説明

画像形成装置

【課題】ミラーの回転速度の変更による画像品質の悪化を抑制する。
【解決手段】ポリゴンミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、被転写物である用紙の移動速度が大きくなるように制御する。即ち、例えば主走査方向の画像形成範囲の調整によってポリゴンミラーの回転速度が増加する場合には、それに伴ってスキャナ部の走査周期が短くなるため、用紙の移動速度が変化しなければ、用紙上における副走査方向の仮想的な走査間隔が小さくなる。これに対し、本構成では、ポリゴンミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、用紙の移動速度が大きくなるように制御するため、用紙上における仮想的な走査間隔の変化を抑えることが可能である。従って、ポリゴンミラーの速度変更による画像品質の悪化(画像形成位置のずれや濃度のずれなど)を抑制することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関し、特に回転するミラーに反射させた光を用いて露光を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、電子写真方式の画像形成装置として、回転するポリゴンミラーに反射させたレーザ光を周期的に走査することで感光ドラム上に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーにより現像し、さらにそのトナー像を用紙上に転写した後、定着させるものが知られている。このような画像形成装置において、走査時のポリゴンミラーの回転速度を制御することで、形成される画像の倍率(主走査方向の画像形成範囲)を微調整する技術が提案されている。
【0003】
例えば、両面印刷を行う際には、用紙の片面に画像を形成した後に、用紙が定着時の熱により収縮することが知られている。そこで、上記技術によって形成する画像の倍率を微調整することで、用紙の表裏に形成される画像の位置を一致させることができる(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−45074公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、ポリゴンミラーの回転速度を変更すると、走査周期が変化することになる。すると、それに伴って感光ドラム上における副走査方向の走査間隔が変化し、さらには用紙上における仮想的な走査間隔も変化することになる。このため、ポリゴンミラーの速度変更により、画像形成位置のずれや濃度のずれなどが生じて画像品質を悪化させるおそれがあった。
【0006】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ミラーの回転速度の変更による画像品質の悪化を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するための手段として、第1の発明に係る画像形成装置は、光源より出射した光を回転ミラーに反射させることで周期的に走査を行うスキャナ部により副走査方向に移動する感光体上を走査することで静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像して現像剤像を形成し、前記現像剤像を副走査方向に移動する被転写物上に転写する形成手段と、前記回転ミラーの回転速度を制御して前記形成手段による主走査方向の画像形成範囲の大きさを調整する範囲調整手段と、前記範囲調整手段により制御される前記回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、前記被転写物の移動速度が大きくなるように制御する制御手段と、を備える。
【0008】
第1の発明によれば、回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、被転写物(用紙や中間転写ベルト等)の移動速度が大きくなるように制御する。即ち、例えば主走査方向の画像形成範囲の調整により回転ミラーの回転速度が増加する場合には、それに伴ってスキャナ部の走査周期が短くなるため、被転写物の移動速度が変化しなければ、被転写物上における副走査方向の仮想的な走査間隔が小さくなる。これに対し、本構成では、回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、被転写物の移動速度が大きくなるように制御するため、被転写物上における仮想的な走査間隔の変化を抑えることが可能である。従って、回転ミラーの速度変更による画像品質の悪化を抑制することができる。
【0009】
第2の発明は、第1の発明において、前記範囲調整手段により制御される前記回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、前記感光体の移動速度が大きくなるように制御する感光体制御手段を備える。
【0010】
第2の発明によれば、回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、感光体の移動速度が大きくなるように制御する。これにより、回転ミラーの回転速度の変化に伴う被転写物の移動速度の変化により、感光体と被転写物との相対速度が大きく変化するのを抑えることができる。
【0011】
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記形成手段により形成される画像の副走査方向における書き出し位置を前記回転ミラーの回転速度に応じて調整する副走査調整手段を備える。
