JP3448428B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JP3448428B2 JP3448428B2 JP11821096A JP11821096A JP3448428B2 JP 3448428 B2 JP3448428 B2 JP 3448428B2 JP 11821096 A JP11821096 A JP 11821096A JP 11821096 A JP11821096 A JP 11821096A JP 3448428 B2 JP3448428 B2 JP 3448428B2
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明はフルーカラーデジタ
ル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に関し，
より詳細には，感光体に特定のドットパターンを形成
し，このパターン幅を検知することにより，感光体への
光ビームの書込焦点位置を求め，該書込焦点位置に，画
像データに応じた光ビームを書き込んで画像形成を行う
画像形成装置に関する。
ル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に関し，
より詳細には，感光体に特定のドットパターンを形成
し，このパターン幅を検知することにより，感光体への
光ビームの書込焦点位置を求め，該書込焦点位置に，画
像データに応じた光ビームを書き込んで画像形成を行う
画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，光書込系を有した電子写真方式の
デジタル複写機やレーザプリンタなどにおいて，感光体
への光ビームの結像位置の精度が重要となっている。特
に，画像品質を向上させるために，ドット径を極小径化
して画素密度を上げることが行われ，この場合には，よ
り精度の高い焦点位置での光書き込みが要求される。
デジタル複写機やレーザプリンタなどにおいて，感光体
への光ビームの結像位置の精度が重要となっている。特
に，画像品質を向上させるために，ドット径を極小径化
して画素密度を上げることが行われ，この場合には，よ
り精度の高い焦点位置での光書き込みが要求される。
【０００３】一般に，ＬＤ（レーザダイオード）を発光
源として用いた電子写真装置は，書込ドット径を小さく
するために，光路途中に配置されたｆθレンズおよびＢ
ＴＬレンズにビーム径を絞り込む機能をもたせ，該ビー
ム径が最小となる位置で感光体に結像されるように設計
されている。
源として用いた電子写真装置は，書込ドット径を小さく
するために，光路途中に配置されたｆθレンズおよびＢ
ＴＬレンズにビーム径を絞り込む機能をもたせ，該ビー
ム径が最小となる位置で感光体に結像されるように設計
されている。
【０００４】図８に示すようにＬＤ，すなわちガウスビ
ームのレンズ作用により絞り込まれたビームの各ウエス
ト径において，ウエスト位置からの距離に対するビーム
のスポット径は以下のような数１で与えられる。
ームのレンズ作用により絞り込まれたビームの各ウエス
ト径において，ウエスト位置からの距離に対するビーム
のスポット径は以下のような数１で与えられる。
【０００５】
【数１】
【０００６】なお，上記において，
２ω：ビームのスポットサイズ
２ω0 ：ビームウエスト
λ：ビーム波長
Ｚ：ウエスト位置からの距離
である。
【０００７】この式に基づいたビームのウエスト位置か
らの距離に対するビームの広がりを図９に示す。ビーム
のウエスト径が小さくなるに従い，ビームの広がりが急
激になる。すなわち，ドットの小径化に伴い，結像位置
の許容誤差が厳しくなることが分かる。
らの距離に対するビームの広がりを図９に示す。ビーム
のウエスト径が小さくなるに従い，ビームの広がりが急
激になる。すなわち，ドットの小径化に伴い，結像位置
の許容誤差が厳しくなることが分かる。
【０００８】また，ガウスビームの中心からの距離にお
ける強度分布は下記の数２の式により表される。
ける強度分布は下記の数２の式により表される。
【０００９】
【数２】
【００１０】なお，上記において，
Ｉ：レーザ光の強度
ｒ：レーザ中心からの距離
ｐ：レーザのパワー
である。
【００１１】この式に基づいたＬＤの発光パワー一定時
の各スポット径におけるビームの強度分布を図７に示
す。ここでは，同じパワーレベルであっても焦点からず
れた位置での中心の強度が低下し，ぼけた画像になるこ
とが分かる。
の各スポット径におけるビームの強度分布を図７に示
す。ここでは，同じパワーレベルであっても焦点からず
れた位置での中心の強度が低下し，ぼけた画像になるこ
とが分かる。
【００１２】一方，製品の低コスト化に伴って，前述し
たｆθレンズやＢＴＬレンズなどの光学レンズの材質
