかを前記読取部で読み取って得た受光信号レベルの特性曲線、前記読取部の受光素子ピッチ、前記特性曲線の1周期に相当する前記読取部における受光素子数、前記特性曲線の1周期に相当する前記調整パターンの繰り返し数、位相差に相当する受光素子数、異なる前記発光部による前記調整パターンの特性曲線同士の位相差、を求め、
前記光源に含まれる異なる前記発光部の発光による対応する像の第2方向の位置ズレを算出し、
前記位置ズレを前記画像形成装置に通知する、
ことを特徴とする画像形成制御装置。 - 前記第2方向に発光有と発光無を交互に繰り返す調整パターンの像を生成するように前記光源を制御すると共に、前記読取部に含まれる受光素子のピッチをp、前記調整パターンにおける発光有と発光無とのピッチをp+δp、但しδp<p、となるように制御した場合に、
前記特性曲線の1周期に相当する前記読取部における受光素子数をX’、前記特性曲線の1周期に相当する前記調整パターンの繰り返し数をX、前記位相差に相当する受光素子数をY、として求め、
前記複数発光部における一端部に位置する発光部を第m番目発光部、前記一端部に対して他端部に位置する発光部を第n番目発光部としたとき、
前記第m番目発光部の発光による像のドット位置と前記第n番目発光部の発光による像のドット位置との前記第2方向の位置ズレZを、
Z=(((X’−X)・Y)/X)p、として算出する、
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成制御装置。 - 前記特性曲線は、奇数番目受光素子の受光信号値を結んだ奇数特性曲線と、偶数番目受光素子の受光信号値を結んだ偶数特性曲線とからなる、
ことを特徴とする請求項6−7に記載の画像形成制御装置。 - 前記光源に含まれる前記発光部がa個である場合に、前記走査部による前記像担持体の前記第1方向の駆動速度を通常時の1/aに変更するよう制御し、
同一の前記発光部による前記調整パターンを前記第1方向に複数回繰り返すように制御する、
ことを特徴とする請求項6−8のいずれか一項に記載の画像形成制御装置。 - 前記位置ズレを解消するように前記光源に含まれる前記複数発光部の発光タイミングを調整するよう制御する、
ことを特徴とする請求項6−9のいずれか一項に記載の画像形成制御装置。 - 原稿の画像を読み取る読取部と、第1方向に駆動された状態で、前記第1方向に直交する第2方向に走査された光線を受けることにより像が形成される像担持体と、複数発光部が配列された光源と、前記光源からの複数の光線を前記第1方向に異なる位置で前記第2方向に走査するよう前記像担持体に照射しつつ、前記像担持体を前記第1方向に駆動する走査部と、
を有する画像形成装置を制御する画像形成装置制御方法であって、
前記第2方向に発光有と発光無を交互に繰り返す調整パターンの像を前記光源に含まれる異なる発光部により生成するように前記光源を制御し、
前記像担持体に形成された前記調整パターンの像又は前記像担持体から別媒体に転写された前記調整パターンの像のいずれかを前記読取部で読み取って得た受光信号レベルの特性曲線、前記読取部の受光素子ピッチ、前記特性曲線の1周期に相当する前記読取部における受光素子数、前記特性曲線の1周期に相当する前記調整パターンの繰り返し数、位相差に相当する受光素子数、異なる前記発光部による前記調整パターンの特性曲線同士の位相差、を求め、
前記光源に含まれる異なる前記発光部の発光による対応する像の第2方向の位置ズレを算出する、
よう制御することを特徴とする画像形成装置制御方法。 - 前記第2方向に発光有と発光無を交互に繰り返す調整パターンの像を生成するように前記光源を制御すると共に、前記読取部に含まれる受光素子のピッチをp、前記調整パターンにおける発光有と発光無とのピッチをp+δp、但しδp<p、となるように制御した場合に、
前記特性曲線の1周期に相当する前記読取部における受光素子数をX’、前記特性曲線の1周期に相当する前記調整パターンの繰り返し数をX、前記位相差に相当する受光素子数をY、として求め、
前記複数発光部における一端部に位置する発光部を第m番目発光部、前記一端部に対して他端部に位置する発光部を第n番目発光部としたとき、
前記第m番目発光部の発光による像のドット位置と前記第n番目発光部の発光による像のドット位置との前記第2方向の位置ズレZを、
Z=(((X’−X)・Y)/X)p、として算出する、
ことを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置制御方法。 - 前記特性曲線は、奇数番目受光素子の受光信号値を結んだ奇数特性曲線と、偶数番目受光素子の受光信号値を結んだ偶数特性曲線とからなる、
ことを特徴とする請求項11−12に記載の画像形成装置制御方法。 - 前記光源に含まれる前記発光部がa個である場合に、前記走査部による前記像担持体の前記第1方向の駆動速度を通常時の1/aに変更するよう制御し、
同一の前記発光部による前記調整パターンを前記第1方向に複数回繰り返すように制御する、
ことを特徴とする請求項11−13のいずれか一項に記載の画像形成装置制御方法。
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