JP5119755B2 - 画像形成装置および制御装置 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、搬送ベルトの両端部2箇所に各色毎のレジストマークを形成して、それらを搬送ベルトの両端部2箇所それぞれに配置されたマーク検出器で検出し、その検出結果に基づいて各色レーザ光の露光位置の調整を行うことが記載されている。
本発明は、画像形成装置における露光位置の調整機構を安価な構成により実現することを目的とする。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記光源から前記像保持体に対して出射される前記光束の走査開始タイミングを検出する走査開始タイミング検出手段をさらに備え、前記駆動手段は、前記走査開始タイミング検出手段にて検出された前記走査開始タイミングに関する情報と前記調整データとに基づいて前記出力開始タイミングを設定し、前記光源を駆動することを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項4に係る画像形成装置にて、前記記憶手段は、所定の温度環境の下で前記第2の配置位置において前記検出手段により検出された前記パターン画像の位置に基づいて求められた前記調整データ、および所定の温度環境の下で前記走査開始タイミング検出手段にて検出された前記走査開始タイミングに関する情報を記憶したことを特徴とする
請求項7に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記像保持体が複数配置され、前記露光手段は、前記複数の像保持体各々を当該複数の像保持体各々に対応して設けられた複数の前記光源から出射された光束により走査露光し、前記記憶手段は、前記複数の像保持体における前記パターン画像に関する副走査方向の位置に基づいて求められた副走査方向の位置情報をさらに記憶し、前記駆動手段は、前記副走査方向の位置情報に基づいて前記複数の光源各々から出射される前記光束相互間に設定される時間差を調整して前記光源を駆動することを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項2に係る画像形成装置にて、前記検出手段を前記第1の配置位置および/または前記第2の配置位置に保持する保持手段を更に備えたことを特徴とする。
請求項11に係る発明は、請求項9に係る制御装置にて、前記光源から前記像保持体に対して出射される前記光束の走査開始タイミングに関する情報を取得する走査開始タイミング取得手段をさらに備え、前記記憶手段は、所定時に前記走査開始タイミング取得手段にて取得された前記走査開始タイミングに関する情報をさらに記憶し、前記指示手段は、前記記憶手段に記憶された前記走査開始タイミングに関する情報と前記調整データとに基づいて前記出力開始タイミングを指示することを特徴とする。
本発明の請求項2によれば、本発明を採用しない場合に比べて、記憶手段に記憶される調整データを算出する際に用いるパターン画像の位置の検出を正確に行うことができる。
本発明の請求項3によれば、画像データの出力開始タイミングを位置調整用のパターン画像を形成せずに設定することができる。
本発明の請求項4によれば、本発明を採用しない場合に比べて、走査開始タイミングが変動した場合にも走査開始位置の調整を精度良く行うことができる。
本発明の請求項5によれば、本発明を採用しない場合に比べて、温度環境が変動した場合にも走査開始位置の調整を精度良く行うことができる。
本発明の請求項7によれば、本発明を採用しない場合に比べて、複数の像保持体各々を露光する複数の光束相互間の副走査方向のずれ量を低減することができる。
本発明の請求項8によれば、本発明を採用しない場合に比べて、記憶手段に記憶される調整データを算出する際に用いるパターン画像の位置の検出を正確に行うことができる。
本発明の請求項10によれば、本発明を採用しない場合に比べて、複数の像保持体各々を露光する光束各々の走査開始タイミングのずれ量を低減することができる。
本発明の請求項11によれば、本発明を採用しない場合に比べて、走査開始タイミングが変動した場合にも走査開始位置の調整を精度良く行うことができる。
[実施の形態1]