は，ガラスからプラスチックに置き換えられつつある。
たｆθレンズやＢＴＬレンズなどの光学レンズの材質
は，ガラスからプラスチックに置き換えられつつある。
【００１３】なお，本発明に関連する参考技術文献とし
て，たとえば特開平２−１４０７１０号公報，特開平４
−２５１２１３号公報が開示されている。
て，たとえば特開平２−１４０７１０号公報，特開平４
−２５１２１３号公報が開示されている。
【００１４】特開平２−１４０７１０号公報では，フォ
トダイオード（ＰＤ）に光ビームを照射させ，そのドッ
ト径を検知しながら光学素子を移動制御し，焦点位置を
補正している。
トダイオード（ＰＤ）に光ビームを照射させ，そのドッ
ト径を検知しながら光学素子を移動制御し，焦点位置を
補正している。
【００１５】また，特開平４−２５１２１３号公報で
は，光ビームの主走査幅全域を検知できる検知板を主走
査全域にわたって光ビームの焦点ずれ量を求めている。
は，光ビームの主走査幅全域を検知できる検知板を主走
査全域にわたって光ビームの焦点ずれ量を求めている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記に
示されるような従来の技術のように，低コスト化に伴っ
てプラスチックレンズを用いた場合，プラスチックは概
して熱膨張係数が高く，作像中に機内温度が上昇する
と，レンズ形状変化に起因する焦点位置のずれが生じる
ため，許容値を外れるという不具合が発生することが多
い。
示されるような従来の技術のように，低コスト化に伴っ
てプラスチックレンズを用いた場合，プラスチックは概
して熱膨張係数が高く，作像中に機内温度が上昇する
と，レンズ形状変化に起因する焦点位置のずれが生じる
ため，許容値を外れるという不具合が発生することが多
い。
【００１７】このような理由から，光書き込みの焦点位
置を精度良くし，しかも経時的に逐次調整させることが
新たに必要となってくる。かといって焦点位置の調整だ
けに特別な装置を設けてもコスト低減の妨げとなってし
まうという問題点があった。
置を精度良くし，しかも経時的に逐次調整させることが
新たに必要となってくる。かといって焦点位置の調整だ
けに特別な装置を設けてもコスト低減の妨げとなってし
まうという問題点があった。
【００１８】また，特開平２−１４０７１０号公報や特
開平４−２５１２１３号公報にあっては，焦点位置調整
の目的だけにＰＤを設けているので，コスト低減を妨げ
てしまう。また，ＰＤと感光体とのビーム照射方向の位
置関係が正確でなければ，正しい焦点位置補正ができな
いため，ＰＤの取付け位置精度を高くしなければならな
い。
開平４−２５１２１３号公報にあっては，焦点位置調整
の目的だけにＰＤを設けているので，コスト低減を妨げ
てしまう。また，ＰＤと感光体とのビーム照射方向の位
置関係が正確でなければ，正しい焦点位置補正ができな
いため，ＰＤの取付け位置精度を高くしなければならな
い。
【００１９】さらに，特開平４−２５１２１３号公報の
ように焦点ずれを補正するためだけに，特別な検知装置
を用いることは，コスト低減およびス省スペース設計を
妨げるという問題点があった。
ように焦点ずれを補正するためだけに，特別な検知装置
を用いることは，コスト低減およびス省スペース設計を
妨げるという問題点があった。
【００２０】本発明は，上記に鑑みてなされたものであ
って，書込用光ビームを用いて複数のドットパターンを
形成し，該ドットパターンの最小幅の１つパターンを認
識することにより，光ビームの焦点位置を調整可能にす
ると共に，主・副走査の位置ずれ検知も併用可能にし，
コストアップを招来せずに，光書込精度の向上によるシ
ャープな画像を得ることを目的とする。
って，書込用光ビームを用いて複数のドットパターンを
形成し，該ドットパターンの最小幅の１つパターンを認
識することにより，光ビームの焦点位置を調整可能にす
ると共に，主・副走査の位置ずれ検知も併用可能にし，
コストアップを招来せずに，光書込精度の向上によるシ
ャープな画像を得ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係る画像形成装置にあっては，感光体
に特定のドットパターンを形成し，このパターン幅を検
知することにより，感光体への光ビームの書込焦点位置
を求め，該書込焦点位置に，画像データに応じた光ビー
ムを書き込んで静電潜像を形成し，該潜像にトナーを付
着させることにより画像形成を行う画像形成装置におい
て，前記光ビームを偏向させて感光体表面への結像位置
を移動し，特定のドットパターンを書き込む光ビーム偏
向手段と，現像された前記ドットパターンの幅を検知す
る検知手段と，前記検知手段の出力から前記ドットパタ
ーンの最小幅パターンを検知・認識する焦点位置検知手
段とを備えたものである。
