JP5087912B2

JP5087912B2 - 多色画像形成装置の画像位置ずれ調整方法

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Publication number: JP5087912B2
Application number: JP2006322381A
Authority: JP
Inventors: 雅人三上; 浩二堤; 真吾矢野; 正徳長嶋; 学横井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: JP2008132741A

Description

本発明は、Ａ０（８４１ｍｍ×１１８９ｍｍ）やＡ１（５９４ｍｍ×８４１ｍｍ）といった大サイズの画像を形成可能な画像形成装置に関する。特に、複数本のＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリントヘッド（以下、単にＬＥＤヘッドという）をつないで広幅露光を行う露光装置の調整方法に関する。

従来、広幅な原稿に対する静電潜像を感光体に形成するために、複数本のＬＥＤヘッドを配列して広幅露光を行う画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）

図１に、広幅露光を行うＬＥＤヘッドの配置の一例を示す。図１に示す配置例では、第１ＬＥＤヘッド、第２ＬＥＤヘッド、第３ＬＥＤヘッドの３本のＬＥＤヘッドを千鳥状に配置して、Ａ０幅といった大サイズの露光を行っている。
上記構成のＬＥＤヘッドでは、図２に示すように千鳥状に配置したＬＥＤヘッドの端部と端部とをオーバーラップさせた上で、形成する画像にすき間ができないように使用する発光素子の範囲を調整して位置合わせを行っている。
また、形成する画像に段差ができないようにＬＥＤヘッドごとに露光するタイミングを調整して位置合わせを行っている。更にはつなぎ目で主走査方向に描いた直線の折れが問題にならないよう、必要に応じて各ＬＥＤヘッドの傾きを調整している。

特開２００２−５２７２７号公報

このようなつないだ構成のＬＥＤヘッドを単色の画像形成装置に使用する場合には、ＬＥＤヘッドのつなぎ目ですき間、段差がないように調整すればよい。また、各ＬＥＤヘッドの傾きは主走査方向に描いた直線の折れが目視で目立たぬ程度に調整できていればよい。しかしながら、図３（Ａ）に示す１つの感光体ドラムに対して、露光器と現像器とをそれぞれ２つずつ備えた２色画像形成装置や、図３（Ｂ）に示す画像を形成する色ごとに感光体ドラムを設けたタンデム型の画像形成装置においては、各露光装置を構成するＬＥＤヘッドの傾きを厳しく合わせこまないと、色ずれが問題となる。

例えば図４に、ＬＥＤヘッドに傾きがある露光装置を２つ用いた場合の結像ドットラインを誇張して示す。図４（Ａ）に実線で示すラインが第１色用の露光装置の結像ドットラインを示し、図４（Ｂ）に点線で示すラインが第２色用の露光装置の結像ドットラインを示す。また、図４（Ｃ）には、第１色用の露光装置と第２色用の露光装置とを重ね合わせた場合を示しているが、各ＬＥＤヘッドの傾きが合わないため色ずれが生じている。
そこで、第２色目のＬＥＤヘッドの傾きと書き出しタイミングを調整する。調整後の状態を図４（Ｄ）に示すが２色目の画像につなぎ目ずれが発生している。
逆に、つなぎ目ずれを優先的に調整すると、図４（Ｅ）に示すように色ずれが生じる。従って、従来の単色画像形成装置のようにつなぎ目ずれを調整する手段と、ＬＥＤヘッドの傾きを調整する手段とを設けただけでは色ずれを解消できないことが分かる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の露光装置間の画像位置ずれの調整作業を効率よく進めることができる多色画像形成装置の画像位置ずれ調整方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の多色画像形成装置の画像位置ずれ調整方法は、複数の露光ヘッドを像保持体の軸芯方向に沿って配置した露光装置を色別に複数備え、前記複数の露光装置は、露光ヘッドの一方の端部を回転軸として他方の端部を回転可能な傾き調整機構を各露光ヘッドに備えると共に、各露光ヘッドの備える露光素子のうち、露光ヘッドと当該露光ヘッドに隣接する露光ヘッドとによってそれぞれ形成される画像同士をつなぎ合わせるつなぎ目位置を主走査方向で調整する第１調整手段と、前記複数の露光ヘッドの副走査方向の書き出し位置を調整する第２調整手段とを備える前記多色画像形成装置の画像位置ずれ調整方法であって、基準とする露光装置において、印刷出力されたテストパターン画像に基づいて各露光ヘッドの結像ドットラインの傾きを合わせるステップと、前記基準とする露光装置の備える露光ヘッドのうち、基準となる露光ヘッドの主走査方向の画像のつなぎ目位置に、他の露光ヘッドの画像のつなぎ目位置を合わせるステップと、前記基準となる露光ヘッドの副走査方向の書き出し位置に、他の露光ヘッドの書き出し位置を合わせるステップとを備え、他の露光装置において、前記基準とする露光装置の結像ドットラインに、その他の露光装置の各露光ヘッドの結像ドットラインの傾きを合わせるステップと、前記基準とする露光装置の露光ヘッド間の主走査方向の画像つなぎ目位置に、その他の露光装置のつなぎ目位置を合わせるステップと、前記基準とする露光装置の副走査方向書き出し位置に、その他の露光装置の書き出し位置を合わせるステップと、を有することを特徴とする。
本発明は、露光ヘッドの傾きは、主走査方向に描いた直線の折れ目が目立たぬ程度に調整しても色ずれが発生しないという点に着目して、各露光装置の露光ヘッドを調整している。すなわち、露光装置の露光ヘッドの傾きを調整して、主走査方向つなぎ目位置と、副走査方向書き出し位置の調整を行うことで、複数の露光装置の露光ヘッドの調整を効率的に行うことができる。