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置1の構成の一例を示した図である。図1に示す画像形成装置1は、電子写真方式を用いた所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであって、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部70、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部80、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3やスキャナ等の画像読取装置4等から受信した画像データに所定の画像処理を施す画像処理部81、処理プログラムや画像データ等が記憶される例えばハードディスク(Hard Disk Drive)にて実現される主記憶部82、商用電源からの電力を所定の電圧に変換して各部に供給する電源部85を備えている。
そして、各画像形成ユニット10は、画像形成装置1本体に対して着脱自在に構成され、例えば現像器13内のトナーが消費されたり、感光体ドラム11が寿命に達した場合等には、画像形成ユニット10単位で交換される。
現像器13は、画像形成ユニット10それぞれにおいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する。
ドラムクリーナ14は、ウレタンゴム等のゴム材料により形成された板状部材を感光体ドラム11表面に接触させて、感光体ドラム11上に付着したトナーや紙粉等を除去する。
さらに、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11と接触しながら移動するように、記録材(記録紙)である用紙Pを搬送する用紙搬送ベルト30が配置されている。用紙搬送ベルト30は、用紙Pを静電吸着するフィルム状の無端ベルトで形成されている。そして、上部側(排紙側)の駆動ロール32と下部側(給紙側)のアイドルロール33とに張り渡されて循環移動し、感光体ドラム11との間に用紙Pが略鉛直方向下方から上方に向けて搬送される用紙搬送路M1を形成している。
用紙搬送ベルト30の感光体ドラム11側の最上流部には、用紙搬送ベルト30を帯電する吸着ロール34が配置されている。用紙搬送ベルト30は、表面が吸着ロール34により所定電位に帯電されることで、用紙Pを安定的に静電吸着させる。
本実施の形態の検出センサ60は、装置本体に対して着脱自在に構成されている。そして、レーザ露光器20に関する後段で説明する工場出荷前の調整を行う際には、用紙搬送ベルト30の一方の幅方向端部側位置から取り外され、他方の幅方向端部側位置に移動される。
また、用紙搬送路M1に沿って用紙搬送ベルト30の下流側には、用紙P上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着器40が配置されている。
一方、排紙側には、定着器40にて定着処理された用紙Pを搬送する排紙ロール54、片面プリントの場合には用紙Pを装置本体上部に設けられた排紙部90に向けて排出し、両面プリントの場合には所定のタイミングで排紙部90に向けた回転方向から逆方向に反転することで、定着器40にて片面が定着された用紙Pを両面搬送路M2に向けて送り出す反転ロール55が配設されている。加えて、両面搬送路M2には、両面搬送路M2に沿って複数の搬送ロール56が設けられている。
各色トナー像が静電転写された用紙Pは、画像形成ユニット10Kの下流で用紙搬送ベルト30から剥離され、定着器40に搬送される。定着器40では、用紙P上の未定着トナー像が熱および圧力による定着処理を受けて用紙Pに定着される。各色トナー像が定着された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた排紙部90に積載される。一方、両面プリント時には、両面搬送路M2を経由して再度の同様な画像形成動作が行われた後、排紙部90に積載されることとなる。
まず、本実施の形態のレーザ露光器20の構成について説明する。図2は、本実施の形態のレーザ露光器20の概略構成を示す側面図である。図2に示したように、本実施の形態のレーザ露光器20は、例えば4つの半導体レーザからなる光源21と走査光学系とを備えている。走査光学系を構成する光学部材としては、光源21から出射されるレーザ光(光束)各々に対応して設けられた4つのコリメータレンズ22、シリンドリカルレンズ23、例えば正六角面体で形成された回転多面鏡(ポリゴンミラー)24、複数の折り返しミラー25、fθレンズ26を備えている。
また、レーザ露光器20に備えられた光源21および走査光学系は、保持部材の一例としてのハウジング27内に配置されている。そしてハウジング27には、各色レーザ光を感光体ドラム11に向けて出射する部分に、例えばガラス板からなる防塵ウィンドウ28が設けられている。それにより、光源21および走査光学系を構成する各種光学部材はハウジング27内に密封され、レーザ光の外部への漏洩や光源21および各種光学部材への埃等の付着を抑えている。
