JP3023722B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式により
像形成体上にトナー像を形成し、転写材上に転写して画
像を得るようにしたカラー画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いてカラー画像を得る画
像形成方法として、例えば特開昭60-75850号、同60-767
66号、同60-95456号、同60-95458号、同60-158475号公
報等に開示されているように、像形成体上に原稿像の分
解色数に応じた潜像形成と現像を繰り返し、像形成体上
でカラートナー像を重ねた後、転写してカラー画像を得
る方法がある。

【０００３】この像形成体上にカラースキャナによって
読み込まれた原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像
を繰り返す画像形成方法を適用したカラー画像形成装置
は、第１例としてベルト状像形成体の周囲に分解色数
（例えば、イエロー、マゼンタ、シアンの３色もしくは
黒を含めた４色）に応じた露光装置及び現像装置を配設
したもの、第２例としてドラム状像形成体の周囲に色数
に応じた露光装置及び現像装置を配設したものがある。
次に、これらのうちベルト状像形成体を備えたカラー画
像形成装置について説明する。

【０００４】カラー画像形成装置は、光導電体を可撓性
のベルト上に塗布あるいは蒸着したベルト状像形成体に
テンションローラを付設し、その圧接による張力によっ
て基準となるガイド部材に対して摺接状態を保ちつつ回
動することにより、ベルト状像形成体面を常に一定の位
置に保って搬送するようにし、前記ベルト状像形成体の
周囲に帯電器、露光装置、色の異なったカラートナー
（イエロー、マゼンタ、シアン、黒）を収納した複数の
現像器からなる像形成手段を配置し、これら像形成手段
が回動するベルト状像形成体に一定の間隔をもって配設
してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】カラー画像形成装置
においては、例えば像形成体にレジストマークを形成
し、センサで前記レジストマークを検出し、該検出に基
づいて複数配列された露光装置から順次露光を開始する
ことにより、前記像形成体上の同一点上から潜像形成を
開始するようにすることが考えられる。

【０００６】しかしながら、上記カラー画像形成装置に
あっては、単一のセンサあるいは複数のセンサでベルト
状像形成体に形成したレジストマークを読み取って各々
の露光装置から露光を開始するタイミングを決めるとし
ても、この方法ではセンサと露光装置との間隔及び複数
の露光装置の配列間隔を厳格な精度（±0.01〜0.1mm程
度）で位置決めする必要があり、実用上これらの複数の
センサや露光装置の配列間隔を機械的精度（本願出願時
では±0.3〜0.5mm程度が限度である）で位置決めするの
は困難であった。さらに、メンテナンス等のために露光
装置の取り外しを行うと再度同位置に設定するのは極め
て困難であった。

【０００７】また、上述のように像形成体上にトナー像
を重ねてカラートナー像を形成するカラー画像形成装置
にあっては、複数の露光装置から前記ベルト状像形成体
上の露光開始位置は一画素単位例えば80μm程度以下の
ずれに設定できない場合には、カラートナー像の画質を
低下させるという問題点があった。特にベルト状像形成
体を用いた場合はドラム状像形成体と比べ、位置合わせ
制御が困難であった。

【０００８】また、位置検出のために専用センサを用
い、あらかじめ像形成体（感光体）上や、転写体上に設
けられたパターン像や、感光体あるいは転写体上にトナ
ー像を形成してこれを検出する方法がとられていた。こ
れは、専用のセンサを設けて制御するため、スペース、
コストの面で不利であるにもかかわらず十分な位置合わ
せが得られず、画像品質を著しく低下させていた。

【０００９】また、書き込み光学系では、コンパクト性
を目的に特開昭58-95361号公報に記載の光学系が知られ
ているが、この場合には、書き込み方向に関し走査方向
が逆になるレーザ光を有するため、感光体や転写体上の
パターン像が走査方向の両サイドに必要となる。

