JP5309477B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置において光書き込みを行う露光装置等に関するものである。 The present invention relates to an exposure apparatus that performs optical writing in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine.
プリンタや複写機等といった電子写真方式のカラー画像形成装置では、感光体ドラムと露光装置とがそれぞれ各色毎に配置されて構成されたものが知られている。このようなカラー画像形成装置では、各露光装置が各色毎の画像データに応じて変調されたレーザ光により各感光体ドラムを走査露光するため、各露光装置における感光体ドラム上での露光位置を予め精度良く設定しておく必要がある。そのため、製造工程において各露光装置における感光体ドラム上での露光位置の調整が行われる(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art An electrophotographic color image forming apparatus such as a printer or a copying machine is known in which a photosensitive drum and an exposure device are arranged for each color. In such a color image forming apparatus, each exposure device scans and exposes each photosensitive drum with a laser beam modulated in accordance with image data for each color, and therefore the exposure position on the photosensitive drum in each exposure device is set. It is necessary to set in advance with high accuracy. Therefore, the exposure position on the photosensitive drum in each exposure apparatus is adjusted in the manufacturing process (for example, refer to Patent Document 1).
ところで、カラー画像形成装置では、記録用紙などの記録媒体に検出用画像を形成し、この検出用画像の検出タイミングにより位置合わせ補正(カラーレジ補正)を行っている。すなわち、記録用紙の搬送方向に沿った両端部に、検出用画像としてパッチイメージ(パッチを一列に形成したもの)を形成し、この検出タイミングに基づいて書き込み位置が合うように補正している。このような位置合わせ補正は、経験則等に基づいて予め定められたタイミングで行われるものであるので、位置ずれが実際に生じていなくても行われる場合が考えられ、また、位置ずれが生じていても行われない場合が考えられる。 By the way, in a color image forming apparatus, a detection image is formed on a recording medium such as a recording sheet, and alignment correction (color registration correction) is performed at the detection timing of the detection image. That is, patch images (in which patches are formed in a row) are formed as detection images at both ends along the recording sheet conveyance direction, and the writing position is corrected based on this detection timing. Since such alignment correction is performed at a predetermined timing based on an empirical rule or the like, it may be performed even if the positional deviation does not actually occur, and the positional deviation occurs. Even if it is, it may not be done.
本発明の目的は、書き込み位置ずれが生じたことを検知してその検知結果を基に位置合わせ補正を行う光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical scanning device and an image forming apparatus that detect the occurrence of a writing position shift and perform alignment correction based on the detection result.
本発明が適用される光走査装置は、複数の光源と、前記複数の光源からの光ビームを被走査体に結像させる光学系と、前記複数の光源からの光ビームの各々の一部が前記被走査体への走査ごとに入射される同期用受光素子と、前記複数の光源が発光したときの光ビームの各々が入射した前記同期用受光素子により出力されるパルスの幅を計測する計測部と、前記計測部の計測結果を基に光ビームの位置合わせ補正を行う補正手段と、を含むものである。 An optical scanning device to which the present invention is applied includes a plurality of light sources, an optical system that forms an image of a light beam from the plurality of light sources on a scanned object, and a part of each of the light beams from the plurality of light sources. Measurement for measuring the width of a pulse output by the synchronization light receiving element to which each of the light beams when the plurality of light sources emit light is incident, and the synchronization light receiving element that is incident every time the scanned object is scanned And correction means for correcting the alignment of the light beam based on the measurement result of the measurement unit.
ここで、前記計測部による計測結果が所定の値を超えるときに前記補正手段に位置合わせ補正の開始を指示する指示部を更に含むことを特徴とすることができる。また、前記複数の光源の点灯を制御して前記同期用受光素子に入射される光ビームの組み合わせにより補正すべき光ビームを特定する特定手段を更に含み、前記補正手段は、前記特定手段により特定される光ビームについて位置合わせ補正を行うことを特徴とすることができる。また、前記複数の光源の点灯を制御して前記同期用受光素子に入射される光ビームの組み合わせにより補正量を検知する補正量検知手段を更に含み、前記補正手段は、前記補正量検知手段により検知される補正量の補正を行うことを特徴とすることができる。 Here, it may further include an instruction unit that instructs the correction unit to start alignment correction when a measurement result by the measurement unit exceeds a predetermined value. In addition, it further includes a specifying unit that controls lighting of the plurality of light sources and specifies a light beam to be corrected by a combination of light beams incident on the synchronization light receiving element, and the correcting unit is specified by the specifying unit. It is possible to perform alignment correction on the light beam to be processed. In addition, it further includes a correction amount detection unit that controls lighting of the plurality of light sources and detects a correction amount by a combination of light beams incident on the synchronization light receiving element, and the correction unit includes the correction amount detection unit. It can be characterized by correcting the detected correction amount.