ここで、fθレンズ26は、4本のレーザ光各々の光スポットの走査速度を感光体ドラム11表面上で等速化する機能を有している。
また、上記したように、各光源21からの4本のレーザ光は、シリンドリカルレンズ23によりポリゴンミラー24の偏向反射面24aに線像として結像される。さらに、fθレンズ26は副走査方向に関して偏向反射面24aを物点として光スポットを感光体ドラム11の表面上に結像させる。それにより、レーザ露光器20の走査光学系は、偏向反射面24aの面倒れを補正する機能を有している。
図3に示したように、本実施の形態のレーザ露光器20には、レーザ光検出系として、4本のレーザ光各々に対応して設けられた各レーザ光の走査開始タイミングを検出する走査開始タイミング検出手段の一例としての4つのSOS(Start of Scan)センサ(受光素子)291と4つの反射ミラー292、さらにはレーザ駆動回路29が備えられている。
なお、図3には、1本のレーザ光に関するレーザ光検出系の構成要素を記載しているが、他の3本のレーザ光に関しても同様の構成要素がそれぞれ設けられる。また、走査光学系の構成によっては、複数のレーザ光について共通のレーザ光検出系を用いてもよい。
SOSセンサ291は制御部80とレーザ駆動回路29とに接続されている。そして、通常の画像形成時には、生成したSOS信号をレーザ駆動回路29に送信する。一方、後段で述べる出力開始タイミング調整量を算出する際には、生成したSOS信号をレーザ駆動回路29および制御部80に送信する。
レーザ駆動回路29は、画像処理部81から所定の処理が施された各色画像データを取得する。そして、各光源21に対して、各色画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで出力する。すなわち、レーザ駆動回路29は、半導体レーザからなる光源21を駆動する駆動手段の一例である。なお、駆動手段は、単にレーザ駆動回路29だけで構成される場合に限定されない。レーザ駆動回路29に例えば制御部80、さらにはその他の機能部も含めて駆動手段を構成する場合も含まれる。
また、各色レーザ光の走査終点位置に関しては、走査終点位置に対応する位置の用紙搬送ベルト30上に所定の位置補正用パターンを形成し、位置補正用パターンの用紙搬送ベルト30上での主走査方向位置を検出する。そして、検出された位置補正用パターンの主走査方向位置に基づき、各レーザ駆動信号の1走査線内における出力終了タイミング(「印字幅」、「画像倍率」とも称する)を調整することで、各色レーザ光の走査終点位置のバラツキを低減している。
それにより、画像形成装置1に設置する、感光体ドラム11上での走査線の位置を検出する検出手段の数を最少限とすることで、画像形成装置1の製造コストの低廉化を図っている。
なお、上記した「画像クロック」とは、例えば画像データを記憶するメモリから画像データを読み出す際の基準となるクロックである。レーザ駆動回路29では、画像クロックを調整することで1走査線分の画像データの出力に要する時間の設定を変えることで、各レーザ駆動信号の出力終了タイミング(印字幅、画像倍率)の調整を行う。
本実施の形態のレーザ駆動回路29においては、各色画像データに応じたレーザ駆動信号の出力開始タイミングは次のように設定される。すなわち、制御部80は、後段で述べる調整データの一例としての出力開始タイミング調整量データを制御部80内に設けられた記憶部804に記憶している。そして、例えば画像形成装置1のメインスイッチがオンされた際に、制御部80はレーザ駆動回路29に対して記憶部804に記憶された出力開始タイミング調整量データをダウンロードする。したがって、制御部80は、出力開始タイミングの設定を指示する指示手段としても機能する。
レーザ駆動回路29は、制御部80から取得した出力開始タイミング調整量データをレーザ駆動回路29内に設けられた記憶手段(不図示)に記憶する。そして、画像形成時には、レーザ駆動回路29は、SOSセンサ291から取得したSOS信号と記憶手段に記憶された出力開始タイミング調整量データとに基づいて、各光源21に対するレーザ駆動信号の出力を開始するタイミング(出力開始タイミング)を設定する。
これに対して、図5(検出センサ60が第1の配置位置から第2の配置位置に移動された状態を説明する図)に示したように、画像形成装置1の工場出荷前の時点で、検出センサ60は第1の配置位置から取り外される。そして、検出センサ60を各感光体ドラム11表面上でのレーザ光の走査開始点位置に対応する位置(これを、「第2の配置位置」とする)に移動させる。そして、第1の配置位置での検出センサ60と用紙搬送ベルト30との位置関係と同様の位置関係を保つように、検出センサ60は不図示の保持部材によって第2の配置位置に設置される。