めに，請求項１に係る画像形成装置にあっては，感光体
に特定のドットパターンを形成し，このパターン幅を検
知することにより，感光体への光ビームの書込焦点位置
を求め，該書込焦点位置に，画像データに応じた光ビー
ムを書き込んで静電潜像を形成し，該潜像にトナーを付
着させることにより画像形成を行う画像形成装置におい
て，前記光ビームを偏向させて感光体表面への結像位置
を移動し，特定のドットパターンを書き込む光ビーム偏
向手段と，現像された前記ドットパターンの幅を検知す
る検知手段と，前記検知手段の出力から前記ドットパタ
ーンの最小幅パターンを検知・認識する焦点位置検知手
段とを備えたものである。
【００２２】すなわち，光ビーム偏向手段で光書込位置
を移動させて，複数のドットパターンを形成し，現像さ
れたドットパターンの幅を検知手段で検知し，該検知デ
ータのうち最小幅にある１つを認識することで焦点位置
が求められ，該焦点位置に対応する光ビーム偏向手段の
位置で画像データを書き込むことにより，位置ずれのな
い状態で画像書込みが行われるので，微細ドットによる
シャープな画像を書き込むことができる。
を移動させて，複数のドットパターンを形成し，現像さ
れたドットパターンの幅を検知手段で検知し，該検知デ
ータのうち最小幅にある１つを認識することで焦点位置
が求められ，該焦点位置に対応する光ビーム偏向手段の
位置で画像データを書き込むことにより，位置ずれのな
い状態で画像書込みが行われるので，微細ドットによる
シャープな画像を書き込むことができる。
【００２３】また，請求項２に係る画像形成装置にあっ
ては，前記ドットパターン形成時の光ビームの発光強度
を，作像時に対して高い値とするものである。
ては，前記ドットパターン形成時の光ビームの発光強度
を，作像時に対して高い値とするものである。
【００２４】すなわち，ドットパターン形成時の光ビー
ムの発光強度を強くして書き込むことにより，現像時に
おけるドットパターンの形状が安定化し，ビームスポッ
トのフォーカス／ディフォーカス状態をより正確に検知
することが可能となるので，レーザのウエスト位置が正
確に検知される。
ムの発光強度を強くして書き込むことにより，現像時に
おけるドットパターンの形状が安定化し，ビームスポッ
トのフォーカス／ディフォーカス状態をより正確に検知
することが可能となるので，レーザのウエスト位置が正
確に検知される。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００２６】〔実施の形態〕この実施の形態では，位置
ずれ発生の防止に関して特に難易度が高い複数の感光体
を用いた画像形成装置を対象に，主走査方向の位置ずれ
検知のための構成・動作について述べる。
ずれ発生の防止に関して特に難易度が高い複数の感光体
を用いた画像形成装置を対象に，主走査方向の位置ずれ
検知のための構成・動作について述べる。
【００２７】（実施の形態の構成）図１は，本発明が適
用されるに好適な画像形成装置の構成を示す説明図であ
る。この画像形成装置は，複数の感光体を用いたフルカ
ラーのデジタル複写機を示しており，大きくは，原稿を
光学走査し，その画像を走査ラインごとに読み取るスキ
ャナ１００と，該スキャナ１００で読み取った画像デー
タに所定の画像処理を施す画像処理回路１０１と，記録
紙を給紙・搬送する給紙部１０２と，後述する作像系
と，定着器１０３などで構成されている。
用されるに好適な画像形成装置の構成を示す説明図であ
る。この画像形成装置は，複数の感光体を用いたフルカ
ラーのデジタル複写機を示しており，大きくは，原稿を
光学走査し，その画像を走査ラインごとに読み取るスキ
ャナ１００と，該スキャナ１００で読み取った画像デー
タに所定の画像処理を施す画像処理回路１０１と，記録
紙を給紙・搬送する給紙部１０２と，後述する作像系
と，定着器１０３などで構成されている。
【００２８】作像系は，画像処理回路１０１から出力さ
れる画像データに応じた光書き込みを行う書込光学系１
０５と，静電潜像が形成され，ＢＫ（黒），Ｍ（マゼン
タ），Ｙ（イエロー），Ｃ（シアン）の４色分がそれぞ
れ設けられた感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃと，
感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃを帯電処理する帯
電チャージャ１０７ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃと，感光体ドラム
１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ,Ｃに形成された潜像にトナーを付
着し，可視像化させる現像器１０８ＢＫ, Ｍ,Ｙ, Ｃ