本発明が適用される画像形成装置は、複数の像保持体と、前記複数の像保持体に対応する複数の光ビームを出射して当該複数の像保持体を走査露光する露光装置と、前記露光装置から出射する前記複数の光ビーム相互の位置ずれを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を基に光ビームの位置合わせ補正を行う補正手段と、を含み、前記検出手段は、前記露光装置から出射する前記複数の光ビームの各々の非画像領域の光が前記複数の像保持体への走査ごとに入射される同期用受光素子と、前記複数の光ビームの一つ又は複数が前記同期用受光素子に入射されることにより得るパルスの幅を計測する計測部と、を有することを特徴とするものである。 An image forming apparatus to which the present invention is applied includes a plurality of image carriers, an exposure device that emits a plurality of light beams corresponding to the plurality of image carriers and scans and exposes the plurality of image carriers, and A detecting means for detecting misalignment between the plurality of light beams emitted from an exposure apparatus; and a correcting means for correcting alignment of the light beam based on a detection result of the detecting means, the detecting means comprising: A light receiving element for synchronization in which light in each non-image region of each of the plurality of light beams emitted from the exposure apparatus enters each time the plurality of image carriers are scanned; and one or more of the plurality of light beams And a measuring unit for measuring the width of a pulse obtained by being incident on the synchronizing light receiving element.
ここで、前記検出手段は、前記複数の光ビームのすべてが前記同期用受光素子に入射されることにより得るパルスの幅により位置ずれの有無を検出することを特徴とすることができる。また、前記検出手段は、前記複数の光ビームの所定の組み合わせが前記同期用受光素子に入射されることにより得るパルスの幅により位置ずれ量を検出することを特徴とすることができる。 Here, the detecting means may detect the presence or absence of a positional deviation based on a pulse width obtained by all of the plurality of light beams being incident on the synchronization light receiving element. The detecting means may detect a positional deviation amount based on a pulse width obtained when a predetermined combination of the plurality of light beams is incident on the synchronization light receiving element.
請求項1によれば、書き込み位置ずれが生じたことを検知してその検知結果を基に位置合わせ補正を行うことが可能になる。また位置合わせ補正すべき色の特定を画像形成中にも行うことが可能になる。
請求項2によれば、書き込み位置ずれが生じたことを検知してその検知結果を基に位置合わせ補正を行うことが可能になる。また位置合わせ補正すべき色の特定を画像形成中にも行うことが可能になる。
請求項3によれば、位置合わせ補正を行う頻度を低減することが可能になる。
請求項4によれば、書き込み位置ずれが生じたことを検知してその検知結果を基に位置合わせ補正を行うことが可能になる。また位置合わせ補正すべき補正量の検知を画像形成中にも行うことが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to detect the occurrence of the write position deviation and perform the alignment correction based on the detection result. Further, it is possible to specify the color to be aligned and corrected during image formation.
According to the second aspect, it is possible to detect the occurrence of the write position deviation and perform the alignment correction based on the detection result. Further, it is possible to specify the color to be aligned and corrected during image formation.
According to
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to detect the occurrence of the write position deviation and perform the alignment correction based on the detection result. Further, it becomes possible to detect the correction amount to be aligned and corrected during image formation.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置1の構成の一例を示す図である。図1に示す画像形成装置1は、電子写真方式を用いた所謂タンデム型のデジタルカラープリンタである。画像形成装置1は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部70と、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部80と、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3やスキャナ等の画像読取装置4等から受信した画像データに所定の画像処理を施す画像処理部81と、処理プログラムや画像データ等が記憶される例えばハードディスク(Hard Disk Drive)にて実現される主記憶部82と、を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an image forming apparatus 1 according to the present embodiment. An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a so-called tandem type digital color printer using an electrophotographic system. The image forming apparatus 1 includes an image