【００１０】

【問題を解決するための手段】本発明は、上記従来の問
題点に鑑み、カラー画像形成装置の書き込みユニットに
おける像形成体の取り付け位置のばらつきや、温度変化
による書き込み位置のずれや、像形成体の回動時のスラ
スト方向の移動や蛇行等によるレーザ光の主走査方向の
色ずれ補正し、厳格な機械精度で位置決めしなくても、
複数回の潜像形成を繰り返し行う際に潜像を形成する露
光開始点がずれることを防止して、色ズレを防止するこ
とを目的とするカラー画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１１】上記目的を達成するこの発明のカラー画像
形成装置は、１つの像形成体上の複数の位置にレーザ光
を照射する複数のレーザ書き込みユニットと、前記書き
込みユニットによる各レーザ光の照射位置に対応した複
数の帯電ユニットと複数の現像ユニットにより、重ね合
わせのトナー像を像形成体上に形成し、転写、定着によ
って、マルチカラーまたはフルカラー画像を得るカラー
画像形成装置において、前記レーザ書き込みユニット
は、１個のポリゴンミラーの異なる対称面に複数のレー
ザ光を入射し、各レーザ反射光が反対方向に出射して像
形成体上を走査する対称光学系であって、主走査方向に
関し、感光体上の片側に設けられたプリパターンを書き
込みレーザ光で照射し、反射光を受光センサで受け、プ
リパターン位置検出信号を発し、プリパターン方向から
書き込むレーザ光は、プリパターン検出信号と同じ走査
中に書き出しタイミング信号を発し、プリパターンと反
対方向から書き込むレーザ光は、１本前のプリパターン
検出信号を受けて、次の走査の書き出しタイミングを算
出して信号を発し、それぞれ書き出しタイミング信号を
受けて、画像の書出しを行うことを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、この発明のカラー画像形成装置は、
１つの像形成体上の複数の位置にレーザ光を照射する複
数のレーザ書き込みユニットと、前記書き込みユニット
による各レーザ光の照射位置に対応した複数の帯電ユニ
ットと、複数の現像ユニットにより、重ね合わせのトナ
ー像を感光体上に形成し、転写、定着によって、マルチ
カラーまたはフルカラー画像を得るカラー画像形成装置
において、前記レーザ書き込みユニットは、１個のポリ
ゴンミラーを複数のレーザ光が共有し、それぞれが反対
方向に出射して感光体上を走査する対称型光学系であっ
て、主走査方向に関し、感光体上の片側近傍に作られた
パターンを書き込みレーザ光で照射し、反射光を受光セ
ンサで受け、パターン位置検出信号を発し、パターン方
向から書込むパターン光は、パターン検出信号と同じ走
査中に書出しタイミング信号を発し、パターンと反対方
向から書き込むレーザ光は、１本前のパターン検出信号
を受けて、走査の書き出しタイミングを算出、計数後、
書き出しタイミング信号を発し、それぞれ書き出しタイ
ミング信号を受けて、画像の書き出しを行うことを特徴
とするものである。

【００１３】

【実施例】次に、この発明を添付図面に基づいて実施例
について説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例としてのベルト状
像形成体を備えたカラー画像形成装置の一例としてのカ
ラープリンタの全体構成図、図２は前記ベルト状像形成
体とレーザ走査露光装置の光学系を示す斜視図、図３
は、本実施例のレーザ走査露光装置と像形成体との位置
関係を示す平面図である。

【００１５】図１において、本実施例のカラー画像形成
装置は、ベルト状像形成体１の周囲に複数の帯電器11
0、210、310、410、露光走査ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，
Ｌ４及び４個の色の異なったトナーを装填した現像器13
0、230、330、430からなる像形成手段を配置し、前記像
形成体１の１回転でイエロー、マゼンタ、シアンおよび
黒トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するもので
ある。

【００１６】ベルト状像形成体１は、光導電体を可撓性
のベルト上に塗布あるいは蒸着したベルト状の感光体
（以下、感光体ベルトという）であり、回動ローラ２，
３と曲率を有するガイド部材４との間に張架され、かつ
前記感光体ベルト１にテンションローラ５を付設し、そ
の圧接による張力によって基準となるガイド部材４に対
して摺接状態を保ちつつ回動することにより、感光体ベ
ルト１面を常に一定の位置に保って搬送するようにして
ある。前記の構成により、感光体ベルト１の外周面の感
光体は搬送中にも常にガイド部材４の表面に対し一定の
関係位置に保たれ、安定した曲率の大きい画像形成面を
長い幅で構成していることを可能としているので、同一
形状をもつ多数の像形成手段を一定の間隔をもって並列
配列することができる。

【００１７】また、本実施例では、像形成体として感光
体ベルト１を用いているが、本発明はこれに限られるも
のではなく、感光体ドラム等感光層を有する既存の像形
成体にも適用できる。

【００１８】感光体ベルト１の周囲には、複数の帯電手
段、複数の露光手段、４個の色の異なったトナーを装填
した現像手段、転写手段およびクリーニング手段が配設
されている。