と，転写処理後の感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃ
面上の残留トナーを除去するクリーニング装置１０９Ｂ
Ｋ, Ｍ, Ｙ, Ｃと，感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ,
Ｃに形成された画像を色順に記録紙に転写させるための
転写ベルト１１０などから構成されている。
れる画像データに応じた光書き込みを行う書込光学系１
０５と，静電潜像が形成され，ＢＫ（黒），Ｍ（マゼン
タ），Ｙ（イエロー），Ｃ（シアン）の４色分がそれぞ
れ設けられた感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃと，
感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃを帯電処理する帯
電チャージャ１０７ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃと，感光体ドラム
１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ,Ｃに形成された潜像にトナーを付
着し，可視像化させる現像器１０８ＢＫ, Ｍ,Ｙ, Ｃ
と，転写処理後の感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃ
面上の残留トナーを除去するクリーニング装置１０９Ｂ
Ｋ, Ｍ, Ｙ, Ｃと，感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ,
Ｃに形成された画像を色順に記録紙に転写させるための
転写ベルト１１０などから構成されている。
【００２９】また，書込光学系１０５には，ＬＤ（レー
ザダイオード）からの光を走査するポリゴンスキャナ１
１１と，ポリゴンスキャナ１１１により走査された光ビ
ームを感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃに導き，照
射する偏向ミラー１１２と，該偏向ミラー１１２を可動
することにより光ビームを偏向させる光ビーム偏向手段
としての偏向ミラー移動アクチュエータ１１３とが設け
られている。
ザダイオード）からの光を走査するポリゴンスキャナ１
１１と，ポリゴンスキャナ１１１により走査された光ビ
ームを感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃに導き，照
射する偏向ミラー１１２と，該偏向ミラー１１２を可動
することにより光ビームを偏向させる光ビーム偏向手段
としての偏向ミラー移動アクチュエータ１１３とが設け
られている。
【００３０】さらに，転写ベルト１１０部分には，該転
写ベルト１１０表面に対向して設けられた後述するフォ
トダイオード（ＰＤ）１１５と，発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）１１６とで構成された検知手段としての位置ずれ検
知器１１７が設けられている。
写ベルト１１０表面に対向して設けられた後述するフォ
トダイオード（ＰＤ）１１５と，発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）１１６とで構成された検知手段としての位置ずれ検
知器１１７が設けられている。
【００３１】図２は，図１における焦点位置検出部分を
取り出した説明図であり，１つの色に対する部分を示し
ている。図において，２０１はＬＤ（レーザダイオー
ド）ユニット，２０２は転写ベルト１１０に現像・形成
され，後述するドットパターン，２０３は位置ずれ検知
器１１７の検知出力からドットパターンを検知・認識す
る焦点位置検知手段としての検知回路，２０４は偏向ミ
ラー移動アクチュエータ１１３を駆動する駆動源を駆動
制御する駆動回路である。また，この位置ずれ検知部１
１７部分を拡大して示したものが図３である。
取り出した説明図であり，１つの色に対する部分を示し
ている。図において，２０１はＬＤ（レーザダイオー
ド）ユニット，２０２は転写ベルト１１０に現像・形成
され，後述するドットパターン，２０３は位置ずれ検知
器１１７の検知出力からドットパターンを検知・認識す
る焦点位置検知手段としての検知回路，２０４は偏向ミ
ラー移動アクチュエータ１１３を駆動する駆動源を駆動
制御する駆動回路である。また，この位置ずれ検知部１
１７部分を拡大して示したものが図３である。
【００３２】（実施の形態の動作）次に，以上のように
構成された画像形成装置の動作および焦点位置検出動作
について説明する。
構成された画像形成装置の動作および焦点位置検出動作
について説明する。
【００３３】感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃの表
