JP2000275925A - Color image forming device - Google Patents
Color image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は画像記録媒体上で単
色の画像を形成し、順次重ね合わせてカラ−画像を形成
するカラー画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image forming apparatus for forming a single color image on an image recording medium, and sequentially forming a color image on the image recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】用紙などの画像形成媒体上にカラ−画像
を形成する画像形成方法には種々の方法があり、例え
ば、感光ドラム上に静電気の画像(静電潜像)を形成し
トナーによって可視化し用紙に転写する電子写真方式、
インキ滴を直接用紙に吹き付けて画像を形成するインク
ジェット方式や感光発色色材に画像露光し記録する銀塩
写真方式などが知られている。電子写真方式を用いた印
字装置では、感光ドラム上にカラ−画像を形成するため
の3原色(黄、マゼンタ、シアン)のうち1色のトナ−
像を形成して用紙に転写する工程を3回(場合によって
は黒を含めて4回)繰り返す方式、単色トナー画像を形
成する画像形成ユニットを黒と3原色分だけ用紙搬送方
向に並べて順次用紙上に単色画像を重ね合わせてカラー
画像を形成する方式、感光体搬送方向に基本原色分の画
像形成手段を配置して、感光体表面にて単色画像を順次
重ね合わせカラー画像を一度に用紙に転写する方式など
があげられる。2. Description of the Related Art There are various image forming methods for forming a color image on an image forming medium such as a sheet of paper. For example, an electrostatic image (electrostatic latent image) is formed on a photosensitive drum and a toner is used. Electrophotography method to visualize and transfer to paper
There are known an ink jet system in which an image is formed by directly spraying an ink droplet onto a sheet, and a silver halide photographic system in which an image is exposed to a photosensitive coloring material and recorded. In a printing apparatus using an electrophotographic system, one of three primary colors (yellow, magenta, and cyan) for forming a color image on a photosensitive drum is used as a toner.
A method in which a process of forming an image and transferring it to a sheet is repeated three times (in some cases, four times including black), and an image forming unit for forming a single-color toner image is arranged in black and three primary colors in the sheet transport direction, and the sheet is sequentially printed. A method of forming a color image by superimposing a single-color image on top, arranging image forming means for the basic primary colors in the photoconductor transport direction, and superimposing the single-color images sequentially on the photoconductor surface to form a color image on paper at once Examples include a transfer method.
【0003】特に感光体表面にてカラー画像を作成し、
一括して用紙に転写する方式は、単色画像を用紙上で順
次重ね合わせていく方式に比べると、同一の感光体表面
速度である場合、3〜4倍のカラー画像形成速度を達成
することが可能である。また、用紙搬送方向に基本色数
分の画像形成ユニットを配置した(タンデム構成)方式
と比較した場合、ともに高速カラー画像形成装置には適
しているが、タンデム構成では様々な機械特性を有し、
且つばらつく用紙上で単色画像を重ね合わせるため、各
単色画像の重ね合せ精度を高精度に保つことが困難であ
るのに対し。一方、感光体面上でカラー画像を形成する
方式は、単一の感光体表面で単色画像を重ね合わせるた
めに重ね合わせ精度を比較的向上し易いという利点を有
していた。しかし、この方式では2色目以降の画像を作
像するために、前色トナー画像が表面に形成されている
感光体に2色目以降の画像を形成するための照射光を照
射する(多重露光)必要がある。現在、電子写真方式で
は主流を占めている乾式トナーを用いる作像プロセスの
場合、トナー粒径が大きく(7〜13μm)、且つ熱定
着前のトナーであるため透光性が悪く、2色目以降の照
射光に対する陰となり、静電潜像が十分に形成されず
に、高画質カラー画像を得られないという欠点があっ
た。この欠点を打破し、高速画像形成と高画質画像形成
の両面を達成しうる方式が液体現像剤を用いる電子写真
方式であり、近年その価値が見直されつつある。そのメ
リットのひとつはサブミクロンサイズのトナー粒径であ
り、この液体現像剤を利用した場合、前述のような乾式
トナーによる多重露光時の問題が解決された。In particular, a color image is created on the surface of a photoreceptor,
The method of collectively transferring images onto a sheet can achieve a color image forming speed three to four times as fast as the method of sequentially superimposing single color images on a sheet at the same photoconductor surface speed. It is possible. Also, when compared with a system in which image forming units for the number of basic colors are arranged in the paper transport direction (tandem configuration), both are suitable for a high-speed color image forming apparatus, but the tandem configuration has various mechanical characteristics. ,
On the other hand, it is difficult to keep the superposition accuracy of each single-color image at high accuracy because the single-color images are superimposed on the uneven paper. On the other hand, the method of forming a color image on the surface of the photoconductor has an advantage that the superposition accuracy is relatively easily improved because the single-color image is superimposed on the surface of the single photoconductor. However, in this method, in order to form images of the second and subsequent colors, a photoreceptor having a front color toner image formed on its surface is irradiated with irradiation light for forming the images of the second and subsequent colors (multiple exposure). There is a need. At present, in the case of an image forming process using a dry toner, which is the mainstream in the electrophotographic system, the toner particle size is large (7 to 13 μm), and since the toner has not been heat-fixed, the translucency is poor and the second and subsequent colors are used. And there is a disadvantage that a high-quality color image cannot be obtained because an electrostatic latent image is not sufficiently formed. An electrophotographic method using a liquid developer is a method capable of overcoming this drawback and achieving both high-speed image formation and high-quality image formation, and its value is being reviewed in recent years. One of the advantages is a toner particle size of a submicron size. When this liquid developer is used, the above-described problem at the time of multiple exposure with a dry toner has been solved.
【0004】更に、液体現像剤による湿式電子写真方式
のカラー画像形成装置の利点をあげると、少量のトナー
で十分な画像濃度が得られ経済的であり、印刷並の質感
を実現できる。また比較的低温で用紙に定着できるため
に省エネルギー化も可能であること等があげられる。Further, the advantage of a wet electrophotographic color image forming apparatus using a liquid developer is that it is economical to obtain a sufficient image density with a small amount of toner, and it is possible to realize a print-like texture. In addition, energy can be saved because fixing can be performed on paper at a relatively low temperature.
【0005】いずれの方式にしてもカラー画像を作成す
る上では、単色画像を高精度に重ね合せる必要があり、
この精度が良好で無い場合、画像ににじみ、シャープネ
スの不足、色再現性不足など高画質な画像を得ることが
できなくなる。目視で重ね合せずれが目立たず、高画質
を得られる重ね合せ精度は一般に0.1mm以下であ
り、重ね合せ精度向上のための提案が種々なされてい
る。例えば、各単色画像間の重ね合せずれを検知するた
めのマークを用紙搬送媒体上に形成し、検知されたずれ
データをもとに作像位置の補正を行おうとするものであ
る。これらの提案はタンデム構成における画像重ね合せ
精度向上のためのものであるが、ずれ検知のためのマー
クによる無駄なトナー消費、マーククリーニング手段の
増設、ズレ検知を行うためのロスタイムによる記録時間
の長時間化、マークの高精度検出手段によるコスト増加
など画像形成装置としての商品性を著しく損なうもので
あった。[0005] Regardless of the method, in order to create a color image, it is necessary to superimpose the monochrome images with high accuracy.
If the accuracy is not good, it becomes impossible to obtain a high-quality image such as blurred image, insufficient sharpness, and insufficient color reproducibility. In general, the overlay deviation is not conspicuous visually and the overlay accuracy for obtaining high image quality is 0.1 mm or less, and various proposals for improving the overlay accuracy have been made. For example, a mark for detecting a misalignment between the single-color images is formed on a sheet conveying medium, and the image forming position is to be corrected based on the detected misalignment data. These proposals are intended to improve the image registration accuracy in the tandem configuration, but wasteful toner consumption due to marks for detecting deviation, additional mark cleaning means, and a long recording time due to loss time for detecting deviation. This has significantly impaired the merchantability of the image forming apparatus, such as increasing the time and increasing the cost due to the highly accurate mark detection means.
