JP2002096499A

JP2002096499A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002096499A
Application number: JP2000288515A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamakawa; 健志山川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2002-04-02

Abstract

(57)【要約】【課題】倍率誤差の少ない画像を得ることが可能な画
像形成装置を提供する。【解決手段】書き込みクロック生成回路２と、位相同
期回路３と、レーザ駆動回路５と、ポリゴンモータ７
と、ポリゴンモータ駆動回路６と、書き込みクロック生
成回路２及びポリゴンモータ駆動回路６を制御するメイ
ン制御部１とを備え、さらに温度センサ８または湿度セ
ンサ９、あるいは両方のセンサ８、９を有し、メイン制
御部１は、センサ８、９からの温度または湿度、あるい
はその両方の温度情報に基づいて、予め設定された主副
書き込みの補正値に従って書き込みが行われるよう書き
込みクロック生成回路２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号により変
調されたレーザビームにより感光体上に光書き込みを行
うデジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置の一例としてデジタル複写
機を例にとりその構成について説明する。図４に示すデ
ジタル複写機は画像読み取り装置１１、レーザービーム
走査装置を有するプリンタ部１２、及び、自動原稿送り
装置１３から構成されている。自動原稿送り装置１３は
セットされた原稿を１枚ずつ搬送してコンタクトガラス
１４上にセットし、複写終了後のコンタクトガラス１４
上の原稿を排出する。

【０００３】画像読み取り装置１１は図５にも示すよう
に照明ランプ１５及び反射鏡１６からなる光源と第１ミ
ラー１７とを装備した第１キャリッジＡと、第２ミラー
１８及び第３ミラー１９を装備した第２キャリッジＢと
を有する。原稿読み取り時には、第１キャリッジＡが一
定の速度で往動して第２キャリッジＢが第一キャリッジ
Ａの１／２の速度で第１キャリッジＡに追従シテ往動す
ることによりコンタクトガラス１４上の原稿が光学的に
走査され、コンタクトガラス１４上の原稿が照明ランプ
１５及び反射鏡１６により照明されてその反射光像が第
１ミラー１７、第２ミラー１８、第３ミラー１９、色フ
ィルタ２０を介してレンズ２１によりＣＣＤセンサ２２
上に結像される。

【０００４】ＣＣＤセンサ２２は結像された原稿の反射
光像を光電変換してアナログ画像信号を出力し原稿の読
み取りが行われる。そして、画像の読み取り終了後、第
１キャリッジＡと第２キャリッジＢはホームポジション
位置に復動する。尚、ＣＣＤセンサとして、それぞれＲ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のフィルタ
を備えた３ラインのＣＣＤを用いることによりカラー原
稿を読み取ることも可能となる。

【０００５】ＣＣＤセンサ２２からのアナログ画像信号
は、アナログ／デジタル変換器によりデジタル画像信号
に変換され、画像処理板２３にて種々の画像処理（２値
化、多値化、階調処理、変倍処理、編集処理など）が施
される。

【０００６】プリンタ部１２においては、感光体からな
る像担持体２５は、複写動作時には駆動部により回転駆
動されて帯電装置２６により均一に帯電されてから、前
記画像処理板２３にて画像処理が施されたデジタル画像
信号が図示していない半導体駆動板に送られ前記デジタ
ル信号による画像露光がレーザービーム走査装置２７に
より行われ静電潜像が形成される。そして、感光体ドラ
ム上の静電潜像が現像装置２８により現像される。

【０００７】給紙装置３３〜３５のうち選択されたもの
から転写紙がレジストローラ３６へ給紙されレジストロ
ーラ３６により感光体ドラム２５上の画像とタイミング
を合わせ送出され、転写装置３０により感光体ドラム上
に形成された顕像が転写紙上に転写される。そして、転
写紙は分離装置３１により感光体ドラム２５から分離さ
れ、搬送装置３７により搬送され、定着装置３８により
定着された後コピーとしてトレイ３９上に排出される。
また、感光体ドラム２５は転写紙分離後にクリーニング
装置３２によりクリーニングされて残留トナーが除去さ
れる。

【０００８】レーザービーム走査装置２７は、図６にも
示すように半導体レーザーユニット４０内の半導体レー
ザーより発せられたレーザービームが半導体レーザーユ
ニット４０内のコリメートレンズにより平行な光束に変
えられ、半導体レーザーユニット４０に備えられたアパ
ーチャを通過することで一定形状の光束に整形される。
この光束はシリンドリカルレンズ４１により副走査方向
に圧縮されてポリゴンミラー４２上に入射する。

