JPH0911528A

JPH0911528A - カラー画像記録装置

Info

Publication number: JPH0911528A
Application number: JP7162106A
Authority: JP
Inventors: Ryo Muto; 量武藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】形成画像の劣化を防止する。【構成】副走査方向の画像形成開始タイミングを示
す。位置信号と、主走査方向の画像形成開始タイミング
を示すＢＤ信号との間の位相差をカウンタ４５により計
測する。複数回の計測により得られた位相差が変動する
場合には変動値に応じてスキャナドライバ４９への指示
値を記載した補正テーブルの値を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、１つの感光体と１つ
の転写ドラムとを備えた構成で、複数色の記録画像を得
るようにしたレーザプリンタや複写機等のカラー画像記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のカラー画像記録装置に
は、像担持体上に帯電、露光、現像によって形成された
記録像を転写ドラムに巻付けられた記録紙上に転写する
行程を複数回繰り返すことによって記録紙上に複数色の
重ね画像を形成しカラー画像を得るものが知られてい
る。このような画像記録装置としては、特開昭５０−５
０９３５号等に記載されているものを挙げることができ
る。以下に添付図面に基づいて従来の技術を説明する。
図１は、カラー画像記録装置の模式縦断面図であり、図
示のように装置全体のなかには感光ドラム１、ローラ帯
電器３が設置されている。さらに感光ドラム１の右辺に
は、トナーおよびトナー収納部と現像を行なうための現
像手段を一体的にカートリッジ化した現像カートリッジ
が設けられている。収納トナー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
の消費完了により交換される装置本体より着脱自在な複
数個の現像カートリッジ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを回転
可能の支持体で担持し、支持体９の回転軸を中心とする
同一円筒上に各現像カートリッジ４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄの現像用開口面５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを設定してい
る。

【０００３】図２に上記現像カートリッジの詳細図を示
す。図２において、現像カートリッジ４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ内には、それぞれイエロートナー４ａ−１、マ
ゼンタトナー４ｂ−１、シアントナー４ｃ−１、黒トナ
ー４ｄ−１が収納されており、さらに塗布ローラ６ａ，
６ｂ，６ｃ，６ｄ、トナー規制部材７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄが収納されている。現像ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，
８ｄの回転に伴い、トナーの塗布ローラ６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ上で現像ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ上にト
ナーを塗布しさらにトナー規制部材７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄによって必要なトリボがトナーに与えられる。この
規制部材の材質は、トナーが負極性を帯びる場合には、
ナイロン等が良く、正に帯電付与する場合は、シリコン
ゴム等が良く、トナーと反対に帯電する材料が好まし
い。また、現像ローラ８の周速は感光ドラム１の周速の
１．０〜２．０の範囲で周速を選ぶことが好ましい。ま
た、支持体９の回転軸に取付けられた現像カートリッジ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは図２に示すごとく現像カート
リッジ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの現像用開口面５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄが常に感光ドラム１面に対向するように
駆動される。駆動方法の一手段は特開昭５０−９３４３
７に詳述されている。なお、この現像カートリッジ４
は、トナー補給やメンテナンス等の煩わしさを解消する
ものであり、特別な知識、技術を有さないユーザーでも
簡易に交換可能としたものである。また、現像カートリ
ッジ４に使用されるトナーはカートリッジ構成の簡易さ
およびコストが低く小型化が容易である一成分現像剤を
用いることが好ましい。しかしながら、２成分現像剤を
用いても差しつかえない。

【０００４】図１に戻り、装置本体内の左辺には、転写
紙（不図示）を保持しかつ感光ドラム１上の像を転写紙
（不図示）上に転移させる機能を有する転写ドラム１０
が配置されている。以上の構成によって、感光ドラム１
は、不図示の駆動手段によって約１００ｍｍ／ｓｅｃの
周速度で図示矢印の方向に駆動される。また、感光ドラ
ム１は、直径４０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機
感光体（ＯＰＣ）から成る光導電体を塗布して構成され
るが、前述ＯＰＣは、Ａ−Ｓｉ，ＣｄＳ，Ｓｅ等であっ
ても良い。

