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JP2004317538A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2004317538A
JP2004317538A JP2003107224A JP2003107224A JP2004317538A JP 2004317538 A JP2004317538 A JP 2004317538A JP 2003107224 A JP2003107224 A JP 2003107224A JP 2003107224 A JP2003107224 A JP 2003107224A JP 2004317538 A JP2004317538 A JP 2004317538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
image forming
forming apparatus
photoconductor
image data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2003107224A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Harumi Ishiyama
晴美 石山
Jun Hirabayashi
純 平林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2003107224A priority Critical patent/JP2004317538A/en
Publication of JP2004317538A publication Critical patent/JP2004317538A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that provides an output whose image uniformity is satisfactory, by detecting a difference in the speed of the surface of a photoreceptor, estimating misregistration of image data from the detected value, and correcting an arbitrary quantity of misregistration based upon a quantity of misregistration smaller than the magnitude of the smallest unit of resolution. <P>SOLUTION: The image forming apparatus which reproduces a requested image with requested resolution includes: a photoreceptor as an image carrier; an exposure means which exposes the photoreceptor according to image data; and a drive source which drives the photoreceptor. The image forming apparatus further includes: a detection means for detecting changes in the moving speed of the surface of the photoreceptor; a measurement means for measuring an amount of misregistration of the image data according to the detected quantity; and a means for altering a quantity of exposure that corresponds to the image data according to the quantity of misregistration. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機・プリンタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、帯電、露光、現像、転写、定着工程により画像形成を行い、転写後の感光体表面を清掃した後(清掃工程がない場合もある)、次回の画像形成を繰り返し行うものであり、各々の工程において又装置全体において各種提案されている。
【0003】
特に、近年主流となっているディジタル電子写真においては、露光工程に当たるレーザ、LED等による感光体への光信号書き込み位置精度が画質レベルを決める大きな要因となっており、様々な構成が提案されている。
【0004】
一方、上述の感光ドラムは、モータによりダイレクトに駆動されるか、ドラムギヤによって駆動される。ドラムギヤは、そのピッチ円が感光ドラム周長と同じに形成されており、感光ドラムの一方の端部にこれと一体に取り付けられている。駆動モータからの駆動力は、駆動ギヤ、これに噛合する上述のドラムギヤ等を介して、最終的に感光ドラムに伝達される。このとき、駆動ギヤとドラムギヤとの歯面の加工精度を向上させる等により、感光ドラムの回転を円滑に行い、回転むらによる画像の不良を防止するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の画像形成装置によると、感光ドラムは、駆動ギヤとドラムギヤとの歯面の加工精度を高めた場合においても、駆動ギヤとドラムギヤとが噛み合うときに僅かながら回転むらが生じてしまう。このため、ハーフトーン画像を出力したときに、ドラムギヤのギヤピッチ対応するバンディングが発生する。ここで、バンディングとは、画像形成装置本体により引き起こされる転写材送り方向の周期的な濃淡むらのことである。