本発明によれば、精密に傾きが調整された露光装置を用いなくとも、複数の露光装置間の画像位置ずれの調整作業を効率よく進めることができる。

添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。

まず、図５を参照しながら画像形成装置１の構成を説明する。図５に示す画像形成装置１は、デジタル画像信号に基づく画像を電子写真方式で形成する画像記録部２と、収容しているロール紙２８から繰り出した用紙を画像記録部２に供給する給紙部３とを有している。

画像記録部２には、一様帯電後に像光が照射されて表面に静電電位の差による潜像が形成される円筒状の感光体ドラム１１が搭載されている。感光体ドラム１１には、金属製ドラム表面に各種感光材料からなる感光体層を形成したものを用いることができる。

感光体ドラム１１の周囲には、帯電装置１２と、第１露光装置１００及び第２露光装置２００と、第１現像装置１４及び第２現像装置３２と、転写装置１５と、クリーニング装置１６とが配置されている。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させる。帯電装置１２は、ステンレススチール、アルミニウム等の導電性を有する金属のロールに高抵抗材料のコーティングを施したものであり、感光体ドラム１１に当接して、従動回転するようになっている。そして、このロールに所定の電圧が印加されることにより、該ロールと感光体ドラム１１との接触部近傍における微小間隙内で継続的な放電を生じ、感光体ドラム１１の表面をほぼ一様に帯電する。

第１露光装置１００及び第２露光装置２００は、感光体ドラム１１に像光を照射して、ドラム表面に潜像を形成する。第１露光装置１００は、画像のうちの第１色目の画像に対応する像光を感光体ドラム１１に照射し、第２露光装置２００は、画像のうちの第２色目の画像に対応する像光を感光体ドラム１１に照射する。第１露光装置１００、第２露光装置２００の詳細については、後述する。

第１現像装置１４は、感光体ドラム１１の表面に形成された第１色目の画像の静電潜像を現像してトナー像とする。第２現像装置３２は、感光体ドラム１１の表面に形成された第２色目の画像の静電潜像を現像してトナー像とする。
第１現像装置１４及び第２現像装置３２は、感光体ドラム１１と近接・対向する位置に生じている電界内で、潜像にトナーを転移して可視像を形成するものである。この現像装置で用いられるトナーは、バインダ樹脂に磁性分を混合した磁性トナーが用いられる。

クリーニング装置１６は、トナー像の用紙への転写後に感光体ドラム１１に残留するトナーを除去する。

また、感光体ドラム１１と転写装置１５とが対向する位置の上流側には、給紙部３からロール紙２８を送り込む用紙搬送路２６が設けられており、転写装置１５の下流側には、用紙上のトナー像を加熱溶融して用紙に圧着する定着装置１８が設けられている。そして、定着装置１８の下流側にはトナー像が定着された用紙を機外へ送り出す排紙ローラ１９が設けられており、この排紙ローラ１９が用紙を排出口２０へ導き、画像形成装置の機外へ排出するものとなっている。
定着装置１８は、加熱源を内蔵した加熱ロール１８ａと、この加熱ロール１８ａに圧接される加圧ロール１８ｂとを備えており、これらが平行に配置されて互いに圧接されるニップ部を形成している。トナー像が転写された用紙は、ニップ部に送り込まれ、回転駆動される加熱ロール１８ａと加圧ロール１８ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、溶融したトナーが用紙に圧着されるものとなっている。