また、第2の配置位置は、走査開始点位置と走査終点位置との中間位置である走査中央部から走査開始点位置側の感光体ドラム11上での領域であれば、いずれの位置に設定してもよい。
ここでの各SOS信号の基準時間は、後段で述べる画像形成動作中でのSOS信号の出力タイミングのずれを調整するために使用される。
なお、基準信号は、各SOS信号の受信タイミングとの間の時間差Tk1,Tc1,Tm1,Ty1を算出する際の基準となるものであれば、いかなる信号であってもよい。例えば、イエロー色レーザ光でのSOS信号の受信タイミングを基準信号としてもよい。
上記したように、レーザ露光器20の走査光学系やレーザ光検出系を構成する各種光学部材には、部品精度や組立て精度等にバラツキが存在する。そのため、図6に示したように、レーザ駆動回路29において各SOSセンサ291からSOS信号が受信されるタイミング(基準時間Tk1,Tc1,Tm1,Ty1)は、各色レーザ光毎に異なる固有の値を有している。それに対して、レーザ駆動回路29においてSOS信号の受信タイミングから各画像信号が出力されるまでの時間Tk2,Tc2,Tm2,Ty2については、画像形成装置1の初期設定時には同一の時間(設計値)が設定されている。すなわち、設計値としてのTk2=Tc2=Tm2=Ty2が設定されている。そのために、それぞれ固有の値を有する基準時間Tk1,Tc1,Tm1,Ty1が影響して、各色レーザ光における画像信号が出力されるタイミングにずれが生じる。その結果として、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11表面上での走査開始点位置にバラツキが生じる。
このシアン色レーザ光、マゼンタ色レーザ光、およびイエロー色レーザ光での位置ずれ量△Dc,△Dm,△Dyは、図6のタイミングチャート上において、それぞれ画像信号の出力開始タイミングの時間ずれ量として表れる。すなわち、各色レーザ光の画像信号の出力開始タイミングの時間ずれ量は、用紙P上での位置ずれ量△Dc,△Dm,△Dyに対応して、シアン色レーザ光では△Tc2、マゼンタ色レーザ光では△Tm2、イエロー色レーザ光では△Ty2となる。なお、図6では、黒色レーザ光における画像信号の出力開始タイミング(用紙P上での走査開始点側基準位置)のタイミングチャート上での位置を「SOS(Start of Scan)側基準」として破線で示している。
すなわち、制御部80の演算部803は、算出した各色の位置補正用パターンの位置ずれ量とレーザ光の感光体ドラム11表面での走査速度とに基づいて、画像信号の出力開始タイミングに関する時間ずれ量△Tc2,△Tm2,△Ty2を、調整データの一例としての出力開始タイミング調整量データ△Tk2,△Tc2,△Tm2,△Ty2として求める。出力開始タイミング調整量データを求めるに際しては、例えば感光体ドラム11と用紙搬送ベルト30との間の構成上の位置関係等が加味される。そして、求めた出力開始タイミング調整量データ△Tk2,△Tc2,△Tm2,△Ty2を記憶部804に記憶する。なお、本実施の形態では、黒色レーザ光での画像信号の出力開始タイミングを基準として設定していることから、黒色レーザ光に関する出力開始タイミング調整量データは、△Tk2=0である。
Tk2´=Tk2 …(1)
Tc2´=Tc2+△Tc2 …(2)
Tm2´=Tm2+△Tm2 …(3)
Ty2´=Ty2+△Ty2 …(4)
図8は、レーザ駆動回路29において、各画像信号が出力されるタイミングが調整後時間Tk2´,Tc2´,Tm2´,Ty2´に設定された状態のタイミングチャートを示した図である。図8に示したように、調整後時間Tk2´,Tc2´,Tm2´,Ty2´を用いることで、各画像信号の出力開始タイミングのずれが調整される。それにより、図9(調整後の各感光体ドラム11表面上での走査開始点位置を説明する図)に示したように、各画像形成ユニット10において生じる走査開始点位置のずれ量が低減される。
まず、制御部80は、各画像形成ユニット10に対して所定のパターンの各色トナー像からなる位置補正用パターンの形成を指示する。また、検出センサ60に対して用紙搬送ベルト30上に転写された位置補正用パターンの用紙搬送ベルト30上での位置を検出するように指示する。
