JP2004109700A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

Optical scanner and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2004109700A
JP2004109700A JP2002274075A JP2002274075A JP2004109700A JP 2004109700 A JP2004109700 A JP 2004109700A JP 2002274075 A JP2002274075 A JP 2002274075A JP 2002274075 A JP2002274075 A JP 2002274075A JP 2004109700 A JP2004109700 A JP 2004109700A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
image
optical
means
scanner
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002274075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Migaku Amada
Yoshiaki Hayashi
Kazuyuki Shimada
Seizo Suzuki
天田 琢
島田 和之
林 善紀
鈴木 清三
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus and an optical scanner which can effectively correct relative color shift among respective colors and output an excellent color image with small color shift even in continuous printing as to an image forming apparatus using an optical scanner which scan laser beams projected by a plurality of light source units by a deflecting means to expose a plurality of image carriers. <P>SOLUTION: Provided is a write start position correcting means (140) which has at least one wedgelike prism in the optical path extending from a light source unit (150) to the deflecting means (130) and can change a beam spot position in a vertical scanning direction by rotating and adjusting the wedgelike prism almost on the optical axis, and beam spot positions on a photoreceptor (160Y etc.) are based on displacement data also recorded beforehand or based on displacement data measured by displacement detection means (300b). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関し、特にデジタルカラー複写機、カラーレーザプリンタの光走査装置、及び、これを用いた画像形成装置に適用することが好適なこれら装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus, particularly a digital color copying machine, an optical scanning apparatus of a color laser printer, and to these devices suitable to be applied to an image forming apparatus using the same.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
近年、カラー画像形成装置の高速化に伴い、例えば、4つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体ドラムに対応した複数の走査光学系で同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化したのち、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し、カラー画像を得るデジタル複写機やレーザープリンタが実用化されている(所謂、4ドラムタンデム方式)。 In recent years, with the speeding up of color image forming apparatus, for example, the latent image by exposing simultaneously the four photosensitive drums are arranged in the conveying direction of the recording sheet, a plurality of scanning optical systems corresponding to each of these photosensitive drums the make, yellow these latent image, magenta, After visualized by the developing device that uses cyan, each different color developers, such as black, sequentially superimposed these visible images on the same recording sheet transferred Te, a digital copying machine or a laser printer to obtain a color image has been put to practical use (so-called four-drum tandem system).
【0003】 [0003]
また、感光体ドラムを1つだけ有し、色の数だけ回転してこの回転の都度、露光、現像、転写を行ない、可視像を同一の記録紙に重ね転写(或いは中間転写体に一旦重ね転写してから記録紙に転写)してカラー画像を形成する1ドラム方式もある。 Also has a photosensitive drum only one each of the rotation rotated by the number of colors, exposure, development, performs transfer, transfer superposed visible images on the same recording paper (or temporarily to the intermediate transfer member there is also one-drum method to form a color image from the overlapped transfer transferred) to the recording paper.
【0004】 [0004]
4ドラムタンデム方式は1ドラム方式に対して、カラーもモノクロも同じ速度で出力できるため、高速プリントに有利である。 For four drum tandem system 1 drum type, color even for monochrome can be outputted even at the same speed, which is advantageous for high-speed printing. その反面、4つの感光体に対応して、4つの走査光学系を有し、露光をするため装置が大型化する傾向があり小型化が課題となる。 On the other hand, four corresponding to the photosensitive member has four scanning optical system, miniaturization tend to increase the size of device for exposure is an issue. また各々の感光体書き込み現像したトナー像を記録紙に重ね転写する際に色ずれが生じ、これを低減することが課題である。 The color shift occurs in transferring overlapped each photoreceptor writing developed toner image to the recording paper, it is an object to reduce this.
ここで、特に副走査方向の色ずれの発生原因としては以下の要因が挙げられる。 Here, it includes the following factors in particular as cause of the sub-scanning direction color misregistration.
【0005】 [0005]
▲1▼感光体の周方向(副走査方向)の送り速度むら▲2▼中間転写体の周方向(副走査方向)の送り速度むら▲3▼感光体間の位置誤差▲4▼走査光学系間のビームスポット書き込み位置ずれ▲5▼上記▲1▼〜▲4▼の環境変動または連続プリント時などの温度変動による位置ずれ▲6▼各感光体上にマルチビームで同時に書き込みを行う場合、ポリゴンスキャナーの回転と感光体送り速度は、一般に非同期のため、副走査方向でビーム数だけずれるおそれがある。 ▲ 1 ▼ photoconductor circumferential feed speed variation ▲ 2 ▼ position error ▲ 4 ▼ scanning optical system between the feed speed variation ▲ 3 ▼ photoreceptor in the circumferential direction of the intermediate transfer body (the sub-scanning direction) of the (sub scanning direction) when writing simultaneously in a multi-beam to the beam spot writing position displacement ▲ 5 ▼ the ▲ 1 ▼ ~ ▲ 4 ▼ position due to temperature variation, such as during environmental changes or continuous printing deviation ▲ 6 ▼ each photoconductor on between the polygon rotating the photoreceptor feed speed scanners, because generally asynchronous, which may deviate in the sub-scanning direction by the number of beams.
【0006】 [0006]
こうした色ずれを低減する方式として、以下の方法が知られている。 As a method for reducing such color shift, the following methods are known.
A. A. 複数の走査手段を用いる画像形成装置において、各走査手段(ハウジング)全体を感光体に対し位置調整し、各感光体での走査線を一致させる発明が開示されている。 In the image forming apparatus using a plurality of scanning means, each entire scan means (housing) and positioning the photosensitive member, the invention is disclosed for matching the scanning lines on the respective photoreceptor. しかし、調整のための機構が複雑になり、調整時間もかかる。 However, the mechanism for adjustment is complicated, take as long as the adjustment time. また、重量の大きいハウジングを調整するため、温度変化などによる経時的な変化には対応できにくく、プリント中、もしくは使用環境における色ずれを高精度に補正することが困難である(例えば、特許文献1参照)。 In order to adjust the larger housing of the weight, hardly possible to correspond to changes over time due to temperature changes, during the printing, or it is difficult to correct the color shift with high accuracy in the use environment (for example, Patent Documents reference 1).
【0007】 [0007]
B. B. 前記問題の別の解決方法として、ガルバノミラーを用いて副走査ビーム位置を制御する方法が提案されている。 Another solution to the problem, a method of controlling the sub-scanning beam position using the galvanometer mirror has been proposed. しかしながら、ガルバノミラーは副走査位置を制御するには感度が高すぎるため外部振動の影響を受けやすく、更に良好なビームスポット径を確保するためには高い面精度が要求される(透過面の約4倍)といわれている(例えば特許文献2参照)。 However, the galvanometer mirror is sensitive to external vibration for sensitivity is too high to control the sub-scanning position, about better beam high surface accuracy to ensure the spot diameter is required (transmission surface 4-fold) and are said (for example, see Patent Document 2).
【0008】 [0008]
C. C. マルチビーム間のずれの問題を解決する手段として、中間転写基準信号とライン同期信号との位相関係に応じて複数のレーザビームのうち感光体に最初に画像を書き込むレーザビームを切り換えることにより副走査方向の各色毎の画像書き込み開始位置を調整して色ずれを補正する補正手段を備えたカラー画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 As means for solving the misalignment problem between the multi-beam, the sub-scan by switching the laser beam to write the first image on the photosensitive member of the plurality of laser beams according to the phase relationship between the intermediate transfer reference signal and the line synchronizing signal color image forming apparatus provided with a correction means for correcting the color shift by adjusting the image writing start position of each color in the direction has been proposed (e.g., see Patent Document 3). しかし、この方式をもってしても1ライン以下の補正は困難であり、例えば600dpi書き込みの場合は、少なくとも42μm以上の色ずれが発生する。 However, the correction of the following one line even with this method is difficult, for example in the case of 600dpi writing, at least 42μm or more color shift occurs.