また、画像記録部２の下方に設けられた給紙部３には、上段２１及び下段２２にＡ２以上の大サイズにも対応できるようなロールを各段に２本収容するものとなっている。そして、ロール紙２８から繰り出された用紙を搬送する用紙搬送路２６を備えており、この用紙搬送路２６に用紙を適切な長さで切断するカッター２７が設けられている。

次に、図６を参照しながら露光装置１００と、その周辺装置の構成を説明する。
本実施例の露光装置は、第１露光装置１００と第２露光装置２００とからなる。第１露光装置１００と第２露光装置２００とは、複数のＬＥＤヘッドを感光体ドラム１１の軸芯方向にそれぞれ配置したものである。第１露光装置１００は、第２露光装置２００よりも感光体ドラム２の回転方向の上流側に位置している。
なお、第１露光装置１００と第２露光装置２００とは同一の構成を備えているので、以下では第１露光装置１００の構成の説明を行う。

第１露光装置１００は、第１ＬＥＤヘッド１１０、第２ＬＥＤヘッド１２０、第３ＬＥＤヘッド１３０の３本のＬＥＤヘッドを千鳥状に配置して、Ａ０幅といった大サイズの露光を行っている。
各ＬＥＤヘッド１１０、１２０、１３０には、傾きを調整するための調整機構１１１、１２１、１３１がそれぞれ設けられている。この調整機構１１１、１２１、１３１は、ＬＥＤヘッド１１０、１２０、１３０の片側端部に回転軸を設けて、この回転軸を中心にそれぞれのＬＥＤヘッド１１０、１２０、１３０を回転可能な機構である。また、調整機構１１１、１２１、１３１は、傾きの調整後に、ＬＥＤヘッド１１１、１２１、１３１が動かないように固定することができるように構成されている。

また、ＬＥＤヘッド１１０には、ＬＥＤヘッド１１０の備えるＬＥＤ素子のうち、印字に使用するＬＥＤ素子を選択制御することで、主走査方向の印字位置ずれを調整する主走査方向印字ずれ調整制御部１１２と、印字データの露光タイミングを調整することで、副走査方向の印字位置ずれを調整する副走査方向印字ずれ調整制御部１１３と、それぞれのＬＥＤ素子の露光光量を調整する露光量制御部１１４とが設けられている。また、主走査方向位置ずれ調整制御部１１２は、印字データ保持部１５から印字データを取り込んで、ＬＥＤヘッド１１０の主走査方向の印字を制御する。また、取り込んだ印字データを副走査方向印字ずれ調整制御部１１３に出力する。副走査方向印字ずれ調整制御部１１３は、ＬＥＤヘッド１１０の露光開始や、露光の停止を制御する。なお、ＬＥＤヘッド１２０、ＬＥＤヘッド１３０も同様の構成を備えている。

この他に、主走査方向と副走査方向の印字ずれや、露光光量を調整するための設定を入力する操作部１３、操作部１３から入力した設定データを格納する調整データ格納部１４と、パーソナルコンピュータ等の上位装置から出力される指示データに従って、画像形成装置１の全体を制御する主制御部１２と、画像を形成する色ごとに備えられ、上位装置１０から受信した印字データを一時的に格納する印字データ保持部１５、１６とを有している。

次に、図７と、図８のフローチャートを参照しながら本実施例のＬＥＤヘッド調整手順について説明する。図７には、ＬＥＤヘッドの調整手順を図示する。また、図８に示すフローチャートでは、第１露光装置１００の調整を行った後に、第２露光装置２００の調整を行う手順を説明する。
まず、テストパターンの画像を出力し（ステップＳ１）、この画像の出力結果をもとに第１露光装置１００の傾き調整機構１１１、１２１、１３１を調整して、ＬＥＤヘッド１１０、１２０、１３０の傾きを調整する（ステップＳ２）。ＬＥＤヘッド１１０、１２０、１３０の傾き具合を測定することができる、例えばマス目画像をテストパターンとして出力し、マス目からのずれ量に応じて各ＬＥＤヘッドの傾き調整機構１１１、１２１、１３１を調整する。図７（ａ）には、ＬＥＤヘッド１１０、１２０、１３０と、各ＬＥＤヘッドの結像ドットラインの傾きと、各ＬＥＤヘッドの使用範囲を示す実線とを示す。また、図７（ｂ）には、傾き調整機構１１１、１２１、１３１によって、ＬＥＤヘッド１１０、１２０、１３０の傾きを調整した後の状態を示す。なお、ステップS２の調整は必須ではなく、目視で目立たないレベルの主走査方向直線性が得られているならば省略しても良い。