【００１９】帯電手段は、感光体ベルト１の表面上の感
光層を所定極性で均一に帯電させるために設けられてお
り、コロナ帯電器、スコロトロン帯電器など既存の帯電
器110、210、310、410である。露光手段は、半導体レー
ザ書き込みユニット（レーザ走査露光装置）120であ
り、前記帯電器110、210、310、410により帯電した感光
体ベルト１の表面を露光して静電潜像を形成する。

【００２０】現像手段は、異なる色の現像剤、例えばイ
エロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)
の各色トナー（現像剤）をそれぞれ収容した４個の現像
器130、230、330、430である。これら各現像器130〜430
は、感光体ベルト１上の静電潜像をトナー像に非接触現
像法により顕像化する機能を有している。この非接触現
像法は、接触現像法と異なり、感光体ベルト１上に形成
された先のトナー像を損なわないことと、感光体ベルト
１の移動を妨げないので、良好なカラー画像を得ること
ができる。

【００２１】転写手段は、転写コロナ放電器などの転写
器14により、感光体ベルト１上に形成されたトナー像を
転写材上に転写する。この転写手段として、転写器14の
かわりに転写ドラムなど概存の転写部材を用いてもよ
い。

【００２２】クリーニング手段15は、クリーニングブレ
ード151およびクリーニングローラで152を有しており、
クリーニング時にのみ感光体ベルト１表面に圧接して感
光体ベルト１をクリーニングするように設けられてい
る。

【００２３】上述の構成を有する画像形成装置によるカ
ラー画像形成のプロセスは、次のようにして行われる。

【００２４】まず、装置本体とは別体の画像読み取り装
置から出力される第１の色の画像信号が前記レーザ書き
込みユニット120に入力されると、レーザ書き込みユニ
ット120における半導体レーザ121でレーザビームが発生
される。そのレーザビームがコリメーションレンズ12
2、シリンドリカルレンズ123を介して、駆動モータ124
により回転されるポリゴンミラー125により回転走査さ
れ、ｆθレンズ126を経て、予め帯電器110〜410によっ
て所定の電荷に一様帯電させられた感光体ベルト１の周
面上に投射され輝線を形成する。

【００２５】一方、副走査方向に関しては、感光体ベル
ト１の特定位置に対応したレジストマークをフォトセン
サが検出して、この検出信号を基準にして画像信号によ
る半導体レーザ121の変調が開始され、主走査線が決定
される。走査が開始されると主走査方向に関しては、レ
ーザ光によって定位置が検知され、この検知された信号
を基準にして第１の色の画像信号による半導体レーザ12
1の変調が開始され、変調されたレーザビームが感光体
ベルト１の表面上を走査する。従って、レーザ光による
主走査と感光体ベルト１の搬送による副走査により一様
帯電された感光体ベルト１の表面上に第１の色に対応す
る潜像が形成される。この潜像は、イエロートナーを収
容した現像器230により現像されて、感光体ベルト１の
表面上にイエロートナー像が形成される。その後感光体
ベルト１は、その表面上にイエロートナー像を保持した
まま搬送され、引き続き第２の色の画像形成に入る。

【００２６】すなわち、イエロートナー像が形成してい
る感光体ベルト１は、前述した第１の色の画像信号の場
合と同様に、次の帯電器210の位置にまで搬送されると
再び帯電器210により帯電され、ついで感光体ベルト１
の特定位置を検出して、この検出信号を基準にして第２
の画像信号によるレーザ書き込みユニット120の半導体
レーザの変調が開始され、半導体レーザで発生されたレ
ーザ光がコリメーションレンズ駆動モータにより回転さ
れるポリゴンミラーにより回転走査され、ｆθレンズ、
シリンドリカルレンズを経て、帯電器210によって所定
の電荷に一様帯電させられた感光体ベルト１の周面上に
投射され潜像が形成される。潜像は第２の色としてマゼ
ンタトナーを収容した現像器230によって現像される。
マゼンタトナー像は、すでに形成されているイエロート
ナー像の存在下に形成される。

【００２７】同様にして、第２の色であるマゼンタトナ
ー像が形成された感光体ベルト１はさらに搬送され、上
述の第２の色の画像信号の場合と同様に、引き続き帯電
器310により一様帯電され、レーザ書き込みユニット120
により潜像が形成され、シアントナーを収容する現像器
330で現像しシアントナー像が形成される。さらに、第
３の色であるシアントナー像が形成された感光体ベルト
１はさらに搬送され、上述の第２，第３の色の画像信号
の場合と同様に、帯電器410により一様帯電され、レー
ザ書き込みユニット120により潜像が形成され、ブラッ
クトナーを収容する現像器430で現像しブラックトナー
像を重ね合わせて、カラートナー画像が感光体ベルト１
の表面上に形成される。すなわち、感光体ベルト１が１
回転する間にカラートナー画像が形成される。