【0006】
一方、モータからダイレクトに駆動される場合においても、感光体表面速度のずれによる画像の位置ずれが生じ、バンディングとして出力画像の一様性を著しく低下させてしまう。
【0007】
従来、このようなバンディング対策としては、感光体の面速度が一定になるように高性能な高トルクモーターを用いる、ドラム駆動軸にフライホイールを配設する、又、先にも示したようにギヤ等のメカ精度を向上させる等の方法が行われているが、これらはどれもコストアップや構成物が増えてしまう手段である。
【0008】
又、一方で、位置ずれ量をエンコーダー等で検出して、それを画像データにフィードバックする方法もあるが、その時のずれ量の補正量は、画像解像度に依存し、300dpiの装置であれば85μm、600dpiの装置であれば42μm、1200dpiの装置であれば21μmといったように画像解像度の最小単位が限界であり、この単位刻みにしか制御することができなかった。
【0009】
しかしながら、近年の画像形成装置は高画質化が進み、解像度単位に依存する飛び飛びの量での補正量では充分な画像一様性を提供することができない。
【0010】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、感光体表面の速度ずれを検出し、その検出値より画像データの位置のずれを予測し、解像度の最小単位の大きさよりも小さい位置変位量から、任意の変位量の補正をすることで、画像一様性が良好な出力ができる画像形成装置を提供することにある。
【0011】
又、その検出値より画像濃度ムラを予想し、それに応じて画像形成条件を変更することにより、画像一様性が良好な出力ができる画像形成装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、所望の装置解像度を有する画像形成装置で所望の画像を複製する装置として、像担持体である感光体と、画像データに応じて感光体を露光する露光手段と、感光体を駆動する駆動源とを有し、前記感光体表面の移動速度変動を検出する検出手段と、前記検出量に応じて画像データの位置ずれ量を計算する計算手段と、前記位置ずれ量に応じて前記画像データに応じた露光量を変更する手段とを有することによって、画像解像度よりも小さな画像データの位置ずれを補正する手段を有することを特徴とする。
【0013】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記感光体表面の移動速度変動を、感光体を駆動する駆動源の駆動電流により検出することを特徴とする。
【0014】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記感光体表面の移動速度変動を、エンコーダを用いて検出することを特徴とする。
【0015】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記感光体表面の移動速度変動を、レーザードップラー測定器を用いて検出することを特徴とする。
【0016】
請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記感光体表面の移動速度変動を、感光体表面に設けた光スケールセンサーを用いて検出することを特徴とする。
【0017】
請求項6記載の発明は、所望の装置解像度を有する画像形成装置で所望の画像を複製する装置として、像担持体である感光体と、画像データに応じて感光体を露光する露光手段と、感光体を駆動する駆動源とを有し、前記感光体表面の移動速度変動を検出する検出手段と、前記検出量に応じて画像形成条件を変更する手段を有することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に電子写真方式の画像形成装置についてプリンタ(Canon製のLBP−1760に改造を加えたもの)を例にとって説明する。
【0019】
(画像形成装置)
[画像処理工程]
図1に本発明の画像処理工程のブロック図を示す。
【0020】
図1において、1はホストコンピュータ、2はプリンタ、3はプリンタコントローラ、4はデータ処理及び生成部、5はレーザドライバ、6は半導体レーザである。
【0021】
次に、上記構成による動作について説明する。
【0022】
ホストコンピュータ1はプリンタ2へ画像コードを送出する。プリンタ2は、プリンタコントローラ3で画像コードを多値画像データに変換し、本発明の特徴であるデータ処理及び生成部4で多値画像データに後述の処理を行い、出力用多値画像データに変換の後、レーザ駆動信号に変換し、レーザドライバ5により半導体レーザ6を点滅させる。半導体レーザ6は感光ドラム(図示せず)を照射して、後述する画像形成装置により印字を行う。ここで、本実施の形態ではプリンタエンジンは600ドット/インチ(以下、dpiと略す)の画像解像度で印字する。
【0023】
複写機の場合は、スキャナーから取り込んだ画像データを画像コードとしてプリンタ部2へ送出することとなる。
[装置構成]
装置構成を図2に示す。感光体はドラム形状であり、感光ドラム11の周囲に配置された帯電器12、露光装置により露光されるL、現像器13、転写帯電器14、定着器15、更にクリーニング装置16から構成される。ここで、感光ドラム11、帯電器12、現像器13は一体型のカートリッジ17に内包される構成をとっているが、装置形態はこれに限定するものではない。
[装置全体の動作]
次に、本装置全体の動作について述べる。