画像形成プロセス部70は、4つの画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K(以下、「画像形成ユニット10」とも総称する)が上下方向(略鉛直方向)に一定の間隔で並列配置されている。画像形成ユニット10は、像保持体としての感光体ドラム11と、感光体ドラム11の表面を帯電する帯電ロール12と、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する現像器13と、転写後の感光体ドラム11表面を清掃するドラムクリーナ14と、を備えている。
そして、各画像形成ユニット10は、画像形成装置1の本体に対して着脱自在に構成され、例えば現像器13内のトナーが消費されたり、感光体ドラム11が寿命に達したりした場合には、画像形成ユニット10単位で交換される。
In the image forming
Each image forming unit 10 is configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus 1. For example, when the toner in the developing
帯電ロール12は、アルミニウムやステンレス等の導電性の芯金上に導電性弾性体層と導電性表面層とが順次積層されたロール部材で構成されている。そして、図示しない帯電電源から帯電バイアス電圧の供給を受け、感光体ドラム11に対して従動回転しながら感光体ドラム11の表面を所定電位で一様に帯電する。
現像器13は、画像形成ユニット10それぞれにおいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する。
ドラムクリーナ14は、ウレタンゴム等のゴム材料により形成された板状部材を感光体ドラム11表面に接触させて、感光体ドラム11上に付着したトナーや紙粉等を除去する。
The
The developing
The
また、本実施の形態の画像形成装置1には、各画像形成ユニット10の各々に配設された感光体ドラム11を露光する露光装置の一例としてのレーザ露光器20が設けられている。レーザ露光器20は、各色毎の画像データを画像処理部81から取得し、取得した画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光(光ビーム)により、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11上をそれぞれ走査露光する。
さらに、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11と接触しながら移動するように、記録材(記録紙)である用紙Pを搬送する用紙搬送ベルト30が配置されている。用紙搬送ベルト30は、用紙Pを静電吸着するフィルム状の無端ベルトで形成されている。そして、駆動ロール32とアイドルロール33とに張架されて循環移動し、感光体ドラム11との間に用紙Pが略鉛直方向下方から上方に向けて搬送される用紙搬送路M1を形成している。
Further, the image forming apparatus 1 of the present embodiment is provided with a
Further, a
用紙搬送ベルト30の内側の各感光体ドラム11と対向する位置には、それぞれ転写ロール31が配置されている。各転写ロール31は、感光体ドラム11との間に転写電界を形成することで、用紙搬送ベルト30に保持・搬送される用紙P上に、各画像形成ユニット10で形成された各色トナー像を順次転写する。さらに、用紙搬送ベルト30の外側かつ各転写ロール31の下流側には、転写後の感光体ドラム11を除電する除電ランプ35が設けられている。
用紙搬送ベルト30の感光体ドラム11側の最上流部には、用紙搬送ベルト30を帯電する吸着ロール34が配置されている。用紙搬送ベルト30は、表面が吸着ロール34により所定電位に帯電されることで、用紙Pを安定的に静電吸着させる。
また、用紙搬送路M1に沿って用紙搬送ベルト30の下流側には、用紙P上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着器40が設けられている。
An
A
さらに、用紙搬送ベルト30以外の用紙搬送系としては、給紙側に、用紙Pを収容する用紙収容部50と、この用紙収容部50に収容された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51と、ピックアップロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52と、画像形成動作に合わせて用紙Pを用紙搬送ベルト30に送り出すレジストロール53と、が設けられている。
一方、排紙側には、定着器40にて定着処理された用紙Pを搬送する排紙ロール54が配設されている。また、排紙側には、片面プリントの場合には用紙Pを装置本体上部に設けられた排紙積載部90に向けて排出し、両面プリントの場合には所定のタイミングで排紙積載部90に向けた回転方向から逆方向に反転することで、定着器40にて片面が定着された用紙Pを両面搬送路M2に向けて送り出す反転ロール55が配設されている。加えて、両面搬送路M2には、両面搬送路M2に沿って複数の搬送ロール56が設けられている。
Further, as a paper transport system other than the
On the other hand, on the paper discharge side, a
本実施の形態の画像形成装置1においては、画像形成プロセス部70は、制御部80による制御の下で画像形成動作を行う。すなわち、PC3や画像読取装置4等から入力された画像データは、画像処理部81によって所定の画像処理が施され、レーザ露光器20に供給される。そして、例えば黒(K)の画像形成ユニット10Kでは、帯電ロール12により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム11の表面が、レーザ露光器20により画像処理部81からの画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光で走査露光され、感光体ドラム11上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器13により現像され、感光体ドラム11上には黒(K)のトナー像が形成される。画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおいても、同様にして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。
In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the image forming
一方、各画像形成ユニット10での各色トナー像の形成が開始されると、用紙収容部50から取り出された用紙Pは、レジストロール53によりトナー像の形成タイミングに合わせて用紙搬送ベルト30に供給される。用紙搬送ベルト30は、吸着ロール34により表面が所定電位に帯電される。それにより、用紙Pは用紙搬送ベルト30上に静電吸着され、図1の矢印方向に循環移動する用紙搬送ベルト30により、用紙搬送路M1に沿って搬送される。その途中で、転写ロール31により形成される転写電界によって各色トナー像が用紙P上に順次転写される。