【0009】 [0009]
一方、タンデム型のフルカラー複写機においては、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色に対応して4つの感光体ドラムを転写ベルトの搬送面に沿って列設し、ビーム走査装置により各感光体ドラムに対応して設けられたビームを走査して、当該感光体ドラム周面に静電潜像を形成すると共に該当する色のトナーで顕像化し、これを転写ベルトによって搬送される記録紙上に順次重ね転写して多色画像を形成するようになっていることから、各色ごとにばらばらの副走査対応方向の走査位置ずれが生じてしまうと画質の低下、色ずれなどをひきおこす。 On the other hand, in the tandem-type full-color copier, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), the four photosensitive drums corresponding to each color of black (K) along the conveying surface of the transfer belt and arrayed scans the beam provided corresponding to the respective photosensitive drums by a beam scanning apparatus, and visualized with the toner of the corresponding color as to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum peripheral surface, since that is sequentially superimposed onto the recording sheet being conveyed to form a multicolor image which the transfer belt, of the sub-scanning direction of the scanning positional deviation of disjoint for each color occurs quality decline, color shift and cause.
【0010】 [0010]
ここで、特に副走査方向の色ずれの発生原因は以下が挙げられる。 Here, causes include the following in particular in the sub-scanning direction color misregistration occurs.
▲1▼感光体の周方向(副走査方向)の送り速度むら▲2▼中間転写体の周方向(副走査方向)の送り速度むら▲3▼感光体間の位置誤差▲4▼走査光学系間のビームスポット書き込み位置ずれ▲5▼上記▲1▼〜▲4▼の環境変動または連続プリント時などの温度変動による位置ずれ▲6▼各感光体上にマルチビームで同時に書き込みを行う場合、ポリゴンスキャナーの回転と感光体送速度は、一般に非同期のため、副走査方向でビーム数だけずれるおそれがある。 ▲ 1 ▼ photoconductor circumferential feed speed variation ▲ 2 ▼ position error ▲ 4 ▼ scanning optical system between the feed speed variation ▲ 3 ▼ photoreceptor in the circumferential direction of the intermediate transfer body (the sub-scanning direction) of the (sub scanning direction) when writing simultaneously in a multi-beam to the beam spot writing position displacement ▲ 5 ▼ the ▲ 1 ▼ ~ ▲ 4 ▼ position due to temperature variation, such as during environmental changes or continuous printing deviation ▲ 6 ▼ each photoconductor on between the polygon rotating the photosensitive member feeding speed of the scanner, since generally asynchronous, which may deviate in the sub-scanning direction by the number of beams.
【0011】 [0011]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開2001−133718号公報【特許文献2】 JP 2001-133718 Publication [Patent Document 2]
特開2001−100127号公報【特許文献3】 JP 2001-100127 Publication [Patent Document 3]
特開平10−239939号公報【0012】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-239939 [0012]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
本発明の課題は、連続プリント時においても、各色間の相対的な色ずれを効果的に補正し、色ずれの少ない良好なカラー画像を出力できる光走査装置、画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention, even during continuous printing, relative color misregistration between the colors effectively corrected, optical scanning apparatus capable of outputting a few good color image with color shift, to provide an image forming apparatus is there.
【0013】 [0013]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。 The present invention has the following configuration to achieve the above objects.
(1). (1). 複数の光源装置から出射されるレーザービームを偏向手段により走査し、複数の像担持体上を露光する光走査装置において、前記光源装置から偏向手段に至る光路中に、楔形状プリズムを少なくとも1つ有するとともに、該楔形状プリズムを略光軸まわりに回転調整することにより、副走査方向のビームスポット位置を可変とする書き込み開始位置補正手段を有し、前記書き込み開始位置補正手段を用いて画像データ書き込み中に像担持体上のビームスポット位置を制御することとした(請求項1)。 The laser beams emitted from a plurality of light source devices to scan by the deflection means, in the optical scanning apparatus for exposing a plurality of image carriers on, in the optical path leading to the deflection means from the light source device, at least one wedge-shaped prism image data used with, by rotating adjusting wedge-shaped prism around substantially the optical axis, has a write start position correcting means for the beam spot position in the sub-scanning direction is variable, the write start position correcting means having it was decided to control the beam spot position on the image carrier during the write (claim 1).
(2). (2). (1)記載の光走査装置において、前記光源装置は少なくともレーザー光源とコリメートレンズとを有し、前記楔形状プリズムが以下の条件を満足することとした(請求項2)。 (1) The optical scanning device, wherein the light source device includes at least a laser light source and the collimating lens, the wedge-shaped prism has decided to satisfy the following condition (claim 2).
【0014】 [0014]
1 < | m×fc×(n−1)×α} | < 30 1 <| m × fc × (n-1) × α} | <30
ここで、 α: 楔形状プリズムの頂角、 Here, alpha: apex angle of the wedge-shaped prism,
n:プリズム硝材の屈折率、 n: refractive index of the prism glass material,
fc:コリメートレンズ焦点距離m:光源から被走査面に至る副走査横倍率(3). fc: collimating lens focal length m: sub scanning lateral magnification reaching the surface to be scanned from the light source (3). (1)又は(2)記載の光走査装置において、前記楔形状プリズムの回転調整手段はステッピングモータを駆動源とするリードスクリュー型のアクチュエータであることとした(請求項3)。 (1) or in the optical scanning device (2), wherein the rotation adjusting means of the wedge-shaped prism was be lead screw type actuator whose drive source is the stepping motor (claim 3).
(4). (4). (3)記載の光走査装置において、前記ステッピングモータの駆動周波数Nは以下の関係を満足することとした(請求項4)。 (3) The optical scanning device according, the driving frequency N of the stepping motor was to satisfy the following relation (claim 4).
【0015】 [0015]
N= Δx/p×N /Tm N = Δx / p × N 0 / Tm
10 < N < 1000 [pps] 10 <N <1000 [pps]
ここで、Δx:リードスクリューの最大変位量、 Here, Δx: The maximum amount of displacement of the lead screw,
p:リードスクリューのねじピッチN :ステッピングモータの1回転のパルス数、 p: the lead screw thread pitch N 0: the number of pulses for one rotation of the stepping motor,
Tm:中間転写体の1回転の時間[sec] Tm: 1 rotation of the intermediate transfer body time [sec]
(5). (5). 複数の光源装置から出射されるレーザービームを偏向手段により走査し、複数の像担持体上を露光するカラー機用光走査装置において、各像担持体上の副走査方向の相対的な位置ずれを検知する位置ずれ検知手段と、前記光源装置から前記偏向手段に至る光路中に、楔形状プリズムを少なくとも1つ有するとともに、該楔形状プリズムを略光軸まわりに回転調整することにより、副走査方向のビームスポット位置を可変とする書き込み開始位置補正手段を有し、前記位置ずれ検知手段により計測された位置ずれデータに基づき、画像データ書込み中に前記像担持体上のビームスポット位置を制御することとした(請求項5)。 The laser beams emitted from a plurality of light source devices to scan by the deflection means, in a color machine optical scanning apparatus for exposing a plurality of image bearing members on the sub-scanning direction of relative displacement on the image bearing member a positional deviation detecting means for detecting, in an optical path leading to the deflection means from the light source device, which has at least one wedge-shaped prism, by rotating adjusting wedge-shaped prism around substantially the optical axis, the sub-scanning direction has a beam write start position correcting means for the spot position is variable, based on the displacement data measured by the positional deviation detection means, to control the beam spot position on the image carrier in the image data writing and the (claim 5).
(6). (6). 複数の像担持体上を光走査装置で露光して静電潜像を形成したのち現像し、各像担持体上の可視像を中間転写体に重ね転写し、さらにこの中間転写体上の重ね転写像を同一のシート状媒体に一括転写してカラー画像を得る画像形成装置において、前記光走査装置として請求項1乃至5記載の光走査装置を用いることとした(請求項6)。 It developed after forming an electrostatic latent image by exposing a plurality of image bearing members on the optical scanning device, transferring superimposed visible images on the image carriers to the intermediate transfer member, further on the intermediate transfer member an image forming apparatus for obtaining a color image by collectively transferring a superposed transferred image on the same sheet-like medium, it decided to use the optical scanning apparatus of claims 1 to 5, wherein as the light scanning apparatus (claim 6).
(7). (7). (6)記載の画像形成装置において、前記中間転写体が回転体として構成されており、1回転の長さをL 、中間転写体の線速度をv としたとき、以下の条件を満足することとした(請求項7)。 The image forming apparatus (6), wherein the intermediate transfer member is configured as a rotary member, rotation of the lengths L m, when the linear velocity of the intermediate transfer body and v m, satisfies the following conditions it was decided to (claim 7).