次に、第１露光装置１００の各ＬＥＤヘッドの主走査方向のつなぎ目ずれを調整する（ステップＳ３）。図７（ｃ）には、ＬＥＤヘッド１１０の主走査方向のつなぎ目位置を左側にずらし、ＬＥＤヘッド１２０のつなぎ目位置に合わせた様子が示されている。また、ＬＥＤヘッド１３０の主走査方向のつなぎ目位置を左にずらし、ＬＥＤヘッド１２０のつなぎ目位置に合わせた様子が示されている。
次に、第１露光装置１００の各ＬＥＤヘッドの副走査方向のつなぎ目ずれを調整する（ステップＳ４）。図７（ｄ）には、ＬＥＤヘッド１２０とＬＥＤヘッド１３０の副走査方向の書き出し位置を調整した様子を示す。なお、図７（ｄ）では、ＬＥＤヘッド１２０の露光開始タイミングを早め、ＬＥＤヘッド１３０の露光開始タイミングを遅くする調整を行った様子が示されている。

次に、第２露光装置２００の調整を行う。第２露光装置２００の調整は、第１露光装置１００の傾き、主走査方向つなぎ目位置、副走査方向書き出し位置に第２露光装置２００のＬＥＤをそれぞれ合わせる調整を行う。
まず、第２露光装置２００の各ＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０の傾きを該当する第１露光装置１００のＬＥＤヘッドの傾きに合わせる（ステップＳ５）。各ＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０に設けられた傾き調整機構２１１、２２１、２３１を使用して、各ＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０の傾きをそれぞれＬＥＤヘッド１１０、１２０、１３０の傾きに合わせる。図７（ｅ）には、傾きを調整前の第２露光装置２００の各ＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０を示し、図７（ｆ）には、傾きを調整した後のＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０を示す。

傾きを調整すると、次に、主走査方向のつなぎ目ずれを調整すると同時に、つなぎ目位置を第１露光装置１００のつなぎ目位置に合わせる（ステップＳ６）。図７（ｇ）にはＬＥＤヘッド２１０とＬＥＤヘッド２２０の主走査方向のつなぎ目位置を左方向に移動し、ＬＥＤヘッド２２０とＬＥＤヘッド２３０の主走査方向のつなぎ目位置を左方向に移動した例を示している。主走査方向につなぎ目位置を移動させる手段としては、上述のようにＬＥＤヘッドの印字使用範囲を変更する方法の他に、機械的に露光ヘッドを移動させる方法も可能であるが、ここでは詳細説明を省略する。

次に、副走査方向書き出し位置を第１露光装置１００に合わせる（ステップＳ７）。図７（ｈ）にはＬＥＤヘッド２１０とＬＥＤヘッド２２０の副走査方向の露光開始タイミングを早め、ＬＥＤヘッド２３０の副走査方向の露光開始タイミングを遅らせた結果、２色の結像ドットラインが一致している状態が示されている。

このように本実施例は、露光ヘッドの傾きは、主走査方向に描いた直線の折れ目が目立たぬ程度に調整しても色ずれが発生しないという点に着目して、各露光装置の露光ヘッドを調整している。すなわち、露光装置の露光ヘッドの傾きを調整して、主走査方向つなぎ目位置と、副走査方向書き出し位置の調整とを行うことで、複数の露光装置の露光ヘッドの調整を効率的に行うことができる。

次に、本発明の第２実施例を説明する。本実施例は、図９に示すように１本のＬＥＤヘッドで感光体ドラム１１の全画像幅を露光するように第１露光装置３００を構成している。このため、主走査方向印字ずれ調整制御部３１１と、副走査方向印字ずれ調整制御部３１２と、露光量制御部３１３もそれぞれ１つずつ設けている。