【0024】
電圧を印加された帯電ローラ12によって感光ドラム11表面は均一に帯電される。その後、先述の画像処理部で処理された画像信号に応じてレーザスキャナの半導体レーザを点灯させながら感光ドラム上を走査し、感光ドラム11上に静電潜像を作る。
【0025】
次に、感光ドラム11上の静電潜像を現像器13により供給された摩擦帯電したトナーにより可視化する。現像された感光ドラム11上のトナー像は、転写部において記録材Pに転写され最終的に定着部15により定着され記録画像を得る。その後、転写残となったトナーはクリーナで回収され感光ドラム面は次回の画像形成に供される。
【0026】
[実施例1]
先に説明した画像形成装置を用い、本実施例では、駆動モータの駆動電流を検知し、画像露光データにフィードバックを行って画素の位置の変動を調整する。
【0027】
(検知方法)
図3はモータドライバ部101とモータユニット102の構成を示す図である。図中の103は電流検出用の抵抗、104は画像形成装置の制御部である。
【0028】
図3の電流検出抵抗103によりモータの駆動電流を検出することができる。図4に検出電流波形の一例を示す。
【0029】
検出電流は、モータに掛かる負荷によって変化するため、感光ドラム11の偏心や速度の変動状態によるドラム1周分の変動として捉えることができる。図4の波形はドラム1周分を示している。グラフ中のIstd は駆動電流の標準値でこの時の速度が画像形成装置の照準速度となる。この駆動電流(I)から、図5に示すように、感光ドラム11の速度(V)を算出することができ、標準速度(Vstd )からの速度のずれ量(ΔV)が求められる。
【0030】
更に、図6に示すように、速度データより本来画像データが出力される位置からのずれ量(Δx)を算出することができる。ここでは、分かり易く説明するために、電流→速度→距離と計算過程を示したが、検出した電流データから直接(距離)位置データに、更には、次で説明する光量強度データを計算する方が処理過程が少なく、時間的に有利である。
【0031】
このようにして、モータの検出電流を1周期分の時間で変化を観測し、その結果に基づいて感光ドラム11の画像露光強度を以下に示すように行うことで、画像一様性を向上することができる。
【0032】
(画像データ処理方法)
感光ドラム駆動モータの電流の変動に応じて、画像データの露光強度を調整し、画像形成位置の制御を行う。
【0033】
得られる検出電流より、感光ドラムの速度変動量を計算し、各露光位置での感光ドラム表面速度Vnの平均速度Vave からの変位量ΔVを求め、この速度変位量からドラム面上の位置のずれ量ΔXを算出し、この位置ずれ量に応じた露光量の変調を行う。各パラメータの関係は以下の式で表される。ここで、時間tは、変動させる画像データの露光時間
Vn=Vave +ΔVn
ΔX=ΔVn×t
このときの位置の補正は、本実施例ではΔX=1μmまで行った。その理由は、本実施例の装置では、ΔXが1μm未満では、画像ムラとして認識できないレベルまで良好な画像となるが、1μm以上では、画像ムラとして認識できるレベルである。
【0034】
画像データの露光量の変調について図7を用いて説明する。
【0035】
Vn=Vave の場合(ΔV=0)、ΔX=0なので、位置Pnm(n:主走査位置、m副走査位置) の図7のa.の例であり、そのままの画像データによる露光強度で画像出力を行う。
【0036】
Vn>Vave の場合(ΔVn>0)、感光ドラム速度が本来のスピードよりも速くなっているためΔXは遅れる方向であり、理想的な画素の位置は現状よりも早くする必要がある。図7のb.〜d.に対応するように、画像露光の多値256階調を、先のa.ではレベル255の強度で点灯しているのであるが、b.では位置Pnmの多値レベルを低くして(ここでは、レベル220)とし、更にその位置よりも1走査早い位置P(n−1)mに弱露光の潜像を形成する(ここでは、レベル55)。このような潜像形成により、現状の位置よりも上部に画像を形成することができる。c.においては、更に画素を前方に移動させるため、Pnmの強度をレベル200とし、P(n−1)mの強度をレベル126とする。
【0037】
又、d.のようにすればP(n−1)mとPnmの強度を各々レベル179とすることで、P(n−1)mとPnmの中間位置に画素を形成することできる。更に、変位量を大きくするときには、P(n−1)mの露光レベルを更に高め、Pnmを更に低める。
【0038】
一方、Vn<Vave の場合(ΔVn<0)、感光ドラム速度が本来のスピードよりも遅くなっているためΔXは早める方向であり、理想的な画素の位置は現状よりも遅くする必要がある。画素の形成については、前述とは逆に、Pnmの位置に対してP(n+1)mの露光量を増やすと同時に、Pnmの露光量を減らすことで、画素の位置を遅らすことができる。
【0039】
これまでの説明は、画像データは1ドットを飽和濃度で表現する場合を例にしたが、実際の画像形成では、中間の階調も用いるので、その場合は着目画素とその隣接画素の各々の画素の画像データに拠る本来の露光強度に、位置ずれを補正するための比率を略掛け合わせて露光調整を行うことになる。しかし、より画像位置精度を高くするには、使用する画像形成装置の構成における特徴的な変位量を予め把握し、データとして記憶させておくと良い。
【0040】
(装置の動作)
本実施例の装置動作の流れを図8に示す。
【0041】
先に説明した実施形態の装置において画像形成前に前処理として予め上述の検知を行い、その検知電流に基づいて画像露光光量配分データテーブルを作成し、記憶装置に記憶しておく。この後、画像形成を行う過程で画像データの処理及び作成時に、この記憶データテーブルを参照して、各々の画像データの露光強度を決める。このように処理して画像出力することで、画像一様性が良好な画像を出力することができた。