図10は、本実施の形態の検出センサ60の構成の一例を示した図である。図10に示したように、検出センサ60は、用紙搬送ベルト30の幅方向(用紙搬送ベルト30の移動方向と直交する方向)に沿って光を出射する例えばLED等の発光素子61、発光素子61から出射された光の用紙搬送ベルト30での反射光を受光する例えばフォトダイオード等からなる受光素子63、用紙搬送ベルト30からの反射光を受光素子63に集光する集光レンズ62で構成されている。すなわち、本実施の形態の検出センサ60では、発光素子61から用紙搬送ベルト30の幅方向に沿って光を出射し、用紙搬送ベルト30上に保持された位置補正用パターンから幅方向に沿って反射された光を集光レンズ62で受光素子63に集光する。そして、受光素子63にて受光した光によって位置補正用パターンの用紙搬送ベルト30上での位置を検出する。検出された位置補正用パターンの位置は、位置補正用パターンの位置データとして制御部80に送信される。
また、本実施の形態の検出センサ60は、用紙搬送ベルト30上に転写された位置補正用パターンの用紙搬送ベルト30上での位置を検出するが、感光体ドラム11において位置補正用パターンの感光体ドラム11上での位置を検出するように構成してもよい。
図11に示したように、画像形成ユニット10Kは、本実施の形態において各色レーザ光の走査開始点位置を一致させる際の基準となる黒の平行パターンPKと45°傾斜パターンLKとを形成する。また、画像形成ユニット10Cは、シアンの平行パターンPCと45°傾斜パターンLCとを形成する。画像形成ユニット10Mは、マゼンタの平行パターンPMと45°傾斜パターンLMとを形成する。画像形成ユニット10Yは、イエローの平行パターンPYと45°傾斜パターンLYとを形成する。なお、各画像形成ユニット10では、図11に示した順番で位置補正用パターンが形成されるように画像形成タイミングが制御される。
なお、算出された45°傾斜パターンLK,LC,LM,LYでのずれ量L1,L2,L3は、上記した図7に示した位置ずれ量△Dc,△Dm,△Dyに対応するものである。
本実施の形態の画像形成装置1においては、画像形成装置1が工場から出荷される段階では、検出センサ60は、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11表面上での走査終点位置に対応する用紙搬送ベルト30の幅方向位置(第1の配置位置)に不図示の固定部材によって固定される。なお、第1の配置位置は、走査開始点位置と走査終点位置との中間位置である走査中央部から走査終点位置側の感光体ドラム11上での領域であれば、いずれの位置に設定してもよい。
そして、本実施の形態の画像形成装置1では、装置の立ち上げ時や画像形成動作中における所定のインターバル(時間間隔やプリント枚数等)で、各レーザ駆動信号の出力終了タイミング(印字幅、画像倍率)を調整して、各色レーザ光の走査終点位置のバラツキを低減している。
上記したように、レーザ露光器20の走査光学系やレーザ光検出系を構成する各種光学部材には、部品精度や組立て精度等にバラツキが存在する。また、画像形成動作中に機内昇温が発生することに起因して、各種光学部材の部品寸法や組立て位置、さらには光学性能やレーザ波長等に変動が生じる。そのため、図13に示したように、レーザ駆動回路29において画像信号の出力が開始されてから停止するまでの感光体ドラム11表面上での印字幅(画像倍率)は、各色レーザ光で異なるものとなる。その結果として、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11表面上での走査終点位置にバラツキが生じる。
そこで、演算部803は、算出した各色の位置補正用パターンのずれ量L1,L2,L3とレーザ光の感光体ドラム11表面での走査速度とに基づいて、画像信号の出力終了タイミングTk3,Tc3,Tm3,Ty3に関する調整量データ△Tk3,△Tc3,△Tm3,△Ty3を求める。出力終了タイミングに関する調整量データを求めるに際しては、例えば感光体ドラム11と用紙搬送ベルト30との間の構成上の位置関係等が加味される。なお、本実施の形態では、黒色レーザ光での画像信号の出力終了タイミングを基準として設定していることから、黒色画像信号の出力終了タイミングに関する調整量データは△Tk3=0である。
図14は、レーザ駆動回路29において、画像クロックが調整された状態のタイミングチャートを示した図である。図14に示したように、1走査線分の画像信号の出力に要する時間が調整(倍率補正)されることで、各画像信号の出力終了タイミングは、出力終了タイミングTk3´,Tc3´,Tm3´,Ty3´に設定される。それにより、出力終了タイミングTk3´,Tc3´,Tm3´,Ty3´のずれが調整され、各画像形成ユニット10において生じる走査終点位置のずれ量が低減される。
