CN1831672B

CN1831672B - 成像装置

Info

Publication number: CN1831672B
Application number: CN2006100587001A
Authority: CN
Inventors: 松山贤五
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-03-08
Also published as: JP4282624B2; JP2006251070A; US20060203066A1; US7673981B2; CN1831672A

Abstract

一种成像装置，包括：多个激光二极管，将对应于多种彩色成分的彩色成分图像分别形成在多个对应的感光鼓上；转印带，形成在各感光鼓上的彩色成分图像被转印至其上；该成像装置根据转印到转印带上的彩色成分图像的位置调整成像定时；并且当调整成像定时时，各激光二极管以对应于周期性噪音周期整数倍的形成间隔形成彩色成分图像。因此，可以高精度地执行对成像定时的调整。

Description

成像装置

技术领域

本发明涉及一种成像装置，包括：成像部件，用来将对应于多种彩色成分的彩色成分图像形成在分别与各彩色成分相对应的多个图像载体上；和转印介质，形成于图像载体上的各彩色成分被转印至其上；并且根据被转印到转印介质上的各彩色成分图像的位置调整成像的定时。

背景技术

有一些将彩色图像形成在纸张上的成像装置，其将彩色成分图像形成在对应于例如黑、青、品红和黄色的各感光鼓上，然后将图像转印并涂覆在转印带上。彩色成分图像形成在每个感光鼓上是通过使用对应于各感光鼓的多个多角镜反射从对应于各感光鼓的多个激光二极管输出的激光束，并将各激光束照射到各感光鼓上实现的。还有一些成像装置，其中减少了多角镜的数量，将来自多个激光二极管的激光束照射到共用多角镜上，并且将由多角镜反射的各激光束照射到各对应的感光鼓上。

在这些类型的成像装置中存在一个问题，即由于转印到转印带上的彩色成分图像的位置移动而降低了图像质量。因此，图像(接下来称为标记)通过调整成像定时而形成，并且检测所形成标记的位置并根据所检测到的标记位置来调整成像定时(例如，参考日本专利申请公开号4-149478(1992))。

发明内容

形成标记的定时主要是通过输出激光束的定时来设置，然而，存在一个问题就是，由于感光鼓的每分钟转数的波动，会使得标记的形成位置产生对准不良。而且，当形成每个标记时，多角镜反射激光束的表面不是一致的，因此就存在一个问题，即由于反射表面的差异而使标记的形成位置产生对准不良。由于感光鼓每分钟转数的波动和多角镜反射面的差异而产生的噪音通常是周期性的。

考虑到上述情况，本发明的一个目的在于提供一种成像装置，其在调整成像定时时，能够通过以对应于周期性噪音的周期整数倍的形成间隔形成彩色成分图像，从而使影响所形成彩色成分图像的噪音一致。

另外，本发明的另一目的在于提供一种成像装置，其能够通过使上述的形成间隔与图像载体齿轮的齿距的整数倍相对应，而使来自图像载体齿轮的噪音一致。

而且，本发明的另一目的在于提供一种成像装置，其通过在每个特定周期后改变上述的形成间隔，来防止形成间隔与噪音周期整数倍之间的错误累积。

此外，本发明的又一目的在于提供一种成像装置，其通过使上述的形成间隔与多角镜表面个数的整数倍相对应，从而使与多角镜有关的噪音一致。

而且，本发明的又一目的在于提供一种成像装置，当调整成像定时时，其通过沿着形成间隔的方向上形成彩色成分图像的长度，且该长度与多角镜表面个数的整数倍+1相对应，从而使影响所形成的彩色成分图像的前端和后端的位置检测的噪音一致。

此外，本发明的又一目的在于提供一种成像装置，当调整成像定时时，能够通过将每种彩色成分图像以相同定时形成在每个相应的图像载体上，来减少在将所有彩色成分图像形成在转印介质上时所产生的位置对准不良的影响。