【0042】
特に、本実施例では、検知装置として、新たに装置を追加していないので、大幅なコストアップなしに、画像一様性の良好な画像形成方法が提供できる。
【0043】
[実施例2]
本実施例は、感光ドラム表面速度の検知方法としてエンコーダーを用いる。
【0044】
(検知方法)
図9にエンコーダを取り付けた一例を示す。
【0045】
図9に示すように、感光ドラム11の駆動軸にロータリーエンコーダー201を取り付け、感光ドラム11の速度を逐次検知することにより、感光ドラム11表面の速度変動を常に検知することができ、前記実施例1に比べて画像一様性が常に良好な画像形成方法が提供できる。
【0046】
使用するエンコーダとしては、小型、高速、安価なものが理想的である。
【0047】
(装置の動作)
図10に本実施例の装置動作の流れを示す。
【0048】
エンコーダからの出力に基づき、DSP(Digital Signal Processor)を用いて高速な演算処理を行い、直接的にレーザドライバを制御して露光量調整を行い、画像生成を行う。
【0049】
本実施例においては、エンコーダを用いて表面速度の検出を行う方法を用いたが、表面速度の検知方法としてはレーザードップラー速度センサーを用いる方法、又、感光体表面にスケールを設けそれを光で読み取ることによって速度を検出する光スケールセンサーを用いる方法等が挙げられ、画像形成装置に応じて最適のものを用いることができる。
【0050】
[実施例3]
本実施例は、特に、データ記憶用のメモリーを内蔵するカートリッジ方式の画像形成方式に関するものである。バンディングはカートリッジに固有の場合が多い。そこでカートリッジ組み立て後の検査時に感光ドラム1周分の速度変動データを測定し、その情報をカートリッジ内のメモリーに記憶させておき、本体がその情報に基づいて画像露光強度を制御するものである。本実施例では、感光ドラムの速度変動はカートリッジのみの回転とモータの駆動電流測定が可能な冶具を別に用意し、光量配分のデータテーブルを作成した。
【0051】
本実施例の装置動作の流れを図11に示す。
【0052】
これにより、本体には、大きな変更を加えることなく、各々のカートリッジに固有なバンディングを改善することができる。
【0053】
[実施例4]
本実施例の感光ドラム表面速度検知方法は、実施例2で用いたエンコーダによる検知方法を用い、画像形成条件の変化として、現像バイアスを変化させて画像濃度の変動を調整した。
【0054】
(現像バイアスの変化)
実施例で用いているLBP−1760の現像方法は、1成分非接触ジャンピング現像であり、現像バイアスはDC電圧にAC電圧を重畳したものを用いており、本実施例では現像性を最も左右するDC電圧を変化させて、濃度の調整を行う。画素が孤立し濃度が薄く見える位置に相当するところでは、現像バイアスを現像促進側に調整し、逆に、画素が密集し濃度が濃く見えるところでは、現像バイアスを現像抑制側に調整する。これによって得られる画像濃度の一様性が向上し、良好な画像出力を行うことができる。
【0055】
(装置の動作)
図12に本実施例の装置動作の流れを示す。
【0056】
本実施例では、現像バイアスを変化することで画像形成条件を変化させたが、帯電バイアスを変化することで帯電電位を調整する、画像露光の強度を変化させることで調整することや、又、これらを複数組み合わせて調整することも有効である。
【0057】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、感光体表面の速度ずれを検出し、その検出値より画像データの位置のずれを予測し、解像度の最小単位の大きさよりも小さい位置変位量から任意の変位量の補正をすることで、バンディングと呼ばれる画像ムラのない画像一様性が良好な出力ができる画像形成装置を提供することができる。
【0058】
又、その検出値より画像濃度ムラを予想し、それに応じて画像形成条件を変更することにより、バンディングと呼ばれる画像ムラのない画像一様性が良好な出力ができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像処理工程のブロック図である。
【図2】画像形成装置の概略断面図である。
【図3】モータ周りの概略図である。
【図4】実施例1の検知電流のグラフである。
【図5】実施例1の速度のグラフである。
【図6】実施例1の位置のグラフである。
【図7】実施例1の露光光量データと画像出力の説明図である。
【図8】実施例1の装置動作の流れの説明図である。
【図9】実施例2の装置の一部の説明図である。
【図10】実施例2の装置動作の流れの説明図である。
【図11】実施例3の装置動作の流れの説明図である。
【図12】実施例4の装置動作の流れの説明図である。
【符号の説明】
11 感光ドラム
12 帯電器
13 現像器
14 転写帯電器
15 定着器
16 クリーニング装置
L 露光装置により露光される光
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus forms an image by charging, exposing, developing, transferring, and fixing processes, and after cleaning the photoreceptor surface after transferring (there may be no cleaning process), the next image is formed. The formation is repeated, and various proposals have been made in each step and in the entire apparatus.