【0016】 [0016]
0.5 < L /v < 5 [sec] 0.5 <L m / v m < 5 [sec]
(8). (8). (6)記載の画像形成装置において、複数の像担持体ががシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色に対応し、且つそのうちブラックを基準色とし、ブラックに対する相対的な色ずれを補正することとした(請求項8)。 (6) The image forming apparatus according, a plurality of image bearing member is cyan, magenta, yellow, corresponding to four colors of black and of which the black as a reference color, correcting the relative color misregistration for Black and the (claim 8).
(9). (9). (6)記載の画像形成装置において、前記位置ずれ検知手段の検知時間T (位置ずれ検知を開始して、検知完了までの時間)は以下の条件を満足することとした(請求項9)。 The image forming apparatus (6), wherein (the start of the positional deviation detection, the time to detect completion) detection time T S of the positional deviation detection means has decided to satisfy the following condition (claim 9) .
< 10×(L /V T S <10 × (L p / V p)
ここで、 here,
:プリント出力用紙の出力方向の長さ、 L p: printout paper output direction length,
:感光体の線速【0017】 v p: linear velocity of the photosensitive member [0017]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[1]請求項1の説明図1は一実施形態としての光走査装置の主要部を、カラー画像形成装置の一部をなすドラム状をした像担持体(以下、感光体。)及び搬送ベルトと共に示す。 [1] wherein the main portion of the optical scanning apparatus as an embodiment illustration 1 of claim 1, the image bearing member in which the drum-like forming part of the color image forming apparatus (hereinafter, photosensitive member.) And the conveyor belt together with. 感光体のまわりには、帯電手段、転写後の残トナーを除くクリーニング手段など電子写真プロセスに従いプロセス部材が配置され、また、転写ベルト205の下方には記録紙を収容し供給する給紙カセットなどの給紙手段、転写ベルト205の内側で感光体に対向する部位には転写手段、転写ベルト205の矢印で示す回転方向上流位置にはベルト帯電手段、下流位置にはベルト分離チャージャや定着手段なども配されているが、これらは周知であり、後述図8に準ずる構成であり、また繁雑となるのでここでは図示を省略している。 Around the photosensitive member, a charging means, process members are disposed in accordance with an electrophotographic process such as a cleaning means for excluding the residual toner after the transfer, also such paper cassette supplying accommodating the recording paper under the transfer belt 205 the sheet feeding means, transfer means in a position facing the photosensitive member inside of the transfer belt 205, a belt charging unit in the rotation direction upstream position indicated by the arrow of the transfer belt 205, a downstream position, such as belt separation charger and the fixing means It has been also provided, these are well known, a configuration equivalent to the below Figure 8, also is not shown here since the complicated.
【0018】 [0018]
本例は複数の感光体上を光走査装置で露光して静電潜像を形成したのち現像し、各感光体上の可視像を転写ベルト205に重ね転写し、さらにこの転写ベルト205上の重ね転写像を同一のシート状媒体(記録紙)に一括転写してカラー画像を得る画像形成装置をその要部について示している。 This example developed after forming an electrostatic latent image by exposing the above plurality of photosensitive members in the optical scanning apparatus, transferring overlapped visible images on the photosensitive member to the transfer belt 205, further on the transfer belt 205 It shows the main portion thereof an image forming apparatus for obtaining a color image of superimposed transferred image are collectively transferred to the same sheet-like medium (recording paper).
【0019】 [0019]
なお、光走査装置からは、所定枚数のプリント毎に、色ずれ検知用のトナー像を形成するための光ビーム(レーザービーム或いは光ビームともいう。)が出射される。 Note that the optical scanning apparatus, each printing a predetermined number (also referred to as a laser beam or a light beam.) The light beam for forming a toner image for detecting color shift is emitted. これにより色ずれ検知用トナー像330Zが3箇所ずつ、転写ベルト205上に形成されると、これらのトナー像による色ずれが色ずれ検知用センサ330により検知される。 Thus the color shift detection toner image 330Z is by three places, when it is formed on the transfer belt 205, the color shift due to these toner images are detected by the color shift detecting sensor 330.
【0020】 [0020]
光走査装置は箱状の光学ハウジング(図示せず)に、以下に述べる光源装置150、ポリゴンミラー130、前記各種レンズ209、120やミラー110M、書き込み開始位置補正手段140、位置ずれ検知手段としての機能を有するビームスポット位置検知手段300a、300bなど走査結像光学系を含む部材を支持してなるユニットであり、感光体160Y、160M、160C、160Kの上方に位置している。 The optical scanning device a box-like optical housing (not shown), the light source device 150 described below, a polygon mirror 130, the various lenses 209,120 and a mirror 110M, the write start position correcting means 140, as the position displacement detection means the beam spot position detecting unit 300a having the function, 300b is a unit comprising supporting the member including a scanning imaging optical system, such as a photoreceptor 160Y, 160M, 160C, is located above the 160K. この書き込み開始位置補正手段140は、楔形状プリズムの回転調整手段として図5により後述するような、ステッピングモータを駆動源とするリードスクリュー型のアクチュエータを具備している。 The write start position correcting means 140 to be described later with reference to FIG. 5 as a rotation adjusting means of the wedge-shaped prism, is provided with a lead screw-type actuator for a stepping motor as a driving source.
【0021】 [0021]
なお、画像形成装置本体側に設置される色ずれ検知用センサ330も位置ずれ検知手段として用いられ、書き込み開始位置補正手段140による補正量を得るのに使用され、ビームスポット位置検知手段300a、300bなどと併用することができる。 The color shift detecting sensor 330 installed in the image forming apparatus main body side is used as the positional deviation detection means, is used to obtain the correction amount by the write start position correcting means 140, the beam spot position detecting means 300a, 300b it can be used in combination with such. 併用の場合の使用方法としては、例えば、色ずれ検知用センサ330は粗調整用、ビームスポット位置検知手段300a、300bは微調整用として使用する。 As a method used in the case of combined use, for example, the color shift detection sensor 330 for rough adjustment, the beam spot position detecting means 300a, 300b are used for fine adjustment. 書き込み開始位置補正手段140は画像データ書き込み中に感光体上のビームスポット位置を位置ずれ検知結果に基づいて補正制御する。 Write start position correcting means 140 corrects controlled based on the beam spot position on the photoreceptor to the displacement detection result in writing the image data.
【0022】 [0022]
光走査装置からのレーザービーム(光ビーム、走査ビームなどともいう。)による被走査面たる4つの感光体16Y、16M、16C、16Kは直線に沿って配列されていて、回転駆動されるようになっている。 Laser beam from the optical scanning device (light beam, also referred to as the scanning beam.) Four photoconductors 16Y serving surface to be scanned by, 16M, 16C, 16K is not arranged along a straight line, so as to be driven rotated going on. 画像形成に際しては、光走査装置からの走査用レーザービームによりこれら感光体160Y、160M、160C、160Kに異なる色のトナー像で現像されるべき潜像を形成し、現像したのち、中間転写体としての転写ベルト205上にこれらカラートナー像を重ね転写する。 In image formation, these photosensitive member by scanning a laser beam from the optical scanning device 160Y, 160M, 160C, after forming a latent image to be developed with different color toner images to 160K, and developed, as an intermediate transfer member transferring overlaid these color toner images on the transfer belt 205.
【0023】 [0023]
光走査装置は、各感光体160Y、160M、160C、160Kにそれぞれ対応して異なる色の潜像を形成するためのレーザービームを出射する4つの光源装置150を有する。 Optical scanning device has a respective photoconductors 160Y, 160M, 160C, 4 single light source device 150 for emitting a laser beam for forming a latent image of a different color to correspond to 160K. その一つを代表して説明すると、少なくとも光源としての半導体レーザー150aと、コリーメートレンズ150bとを有している。 To explain on behalf of that one has a semiconductor laser 150a as at least a light source, and a collie formate lens 150b.
【0024】 [0024]
4つの光源装置150からのレーザービームはシリンダレンズ209を経てから、書き込み開始位置補正手段140を通り、偏向手段としてのポリゴンミラー130に向かう。 From a laser beam through a cylinder lens 209 from the four light source device 150 through the write start position correcting means 140, toward the polygon mirror 130 as the deflecting means.