【0006】一方、多重露光の高精度画像重ね合せのた
めの提案として、複数のレーザビームのうち1つのビー
ムを規準として同期するものがある。この提案では単一
のビームを規準として他ビームを調整することのみであ
り、例えば、環境温度が変化したときの光学系要素熱変
形によるビーム結像位置のズレや、感光体交換時におけ
る各レーザビームと感光体相対位置のズレに起因する画
像位置ズレなどから発生する画像重ね合せ誤差の検知方
式、補正方式については記載が全くない。On the other hand, as a proposal for high-precision image superposition by multiple exposure, there is a method in which one of a plurality of laser beams is synchronized with a reference beam. In this proposal, only the other beam is adjusted with a single beam as a reference.For example, when the ambient temperature changes, the beam imaging position shifts due to thermal deformation of the optical system element, and each laser when exchanging the photoconductor There is no description of a detection method and a correction method for an image registration error generated due to an image position shift caused by a shift between the beam and the photosensitive member relative position.
【0007】更に、感光体駆動速度にわずかにでも誤差
がある場合、各ビームについて同期するのみであるか
ら、感光体速度誤差による画像重ね合せ誤差を低減する
ことが不可能であり、感光体を非常に高精度に駆動しな
ければ画像重ね合せ精度を満足できない課題があった。Further, when there is a slight error in the photoconductor driving speed, only the synchronization is performed for each beam. Therefore, it is impossible to reduce the image superposition error due to the photoconductor speed error. There is a problem that the image superposition accuracy cannot be satisfied unless the driving is performed with very high accuracy.
【0008】これらの課題に対し、感光ドラム表面でイ
エロー、マゼンタ、シアン、黒の4色の画像を作成し、
順次重ね合わせてフルカラー画像を作成する画像形成装
置での画像重ね合せ精度を向上するために、本提案の発
明者らは先願(特願平10―332848)にて感光ド
ラムの表面に書込みレーザ光を反射する部材を設け、4
色の画像をそれぞれ形成するための4本のレーザビーム
のドラム上反射部材からの反射光を光検知センサにて検
知して電気信号に変換し、この信号を画像書出しタイミ
ングとする高精度画像重ね合せ方式を提案した。本方式
によると、4色の単色画像が感光ドラム表面の反射部材
位置を基準として形成されるため、重ね合されたフルカ
ラー画像の重ね合せ精度はきわめて高いものとすること
が可能である。感光ドラム表面はクリーナ等により常に
クリーニングされているが、トナーなどの画材が付着す
るものであるから、書込みレーザビーム反射部材表面が
一次的にトナー等に覆われ反射率が低下する恐れがあ
る。画像形成のタイミングを反射部材からの反射光検知
により実施するために、反射部材からの反射光が充分な
光量をもって反射してこなければ、画像の形成ができな
くなるという課題を有していた。In order to solve these problems, four-color images of yellow, magenta, cyan, and black are formed on the surface of the photosensitive drum.
In order to improve the image overlay accuracy in an image forming apparatus that creates a full-color image by sequentially overlaying the images, the inventors of the present proposal applied a writing laser to the surface of the photosensitive drum in the prior application (Japanese Patent Application No. 10-332848). Providing a member for reflecting light;
A high-precision image overlay in which four laser beams for forming respective color images are reflected from the reflecting member on the drum by a light detection sensor and converted into electric signals, and these signals are used as image writing timings. A matching method was proposed. According to this method, since a single-color image of four colors is formed based on the position of the reflection member on the surface of the photosensitive drum, the superposition accuracy of the superimposed full-color image can be extremely high. Although the surface of the photosensitive drum is always cleaned by a cleaner or the like, since the image material such as toner adheres, the surface of the writing laser beam reflecting member may be temporarily covered with the toner or the like, and the reflectance may be reduced. Since the timing of image formation is performed by detecting the reflected light from the reflective member, an image cannot be formed unless the reflected light from the reflective member is reflected with a sufficient amount of light.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、画像
重ね合せ精度を向上して、高画質なカラー画像を得るた
めに重ね合せ誤差を検知する手段を設ける従来の方式で
は、重ね合せずれを検出するためのマークを形成するこ
とによるトナー消費量が増大する。また、出力したい記
録画像とは関係の無いマーク画像であるから、用紙に転
写することなく除去する必要があり、そのためのクリー
ニング手段を設けることが必須な上、クリーニングなど
機械的ストレスにより感光体劣化時間が短縮し、感光体
寿命を短縮してしまっていた。すなわち、感光体、トナ
ーを包括したランニングコストの増大に繋がる課題を有
していた。更に、記録解像度に関連するドットサイズの
トナー画点により形成する重ね合せずれマークを高精度
に検知し、各単色画像間の重ね合せ誤差を検知する検知
手段を実現するためには、検出手段自体の検知精度(重
ね合せずれ許容量を0.1mm程度とすると、重ね合せ
誤差発生要因分析と画像形成装置の構成要素の誤差分析
による精度割り付けから考慮すると検知精度は0.02
mm以下)を高める必要があると同時に、マークを形成
する画像形成プロセスや構成要素の駆動精度に変動、ば
らつきがあるために、複数のマークを検知して統計処理
による検出精度向上を図るなど検出手段ハードウェアの
みでなく、検出シーケンスなどのソフトウェアにも負担
を与える課題があった。また、マーク検知と重ね合せ誤
差算出のためのロスタイムにより、画像が出力されるま
での時間が遅くなり、画像形成装置に要求される高速出
力を満足できない要因のひとつとなっていた。As described above, in the conventional method in which means for detecting an overlay error is provided in order to improve the overlay accuracy and obtain a high-quality color image, the overlay error is reduced. The amount of toner consumed by forming a mark for detection increases. In addition, since the mark image has no relation to the recording image to be output, it is necessary to remove the mark image without transferring it to the paper. Therefore, it is essential to provide a cleaning means, and the photoconductor is deteriorated due to mechanical stress such as cleaning. The time was shortened, and the life of the photoconductor was shortened. That is, there is a problem that leads to an increase in running cost including the photoconductor and the toner. Further, in order to realize a detection unit for detecting a registration error mark formed by a dot image having a dot size related to the recording resolution with high accuracy and detecting a registration error between each monochrome image, the detection unit itself is required. Detection accuracy (assuming that the overlay deviation allowable amount is about 0.1 mm, the detection accuracy is 0.02 in consideration of the overlay error generation factor analysis and the accuracy allocation based on the error analysis of the components of the image forming apparatus).
mm or less), and at the same time, there are fluctuations and variations in the image forming process for forming the marks and the driving accuracy of the constituent elements. There is a problem that a burden is imposed not only on the hardware but also on software such as a detection sequence. Further, the time required for outputting an image is delayed due to the loss time for the mark detection and the calculation of the overlay error, which is one of the factors that make it impossible to satisfy the high-speed output required for the image forming apparatus.
【0010】一方、複数のレーザビームの内、ひとつの
ビームに同期する従来の方式では、レーザビーム間の相
対位置合わせのみしかできず、感光体とビームの相対位
置により決定される画像形成位置を精度よくあわせるこ
とができず、しいては画像重ね合せ精度を十分に高める
ことができない課題を有していた。また、消耗品であり
装置寿命期間のうち数十回交換をする必要のある感光体
を、交換時にも十分な精度で取り付けられる機構が必要
であり、装置構成を複雑にしていた。また感光体の駆動
速度も高精度に設定される必要があり、高い機械精度の
駆動伝達機構と高精度速度制御による感光体駆動が必要
で装置コスト増大の課題を有していた。On the other hand, in the conventional method of synchronizing with one of a plurality of laser beams, only the relative positioning between the laser beams can be performed, and the image forming position determined by the relative position between the photosensitive member and the beam is not determined. There was a problem that the images could not be accurately aligned, and thus the image overlay accuracy could not be sufficiently improved. In addition, a mechanism that can attach a photoconductor, which is a consumable product and needs to be replaced several tens of times during the life of the apparatus, with sufficient accuracy at the time of replacement is required, which complicates the apparatus configuration. In addition, the driving speed of the photoconductor needs to be set with high accuracy, and a high-precision drive transmission mechanism and the photoconductor driving by high-precision speed control are required, which has a problem of an increase in apparatus cost.