【０００５】次に、装置本体内の上方には、露光装置を
構成するレーザダイオード１１、高速モータ１２によっ
て、回転駆動される多面鏡１３、レンズ１４、および折
り返しミラー１５が配置されている。前述帯電ローラ３
に対して、−７００Ｖの直流電圧に交流周波数７００Ｈ
ｚでＶｐ−ｐ（ピークツウピーク）−１５００Ｖの交流
電圧が重畳され、略−７００Ｖに均一に帯電される。

【０００６】前述したレーザダイオード１１にマゼンタ
の画像情報に従った、信号が入力されると光路１６を通
って感光ドラム１に照射され、感光ドラム１は、レーザ
光の照射された箇所は略−１００Ｖになる。更に感光ド
ラム１が矢印方向に進むと現像カートリッジ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄによって可視化される。

【０００７】さらに、転写行程を詳細に記述する。感光
ドラム１の画像と同期して転写紙カセット１７内からピ
ックアップローラ１８によって転写紙が給紙される。な
お、転写ドラム１０に吸着されるよう、この転写ドラム
１０は、直径１５６ｍｍの金属シリンダ１９に厚さ２ｍ
ｍの弾性層２０を巻き付け、さらにその上層には、厚さ
１００μｍのＰＶＤＦ２１を巻き付けた。また、感光ド
ラム１と同速で矢印方向に回転する弾性層２０には、イ
ノアック製の発泡ウレタンを使用した。

【０００８】この転写ドラム１０へ前述の転写紙が供給
されるとグリッパ２２によって、転写紙（不図示）が保
持され、感光ドラム１上のトナー像は、不図示の高圧電
源によって感光ドラム１と転写ドラム１０間の電圧によ
って、転写紙（不図示）上に転写される。同時に転写紙
（不図示）への電荷注入により、転写ドラム１０へ吸着
される。必要に応じて吸着ローラ２３間に電圧を印加
し、予め吸着してもよい。

【０００９】以上の行程をシアン色、イエロー色、黒色
についても同様な処理を行なうことによって転写紙上に
は複数色のトナー像が形成することができる。カラー画
像が形成された転写紙は、分離帯電器２および分離爪２
４によって転写ローラ１０から剥がされ、さらに、従来
公知の加熱、加圧の定着装置２５によって溶融固着され
カラー画像が得られる。

【００１０】また、感光ドラム１上の転写紙に転写され
ずに残ったトナーは公知のファーブラシ２８や、ブレー
ド手段等のクリーニング装置２６によって清掃される。
また、転写ローラ１０上のトナーも必要に応じてファー
ブラシ２８や転写ドラムクリーニング装置２７によって
清掃することが好ましい。

【００１１】図３を使用してさらに詳細にカラー画像形
成装置の画像形成手順を説明する。転写紙カセット１７
に収納されている不図示の転写紙がグリッパ２２にピッ
クアップローラ１８によって転写ローラ１０に装着され
る。転写ローラ１０が回転し、グリッパ２１の近傍に設
けられている遮光板２９がインターラプタ３０を横切る
と不図示のコントローラから画像信号が送出され感光ド
ラム１に潜像を形成する。図内Ａ点とＢ点間距離とＢ点
とＣ点が等距離に設定されているので不図示の転写紙が
感光ドラム１上のトナーがＢ点で転写紙上に転写され
る。このような手順をマゼンタ色、シアン色、イエロー
色、ブラック色について計４回繰り返されるとカラー画
像が形成される。

【００１２】このようなカラー画像形成装置３３と画像
データを発生するコントローラ３４の接続を図４に示
す。３５は副走査方向の画像の先端位置を示す位置信号
である。３６はＢＤ信号２であり、主走査方向の画像の
開始位置を示す信号である。３７は画像信号であり、コ
ントローラ３４は画像データの副走査方向は位置信号３
５に同期して出力し、主走査方向にはＢＤ信号２すなわ
ち３６に同期して画像を４回出力する。本実施例では、
後程詳細に説明するが、図６のマゼンタ色３６−１、シ
アン色３６−２、イエロー色３６−３、黒色３６−４の
画像データを出力すると、フルカラーの画像が画像形成
装置３３によって、印刷される。