なお、画像クロックの調整に際しては、画像クロックの周波数を変化させる方法や、位相をずらす方法が用いられる。
また、印字幅の調整を行うに際しては、画像処理部81において画像信号の間引きや補間を行ってもよい。
上記のようにして、本実施の形態の画像形成装置1では、1個の検出センサ60を用いて、レーザ露光器20に関する感光体ドラム11上での主走査方向および副走査方向の露光位置の調整が行われる。
また、同様の理由に起因して、レーザ駆動回路29において画像信号の出力が開始されてから停止するまでの感光体ドラム11表面上での印字幅(画像倍率)も変動する。
図15は、SOS信号の出力タイミングのずれと印字幅の変動が生じた場合のタイミングチャートを示した図である。図15に示したように、SOS信号の出力タイミングのずれと印字幅の変動が生じた場合には、画像信号の出力開始タイミングとSOS側基準とのずれ、および画像信号の出力終了タイミングとEOS側基準とのずれの双方が発生する。
レーザ駆動回路29は、各SOSセンサ291から送信されるSOS信号を基準時間Tk1,Tc1,Tm1,Ty1に基づいて補正する処理を行う。そして、補正されたSOS信号(補正SOS信号)を基準として、調整後時間Tk2´,Tc2´,Tm2´,Ty2´を用いて画像信号を出力する。そのため、SOS信号の出力タイミングにずれが生じた場合にも、画像形成装置1の初期設定時と同様のタイミングで画像信号が出力される。それにより、画像信号の出力開始タイミングとSOS側基準とのずれが低減される。
また、各画像信号の出力終了タイミングTk3,Tc3,Tm3,Ty3の調整に関しては、上記したのと同様に、検出センサ60からの位置補正用パターンの位置データによる調整が行われる。それにより、画像信号の出力終了タイミングとEOS側基準とのずれが低減される。
それにより、位置補正用パターンの検出手段を最少限の数だけ設けることで露光位置の調整を行うことが可能となり、露光装置における露光位置調整機構の低廉化が図られる。
実施の形態1では、各レーザ光の主走査方向の出力開始タイミングについて、予め記憶部804に記憶された各光源21における出力開始タイミングに関する調整量に基づく調整を行う構成について説明した。本実施の形態では、各レーザ光の副走査方向の出力開始タイミングについても、同様に、予め記憶部804に記憶された各光源21における出力開始タイミングに関する調整量に基づく調整を行う構成について説明する。なお、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
レーザ駆動回路29は、画像形成時には、調整されたVsync(調整Vsync)を制御部80から取得する。そしてレーザ駆動回路29は、SOSセンサ291から取得したSOS信号と制御部80から取得した調整Vsyncとに基づいて、用紙P上での書き出しを開始する。
すなわち、制御部80では、用紙搬送ベルト30の搬送方向上流側に位置する画像形成ユニット10から順に画像形成が行われるように、所定の基準信号(トリガ信号)を基準として、トリガ信号から所定時間後に各画像形成ユニット10へのVsyncが出力される。ここでTVy1<TVm1<TVc1<TVk1として、トリガ信号から時間TVy1後にイエロー(Y)のVsyncが出力され、同様に、トリガ信号から時間TVm1後にマゼンタ(M)のVsync、トリガ信号から時間TVc1後にシアン(C)のVsync、トリガ信号から時間TVk1後に黒(K)のVsyncが出力される。そして、各画像形成ユニット10では、Vsyncを受けることで例えば図8に示したような画像信号の出力が開始される。なお、図17では、各画像形成ユニット10に対して画像信号が出力されるタイミングチャート上での領域を、各色画像形成領域と表現している。
そこで、実施の形態の画像形成装置1では、Vsyncの出力タイミングを調整するためのVsync出力タイミング調整量データを制御部80内に設けられた記憶部804に記憶しておく。そして、画像形成時には、制御部80は、記憶手段に記憶されたVsync出力タイミング調整量データに基づいてVsyncの出力タイミングを調整する。そして、レーザ駆動回路29は、SOSセンサ291から取得したSOS信号と制御部80から取得した調整Vsyncとに基づいて、用紙P上での副走査方向の書き出しタイミングを設定する。それにより、画像形成時での各色レーザ光の副走査方向の位置調整を簡略化し、画像生産性の低下を抑制している。