【0025】 [0025]
さらに、ポリゴンミラー130により偏向走査されてfθレンズ120、折り返しミラー110M、トロイダルレンズ100を経て、各感光体160Y、160M、160C、160K上を露光走査する。 Further, f [theta] lens 120 is deflected and scanned by the polygon mirror 130, it passes through the folding mirror 110M, the toroidal lens 100, the photosensitive members 160Y, 160M, 160C, exposure scans on 160K. 各感光体上のビームスポット位置であって、副走査方向の位置ずれは、予め記録された位置ずれデータまたは位置ずれ検知手段により計測された位置ずれデータに基づき、書き込み開始位置補正手段140を用いて補正される。 A beam spot position on each photoconductor, positional deviation in the sub-scanning direction, based on the displacement data measured by the prerecorded position error data or positional deviation detection means, using the write start position correcting means 140 It is corrected Te.
【0026】 [0026]
4つの光源装置150からのレーザービームはそれぞれ、上記のシリンダレンズ209からトロイダルレンズ100に至る走査光学系を経てそれぞれが対応する感光体に至る。 Each laser beam from four light sources 150 and reaches the photosensitive member, respectively via the scanning optical system that leads to the toroidal lens 100 from the cylindrical lens 209 corresponds. ここで、ポリゴンミラー130は図示しないポリゴンモータに直結されていて回転駆動される。 Here, the polygon mirror 130 is rotated by being directly connected to the polygon motor (not shown).
【0027】 [0027]
各感光体160Y、160M、160C、160Kの長手方向は主走査方向に対応しており、各感光体の有効画像領域の両外側に対応して、ビームスポット位置検知手段300a、300bが対向して配置されている。 Each photoconductor 160Y, 160M, 160C, longitudinal 160K corresponds to the main scanning direction, corresponding to the both outer sides of the effective image area of ​​the photosensitive member, the beam spot position detecting means 300a, 300b are opposed It is located. 300aは書き込み開始位置検知用であり、300bは書き込み終端位置検知用である。 300a is for detecting the writing start position, 300b is for detecting the writing end position.
【0028】 [0028]
本発明によれば、前記複数の光源装置150から出射されるレーザービームをポリゴンミラー150により走査し、複数の感光体160Y、160M、160C、160K上を露光する光走査装置において、光源150からポリゴンミラー150に至る光路中に、楔形状のプリズム(以下、楔形状プリズム)を少なくとも1つ有する。 According to the present invention, the laser beam emitted from the plurality of light source devices 150 is scanned by the polygon mirror 150, a plurality of photoreceptor 160Y, 160M, 160C, in an optical scanning apparatus that exposes the upper 160K, polygons from the light source 150 in an optical path leading to the mirror 150, the wedge-shaped prism (hereinafter, the wedge-shaped prism) has at least one.
【0029】 [0029]
そして、楔形状プリズムと共に、楔形状プリズムを略コリメートレンズ150bの光軸のまわりに回転調整することにより、副走査方向のビームスポット位置を可変とする書き込み開始位置補正手段140を構成している。 Then, the wedge-shaped prism, by rotating adjusting wedge-shaped prism around the optical axis of substantially collimating lens 150b, constitute a write start position correcting means 140 for the beam spot position in the sub-scanning direction variable.
【0030】 [0030]
ここで楔形状プリズムによる副走査ビームスポット位置補正原理を図2により説明する。 Here it will be described the sub-scanning beam spot position correction principle according wedge-shaped prism by FIG.
図2において楔形状プリズムは符号1で示され、楔状(台形状)をしていて、例えば、符号O―Oをコリメートレンズ150bの光軸とすると、略光軸O−O回りに矢印3で示すように回動することにより、入射ビームに対し矢印4で示すように最大偏向角度φの範囲で偏向を行うことができ、結果として被走査面上の副走査ビームスポット位置を可変調節することができる。 The wedge-shaped prism 2 is indicated by reference numeral 1 and has a wedge (trapezoidal), for example, a sign O-O when the optical axis of the collimating lens 150b, a substantially optical axis O-O around the arrow 3 by rotating as shown, it is possible to perform deflection in a range of the maximum deflection angle φ as shown by the arrow 4 to the incident beam, varying modulating the sub-scanning beam spot position on the scanned surface as a result can.
【0031】 [0031]
楔形状のプリズム1を用いることにより、従来の以下の方式に関して次のようなメリットがある。 By using the prism 1 of wedge-shaped, it has the following advantages with respect to conventional following manner.
単純な構成の楔形状プリズムを回動させるという簡単な動作にかかる制御であり、機械立ち上げ時またはプリント出力前などのバッチ毎の位置補正制御に比べ、画像データを書き込み中にビームスポット位置補正ができるため、図3に示すような立ち上がり区間Aと連続プリント時(符号B領域)間などのように、急激に温度変動が起きる場合や、中間転写体、感光体などの速度変動による位置ずれが発生した場合においても、このずれを図7で後述するような位置ずれ検知手段や位置ずれデータからの位置ずれデータに基づいてほぼリアルタイムな位置補正が可能となるため、色ずれの発生を大幅に低減することができる。 A according to simple as turning a simple configuration wedge-shaped prisms of the operation control, compared to the position correction control for each batch of such machine startup or when print output before, the beam spot position correction during writing the image data since it is, such as rise time interval a continuous printing as shown in FIG. 3 (reference numeral B region), or when the sudden temperature change occurs, the intermediate transfer member, displacement caused by velocity fluctuation of a photosensitive member even if but generated, since it becomes possible to substantially real-time location correction on the basis of the displacement data from the position displacement detection means and the displacement data as described later the deviation in Figure 7, the occurrence of color misregistration greatly it can be reduced to.
【0032】 [0032]
図2において、プリズム頂角αを適度な角度に設定することにより適度な感度に設定することができる。 2, can be set to an appropriate sensitivity by setting the prism apex angle α to an appropriate angle. そのため、ガルバノミラー方式などのように感度が高すぎることなく又振動による影響も少なく、精度の高いビームスポット位置決めが可能となる。 Therefore, also less affected by vibration without too sensitive, such as a galvano mirror type, thereby enabling highly accurate beam spot positioning.
【0033】 [0033]
楔形状プリズム1及びプリズムホルダー2は材質(例えば樹脂)や形状(例えば薄形形状)を選択することで重量が比較的軽いため、長尺の折り返しミラー、走査レンズ、ダハミラー、光源ユニットなどの比較的重量の重い光学素子をチルト/シフトしてビームスポット位置を補正する従来方式に比べ、応答速度が速く、高い周波数の位置ずれまで補正することが可能となる。 Comparison for the wedge-shaped prism 1 and the prism holder 2 is relatively light weight by selecting the material (e.g. resin) and shape (e.g., thin shape), folding mirror long, the scanning lens, roof mirror, such light source units heavy optical elements having basis weight and tilt / shift compared with the conventional method of correcting the beam spot position, fast response speed, it is possible to correct to the position shift of the higher frequency.
【0034】 [0034]
また液晶偏向素子、電気光学素子(PLZTなど)のように、印加電圧を変えてビームスポット位置を補正する方式に比べ、電源OFF時も位置決めがずれることなく、しかも安価なに実現することができる。 Also as in the case of the liquid crystal deflection element, an electro-optical element (such as PLZT), by changing the applied voltage compared with a method of correcting the beam spot position, when the power OFF also without positioning deviates, it is possible to realize the inexpensive .
【0035】 [0035]
なお、われわれの経験上、相対的な色ずれ量は30μm以下に抑えることにより、事実上の色ずれが目立たない条件を得ることができ、本発明によりそれを実現することが可能となる。 Incidentally, on our experience, relative color shift amount by suppressing the 30μm or less, can be virtually of color shift obtained a condition inconspicuous, it is possible to realize it by the present invention.