【００２８】これら各現像器130〜430には直流あるいは
さらに交流のバイアスが印加され、基体が接地された感
光体ベルト１には非接触で反転現像（ジャンピング現
像）が行われるようになっている。なお、この非接触現
像には一成分現像剤あるいは二成分現像剤いずれの現像
剤をも用いることができる。一成分現像剤を用いる場合
には、トナー濃度制御手段を設ける必要がなく小型化が
図れるが、現像の安定性の点で二成分現像剤を用いる現
像法の方が優れているので色再現上好ましい。

【００２９】上述の如く感光体ベルト１の表面上に形成
されたカラートナー画像は、給紙カセット161から給紙
ローラ162により供給され、タイミングローラ163により
前記カラートナー画像とタイミングを合わせた転写材に
転写される。転写器14は、トナーと逆極性の高圧電源を
印加して転写を行う。

【００３０】かくして、カラートナー画像を転写された
転写材は、回動ローラ２に沿って急激（小径曲率）に方
向変換をする感光体ベルト１により確実に分離されて、
定着手段17によってトナーを熔融固着された後、排紙ロ
ーラ18によって装置本体から排紙される。

【００３１】一方、転写材へカラートナー画像の転写を
終えた感光体ベルト１はさらに時計方向に搬送されて、
クリーニングブレード151およびクリーニングローラ152
を圧接状態としたクリーニング手段15によって残留した
トナーの除去、清掃が行われる。クリーニング終了後
は、再び新たな画像形成のプロセスに入る。

【００３２】なお、本実施例のカラー画像形成装置は、
感光体ベルト１の周囲に複数の帯電器110〜410、露光装
置120及び４個の色の異なったトナーを装填した現像器1
30〜430からなる像形成手段を配置し、感光体ベルト１
の１回転でイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒トナー
像を重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆる、ワ
ンパス方式である。なお、本発明はワンパス方式に限ら
れるものではなく、像形成体が１回転する毎に潜像形
成、現像を行う多回転方式でもよいことはいうまでもな
い。

【００３３】次に、画像形成を行う前に上述した各レー
ザ光のレーザ書き込みユニット120の調整（補正）につ
いて説明する。

【００３４】感光体ベルト１は図２及び図３に示すよう
に、感光体ベルト１の感光面の画像領域外の側端面近傍
には、印刷等によって予め形成された直線状のプリパタ
ーン１Ａが前記側端面にほぼ平行して設けられている。
該プリパターン１Ａは後述するレーザ光による主走査方
向及び副走査方向の露光開始位置を決定する基準及び走
査ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の主走査方向のズレを
検出する基準となる。

【００３５】前記プリパターン１Ａと前記走査ラインＬ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とが交差する各位置の上方（図２
参照）には、受光センサ（反射型フォトセンサ）ＰＳ
１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４をそれぞれ設け、レーザ光
の主走査書き込み系ビームによる前記プリパターン１Ａ
の反射光を前記受光センサＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，Ｐ
Ｓ４で受光する。

【００３６】また、前記感光体ベルト１のプリパターン
１Ａをレーザ光を透過する透明部分に形成し、前記ガイ
ド部材４を図６に示すように凹部を形成し、該凹部に光
検出手段として受光センサＰＳ11，ＰＳ12，ＰＳ13，Ｐ
Ｓ14を配置することにより、レーザ光源からの各色露光
光を前記プリパターン１Ａを通して透過光を各受光セン
サＰＳ１〜ＰＳ４により検知するようにしてもよい。

【００３７】図４は本発明にもとづく第１の実施例によ
るレーザ走査露光装置の対称型光学系を示す部分拡大斜
視図である。図において示された露光装置は、本実施例
の４個のレーザ光を２系列にしたものの内の１つを示し
たものであり、これらはほぼ同一の構成となっているた
め、例として以下の実施例について１つのレーザ走査露
光装置120を以って説明する。なお、図１のカラープリ
ンタでは、露光装置の各走査ライン間隔を縮小するた
め、複数のミラーを使用した屈折光学系としたコンパク
ト設計にしてある。