面は，帯電チャージャ１０７ＢＫ,Ｍ, Ｙ, Ｃにより均
一に帯電された後，書込光学系１０５により出力すべき
画像に対応したパターンが露光される。これにより，感
光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ,Ｙ, Ｃの表面上に静電潜像
が形成される。この静電潜像は，現像器１０８ＢＫ,Ｍ,
Ｙ, Ｃで現像されることでトナー像の可視画像とな
る。
面は，帯電チャージャ１０７ＢＫ,Ｍ, Ｙ, Ｃにより均
一に帯電された後，書込光学系１０５により出力すべき
画像に対応したパターンが露光される。これにより，感
光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ,Ｙ, Ｃの表面上に静電潜像
が形成される。この静電潜像は，現像器１０８ＢＫ,Ｍ,
Ｙ, Ｃで現像されることでトナー像の可視画像とな
る。
【００３４】さらに，給紙部１０２から記録紙が給紙・
搬送され，転写ベルト１１０で搬送された記録紙に上記
トナー像が転写される。転写後，感光体ドラム１０６Ｂ
Ｋ,Ｍ, Ｙ, Ｃの表面に残ったトナーは，クリーニング
装置１０９ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃにより除去される。
搬送され，転写ベルト１１０で搬送された記録紙に上記
トナー像が転写される。転写後，感光体ドラム１０６Ｂ
Ｋ,Ｍ, Ｙ, Ｃの表面に残ったトナーは，クリーニング
装置１０９ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃにより除去される。
【００３５】また，上記において，書込光学系１０５
は，ＬＤユニット２０１から出力された光ビームをポリ
ゴンスキャナ１１１が回転することにより，感光体ドラ
ム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃの軸方向（主走査）に走査を
行い，感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃの回転によ
り，感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃの軸と直交す
る方向に副走査が行われる。
は，ＬＤユニット２０１から出力された光ビームをポリ
ゴンスキャナ１１１が回転することにより，感光体ドラ
ム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃの軸方向（主走査）に走査を
行い，感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃの回転によ
り，感光体ドラム１０６ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃの軸と直交す
る方向に副走査が行われる。
【００３６】ＢＫ（黒），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロ
ー），Ｃ（シアン）の各色の位置合わせは，記録紙がレ
ジストローラ部から転写ベルト１１０により各色の転写
位置に搬送されるタイミングと，感光体ドラム１０６Ｂ
Ｋ, Ｍ, Ｙ, Ｃそれぞれの画像が転写位置に移動される
タイミングが各色すべて一致するように露光開始時間を
設定することにより行う。
ー），Ｃ（シアン）の各色の位置合わせは，記録紙がレ
ジストローラ部から転写ベルト１１０により各色の転写
位置に搬送されるタイミングと，感光体ドラム１０６Ｂ
Ｋ, Ｍ, Ｙ, Ｃそれぞれの画像が転写位置に移動される
タイミングが各色すべて一致するように露光開始時間を
設定することにより行う。
【００３７】また，位置ずれの検知・補正は，たとえば
位置ずれ補正モードにおいて，感光体ドラム１０６Ｂ
Ｋ, Ｍ, Ｙ, Ｃに特定のドットパターンの潜像を形成
し，これを現像器１０８ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃによって現像
し，可視像とし，このパターンをＬＥＤ１１６とＰＤ１
１５とにより構成される位置ずれ検知器１１７で検知
し，この検知データを記憶しておく。そして，この検知
データに基づいて偏向ミラー移動アクチュエータ１１３
で光ビームの光路を移動させ，ドットの位置ずれ補正を
実行する。
位置ずれ補正モードにおいて，感光体ドラム１０６Ｂ
Ｋ, Ｍ, Ｙ, Ｃに特定のドットパターンの潜像を形成
し，これを現像器１０８ＢＫ, Ｍ, Ｙ, Ｃによって現像
し，可視像とし，このパターンをＬＥＤ１１６とＰＤ１
１５とにより構成される位置ずれ検知器１１７で検知
し，この検知データを記憶しておく。そして，この検知