【０００９】なお、ポリゴンミラー４２は正確な多角形
をしており、ポリゴンモータ４３により一定の方向へ一
定の速度で回転駆動される。ポリゴンミラー４２の回転
速度は感光体ドラム２５の回転速度と、レーザービーム
走査装置２７の書き込み密度とポリゴンミラー４２の面
数により決定される。シリンドリカルレンズ４１からポ
リゴンミラー４２に入射されたレーザービームはポリゴ
ンミラーの反射面により偏向されてｆθレンズ４４に入
射する。

【００１０】ｆθレンズ４４はポリゴンミラー４２から
の角速度一定の走査光を感光体ドラム２５で等速度で走
査されるように変換し、ｆθレンズ４４からのレーザー
ビームが反射鏡４５及び防塵ガラス４６を介して感光体
ドラム２５上に結像される。また、ｆθレンズ４４は面
倒れ補正機能も有している。また、ｆθレンズ４４を通
過したレーザービームは、画像領域外で同期検知ミラー
４７により反射されて同期検知センサ４８に導かれる。
そして、同期検知センサ４８の検知出力により主走査方
向の頭出しの基準となる同期信号が得られる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】画像形成装置により出
力されるプリンタ画像の倍率において主走査方向は書き
込みクロックの速さ、ポリゴンモータ等の偏向器の走査
速度、光学系の特性、転写紙の転写時と定着後の伸縮等
で決まる。また、副走査方向はポリゴンモータ等の偏向
器の走査速度、駆動系の速度、転写紙の転写時と定着後
の伸縮等できまる。コピー画像となるとさらにスキャナ
の読み取り時の倍率誤差も含まれることになる。画像の
倍率誤差を少なくするため、書き込みクロック、ポリゴ
ンモータの回転数、スキャナの読み取り速度等は走査部
からの入力により調整できるようにしている画像形成装
置も最近ではみられるようになってきた。

【００１２】最近では高画質化の要求がますます強くな
り、特に画像の倍率の正確さは高画質化の中でも重要な
要素となってきている。しかしながら、書き込みクロッ
クや偏向器の走査速度、感光体ドラムや転写紙の線速を
精度良く理論値に合わせても転写紙上の画像の倍率は必
ずしも精度の高いものとはならない。それは、転写紙自
体が転写時と高温の定着部を通過した後、またその後、
放置される過程で伸縮するのが原因で、その伸縮量は転
写紙の種類によって大きく異なること、機内温度変動に
より光学系の倍率に対しての特性が変化することによ
る。

【００１３】そこで本発明では画像形成に際して、刻々
と変化する光学系や転写紙がおかれている環境条件を情
報として、画像形成装置に与えることにより、その条件
ごとにあらかじめ設定されている縦、横の倍率を補正し
た倍率で書き込みを行い、最終的に倍率誤差の少ない画
像を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目
的としたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、書き込みクロック生成回路
と、位相同期回路と、レーザ駆動回路と、ポリゴンモー
タと、ポリゴンモータ駆動回路と、書き込みクロック生
成回路及びポリゴンモータ駆動回路を制御するメイン制
御部とを備え、さらに温度センサまたは湿度センサ、あ
るいは両方のセンサを有し、メイン制御部は、センサか
らの温度または湿度、あるいはその両方の温度情報に基
づいて、予め設定された主副書き込みの補正値に従って
書き込みが行われるよう書き込みクロック生成回路を制
御することを特徴とする画像形成装置である。

【００１５】また請求項２記載の発明は、温度センサは
書き込みユニット内に設置されることを特徴とした請求
項１記載の画像形成装置である。

【００１６】また請求項３記載の発明は、湿度センサは
給紙トレイ内に設置されることを特徴とした請求項１記
載の画像形成装置である。

【００１７】また請求項４記載の発明は、書き込みの補
正に際しては使用される転写紙の情報も加味されること
を特徴とした請求項１記載の画像形成装置である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画
像形成装置のレーザ書き込み系のブロック図である。

【００１９】本レーザ書き込み系は、書き込みクロック
生成回路２と、位相同期回路３と、同期センサ４と、レ
ーザ駆動回路５と、ポリゴンモータ駆動回路６と、ポリ
ゴンモータ７と、書き込みクロック生成回路２及びポリ
ゴンモータ駆動回路６を制御するメイン制御部１とを備
え、さらに温度センサ８及び湿度センサ９を備え、メイ
ン制御部１は、温度センサ８からの温度情報、及び湿度
センサ９からの湿度情報に基づいて、予め設定された主
副書き込みの補正値に従って書き込みが行われるよう書
き込み生成回路２を制御するようになっている。

【００２０】温度センサ８は書き込みユニット１０１内
に設けられる。なお、書き込みユニット１０１は、書き
込みクロック生成回路２と、位相同期回路３と、同期セ
ンサ４と、レーザ駆動回路５と、ポリゴンモータ駆動回
路６と、ポリゴンモータ７とを含むものであるが、図を
簡単にするため、温度センサ８のみを囲む形で示してい
る。また、湿度センサ９は給紙トレイ１０２内に設けら
れる。