本发明的成像装置包括：成像部件，用来将对应于多种彩色成分的彩色成分图像分别形成在多个对应的图像载体上；和转印介质，形成在图像载体上的各彩色成分图像被转印至其上；并且其中成像装置根据被转印到转印介质上的各彩色成分图像的位置调整成像定时；并且当调整成像定时时，成像部件以对应于周期性噪音周期整数倍的形成间隔形成彩色成分图像。在本发明中，当调整成像定时时，成像部件以对应于周期性噪音周期整数倍的形成间隔形成彩色成分图像，使得影响所形成的彩色成分图像的噪音一致。所以，由于考虑到噪音的因素，所以可以高精度地调整成像定时。

本发明的成像装置，包括：成像部件，用来将与多种彩色成分相对应的彩色成分图像分别形成在多个对应图像载体上；和转印介质，形成在图像载体上的各彩色成分图像被转印至其上；并且其中成像装置根据转印到转印介质上的各彩色成分图像的位置来调整成像定时；图像载体包括被传送旋转运动的齿轮；当调整成像定时时，成像部件以对应于齿轮的齿间隔整数倍的形成间隔来形成彩色成分图像。在本发明中，图像载体包括被传送旋转运动的齿轮，且由于公差和齿轮的轮齿之间的间隙，所以具有对应于齿轮的齿间隔周期的周期噪音会影响彩色成分图像的形成，然而，由于上述的形成间隔与齿轮的齿间隔的整数倍相对应，所以影响形成彩色成分图像的噪音成为一致的。来自图像载体的齿轮的噪音可以成为一致的，由于考虑到了噪音的因素，所以可以高精度地调整成像定时。

本发明的成像装置被配置成使得成像部件在每个特定周期后改变形成间隔。在此发明中，成像部件在每个特定周期后改变形成间隔，所以即使当上述的形成间隔与周期性噪音的周期不完全匹配时，仍然可以防止错误累积。例如，当形成间隔为噪音周期性间隔Δ的4.1倍时，那么通常将整数倍设定为4倍，并且在每10个周期之后，可以用5倍作为整数倍来代替4倍(4Δ×9+5Δ＝41Δ＝4.1Δ×10)。以此方式，不仅能够灵活地设置形成间隔，还可以防止形成间隔与噪音周期整数倍之间错误的累积。

本发明的成像装置，包括：成像部件，将对应于多种彩色成分的彩色成分图像分别形成在多个对应的图像载体上；和转印介质，形成在图像载体上的各彩色成分图像被转印至其上；并且其中成像装置根据被转印到转印介质上的各彩色成分图像的位置来调整成像定时；成像部件包括多角镜和将光束照射到多角镜上的照射单元，并且被配置成以使由多角镜反射的光束被照射到图像载体；当调整成像定时时，成像部件以对应于多角镜表面个数整数倍的形成间隔形成彩色成分图像。在本发明中，该成像部件包括多角镜和将光束照射到多角镜上的照射单元，所以多角镜的每个表面之间的单独差别会造成具有与多角镜表面个数相对应的周期的周期性噪音，且该噪音影响彩色成分图像的形成，然而，由于上述形成间隔是与多角镜表面个数的整数倍相对应的间隔，影响所形成彩色成分图像的噪音变得一致。可以使来自多角镜的噪音一致化，由于考虑到了噪音的因素，所以可以高精度地调整成像定时。

本发明的成像装置被配置成以使当调整成像定时时，成像部件形成具有沿形成间隔方向对应于多角镜的表面个数整数倍+1的长度的彩色图像。在本发明中，在调整成像定时时，成像部件形成具有沿形成间隔方向对应于多角镜的表面个数整数倍+1的长度的彩色图像，所以多角镜对应于所形成彩色成分图像的前端和后端的表面为相同的表面，而且影响这些前端和后端的噪音变得一致。因此，考虑到噪音的因素，可以高精度地调整成像定时。可以通过只检测彩色成分图像前端的位置来检测彩色成分图像的形成位置，然而，检测前端和后端位置并得到平均值的方法可以提高位置检测的精确性。