データに基づいて偏向ミラー移動アクチュエータ１１３
で光ビームの光路を移動させ，ドットの位置ずれ補正を
実行する。
【００３８】さらに，上記位置ずれ検知について詳述す
る。
る。
【００３９】図２において，ＬＤユニット２０１から出
射された光ビームが，偏向ミラー移動アクチュエータ１
１３を搭載した偏向ミラー１１２を介して感光体ドラム
１０６表面に結像され，ある特定のドットパターン２０
２（この場合，１ドットライン）の静電潜像を形成す
る。
射された光ビームが，偏向ミラー移動アクチュエータ１
１３を搭載した偏向ミラー１１２を介して感光体ドラム
１０６表面に結像され，ある特定のドットパターン２０
２（この場合，１ドットライン）の静電潜像を形成す
る。
【００４０】この静電潜像を現像器１０８により現像
し，可視像とする。さらに，この像を転写ベルト１１０
に転写し，転写ベルト１１０表面に対向して配置された
ＬＥＤ１１６とＰＤ１１５とにより構成される位置ずれ
検知器１１７の測定面を通過させる。
し，可視像とする。さらに，この像を転写ベルト１１０
に転写し，転写ベルト１１０表面に対向して配置された
ＬＥＤ１１６とＰＤ１１５とにより構成される位置ずれ
検知器１１７の測定面を通過させる。
【００４１】主走査方向の位置ずれ検知は，図４に示す
ドットパターンを用い，そのドットの中心，すなわち，
具体的にはドットが通過していると思われる出力値の時
間幅の中心の時間に基づいて，ずれ量を検知する。この
検知状態を図６（ａ）に示す。
ドットパターンを用い，そのドットの中心，すなわち，
具体的にはドットが通過していると思われる出力値の時
間幅の中心の時間に基づいて，ずれ量を検知する。この
検知状態を図６（ａ）に示す。
【００４２】これに対して焦点位置のずれ検知において
は，偏向ミラー移動アクチュエータ１１３を可動範囲内
で移動させ，各移動位置におけるドットパターン２０２
を順次形成させる。このようなプロセスを行うことによ
り，ドットパターンは徐々に細くなったり，あるいは太
ったドットラインのパターンとなる。
は，偏向ミラー移動アクチュエータ１１３を可動範囲内
で移動させ，各移動位置におけるドットパターン２０２
を順次形成させる。このようなプロセスを行うことによ
り，ドットパターンは徐々に細くなったり，あるいは太
ったドットラインのパターンとなる。
【００４３】すなわち，このパターン内で最も細いドッ
トラインを形成したときに対応する偏向ミラー移動アク
チュエータ１１３の位置が，最適な焦点位置が得られる
位置であることになり，この位置で最適な画像形成を行
うことができる。
トラインを形成したときに対応する偏向ミラー移動アク
チュエータ１１３の位置が，最適な焦点位置が得られる
位置であることになり，この位置で最適な画像形成を行
うことができる。
【００４４】したがって，検知方法としては，図６
（ｂ）に示すように，ドットの幅，具体的にはドットが
通過している出力値の時間幅を基にずれを検知し，出力
時間幅が最も短いものを選択する。これにより，各光路
長における画像を相対的に評価することができ，焦点位
置を的確に認識することができるようになる。
（ｂ）に示すように，ドットの幅，具体的にはドットが
通過している出力値の時間幅を基にずれを検知し，出力
時間幅が最も短いものを選択する。これにより，各光路
長における画像を相対的に評価することができ，焦点位
置を的確に認識することができるようになる。
【００４５】なお，この実施の形態では，偏向ミラー１
１２により各光路長を偏向させて焦点位置を変えるもの
であったが，レンズなどにより焦点位置を変える他の機
構を用いてもよい。
１２により各光路長を偏向させて焦点位置を変えるもの
であったが，レンズなどにより焦点位置を変える他の機
構を用いてもよい。
【００４６】また，このような位置ずれ検知器１１７を
用いて焦点合わせを行うことにより，主走査方向および
副走査方向の検知を可能となり，両方向に対する検知が
実現し，その技術的な価値も高くなる。
用いて焦点合わせを行うことにより，主走査方向および
副走査方向の検知を可能となり，両方向に対する検知が
実現し，その技術的な価値も高くなる。
【００４７】ところで，検知の対象となるドットパター
ン２０２は，感光体ドラム１０６表面に電気的に書き込
まれた潜像に対し，静電気力を持ったトナーを付着させ
て現像したトナー像である。このため，通常は潜像のド
ットパターン２０２に対し，現像されたドットパターン
２０２の再現性が劣化する。
ン２０２は，感光体ドラム１０６表面に電気的に書き込
まれた潜像に対し，静電気力を持ったトナーを付着させ
て現像したトナー像である。このため，通常は潜像のド
ットパターン２０２に対し，現像されたドットパターン
２０２の再現性が劣化する。
【００４８】特に，焦点からずれた位置で書き込まれた