各色トナー像が静電転写された用紙Pは、画像形成ユニット10Kの下流で用紙搬送ベルト30から剥離され、定着器40に搬送される。用紙Pが定着器40に搬送されると、用紙P上の未定着トナー像は、熱および圧力による定着処理を受けて用紙Pに定着される。各色トナー像が定着された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた排紙積載部90に積載される。一方、両面プリント時には、両面搬送路M2を経由して再度の同様な画像形成動作が行われた後、排紙積載部90に積載される。
On the other hand, when the formation of each color toner image in each image forming unit 10 is started, the paper P taken out from the
The sheet P on which each color toner image is electrostatically transferred is peeled from the
次に、本実施の形態のレーザ露光器20について説明する。
図2は、本実施の形態のレーザ露光器20の概略構成を説明する側面図である。図2に示すように、レーザ露光器20は、例えば4つの半導体レーザからなる光源21を備えている。さらに、光学系として、光源21からの各レーザ光に対応して設けられた4つのコリメータレンズ22と、シリンダーレンズ23と、例えば正六角面体で形成された回転多面鏡(ポリゴンミラー)24と、複数の折り返しミラー25と、fθレンズの一方を構成するポリゴンミラー側レンズ(不図示)と、fθレンズの他方を構成する4つの出射側レンズ26K,26C,26M,26Yと、を備えている。また、レーザ露光器20は、保持部材の一例としてのハウジング27内に構成され、これにより、レーザ光の外部への漏洩や各光学部材への埃等の付着が抑えられている。さらに、レーザ露光器20には、画像形成装置1内に設置するための、ハウジング27の上部に一体的に設けられた支持シャフト(回転軸)28と、出射側レンズ26K,26C,26M,26Yを固定する保持部材の一部を構成するレンズ固定フレーム29と、が備えられている。なお、回転多面鏡24の回転による偏向走査方向を主走査方向といい、偏向走査方向に直交する方向を副走査方向という。
Next, the
FIG. 2 is a side view illustrating a schematic configuration of the
本実施の形態のレーザ露光器20では、光源21から出射された発散性の4つのレーザ光は、各コリメータレンズ22によって平行光に変換され、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンダーレンズ23により、ポリゴンミラー24の偏向反射面24a近傍にて主走査方向に長い線像として結像される。そして、各レーザ光は、高速で定速回転するポリゴンミラー24の偏向反射面24aにより反射され、等角速度的に走査される。
各レーザ光は、fθレンズを構成するポリゴンミラー側レンズを通過し、複数の折り返しミラー25により感光体ドラム11の表面に向けて方向を変えられ、出射側レンズ26K,26C,26M,26Yから各画像形成ユニット10の感光体ドラム11の表面を走査露光する。ここで、fθレンズを構成するポリゴンミラー側レンズおよび出射側レンズ26K,26C,26M,26Yは、それぞれレーザ光の光スポットの走査速度を感光体ドラム11上で等速化する機能を有している。
また、上記した線像は、ポリゴンミラー24の偏向反射面24aの近傍に結像し、fθレンズは副走査方向に関して偏向反射面24aを物点として光スポットを感光体ドラム11の表面上に結像させるので、この走査光学系(結像光学系)は、偏向反射面24aの面倒れを補正する機能を有している。
In the
Each laser beam passes through a polygon mirror side lens that constitutes an fθ lens, and is redirected toward the surface of the
Further, the above-described line image is formed in the vicinity of the deflecting / reflecting
このようなレーザ露光器20においては、出射側レンズ26K,26C,26M,26Yから出射されるレーザ光LK,LC,LM,LYは、それぞれ画像形成ユニット10K,10C,10M,10Yの感光体ドラム11を走査露光する。そのため、レーザ光LK,LC,LM,LYがそれぞれ画像形成ユニット10K,10C,10M,10Yに設けられた感光体ドラム11の所定の露光位置を走査するように、感光体ドラム11上における主走査方向および副走査方向の露光位置が工場での製造工程にて設定される。その露光位置の設定は、主として各折り返しミラー25の設定角度の調整により行われる。しかし、感光体ドラム11上での主走査方向および副走査方向の露光位置は極めて高い精度で設定する必要がある。そのため、露光位置設定の最終段階においては、レーザ露光器20を計測装置に設置し、実際にレーザ光を発光させて、出射側レンズ26K,26C,26M,26Yから出射されるレーザ光の露光位置を計測しながら、出射側レンズ26K,26C,26M,26Yの設定角度を微調整し、設計値に合わせるような調整が施される。そして、最終的に露光位置が設計値に一致した状態で出射側レンズ26K,26C,26M,26Yをハウジング27に固定する。それにより、レーザ露光器20における主走査方向および副走査方向の露光位置を高精度に設定している。
In such a
また、本実施の形態のレーザ露光器20では、レーザ光LK,LC,LM,LYの各々の光路上における走査開始位置に配置されるミラー61と、ミラー61で反射された複数のレーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yを同時に受光し得る大きさの同期用受光素子(SOS(Start Of Scan)センサ)62と、を備えている。すなわち、1走査ごとに走査開始位置のレーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yの各々がミラー61で反射して同期用受光素子62に同時に受光される。なお、ミラー61は、画像領域外の所定位置を通過するレーザ光LK,LC,LM,LYを反射するものである。
Further, in the
図3は、レーザ露光器20を各画像形成ユニット10側から見た正面図である。
図3に示すように、レーザ露光器20の各画像形成ユニット10側には、出射側レンズ26K,26C,26M,26Yが配置されている。また、同期用受光素子62が、レーザ露光器20のハウジング27の外面に配設され、ハウジング27に形成された図示しない穴を通じて、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yを受光する。なお、この同期用受光素子62は、位置合わせ補正を行うか否かを判断するためのパルス幅計測手段(計測部、指示部、特定手段、補正量検知手段、検出手段)の一部を構成するものである。
FIG. 3 is a front view of the
As shown in FIG. 3, emission side lenses 26 </ b> K, 26 </ b> C, 26 </ b> M, and 26 </ b> Y are arranged on the image forming unit 10 side of the
図4は、パルス幅計測手段のブロック図である。
図4に示すパルス幅計測手段は、同期用受光素子62と、同期用受光素子62により出力された出力信号を増幅する増幅器63と、所定の基準電圧を出力する基準電圧部64と、増幅器63により増幅された出力信号と基準電圧部64の基準電圧とを比較して出力信号が基準電圧を超えると同期検知信号(SOS検出信号、同期検知出力)を出力する比較器65と、を備えている。すなわち、比較器65は、受光エネルギー量が所定の閾値を超えると同期検知信号を出力する。
FIG. 4 is a block diagram of the pulse width measuring means.