また、第１露光装置３００は、１本のＬＥＤヘッドで構成しているので調整を行う必要がなく、第２露光装置２００を調整するだけでよい。この調整手順について図１０を参照しながら説明する。
まず、第２露光装置２００の各ＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０に設けられた傾き調整機構２１１、２２１、２３１を使用して、各ＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０の傾きを第１露光装置３００のＬＥＤヘッドに合わせる。図１０（ｂ）には、傾きを調整前の第２露光装置２００の各ＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０を示し、図１０（ｃ）には、傾きを調整した後のＬＥＤヘッド２１０、２２０、２３０を示す。なお、図１０（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に点線で示す直線が、第１露光装置３００のＬＥＤヘッドの傾きを表している。

次に、主走査方向のつなぎ目ずれを合わせる。図１０（ｄ）にはＬＥＤヘッド２３０の主走査方向のつなぎ目位置を左方向に移動した状態を示す。

次に、副走査方向のつなぎ目ずれを合わせる。図１０（ｅ）にはＬＥＤヘッド２２０とＬＥＤヘッド２３０の副走査方向の露光開始タイミングを早めた結果、２色の結像ドットラインが一致している状態が示されている。

このように本実施例では、露光装置の調整の手間を簡略できるとともに、つながない構成の露光装置の印字位置を目標に調整することで、より直線性の高い主走査方向の線を描くことが出来る。

上述した実施例は、本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施例では、ＬＥＤヘッドを例にして説明したが、レーザー光を用いた露光装置であっても本発明を適用することができる。なお、レーザー光の場合には、走査線を感光体上でちどり配置にする必要はない。傾きの調整はポリゴンミラー等の光学系の傾き調整手段等で実現できる。

露光装置の構成を示す図である。オーバラップ部分を設けて配置したＬＥＤヘッドを示す図である。多色画像形成装置の構成を示す図である。従来の多色画像形成装置のＬＥＤヘッドの調整方法を説明するための図である。実施例の画像形成装置の構成を示す図である。第１実施例の露光装置とその周辺装置の構成を示す図である。第１実施例のＬＥＤヘッドの調整手順を示す図である。第１実施例のＬＥＤヘッドの調整手順を示すフローチャートである。第２実施例の露光装置とその周辺装置の構成を示す図である。第２実施例のＬＥＤヘッドの調整手順を示す図である。

符号の説明

１画像形成装置
２画像記録部
３給紙部
１１感光体ドラム
１２帯電装置
１３第１露光装置
１４第１現像装置
１５転写装置
１６クリーニング装置
２８ロール紙
３１第２露光装置
３２第２現像装置
１００第１露光装置
２００第２露光装置
１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０ＬＥＤヘッド
１１１、１２１、１３１、２１１、２２１、２３１傾き調整機構
１１２、１２２、１３２、２１２、２２２、２３２主走査方向位置ずれ調整制御部
１１３、１２３、１３３、２１３、２２３、２３３副走査方向位置ずれ調整制御部
１１４、１２４、１３４、２１４、２２４、２３４露光量制御装部

Claims

複数の露光ヘッドを像保持体の軸芯方向に沿って配置した露光装置を色別に複数備え、前記複数の露光装置は、露光ヘッドの一方の端部を回転軸として他方の端部を回転可能な傾き調整機構を各露光ヘッドに備えると共に、各露光ヘッドの備える露光素子のうち、露光ヘッドと当該露光ヘッドに隣接する露光ヘッドとによってそれぞれ形成される画像同士をつなぎ合わせるつなぎ目位置を主走査方向で調整する第１調整手段と、前記複数の露光ヘッドの副走査方向の書き出し位置を調整する第２調整手段とを備える多色画像形成装置の画像位置ずれ調整方法であって、
基準とする露光装置において、印刷出力されたテストパターン画像に基づいて各露光ヘッドの結像ドットラインの傾きを合わせるステップと、前記基準とする露光装置の備える露光ヘッドのうち、基準となる露光ヘッドの主走査方向の画像のつなぎ目位置に、他の露光ヘッドの画像のつなぎ目位置を合わせるステップと、前記基準となる露光ヘッドの副走査方向の書き出し位置に、他の露光ヘッドの書き出し位置を合わせるステップとを備え、
他の露光装置において、前記基準とする露光装置の結像ドットラインに、その他の露光装置の各露光ヘッドの結像ドットラインの傾きを合わせるステップと、前記基準とする露光装置の露光ヘッド間の主走査方向の画像つなぎ目位置に、その他の露光装置のつなぎ目位置を合わせるステップと、前記基準とする露光装置の副走査方向書き出し位置に、その他の露光装置の書き出し位置を合わせるステップと、を有することを特徴とする多色画像形成装置の画像位置ずれ調整方法。