なお、フォトダイオードを用いるSOSセンサ291としては、フォトダイオード自体を正方形等のような副走査方向に沿って主走査方向の長さが同一である形状とし、副走査方向に沿って主走査方向の長さが長くなる三角形状に形成された開口を有するマスクにより、フォトダイオード表面を覆うようにして構成してもよい。
また、図19では、SOSセンサ291として、副走査方向に沿ってライン状に配列されたラインCCD(Charge Coupled Devices)を用いた構成である(図19(a))。このような構成により、図19(b)のように、ラインCCDを通過するレーザ光の位置(a,b,c)に従って、SOSセンサ291からの出力タイミングが異なる出力信号が得られる。それにより、各走査ラインの副走査方向位置を検出する。
このようなSOSセンサ291により、主走査方向だけでなく、副走査方向のレーザ光の通過位置も検出する。
まず、工場出荷前の例えば温度環境が所定の状態に維持された工場内で、検出センサ60が第2の配置位置に設置された画像形成装置1を動作させる。そして、各画像形成ユニット10により、例えば図11に示した位置補正用パターンを、第2の配置位置に対応する用紙搬送ベルト30上に形成する。第2の配置位置に設置された検出センサ60は、位置補正用パターンの中の平行パターンPK,PC,PM,PYそれぞれの用紙搬送ベルト30上での位置を検出して、検出された位置を副走査方向位置データとして制御部80に送る。制御部80は、例えば副走査方向位置データが送信されるタイミングを用いて、平行パターンPKを基準として他の各色平行パターンPC,PM,PYが検出センサ60を通過するタイミングの時間間隔を算出する。
図20に示した時間ずれ量△TVy1,△TVm1,△TVc1,△TVk1が、検出センサ60にて検出された位置補正用パターンの平行パターンPK,PC,PM,PYそれぞれの用紙搬送ベルト30上での位置ずれ量に対応する。
ここで図21は、調整されたVsyncを説明する図である。図21に示したように、制御部80は、Vsync出力タイミング調整量データ△TVy1,△TVm1,△TVc1,△TVk1に基づいて、トリガ信号からのVsyncの出力タイミングをそれぞれTVy1´,TVm1´,TVc1´,TVk1´(=TVk1)に設定変更する。そして、用紙P上での副走査方向の書き出しタイミングを設定する。それにより、画像形成時での各色レーザ光の副走査方向の位置調整を簡略化し、画像生産性の低下を抑制している。
それにより、位置補正用パターンの検出手段を最少限の数だけ設けることで露光位置の調整を行うことが可能となり、露光装置における露光位置調整機構の低廉化が図られる。また、画像生産性の低下が抑制される。
Claims (11)
- 像保持体と、
前記像保持体上を光源から出射された光束により走査露光する露光手段と、
前記光源を画像データに基づいて駆動する駆動手段と、
前記光源に対する前記駆動手段からの前記画像データの出力タイミングを調整するための調整データを記憶する記憶手段と、
前記露光手段が前記光束を走査露光することで前記像保持体に形成された所定のパターン画像の位置を当該像保持体上または当該像保持体から当該パターン画像が転写された転写体上での位置として検出する検出手段とを備え、
前記記憶手段は、前記光束の走査中央部から走査開始点側の前記像保持体上での領域に形成された前記パターン画像に関する主走査方向の位置に基づいて求められた前記調整データを記憶し、
前記検出手段は、前記像保持体の前記光束の走査中央部から走査終点側の領域に形成された前記パターン画像の前記位置を検出し、
前記駆動手段は、前記光源に対する1走査線内での前記画像データの出力開始タイミングを前記記憶手段により記憶された前記調整データに基づいて設定し、1走査線内での当該画像データの出力終了タイミングを前記検出手段により検出された前記パターン画像の位置に関する情報に基づいて設定して、当該光源を駆動することを特徴とする画像形成装置。 - 前記検出手段は、前記光束の走査中央部から走査終点側に対応する第1の配置位置および当該光束の走査中央部から走査開始点側に対応する第2の配置位置のそれぞれに移動可能に設けられ、
前記記憶手段は、所定時に前記第2の配置位置において前記検出手段により検出された前記パターン画像の位置に基づいて求められた前記調整データを記憶し、
前記駆動手段は、1走査線内での前記画像データの出力タイミングを、前記第1の配置位置において前記検出手段により検出された前記パターン画像の位置に関する情報に基づいて設定して、前記光源を駆動することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記光源から前記像保持体に対して出射される前記光束の走査開始タイミングを検出する走査開始タイミング検出手段をさらに備え、