【0012】
第3の発明によれば、画像の副走査方向における書き出し位置を回転ミラーの回転速度に応じて調整する。これにより、回転ミラーの回転速度の変化により、形成される画像の副走査方向の位置がずれるのを抑制することができる。
【0013】
第4の発明は、第1から第3のいずれか一つの発明において、前記形成手段により形成される画像の主走査方向における書き出し位置を前記回転ミラーの回転速度に応じて調整する主走査調整手段を備える。
【0014】
第4の発明によれば、画像の主走査方向における書き出し位置を回転ミラーの回転速度に応じて調整する。これにより、回転ミラーの回転速度の変化により、形成される画像の主走査方向の位置がずれるのを抑制することができる。
【0015】
第5の発明は、第1から第4のいずれか一つの発明において、前記形成手段は、前記スキャナ部により複数の静電潜像を形成し、前記複数の静電潜像をそれぞれ異なる色の現像剤を用いて現像した現像剤像を互いに重ね合わせて画像を形成する。
【0016】
第5の発明によれば、カラーの画像を形成する画像形成装置において、回転ミラーの速度変更による画像品質の悪化を抑制することができる。
【0017】
第6の発明は、第5の発明において、前記形成手段により複数色を用いたパターンを形成し、前記パターンを測定した結果に基づいて副走査方向における各色の画像形成位置を補正するための補正データを取得する取得処理を実行する取得手段と、前記形成手段による画像形成時に前記補正データに基づいて副走査方向における各色の画像形成位置を補正する補正手段と、を備え、前記取得手段は、前回の取得処理時を基準とした前記範囲調整手段による前記回転ミラーの回転速度の変更量の大きさが閾値以上である場合に前記取得処理を実行する。
【0018】
第6の発明によれば、前回の取得処理時を基準とした回転ミラーの回転速度の変更量の大きさが閾値以上である場合に取得処理を実行する。即ち、回転ミラーの回転速度の変更量が大きいと、副走査方向における各色の画像形成位置のずれが大きくなる可能性が高いと考えられる。そこで、回転ミラーの回転速度の変更量が大きい場合には、補正データを再取得することにより、副走査方向の各色の画像形成位置のずれの発生を抑制できる。従って、回転ミラーの速度変更による画像品質の悪化を抑制することができる。
【0019】
第7の発明は、第6の発明において、前記補正手段は、前回の取得処理時を基準とした前記範囲調整手段による前記回転ミラーの回転速度の変更量の大きさが前記閾値未満である場合に、前記補正データに対し前記回転ミラーの回転速度の変更量に応じた修正を加えて各色の画像形成位置を補正する。
【0020】
第7の発明によれば、回転速度の変更量が比較的小さい場合には、補正データに回転速度の変更量に応じた修正を加えた上で補正を行う。即ち、回転ミラーの回転速度の変更量が小さい場合には、副走査方向の各色の画像形成位置のずれは比較的少ないと考えられるため、取得処理を再度実行せずに、補正データに変更量に応じた修正を加えるのみで、ある程度の画像品質を確保することができる。
【0021】
第8の発明は、第6または第7の発明において、前記取得手段は、前記取得処理において、前記回転ミラーの回転速度を変更後の速度とした状態で前記パターンを形成する。
【0022】
第8の発明によれば、取得処理においては、回転ミラーの回転速度を変更後の速度とした状態でパターンを形成する。これにより、回転ミラーの回転速度を変更した後の状態で測定を行うため、取得する補正データの信頼性を高めることができる。
【0023】
第9の発明は、第1から第8のいずれか一つの発明において、前記形成手段は、被記録媒体を前記回転ミラーの回転速度に応じた速度で搬送しつつその被記録媒体上に画像を形成するものであって、被記録媒体を前記形成手段による搬送位置へ向けて搬送するか、若しくは前記形成手段による搬送位置を通過した被記録媒体を排出位置へ向けて搬送する搬送手段と、前記回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、前記搬送手段による被記録媒体の搬送速度が大きくなるように制御する搬送制御手段とを備える。
【0024】
第9の発明によれば、回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、形成手段による被記録媒体の搬送位置以外における被記録媒体の搬送速度が大きくなるように制御する。これにより、回転ミラーの回転速度の変化に伴って、形成手段による被記録媒体の搬送速度と、他の位置における被記録媒体の搬送速度との間に差が生じることを抑制できるため、被記録媒体を円滑に搬送することができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、被転写物(用紙や中間転写ベルト等)の移動速度が大きくなるように制御する。即ち、例えば主走査方向の画像形成範囲の調整により回転ミラーの回転速度が増加する場合には、それに伴ってスキャナ部の走査周期が短くなるため、被転写物の移動速度が変化しなければ、被転写物上における副走査方向の仮想的な走査間隔が小さくなる。これに対し、本構成では、回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、被転写物の移動速度が大きくなるように制御するため、被転写物上における仮想的な走査間隔の変化を抑えることが可能である。従って、回転ミラーの速度変更による画像品質の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の一実施形態におけるプリンタの概略構成を示す側断面図
