技術 カラー画像形成装置

0001

この発明は、カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ等のカラー画像形成装置に関し、より詳しくは、電子写真方式によって画像を形成するフルカラー画像形成装置であって、いわゆるタンデム型と称される複数の感光体ドラムを有する画像形成装置に関するものである。

0002

電子写真方式の画像形成装置において、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色毎に感光体ドラムを有し、各色のトナー像を転写紙に順次転写することによりフルカラー画像を形成する、タンデム型と呼ばれるカラー画像形成装置が公知である。

0003

この種のカラー画像形成装置では、感光体ドラム毎に異なる色の画像が形成され、その画像が用紙上で重ね合わされる。このために、画像の位置ずれが生じると、形成された画像に色ずれが生じ、良好な画像が形成できない。ところで、画像の位置ずれが生じる原因の１つに、各感光体ドラムに対応づけて設けられた複数のＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態にばらつきがあることが挙げられる。

0004

より具体的に述べると、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の画像を形成するために、４つの感光体ドラムが平行に配置されているとする。各感光体ドラムには、感光体ドラムを露光するためのＬＥＤプリントヘッドが対応づけて設けられる。今、ブラックの感光体ドラムに対して、ブラック用のＬＥＤプリントヘッドが感光体ドラムの回転軸と平行に取り付けられているとする。残りのイエロー、マゼンタおよびシアンの各感光体ドラムに対しても、それぞれ、ＬＥＤプリントヘッドが対応づけて取り付けられているが、これら３つのＬＥＤプリントヘッドも、感光体ドラムの回転軸に対して完全に平行に取り付けられていなければならない。

0005

ところが、いかに精緻にＬＥＤプリントヘッドを取り付けようとしても、取り付け誤差や組立て誤差を完全になくすることはできない。すなわち、精度の良い取り付けを行っても、ＬＥＤプリントヘッドは、感光体ドラムの回転軸に対して、その前方側と後方側とで、約２００μｍ程度のずれを生じることが多い。かかる微量なずれを、ＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態を修正するという処理で対応していたのでは、装置の組立て効率が悪く、生産性の向上が望めない。

0006

そこでこの発明は、感光体ドラムに対するＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態がずれている場合において、２００μｍ程度以下の微量なずれは形成される画像に影響を与えることがないように、電気的な信号処理によりずれ量を補正するカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

0007

請求項１記載の発明は、複数の感光体ドラムと、各感光体ドラムに対応づけて設けられた複数のＬＥＤプリントヘッドとを有し、各感光体ドラム毎に異なる色の画像を形成し、それらの画像が用紙に重ね合わされるように転写されるカラー画像形成装置において、予め定める位置のＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態を基準として、残りのＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態のずれ量が記憶された記憶手段と、記憶手段に記憶されたずれ量に基づいて、残りのＬＥＤプリントヘッドそれぞれについて、ずれ量を補正するために、当該ＬＥＤプリントヘッドに入力される信号を１ライン単位で複数ブロックに分割する手段と、分割された各ブロックの信号を、順次１ラインずつシフトさせたタイミングでＬＥＤプリントヘッドへ与える手段と、を含むことを特徴とするカラー画像形成装置である。

0008

請求項２記載の発明は、前記分割された各ブロック毎の画像の継ぎ目を目立たなくするために、各ブロックの少なくとも一方端部の信号に対して段差補正を行う処理手段を有することを特徴とする、請求項１記載のカラー画像形成装置である。請求項１の発明によれば、ＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態のずれ量に基づいて、ＬＥＤプリントヘッドから出力される信号が複数のブロックに分割され、各ブロック毎に順次１ラインずつずらしながら信号が出力される。これにより、感光体ドラムの回転軸線に対して真平行ではなく、斜めにずれてＬＥＤプリントヘッドが取り付けられていても、ＬＥＤプリントヘッドによって感光体ドラム表面に露光される主走査方向の１ラインは、感光体ドラムの回転軸線に対して斜めにはならず、回転軸線に真平行になるように補正される。

0009

かかる補正は、特定のＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態を基準として行われる。たとえば、感光体ドラムが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応して４つあり、それぞれの感光体ドラムにＬＥＤプリントヘッドが対応づけて設けられている場合には、たとえばブラックのＬＥＤプリントヘッドが基準にされる。なお、基準になるＬＥＤプリントヘッドは、ブラックのものに限らず、他の色のものとしてもよい。

0010

基準になるＬＥＤプリントヘッドが、感光体ドラムの回転軸線と真平行ではなく、わずかに斜めに取り付けられている場合は、その斜め状態が基準となるので、残りのＬＥＤプリントヘッドも、基準となるＬＥＤプリントヘッドにより形成されるラインと重なるラインが形成できるように、基準となるＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態に合わせて補正が行われる。請求項２の構成では、分割された各ブロック毎の画像の継ぎ目が段差補正により目立たなくなり、真っ直ぐでかつスムーズなライン画像を形成できる。