本发明的成像装置被配置成以使当调整成像定时时，成像部件将每种彩色成分图像以相同定时形成在各图像载体上。在本发明中，当调整成像定时时，成像部件将每种彩色成分图像以相同定时形成在各图像载体上，所以将各彩色成分图像转印到转印介质上也以相同定时完成。在这种情况下，形成在转印介质上的每种彩色成分图像之间的间隔变得与各图像载体之间的间隔相同。与每种彩色成分图像以不同定时形成在各图像载体上的形成方法相比，本方法可以减少将所有彩色成分图像形成在转印介质上所产生的位置偏差的影响，并可以高精度地调整成像定时。

通过下面的详细说明并参考附图，本发明的上述和其它目的和特征会更加显而易见。

附图说明

图1是表示本发明成像装置主要部件的视图；

图2是表示本发明成像装置主要部件的框图；

图3是表示感光鼓驱动部结构的一个实施例的视图；

图4是表示标记间距的一个实施例的视图；

图5A是表示候选标记间距实施例的概念视图；

图5B是表示标记形成的另一个实施例的概念视图；

图6是表示标记形成的一个实施例的概念视图；

图7是表示标记形成过程的一个实施例的流程图；

图8是表示标记形成过程的另一个实施例的流程图；

图9是表示标记形成的另一个实施例的概念视图；

图10是表示标记形成的又一个实施例的概念视图；

图11是表示标记形成的又一个实施例的概念视图；和

图12是表示形成在转印带上的相同颜色的多个标记的一个实施例的视图。

具体实施方式

下面根据表示优选实施方式的附图详细描述本发明。

图1是表示本发明的成像装置主要部件的视图。该成像装置包括下列主要组件：在其上形成图像的感光鼓(图像载体)10；输出激光束(光束)的激光二极管(辐照装置)42；第一镜44、多角镜40和第二镜46，用来将从激光二极管42输出的激光束引导至感光鼓10上；显影辊24，将由激光束形成在感光鼓10上的潜像显影；转印带(转印介质)30，形成在感光鼓10上的图像转印至其上。

感光鼓10包括对应于黑色的感光鼓10B、对应于青色的感光鼓10C、对应于品红色的感光鼓10M和对应于黄色的感光鼓10Y。类似地，显影辊24包括对应于黑色的显影辊24B、对应于青色的显影辊24C、对应于品红色的显影辊24M和对应于黄色的显影辊24Y。此外，激光二极管42包括对应于黑色的二极管42B、对应于青色的二极管42C、对应于品红色的二极管42M和对应于黄色的二极管42Y。

第一镜44包括对应于青色的第一镜44C、对应于品红色的第一镜44M和对应于黄色的第一镜44Y，用来将分别从对应于青色的二极管42C、对应于品红色的二极管42M和对应于黄色的二极管42Y输出的激光束引导到多角镜40上。另外，第二镜46包括对应于黑色的第二镜46B、对应于青色的第二镜46C、对应于品红色的第二镜46M和对应于黄色的第二镜46Y，用来将由多角镜40反射的激光束引导到对应于黑色的感光鼓10B、对应于青色的感光鼓10C、对应于品红色的感光鼓10M和对应于黄色的感光鼓10Y上。通过以此方式将多个镜组合，可以将从分开的多个激光二极管42照射的激光束的照射位置(光束点)彼此靠近，并将激光束照射到多角镜40的同一个反射表面上。

转印带30是环形的，并且对应于每种彩色成分的感光鼓10B、10C、10M和10Y被布置成一排，以使其面向转印带30的表面。而且，转印到转印带30上的图像由接触转印带30环形内侧的带驱动辊32相对于感光鼓10沿着附图中从右向左的方向移动。而且，CCD(电荷耦合器件)34被布置成面对转印带30的表面。CCD34被布置在沿转印带移动方向比感光鼓10更远的位置。同时，感光鼓10沿着与转印带运动方向相反的方向，从CCD34开始，按对应于黑色的感光鼓10B、对应于青色的感光鼓10C、对应于品红色的感光鼓10M和对应于黄色的感光鼓10Y这样的顺序设置。

此外还设置了转印辊36，以使转印带30设置在转印辊与带驱动辊32之间，并且使其面向带驱动辊32，图像从转印带30被转印到穿过转印辊36的纸张50上，并由定影辊38定影。