前記駆動手段は、前記走査開始タイミング検出手段にて検出された前記走査開始タイミングに関する情報と前記調整データとに基づいて前記出力開始タイミングを設定し、前記光源を駆動することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記光源から前記像保持体に対して出射される前記光束の走査開始タイミングを検出する走査開始タイミング検出手段をさらに備え、
前記記憶手段は、所定時に前記走査開始タイミング検出手段にて検出された前記走査開始タイミングに関する情報をさらに記憶し、
前記駆動手段は、前記記憶手段に記憶された前記走査開始タイミングに関する情報と前記調整データとに基づいて前記出力開始タイミングを設定し、前記光源を駆動することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記記憶手段は、所定の温度環境の下で前記第2の配置位置において前記検出手段により検出された前記パターン画像の位置に基づいて求められた前記調整データ、および所定の温度環境の下で前記走査開始タイミング検出手段にて検出された前記走査開始タイミングに関する情報を記憶したことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
- 前記像保持体が複数配置され、
前記露光手段は、前記複数の像保持体各々を当該複数の像保持体各々に対応して設けられた複数の前記光源から出射された光束により走査露光し、
前記記憶手段は、前記駆動手段からの前記複数の光源各々に対する前記画像データの出力タイミングを調整するための前記調整データを記憶することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記像保持体が複数配置され、
前記露光手段は、前記複数の像保持体各々を当該複数の像保持体各々に対応して設けられた複数の前記光源から出射された光束により走査露光し、
前記記憶手段は、前記複数の像保持体における前記パターン画像に関する副走査方向の位置に基づいて求められた副走査方向の位置情報をさらに記憶し、
前記駆動手段は、前記副走査方向の位置情報に基づいて前記複数の光源各々から出射される前記光束相互間に設定される時間差を調整して前記光源を駆動することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記検出手段を前記第1の配置位置および/または前記第2の配置位置に保持する保持手段を更に備えたことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
- 光源を画像データに基づいて駆動する駆動手段から当該光源への当該画像データの出力タイミングを調整するための調整データを記憶する記憶手段と、
前記光源からの光束が走査露光されることで像保持体に形成された所定のパターン画像に関する当該像保持体上での位置または当該像保持体から当該パターン画像が転写された転写体上での位置に関する情報を取得する位置情報取得手段と、
前記駆動手段から前記光源への1走査線内での前記画像データの出力開始タイミングを前記記憶手段に記憶された前記調整データに基づいて指示し、1走査線内での当該画像データの出力終了タイミングを前記位置情報取得手段にて取得された前記パターン画像の位置に関する情報に基づいて指示する指示手段とを備え、
前記記憶手段は、前記光束の走査中央部から走査開始点側の前記像保持体上での領域に形成された前記パターン画像に関する主走査方向の位置に基づいて求められた前記調整データを記憶し、
前記位置情報取得手段は、前記像保持体の前記光束の走査中央部から走査終点側の領域に形成された前記パターン画像の前記位置に関する情報を取得すること
を特徴とする制御装置。 - 前記記憶手段は、複数の前記像保持体各々に対して前記光束を出射する複数の前記光源各々に対する前記画像データの出力タイミングを調整するための前記調整データを記憶することを特徴とする請求項9記載の制御装置。
- 前記光源から前記像保持体に対して出射される前記光束の走査開始タイミングに関する情報を取得する走査開始タイミング取得手段をさらに備え、
前記記憶手段は、所定時に前記走査開始タイミング取得手段にて取得された前記走査開始タイミングに関する情報をさらに記憶し、
前記指示手段は、前記記憶手段に記憶された前記走査開始タイミングに関する情報と前記調整データとに基づいて前記出力開始タイミングを指示することを特徴とする請求項9記載の制御装置。
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