【0036】 [0036]
[2]請求項2の説明図2に示すように楔形状のプリズム1をコリメートレンズ150bの光軸O―Oまわりに回転することにより、屈折により最大偏向角φの範囲で偏向角度が可変である。 [2] By rotating the prism 1 wedge-shaped as shown in illustration 2 of claim 2 in the optical axis O-O around the collimating lens 150b, a variable deflection angle range of the maximum deflection angle φ by refraction is there. なお、最大偏向角度φは、楔形状プリズムの頂角をαとし、楔状プリズム1(プリズム硝材)の屈折率をnとしたとき、以下の(式1)で表すことができる。 Incidentally, the maximum deflection angle phi, the apex angle of the wedge-shaped prism and alpha, the refractive index of the wedge prism 1 (prism glass material) is n, can be expressed by the following equation (1).
φ=(n−1)×α …(式1) φ = (n-1) × α ... (Equation 1)
また、コリメートレンズ150bの焦点距離をfc、光源から被走査面に至る光学系全系の副走査横倍率をm、楔形状プリズム1について光軸O―Oまわりでの調整角をΔγとしたとき、感光体面上の副走査方向補正量ΔZは以下の(式2)で表される。 Further, when the focal length of the collimator lens 150b fc, sub-scanning lateral magnification of the entire optical system that leads to the scanned surface from the light source m, the wedge-shaped prism 1 to adjust angle of the optical axis O-O around the Δγ , the sub-scanning direction correction amount ΔZ of the photoreceptor surface is represented by the following equation (2).
【0037】 [0037]
【数1】 [Number 1]
【0038】 [0038]
ここで、本発明はプリズムの頂角α[deg]は以下の(式3)の関係を満足するように設定することにより、ビームスポット位置ずれ補正を行うことを特徴としている。 Here, the present invention is the prism apex angle alpha [deg] by setting so as to satisfy the relation of the following equation (3), is characterized by performing the beam spot position shift correction.
【0039】 [0039]
1 < | m×fc×(n−1)×α} | < 30 …(式3) 1 <| m × fc × (n-1) × α} | <30 ... (Equation 3)
(3式)において、上限を超えると、光束に波面収差を発生し、ビームスポット形状が乱れたり(サイドローブの発生)、ビームスポット径の太りを生じる。 In (Equation 3), exceeds the upper limit, the wavefront aberration occurring in the light beam, (generation of side lobes) beam spot shape is disturbed or results in thickening of the beam spot diameter. 下限を超えると、感度が鈍すぎ、書き込み開始位置の調整のために大きな回転角を与える必要があり、経時変化補正時などの場合に高速に応答することができない。 When the lower limit, the sensitivity is blunt too, it is necessary to provide a large rotational angle for adjusting the writing start position can not respond quickly if such time aging compensation.
【0040】 [0040]
つまり、(式3)の条件を満足することにより、ビームスポット径に太りを生じることなく、また、補正の感度が鈍すぎすこともなく、書き込み開始位置の調整のために大きな回転角を与えることなく、経時変化補正時などの場合に高速に応答することができる。 That is, by satisfying the condition of (Equation 3), without causing thickening the beam spot diameter, also without the sensitivity correction is Dong Gisu provides greater rotation angle for adjustment of the write start position it can respond without fast when such time aging correction can. なお、楔形状プリズム1の回転調整は、駆動源としてステッピングモータ、超音波モータなどを用いることにより容易に駆動制御可能である。 The rotation adjustment of the wedge-shaped prism 1, a stepping motor as a driving source, is readily driven and controlled by the use of an ultrasonic motor.
【0041】 [0041]
[3]請求項7の説明転写ベルト205(中間転写体)は図1の例では転写ベルト205として構成したが、ドラム状に構成することもできる。 [3] Description transfer belt 205 according to claim 7 (intermediate transfer member) is constructed as a transfer belt 205 in the example of FIG. 1 may be configured in a drum shape. このように、中間転写体をベルト状、ドラム状の回転体として構成した場合、中間転写体における副走査ドット位置変動のイメージ図を図4(a)に示す。 Thus, in the case of constituting the intermediate transfer belt shape, as a drum-shaped rotating body shows an image diagram of a sub-scan dot position variations in the intermediate transfer member in Figure 4 (a).
【0042】 [0042]
このように中間転写体は周期的に副走査方向にΔZ(前記したようにこれは副走査方向補正量と同じ)のドット位置ずれを発生する。 Thus the intermediate transfer member (which as described above the same as the sub-scanning direction correction amount) periodically ΔZ in the sub-scanning direction to generate the dot position deviation of. 1周期は回転体からなる中間転写体の1回転にかかる時間T に相当する。 1 cycle corresponds to the time T m according to 1 rotation of the intermediate transfer member comprising a rotating member. 中間転写体がドラム状またはベルト状の回転体で形成されており、かかる中間転写体(回転体)の1回転の長さをL 、線速度をv としたとき、 The intermediate transfer member is formed by a drum-like or belt-like rotating body, when the length of one rotation of such an intermediate transfer member (rotating member) and L m, a linear velocity v m,
= L /v … (式4)で表され、 Represented by T m = L m / v m ... ( Equation 4),
以下の(式5)に示す関係を満足することが望ましい。 It is preferable to satisfy the relationship shown in the following equation (5).
0.5 < L /v < 5 [sec] … (式5) 0.5 <L m / v m < 5 [sec] ... ( Equation 5)
上記(5式)において、上限を超えると、1周期が長過ぎるため振動などの外乱の影響を受けやすく、下限を超えると、ビームスポット位置補正制御に対する高い応答速度が要求されるため、楔形状プリズム回転の速度が追従することができない。 In the (Expression 5), since it exceeds the upper limit, susceptible to disturbance such as vibration for one period is too long, if the lower limit, high response speed with respect to the beam spot position correction control is required, the wedge-shaped prism rate of rotation can not be followed. 従って、上記(5式)を満足することで、振動などの外乱の影響を受けにくく、また、ビームスポット位置補正制御に対する追従性もよい。 Therefore, by satisfying the above-mentioned (Formula 5), ​​less affected by disturbance such as vibration, or may be followability to the beam spot position correction control.
【0043】 [0043]
図4(b)に本発明の実施によるビームスポット位置補正後の副走査方向での副走査ドットの位置ずれを示す。 Figure 4 shows the positional deviation in the sub scanning dots in the sub-scanning direction after the beam spot position correction according to an embodiment of the present invention (b). 中間転写体上のドット位置ずれを書き込み光学系のビームスポット位置で補正することにより、低周波の大きな位置ずれ成分は良好に補正できている(但し、非常に高い周期の位置ずれまでは補正できない)。 By correcting the beam spot position of the optical writing dot position shift on the intermediate transfer member based, large positional shift component of the low frequency are made satisfactorily corrected (but can not be corrected to the position deviation of the very high cycle ).
【0044】 [0044]
[4]請求項3、4の説明本発明の実施例を図5に示す。 [4] shown in FIG 5 the embodiment of the description the present invention of claim 3, 4. 楔形状プリズムの回転調整手段はステッピングモータを駆動源とするリードスクリュー型のアクチュエータであることを特徴としている。 Rotation adjustment means of the wedge-shaped prism is characterized by a lead screw type actuator whose drive source is the stepping motor.
【0045】 [0045]
リードスクリュー型のアクチュエータの構成を説明すると、楔形状プリズム1はプリズムホルダー5に装着されている。 Describing the construction of the lead screw type actuator, the wedge-shaped prism 1 is mounted on a prism holder 5. ここで、プリズムホルダー5はコリメートレンズの光軸O−Oを回転軸として回転自在に支持されていて、その一部にアーム5aが形成されている。 Here, the prism holder 5 is being rotatably supporting the optical axis O-O of the collimator lens as a rotation axis, the arm 5a is formed in a part thereof.
【0046】 [0046]
このアーム5aの自由端側の上面には不動部材の間に介在する伸張性のばね6の下端側が接していて、該アーム5aを押圧している。 This is the upper surface of the free end of the arm 5a and in contact the lower end of the extensible spring 6 interposed between the stationary member, and presses the arm 5a. このため、楔形状プリズム1はプリズムホルダー5と共に光軸O−Oを回転軸(回転中心)として図5では時計まわりのモーメントが付与されている。 Therefore, the wedge-shaped prism 1 moment clockwise in FIG. 5 are given the optical axis O-O as the rotation axis (rotation center) with the prism holder 5.