【0011】更に感光ドラム表面の反射部材により書込
みレーザ光の反射光を検知する方法では、反射部材表面
の汚れ等に起因する反射光検知エラーにより画像形成が
できなくなるという課題を有していた。Further, the method of detecting the reflected light of the writing laser beam by the reflection member on the surface of the photosensitive drum has a problem that an image cannot be formed due to a reflected light detection error caused by contamination on the surface of the reflection member.
【0012】以上、従来の方式によると、画像重ね合せ
誤差がない高画質カラー画像を高速に形成することがで
きない課題があった。As described above, according to the conventional method, there is a problem that a high-quality color image having no image registration error cannot be formed at a high speed.
【0013】本発明は、無駄なトナー消費と高精度なト
ナーマーク検出手段が必要なく、形成されるカラー画像
の画像重ね合せずれを高精度に修正でき、その結果、高
品質なカラー画像を高速に得ることのできるカラー画像
形成装置を提供することを目的とする。According to the present invention, it is possible to correct image registration misregistration of a formed color image with high accuracy without wasteful toner consumption and a highly accurate toner mark detecting means. It is another object of the present invention to provide a color image forming apparatus which can be obtained at the same time.
【0014】[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、第1の発明は、回転駆動される感光ドラム等の画像
記録媒体表面に複数のレーザビーム等の照射光を配光
し、それぞれの照射光によって画像記録媒体表面上に静
電潜像などの電気的画像を形成し、各照射光によって形
成された電気的画像を、それぞれ異なる1色の可視画像
とする手段を設けて、画像記録媒体表面上で順次重ね合
せてカラー画像を形成し、用紙等の画像転写媒体に転写
する手段を備えた画像形成装置において、画像記録媒体
表面の一部に、画像形成のための照射光を反射する部材
を画像記録媒体の進行方向とそれに直交する方向に複数
個だけ設けることを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to distribute irradiation light such as a plurality of laser beams on the surface of an image recording medium such as a photosensitive drum which is driven to rotate, and to distribute the irradiation light. Means for forming an electric image such as an electrostatic latent image on the surface of the image recording medium by the irradiation light, and providing a means for converting the electric image formed by each irradiation light into a visible image of a different color; In an image forming apparatus provided with means for sequentially forming a color image by superimposing on a recording medium surface and transferring the image to an image transfer medium such as paper, a part of the surface of the image recording medium is irradiated with irradiation light for image formation. It is characterized in that only a plurality of reflecting members are provided in the direction of travel of the image recording medium and the direction orthogonal thereto.
【0015】第2の発明は、感光ドラム等の画像記録媒
体表面に設けた照射光反射部材からの反射光を受光し
て、電気信号に変換する検知手段を備え、複数の反射部
材による反射光検知信号に従って、照射光による画像形
成タイミングを決定することを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a detecting means for receiving reflected light from an irradiating light reflecting member provided on the surface of an image recording medium such as a photosensitive drum and converting the reflected light into an electric signal. According to the present invention, an image forming timing by irradiation light is determined according to a detection signal.
【0016】第3の発明は、画像記録媒体表面に設けた
複数の反射部材は、画像記録媒体の移動方向全周に配置
され、1つの画像を形成する際には特定の反射部材を選
択し、この特定の反射部材からの反射光検知信号に従っ
て画像形成タイミングを決定することを特徴とするもの
である。According to a third aspect of the present invention, the plurality of reflecting members provided on the surface of the image recording medium are arranged all around the moving direction of the image recording medium, and select a specific reflecting member when forming one image. The image forming timing is determined in accordance with the reflected light detection signal from the specific reflecting member.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例につ
いて説明する。The first embodiment of the present invention will be described below.
【0018】図1に示す画像記録媒体1は、導電性基体
の上に有機系もしくはアモルファスシリコン系の感光層
を設けた感光体ドラムである。この画像記録媒体1は周
知のコロナ帯電器もしくはスコロトロン帯電器2−1に
よって均一に帯電された後、画像変調されたレーザビー
ムによる露光3−1を受け、表面に静電潜像が形成され
る。しかる後に、液体現像剤を収納する現像装置4−1
によって静電潜像の可視像化が行われる。静電潜像に付
着した液体現像剤もしくはトナーは、そのまま転写工程
に至り、転写装置5によって用紙に転写されても良い
が、ここでは引き続き第2帯電器2−2と第2レーザ露
光3−2で第2の静電潜像を形成し、第1の現像装置4
−1に収納されている液体現像剤とは異なる色の第2の
現像剤を収納する第2現像装置4−2によってこれを現
像する。従って、第2現像の後には、画像記録媒体1上
には2色のトナー像が形成されている。同様にして、第
3、第4の現像が行われ、画像記録媒体1にはフルカラ
ーのトナー像が形成される。このトナー像は、転写装置
5によって用紙に転写されるが、その際には直接用紙に
転写しても良いし、図1に例示するように中間転写媒体
6を介して用紙9に転写しても良い。画像記録媒体1か
ら中間転写媒体6への転写、および中間転写媒体6から
用紙9への転写においては、いずれも電界による転写か
もしくは圧力(及び熱)による転写のいずれかを用いる
ことが出来る。液体現像剤は一般に室温で用紙に定着で
きるものも多いが、加圧ローラ7などを加熱して、熱に
よる定着を行っても良い。The image recording medium 1 shown in FIG. 1 is a photosensitive drum in which an organic or amorphous silicon photosensitive layer is provided on a conductive substrate. The image recording medium 1 is uniformly charged by a well-known corona charger or scorotron charger 2-1 and then exposed to an image-modulated laser beam 3-1 to form an electrostatic latent image on the surface. . Thereafter, the developing device 4-1 for storing the liquid developer
Thereby, the electrostatic latent image is visualized. The liquid developer or toner adhering to the electrostatic latent image may be directly transferred to a sheet by the transfer device 5 in the transfer step, but here, the second charger 2-2 and the second laser exposure 3- 2 to form a second electrostatic latent image, and a first developing device 4
-1 is developed by a second developing device 4-2 which stores a second developer of a color different from that of the liquid developer stored in -1. Therefore, after the second development, two color toner images are formed on the image recording medium 1. Similarly, third and fourth developments are performed, and a full-color toner image is formed on the image recording medium 1. This toner image is transferred to a sheet by the transfer device 5, and may be directly transferred to the sheet, or may be transferred to the sheet 9 via the intermediate transfer medium 6 as illustrated in FIG. Is also good. In the transfer from the image recording medium 1 to the intermediate transfer medium 6 and in the transfer from the intermediate transfer medium 6 to the paper 9, either transfer using an electric field or transfer using pressure (and heat) can be used. In general, many liquid developers can be fixed on paper at room temperature. However, fixing may be performed by heating the pressure roller 7 or the like.
【0019】静電潜像を形成するためのレーザビーム3
−1,3−2,3−3,3−4は、多面体ミラーによる
ポリゴンミラー10がポリゴンモータ11により高速回
転することによって、感光ドラム1表面をその回転方向
と直交する方向に走査する。また、各ビームは、図示し
ない、おのおの独立した半導体レーザ光源からの出射光
であり、ポリゴンミラー10の同一面にて偏向され、ド
ラム表面で0.06mm程度の微小スポットに絞り込
み、且つ感光ドラム1表面走査において、感光ドラム軸
方向に走査速度が一定となるためのfθレンズ12、1
3を通過し、折り返しミラー組み20−1〜20−8に
よって、感光ドラム1表面の規定の位置にそれぞれ配光
される。感光ドラム1表面を走査中に、形成する画像情
報にあわせて各レーザビームを点滅制御することによっ
て、必要な静電潜像を形成する。Laser beam 3 for forming an electrostatic latent image
-1, 3-2, 3-3, and 3-4 scan the surface of the photosensitive drum 1 in a direction orthogonal to the rotation direction by rotating the polygon mirror 10, which is a polyhedral mirror, at a high speed by the polygon motor 11. Each beam is emitted light from an independent semiconductor laser light source (not shown), is deflected on the same surface of the polygon mirror 10, narrows down to a small spot of about 0.06 mm on the drum surface, and In the surface scanning, the fθ lens 12 and 1 for keeping the scanning speed constant in the axial direction of the photosensitive drum.