【００２１】環境の温度、湿度等の測定値が与えられる
とあらかじめ設定された主副書き込みの補正値に従って
書き込みが行われる。光学系の内部温度と主走査方向の
倍率変動の一例を図２に示す。内部温度ｂの場合、主走
査の倍率変動を０とする、すなわち狙い通りの主走査倍
率が得られるものとすると、内部温度の上昇とともに光
学特性が変化し、内部温度ｃにおいて倍率はｍだけ変動
する（縮む）。逆に温度が下がり、ａとなると、倍率は
ｋだけ変動し、画像は主走査方向に伸びることになる。

【００２２】温度ｂの場合に、倍率を理論通り正確に書
き込むことのできる画像形成装置を用いると、温度ｃの
場合には、主走査の長さ２９７ｍｍ（実際には端まで書
き込みを行わない場合が多いが）とすると、主走査は２
９７×ｃ／１００だけ画像が縮むことになる。

【００２３】そこで、光学系の内部温度の情報が与えら
れると、この場合には温度がｃとなったことが温度セン
サ８により検知されメイン制御部１がその情報を取り込
み、メイン制御部１から書き込みクロック生成回路２に
主走査方向をあらかじめｍ％だけ長く書くために、書き
込みクロックを所定のクロックよりも遅くするように指
示を与える。これにより、感光体を走査するビームの主
走査倍率は補正され、転写紙には倍率誤差の少ない画像
が転写されることとなる（請求項１，２）。

【００２４】また、図３に示すように湿度が変化すると
転写紙の定着前と定着後で主走査、副走査方向ともに転
写紙の伸縮率が変化する。すなわち精度良く書き込みを
行い、トナー像が転写紙に転写されても、定着を抜けて
出来上がった画像としては、転写紙の伸縮により倍率誤
差の大きなものとなってしまうことがある。そこで、転
写紙の格納されている給紙部の湿度の情報を湿度センサ
により読み取り、その情報をもとにして、主副倍率を補
正すれば最終的に倍率誤差の少ない画像を得ることが可
能となる。

【００２５】図３は給紙部の湿度と転写紙の定着前と定
着後での画像の倍率変動を示したものである。湿度がｅ
の場合に主走査、副走査方向とも倍率変動を０とする、
すなわち狙い通りの主副倍率が得られるものとすると、
給紙部の湿度上昇とともに転写紙に含まれる水分量が変
化し、ｆとなると主走査方向倍率はｈだけ変動する（伸
びる）。また、副走査方向倍率はｊだけ変動する（縮
む）。逆に湿度が下がり、ｄとなると、主走査方向倍率
はｉだけ変動する（縮む）。また、副走査方向倍率はｇ
だけ変動する（伸びる）。

【００２６】温度ｂの場合に、倍率を理論通り正確に書
き込むことのできる画像形成装置を用いると、温度ｃの
場合には、主走査の長さ２９７ｍｍ（実際には端まで書
き込みを行わない場合が多いが）とすると、主走査は２
９７×ｃ／１００だけ画像が縮むことになる。

【００２７】そこで、光学系の内部温度の情報が与えら
れると、この場合には温度がｃとなったことが温度セン
サ８により検知されメイン制御部１がその情報を取り込
み、メイン制御部１から書き込みクロック生成回路２に
主走査方向をあらかじめｍ％だけ長く書くために、書き
込みクロックを所定のクロックよりも遅くするように指
示を与える。これにより、感光体を走査するビームの主
走査倍率は補正され、転写紙には倍率誤差の少ない画像
が転写されることとなる（請求項１，２）。

【００２８】また、図３に示すように湿度が変化すると
転写紙の定着前と定着後で主走査、副走査方向ともに転
写紙の伸縮率が変化する。すなわち精度良く書き込みを
行い、トナー像が転写紙に転写されても、定着を抜けて
出来上がった画像としては、転写紙の伸縮により倍率誤
差の大きなものとなってしまうことがある。そこで、転
写紙の格納されている給紙トレイ１０２の湿度の情報を
湿度センサ９により読み取り、その情報をもとにして、
主副倍率を補正すれば最終的に倍率誤差の少ない画像を
得ることが可能となる。