The pulse width measuring means shown in FIG. 4 includes a synchronization
また、図4に示すパルス幅計測手段は、クロックを出力する発振回路66と、比較器65により出力された同期検知信号をカウントするカウンタ67と、カウンタ67のカウント結果及び比較器65の同期検知信号が入力される制御回路68と、制御回路68により指示があった情報を記憶する記憶部69と、を備えている。
なお、制御回路68を例えばCPUで構成することができ、また、記憶部69を例えばメモリで構成することができる。また、記憶部69が記憶する情報としては、カウンタ67のカウント結果や比較器65の同期検知信号のほかに、位置合わせ補正の要否も含ませることができる。
4 includes an
Note that the
ここで、図5は、カウンタ67による処理を説明するタイムチャートである。図5に示すように、カウンタ67では、比較器65(図4参照)からの同期検知信号のパルス幅のクロック数を、発振回路66(図4参照)のクロックを用いてカウントする。図5に示す例では、同期検知信号のパルス幅のクロック数は9である。なお、後述するように、この同期検知信号のパルス幅は、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Y相互の位置ずれが生じると、大きくなる。
Here, FIG. 5 is a time chart for explaining processing by the
〔第1の実施の形態〕
図6は、印刷指示を受けた後の一連の処理手順を示す第1の実施の形態のフローチャートである。
図6に示すように、画像形成装置1(図1参照)が、PC3や画像読取装置4から印刷指示を受け付けると(ステップ101)、制御部80(図1参照)は画像形成処理を開始する(ステップ102)。すなわち、画像処理部81(図1参照)にて所定の画像処理が施された後に作像作業が実行される。そして、画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換され、画像形成プロセス部70のレーザ露光器20に出力される。その後、レーザ露光器20では、入力された色材階調データに応じて、光源21(図2参照)から出射されたレーザ光を画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K(図1参照)の各々の感光体ドラム11(図1参照)に照射している。
[First Embodiment]
FIG. 6 is a flowchart of the first embodiment showing a series of processing procedures after receiving a print instruction.
As shown in FIG. 6, when the image forming apparatus 1 (see FIG. 1) receives a print instruction from the
このとき、上述したパルス幅計測手段によるパルス幅の計測が行われる(ステップ103)。すなわち、1走査ごとに、走査開始位置におけるレーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yの各々が、ミラー61(図2参照)により反射されて同期用受光素子62(図4参照)に同時に入射する。同期用受光素子62は、同時に入射したレーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yのエネルギー量に応じた出力信号を出力し、これに基づいてパルス幅のクロック数が検出される。制御回路68(図4参照)がパルス幅のクロック数を取得すると、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yの相互の位置ずれがあるか否かを判断する(ステップ104)。
At this time, the pulse width is measured by the above-described pulse width measuring means (step 103). That is, for each scan, each of the laser beams L-K, L-C, L-M, and L-Y at the scan start position is reflected by the mirror 61 (see FIG. 2), and the light-receiving element for synchronization 62 (see FIG. 2). 4)). The light receiving element for
ここで、図7は、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Y相互の位置関係とパルス幅との関係を説明するための図であり、(a)は位置ずれがない状態を示し、(b)は位置ずれがある状態を示している。すなわち、図7の(b)に示すように、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Y相互に位置ずれがあると、同期用受光素子62の受光面62aに入射するビーム位置が変わり、そのため、同期検知信号のパルス幅は、位置ずれがない場合(図7の(a)参照)よりも広くなる。したがって、制御回路68は、位置ずれがない場合のパルス幅のカウント数を基にして、位置ずれがあるか否かを判断することができる。すなわち、制御回路68は、カウンタ67から取得したカウント数が、位置ずれがない場合のカウント数よりも大きければ、位置ずれがあると判断する。なお、カウンタ67から取得したカウント数と位置ずれがない場合のカウント数との差分が所定の値を超えたときに制御回路68は位置ずれがあると判断するような構成も考えられる。
Here, FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the positional relationship between the laser beams LK, LC, LM, and LY and the pulse width, and FIG. (B) shows a state in which there is a displacement. That is, as shown in FIG. 7B, if the laser beams LK, LC, LM, and LY are misaligned with each other, they enter the