图2是表示成像装置主要结构的方框图。该成像装置包括：LSU(激光扫描单元)64，其包括激光二极管42B、42C、42M和42Y，和多角镜；检测图像(接下来称作标记)的CCD34，用来调整成像定时；感光鼓10；驱动单元66，用来驱动带驱动辊32和多角镜40；图像输入单元62，例如用来从原始文件中读取图像的图像扫描仪；控制单元60，例如CPU(中央处理器)，其连接到上述的CCD34、LSU64、驱动单元66和图像输入单元62上；和连接到控制单元60上的RAM68和ROM70。控制单元60根据存储在ROM70中的程序和数据对装置内的所有组件进行控制。

驱动单元66包括用来驱动每个感光鼓10B、10C、10M和10Y的电动机、驱动多角镜40的电动机和驱动带驱动辊32的电动机。图3是表示感光鼓10的驱动部结构的一个实施例的视图。感光鼓10包括与感光鼓10具有相同旋转中心的感光齿轮12、与感光齿轮12啮合的空转齿轮14、由驱动单元66电动机驱动的电动机齿轮。每种彩色成分的感光鼓10B、10C、10M和10Y的驱动部结构是相同的。

LSU64起到成像部件的作用，其在对应彩色成分的感光鼓10上形成作为参考的黑色参考标记和待调整的青、品红和黄色调整标记。CCD34起到位置检测装置的作用，用来检测转印到转印带30上的各个标记的位置。控制单元60控制LSU64，并根据参考标记调整成像定时，以便消除各调整标记的检测位置与规定位置之间的差别。

在调整成像定时时，LSU64根据来自控制单元60的控制使每个激光二极管42发光，以使各调整标记以相同定时形成在各感光鼓10B、10C、10M和10Y上，并且从各激光二极管42发射到多角镜40的相同反射表面上的对应各颜色的激光束被反射到各感光鼓10上。因此，如图1所示，黑、青、品红和黄色标记以相同定时被转印到转印带30上。在此情况下，被转印到转印带30上的每个标记之间的间隔与感光鼓10之间的间隔相同。

控制单元60调整对应于青色的成像定时，以使参考标记(黑色)与青色调整标记之间的间隔S1和黑色感光鼓10B与青色感光鼓10C之间的间隔P1相同。类似地，控制单元60调整对应于品红色的成像定时，以使参考标记(黑色)与品红色调整标记之间的间隔S2和黑色感光鼓10B与品红色感光鼓10M之间的间隔(P1+P2)相同。此外，控制单元60调整对应于黄色的成像定时，以使参考标记(黑色)与黄色调整标记之间的间隔S3和黑色感光鼓10B与黄色感光鼓10Y之间的间隔(P1+P2+P3)相同。

在此，控制单元60获得沿着由CCD34检测到的标记的移动方向的前端位置与后端位置之间的平均值作为各彩色成分图像的位置，并且将该平均值存储在RAM68中，使用所存储的平均值作为标记的位置。在此，标记的位置由与CCD34检测到标记的时间相对应的点位置来表示。

此外，如图12所示，当调整成像定时时，LSU64根据来自控制单元60的控制将相同颜色的多个标记形成在转印带30上。在图12所示的实施例中，在转印带30上连续形成相同颜色的三个标记。CCD34检测相同颜色的每个标记的位置，控制单元60计算每个检测位置的平均值。例如，参考标记与青色调整标记之间的间隔S1作为第一参考标记与第一青色调整标记之间的间隔、第二参考标记与第二青色调整标记之间的间隔、和第三参考标记与第三青色调整标记之间的间隔的平均值。

另外，当调整成像定时时，LSU64根据来自控制单元60的控制，以对应于周期性噪音周期的整数倍的形成间隔(接下来称为标记间距)形成标记。更具体而言，标记间距是对应于感光齿轮12的齿间隔(接下来称作1个齿距)的整数倍的间隔。图4是表示标记间距的一个实施例的视图。当感光齿轮12与空转齿轮14啮合时，由于例如公差和齿间隔中间隙的影响，会在传送扭矩中以1个齿距的周期产生噪音。如图4所示，当标记间距P是对应于1个齿距整数倍的间隔时，在标记前端所产生的噪音是一致的。