【００１３】前述した３２ＢＤ信号１とインターラプタ
によって生成される位置信号３５について図５を使用し
て説明する。位置信号３５が３８のＤフリップフロップ
に入力され、３２のＢＤ信号１の立ち上がりに３８のフ
リップフロップの出力がハイレベルになり、アンドゲー
トが３２のＢＤ信号１を通過させる。このような回路に
よって生成された波形信号を図６に示す。図内、ＢＤ信
号１とＢＤ信号２の関係が明記されている。また、図７
にこのような信号で４色印字した場合の印字サンプルを
示す。図でも明らかなようにシアン色３６−１とイエロ
ー色３６−３の印字画像がズレていることがわかる。こ
の原因となる波形を図６の拡大画像（ａ）と（ｂ）で示
す。（ａ）の場合は位置信号３５の立ち下がりにたまた
ま３２なるＢＤ信号１が一致していたが、（ｂ）の場合
は一致していなかったので、ΔＴ時間分ズレてしまって
いる。このΔＴ時間分の画像位置のズレが図７の印字画
像のズレとなってしまっているのである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような非同期で動
作している画像形成装置で発生するΔＴの時間差を解決
する方法として、特開平４−２１２５６３号の方法が提
案されている。上記発明は位置信号３５なる基準信号に
対して、３２なるＢＤ信号１の時間差を計算し、ＢＤ信
号１のＢＤ信号周期の半分より大きい場合には一つ前の
ＢＤ信号をＢＤ信号２としてコントローラに送り、半分
より小さい場合にはそのままおくることによって、印字
画像のズレを１／２以下に押さえようとするものであ
る。このような手法によっては、完全な色ズレを無くす
ことは不可能である。

【００１５】そこで本発明は前述した色ズレを、極限ま
で低減させる手段を提示し、色間の印字ズレを無くすこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、レーザを複数回色毎に感光体に照
射することでカラー画像の形成を行うカラー画像形成装
置において、副走査方向の画像形成の開始タイミングを
示す位置信号と主走査方向の画像形成の開始タイミング
を示すＢＤ信号との間の位相差を検出する検出手段と、
当該検出された位相差を解消するために装置本体の駆動
系を制御するためのパラメータ値を位相差に関連付けて
記載した補正テーブルを記憶する記憶手段と、前記補正
テーブルのパラメータ値を参照して、前記検出された位
相差を解消するべく前記駆動系を制御する制御手段と、
複数回検出された位相差の変化に応じて前記補正テーブ
ルのパラメータ値を補正する手段とを具えたことを特徴
とする。

【００１７】

【作用】本発明では、位置信号とＢＤ信号の位相差の変
化を監視して、補正テーブルの内容を可変設定する。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１９】（実施例１）本発明の一実施例のシステム
構成を図８に示す。動作原理図を図９に示す。その動作
フローチャートを図１０に示し、これらの図に基づいて
本発明を説明する。なお、従来例の説明の同一箇所には
同一符号を用いてある。まず、図８のブロック図につい
て説明する。符号３８から４２は図１の従来例で説明し
た。４３はマイクロコンピュータであり、入力Ｉ１から
Ｉ５まであり、出力はＤ／Ａ（デジタル／アナログ）出
力となっていて多面鏡１３を回転させるスキャナモータ
５０を駆動するスキャナドライバ４９（図１２参照）に
接続され、スキャナドライバ４９の出力はスキャナモー
タ（図１２参照）５０に接続されている。また、入力Ｉ
１からＩ４はカウンタ４５に接続され、Ｉ５は後述する
オアーゲート５３の出力をモニタしている。マイクロコ
ンピュータ４３は図８の動作フローにしたがって動作す
る。４６はＤフリップフロップであり、Ｄ入力にはＤフ
リップフロップの出力Ｑに接続されており、クロック入
力端子には３２なるＢＤ信号１が接続されている。他
方、４７なるフリップフロップ入力端子には位置信号３
５のインバータ４１に通過される前の信号が接続され、
位置信号がハイレベルに変化したときにセットされる。
また、Ｄフリップフロップ５２のＤ入力端子にはＤフリ
ップフロップ４７のＱ出力が接続されている。アンドゲ
ート４８，５１にはそれぞれ３８，４６と４７，５２の
／Ｑ出力が接続されている。この信号関係は図９の
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），
（ｇ）で説明されている。４８，５１のアンドゲートの
出力はオアーゲート５３を経てカウンタ４５のＥＮ端子
（イネーブル）に接続され、本端子がハイレベルの時の
みカウンタ４５が動作する。カウンタ４５のクロック端
子には水晶が接続されている。