【図2】プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図3】スキャナ部の光学系を示す側面図
【図4】スキャナ部の光学系を示す平面図
【図5】主走査倍率調整処理の流れを示すフローチャート
【図6】主走査倍率調整処理における調整の内容を説明する図
【図7】レーザ光の走査タイミングの調整例を示すタイミングチャート
【図8】位置ずれ測定用のパターンを示す図
【発明を実施するための形態】
【0027】
次に本発明の一実施形態について図1から図8を参照して説明する。
【0028】
(プリンタの全体構成)
図1は、本発明の画像形成装置の一例であるプリンタ1の概略構成を示す側断面図である。本実施形態のプリンタ1は、例えば4色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)を用いて画像を形成する直接転写方式のカラーレーザプリンタである。なお、以下の説明においては、図1における右側を前方とする。また、図1において、各色間で同一の構成部品については、適宜符号を省略する。
【0029】
プリンタ1は、本体ケーシング2の底部に、用紙3(被転写物、被記録媒体の一例)が積載される供給トレイ4を備えている。供給トレイ4内の用紙3は、給紙ローラ5(搬送手段の一例)によりレジストローラ6へ送り出される。レジストローラ6(搬送手段の一例)は、その用紙3を画像形成部10のベルトユニット11上へ搬送する。また、レジストローラ6とベルトユニット11との間には、用紙3の有無を検知するレジセンサ7が設けられている。後述のように、このレジセンサ7による用紙3先端の検知タイミングに基づいて、用紙3に対する画像の書き出しタイミングが決定される。
【0030】
画像形成部10(形成手段の一例)は、ベルトユニット11、スキャナ部19、プロセス部20、定着部31などを備えている。
【0031】
ベルトユニット11は、前後に配置されたベルト支持ローラ12aとベルト駆動ローラ12bとの間に、ポリカーボネート等からなる環状のベルト13を張架した構成となっている。後側のベルト駆動ローラ12bが回転駆動されることにより、ベルト13が図示反時計周り方向に循環移動し、ベルト13上面に静電吸着された用紙3が後方へ搬送される。ベルト13の内側には、後述するプロセス部20の各感光ドラム28とベルト13を挟んで対向する位置にそれぞれ転写ローラ14が設けられている。
【0032】
また、ベルト13の下方には、ベルト13上に形成されるパターンを検出する左右一対のパターンセンサ15が設けられている。パターンセンサ15は、ベルト13面に光を照射して、その反射光をフォトトランジスタ等で受光し、その受光量に応じたレベルの信号を出力する。さらに、ベルトユニット11の下方には、ベルト13表面に付着したトナーや紙粉等を回収するクリーナ17が設けられている。
【0033】
スキャナ部19は、各色毎の画像データに基づいたレーザ光Lk,Ly,Lm,Lcを対応する感光ドラム28の表面に照射する。スキャナ部19の構成については、後に詳述する。
【0034】
プロセス部20は、フレーム21を備え、このフレーム21には、4色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)に対応した現像カートリッジ22(それぞれ22k,22y,22m,22c)が前後に並んだ状態で着脱可能に保持されている。フレーム21の下部には、各現像カートリッジ22に対応して、表面が正帯電性の感光層によって覆われた感光ドラム28(感光体の一例)と、スコロトロン型の帯電器29とが設けられている。
【0035】
各現像カートリッジ22は、トナー(現像剤の一例)を収容するトナー収容部23を備え、その下側に供給ローラ24、現像ローラ25、層厚規制ブレード26、アジテータ27を備えている。トナー収容部23から放出されたトナーは、供給ローラ24により現像ローラ25に供給され、両ローラ24,25間で正に摩擦帯電される。現像ローラ25上のトナーは、層厚規制ブレード26により厚みが規制され、さらに摩擦帯電される。
【0036】
感光ドラム28の表面は、帯電器29により正帯電され、その正帯電された部分がスキャナ部19によるレーザ光の走査により露光されることにより静電潜像が形成される。そして、その静電潜像に現像ローラ25からトナーが供給されることで、感光ドラム28上にトナー像(現像剤像)が形成される。
【0037】
各感光ドラム28上に担持されたトナー像は、ベルト13上の用紙3が、感光ドラム28と転写ローラ14との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ14に印加される負極性の転写電圧によって用紙3に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙3は、次いで定着器31に搬送される。
【0038】
定着器31は、熱源を有する加熱ローラ31aと、用紙3を加熱ローラ31a側へ押圧する加圧ローラ31bとを備えており、用紙3上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。定着器31を通過した用紙3は、搬送ローラ32(搬送手段の一例)により上方へ搬送され、排出ローラ33(搬送手段の一例)により本体ケーシング2の上面に設けられた排出トレイ34上に排出される。
【0039】
(プリンタの電気的構成)