【0047】 [0047]
このモーメントによる楔形状プリズム1はプリズムホルダー5の回転は、アーム5aの自由端側の下面に接している受け部材7により阻止されている。 The wedge-shaped prism 1 according to this moment the rotation of the prism holder 5 is prevented by the receiving member 7 in contact with the lower surface of the free end of the arm 5a. 受け部材は円柱状をした軸体でその軸線方向、図中上側の先端部が円錐状をしており、この円錐の頂点部がアーム5aの自由端側の下面に接している。 Receiving member that axially shaft where the cylindrical distal end portion of the upper in the figure has a conical, the apex portion of the cone in contact with the lower surface of the free end of the arm 5a. この接している部分をアクチュエータ作用点Pと称する。 The contact with that portion called actuator working point P.
【0048】 [0048]
一方、受け部材7の上記頂点部の反対側、図中下側の端部にはナット8が固定(あるいは雌ねじが形成)されていて、このナット8にはステッピングモータ9の回転軸と一体の雄ねじが螺合されている。 On the other hand, receiving the opposite side of the top portion of the member 7, the nut 8 on the end portion of the lower side in the drawing is not fixed (or internal thread is formed), the rotation axis and integral with the stepping motor 9 in the nut 8 a male screw is screwed. このねじをリードスクリューと称する。 This screw is referred to as a lead screw. ステッピングモータ9は不動部材に固定されている。 Stepping motor 9 is fixed to the stationary member.
【0049】 [0049]
かかる構成の回転手段をリードスクリュー型のアクチュエータと称し、ステッピングモータ9を駆動することにより、楔形状プリズム1はプリズムホルダー5と共に光軸O−Oを回転軸(回転中心)として回転する。 Called rotating means having such a structure with the lead screw type actuator, by driving the stepping motor 9, a wedge-shaped prism 1 rotates the optical axis O-O as the rotation axis (rotation center) with the prism holder 5.
【0050】 [0050]
かかるリードスクリュー型のアクチュエータは、ステッピングモータ9を駆動源としているので、楔形状プリズム1の回転角をデジタルのパルス信号として駆動制御できるため、マイコンなどで位置ずれ量を演算した後、パルス信号として容易にフィードバック制御できる。 Such a lead screw-type actuator, since the stepping motor 9 is a driving source, since the rotation angle of the wedge-shaped prism 1 can be driven control as digital pulse signals, after calculating the positional deviation amount in a microcomputer, a pulse signal It can be easily feedback control.
【0051】 [0051]
ここで、リニアアクチュエータの変動量(=ナットの変位量=作用点Pの変位量)Δxは下式(式6)で与えられる。 Here, the fluctuation amount of the linear actuator (= displacement amount of the displacement amount = the point P of the nut) [Delta] x is given by the following equation (Equation 6).
Δx=R×tan(Δγ) (式6) Δx = R × tan (Δγ) (Equation 6)
(ここで、R:回転中心からアクチュエータ作用点までの距離、Δγ:楔形状プリズム回転角度とする。) (Wherein, R: the distance from the rotation center to the actuator operating point, [Delta] [gamma]: a wedge-shaped prism rotation angle.)
一方、前述のように中間転写体の1回転に要する時間T は次式(式4)で表される。 On the other hand, the time T m required for one rotation of the intermediate transfer member as described above is expressed by the following equation (Equation 4).
= L /v [sec] (式4) T m = L m / v m [sec] ( Equation 4)
従って、感光体上の副走査方向補正量ΔZを制御するために必要な単位時間当たりのステッピングモータの駆動周波数Nは下式(式7)で与えられる。 Therefore, the drive frequency N of the stepping motor per unit time as needed to control the sub-scanning direction correction amount ΔZ on the photosensitive member is given by the following equation (Equation 7).
【0052】 [0052]
N=Δx/p×N /Tm (式7) N = Δx / p × N 0 / Tm ( Equation 7)
(ここで、p:リードスクリューのねじピッチ、N :ステッピングモータ1回転当たりのパルス数とする。) (Here, p: thread pitch of the lead screw, N 0: the number of pulses per stepper motor revolution.)
そこで、請求項4の発明では、以下の式を満足することにより、良好に色ずれを低減することができる。 Therefore, in the invention of claim 4, satisfying the following equation, it is possible to satisfactorily reduce the color shift.
10 < N < 2000 [pps] (式8) 10 <N <2000 [pps] (Eq. 8)
上限(2000pps、好ましくは1000pps)を超えると、ステッピングモータが応答できなくなるためビームスポット位置ずれ補正が追従することができない。 Limit the (2000 pps, preferably 1000 pps) exceeds, stepping motor can not follow could no made for the beam spot position shift correction response. また下限を超えると、分解能が粗すぎるため、ビームスポット位置補正精度が不十分となる。 If it exceeds the lower limit, because the resolution is too coarse, the beam spot position correction accuracy becomes insufficient.
【0053】 [0053]
一方、ステッピングモータのトルクTは下式で与えられる。 On the other hand, the torque T of the stepping motor is given by the following equation.
【0054】 [0054]
【数2】 [Number 2]
【0055】 [0055]
(ここで、p:リードスクリューのねじピッチ、T1:ばね(6)のテンションで発生するトルク、R:回転中心と作用点との距離を表す。) (Here, p: thread pitch of the lead screw, T1: torque generated by the tension of the spring (6), R: represents the distance of the center of rotation and the point of action.)
ステッピングモータ最大応答パルス数Nmaxは、図6に示すような規格表(モータの特性図)を用いて、トルクTに対するプルインの駆動周波数から読みとることができる。 Stepping motor maximum response pulse number Nmax, using standard table as shown in FIG. 6 (characteristic diagram of the motor), can be read from the drive frequency of the pull-in with respect to the torque T.
【0056】 [0056]
したがって、式7における感光体上の副走査方向補正量ΔZを制御するために必要な単位時間当たりのパルス数Nは、 Therefore, the pulse number N per unit time required to control the sub-scanning direction correction amount ΔZ on the photoconductor in Equation 7,
N < Nmax (式10) N <Nmax (Equation 10)
の条件を満たす必要がある。 It must satisfy the.
【0057】 [0057]
[5]請求項8の説明図1に示したカラー画像形成装置の要部において、また、後述する図8のカラー画像形成装置において、副走査方向の色ずれを補正するためには、各色に対応する各走査光学系の走査線の位置を、それぞれについて中間転写体上に重ね合わせた時のずれがゼロに近くなるように補正することも考えられる。 [5] In a main portion of a color image forming apparatus shown in illustration 1 of claim 8, also in the color image forming apparatus of FIG. 8 to be described later, in order to correct the sub-scanning direction color misregistration, the colors the corresponding position of the scanning lines of the scanning optical system, deviations when superimposed on the intermediate transfer member also conceivable to correct to be close to zero for each.
【0058】 [0058]
しかしながら、4色に対応するそれぞれのレーザービームの書き込み開始位置(走査位置)を調整する際に、4つの全部をそれぞれ所定の基準位置に合せようとすると、誤って大きな回転偏心を与え、光学性能(ビームスポット径)が劣化する恐れがある。 However, when adjusting the write start position of each of the laser beams corresponding to four colors (scan position), when you align four all the respective predetermined reference position, erroneously give large rotation eccentric, optical performance (beam spot diameter) may be deteriorated. また書き込み開始位置補正手段の部品点数も多くなりコストアップを引き起こす。 The cause cost increases even parts of the write start position correcting means.
【0059】 [0059]
そこで本発明は、4つのレーザービームの中の1つを基準とし、それに対して他の3つが合致するようにすることとし、その基準となる色を特定した。 The present invention, one of the four laser beams as a reference, the other three with respect to it, but the fact that to match identified a color to be the reference. つまり、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の4つの色のうち、基準色を黒色(ブラック)としたことを特徴としている。 That, Y (yellow), M (magenta), C (cyan), of the four colors of K (black), and the reference color and characterized in that a black (black).
【0060】 [0060]
走査光学系のうち黒の画像に対応するレーザービームを基準とし、その基準色のレーザービームによる走査位置に略一致するように、基準色以外の走査光学系からのレーザービームの走査位置を補正することを特徴としている。 With respect to the laser beam corresponding to the black image in the scanning optical system, so that its substantially coincides with the reference color scanning position by the laser beam, corrects the scanning position of the laser beam from the scanning optical system other than the reference color it is characterized in that.