【００２０】以上説明した通りアンドゲート４８の出力
は従来例で説明したΔＴの時間であることがわかる。本
発明はこのΔＴ時間をマイクロコンピュータ４３で測定
しスキャナモータ５０の回転数を制御しようとするもの
である。なお、本発明の主眼と成すところはそれぞれの
設計値が下記に示す定数に決められていることである。
すなわち、遮光板２９の幅と副走査線密度の関係が明確
であることである。本実施例においては、遮光板２９の
遮光幅を２５．４ｍｍで線密度を６００ＤＰＩ（ｄｏｔ
ｐｅｒｉｎｃｈ）に設定されている。また、マイク
ロコンピュータ４３のＤ／Ａ出力に接続されたスキャナ
ドライバ４９は入力電圧に従って、スキャナモータ５０
を駆動する。５４はＥ² ＲＯＭであり、マイクロコンピ
ュータ４３の電源がＯＦＦされたときのデータを記憶し
ておくメモリである。

【００２１】図９に移り、図内（ａ）は、位置信号、
（ｂ）はＢＤ信号１であり、（ｃ）はＤフリップフロッ
プの出力信号である。（ｅ）は５３オアーゲートの出力
信号である。（ｆ）はマイクロコンピュータ４３のＤ／
Ａ出力信号であり、マイクロコンピュータ４３の動作は
後述するフローチャートで説明される。（ｇ）は本発明
と最終目的である位置信号（ａ）の立ち下がりに同期し
たＢＤ信号２を示している。（ｈ）は図１０のフローチ
ャートで使用される補正テーブルである。この補正テー
ブルにはΔＴ時間の値に対応させてスキャナドライバに
指示するＤＡ電圧がパラメータ値として記載されてい
る。

【００２２】図１０は上記アルゴリズムに従ったマイク
ロコンピュータ４３のフローチャートである。マイクロ
コンピュータ４３の入力端子であるＩ５（位置信号）を
モニタし、Ｉ５がハイレベルになったらデータ入力Ｉ１
からＩ４を取り込む（ステップＳ１〜Ｓ２）。Ｉ５がハ
イレベルになっている間はカウンタ４５がカウントして
いる間である。

【００２３】Ｉ５がローレベルになったら（ステップＳ
３）、カウンタ計測データＤ１を取り込んで、ΔＴ時間
に応じたスキャナドライバ４９に出力するＤＡ電圧を決
定する（ステップＳ１００〜Ｓ１０８のいずれか）。さ
らに、次なるＩ５がハイレベルになるのを待つ（ステッ
プＳ１２）。ハイレベルになったら、カウンタ計測デー
タＤ２を取り込む（ステップＳ１３）。Ｄ１＝Ｄ２であ
った場合は（ステップＳ１５）、スキャナモータ５０の
回転はほとんど変化しなかったとみなし、次のステップ
に進む。変化した場合は、Ｄ１が３／８ドットより大き
い場合と小さい場合に分離する（ステップＳ１６）。大
きい場合では、Ｄ１よりＤ２が大きかった場合は（ステ
ップＳ１７）、補正電圧をさらに上げて、本実施例では
ＤＡ電圧を２ｍＶかさ上げして補正テーブルを作成す
る。同様に、小さい場合は補正テーブルのＤＡ電圧を下
げて作成する（ステップＳ２０）。Ｄ１が３／８ドット
より小さい場合は、この逆を行う。ページが終わりかど
うかを判断して（ステップＳ２１）、まだ、ページがあ
るようであれば、書き換えられた新しい参照テーブル
で、スキャナドライバ４９の駆動電圧を決定する（ステ
ップＳ１〜Ｓ２１の処理）。ページが終わりであれば、
不図示の電源オフ検出回路の指示に基づき、参照テーブ
ルを不揮発メモリであるＥ² ＲＯＭに格納する（ステッ
プＳ２３）。このことにより、スキャナドライバ、スキ
ャナモータの個体間のバラツキに応じた参照テーブルが
実現でき、色ズレを最小に実現できる。