3, the light is distributed to prescribed positions on the surface of the photosensitive drum 1 by the folding mirror assemblies 20-1 to 20-8. While scanning the surface of the photosensitive drum 1, each laser beam is controlled to blink in accordance with image information to be formed, thereby forming a necessary electrostatic latent image.
【0020】図2によりレーザビームを走査するための
構成を説明する。図は説明を簡単にするため、感光ドラ
ム1に配光するための折り返しミラー20−1〜20−
8を省略している。本実施例では4つの半導体レーザ光
源21−1,21−2,21−3,21−4からの拡散
光をコリメートレンズ23−1,23−2,23−3,
23−4にてほぼ平行光とし、ハーフミラー24−1,
24−2,24−3にて4本のレーザビームをほぼ同位
置に集光し、シリンドリカルレンズ25を通過して、ポ
リゴンミラー10の偏向面を照射するよう構成する。ポ
リゴンミラー偏向面により、4本のレーザビームは同時
に偏向され、fθレンズ12、13を通過して、図示し
ない折り返しミラーによって感光ドラムの規定の位置
に、規定の入射角度で配光される。A configuration for scanning a laser beam will be described with reference to FIG. The figure shows folding mirrors 20-1 to 20- for distributing light to the photosensitive drum 1 for simplicity of explanation.
8 is omitted. In the present embodiment, diffused light from the four semiconductor laser light sources 21-1, 21-2, 21-3, and 21-4 is converted into collimated lenses 23-1, 23-2, and 23-3.
At 23-4, the light is converted into substantially parallel light, and the half mirrors 24-1 and 24-1,
The two laser beams are condensed at substantially the same position by 24-2 and 24-3, pass through the cylindrical lens 25, and irradiate the deflection surface of the polygon mirror 10. The four laser beams are simultaneously deflected by the polygon mirror deflecting surface, pass through the fθ lenses 12 and 13, and are distributed by a folding mirror (not shown) at a specified position on the photosensitive drum at a specified incident angle.
【0021】レーザビーム走査平面における光学系配置
を図3に示す。半導体レーザ21−1出射光はコリメー
トレンズ23−1によって平行光となるが、シリンドリ
カルレンズ25によって、走査と直交する方向にのみ絞
られポリゴンミラー偏向面10に結像する。ポリゴンミ
ラー偏向面10にて偏向されたレーザビームは、fθレ
ンズ12、13の光学特性によりポリゴンミラー偏向面
と共役となる感光ドラム面1で結像する。FIG. 3 shows the arrangement of the optical system on the laser beam scanning plane. The emitted light of the semiconductor laser 21-1 is converted into parallel light by the collimator lens 23-1, but is focused only by the cylindrical lens 25 in a direction orthogonal to the scanning to form an image on the polygon mirror deflection surface 10. The laser beam deflected by the polygon mirror deflecting surface 10 forms an image on the photosensitive drum surface 1 which is conjugate to the polygon mirror deflecting surface due to the optical characteristics of the fθ lenses 12 and 13.
【0022】これはポリゴンミラー偏向面10の面倒れ
による感光ドラム面1でのビーム位置変動を抑制するた
めの構成で、広く公知の技術である。この構成によりポ
リゴンミラー偏向面面精度が極端に高くなくとも、ポリ
ゴンミラー面毎に感光ドラム面でのビーム結像位置が異
なって、出力画像にバンディングと呼ばれる濃淡むらが
発生しない。This is a widely known technique for suppressing the beam position fluctuation on the photosensitive drum surface 1 due to the inclination of the polygon mirror deflection surface 10. With this configuration, even if the accuracy of the deflection surface of the polygon mirror is not extremely high, the beam imaging position on the photosensitive drum surface differs for each polygon mirror surface, and the output image does not have uneven shading called banding.
【0023】本実施例のカラー画像形成装置では、各レ
ーザビームにより形成される、それぞれ色の異なる単色
画像を重ね合せてカラー画像を形成するのであるから、
配光したレーザビームの結像位置がずれると、カラー画
像に重ね合せずれが発生し、画像品質が著しく劣化す
る。本発明によるところの実施例では、画像重ね合せず
れを低減するために、図8のように感光ドラム1表面に
レーザビームの反射面30を設けた。図は説明の簡略化
のため4本のビームのうち3−1,3−2のみ記してい
るが、ポリゴンミラー10により感光ドラム1表面を走
査し、反射面30上を通過する際、レーザビームの反射
光40−1が発生する。反射面30の詳細は後述する
が、感光ドラム1表面に設けられているから、感光ドラ
ムの回転に従って移動する。反射面30が各レーザビー
ムの走査位置に移動してきた時の反射光を検知し、検知
信号により各レーザビームでの画像書出しタイミングを
決定すれば、各レーザビームにより形成される感光ドラ
ム上画像は、ビーム反射面30を基準とする位置に形成
されるので、各レーザビームの配光位置がずれていても
感光ドラム1に対する各単色画像の形成位置は正しくな
り、重ね合わされたカラー画像に重ね合せずれが無くな
る。In the color image forming apparatus of the present embodiment, a color image is formed by superimposing monochromatic images of different colors formed by respective laser beams.
If the imaging position of the distributed laser beam is shifted, the color image is shifted in registration, and the image quality is significantly deteriorated. In the embodiment according to the present invention, the reflection surface 30 of the laser beam is provided on the surface of the photosensitive drum 1 as shown in FIG. Although the figure shows only 3-1 and 3-2 of the four beams for simplification of the description, the surface of the photosensitive drum 1 is scanned by the polygon mirror 10 and the laser beam Reflected light 40-1 is generated. Although the details of the reflection surface 30 will be described later, since the reflection surface 30 is provided on the surface of the photosensitive drum 1, the reflection surface 30 moves in accordance with the rotation of the photosensitive drum. If the reflected light when the reflecting surface 30 moves to the scanning position of each laser beam is detected, and the image writing timing of each laser beam is determined based on the detection signal, the image on the photosensitive drum formed by each laser beam is obtained. Is formed at a position based on the beam reflecting surface 30, even if the light distribution position of each laser beam is shifted, the formation position of each monochromatic image on the photosensitive drum 1 is correct, and the color image is superimposed on the superimposed color image. The gap disappears.
【0024】本実施例では反射レーザビーム40−1
を、感光ドラム面1からポリゴンミラー偏向面10まで
の距離とほぼ同一位置で、反射ビーム40−1がfθレ
ンズ13、12を通過した後の部所に光検知手段31を
設置した。先に説明したとおり、ポリゴンミラー偏向面
10ではレーザビームが走査と直交する方向に絞られる
ような光学系構成としてあるので、感光ドラム反射面3
0からの反射ビーム40−1をfθレンズを介して、ポ
リゴンミラー偏向面10とほぼ同一位置では、反射面3
0により反射した拡散光が再び集光され、この位置に光
検知手段31を設置すると、単位面積当たりの受光量が
高く、検知感度を高くすることが可能である。更に、光
検知手段の受光面は感光ドラム表面と光学的にほぼ共役
であるから、反射面30からの反射ビーム出射角度がば
らついても、受光面でのビーム結像位置がばらつかない
利点がある。すなわち、感光ドラム1周りの規定位置に
各レーザビームを配光する際、折り返しミラーなどの取
付不具合により、感光ドラム1表面の規定位置にレーザ
ビームが配置されているにも拘わらず、レーザビーム入
射角が規定値と誤差を持つ場合についても、反射ビーム
出射角に対し、光学的に共役な光検知手段31受光部で
のビーム結像位置がずれず、反射ビームの検知が可能と
なる。In this embodiment, the reflected laser beam 40-1 is used.