ドットパターン２０２は，図７に示すビーム強度分布か
らも明らかなように，非書込部との静電気的なエネルギ
ー差が低いため，図５（ａ）に示すように，実際にはか
すれた画像になったり，ドット周辺にトナーが散乱し
た，いわゆるチリのある不鮮明な画像になることが多
い。これらをＰＤ１１５を検知しようとすると，正確な
検知ができない可能性がある。
ドットパターン２０２は，図７に示すビーム強度分布か
らも明らかなように，非書込部との静電気的なエネルギ
ー差が低いため，図５（ａ）に示すように，実際にはか
すれた画像になったり，ドット周辺にトナーが散乱し
た，いわゆるチリのある不鮮明な画像になることが多
い。これらをＰＤ１１５を検知しようとすると，正確な
検知ができない可能性がある。
【００４９】そこで，ＬＤユニット２０１の出力パワー
を実際の作像時よりも引き上げたレベルでドットを形成
し，焦点からずれたドットパターン２０２でもしっかり
とトナーを付着させ，コントラストの高いドットパター
ン２０２を形成させる。この状態を図７（ｂ）に示す。
こうすることにより正確な検知が実現する。
を実際の作像時よりも引き上げたレベルでドットを形成
し，焦点からずれたドットパターン２０２でもしっかり
とトナーを付着させ，コントラストの高いドットパター
ン２０２を形成させる。この状態を図７（ｂ）に示す。
こうすることにより正確な検知が実現する。
【００５０】したがって，上述した実施の形態によれ
ば，光ビームの焦点ずれ，すなわち照射方向の位置ずれ
という１つの課題を解決することができる。
ば，光ビームの焦点ずれ，すなわち照射方向の位置ずれ
という１つの課題を解決することができる。
【００５１】ところで，特に，図１に示したようなフル
カラーデジタル複写機では，感光体ドラム１０６ＢＫ,
Ｍ, Ｙ, Ｃに各色画像を書き込み，各色をそれぞれ形成
するので，各色同志の相対的な位置ずれが生じる。この
色間の相対的位置ずれは色ずれとして視覚的に目立ちや
すく，画像品質を著しく低下させてしまう。
カラーデジタル複写機では，感光体ドラム１０６ＢＫ,
Ｍ, Ｙ, Ｃに各色画像を書き込み，各色をそれぞれ形成
するので，各色同志の相対的な位置ずれが生じる。この
色間の相対的位置ずれは色ずれとして視覚的に目立ちや
すく，画像品質を著しく低下させてしまう。
【００５２】そこで，上述した実施の形態の焦点位置ず
れ検知機構を用い，検知データを図６（ａ）で説明した
ように書込時間の関係から主・副走査ずれを検知するこ
とにより，効率的な検知が実現する。
れ検知機構を用い，検知データを図６（ａ）で説明した
ように書込時間の関係から主・副走査ずれを検知するこ
とにより，効率的な検知が実現する。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように，本発明に係る画像
形成装置（請求項１）によれば，光ビーム偏向手段で光
書込位置を移動させて，複数のドットパターンを形成
し，現像されたドットパターンの幅を検知手段で検知
し，該検知データのうち最小幅にある１つを認識するこ
とで焦点位置が求められ，該焦点位置に対応する光ビー
ム偏向手段の位置で画像データを書き込むことにより，
位置ずれのない状態で画像書込みが行われ，光ビームの
焦点位置を調整可能にすると共に，主・副走査の位置ず
れ検知も併用可能なるため，コストアップを招来させず
に，微細ドットによるシャープな画像を書き込むことが
できる。
形成装置（請求項１）によれば，光ビーム偏向手段で光
書込位置を移動させて，複数のドットパターンを形成
し，現像されたドットパターンの幅を検知手段で検知
し，該検知データのうち最小幅にある１つを認識するこ
とで焦点位置が求められ，該焦点位置に対応する光ビー
ム偏向手段の位置で画像データを書き込むことにより，
位置ずれのない状態で画像書込みが行われ，光ビームの
焦点位置を調整可能にすると共に，主・副走査の位置ず
れ検知も併用可能なるため，コストアップを招来させず
に，微細ドットによるシャープな画像を書き込むことが
できる。
【００５４】また，本発明に係る画像形成装置（請求項
２）によれば，ドットパターン形成時の光ビームの発光
強度を強くして書き込むことにより，現像時におけるド
ットパターンの形状が安定化し，ビームスポットのフォ
ーカス／ディフォーカス状態をより正確に検知すること
が可能となるため，レーザのウエスト位置が正確に検知
することができる。
２）によれば，ドットパターン形成時の光ビームの発光
強度を強くして書き込むことにより，現像時におけるド
ットパターンの形状が安定化し，ビームスポットのフォ
ーカス／ディフォーカス状態をより正確に検知すること
が可能となるため，レーザのウエスト位置が正確に検知
することができる。