【００２４】図１１に上述のカラー画像形成装置の立体
図を示すが、この図においてスキャナモータ５０ばかり
なく、同様の考え方で、感光ドラムモータ５５であった
り、転写ドラムモータ５６に対して本発明を適用すると
同様の効果が得られる。

【００２５】また、前記説明では、スキャナドライバの
入力信号として、電圧を印加したが、クロックを入力と
するＰＬＬ（位相制御）のスキャナドライバでも、同様
の効果が得られる。

【００２６】（実施例２）第２の実施例のタイミングチ
ャートを図１２に示す。この図において（ｆ）を除い
て、図９の実施例１と同一である。（ｆ）の４３のＤＡ
出力において、位置信号の立ち上がり時は実施例１と同
一であるが、立ち下がりにおいては、実施例１ではスキ
ャナドライバ４９に駆動電圧ＤＡを出力していなかった
が、位置信号の立ち下がりにおいても、５２−／Ｑのパ
ルス幅に応じた電圧を出力している。このことによっ
て、さらに位置信号の立ち下がり時のＢＤ信号の同期
は、向上されないが、印字が開始されるまでには、ＢＤ
信号の補正が行われるので、実施例１よりもさらに色ズ
レの少ないカラー画像形成装置が実現できる。

【００２７】なお、本実施例では、転写ドラムに紙を巻
き付けた多重転写方式で説明したが、多重現像方式であ
っても同様の効果が得られる。

【００２８】

【発明の効果】本発明では、位置信号とＢＤ信号の位相
差の変化を監視して、補正テーブルの内容を可変設定す
る。

【００２９】これにより、位置信号のＢＤ信号の位相差
に変動が生じてもその位相差が好適に解消される。ま
た、色ズレも阻止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー画像形成装置の縦断面図である。

【図２】現像カートリッジの詳細図である。

【図３】カラー画像形成装置の概略図である。

【図４】装置本体とコントローラとの間の接続を示すブ
ロック図である。

【図５】従来の制御回路の構成を示す回路図である。

【図６】従来例の動作タイミングを示すタイミングチャ
ートである。

【図７】印字サンプルを示す説明図である。

【図８】本発明実施例の回路構成を示す回路図である。

【図９】実施例１の動作原理図である。

【図１０】実施例１の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１１】カラー画像形成装置の立体図である。

【図１２】実施例２の動作原理図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２，３ローラ帯電器分離帯電器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ現像カートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ現像用開口面６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ塗布ローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄトナー規制部材８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ現像ローラ９支持体回転軸１０転写ローラ１１レーザダイオード１２高速モータ１３多面鏡１４レンズ１５折り返しミラー１６光路１７転写紙カセット１８ピックアップローラ１９金属シリンダ２０弾性層２１ＰＶＤＦ２２グリッパ２３吸着ローラ２４分離爪２５定着装置２６クリーニング装置２７転写ドラムクリーニング装置２８ファーブラシ２９遮光板３０インターラプタ３１ＢＤセンサ３２ＢＤ信号１３３画像形成装置３４コントローラ３５位置信号３６ＢＤ信号２３７画像データ３７−１マゼンタ色３７−２シアン色３７−３イエロー色３７−４黒色３８Ｄフリップフロップ３９ＡＮＤ回路４１，４２インバータ４３マイクロコンピュータ４４水晶４５カウンタ４６，４７Ｄフリップフロップ４８アンドゲート４９スキャナドライバ５０スキャナモータ５１アンドゲート５２Ｄフリップフロップ５３オアーゲート５４Ｅ² ＲＯＭ５５感光ドラムモータ５６転写ドラムモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザを複数回色毎に感光体に照射する
ことでカラー画像の形成を行うカラー画像形成装置にお
いて、副走査方向の画像形成の開始タイミングを示す位置信号
と主走査方向の画像形成の開始タイミングを示すＢＤ信
号との間の位相差を検出する検出手段と、当該検出された位相差を解消するために装置本体の駆動
系を制御するためのパラメータ値を位相差に関連付けて
記載した補正テーブルを記憶する記憶手段と、前記補正テーブルのパラメータ値を参照して、前記検出
された位相差を解消するべく前記駆動系を制御する制御
手段と、複数回検出された位相差の変化に応じて前記補正テーブ
ルのパラメータ値を補正する手段とを具えたことを特徴
とするカラー画像記録装置。