図2は、プリンタ1の電気的構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ1は、同図に示すように、CPU40(範囲調整手段、制御手段、感光体制御手段、副走査調整手段、主走査調整手段、取得手段、補正手段、搬送制御手段の一例)、ROM41、RAM42、NVRAM(不揮発性メモリ)43、ネットワークインターフェイス44を備え、これらに既述の画像形成部10、レジセンサ7、パターンセンサ15が接続され、さらに給紙モータ49、排紙モータ50、表示部51、操作部52などが接続されている。
【0040】
ROM41には、後述する主走査倍率補正処理など、このプリンタ1の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されており、CPU40は、ROM41から読み出したプログラムに従って、その処理結果をRAM42またはNVRAM43に記憶させながら各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス44は、通信回線を介して外部のコンピュータ等(図示せず)に接続され、これにより相互のデータ通信が可能となっている。
【0041】
画像形成部10のスキャナ部19は、後述するポリゴンミラー61を回転駆動するためのポリゴンモータ62を備えている。画像形成部10は、さらにベルト駆動ローラ12bを駆動するベルトモータ46、現像ローラ25及び感光ドラム28等を駆動するプロセスモータ47、加熱ローラ31aを駆動する定着モータ48を備えている。給紙モータ49は、給紙ローラ5及びレジストローラ6を駆動する。排出モータ50は、搬送ローラ32及び排出ローラ33を駆動する。これらのモータ46〜50は、それぞれCPU40によって供給されるPWM(Pulse Width Modulation)信号に基づいて制御される。
【0042】
表示部51は、液晶ディスプレイやランプ等を備え、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部52は、複数のボタンを備え、ユーザにより各種の入力操作が可能である。
【0043】
(スキャナ部の構造)
図3は、スキャナ部19の光学系を示す側面図であり、図4は、スキャナ部19の光学系を示す平面図である。なお、図4では、ブラックに対応するレーザ光Lk及びマゼンタに対応するレーザ光Lmの光路を反射ミラーによる折り返しを省略した状態で示している。
【0044】
図3に示すように、スキャナ部19は、箱形のケース60を備え、そのケース60内の中央に垂直な複数(ここでは6つ)の反射面61aを有するポリゴンミラー61(回転ミラーの一例)と、このポリゴンミラー61を図4の反時計回り方向に回転させるポリゴンモータ62とを備えている。また、スキャナ部19は、レーザダイオードからなる各色に対応した4つのレーザ発光部62k,62m(光源の一例、図4では、ブラックとマゼンタに対応するもののみを図示する。)を備えている。
【0045】
レーザ発光部62kは、ブラックの画像データに基づいて変調されたレーザ光Lkを出射する。レーザ発光部62kから出射されたレーザ光Lkは、シリンドリカルレンズ63kを通過した後、ポリゴンミラー61の一反射面61aに対して斜め上方から入射する。そして、そのレーザ光Lkは、反射面61aにより前側(図3の右手)に反射され、第1走査レンズ64a(fθレンズ等)及びハーフミラー65を通過して、反射ミラー66a,66bにより下向きに向きを変えられ、第2走査レンズ67k(トーリックレンズ等)を通過して、対応する感光ドラム28上に照射される。レーザ光Lkは、ポリゴンミラー61の回転により、感光ドラム28の表面上を左から右へ(図4の下から上へ)1ライン毎に走査される。
【0046】
また、イエローに対応するレーザ発光部(図示せず)は、ブラックのレーザ発光部62kのやや下方に配置されており、イエローの画像データに基づいて変調されたレーザ光Lyを出射する。このレーザ光Lyは、シリンドリカルレンズ(図示せず)を通過した後、ポリゴンミラー61の一反射面61a(ブラックのレーザ光Lkと同位置の反射面61a)に対して斜め下方から入射する。そして、レーザ光Lyは、前側に反射され、第1走査レンズ64aを通過して、ハーフミラー65及び反射ミラー66c,66dに反射された後、第2走査レンズ67yを通過して、対応する感光ドラム28上に照射される。レーザ光Lyは、ポリゴンミラー61の回転により、感光ドラム28の表面上を左から右へ(図4の下から上へ)1ライン毎に走査される。
【0047】
レーザ発光部62mは、マゼンタの画像データに基づいて変調されたレーザ光Lmを出射する。このレーザ光Lmは、シリンドリカルレンズ63mを通過した後、ポリゴンミラー61の一反射面61aに対して斜め上方から入射する。そして、レーザ光Lmは、後側に反射され、第1走査レンズ64bを通過した後、反射ミラー66e,66f,66gにより下向きに向きを変えられ、第2走査レンズ67mを通過して、対応する感光ドラム28上に照射される。レーザ光Lmは、ポリゴンミラー61の回転により、感光ドラム28の表面上を右から左へ(図4の上から下へ)1ライン毎に走査される。
【0048】
また、シアンに対応するレーザ発光部(図示せず)は、マゼンタのレーザ発光部62mのやや下方に配置されており、シアンの画像データに基づいて変調されたレーザ光Lcを出射する。このレーザ光Lcは、シリンドリカルレンズ(図示せず)を通過した後、ポリゴンミラー61の一反射面61a(マゼンタのレーザ光Lmと同位置の反射面61a)に対して斜め下方から入射する。そして、レーザ光Lcは、後側に反射され、第1走査レンズ64bを通過して、反射ミラー66h,66iに反射された後、第2走査レンズ67cを通過して、対応する感光ドラム28上に照射される。レーザ光Lcは、ポリゴンミラー61の回転により、感光ドラム28の表面上を右から左へ(図4の上から下へ)1ライン毎に走査される。