0011

以下には、図面を参照して、この発明の一実施形態について具体的に説明をする。図１は、この発明の一実施形態に係るタンデム型のカラー複写機の概略構成を示す図である。カラー複写機１には、原稿等の画像を読み取る画像読取部２と、読み取られた画像に基づく画像を形成するための画像形成部３と、それらを制御するための制御部４とが備えられている。

0012

画像読取部２には、原稿を載置するためのプラテンガラス５、プラテンガラス５上に載置された原稿を照明するための光源６、光源６により照明された原稿からの反射光を導くための複数のミラー７、導かれる光を集束するためのレンズ８およびＣＣＤ９が含まれている。原稿で反射された光学的な画像信号はＣＣＤ９によって電気信号に変換され、制御部４へ与えられる。画像形成部３には、４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、各感光体ドラムに対応づけて設けられた４つの現像ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋおよび４つのＬＥＤプリントヘッド１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが備えられている。これら４つの感光体ドラム１０は、用紙搬送ベルト１３の長さ方向に互いに平行になるように配列されている。

0013

各感光体ドラム１０は、紙面に垂直方向に長手の円筒状をしており、それに合わせて各現像ローラ１１およびＬＥＤプリントヘッド１２も、紙面に垂直方向に長手の形状をしている。用紙が搬送ベルト１３に沿って、図１において右側から左側へと搬送されると、用紙は順に感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに接し、順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが転写されて、それらの色が重ね合わさることによって、フルカラー画像が形成される。

0014

このカラー複写機１では、制御部４により、各ＬＥＤプリントヘッド１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに与えられる各色毎の画像形成信号の出力タイミング（ＬＥＤプリントヘッドの点灯タイミング）が制御されることにより、各色毎の画像の位置ずれが調整できるようになっている。以下、カラー複写機１における画像の位置ずれ調整の仕方について、具体的に説明をする。

0015

図２は、図１に示すカラー複写機１における感光体ドラム１０に対するＬＥＤプリントヘッド１２の取り付け状態のずれを示す図解的な平面図である。ブラック用の感光体ドラム１０Ｋに対しては、ＬＥＤプリントヘッド１２Ｋはずれることなく取り付けられている。すなわち感光体ドラム１０Ｋの回転軸線に真平行にＬＥＤプリントヘッド１２Ｋが取り付けられている。一方、感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃにそれぞれ対応づけられて取り付けられたＬＥＤプリントヘッド１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは、いずれも、対応づけられた感光体ドラムの回転軸線に真平行には取り付けられておらず、その回転軸線（一点鎖線で示す）とわずかにずれがある。

0016

かかる場合、形成される画像にはずれが生じる。すなわち、図３に示すように、たとえばブラック１ラインとシアン１ラインとを比較すると、両者は端から端までが完全に重なった状態とはならず、２つのラインは中央では重なるが、両端部でわずかにずれを生じたものになる。そこでこの実施形態では、図４に示すように、ＬＥＤプリントヘッド１２Ｃにより形成されるシアンの画像１ラインごとに、主走査方向（ＬＥＤプリントヘッド１２Ｃの長さ方向）に１ライン分の画像データを複数のブロック（図４では７ブロック）に分割し、各ブロックの画像データをＬＥＤプリントヘッド１２Ｃに与えるタイミングをずらすことによって、破線で示すような、斜めに歪んでいない直線の画像が得られるようにするものである。この結果、シアンの１ラインをブラックの１ラインと完全に重ね合わせることができ、画像ずれ（色ずれ）を補正することができる。

0017

図５に、図４とは別の観点から見た斜め補正処理の概要を示す。斜め補正処理は、ブラックの画像を基準に行われるので、対象はイエロー、マゼンタ、シアンを形成するためのＬＥＤプリントヘッド１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃである。斜め補正処理は各ＬＥＤプリントヘッド毎に行う。補正にかかるＬＥＤプリントヘッドの斜め取り付けが、何ライン分にわたっているかによって、１ラインを（斜め取り付けにかかるライン数ｍ＋１個）のブロックに分割する。そして各ブロックのデータを、順次１ラインずつずらして出力する。これにより、ｍライン分にわたって斜めに取り付けられているＬＥＤプリントヘッドによって、斜めに形成されるべき画像は、ブロック単位で１ラインずつずらされるから、ｍ＋１個のブロックからなるまっすぐな、斜めになっていない１ラインが形成される。