そして、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Y相互に位置ずれがあると判断すると、制御回路68は、記憶部69(図4参照)に補正が必要であることを保存するように指示し、記憶部69はその情報を保存する(ステップ105)。また、制御回路68がレーザ光L−K,L−C,L−M,L−Y相互に位置ずれはないと判断すると、印刷を終了するかどうかを判断する(ステップ109)。そして、印刷が終了でなければ、ステップ103に戻り、印刷が終了であれば、ステップ107に進む。
When it is determined that there is a positional deviation among the laser beams LK, LC, LM, and LY, the
指示された印刷が終了すると(ステップ106)、制御回路68は、補正が必要か否かを判断する(ステップ107)。すなわち、制御回路68は、補正必要との情報が記憶部69に保存されているかどうかを判断し、そのような情報が記憶部69に保存されていれば補正が必要と判断し、位置合わせ補正に移行し(ステップ108)、保存されていなければ補正が必要ではないと判断し、一連の処理を終了する。
When the instructed printing is completed (step 106), the
ここで、主走査方向の位置合わせ補正について簡単に説明すると、図1に示すように、本実施の形態の画像形成装置1には、位置合わせ補正の際に用いられる光検出センサ36及びクリーナ37が配設されている。光検出センサ36は、位置合わせ補正時に駆動ロール32の近傍で用紙搬送ベルト30の外周面の検査パターンを検知するためのものである。クリーナ37は、位置合わせ補正時に用紙搬送ベルト30の外周面の検査パターンを除去するためのものである。
更に説明すると、位置合わせ補正時には、用紙搬送ベルト30の外周面には、色ずれ検出用パターンとなるYMCKの各色成分に対応した帯状のパターンが形成される。そして、光検出センサ36は、帯状のパターンの位置を検出して得た実際の相互距離と計算上の相互距離との差分から、主走査方向及び副走査方向についての補正すべき色ずれ量の情報を取得する。そして、その情報に基づいて、画像の書き込み開始タイミングを制御することで色ずれを補正する。
Here, the alignment correction in the main scanning direction will be briefly described. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a light detection sensor 36 and a cleaner 37 used for the alignment correction. Is arranged. The light detection sensor 36 is for detecting an inspection pattern on the outer peripheral surface of the
More specifically, at the time of alignment correction, a belt-like pattern corresponding to each color component of YMCK serving as a color misregistration detection pattern is formed on the outer peripheral surface of the
〔第2の実施の形態〕
図8は、印刷指示を受けた後の一連の処理手順を示す第2の実施の形態のフローチャートである。
図8に示すように、画像形成装置1(図1参照)が印刷指示を受け付けると(ステップ201)、制御部80(図1参照)は画像形成処理を開始し(ステップ202)、パルス幅計測手段によるパルス幅の計測が行われる(ステップ203)。そして、その計測結果に基づいてレーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yの相互の位置ずれがあるか否かを判断する(ステップ204)。なお、ステップ201〜204は、上述したステップ101〜104に相当するものであり、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a flowchart of the second embodiment showing a series of processing procedures after receiving a print instruction.
As shown in FIG. 8, when the image forming apparatus 1 (see FIG. 1) receives a print instruction (step 201), the control unit 80 (see FIG. 1) starts image forming processing (step 202), and measures pulse width. The pulse width is measured by the means (step 203). Then, based on the measurement result, it is determined whether or not there is a mutual positional deviation between the laser beams LK, LC, LM, and LY (step 204). Steps 201 to 204 correspond to steps 101 to 104 described above, and detailed description thereof is omitted.
ステップ204において、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Y相互に位置ずれがあると判断すると、位置ずれ量の検出を行う(ステップ205)。なお、この位置ずれ量の検出は、第1の実施の形態とは異なり、指示された印刷の終了を待たずに行われる。すなわち、印刷の途中の空き時間を利用して行われる。 If it is determined in step 204 that there is a positional deviation among the laser beams LK, LC, LM, and LY, a positional deviation amount is detected (step 205). Note that, unlike the first embodiment, this misregistration amount is detected without waiting for the instructed printing to end. In other words, it is performed using a free time during printing.