【0049】
また、スキャナ部19は、一対のBD(Beam Detector)センサ68k,68mを備えている。BDセンサ68kは、第1走査レンズ64aを通過したレーザ光Lkの照射可能な範囲における書き込み開始側の端部位置でレーザ光Lkを検出し、BD信号を出力する。BDセンサ68mは、第1走査レンズ64bを通過したレーザ光Lmの照射可能な範囲における書き込み開始側の端部位置でレーザ光Lmを検出し、BD信号を出力する。CPU40は、これらのBD信号に基づいてポリゴンモータ62によるポリゴンミラー61の回転速度を制御する。
【0050】
(主走査倍率調整処理)
図5は主走査倍率調整処理の流れを示すフローチャートであり、図6は、主走査倍率調整処理における調整の内容を説明する図である。また、図7は、レーザ光Lkの走査タイミングの調整例を示すタイミングチャートであり、図8は、位置ずれ測定用のパターンP1を示す図である。
【0051】
この主走査倍率調整処理は、主走査方向における印刷倍率(画像形成範囲)を微調整するための処理であって、例えば、操作部52から入力されるユーザの指示により実行される。CPU40は、図5に示す主走査倍率調整処理を開始すると、始めに主走査方向における印刷倍率の調整量を取得する(S101)。ここでは、例えば、ユーザにより操作部52から調整後の主走査方向における画像形成範囲の大きさが入力され、その値に基づいて前回の位置ずれ測定の実行時を基準とした印刷倍率の調整量を求める。なお、位置ずれ測定(取得処理の一例)とは、後述するように主副両走査方向の各色間における画像形成位置のずれを測定し、その結果に基づく補正データを取得するものであり、CPU40は、用紙3への印刷時にその補正データに基づいて主副両走査方向の各色の画像形成位置のずれを補正する。
【0052】
ここで、図7は、調整前及び調整後のレーザ発光部62kの駆動タイミングを示している。同図に示すように、ブラックに対応するレーザ発光部62kは、各ラインの走査を行う直前に一定期間駆動され、このときBDセンサ68kによりレーザ光Lkが検知されることでBD信号が出力される。スキャナ部19は、BD信号が出力されたタイミングから、設定されたBD時間tが経過したタイミングで書き込みを開始し、1ライン分の走査を所定時間行う。また、マゼンタに対応するレーザ発光部62mは、BDセンサ68mによりBD信号が出力されるタイミングに基づいて同様に駆動される。また、イエローに対応するレーザ発光部62yは、ブラックと同一のタイミングで走査を行い、シアンに対応するレーザ発光部62cは、マゼンタと同一のタイミングで走査を行う。
【0053】
さて、CPU40は、S101において印刷倍率の調整量を取得した後、印刷時のポリゴンモータ62の回転速度をその印刷倍率の調整量に応じて設定する(S102)。より詳細には、印刷倍率の調整量に応じたポリゴンモータ62(ポリゴンミラー61)の回転速度を求め、ポリゴンモータ62をその速度で回転させるための設定値(PWM値など)をNVRAM43に記憶させる。これにより、印刷時には、NVRAM43に記憶された設定値に従った速度でポリゴンモータ62が回転駆動される。
【0054】
例えば、印刷倍率を0.1パーセント増加する調整を行う場合には、印刷時のポリゴンモータ62の回転速度を(前回の位置ずれ測定時を基準として)0.1パーセント増加させる設定とする。即ち、1ライン毎の走査時間が一定であるため、ポリゴンミラー61の回転速度が0.1パーセント増加することによって主走査方向の画像形成範囲が0.1パーセント増加することになる。反対に印刷倍率を下げる調整を行う場合には、その調整量に応じて印刷時のポリゴンモータ62の回転速度を下げる設定とする。
【0055】
ここで、図6は、この主走査方向調整処理におけるある色(例えばブラック)についての調整の内容を段階的に示しており、A1が調整を行う前の画像形成範囲を示している。上述のようにポリゴンモータ62の回転速度を増加させた場合、A2に示すように、主走査方向における画像形成範囲が拡大するとともに、ブラック、イエローについては各ラインの書き出し位置が右側に移動し、マゼンタ、シアンについては左側に移動する。そこで、CPU40は、図7に示すように、BD信号から書き出し開始までの時間であるBD時間tを時間t’に設定変更することにより、主走査方向における画像の中央位置が調整前と調整後とで一致するように主走査方向における書き出し位置を調整する(S103)。より詳細には、ここで用いられるBD時間tは、前回の位置ずれ測定により取得された補正データに基づいて各色毎に定められた値であり、ここではそれらの値に修正を加えたBD時間t’をNVRAM43に記憶する。そして、印刷時には、修正されたBD時間t’に基づいて各色の主走査方向における書き出し位置の補正を行う。
【0056】
また上述のように、ポリゴンモータ62の回転速度を増加させると、それに伴って図7に示すように各ラインの走査周期が減少する。すると、感光ドラム28に対する副走査方向の走査間隔が短くなり、その結果用紙3上における副走査方向の画像形成範囲の大きさが図6にA2で示すように減少する。同様に、ポリゴンモータ62の回転速度を減少させる場合には、副走査方向の画像形成範囲の大きさが拡大する。そこで、CPU40は、印刷時のベルトモータ46の回転速度を印刷倍率の調整量に応じて設定する(S104)。例えば、ポリゴンモータ62の回転速度を0.1パーセント増加させる際には、ベルトモータ46の回転速度を0.1パーセント増加させる。これにより、ベルト13の移動速度、即ち搬送される用紙3の移動速度が増加し、図6に示すように、副走査方向における画像形成範囲(A3)の大きさが調整前の画像形成範囲(A1)の大きさと等しくなる。