【0061】 [0061]
これにより、4色の内、3色を調整すればよいため、楔形状プリズム1は3つ用いることで足りる。 Accordingly, among the four colors, since it is sufficient to adjust the three colors, wedge-shaped prism 1 suffices to use three. 即ち、「相対的な色ずれ」の補正を行うことで、色調の変化を十分に抑えた色再現性の高い画像を得ることができる。 That is, by performing the "relative color shift" correction, can be obtained with high color reproducibility image sufficiently suppressed change in color tone. 従って、例えば、図1に示すように、書き込み開始位置補正手段140も3つあればよい。 Thus, for example, as shown in FIG. 1, it is sufficient three also write start position correcting means 140.
【0062】 [0062]
本発明によれば、基準色を黒色としているため次のような利点を得ることができる。 According to the present invention, the reference color can be obtained the following advantages because of the black.
黒色は他の色に対しコントラストが高いため、振動、温度変動などの外乱によるビームスポット径、ビームスポット位置変動劣化の影響が画像に現れやすい。 Black has a high contrast with respect to other colors, vibration, the beam spot diameter due to disturbances such as temperature fluctuations, the influence of the beam spot position variation degradation is likely to appear in the image. 従って、ブラックを基準色とすることで、かかるブラック用のレーザービームを扱う走査光学系の各光学部品を剛性高く固定することができ、外乱の影響を受けにくい走査光学系を実現することができる。 Therefore, black With reference color, such a black optical components of the scanning optical system to handle laser beam for can rigidity high fixing, it is possible to realize less subject scanning optical system to disturbance .
【0063】 [0063]
[6]請求項5の説明図3に示したとおり、複数枚の画像を連続プリント出力するなどの場合は、光走査装置内部ではポリゴンミラー130駆動用のポリゴンモーター(図示せず)、光源150aである半導体レーザーから発熱を生じ、光走査装置外部では、定着手段においてトナー定着時のヒーター熱などの影響により、画像形成装置内部の温度は急激に変化する。 [6] As shown in an explanatory diagram 3 of claim 5, in the case of such a plurality of images continuously printed out, inside the optical scanning device (not shown) polygon motor for driving the polygon mirror 130, the light source 150a resulting heat generated from the semiconductor laser is, in the optical scanning apparatus outside, due to the effects of a heater heat during toner fixing in the fixing unit, the temperature inside the image forming apparatus is changed abruptly. この場合、感光体上のビームスポット位置も急激に変動し、1枚目、数枚目、数十枚目と次第に出力カラー画像の色合いが変化することが大きな課題となっている。 In this case, the beam spot position on the photosensitive member varies abruptly, the first sheet, several sheet, that color tone of tens th increasingly output color image changes has become a major issue.
【0064】 [0064]
そこで本例は、図1において、各感光体160Y、160M、160C、160K上での走査ビームの副走査方向の相対的な位置ずれを検知する位置ずれ検知手段(ビームスポット位置検知手段と兼用)と、光源から偏向手段に至る光路中に、楔形状のプリズムを少なくとも1つ有し、該プリズムを略光軸回りに回転調整することにより、副走査方向のビームスポット位置を可変とする書き込み開始位置補正手段140を有し、前記位置ずれ検知手段により計測された位置ずれデータに基づき、画像データ書込み中に感光体上のビームスポット位置を制御する光走査装置を構成している。 The present example is (also used as the beam spot position detection means) 1, the photosensitive members 160Y, 160M, 160C, positional deviation detection means for detecting the sub-scanning direction of relative displacement of the scanning beam on the 160K If, in the optical path leading to the deflection means from the light source comprises at least one prism wedge shape, by rotating adjusting the prism substantially in optical axis, start writing to a beam spot position in the sub-scanning direction is variable a position correction means 140, based on the displacement data measured by the positional deviation detection means constitute an optical scanning device for controlling the beam spot position on the photoreceptor in the image data writing.
【0065】 [0065]
本例では、位置ずれ検知手段は、光走査装置の主走査方向の書き込み領域外に設けた非平行フォトダイオードセンサーによりビームスポット位置を検知している。 In this example, positional deviation detection means has detected the beam spot position by nonparallel photodiode sensor provided in the write-in area outside the main scanning direction of the optical scanning device. 本素子(非平行フォトダイオード(PD))は各感光体160Y、160M、160C、160Kのそれぞれに対する走査ビームの有効書き込み領域外(図1におけるビームスポット位置検知手段300a、300bなど)に設けるのが望ましく、その際、主走査方向の書き込み開始位置を決定する同期信号を検知する機能を兼ねても構わない。 The device (non-parallel photodiode (PD)) are each photoconductor 160Y, 160M, 160C, effective writing region outside of the scanning beam for each of 160K (the beam spot position detecting unit 300a in FIG. 1, 300b, etc.) that provide the preferably, this time, but may also serve a function of detecting a synchronizing signal for determining the write start position in the main scanning direction. 本例では兼ねている。 In the present example, also serves as.
【0066】 [0066]
図7において、フォトダイオードPD1(PD1')の受光面は走査ビームに直交し、フォトダイオードPD2(PD2')の受光面はフォトダイオードPD1(PD1')の受光面に対して傾いている。 7, a photodiode PD1 (PD1 ') receiving surface of orthogonal to the scanning beam, the photodiode PD2 (PD2' the light receiving surface of) is tilted with respect to the light-receiving surface of the photodiode PD1 (PD1 '). この傾き角をα1とする。 This inclination angle is α1. また、上記ヒーター熱による温度変化前の走査ビームをL1、温度変化後の走査ビームをL2としたとき、副走査方向にΔZ(未知)ずれたとする。 Further, the scanning beam before the temperature change by the heating heat L1, when the scanning beam after the temperature change was L2, and shifts [Delta] Z (unknown) in the sub-scanning direction. この場合、1対の非平行フォトダイオード間、例えば、非平行フォトダイオードPD1とPD2との間(或いは、非平行フォトダイオードPD1'とPD2'との間)を走査ビームL1、L2が通過する時間T1、T2を計測し、T2−T1の時間差を求めることにより、副走査方向の走査位置(書き込み開始位置)をモニター、検知する。 In this case, between a pair of non-parallel photodiode, for example, between the non-parallel photodiodes PD1 and PD2 (or non-parallel photodiodes PD1 'and PD2' between) the scanning beam L1, time L2 passes measured T1, T2, by obtaining the time difference T2-T1, the sub-scanning direction of the scanning position (writing start position) monitor, detect.
【0067】 [0067]
副走査方向の相対的なドット位置ずれ(=副走査方向補正量ΔZ)は、PD1とPD2との各受光面間のなす角度α1と、時間差T2−T1が既知であるので、計算により容易に求めることができる。 Sub-scanning direction relative dot position deviation (= sub-scanning direction correction amount [Delta] Z) has a angle α1 between the light receiving surface of the PD1 and PD2, since the time difference T2-T1 is known, easily by calculation it can be determined. この補正量を、書き込み開始位置補正手段140により補正する。 The correction amount for correcting the write start position correcting means 140.
【0068】 [0068]
本発明によれば、複数枚の画像を連続プリント出力するなどの場合に、感光体上のビームスポット位置が温度変化などにより急激に変動する場合においても、画像データ書込み中においても感光体上のビームスポット位置を補正可能である。 According to the present invention, in the case of such a plurality of images continuously printed out, in the case where the beam spot position on the photosensitive member is rapidly changed by a temperature change, nor in the image data writing on the photoreceptor it is possible to correct the beam spot position.
【0069】 [0069]
なお、フォトダイオードPD1'とPD1との間を走査ビームが通過するに要する時間T0の変動を検知することにより、主走査方向の倍率変動をモニターすることも可能である。 Incidentally, by detecting the variation of the time T0 required for passing the scanning beam between the photodiodes PD1 'and PD1, it is also possible to monitor the change in magnification in the main scanning direction.