ここで、図9A及び図9Bは、ステップ205での位置ずれ量の検出手順を説明するための図である。更に説明すると、図9Aの(a)は、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yが同期用受光素子62の受光面62aに入射する場合を示し、図9Aの(b)は、レーザ光L−C,L−M,L−Yが同期用受光素子62の受光面62aに入射する場合を示している。また、図9Bの(a)は、レーザ光L−M,L−Yが同期用受光素子62の受光面62aに入射する場合を示し、図9Bの(b)は、レーザ光L−Yが同期用受光素子62の受光面62aに入射する場合を示している。なお、図9A及び図9Bでは、Y色を基準色としているが、他の色を基準色とすることも可能である。
Here, FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining the detection procedure of the positional deviation amount in step 205. More specifically, FIG. 9A shows a case where the laser beams LK, LC, LM, and LY are incident on the
まず、レーザ光LK,LC,LM,LYが光源21(図2参照)から出射するように制御部80(図1参照)が制御すると、レーザ光LK,LC,LM,LYは、各ミラー61(図2参照)により反射されて、図9Aの(a)に示すように、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yが同期用受光素子62の受光面62aに入射する。そのときの同期用受光素子62の出力信号を基に比較器65(図4参照)が同期検知信号を出力する。このときの同期検知信号のパルス幅をΔKCMYとする。その同期検知信号がカウンタ67(図4参照)によりカウントされ、制御回路68(図4参照)に出力される。
First, when the control unit 80 (see FIG. 1) controls so that the laser beams LK, LC, LM, and LY are emitted from the light source 21 (see FIG. 2), the laser beams LK, LC, LM, and LY are reflected on the respective mirrors 61. Reflected by (see FIG. 2), the laser beams LK, LC, LM, and LY are incident on the
そして、制御部80は、レーザ光LC,LM,LYが光源21から出射するように制御する。すなわち、レーザ光LKが出射しないように制御する。これにより、レーザ光LC,LM,LYは、各ミラー61により反射されて、図9Aの(b)に示すように、レーザ光L−C,L−M,L−Yが同期用受光素子62の受光面62aに入射する。すると、そのときの受光エネルギーの検知結果が同期用受光素子62の出力信号として出力される。そのときの同期検知信号のパルス幅をΔCMYとする。その出力信号を基に比較器65の同期検知信号がカウントされ、制御回路68に出力される。
Then, the
次に、制御部80は、レーザ光LM,LYが光源21から出射するように制御する。すなわち、レーザ光LK,LCが出射しないように制御する。これにより、レーザ光LM,LYは、各ミラー61により反射されて、図9Bの(a)に示すように、レーザ光L−M,L−Yが同期用受光素子62の受光面62aに入射すると、パルス幅ΔMYの同期検知信号が比較器65により出力され、その同期検知信号がカウントされ、制御回路68に出力される。
Next, the
その後、制御部80は、レーザ光LYが光源21から出射するように制御する。すなわち、レーザ光LK,LC,LMが出射しないように制御する。これにより、レーザ光LYは、ミラー61により反射されて、図9Bの(b)に示すように、レーザ光L−Yが同期用受光素子62の受光面62aに入射すると、パルス幅ΔYの同期検知信号が比較器65により出力され、その同期検知信号がカウントされ、制御回路68に出力される。
Thereafter, the
このように、同期用受光素子62の受光面62aに入射されるレーザ光のパターンを組み合わせることで、4つの同期検知信号を取得することができる。そして、取得した同期検知信号を基に、レーザ光L−K,L−C,L−M,L−Yのうち位置ずれ量が最も大きいものを把握することができ、また、位置ずれ量が最も大きいレーザ光の位置ずれ量も把握することができる。
具体的に説明すると、パルス幅ΔKCMYが最も大きく、また、パルス幅ΔCMY(図9Aの(b)参照)とパルス幅ΔMY(図9Bの(a)参照)とが互いに等しく、また、パルス幅ΔYが最も小さい。したがって、基準色であるY色のレーザ光L−Yに対してレーザ光L−Kの位置ずれ量が最も多く、また、その位置ずれ量は(ΔKCMY−ΔCMY)であることが分かる。制御回路68は、位置ずれ量が最も多いのはK色であること及びその位置ずれ量を記憶部69(図4参照)に記憶する。
このように、基準色以外のものを消していくようにして各色を点灯させるパターンを組み合わせることで、位置ずれ量の多いビームを検出する。
In this manner, four synchronization detection signals can be acquired by combining the patterns of the laser light incident on the
More specifically, the pulse width ΔKCMY is the largest, the pulse width ΔCMY (see (b) of FIG. 9A) and the pulse width ΔMY (see (a) of FIG. 9B) are equal to each other, and the pulse width ΔY Is the smallest. Therefore, it can be seen that the amount of positional deviation of the laser beam LK is the largest with respect to the Y-color laser beam LY which is the reference color, and the amount of positional deviation is (ΔKCMY−ΔCMY). The
In this way, a beam with a large amount of positional deviation is detected by combining patterns that turn on each color in such a manner that colors other than the reference color are erased.
図8に戻って説明を続ける。ステップ205において位置ずれ量を検出すると、位置ずれ量の最も多いものを補正(位置合わせ補正)する(ステップ206)。具体的には、K色について位置ずれ量に相当する分の画像書き込み開始タイミングを調整することで補正が行われる。
そして、指示された印刷が終了したか否かを判断し(ステップ207)、終了していないと判断すると、ステップ203に戻り、終了したと判断すると、一連の処理を終了する。
Returning to FIG. When the positional deviation amount is detected in step 205, the one with the largest positional deviation amount is corrected (alignment correction) (step 206). Specifically, the correction is performed by adjusting the image writing start timing corresponding to the positional deviation amount for the K color.
Then, it is determined whether or not the instructed printing has been completed (step 207). If it is determined that the printing has not been completed, the process returns to step 203. If it is determined that the printing has been completed, the series of processing is terminated.