[0003]
In particular, in digital electrophotography, which has become the mainstream in recent years, the accuracy of the optical signal writing position on the photoreceptor by a laser, LED, or the like in the exposure process is a major factor that determines the image quality level, and various configurations have been proposed. I have.
[0004]
On the other hand, the above-mentioned photosensitive drum is driven directly by a motor or driven by a drum gear. The drum gear has the same pitch circle as the circumference of the photosensitive drum, and is integrally attached to one end of the photosensitive drum. The driving force from the driving motor is finally transmitted to the photosensitive drum via a driving gear, the above-described drum gear meshing with the driving gear, and the like. At this time, the rotation of the photosensitive drum is smoothly performed by, for example, improving the processing accuracy of the tooth surfaces of the drive gear and the drum gear, and an image defect due to uneven rotation is prevented.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-described image forming apparatus, even when the processing accuracy of the tooth surfaces of the drive gear and the drum gear is increased, the photosensitive drum slightly generates uneven rotation when the drive gear and the drum gear mesh with each other. Therefore, when a halftone image is output, banding corresponding to the gear pitch of the drum gear occurs. Here, the term “banding” refers to periodic shading in the transfer material feeding direction caused by the image forming apparatus main body.
[0006]
On the other hand, even when driven directly by a motor, an image position shift occurs due to a shift in the photosensitive member surface speed, and the uniformity of an output image is significantly reduced as banding.
[0007]
Conventionally, as a countermeasure against such banding, a high-performance high-torque motor is used so that the surface speed of the photoconductor is constant, a flywheel is arranged on a drum drive shaft, and as described above, Methods such as improving the mechanical accuracy of gears and the like have been used, but all of these methods are means for increasing costs and increasing the number of components.
[0008]
On the other hand, there is also a method of detecting the position shift amount by an encoder or the like and feeding it back to the image data. However, the correction amount of the shift amount at that time depends on the image resolution, and is 85 μm for a 300 dpi device. The minimum unit of the image resolution is a limit such as 42 μm for a 600 dpi device and 21 μm for a 1200 dpi device, and control can be performed only in units of this unit.
[0009]
However, image quality of recent image forming apparatuses has been improved, and sufficient image uniformity cannot be provided with a correction amount based on a discrete amount depending on a resolution unit.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to detect a speed deviation on the surface of a photoreceptor, predict a position deviation of image data from the detected value, and to determine a size of a minimum unit of resolution. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of outputting an image with good image uniformity by correcting an arbitrary displacement amount from a smaller position displacement amount.
[0011]
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of outputting an image with good image uniformity by predicting image density unevenness from the detected value and changing the image forming conditions accordingly.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a device for duplicating a desired image in an image forming apparatus having a desired device resolution, a photoconductor as an image carrier, and a photoconductor according to image data. Detecting means for detecting a change in the moving speed of the surface of the photoreceptor, comprising: an exposing means for exposing the photoreceptor; a driving source for driving the photoreceptor; Means for changing the amount of exposure according to the image data in accordance with the amount of positional deviation, thereby comprising means for correcting the positional deviation of image data smaller than the image resolution.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the movement speed variation of the photoconductor surface is detected by a drive current of a drive source for driving the photoconductor.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the movement speed fluctuation of the photoreceptor surface is detected using an encoder.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the movement speed fluctuation of the photoconductor surface is detected by using a laser Doppler measuring device.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the movement speed fluctuation of the photoconductor surface is detected using an optical scale sensor provided on the photoconductor surface.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, as a device for duplicating a desired image in an image forming apparatus having a desired device resolution, a photoconductor as an image carrier, and an exposure unit for exposing the photoconductor according to image data, A drive source for driving the photoconductor, a detection unit for detecting a change in the moving speed of the surface of the photoconductor, and a unit for changing an image forming condition according to the detection amount.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an electrophotographic image forming apparatus will be described by taking a printer (a modified version of LBP-1760 manufactured by Canon) as an example.
[0019]
(Image forming device)
[Image processing step]
FIG. 1 shows a block diagram of the image processing step of the present invention.
[0020]
In FIG. 1, 1 is a host computer, 2 is a printer, 3 is a printer controller, 4 is a data processing and generating unit, 5 is a laser driver, and 6 is a semiconductor laser.
[0021]
Next, the operation of the above configuration will be described.