The light detecting means 31 is installed at a position substantially equal to the distance from the photosensitive drum surface 1 to the polygon mirror deflecting surface 10 and at a position after the reflected beam 40-1 has passed through the fθ lenses 13 and 12. As described above, since the polygon mirror deflection surface 10 has an optical system configuration in which the laser beam is focused in a direction orthogonal to the scanning, the photosensitive drum reflection surface 3
The reflected beam 40-1 from the lens surface 0 through the fθ lens is reflected at the reflection surface
If the diffused light reflected by 0 is condensed again and the light detecting means 31 is installed at this position, the amount of received light per unit area is high, and the detection sensitivity can be increased. Further, since the light receiving surface of the light detecting means is substantially optically conjugate with the photosensitive drum surface, there is an advantage that the beam imaging position on the light receiving surface does not vary even if the reflected beam emission angle from the reflecting surface 30 varies. is there. That is, when distributing each laser beam to a predetermined position around the photosensitive drum 1, the laser beam is incident at a predetermined position on the surface of the photosensitive drum 1 due to a mounting failure of a folding mirror or the like. Even in the case where the angle has an error from the specified value, the beam imaging position at the light receiving section of the optical detection means 31 that is optically conjugate to the reflected beam emission angle does not shift, and the reflected beam can be detected.
【0025】光検知手段31は図4に示すようなSiフ
ォトダイオードによる受光面を持つ光検知素子であり、
受光面200に光が入射した時、電気信号を発生するも
のである。なお、ポリゴンミラー偏向面に対し、4本の
レーザビームを、走査と直交する方向には互いに異なら
せて配光する場合があるため、少なくとも光検知手段3
1の受光面サイズは検知位置ですべての反射レーザビー
ムを検知できるような幅とした。The light detecting means 31 is a light detecting element having a light receiving surface of a Si photodiode as shown in FIG.
When light enters the light receiving surface 200, an electric signal is generated. In some cases, four laser beams are distributed on the polygon mirror deflection surface in directions different from each other in a direction orthogonal to the scanning direction.
The size of the light receiving surface of No. 1 was set to a width such that all reflected laser beams could be detected at the detection position.
【0026】反射面30の詳細は図8中の拡大図に示
す。本実施例では、0.1mm角の微小反射部材を4個
だけ、レーザ走査方向に近接して配置した。配置の間隔
はレーザビーム走査位置が最大にずれる量以上となるよ
うに0.8mm間隔とした。これらの微小反射部材上を
レーザビームが走査すると反射部材に応じた反射光が得
られ、これを後述する反射光検知手段31により検出し
て反射光検知信号パルスを得、これにより画像形成開始
信号を生成する。The details of the reflecting surface 30 are shown in an enlarged view in FIG. In this embodiment, only four 0.1 mm square minute reflecting members are arranged in the laser scanning direction. The arrangement interval was set to 0.8 mm so that the laser beam scanning position was shifted by the maximum amount or more. When the laser beam scans the minute reflecting member, reflected light corresponding to the reflecting member is obtained, and the reflected light is detected by a reflected light detecting means 31 described later to obtain a reflected light detection signal pulse. Generate
【0027】まず、本実施例におけるレーザビーム走査
と直交する方向、すなわち副走査方向の画像形成タイミ
ング信号発生方法について説明する。First, a method of generating an image forming timing signal in a direction orthogonal to laser beam scanning, that is, in a sub-scanning direction in the present embodiment will be described.
【0028】図2に示すように、感光ドラム1の走査方
向上流側にレーザビーム走査毎にレーザビームを受光す
るための反射ミラー47とレーザビーム検知手段46
を、感光ドラム表面の反射部材による反射ビームを検知
する光検知手段とは別個に設けてある。レーザビーム走
査して感光ドラム上に画像を形成する際には、走査に度
に検知手段46からの走査に同期したレーザ走査信号が
得られる。一方、図8における4個の反射部材をレーザ
ビームが通過するごとに反射部材位置に応じたパルス信
号が得られる。それらの信号のタイミングチャートを図
9に示す。また図11にこれらの信号を生成するための
回路ブロックを示す。反射ビームの検知信号の1番目の
パルスエッジで反転する画像形成タイミング信号をゲー
ト回路にて生成し、画像形成タイミング信号が反転した
後のレーザ走査信号から画像を記録してゆく。As shown in FIG. 2, a reflection mirror 47 for receiving a laser beam for each laser beam scanning and a laser beam detecting means 46 are provided upstream of the photosensitive drum 1 in the scanning direction.
Is provided separately from the light detecting means for detecting the reflected beam by the reflecting member on the photosensitive drum surface. When an image is formed on the photosensitive drum by laser beam scanning, a laser scanning signal synchronized with the scanning from the detecting unit 46 is obtained each time scanning is performed. On the other hand, each time the laser beam passes through the four reflecting members in FIG. 8, a pulse signal corresponding to the position of the reflecting member is obtained. FIG. 9 shows a timing chart of these signals. FIG. 11 shows a circuit block for generating these signals. An image forming timing signal which is inverted at the first pulse edge of the reflected beam detection signal is generated by the gate circuit, and an image is recorded from the laser scanning signal after the image forming timing signal is inverted.
【0029】このような構成であれば、仮に感光ドラム
面の反射部材30のうちいずれかにトナー等が付着して
十分な光量の反射ビームが生成されなくとも、他の反射
部材からの反射ビームにより画像形成タイミング信号を
生成することが可能となる。図10は反射部材30のう
ち1の反射面に汚れがあり、反射ビーム検知信号が得ら
れなかった場合のタイミングチャートを示している。仮
に1番目の検出信号が得られなくとも、2、3、4番目
の信号が得られるために画像形成タイミング信号が生成
でき、画像を記録するレーザ走査信号には各反射面から
の反射ビームを正常に検知した場合と変わりがない。こ
れによって副走査方向の画像書出し位置を、反射面の汚
れ等に起因するエラー無く、信頼性高く決定することが
可能となり、しいては各色の画像を重ねわせた時の画像
重ね合せ精度を高く保つことができるようになる。With this configuration, even if toner or the like adheres to any one of the reflecting members 30 on the photosensitive drum surface and a sufficient amount of reflected beam is not generated, the reflected beam from the other reflecting member can be generated. As a result, an image forming timing signal can be generated. FIG. 10 shows a timing chart in the case where one of the reflecting surfaces of the reflecting members 30 is dirty and a reflected beam detection signal cannot be obtained. Even if the first detection signal is not obtained, the second, third, and fourth signals are obtained, so that the image forming timing signal can be generated. The laser scanning signal for recording an image includes the reflected beam from each reflecting surface. There is no difference from the case of normal detection. As a result, the image writing position in the sub-scanning direction can be determined with high reliability without errors caused by contamination of the reflection surface, and thus, the image registration accuracy when the images of the respective colors are superimposed is increased. Will be able to keep it.
【0030】反射レーザビームの受光信号により画像の
重ね合せ精度を向上する方式について説明する。図6は
反射レーザビーム検知信号に同期して画像書出しタイミ
ングを決定する回路のブロック図である。感光ドラム1
表面に設けた反射面30(図示せず)からの反射ビーム
40−1,40−2,40−3,40−4を光検知手段
31により検知し電気信号に変換する。感光ドラム1が
配光された4本のレーザビーム間を移動する時間と同一
間隔の検知信号が光検知手段31より発生するが、画像
書出しタイミング発生回路51にて、これと同期して
Y、M、C、K各画像の書出しタイミング信号を発生す
る。一方、画像処理回路52により、YMCK各単色画
像データに分解し、レーザビーム数走査分の画像データ
をラインバッファ53−1,53−2,53−3,53
−4に格納しておき、画像形成タイミング信号に同期し
てラインバッファよりレーザ駆動回路54−1,54−
2,54−3,54−5に転送する。各半導体レーザ2
1−1,21−2,21−3,21−4はこの画像デー
タに従い点滅し、感光ドラム上に静電潜像を形成してい
く。1色の画像を形成する信号について説明したタイミ
ングチャート図9を4色画像を形成するためのタイミン
グチャートにしたものが図12である。A method for improving the accuracy of superimposing images by a light receiving signal of a reflected laser beam will be described. FIG. 6 is a block diagram of a circuit that determines an image writing timing in synchronization with a reflected laser beam detection signal. Photosensitive drum 1
The reflected light beams 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 from the reflecting surface 30 (not shown) provided on the surface are detected by the light detecting means 31 and converted into electric signals. Detection signals are generated by the light detection means 31 at the same interval as the time when the photosensitive drum 1 moves between the four laser beams to which the light is distributed, and the image writing timing generation circuit 51 synchronizes the detection signals Y, A write timing signal for each of M, C, and K images is generated. On the other hand, the image processing circuit 52 decomposes the image data into YMCK single-color image data, and converts the image data corresponding to the number of scannings of the laser beam into line buffers 53-1, 53-2, 53-3, and 53.