10Y,10M,10C,10K…画像形成ユニット、11…感光体ドラム、20…レーザ露光器、21…光源、30…用紙搬送ベルト、36…光検出センサ、37…クリーナ、61…ミラー、62…同期用受光素子、62a…受光面、63…増幅器、64…基準電圧部、65…比較器、66…発振回路、67…カウンタ、68…制御回路、69…記憶部、LK,LC,LM,LY,L−K,L−C,L−M,L−Y…レーザ光、ΔKCMY,ΔCMY,ΔMY,ΔY…パルス幅 10Y, 10M, 10C, 10K ... image forming unit, 11 ... photosensitive drum, 20 ... laser exposure device, 21 ... light source, 30 ... paper conveying belt, 36 ... light detection sensor, 37 ... cleaner, 61 ... mirror, 62 ... Light receiving element for synchronization, 62a ... light receiving surface, 63 ... amplifier, 64 ... reference voltage unit, 65 ... comparator, 66 ... oscillator circuit, 67 ... counter, 68 ... control circuit, 69 ... memory unit, LK, LC, LM, LY, LK, LC, LM, LY ... laser light, [Delta] KCMY, [Delta] CMY, [Delta] MY, [Delta] Y ... pulse width
Claims (4)
前記複数の光源からの光ビームを被走査体に結像させる光学系と、
前記複数の光源からの光ビームの各々の一部が前記被走査体への走査ごとに入射される同期用受光素子と、
前記複数の光源が発光したときの光ビームの各々が入射した前記同期用受光素子により出力されるパルスの幅を計測する計測部と、
前記複数の光源のうち1つの光源を基準とし、当該複数の光源を全て点灯させた場合と、基準以外の光源を消灯させ点灯させる光源の数を1つずつ変更した場合と、基準である光源1つを点灯させた場合とで、前記計測部によりパルスの幅を計測したときのそれぞれのパルスの幅の大小を比較することで、基準の光源に対する位置ずれ量が最も多い光ビームを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された光ビームの位置合わせ補正を、位置ずれ量に相当する分の開始タイミングを調整することで行う補正手段と、
を含む光走査装置。 Multiple light sources;
An optical system for forming an image of a light beam from the plurality of light sources on a scanned body;
A light receiving element for synchronization in which a part of each of light beams from the plurality of light sources is incident every time scanning is performed on the scanned object;
A measuring unit for measuring a width of a pulse output by the synchronization light-receiving element into which each light beam is incident when the plurality of light sources emit light; and
One reference light source among the plurality of light sources, when all of the plurality of light sources are turned on, when the number of light sources other than the reference light source is turned off and changed one by one , and the reference light source The light beam having the largest positional deviation with respect to the reference light source is identified by comparing the magnitude of each pulse width when the pulse width is measured by the measurement unit when one is turned on. Specific means,
Correction means for performing alignment correction of the light beam specified by the specifying means by adjusting the start timing corresponding to the amount of positional deviation;
Including an optical scanning device.
前記複数の像保持体に対応する複数の光ビームを出射して当該複数の像保持体を走査露光する露光装置と、
前記露光装置から出射する前記複数の光ビーム相互の位置ずれを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を基に光ビームの位置合わせ補正を行う補正手段と、
を含み、
前記検出手段は、
前記露光装置から出射する前記複数の光ビームの各々の非画像領域の光が前記複数の像保持体への走査ごとに入射される同期用受光素子と、
前記複数の光ビームの一つ又は複数が前記同期用受光素子に入射されることにより得るパルスの幅を計測する計測部と、
前記複数の光ビームのうち1つの光ビームを基準とし、当該複数の光ビームを全て点灯させた場合と、基準以外の光ビームを消灯させ点灯させる光ビームの数を1つずつ変更した場合と、基準である光ビーム1つを点灯させた場合とで、前記計測部によりパルスの幅を計測したときのそれぞれのパルスの幅の大小を比較することで、基準の光ビームに対する位置ずれ量が最も多い光ビームを特定する特定手段と、
を含み、
前記補正手段は、前記検出手段の前記特定手段により特定された光ビームの主走査方向の位置合わせ補正を、位置ずれ量に相当する分の画像書き込み開始タイミングを調整することで行うことを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image carriers;
An exposure apparatus that scans and exposes the plurality of image carriers by emitting a plurality of light beams corresponding to the plurality of image carriers;
Detecting means for detecting misalignment between the plurality of light beams emitted from the exposure apparatus;
Correction means for correcting the alignment of the light beam based on the detection result of the detection means;
Including
The detection means includes
A light receiving element for synchronization in which light in each non-image region of each of the plurality of light beams emitted from the exposure apparatus enters each time scanning is performed on the plurality of image carriers;
A measurement unit that measures the width of a pulse obtained by one or more of the plurality of light beams being incident on the synchronization light-receiving element;
A case where one of the plurality of light beams is used as a reference and all of the plurality of light beams are turned on, and a case where the number of light beams to be turned on by turning off light beams other than the reference is changed one by one. By comparing the width of each pulse when the width of the pulse is measured by the measurement unit with the case where one light beam as a reference is turned on, the amount of positional deviation with respect to the reference light beam can be reduced. A specific means of identifying the most light beams,
Including
The correction unit performs alignment correction in the main scanning direction of the light beam specified by the specifying unit of the detection unit by adjusting an image writing start timing corresponding to a positional deviation amount. Image forming apparatus.
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