【００２９】この例では、湿度ｅの場合主副とも定着通
過前後での紙の伸縮が小さい状態であり、この場合に書
き込みクロックｍ、ポリゴンモータ回転数ｎにて精度の
高い画像倍率が得られているものとする。給紙部の湿度
がｆとなった場合には、主走査方向には伸び、副走査方
向には縮むことが予測されるので、図１におけるメイン
制御部１はポリゴンモータ駆動回路６に対して、副走査
方向の画像があらかじめ伸びて感光体ドラム上に画像を
形成するように、ｎよりも遅い回転数となるように指示
を与える。すなわち補正後の回転数をｎ´とすると、ｎ
´＝ｎ×（１＋ｊ／１００）（この例ではｊは負の数と
なっている）

【００３０】これにより、転写紙に転写される画像は副
走査方向にｊ％だけ伸びた画像となり、定着部通過後縮
んで、狙いの倍率となる。また、主走査方向の補正のた
め、書き込みクロック生成回路２に対しては、あらかじ
めｈ％だけ縮んだ画像を感光体ドラムに形成するように
書き込みクロックを速くする指示が与えられるが、副走
査方向の補正のためにポリゴンモータ７の回転数を遅く
しているため、その副作用として主走査方向はｊ％だけ
縮んだ画像となる。そこで、書き込みクロックの補正量
は、補正後のクロックをｍ´とすると、ｍ´＝ｍ×（１−ｊ／１００＋ｈ／１００）となる（図４）。以上の補正により、主走査、副走査方
向とも高精度な画像倍率を得ることが可能となる（請求
項３）。

【００３１】一般的に、画像形成装置では様々な種類の
転写紙が用いられる。例えばＯＨＰシートなどでは、ほ
とんど吸水しないために、湿度による伸縮の影響がほと
んどない。また、転写紙によっては図３の例とは違った
傾向を示す物も存在する。そこで、より精度の高い補正
を可能とするために、使用する転写紙の種類によってポ
リゴンモータ回転数や書き込みクロックの補正量を決め
るテーブルを変更できるようにし、それを選択すること
を可能とする。選択方法としては、操作者が転写紙に応
じて画像形成前に入力する方法や、給紙段ごとに使用す
る転写紙の種類を固定しておいて、選択された給紙段の
情報から、前記テーブルを選択することも可能である
（請求項４）。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、書き込みクロック生成
回路と、位相同期回路と、レーザ駆動回路と、ポリゴン
モータと、ポリゴンモータ駆動回路と、書き込みクロッ
ク生成回路及びポリゴンモータ駆動回路を制御するメイ
ン制御部とを備え、さらに温度センサまたは湿度セン
サ、あるいは両方のセンサを有し、メイン制御部は、セ
ンサからの温度または湿度、あるいはその両方の温度情
報に基づいて、予め設定された主副書き込みの補正値に
従って書き込みが行われるよう書き込み生成回路を制御
し、温度センサは書き込みユニット内に設置され、湿度
センサは給紙トレイ内に設置され、書き込みの補正に際
しては使用される転写紙の情報も加味されることで、主
走査方向、副走査方向とも高精度な画像倍率を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のレー
ザ書き込み系のブロック図である。

【図２】温度と主走査倍率変動の関係を示す図である
（その１）。

【図３】温度と主走査倍率変動の関係を示す図である
（その２）。

【図４】画像形成装置の全体構成図である。

【図５】そのスキャナ部の正面断面図である。

【図６】そのレーザ書き込み系の斜視図である。

【符号の説明】１メイン制御部２書き込みクロック生成回路３位相同期回路４同期センサ５レーザ駆動回路６ポリゴンモータ駆動回路７ポリゴンモータ８温度センサ９湿度センサ１０１書き込みユニット１０２給紙トレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３Ｆターム(参考） 2C362 BB28 BB35 BB37 BB40 CB07 CB13 CB35 CB47 2H045 AA52 CA88 CA97 DA41 2H076 AB05 AB12 AB16 AB67 AB68 AB84 5C072 AA03 BA04 FB09 FB27 HA02 HA12 HB08 HB13 HB15 RA20 XA01 XA05 5C074 AA02 BB03 CC22 DD06 DD15 EE03 HH02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】書き込みクロック生成回路と、位相同期
回路と、レーザ駆動回路と、ポリゴンモータと、ポリゴ
ンモータ駆動回路と、書き込みクロック生成回路及びポ
リゴンモータ駆動回路を制御するメイン制御部とを備
え、さらに温度センサまたは湿度センサ、あるいは両方のセ
ンサを有し、メイン制御部は、センサからの温度または
湿度、あるいはその両方の温度情報に基づいて、予め設
定された主副書き込みの補正値に従って書き込みが行わ
れるよう書き込みクロック生成回路を制御することを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】温度センサは書き込みユニット内に設置
されることを特徴とした請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】湿度センサは給紙トレイ内に設置される
ことを特徴とした請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】書き込みの補正に際しては使用される転
写紙の情報も加味されることを特徴とした請求項１記載
の画像形成装置。