-4 and stored in a line buffer in synchronization with the image forming timing signal.
2, 54-3 and 54-5. Each semiconductor laser 2
1-1, 21-2, 21-3, and 21-4 blink according to the image data, and form an electrostatic latent image on the photosensitive drum. FIG. 12 is a timing chart for explaining signals for forming a one-color image. FIG. 12 is a timing chart for forming a four-color image.
【0031】このように各単色画像形成用のレーザ光源
を駆動するため、各単色画像の感光ドラム上形成位置は
レーザビーム反射面30を基準とした同一位置となり、
重ね合せたカラー画像中には重ね合せ誤差がほとんど認
められず、高画質な出力カラー画像を得ることが可能と
なる。As described above, since the laser light source for forming each monochrome image is driven, the formation position of each monochrome image on the photosensitive drum is the same position with respect to the laser beam reflecting surface 30.
Almost no overlay error is found in the superimposed color images, and a high-quality output color image can be obtained.
【0032】次にレーザビームの走査方向、すなわち主
走査方向の画像書出しタイミング信号の生成方法につい
て説明する。Next, a method of generating an image writing timing signal in the scanning direction of the laser beam, that is, in the main scanning direction will be described.
【0033】主走査方向画像書出しタイミングは光検出
手段46による走査信号により決定する。ポリゴンミラ
ーを駆動するポリゴンモータ回転速度と光検出手段46
の位置関係より、レーザビームが光検出手段46を照射
するようにレーザビームを点灯し走査信号を得る。画像
の形成、すなわちレーザビームの駆動タイミングは、図
7のタイミングチャートに示すように、レーザビームが
走査するたびに発生する走査信号のエッジから一定の遅
延時間dy、dm、dc、dkの後に、画像データに応
じたレーザ点滅信号を発生することにより制御する。こ
の遅延時間dy、dm、dc、dkを各単色画像毎に設
定することにより、レーザビーム走査方向の画像形成位
置をシフトさせることが可能である。各単色画像の走査
方向位置を走査信号と反射面30からの反射ビームを光
検知手段31にて検知した信号の時間間隔から決定す
る。信号のタイミングチャートを図13に示す。レーザ
走査信号と光検出手段31の検出信号との時間を、両者
のエッジ間クロックカウント値により計数すると、レー
ザ走査信号発生のための光検出手段46(図2)から感
光ドラム表面の反射面30までの各レーザ到達時間が得
られ、反射面30を基準として、各単色画像が走査方向
一定の位置に形成されるよう図7に記載した遅延時間d
y、dm、dc、dkを変更する。この補正シーケンス
によりレーザビーム走査方向の単色画像形成位置が各画
像で同一となり、カラー画像中に重ね合せ誤差が無くな
る。The image writing timing in the main scanning direction is determined by a scanning signal from the light detecting means 46. Rotation speed of polygon motor for driving polygon mirror and light detecting means 46
According to the positional relationship, the laser beam is turned on so that the laser beam irradiates the light detecting means 46 to obtain a scanning signal. As shown in the timing chart of FIG. 7, the image formation, that is, the driving timing of the laser beam, is performed after a certain delay time dy, dm, dc, dc from the edge of the scanning signal generated every time the laser beam scans. The control is performed by generating a laser blinking signal corresponding to the image data. By setting the delay times dy, dm, dc, and dk for each monochromatic image, it is possible to shift the image forming position in the laser beam scanning direction. The position in the scanning direction of each monochrome image is determined from the time interval between the scanning signal and the signal detected by the light detecting means 31 from the reflected beam from the reflecting surface 30. FIG. 13 shows a signal timing chart. When the time between the laser scanning signal and the detection signal of the light detecting means 31 is counted based on the clock count value between the two edges, the light detecting means 46 (FIG. 2) for generating the laser scanning signal outputs the reflection surface 30 of the photosensitive drum surface. The respective laser arrival times up to are obtained, and the delay time d shown in FIG. 7 is set so that each monochrome image is formed at a fixed position in the scanning direction with respect to the reflection surface 30.
Change y, dm, dc, dk. With this correction sequence, the single-color image forming position in the laser beam scanning direction is the same for each image, and the overlay error in the color image is eliminated.
【0034】より具体的に遅延時間dy、dm、dc、
dkの設定方法について説明する。レーザ走査信号パル
スエッジから、レーザビーム反射光検出パルスエッジま
での時間は図14の遅延時間計数回路により計数する。
計数された基準クロックデータは画像処理回路に取り込
まれ、画像処理回路にて1レーザ走査分の画像データを
レーザ駆動回路に転送する際の転送開始タイミングのた
めの遅延時間を演算し、画像ラインバッファ内に設けら
れた転送遅延回路に遅延時間データdy、dm、dc、
dkをセットする。本図は説明の簡略化のため黒画像デ
ータについてのみのラインバッファ回路のみを記述して
いるが、イエロー、マゼンタ、シアン画像データについ
ても同様な回路を設けている。なお遅延時間計数回路に
ついては、イエロー、マゼンタ、シアン、黒画像を形成
するためのレーザビームについて、同時に遅延時間を計
数することは無いので、本実施例では各ビームごとに設
ける必要はない。More specifically, the delay times dy, dm, dc,
A method for setting dk will be described. The time from the laser scanning signal pulse edge to the laser beam reflected light detection pulse edge is counted by the delay time counting circuit of FIG.
The counted reference clock data is taken into the image processing circuit, and the image processing circuit calculates a delay time for a transfer start timing when transferring image data for one laser scan to the laser drive circuit, and calculates an image line buffer. The delay time data dy, dm, dc,
Set dk. In this figure, for simplification of description, only a line buffer circuit for black image data is described, but a similar circuit is provided for yellow, magenta, and cyan image data. The delay time counting circuit does not need to be provided for each beam in the present embodiment because the delay time is not counted simultaneously for laser beams for forming yellow, magenta, cyan, and black images.