下面会解释感光齿轮12的1个齿距为18.55点的实施例。图5A是表示候选标记间距的一个实例的视图。点间隔n×18.55(其中n为正整数)作为候选标记间距的实例。在候选的标记间距中，由于在n＝20时371点是整数，所以会解释标记间距为371点时的实例。图6是表示形成标记的一个实施例的概念视图。在图6中，1是首先形成标记的开始点位置。第二标记相对于第一标记形成在标记间距P＝371处，开始点的位置为372。

此外，当调整成像定时时，LSU64根据从控制单元60的控制，形成具有沿着形成间隔方向(移动方向)与多角镜的表面数的整数倍+1相对应的长度(接下来称作标记宽度)的彩色成分图像。下面会解释多角镜40的表面个数为7的实施例。在图6中，标记宽度D是50(＝7×7+1)点，并且当对应于第一标记前端的镜面数为1时，那么对应于后端的镜面数量也是1。类似地，对应于第二标记前端和后端的镜面数量也是1。

上述的标记宽度D和标记间距P的值(D＝50点，P＝371点)存储在ROM70中。图7是表示形成标记的形成过程的一个实施例的流程图。例如，当形成黑色标记时，根据来自控制单元60的控制，激光二极管42B打开并且形成具有宽度为D的标记(S10)，然后激光二极管42B关闭，创建其中没有标记形成且宽度为(P-D)的区域(S12)。接下来，当还没有形成必要数量的标记时(S14：否)，根据来自控制单元60的控制，再次执行相同的步骤(S10，S12)。当已形成必要数量(例如33)的标记时(S14：是)，标记形成结束。以相同方式形成青色、品红色和黄色标记。

控制单元60检测从CCD34送来的转印带30的表面上的图像的每个彩色成分标记的前端位置和后端位置，并计算标记的中间位置，将其存储在RAM68中。控制单元60根据参考标记(黑色)的中间位置检测调整标记(青色、品红色和黄色)的位置，并将其存储在RAM68中，并调整成像定时，以使得在调整颜色中，当彩色成分的检测位置与规定位置之间的差大于特定值时，消除该差值。

在上述实施方式中，解释了标记间距是1个齿距(18.55点)的整数倍(371＝18.55×20)的实施例，然而，如图5A所示，还存在许多标记间距不是1个齿距整数倍的情况。而且，当标记间距较宽时，有时会出现的问题是要花较多时间来形成必要数量的标记。因此，通过周期性地改变标记间距，可以处理标记间距不是1个齿距整数倍的情况。

下面会解释在图5A所示的当n＝4且标记间距为74.2点时的实施例。在此，成像装置的结构与上述实施方式中的结构相同(参见图1和图2)。然而，LSU(成像部件)64，根据来自控制单元60的控制，在每个特定周期之后改变标记间距(形成间隔)。更具体来说，设置第一标记间距Pa与第二标记间距Pb，使用第一标记间距Pa执行正常的标记形成，并且在每个特定周期后，以第二标记间距Pb代替第一标记间距Pa执行标记形成。第一标记间距Pa、第二标记间距Pb和特定周期都存储在ROM70中。

在此实施方式中，如形成标记的另一实施例的概念视图5B所示，第一标记间距Pa采用74点，第二标记间距Pb采用75点，周期采用5。在此情况下，在形成5个标记后，

74×4+75＝371＝74.2×5

因此这与以标记间距为74.2点是一样的，不会产生错误。

图8是表示形成标记过程的另一实施例的流程图。控制单元60将存储在RAM68中的周期的变量C更新为1(S20)。例如，当形成黑色标记时，根据来自控制单元60的控制，打开激光二极管42B，形成具有宽度D的标记(S22)，然后当C不等于5时(S24：是)，根据来自控制单元60的控制，关闭激光二极管42B，创建没有标记形成且宽度为(Pa-D)的区域(S26)，在C上加1(S28)。当C为5时(S24：否)，根据控制单元60的控制，关闭激光二极管42B，并创建没有标记形成且宽度为(Pb-D)的区域(S30)，并且将C更新为1(S32)。