[0022]
The host computer 1 sends an image code to the printer 2. The printer 2 converts the image code into multi-valued image data by the printer controller 3, performs the processing described later on the multi-valued image data by the data processing and generation unit 4, which is a feature of the present invention, After the conversion, the signal is converted into a laser drive signal, and the laser driver 5 causes the semiconductor laser 6 to blink. The semiconductor laser 6 irradiates a photosensitive drum (not shown) and performs printing by an image forming apparatus described later. Here, in the present embodiment, the printer engine prints at an image resolution of 600 dots / inch (hereinafter abbreviated as dpi).
[0023]
In the case of a copying machine, the image data captured from the scanner is transmitted to the printer unit 2 as an image code.
[Device configuration]
FIG. 2 shows the device configuration. The photoconductor has a drum shape, and includes a charger 12 disposed around the photoconductor drum 11, an L exposed by an exposure device, a developing device 13, a transfer charger 14, a fixing device 15, and a cleaning device 16. . Here, the photosensitive drum 11, the charging device 12, and the developing device 13 are configured to be included in the integral type cartridge 17, but the configuration of the apparatus is not limited to this.
[Operation of the entire device]
Next, the operation of the entire apparatus will be described.
[0024]
The surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged by the charging roller 12 to which the voltage is applied. Thereafter, the photosensitive drum 11 is scanned while the semiconductor laser of the laser scanner is turned on in accordance with the image signal processed by the above-described image processing unit, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 11.
[0025]
Next, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is visualized by frictionally charged toner supplied from the developing device 13. The developed toner image on the photosensitive drum 11 is transferred to the recording material P in the transfer section and finally fixed by the fixing section 15 to obtain a recorded image. Thereafter, the toner remaining after transfer is collected by a cleaner, and the surface of the photosensitive drum is used for the next image formation.
[0026]
[Example 1]
In the present embodiment, using the image forming apparatus described above, the drive current of the drive motor is detected, and the fluctuation of the position of the pixel is adjusted by feeding back the image exposure data.
[0027]
(Detection method)
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the motor driver unit 101 and the motor unit 102. In the figure, reference numeral 103 denotes a current detection resistor, and reference numeral 104 denotes a control unit of the image forming apparatus.
[0028]
The drive current of the motor can be detected by the current detection resistor 103 in FIG. FIG. 4 shows an example of the detected current waveform.
[0029]
Since the detected current changes depending on the load applied to the motor, the detected current can be regarded as a change in one rotation of the photosensitive drum 11 due to the eccentricity of the photosensitive drum 11 and a change in the speed. The waveform in FIG. 4 shows one rotation of the drum. Istd in the graph is a standard value of the drive current, and the speed at this time is the aiming speed of the image forming apparatus. As shown in FIG. 5, the speed (V) of the photosensitive drum 11 can be calculated from the drive current (I), and the speed deviation (ΔV) from the standard speed (Vstd) can be obtained.
[0030]
Further, as shown in FIG. 6, the shift amount (Δx) from the position where the image data is originally output can be calculated from the speed data. Here, the calculation process of current → speed → distance has been shown for the sake of simplicity. However, it is possible to directly calculate (distance) position data from the detected current data and further calculate light intensity data described below. However, there are few processing steps, which is advantageous in terms of time.
[0031]
In this manner, the change in the detected current of the motor is observed in a period of one cycle, and the image exposure intensity of the photosensitive drum 11 is adjusted as described below based on the result, thereby improving the image uniformity. be able to.
[0032]
(Image data processing method)
The exposure intensity of the image data is adjusted according to the fluctuation of the current of the photosensitive drum drive motor, and the image forming position is controlled.
[0033]
From the obtained detection current, the speed fluctuation amount of the photosensitive drum is calculated, and the displacement amount ΔV of the photosensitive drum surface speed Vn from the average speed Vave at each exposure position is obtained. The amount ΔX is calculated, and the exposure amount is modulated in accordance with the positional deviation amount. The relationship between the parameters is represented by the following equation. Here, the time t is the exposure time Vn = Vave + ΔVn of the image data to be varied.
ΔX = ΔVn × t
The position correction at this time was performed up to ΔX = 1 μm in this embodiment. The reason is that in the apparatus of the present embodiment, when ΔX is less than 1 μm, a good image is obtained to a level that cannot be recognized as image unevenness, but when ΔX is 1 μm or more, the image can be recognized as image unevenness.
[0034]
The modulation of the exposure amount of the image data will be described with reference to FIG.
[0035]
In the case of Vn = Vave (ΔV = 0), ΔX = 0, so that the position Pnm (n: main scanning position, m sub-scanning position) in FIG. In this case, an image is output with the exposure intensity based on the image data as it is.