【0057】
さらに、CPU40は、プロセスモータ47、定着モータ48、給紙モータ49、排紙モータ50の駆動速度をそれぞれ印刷倍率の調整量に応じて設定する(S105)。例えば、印刷倍率を0.1パーセント増加させる場合には、各モータ47〜50の駆動速度を0.1パーセントずつ増加させる。これにより、調整前と調整後での感光ドラム28のベルト13に対する相対速度の変化が抑えられる。従って、例えばベルト13が感光ドラム28との摩擦により、ベルト駆動ローラ12bに対するすべりを生じ、移動速度が変動することが抑制されるため、ベルト13により用紙3を安定した速度で搬送することができる。また、給紙ローラ5、レジストローラ6、ベルト13、加熱ローラ31a、搬送ローラ32、排出ローラ33の回転速度がそれぞれ印刷倍率の調整量に応じて調整されるため、これらの各部材間で用紙3に対する搬送速度の相対的な変化が抑えられる。従って、各部材間における用紙3の搬送状態の変化が抑制され、用紙3を安定して搬送することができる。
【0058】
さて、CPU40は、レジセンサ7による用紙3先端の検知タイミングから所定時間後に副走査方向における画像の書き出し(用紙3に対する最初のラインの走査)を開始する。そのため、上記S104において、印刷時のベルトモータ46の駆動速度を設定変更したことにより、副走査方向における書き出し位置にずれを生じる。例えば、ポリゴンモータ62の回転速度を増加することに伴ってベルトモータ46の速度を増加させた場合には、図6のA3に示すように画像形成範囲が下流側(後側)にずれる。そこで、CPU40は、副走査方向における各色の書き出し位置を印刷倍率の調整量に応じて調整する(S106)。
【0059】
なお、各色の副走査方向における書き出し位置のずれ量は、ベルト13上におけるレジセンサ7の検知位置から各色の転写位置までの距離及び感光ドラム28上におけるその色の転写位置からスキャナ部19による照射位置までの距離に依存し、下流側の色ほどずれ量が大きくなる。CPU40は、各色の書き出し位置のずれ量を算出し、そのずれを打ち消すように各色の副走査方向における書き出しタイミングを設定する。より詳細には、レジセンサ7の検知タイミングから画像の書き出しまでの時間は、前回の位置ずれ測定により取得された補正データに基づいて各色毎に定められており、ここではそれらの値に修正を加えた時間をNVRAM43に記憶する。そして、印刷時には、修正された時間に基づいて各色の副走査方向における書き出し位置の補正を行う。
【0060】
以上の処理により、図6にA4で示すように、元の画像形成範囲(A1)に対して副走査方向の範囲が一致し、かつ、主走査方向の範囲の大きさがS101にて取得された倍率で調整された画像形成範囲(A4)に画像が形成されるように、調整が行われる。
【0061】
続いて、CPU40は、S101にて取得された印刷倍率の調整量が所定の閾値以上かを判断する(S107)。ここで、印刷倍率の調整量が比較的小さい場合には、上述のように計算上の画像形成位置のずれ量に応じて各種の調整を行うことにより、画像形成の精度を確保することができると考えられる。しかしながら、印刷倍率の調整量が比較的大きい場合には、各種の調整量が大きくなるため、計算上のずれ量と実際のずれ量との開きが大きくなる可能性がある。特に、各色間の画像形成位置のずれは、画像品質に影響を与えやすい。そこで、CPU40は、印刷倍率の調整量が所定の閾値以上の場合(S107:Yes)には、各色間の画像形成位置のずれを補正するための位置ずれ測定を実行する(S108)。
【0062】
この位置ずれ測定では、CPU40は、画像形成部10によってベルト13上に例えば図8に示すようなパターンP1を形成する。このとき、ポリゴンモータ62、ベルトモータ46、及びプロセスモータ47は、上記S102,S104,S105にて設定された速度にて駆動される。また、主走査方向及び副走査方向の書き出し位置についても、S103,S106にて調整された状態でパターンP1を形成する。
【0063】
パターンP1は、第1パーセント70と第2パターン71とを有している。第1パターン70は、主走査方向に沿った線分画像の4色のマーク70k,70y,70m,70cからなり、4つのマーク70k〜70cを一組として、複数組のマーク70k〜70cを副走査方向に間隔を開けて並べたものである。第2パターン71は、主走査方向に対して所定角度θだけ傾いた線分画像の4色のマーク71k,71y,71m,71cからなり、4つのマーク71k〜71cを一組として、複数組のマーク71k〜71cを副走査方向に間隔を開けて並べたものである。また、パターンP1は、ベルト13の左右両端付近に一列ずつ形成される。
【0064】
CPU40は、パターンセンサ15により第1パターン70の各マーク70k〜70cの位置を測定した結果に基づいてブラックを基準とする他の色の副走査方向の位置ずれ量を求める。また、CPU40は、パターンセンサ15により第2パターン71の各マーク71k〜71cを測定した結果と、先に求めた各色の副走査方向の位置ずれ量とから、ブラックを基準とする他の色の主走査方向の位置ずれ量を求める。そして、それらの結果から主副両走査方向について各色間の画像形成位置のずれを補正するための補正データを求め(取得し)、その補正データをNVRAM43に記憶する(S109)。このとき、既述のS103,S106でNVRAM43に記憶したBD時間やレジセンサ7の検知タイミングから画像の書き出しまでの時間の修正値はクリアされる。これにより、印刷時の色間の画像形成位置のずれが抑制される。