【図１】本発明が適用されるに好適な画像形成装置の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図２】図１における焦点位置検出部分を取り出した説
明図である。
明図である。
【図３】図１における位置ずれ検知部部分を示す拡大図
である。
である。
【図４】実施の形態に係るドットパターン例を示す説明
図である。
図である。
【図５】実施の形態に係る書込強度処理の有無差による
ドットパターン例を示す説明図である。
ドットパターン例を示す説明図である。
【図６】実施の形態に係るＰＤの検知信号により焦点位
置ずれを検知する方法を示す説明図である。
置ずれを検知する方法を示す説明図である。
【図７】発光パワー一定の各ドット径におけるＬＤ出力
光の強度分布を示すグラフである。
光の強度分布を示すグラフである。
【図８】ガウスビームのレンズ作用によって絞られたビ
ームを示す説明図である。
ームを示す説明図である。
【図９】ガウスビームのウエスト位置からの距離に対す
るドット径の広がりの関係を示すグラフである。
るドット径の広がりの関係を示すグラフである。
１０５ 書込光学計
１１２ 偏光ミラー
１１３ 偏光ミラー移動アクチェータ
１１５ フォトッダイオード（ＰＤ）
１１６ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
１１７ 位置ずれ検知器
２０２ ドットパターン
２０３ 検知回路
フロントページの続き
(72)発明者 篠原 賢史
東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株
式会社リコー内
(72)発明者 塩 豊
鳥取県鳥取市北村10−３ リコーマイク
ロエレクトロニクス株式会社内
(72)発明者 薮田 知典
鳥取県鳥取市北村10−３ リコーマイク
ロエレクトロニクス株式会社内
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 26/10
Claims (2)
- 【請求項１】 感光体に特定のドットパターンを形成
し，このパターン幅を検知することにより，感光体への
光ビームの書込焦点位置を求め，該書込焦点位置に，画
像データに応じた光ビームを書き込んで静電潜像を形成
し，該潜像にトナーを付着させることにより画像形成を
行う画像形成装置において，前記光ビームを偏向させて
感光体表面への結像位置を移動し，特定のドットパター
ンを書き込む光ビーム偏向手段と，現像された前記ドッ
トパターンの幅を検知する検知手段と，前記検知手段の
出力から前記ドットパターンの最小幅パターンを検知・
認識する焦点位置検知手段と，を備えたことを特徴とす
る画像形成装置。 - 【請求項２】 前記ドットパターン形成時の光ビームの
発光強度を，作像時に対して高い値とすることを特徴と
する請求項１に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11821096A JP3448428B2 (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11821096A JP3448428B2 (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09281419A JPH09281419A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3448428B2 true JP3448428B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=14730939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11821096A Expired - Fee Related JP3448428B2 (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3448428B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015082006A (ja) | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及び制御プログラム |
-
1996
- 1996-04-17 JP JP11821096A patent/JP3448428B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09281419A (ja) | 1997-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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