[0036]
In the case of Vn> Vave (ΔVn> 0), since the photosensitive drum speed is faster than the original speed, ΔX is in a lagging direction, and the ideal pixel position needs to be earlier than the current position. FIG. ~ D. In order to correspond to the above, the multi-valued 256 gradations of the image exposure are converted to a. Is lit at an intensity of level 255, but b. Then, the multi-value level of the position Pnm is lowered (here, level 220), and a latent image of weak exposure is formed at a position P (n-1) m one scan earlier than that position (here, level 55). By forming such a latent image, an image can be formed above the current position. c. In, in order to further move the pixel forward, the intensity of Pnm is set to level 200, and the intensity of P (n-1) m is set to level 126.
[0037]
D. By setting the intensity of P (n-1) m and Pnm to level 179, a pixel can be formed at an intermediate position between P (n-1) m and Pnm. Further, when increasing the displacement amount, the exposure level of P (n-1) m is further increased, and Pnm is further decreased.
[0038]
On the other hand, when Vn <Vave (ΔVn <0), the speed of the photosensitive drum is slower than the original speed, and therefore ΔX is in the direction of increasing the speed, and the ideal pixel position needs to be slower than the current state. Concerning the formation of the pixel, the position of the pixel can be delayed by increasing the exposure amount of P (n + 1) m with respect to the position of Pnm and simultaneously decreasing the exposure amount of Pnm.
[0039]
In the description so far, the case where the image data represents one dot with a saturated density is taken as an example. However, in actual image formation, an intermediate gradation is also used, and in that case, each of the pixel of interest and its neighboring pixels is used. The exposure adjustment is performed by substantially multiplying the original exposure intensity based on the image data of the pixel by the ratio for correcting the positional deviation. However, in order to further increase the image position accuracy, it is preferable that the characteristic displacement amount in the configuration of the image forming apparatus to be used is grasped in advance and stored as data.
[0040]
(Operation of the device)
FIG. 8 shows the flow of the operation of the apparatus of this embodiment.
[0041]
In the apparatus of the embodiment described above, the above-described detection is performed in advance as a pre-process before image formation, and an image exposure light amount distribution data table is created based on the detected current, and stored in the storage device. Thereafter, when processing and creating image data in the process of forming an image, the exposure intensity of each image data is determined with reference to the stored data table. By processing and outputting an image in this manner, an image with good image uniformity could be output.
[0042]
In particular, in the present embodiment, since no new device is added as a detecting device, an image forming method with good image uniformity can be provided without a significant increase in cost.
[0043]
[Example 2]
In this embodiment, an encoder is used as a method for detecting the photosensitive drum surface speed.
[0044]
(Detection method)
FIG. 9 shows an example in which an encoder is attached.
[0045]
As shown in FIG. 9, a rotary encoder 201 is attached to the drive shaft of the photosensitive drum 11, and the speed of the photosensitive drum 11 is sequentially detected, whereby the speed fluctuation on the surface of the photosensitive drum 11 can be constantly detected. Thus, it is possible to provide an image forming method in which the image uniformity is always better than that of the first method.
[0046]
A small, high-speed, and inexpensive encoder is ideally used.
[0047]
(Operation of the device)
FIG. 10 shows a flow of the operation of the apparatus of this embodiment.
[0048]
Based on the output from the encoder, high-speed arithmetic processing is performed using a DSP (Digital Signal Processor), and the exposure amount is adjusted by directly controlling the laser driver to generate an image.
[0049]
In the present embodiment, the method of detecting the surface speed using an encoder was used. A method using an optical scale sensor that detects the speed by reading is exemplified, and an optimal sensor can be used according to the image forming apparatus.
[0050]
[Example 3]
The present embodiment particularly relates to a cartridge type image forming system having a built-in memory for data storage. Banding is often unique to a cartridge. Therefore, at the time of inspection after assembling the cartridge, speed fluctuation data for one rotation of the photosensitive drum is measured, the information is stored in a memory in the cartridge, and the main body controls the image exposure intensity based on the information. In the present embodiment, a jig capable of measuring only the rotation of the cartridge and measuring the drive current of the motor for the fluctuation of the speed of the photosensitive drum is separately prepared, and a data table of the light amount distribution is created.
[0051]
FIG. 11 shows the flow of the operation of the apparatus of this embodiment.
[0052]
Thereby, the banding unique to each cartridge can be improved without making a major change to the main body.
[0053]
[Example 4]
The photosensitive drum surface speed detection method of the present embodiment uses the detection method by the encoder used in the second embodiment, and adjusts the fluctuation of the image density by changing the developing bias as the change of the image forming condition.