【0065】
(本実施形態の効果)
以上のように本実施形態によれば、ポリゴンミラー61の回転速度が大きくなるのに応じて、被転写物である用紙3の移動速度が大きくなるように制御する。即ち、例えば主走査方向の画像形成範囲の調整によってポリゴンミラー61の回転速度が増加する場合には、それに伴ってスキャナ部19の走査周期が短くなるため、用紙3の移動速度が変化しなければ、用紙3上における副走査方向の仮想的な走査間隔が小さくなる。これに対し、本構成では、ポリゴンミラー61の回転速度が大きくなるのに応じて、用紙3の移動速度が大きくなるように制御するため、用紙3上における仮想的な走査間隔の変化を抑えることが可能である。従って、ポリゴンミラー61の速度変更による画像品質の悪化(画像形成位置のずれや濃度のずれなど)を抑制することができる。
【0066】
また、ポリゴンミラー61の回転速度が大きくなるのに応じて、感光ドラム28の移動速度が大きくなるように制御する。これにより、ポリゴンミラー61の回転速度の変化に伴う用紙3の移動速度の変化により、感光ドラム28と用紙3との相対速度が大きく変化するのを抑制することができる。従って、用紙3が安定した速度で搬送される。
【0067】
また、画像の副走査方向における書き出し位置をポリゴンミラー61の回転速度に応じて調整する。これにより、ポリゴンミラー61の回転速度の変化により、形成される画像の副走査方向の位置がずれるのを抑制することができる。
【0068】
また、画像の主走査方向における書き出し位置をポリゴンミラー61の回転速度に応じて調整する。これにより、ポリゴンミラー61の回転速度の変化により、形成される画像の主走査方向の位置がずれるのを抑制することができる。
【0069】
また、前回の位置ずれ測定時を基準としたポリゴンミラー61の回転速度の変更量の大きさが閾値以上である場合に位置ずれ測定を実行する。即ち、ポリゴンミラー61の回転速度の変更量が大きいと、副走査方向における各色間の画像形成位置のずれが大きくなる可能性が高いと考えられる。そこで、ポリゴンミラー61の回転速度の変更量が大きい場合には、補正データを再取得することにより、副走査方向における各色間の画像形成位置のずれの発生を抑制できる。従って、ポリゴンミラー61の速度変更による画像品質の悪化を抑制することができる。
【0070】
また、回転速度の変更量が比較的小さい場合には、補正データに回転速度の変更量に応じた修正を加えた上で補正を行う。即ち、ポリゴンミラー61の回転速度の変更量が小さい場合には、副走査方向の各色の画像形成位置のずれは比較的少ないと考えられるため、位置ずれ測定を再度実行せずに、補正データに変更量に応じた修正を加えるのみで、ある程度の画像品質を確保することができる。これにより位置ずれ測定の実行に伴うユーザの待ち時間の発生やトナーの消費を抑制することができる。
【0071】
また、位置ずれ測定においては、ポリゴンミラー61の回転速度を変更後の速度とした状態でパターンを形成する。これにより、ポリゴンミラー61の回転速度を変更した後の状態で測定を行うため、取得する補正データの信頼性を高めることができる。
【0072】
また、ポリゴンミラー61の回転速度が大きくなるのに応じて、画像形成部10による用紙3の搬送位置以外における用紙3の搬送速度が大きくなるように制御する。これにより、ポリゴンミラー61の回転速度の変化に伴って、画像形成部10による用紙3の搬送速度と、他の位置における用紙3の搬送速度との間に差が生じることを抑制できるため、用紙3を円滑に搬送することができる。
【0073】
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)調整後の主走査方向の画像形成範囲を取得する際には、例えば、ユーザが印刷された画像の大きさを直接測って画像形成範囲を指定するようにしても良く、あるいは、画像が印刷された用紙を原稿読取装置により読み取って画像の大きさを測定し、画像形成装置がその結果に基づいて調整後の主走査方向の画像形成範囲を定めても良い。また、ベルト等に形成したパターンをセンサにより測定し、その結果に基づいて調整後の主走査方向の画像形成範囲を定めても良い。
【0074】
(2)本発明は、両面印刷が可能な画像形成装置において、表面の印刷を行った後、熱定着による用紙の収縮に合わせて、画像形成範囲(印刷倍率)を調整した上で裏面の印刷を行うような場合にも適用することができる。この場合もポリゴンミラーの速度に応じて、ベルトや感光体等の駆動速度を変更し、主副両走査方向の書き出し位置を調整することができる。なお、上記実施形態では、主走査方向の画像形成範囲のみを調整するものを示したが、両面印刷の場合には、副走査方向の画像形成範囲も主走査方向の画像形成範囲の調整量(印刷倍率の変更量)に合わせて変更すれば良い。また、画像形成範囲の調整量については、例えば、ユーザにより入力された用紙に関する情報(坪量や表面裏面のコートの有無など)に基づいて用紙の収縮率を求め、それに基づいて調整量を定めても良い。
【0075】
(3)上記主走査倍率調整処理において実行される位置ずれ測定では、主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量を測定するものを示したが、本発明によれば、いずれか一方のみを行っても良い、また、ベルト等に濃度パターンを形成してその濃度を測定することにより濃度のずれを調整するための濃度測定を行っても良い。また、このような位置ずれ測定や濃度測定は、主走査倍率調整処理とは無関係に適宜行っても良い。
【0076】