【0035】かように遅延時間が設定されるが、反射面
30にトナー等による汚れがつき、十分な光量の反射ビ
ームが得られないと、正しく画像形成位置が決定できな
い。本実施例では図8に示すがごとく複数の反射部材を
設けてあるから、図13に示すように複数の反射ビーム
検知信号が得られる。更に図15は1番目の反射部材が
汚れにより十分な反射率が無く、検出信号が得られない
場合について示している。遅延時間計数回路ではレーザ
走査信号エッジから2番目の反射部材からの反射ビーム
検知信号パルスエッジまでの時間を計数しCT1'なる
データが得られる。1番目の反射部材が正常である場
合、計数される遅延時間はCT1となり、画像データを
転送するときの遅延時間はこのCT1に、反射部材30
の1番目の反射部材から一定の距離だけ離れた位置から
画像を形成するための一定の遅延時間dtを積算した値
とすればよかった。本実施例では、各反射部材間の距離
をレーザビームが変動しうる距離より大きく取っている
ために、画像処理回路により遅延時間CT1'の大きさ
を判別することにより、検出信号パルスが何番目の反射
部材によるものかが決定できる。本例のように第1番目
の反射部材からの検出信号が得られなくとも、CT1'
の大きさを判別することで、2番目の反射部材による検
出信号がレーザ信号エッジから最初の検出信号となって
いることが判別される。画像データを転送するための遅
延時間は計数された遅延時間CT1'から、1番目と2
番目の反射部材間をレーザビームが通過する時間dlを
差し引き、それに先に説明した一定の遅延時間dtを積
算した値とすれば、画像の形成開始位置は1番目の反射
部材を基準とした位置に精度よく決定される。As described above, the delay time is set. However, if the reflection surface 30 is contaminated with toner or the like and a sufficient amount of reflected beam cannot be obtained, the image forming position cannot be determined correctly. In this embodiment, since a plurality of reflection members are provided as shown in FIG. 8, a plurality of reflected beam detection signals can be obtained as shown in FIG. FIG. 15 shows a case where the first reflection member does not have a sufficient reflectance due to dirt and a detection signal cannot be obtained. The delay time counting circuit counts the time from the laser scanning signal edge to the reflected beam detection signal pulse edge from the second reflecting member, and obtains data CT1 '. If the first reflecting member is normal, the counted delay time is CT1, and the delay time when transferring the image data is CT1
In this case, a value obtained by integrating a predetermined delay time dt for forming an image from a position separated by a predetermined distance from the first reflecting member may be used. In the present embodiment, since the distance between the respective reflecting members is set to be longer than the distance in which the laser beam can fluctuate, the image processing circuit determines the magnitude of the delay time CT1 ′ to determine the order of the detection signal pulse. Can be determined. Even if the detection signal from the first reflecting member is not obtained as in the present example, CT1 ′
Is determined, it is determined that the detection signal from the second reflection member is the first detection signal from the laser signal edge. The delay time for transferring the image data is the first and second from the counted delay time CT1 '.
If the time dl during which the laser beam passes between the second reflecting members is subtracted and a value obtained by integrating the constant delay time dt described above is obtained, the image forming start position is a position based on the first reflecting member. Is determined with high accuracy.
【0036】本例では1色画像に相当するレーザビーム
のみについて説明したが、他色に相当するレーザビーム
についても全く同様にすればよく、1番目の反射部材を
基準とした画像形成位置とできるので、重ね合された画
像における画像重ね合せ精度はきわめて高いものとする
ことが可能となる。更に、反射面の一部が汚れようと
も、信頼性の高い重ね合せを実現することが可能とな
る。In this embodiment, only the laser beam corresponding to the one-color image has been described. However, the same applies to the laser beam corresponding to the other color, and the image forming position can be set based on the first reflecting member. Therefore, it is possible to make the superimposition accuracy of the superimposed images extremely high. Furthermore, even if a part of the reflection surface is contaminated, it is possible to realize highly reliable superposition.
【0037】本実施例では、反射面30は図5に示すよ
うに、反射光40−1がポリゴンミラー偏向面10とほ
ぼ同位置に設けた光検知手段31受光面に照射されるよ
う、ドラム表面に対し角度をつけて設けてある。具体的
には感光ドラム1素管部に溝部33を作成し、反射面3
0を形成している。溝部33に現像材などの異物が入り
込み反射面が汚れて反射率が低下することを防ぐためア
クリル材による透明カバー部材32を溝部に埋め込んで
いる。In this embodiment, as shown in FIG. 5, the reflecting surface 30 is provided on the drum so that the reflected light 40-1 irradiates the light receiving surface of the light detecting means 31 provided substantially at the same position as the polygon mirror deflecting surface 10. It is provided at an angle to the surface. Specifically, a groove 33 is formed in the tube portion of the photosensitive drum 1 and the reflecting surface 3 is formed.
0 is formed. A transparent cover member 32 made of an acrylic material is buried in the groove 33 in order to prevent a foreign material such as a developing material from entering the groove 33 and contaminating the reflection surface to lower the reflectance.
【0038】図16には本発明に係るところの第2の実
施例を示す。本実施例ではレーザ光反射部材を感光ドラ
ム周上で、回転方向45°毎に設けている。画像を形成
するタイミングの直前に第1レーザビームに最短の位置
にある反射部材を規準として、規準とした反射部材から
の反射光検知信号によって第1レーザビームでイエロー
画像、第2ビームでマゼンタ画像、第3ビームでシアン
画像、第4ビームで黒画像の画像書出タイミングを決定
する。これによって、各画像形成タイミング信号を生成
するために感光ドラムを過剰に回転させる必要が無く、
第1ビームによる画像書出タイミング信号生成のため
に、最大45°だけ感光ドラムを回転させることで画像
書出信号を得ることが可能となる。画像形成までの無駄
時間の短縮が可能となり、印字工程の短縮を可能とする
ことができる。FIG. 16 shows a second embodiment according to the present invention. In this embodiment, a laser beam reflecting member is provided on the periphery of the photosensitive drum every 45 degrees in the rotation direction. Immediately before the timing of forming an image, with the reflecting member located at the shortest position in the first laser beam as a reference, a yellow image is formed by the first laser beam and a magenta image is formed by the second beam based on a reflected light detection signal from the reflecting member. , The image writing timing of the cyan image using the third beam and the image writing timing of the black image using the fourth beam. This eliminates the need to rotate the photosensitive drum excessively to generate each image forming timing signal,
By rotating the photosensitive drum by a maximum of 45 ° to generate an image writing timing signal by the first beam, an image writing signal can be obtained. It is possible to reduce the dead time until image formation, and it is possible to shorten the printing process.
【0039】以上、説明してきた実施例の他、複数の反
射部材を感光ドラムの両端部に設け、両者からの反射ビ
ーム検出信号を用いて、レーザビーム走査位置の傾きに
よる重ね合せずれや、レーザビーム走査幅倍率ずれに起
因する重ね合せずれを補正することも可能である。これ
らの場合においても、上記説明してきた方法と同様に行
えばよい。In addition to the embodiments described above, a plurality of reflecting members are provided at both ends of the photosensitive drum, and using the reflected beam detection signals from the two members, the displacement due to the inclination of the scanning position of the laser beam or the laser It is also possible to correct an overlay shift caused by a beam scanning width magnification shift. In these cases, the method may be performed in the same manner as described above.
【0040】本実施例ではレーザビームによる静電潜像
の形成要素について説明したが、特に実施例4ではレー
ザ光学系に限定するものでは無く、例えばLEDヘッド
等のラインヘッドによる静電潜像形成要素についても適
用可能であることは明白である。In this embodiment, the components for forming an electrostatic latent image by a laser beam have been described. However, the embodiment 4 is not particularly limited to a laser optical system. For example, an electrostatic latent image is formed by a line head such as an LED head. Obviously, it is also applicable to elements.
【0041】また、光検出手段としてSiフォトダイオ
ードによる光検出素子を実施例としたが、レーザビーム
を受光して電気信号に変換する手段ならいかなる構成の
要素でも実現可能である。Further, the photodetecting element using a Si photodiode has been described as an example of the photodetecting means. However, any means for receiving a laser beam and converting it into an electric signal can be used.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像記録媒体である感光体表面の一部にレーザビームを
反射する部材を複数設け、複数の反射部材による反射ビ
ームの光検出信号に基づいて、カラー画像を形成するた
め、トナー等の汚れによる反射ビーム検出エラーが無
く、しいては信頼性が高く、高精度な画像重ね合せが可
能となる。その結果、高画質なカラー画像を得ることが
できる。あわせて重ね合せずれを検知するためのトナー
マークが必要無くなるため、無駄なトナー消費、マーク
検知手段、マーククリーニング手段などが不要となり、
装置コストの低下、及びランニングコストの低下に貢献
できる。As described above, according to the present invention,
A plurality of members for reflecting a laser beam are provided on a part of the surface of a photoreceptor serving as an image recording medium, and a color image is formed based on light detection signals of reflected beams from the plurality of reflecting members. There is no beam detection error, and thus, high reliability and high-accuracy image superposition are possible. As a result, a high-quality color image can be obtained. In addition, since a toner mark for detecting a misalignment is not required, useless toner consumption, a mark detection unit, a mark cleaning unit, and the like are not required.