此后，如果还没有形成必要数量(例如33)的标记时(S34：否)，根据来自控制单元60的控制，执行相同的步骤(S22到S32)。如果已经形成必要数量(例如33)的标记时(S34：是)，标记形成结束。其它青色、品红色和黄色标记也以相同的方式形成。

在上述每个实施方式中，检测标记的前端和后端的点位置并获得其平均值，然而，也可以只检测标记的前端。在此情况下，没有必要检测后端的点位置，如示出了标记形成的另一个实施例的图9的概念视图所示，没有必要将标记宽度D与对应于多角镜40表面数的整数倍+1的间隔相匹配。

而且，在上述的每个实施方式中，解释了感光齿轮12的1个齿距被选作周期性噪音的周期的实施例，然而，由于多角镜40的每个表面的不同差别，例如，周期性噪音可能会以对应于多角镜40的表面数的间隔产生。因此，也可以使用对应于多角镜表面数整数倍的间隔作为标记间距(形成间隔)。

图10是表示标记形成的另一实施例的概念视图。在图10中，标记间距P为70点，其对应于多角镜40的表面数(7个表面)的10倍。而且，标记宽度D为29点，其等于4×多角镜的表面数(7个表面)+1。当只检测标记的前端时，没有必要检测后端的点位置，如表示标记形成的另一实施例的概念视图图11所示，没有必要将标记宽度D与对应于多角镜的表面数(7个表面)的整数倍+1的间隔相匹配。

在上述的每个实施方式中，解释了选取感光齿轮12的1个齿距或者多角镜40的表面个数作为周期性噪音的周期的一些实施例，然而，还可以将二者结合，使标记间距成为既对应于感光齿轮12齿距的整数倍又对应于多角镜40表面数的整数倍的间隔。例如，当感光齿轮12的1个齿距为18.55点，并且多角镜40的表面个数为7时，可以使标记间距为371(＝18.55×20＝7×53)。

此外，还存在着以电动机齿轮16旋转一周的周期所产生的噪音与电动机旋转轴的一周相对应的情况。例如，当感光齿轮12的15个齿的齿距对应于电动机齿轮16的1周时，可以将标记间距变成对于整数倍278.25(＝18.55×15)的间隔。

Claims

1.一种成像装置，包括：

成像单元，用来将与多种彩色成分相对应的彩色成分图像分别形成在多个对应的图像载体上；和

转印介质，形成在所述图像载体上的各彩色成分图像被转印至其上；其特征在于，

所述成像装置根据转印到所述转印介质上的各彩色成分图像的位置调整成像定时；并且

当调整成像定时时，所述成像单元以对应于周期性噪音的周期的整数倍的形成间隔形成彩色成分图像；

所述成像单元包括多角镜和将光束照射到所述多角镜上的照射单元，并且被设置成使得由所述多角镜反射的光束被照射到所述图像载体上；

当调整成像定时时，所述成像单元形成在形成间隔方向上具有与所述多角镜表面个数的整数倍+1相对应的长度的彩色成分图像。

2.一种成像装置，包括：

所述成像装置根据转印到所述转印介质上的各彩色成分图像的位置调整成像定时；

所述图像载体包括齿轮，旋转运动传送给所述齿轮；并且

当调整成像定时时，所述成像单元以对应于所述齿轮齿间隔的整数倍的形成间隔形成彩色成分图像；

所述形成间隔是既对应于所述齿轮齿间隔的整数倍又对应于所述多角镜表面个数的整数倍的间隔；并且

3.一种成像装置，包括：

成像单元，用来将与多种彩色成分相对应的彩色成分图像分别形成在多个对应的图像载体上；

所述成像单元包括多角镜和将光束照射到所述多角镜上的照射单元，且被配置成使得由所述多角镜反射的光束被照射到所述图像载体上；并且

当调整成像定时时，所述成像单元以对应于所述多角镜表面个数的整数倍的形成间隔形成彩色成分图像，

并且所述成像单元形成在形成间隔方向上具有与所述多角镜表面个数的整数倍+1相对应的长度的彩色成分图像。

4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的成像装置，其特征在于，当调整成像定时时，所述成像单元将每个彩色成分图像以相同定时形成在每个相应的图像载体上。