(4)上記実施形態では、本発明を直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタに適用した例を示したが、これに限らず、本発明は、例えば中間転写方式や、4サイクル方式など他の方式の画像形成装置に適用することができる。また、本発明は、カラーの画像形成装置のみならず、モノクロの画像形成装置にも適用することができる。さらに、上記実施形態では、被転写物として用紙の速度を制御するものを示したが、本発明によれば、例えば被転写物として中間転写ベルトなど、他の部材の移動速度を回転ミラーの回転速度に応じて制御するようにしても良い。また、本発明は、回転ミラーを各色毎に複数有するカラーの画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【0077】
1…プリンタ(画像形成装置)
3…用紙(被転写物、被記録媒体)
5…給紙ローラ(搬送手段)
6…レジストローラ(搬送手段)
10…画像形成部(形成手段)
19…スキャナ部
32…搬送ローラ(搬送手段)
33…排出ローラ(搬送手段)
40…CPU(範囲調整手段、制御手段、感光体制御手段、副走査調整手段、主走査調整手段、取得手段、補正手段、搬送制御手段)
61…ポリゴンミラー(回転ミラー)
62k,62m…レーザ発光部(光源)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源より出射した光を回転ミラーに反射させることで周期的に走査を行うスキャナ部により副走査方向に移動する感光体上を走査することで静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像して現像剤像を形成し、前記現像剤像を副走査方向に移動する被転写物上に転写する形成手段と、
前記回転ミラーの回転速度を制御して前記形成手段による主走査方向の画像形成範囲の大きさを調整する範囲調整手段と、
前記範囲調整手段により制御される前記回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、前記被転写物の移動速度が大きくなるように制御する制御手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記範囲調整手段により制御される前記回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、前記感光体の移動速度が大きくなるように制御する感光体制御手段を備える。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の画像形成装置において、
前記形成手段により形成される画像の副走査方向における書き出し位置を前記回転ミラーの回転速度に応じて調整する副走査調整手段を備える。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記形成手段により形成される画像の主走査方向における書き出し位置を前記回転ミラーの回転速度に応じて調整する主走査調整手段を備える。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記形成手段は、前記スキャナ部により複数の静電潜像を形成し、前記複数の静電潜像をそれぞれ異なる色の現像剤を用いて現像した現像剤像を互いに重ね合わせて画像を形成する。
【請求項6】
請求項5に記載の画像形成装置において、
前記形成手段により複数色を用いたパターンを形成し、前記パターンを測定した結果に基づいて副走査方向における各色の画像形成位置を補正するための補正データを取得する取得処理を実行する取得手段と、
前記形成手段による画像形成時に前記補正データに基づいて副走査方向における各色の画像形成位置を補正する補正手段と、を備え、
前記取得手段は、前回の取得処理時を基準とした前記範囲調整手段による前記回転ミラーの回転速度の変更量の大きさが閾値以上である場合に前記取得処理を実行する。
【請求項7】
請求項6に記載の画像形成装置において、
前記補正手段は、前回の取得処理時を基準とした前記範囲調整手段による前記回転ミラーの回転速度の変更量の大きさが前記閾値未満である場合に、前記補正データに対し前記回転ミラーの回転速度の変更量に応じた修正を加えて各色の画像形成位置を補正する。
【請求項8】
請求項6または請求項7に記載の画像形成装置において、
前記取得手段は、前記取得処理において、前記回転ミラーの回転速度を変更後の速度とした状態で前記パターンを形成する。
【請求項9】
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記形成手段は、被記録媒体を前記回転ミラーの回転速度に応じた速度で搬送しつつその被記録媒体上に画像を形成するものであって、
被記録媒体を前記形成手段による搬送位置へ向けて搬送するか、若しくは前記形成手段による搬送位置を通過した被記録媒体を排出位置へ向けて搬送する搬送手段と、
前記回転ミラーの回転速度が大きくなるのに応じて、前記搬送手段による被記録媒体の搬送速度が大きくなるように制御する搬送制御手段とを備える。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−175711(P2010−175711A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−16727(P2009−16727)
【出願日】平成21年1月28日(2009.1.28)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】