【００３８】レーザ走査露光装置120は、レーザ光源か
らのレーザ光で偏向器により感光体ベルト１上を走査す
るものであり、例えば図４に示すようなレーザ光源121
Ａ、コリメーションレンズ122Ａ、シリンドリカルレン
ズ123Ａ、高速回転モータ124により駆動回転されるポリ
ゴンミラー（回転多面鏡）125Ａ、ｆθレンズ126Ａ、ミ
ラー127Ａから成る第１の光学系と、該第１の光学系と
対称配置された上記光学部品から成る第２の光学系とか
ら構成された対称型光学系である。ここで、前記ポリゴ
ンミラー125Ａと同軸には第２のポリゴンミラー125Ｃが
固定され、同様にモータ124により同軸駆動回転され
る。

【００３９】画像信号で変調され、コリメーションレン
ズ122で平行光になったレーザ光は、モータ124で回転さ
れている回転多面鏡125Ａ（125Ｂ）で走査される。走査
されたレーザ光はミラー127で反射され、感光体ベルト
１の感光面に照射し、走査ラインＬ１を形成する。感光
体ベルト１は図中の矢印方向に低速で回動して画像の副
走査を行う。

【００４０】第２のレーザ光源121から発光されたレー
ザ光はコリメーションレンズ122Ｂ、シリンドリカルレ
ンズ123Ｂを通って平行なレーザ光となり、上述と同一
の回転多面鏡125Ａによって走査され、ｆθレンズ126Ｂ
を通ってミラー127Ｂで反射され感光体ベルト１に導か
れ走査ラインＬ４を形成する。ここで走査ラインＬ４は
前記Ｌ１と走査方向が逆向きに形成される。

【００４１】この場合、コリメーションレンズ122Ａと1
22Ｂとの間隔は、図のように各レーザ光が回転多面鏡12
5Ａのそれぞれ別の平面に照射されるように設置されて
いる。例えば図に示す回転多面鏡125Ａは８面体で、こ
の場合は１つおきの平面にそれぞれ独立して照射される
ように設置されている。また、六面体または四面体の場
合には、隣接面に照射される。

【００４２】回転多面鏡125Ａと同軸でその上方に設置
されて回転する回転多面鏡125Ｃに対しても、前述の対
称型光学系とほぼ同様な光学系を用いて、走査ラインＬ
２，Ｌ３を形成する。ここで走査ラインＬ２は前記Ｌ１
と同方向に形成され、走査ラインＬ３はＬ３と同方向で
Ｌ２とは逆向きである。

【００４３】この場合、走査ラインＬ１はイエロー用、
Ｌ２はマゼンタ用、Ｌ３はシアン用、Ｌ４は黒色用の輝
線で、前記対応する各現像器130,230,330,430のカラー
トナーによって顕像化される。

【００４４】更に、図から理解されるように、感光体ベ
ルト１上の走査ラインＬ１とＬ４、Ｌ２とＬ３の主走査
方向が逆になっているので、走査の１ライン〜数ライン
分の電気メモリーを介して１ライン毎の色画像信号の出
力順序が逆向きになるように色画像の信号をレーザ駆動
回路に入力する。

【００４５】次に、本発明による感光体ベルト１に設け
たプリパターン１Ａを用いたレーザ光の主走査方向のズ
レを検出してこれらのズレを補正する補正動作について
説明する。

【００４６】図５はレーザ光の主走査方向のズレを防止
する主走査露光補正のブロック図である。ここで、副エ
リアカウンタは、副走査方向をずらせるカウンタ、主エ
リアカウンタは主走査方向を移動させるカウンタ、主カ
ウント設定部はプリパターン１Ａの基準検出値から画像
書き込み開始までのタイミングを設定する部分である。

【００４７】複数（図示４個）の書き込み用レーザ光
は、それぞれ走査中に感光体ベルト１上のプリパターン
１Ａを照射し、その反射光を受光センサＰＳ１，ＰＳ
２，ＰＳ３，ＰＳ４で受光することにより、感光体の位
置を検知する。

【００４８】書き込みユニットのコンパクト化と低コス
ト化を目的とした対称型光学系は１個の回転多面鏡に２
つのレーザ光を照射するもので、これを使用すると、各
レーザ光の主走査ラインＬ１とＬ４，Ｌ２とＬ３が逆と
なるため、プリパターン１Ａは感光体ベルト１の両側端
面近傍に必要となる。これは製造コストのアップと両側
端面に形成される２本のプリパターン１Ａの間隔精度確
保が困難となり、高精度な色ずれ補正はできない。