This can contribute to a reduction in device cost and a reduction in running cost.
【図1】本発明によるカラー画像形成装置の概要構成を
示す側面図。FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a color image forming apparatus according to the present invention.
【図2】本発明にかかる実施例のレーザビーム走査装置
の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a laser beam scanning device according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明にかかる実施例のレーザビーム光学系配
置図。FIG. 3 is a layout diagram of a laser beam optical system according to an embodiment of the present invention.
【図4】光検出手段の概略斜視図。FIG. 4 is a schematic perspective view of a light detection unit.
【図5】本発明による実施例の光学配置を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating an optical arrangement according to an embodiment of the present invention.
【図6】実施例の画像書出しタイミングを発生する回路
ブロック図。FIG. 6 is a circuit block diagram for generating image write timing according to the embodiment.
【図7】第5の実施例における主走査方向画像位置を説
明するタイミングチャート。FIG. 7 is a timing chart for explaining an image position in the main scanning direction in the fifth embodiment.
【図8】本発明にかかる第1の実施例を説明するための
斜視図。FIG. 8 is a perspective view illustrating a first embodiment according to the present invention.
【図9】本実施例を画像記録開始を説明するためのタイ
ミングチャート。FIG. 9 is a timing chart for explaining the start of image recording in this embodiment.
【図10】本実施例における検出信号の一部が欠落した
場合を説明するタイミングチャート。FIG. 10 is a timing chart illustrating a case where a part of a detection signal is missing in the embodiment.
【図11】本実施例における画像記録信号を発生するた
めの回路ブロック図。FIG. 11 is a circuit block diagram for generating an image recording signal in the embodiment.
【図12】本実施例における4色画像の副走査方向の形
成開始を説明するためのタイミングチャート。FIG. 12 is a timing chart for explaining the start of formation of a four-color image in the sub-scanning direction in the embodiment.
【図13】本実施例における主走査方向の形成開始を説
明するためのタイミングチャート。FIG. 13 is a timing chart for explaining the start of formation in the main scanning direction in the present embodiment.
【図14】本実施例における主走査方向の画像形成を実
施するための回路ブロック図。FIG. 14 is a circuit block diagram for performing image formation in the main scanning direction in the present embodiment.
【図15】本実施例における検出信号の一部が欠落した
場合を説明するタイミングチャート。FIG. 15 is a timing chart illustrating a case where a part of the detection signal is missing in the embodiment.
【図16】本発明にかかる第2の実施例を説明するため
の斜視図。FIG. 16 is a perspective view for explaining a second embodiment according to the present invention.
1 感光ドラム 3 レーザビーム 10 ポリゴンミラー 11 ポリゴンモータ 12、13 fθレンズ 20、47 折り返しミラー 21 半導体レーザ 23 コリメータレンズ 24 ハーフミラー 25 シリンドリカルレンズ 30 光反射面 31、46 光検出手段 33 反射部材 40 反射光 45 レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 3 Laser beam 10 Polygon mirror 11 Polygon motor 12, 13 fθ lens 20, 47 Folding mirror 21 Semiconductor laser 23 Collimator lens 24 Half mirror 25 Cylindrical lens 30 Light reflecting surface 31, 46 Light detecting means 33 Reflecting member 40 Reflected light 45 lenses
───────────────────────────────────────────────────── 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) G03G 21/14 H04N 1/29 C 5C074 H04N 1/04 B41J 3/00 D 1/113 G03G 21/00 372 1/29 H04N 1/04 D 104A Fターム(参考) 2C362 BA52 BA69 BB30 BB31 BB40 BB47 CA22 CA38 CB59 2H027 DA38 DE02 EB04 EC06 EC07 EC20 ED02 ED06 EE02 EE07 EF09 2H030 AA01 AD12 AD17 BB02 BB16 BB23 BB42 BB71 2H045 AA01 BA22 BA34 CA88 CA89 CA98 DA02 5C072 AA03 BA19 HA02 HA06 HA12 HB08 HB11 QA14 QA17 XA01 XA05 5C074 AA02 AA10 AA12 BB03 BB17 BB26 CC22 CC26 DD15 DD24 EE02 EE04 EE20 FF15 GG09 GG12 HH02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03G 21/14 H04N 1/29 C 5C074 H04N 1/04 B41J 3/00 D 1/113 G03G 21/00 372 1/29 H04N 1/04 D 104A F term (reference) 2C362 BA52 BA69 BB30 BB31 BB40 BB47 CA22 CA38 CB59 2H027 DA38 DE02 EB04 EC06 EC07 EC20 ED02 ED06 EE02 EE07 EF09 2H030 AA01 AD12 AD17 BB02 BB16 BB02 BB16 BB16 BB16 BB02 BB16 BB02 ABB01 CA89 CA98 DA02 5C072 AA03 BA19 HA02 HA06 HA12 HB08 HB11 QA14 QA17 XA01 XA05 5C074 AA02 AA10 AA12 BB03 BB17 BB26 CC22 CC26 DD15 DD24 EE02 EE04 EE20 FF15 GG09 GG12 HH02
Claims (3)
の照射光を配光し、それぞれの照射光によって前記記録
媒体表面に電気的画像を形成し、前記電気的画像をそれ
ぞれ異なる1色の可視画像とする手段を設け、前記画像
記録媒体表面で前記異なる1色の可視画像を順次重畳し
てカラー画像を形成し、画像転写媒体に転写する手段を
備え、前記画像記録媒体表面の一部に前記照射光を反射
する部材を前記画像記録媒体の進行方向と、それに直交
する方向に複数個だけ設けたことを特徴とするカラー画
像形成装置。1. A method of distributing a plurality of irradiation lights on a surface of an image recording medium driven to rotate, forming an electric image on the surface of the recording medium by the respective irradiation lights, and converting the electric images into different colors of one color. A part for forming a color image by sequentially superimposing the different one color visible images on the surface of the image recording medium, and transferring the color image to an image transfer medium; and a part of the surface of the image recording medium. A color image forming apparatus, wherein a plurality of members for reflecting the irradiation light are provided in a traveling direction of the image recording medium and a direction orthogonal to the traveling direction.
射部材からの反射光を受光し、電気信号に変換する検知
手段を備え、複数の反射部材による反射光検知信号に従
って前記照射光による画像形成タイミングを決定するこ
とを特徴とした特許請求項1記載のカラー画像形成装
置。A detecting means for receiving reflected light from an irradiation light reflecting member provided on a surface of the image recording medium and converting the reflected light into an electric signal; 2. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the forming timing is determined.
射部材は、前記画像記録媒体の移動方向全周に配置さ
れ、1つの画像を形成するに際して特定の反射部材を選
択し、前記特定の反射部材からの反射光検知信号に従っ
て前記画像形成タイミングを決定することを特徴とした
特許請求項1記載のカラー画像形成装置。3. A plurality of reflecting members provided on the surface of the image recording medium are arranged all around the moving direction of the image recording medium, select a specific reflecting member when forming one image, and select the specific reflecting member. 2. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming timing is determined according to a detection signal of light reflected from a reflection member.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11077950A JP2000275925A (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Color image forming device |
US09/429,903 US6493010B1 (en) | 1998-10-30 | 1999-10-29 | Color image forming apparatus for forming a plurality of single-color images on a latent image carrier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11077950A JP2000275925A (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Color image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=13648311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11077950A Pending JP2000275925A (en) | 1998-10-30 | 1999-03-23 | Color image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000275925A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007212653A (en) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus, photoreceptor and misregistration detection method |
CN107186352A (en) * | 2017-07-19 | 2017-09-22 | 成都新柯力化工科技有限公司 | A kind of laser color marking method for stainless steel |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11077950A patent/JP2000275925A/en active Pending
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JP2007212653A (en) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus, photoreceptor and misregistration detection method |
CN107186352A (en) * | 2017-07-19 | 2017-09-22 | 成都新柯力化工科技有限公司 | A kind of laser color marking method for stainless steel |
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