0018

なお、主走査方向前方の「第０ブロック」から順に１ラインずつずらして画像データを出力するか、主走査方向後方の「第ｍブロック」から順にラインずつずらしてブロックデータを出力するかは、ＬＥＤプリントヘッドがいずれの方向にずれているかにより切り換えられる。この実施形態では、ブラックのＬＥＤプリントヘッド１２Ｋは、ブラックの感光体ドラム１０Ｋの回転軸線に真平行に取り付けられていることを前提に説明しているが、ブラックのＬＥＤプリントヘッド１２Ｋが感光体ドラム１０Ｋに対してわずかに斜めに取り付けられている場合には、その斜め取り付け状態が基準になる。すなわち、ブラックのＬＥＤプリントヘッド１２Ｋの斜め取り付け状態により形成される１ラインと同様に、斜めのラインが他の色のＬＥＤプリントヘッド１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃでも形成されるように、斜め補正処理が行われる。そしてその結果、４色のライン画像が完全に重複するようにされる。

0019

この実施形態にかかるカラー複写機１では、１ラインが７１６８ドットになっている。そしてＬＥＤプリントヘッド１２の取り付け位置ずれが、２００μｍ以下の場合に、そのずれを電気的処理により補正する。２００μｍは、カラー複写機１の解像度が６００ｄｐｉとすれば、１０ラインに相当する。そこでこの実施形態では、最大１０ライン分の斜め補正を行うこととした。この結果、補正ライン数と、分割ブロック数と、分割されたブロックの画素数（ドット数）は、図６に示す関係になる。

0020

図７に、制御部４へ入力される入力データと、制御部４からたとえばイエローのＬＥＤプリントヘッド１２Ｙへ出力される画像データの例を示す。図７では、１０ライン補正をする場合の入力データおよび出力データが示されている。制御部４へは１ライン毎のデータが与えられるので、制御部４ではこの入力データを１０ライン補正のために１１のブロックデータに分割する（図７Ａ）。そして制御部４では、ＬＥＤプリントヘッド１２Ｙに対して、たとえば先頭ドット側から最終ドット側へと、各ラインの１１分割されたブロックデータを、それぞれ１ラインずつシフトしながら出力する（図７Ｂ）。

0021

あるいは、最終ドット側から先頭ドット側に向かって、１１ブロックの画像データを１ラインずつシフトしながら出力する（図７Ｃ）。これにより、ＬＥＤプリントヘッド１２Ｙが感光体ドラム１０Ｙの回転軸に対して斜めに取り付けられている結果、斜めになるはずの１ラインが、補正されて、真っ直ぐなラインが形成される。ところで、斜め補正処理がされて得られる１ラインは、複数個の分割ブロックが繋がって構成されており、その繋ぎ目にわずかなずれ（段差）が生じる。そこで、この段差は、以下の段差補正処理により目立たなくする。

0022

図８に示すように、分割ブロックのそれぞれを、８個のフィルタブロックとフィルタなしブロックとに細分割する。細分割されたブロックの先頭ドット側より、フィルタ０，フィルタ１，…，フィルタ７とし、１つのフィルタブロックは６４画素で構成されるようにする。そして補正するライン数には無関係に、フィルタブロック数の数および１フィルタブロックは６４画素であることは固定値とする。

0023

なお、フィルタ０ブロックの画素数のみを可変可能としてもよい。各フィルタブロックでは、図９に示すように、副走査方向に１つ前のラインと、１つ後のラインとが参照されて、注目画素ラインの各画素が補正される。このフィルタにおいて行われるフィルタリングの演算式は、次の通りである。
注目画素データ：Ｘｎ（ｍ） （ｎ：０〜６３；６４画素）
参照画素データ：Ｘｎ（ｍ−１），Ｘｎ（ｍ＋１）
フィルタ係数：ａ，ｂ，ｃ
演算処理後の注目画素データ＝（ａ＊Ｘｎ（ｍ−１）＋ｂ＊Ｘｎ（ｍ）
＋ｃ＊Ｘｎ（ｍ＋１）＋８）／１６
なお、上述のフィルタ係数ａ，ｂ，ｃは、表１に示す通りであり、上方８つの値は、最終ドット側へラインをずらしながら順次出力する場合、下方８つは先頭ドット側へラインをずらしながら順次出力する場合の係数を示している。

0024

0025

かかるフィルタ処理によって、ブロックデータ間の継ぎ目が目立たなくなり、スムーズでかつ真っ直ぐな１ラインの画像とすることができる。この発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

0026

図１この発明の一実施形態にかかるタンデム型のカラー複写機の概略構成を示す図である。
図２カラー複写機における感光体ドラムに対するＬＥＤプリントヘッドの取り付け状態のずれを説明する図解的な平面図である。
図３ブラック１ラインとシアン１ラインとのずれを表わす図である。
図４斜め補正処理の概要を示す図である。
図５図４とは別の観点から見た斜め補正処理の概要を示す図である。
図６補正ライン数、分割ブロック数および分割されたブロックの画素数の関係を示す図である。
図７制御部へ入力される入力データと、制御部から出力される画像データの例を示す図である。
図８段差補正のために細分割された分割ブロックを図解的に示す図である。
図９段差補正を説明するための図である。

0027

１カラー複写機
２画像読取部
３画像形成部
４ 制御部
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ感光体ドラム
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ ＬＥＤプリントヘッド