【００４９】そこで、本発明では、プリパターン１Ａは
１箇所とし、プリパターン側から走査するレーザ光は、
該プリパターン１Ａ検知後、一定タイミングｄＴ経過
後、画像書き込みを開始する（図２の走査ラインＬ１と
Ｌ２、図５のと）。

【００５０】プリパターン１Ａと反対方向より走査する
レーザ光の走査ラインＬ３，Ｌ４は１本前の走査時に受
光センサＰＳ３，ＰＳ４により検知した信号を基準とし
て、（Ｔ₁−Ｔw−ｄＴ）経過後、ＦＩＦＯ方式（First
In First Out System）のメモリからの画像信号を書き
込む（図３の走査ラインＬ３とＬ４、図５のと）。

【００５１】ここで、Ｄをドット密度（１インチ当たり
のドット数）、Ｖｐを感光体ベルトの線速（mm／秒）、
Ｗを画像領域幅（mm）とすれば、 １ラインの走査時間；Ｔ₁＝25.4／（Ｄ×Ｖｐ） 画像領域幅走査時間；Ｔw＝Ｗ／（25.4／Ｄ） である。

【００５２】１走査ラインの書き込みに要する時間は極
めて短く、その間に感光体ベルト１の位置がずれること
は事実上無視できるから、主走査方向の色ずれは最小に
押さえることが可能である。

【００５３】また、受光センサＰＳ１〜ＰＳ４を用いる
ことで、感光体ベルト１の表面に近い位置に受光センサ
を設置でき、かつ、感光体ベルト１の片端面側にのみ設
置すればよいので、受光センサのための空間は最小限に
することができる。なお上記受光センサはレーザ光の反
射光検出に限定されるものではなく、透過光検出でもよ
い。

【００５４】以下に、本実施例のカラー画像形成装置の
動作を図１〜図４に基づいて説明する。

【００５５】電源投入時、感光体ベルト１は画像形成時
の等速線速度の約１／５の等速度で２つの回動ローラ
２，３を時計方向に駆動回転させることにより副走査方
向Ｘに搬送する。

【００５６】レーザ走査露光装置120は、副走査補正回
路で予め処理をして該露光装置120を収納した筐体を副
走査方向に振ることにより、副走査方向へのズレを補正
したのち、待機状態に入る。

【００５７】そして、プリント時は感光体ベルト１を画
像形成スピードで移動させつつ感光体面は帯電器110で
一様に帯電する。前記露光装置120からの露光直前に、
前記プリパターン１Ａを受光センサＰＳ１により検出し
て、その検知信号により主走査方向へのズレを補正し、
一ラインＬ１分の像露光を行う。すなわち、露光装置12
0は、プリパターン１Ａを検知してから予め設定した時
間経過後に感光体ベルト１上における主走査方向へのズ
レを検出し、これを補正してレーザ光を照射することに
より、常に感光体ベルト１の所定位置から像露光を開始
する。

【００５８】以後、１画面分のイエローデータに基づい
た露光走査を行う。これにより、感光体ベルト１上の所
定位置に潜像を形成する。該潜像は現像器130によりイ
エロートナーで現像される。

【００５９】次いで、マゼンタデータ、シアンデータ及
び黒データに基づく像形成も前述と同様に感光体ベルト
１上における各露光装置の主走査方向へのズレを主走査
補正回路で検知してこれを補正するとともに、副走査方
向へのズレ補正したのち、予め設定した時間経過後に露
光装置120から露光を開始して、常に感光体ベルト１の
所定位置から露光を開始することにより、複数の露光装
置を厳格な機械精度で位置決めしなくても色数に応じた
潜像形成を繰り返し行う際に潜像を形成する露光開始点
がずれることを防止して色ズレを防止することができ
る。

【００６０】なお、主走査幅の調整（ドットクロックを
調整）は、待機状態前である副走査方向へのズレを補正
した後に行うことが好ましい。また、続いて主走査方向
の書き出し開始位置の設定も待機状態前に行ってもよ
い。

【００６１】図６は本発明の第２の実施例として透光性
のプリパターンを形成した感光体ベルト11を有し、上部
に画像読み取り系Ａを備えたカラー複写機の全体構成図
である。なお、図中で前記実施例と同じ機能を有する部
分には、同符号を付している。また、前記実施例と異な
る点を説明する。