[0054]
(Change in developing bias)
The developing method of LBP-1760 used in the embodiment is one-component non-contact jumping development, and a developing bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is used. In this embodiment, the developability is most affected. The density is adjusted by changing the DC voltage. The developing bias is adjusted to the development acceleration side where the pixels are isolated and the density is seen to be light, and conversely, the development bias is adjusted to the development suppression side where the pixels are dense and the density looks dark. As a result, the uniformity of the obtained image density is improved, and good image output can be performed.
[0055]
(Operation of the device)
FIG. 12 shows a flow of the operation of the apparatus of this embodiment.
[0056]
In the present embodiment, the image forming conditions are changed by changing the developing bias.However, the charging potential is adjusted by changing the charging bias, the adjustment is performed by changing the intensity of the image exposure, or It is also effective to make adjustments by combining a plurality of these.
[0057]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the speed deviation of the photoconductor surface is detected, the position deviation of the image data is predicted from the detected value, and the position displacement smaller than the size of the minimum unit of resolution is detected. By correcting an arbitrary displacement amount from the amount, it is possible to provide an image forming apparatus capable of outputting an image with good image uniformity without image unevenness called banding.
[0058]
In addition, it is possible to provide an image forming apparatus capable of outputting an image with good image uniformity without image unevenness called banding by estimating image density unevenness from the detected value and changing image forming conditions according to the image density unevenness. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an image processing step.
FIG. 2 is a schematic sectional view of the image forming apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram around a motor.
FIG. 4 is a graph of a detection current according to the first embodiment.
FIG. 5 is a graph of speed according to the first embodiment.
FIG. 6 is a graph of a position according to the first embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram of exposure light amount data and image output according to the first embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a flow of an operation of the apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a part of the device according to the second embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a flow of an operation of the apparatus according to the second embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a flow of an operation of the apparatus according to the third embodiment.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a flow of an operation of the apparatus according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 11 photosensitive drum 12 charger 13 developing device 14 transfer charger 15 fixing device 16 cleaning device L light exposed by exposure device

Claims (6)

所望の装置解像度を有する画像形成装置で所望の画像を複製する装置であって、
像担持体である感光体と、画像データに応じて感光体を露光する露光手段と、感光体を駆動する駆動源とを有し、前記感光体表面の移動速度変動を検出する検出手段と、前記検出量に応じて画像データの位置ずれ量を計算する計算手段と、前記位置ずれ量に応じて前記画像データに応じた露光量を変更する手段とを有することによって、画像解像度よりも小さな画像データの位置ずれを補正する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
An apparatus for duplicating a desired image with an image forming apparatus having a desired device resolution,
A photoconductor that is an image carrier, an exposure unit that exposes the photoconductor in accordance with image data, and a driving source that drives the photoconductor, and a detection unit that detects a movement speed variation of the photoconductor surface, An image having a size smaller than the image resolution is provided by having a calculation unit that calculates a displacement amount of image data according to the detection amount, and a unit that changes an exposure amount according to the image data according to the displacement amount. An image forming apparatus comprising: means for correcting a data displacement.
前記感光体表面の移動速度変動を、感光体を駆動する駆動源の駆動電流により検出することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a change in the moving speed of the photosensitive member surface is detected by a drive current of a drive source for driving the photosensitive member. 前記感光体表面の移動速度変動を、エンコーダを用いて検出することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a change in the moving speed of the surface of the photoconductor is detected using an encoder. 前記感光体表面の移動速度変動を、レーザードップラー測定器を用いて検出することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fluctuation of the moving speed of the surface of the photoconductor is detected by using a laser Doppler measuring device. 前記感光体表面の移動速度変動を、感光体表面に設けた光スケールセンサーを用いて検出することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a change in the moving speed of the photosensitive member surface is detected using an optical scale sensor provided on the photosensitive member surface. 所望の装置解像度を有する画像形成装置で所望の画像を複製する装置であって、
像担持体である感光体と、画像データに応じて感光体を露光する露光手段と、感光体を駆動する駆動源とを有し、前記感光体表面の移動速度変動を検出する検出手段と、前記検出量に応じて画像形成条件を変更する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
An apparatus for duplicating a desired image with an image forming apparatus having a desired device resolution,
A photoconductor that is an image carrier, an exposure unit that exposes the photoconductor in accordance with image data, and a driving source that drives the photoconductor, and a detection unit that detects a movement speed variation of the photoconductor surface, An image forming apparatus, comprising: means for changing an image forming condition according to the detection amount.
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