【００６２】感光体ベルト11の画像領域外の側端面近傍
で、前記プリパターン１Ａとほぼ同位置には、透光性の
プリパターン（図示せず）が形成され透光可能になって
いる。一方、前記ガイド部材４は、前記プリパターンと
各主走査ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とが交差する位
置に、凹部を形成し、該凹部に光検出手段として受光セ
ンサＰＳ11，ＰＳ12，ＰＳ13，ＰＳ14がそれぞれ配置し
てある。受光センサＰＳ11〜ＰＳ14は露光装置120から
の露光走査用レーザ光を透光性プリパターンを通してそ
の透過光の通過を検知するものである。

【００６３】次に第３の実施例のカラー画像形成装置に
ついて説明する。図７は本発明のレーザ走査露光装置の
斜視図、図８はレーザ光の主走査方向のズレを防止する
主走査補正のブロック図である。なお、以下に述べる実
施例に示される符号が、前記第１の実施例で示された符
号と同じ場合、特に断りがない限り、上記第１の実施例
と同じ構成、機能を果たすものである。

【００６４】レーザ走査露光装置120のレーザ光によ
り、予め帯電された感光体ベルト12面上に露光走査ライ
ンＬ１の潜像が形成され、これに先立って非画像領域端
面近傍に基準線12Ａの潜像が形成される。該基準線12Ａ
は第１の現像器130により現像されて顕像の基準線12Ａ
を形成する。ＰＳ21はビームディテクタ（受光センサ）
であり、回転多面鏡125Ａからｆθレンズ126Ａを介して
入射するレーザ光を受光して、出力信号を発し、ビーム
ディテクト検知回路により任意の設定値に基づく矩形波
状のビームディテクト信号を出力する。

【００６５】主走査ラインＬ１より下流の複数（通常は
３個）の書き込み系ビームは、それぞれ走査中に前記顕
像化された基準線12Ａを照射し、その反射光をそれぞれ
受光センサＰＳ22，ＰＳ23，ＰＳ24で受光することによ
り、感光体ベルト１のスラスト方向開始位置を検知制御
する。

【００６６】一般に、レーザ書き込みユニットのコンパ
クト化と低コスト化を目的とした対称型光学系、すなわ
ち１個の回転多面鏡の２面にレーザ光を照射して対称方
向に反射光を射出する光学系を使用すると、各レーザ光
（Ｌ１とＬ４，Ｌ２とＬ３）の走査方向が逆方向になる
ため、現像後の基準線12Ａは感光体ベルト12の両端面に
必要となる。これはトナーの無用な消費となり、さらに
トナーの飛散汚れの危険も生じ、また、現像器、感光体
ベルト、クリーニング装置の幅方向寸法も大きくなる欠
点がある。

【００６７】そこで、基準線12Ａは感光体ベルト12の片
側に１本のみ設けるようになし、前述の第１実施例と同
様に、走査ラインＬ２は基準線12Ａ検知後に一定タイミ
ングｄＴ経過後、書き込みを開始することとし、基準線
12Ａと反対方向より走査する走査ラインＬ３，Ｌ４は、
一本前の走査により基準線12Ａを検知した信号を基準に
して、（Ｔ₁−Ｔw−ｄ）経過後、ＦＩＦＯ方式のメモリ
からの画像信号を書き込む。

【００６８】なお、本実施例中、現像器130〜430のトナ
ー色の配置順序はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに限定されるものでは
なく、例えば最初の基準線12Ａの検知を容易にするた
め、第１現像器130をブラックトナーを装填したものに
してもよい。

【００６９】また、本実施例では、まず最初に通常の機
械的精度（±0.3〜0.5mm）でもって各レーザ書き込みユ
ニット120を配設した後に、レーザビームの焦点を調整
し、１走査幅単位あるいは１ドット幅単位の微妙なずれ
を補正するものであり、回動する感光体ベルトが蛇行や
スラスト方向移動を発生しても、その走査ライン毎に微
調整して画像を形成するものであり、特に画像を重ね合
わせるカラー画像形成において特に有効である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラー画
像形成装置におけるレーザ書き込みユニットは、カラー
画像形成時に、記録画質を決定する最も重要な因子の一
つである主走査方向の各色のドットの位置合わせを、簡
単でかつ高精度で実現し、色ずれを防止し高品位の画像
を形成する優れた効果を奏するものである。特に、電子
写真方式をはじめとする重ね合わせ方式のカラー画像形
成装置の露光走査書き込みユニットにおいて、極めて有
効な手段を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の全体構成
図。

【図２】本発明のカラー画像形成装置のレーザ走査露光
装置の第１実施例を示す斜視図。

【図３】上記レーザ走査露光装置と像形成体との位置関
係を示す平面図。

【図４】上記第１実施例によるレーザ走査露光装置の部
分拡大斜視図。

【図５】上記レーザ走査露光装置の制御ブロック図。

【図６】本発明に係るカラー画像形成装置の第２実施例
の全体構成図。

【図７】本発明の第３実施例によるレーザ走査露光装置
の斜視図。

【図８】上記レーザ走査露光装置の制御ブロック図。

【符号の説明】

１，11，12 ベルト状像形成体（感光体ベルト） １Ａ プリパターン ２，３ 回動ローラ ４ ガイド部材 12Ａ 基準線 14 転写手段（転写器） 15 クリーニング手段 17 定着手段 18 排紙ローラ 110,210,310,410 帯電器 120 レーザ走査露光装置（レーザ書き込みユニット） 121Ａ，121Ｂ レーザ光源 125Ａ，125Ｃ ポリゴンミラー（回転多面鏡） 126Ａ，126Ｂ ｆθレンズ 127Ａ，127Ｂ ミラー 130,230,330,430 現像器 161 給紙カセット Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ 露光走査ライン ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４ 受光センサ（フォト
センサ） ＰＳ11，ＰＳ12，ＰＳ13，ＰＳ14 受光センサ（フォト
センサ） ＰＳ21，ＰＳ22，ＰＳ23，ＰＳ24 受光センサ（フォト
センサ） Ｗ 画像領域幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−52216（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−107463（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44 G03G 15/01 112

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの像形成体上の複数の位置にレーザ
   光を照射する複数のレーザ書き込みユニットと、前記書
   き込みユニットによる各レーザ光の照射位置に対応した
   複数の帯電ユニットと複数の現像ユニットにより、重ね
   合わせのトナー像を像形成体上に形成し、転写、定着に
   よって、マルチカラーまたはフルカラー画像を得るカラ
   ー画像形成装置において、 前記レーザ書き込みユニットは、１個のポリゴンミラー
   の異なる対称面に複数のレーザ光を入射し、各レーザ反
   射光が反対方向に出射して像形成体上を走査する対称型
   光学系であって、主走査方向に関し、感光体上の片側に
   設けられたプリパターンを書き込みレーザ光で照射し、
   反射光を受光センサで受け、プリパターン位置検出信号
   を発し、 プリパターン方向から書き込むレーザ光は、プリパター
   ン検出信号と同じ走査中に書き出しタイミング信号を発
   し、プリパターンと反対方向から書き込むレーザ光は、
   １本前のプリパターン検出信号を受けて、次の走査の書
   き出しタイミングを算出して信号を発し、それぞれ書き
   出しタイミング信号を受けて、画像の書き出しを行うこ
   とを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記書き込みユニットのレーザ光は、イ
   エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応する
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記像形成体が、無端ベルト状感光体で
   あることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 １つの像形成体上の複数の位置にレーザ
   光を照射する複数のレーザ書き込みユニットと、前記書
   き込みユニットによる各レーザ光の照射位置に対応した
   複数の帯電ユニットと複数の現像ユニットにより、重ね
   合わせのトナー像を感光体上に形成し、転写、定着によ
   って、マルチカラーまたはフルカラー画像を得るカラー
   画像形成装置において、 前記レーザ書き込みユニットは、１個のポリゴンミラー
   の異なる対称面に複数のレーザ光を入射し、各レーザ反
   射光が反対方向に出射して感光体上を走査する対称型光
   学系であって、主走査方向に関し、前記像形成体の最も
   上流側にある書き込みレーザと現像器とにより、該像形
   成体上の片端近傍の非画像形成部に現像パターンを形成
   し、該現像パターンを下流の複数の書き込みレーザ光で
   照射し、反射光を受光センサで受け、パターン位置検出
   信号を発し、 パターン方向から書き込むレーザ光は、パターン検出信
   号と同じ主走査中に書き出しタイミング信号を発し、パ
   ターンと反対方向から書き込むレーザ光は、１本前のパ
   ターン検出信号を受けて、主走査の書き出しタイミング
   を算出、計数後、書出しタイミング信号を発し、それぞ
   れ書き出しタイミング信号を受けて、画像の書き出しを
   行うことを特徴とするカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記書き込みユニットのレーザ光は、イ
   エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応する
   ことを特徴とする請求項４に記載のカラー画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記像形成体が無端ベルト状感光体であ
   ることを特徴とする請求項４または５に記載のカラー画
   像形成装置。