[7]請求項9の説明前記[6]請求項5の説明において、図1の例でいえば、各感光体160Y、160M、160C、160K上での走査ビームの副走査方向の相対的な位置ずれを検知する位置ずれ検知手段(ビームスポット位置検知手段300a、300bなど)、具体的には例えば、非平行フォトダイオードPD1、PD2による、走査ビームL1とL2の検知時間T (位置ずれ検知を開始して、検知完了までの時間)は以下を満足することを特徴とする。 [7] In the description of the above [6] according to claim 5 of claim 9, in the example of FIG. 1, the photosensitive members 160Y, 160M, 160C, relative to the sub-scanning direction of the scanning beam on the 160K positional deviation positional deviation detection means for detecting (beam spot position detecting means 300a, 300b, etc.), specifically, for example, by non-parallel photodiodes PD1, PD2, the detection time T S (positional deviation detection of the scanning beam L1 and L2 the start time until the detection completion) is characterized by satisfying the following.
< 10×(L /V ) (式11) T S <10 × (L p / V p) ( Equation 11)
(ここで、Lp:プリント出力用紙(記録紙)の出力方向(図1で矢印で示す転写ベルト205の移動方向)の長さ、Vp:感光体の線速とする。) (Here, Lp: print output sheets (the length of the output direction of the recording paper) (the moving direction of the transfer belt 205 shown by the arrows in FIG. 1), Vp: the linear velocity of the photosensitive member.)
この(式11)は、少なくともプリントを5枚出力する間の、走査線位置ずれを検知することにより、急激な温度変動を生じた場合でも、色調変化が肉眼で確認できないことを示しており、検知時間T が上式の範囲を外れた場合は、色調が問題となる可能性があることを表している。 This (Equation 11), between at least the print and outputs five, by detecting the scanning line position deviation, even if produced a sudden temperature change, it indicates that the color change can not be confirmed with the naked eye, If the detection time T S is outside the scope of the above formula represents that there is a possibility that the color tone becomes a problem.
【0070】 [0070]
など、検知時間T は、位置ずれ補正量を演算する時間も含んでいる(演算とはノイズ低減のために平均化、異常値処理などの位置ずれ検知精度を高め、走査線補正手段にフィードバックする補正量を算出する時間を表すものとする。) Etc., the detection time T S is averaged for noise reduction to include the time for calculating a positional deviation correction amount (operation increases the misalignment detecting accuracy of such abnormal value processing, fed back to the scanning line correction means denote the time for calculating the correction amount.)
[8]請求項6の説明本発明の光走査装置を持つカラー画像形成装置の一例として、図1に示したものの他にも次の例を挙げることができる。 [8] As an example of a color image forming apparatus having the described optical scanning apparatus of the present invention of claim 6, it is possible following examples in addition to those shown in FIG. 図7には、複数の感光体(像担持体)上を光走査装置で露光して静電潜像を形成したのち現像し、各感光体上の可視像を転写ベルトに重ね転写し、さらにこの転写ベルト上の重ね転写像を同一のシート状媒体(記録紙)に一括転写してカラー画像を得るタンデム型カラー画像形成装置をその全体概要について示している。 Figure 7 is developed after forming an electrostatic latent image by exposing a plurality of photoreceptor on (image bearing member) in an optical scanning device, transferring it overlapped visible images on the photosensitive member to the transfer belt, It shows a further tandem type color image forming apparatus for obtaining a color image by collectively transferring a superposed transferred image on the transfer belt in the same sheet-like medium (recording paper) for the entire outline.
【0071】 [0071]
まず、装置内の下部側には水平方向に配設されて給紙カセット10から給紙される転写紙(図示せず)を搬送する中間転写ベルトとしての転写ベルト205'が設けられている。 First, the lower portion of the apparatus is provided with a transfer belt 205 'as an intermediate transfer belt for conveying the transfer sheet fed from the paper feed cassette 10 is arranged in the horizontal direction (not shown). この搬送ベルト205'上にはイエローY用の感光体160Y'、マゼンタM用の感光体160M'、シアンC用の感光体160C'及びブラックK用の感光体160K'が上流側から順に等間隔で配設されている。 Equidistantly The conveyor belt 205 'photoreceptor 160Y for yellow Y is formed on' the photoreceptor 160M for magenta M ', photoreceptor 160C for cyan C' photoconductor 160K for and black K 'is in order from the upstream side in are disposed.
【0072】 [0072]
なお、以下、符号に対する添字Y、M、C、Kを適宜付けて区別するものとする。 In the following, the subscript for the code Y, M, C, and shall be distinguished with appropriate K. これらの感光体160Y'、160M'、160C'、160K'は全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスに従いプロセス部材が順に配設されている。 These photoreceptor 160Y ', 160M', 160C ', 160K' intended that all formed on the same diameter, in its periphery, a process member in accordance with an electrophotographic process are arranged in this order.
【0073】 [0073]
感光体160Y'を例に採れば、帯電手段としての帯電チャージャ161Y、走査結像光学系162Y、現像手段としての現像装置163Y、転写手段としての転写チャージャ164Y、クリーニング手段としてのクリーニング装置165Y等が順に配設されている。 Taking the photoreceptor 160Y 'as an example, a charger 161Y as a charging unit, a scanning imaging optical system 162Y, the developing device 163Y as a developing unit, a transfer charger 164Y serving as a transfer unit, a cleaning device 165Y such as a cleaning means They are arranged in this order. 他の感光体160M'、160C'、160K'に対しても同様である(但し、符号は省略した)。 Other photosensitive bodies 160M ', 160C', is the same with respect to 160K '(where reference numeral is omitted). 即ち、本実施の形態では、感光体160Y'、160M'、160C'、160K'を各色毎に設定された露光、走査される被照射面とするものであり、各々に対して走査結像光学系162Y、162M、162C、162Kが1対1の対応関係で設けられている。 That is, in this embodiment, the photosensitive body 160Y ', 160M', 160C ', 160K' exposure set for each color, and is intended to be irradiated surface to be scanned, the scanning image forming optical for each system 162Y, 162M, 162C, 162K are provided in one-to-one correspondence.
【0074】 [0074]
また、転写ベルト205'の周囲には、感光体160Y'よりも矢印で示す搬送方向上流側に位置させてレジストローラ166と、ベルト帯電手段としてのチャージャ167が設けられ、感光体160K'よりも下流側に位置させてベルト分離チャージャ168、除電チャージャ169、クリーニング装置170等が順に設けられている。 Also, 'on the periphery of the photoreceptor 160Y' transfer belt 205 and the registration rollers 166 is positioned on the upstream side in the conveying direction indicated by the arrow than, the charger 167 is provided as a belt charging unit, than photoconductor 160K ' belt separation charger 168 is located on the downstream side, discharger 169, and cleaning device 170 are provided in order. また、ベルト分離チャージャ168よりも搬送方向下流側には定着手段としての定着装置180が設けられ、排紙トレイ170に向けて排紙ローラ171で結ばれている。 The fixing device 180 as a fixing means on the downstream side in the transport direction is provided the belt separating charger 168, are connected by discharge rollers 171 toward the discharge tray 170.
【0075】 [0075]
このような概略構成において、例えば、フルカラーモード(複数色モード)時であれば、各感光体160Y'、160M'、160C'、160K'に対してY、M、C、K用の各色の画像信号に基づき各々の走査結像光学系による光ビームの光走査で静電潜像が形成される。 In such a general configuration, for example, if when the full color mode (multicolor mode), each photoconductor 160Y ', 160M', 160C ', 160K' Y relative, M, C, each color of an image for K an electrostatic latent image in the optical scanning of the light beam by each of the scanning and imaging optical system on the basis of a signal is formed.
【0076】 [0076]
これらの静電潜像は現像装置163Yなど、各々の対応する色トナーの現像装置により現像されてトナー像となり、転写ベルト205'上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に順次転写されることにより重ね合わせられ、フルカラー画像として定着された後、排紙される。 Etc. These electrostatic latent image developing device 163Y, each of which is developed by the developing device of the corresponding color toner becomes a toner image, sequentially transferred onto transfer paper that is conveyed is electrostatically attracted on the transfer belt 205 ' superposed by being, after it is fixed as a full-color image is discharged.
【0077】 [0077]
また、黒色モード(単色モード)時であれば、感光体160Y'、160M'、160C'及びそのプロセス部材は非動作状態とされ、感光体160K'Kに対してのみ黒色用の画像信号に基づき走査結像光学系162Kによる光ビームの光走査で静電潜像が形成される。 Also, if when black mode (monochrome mode), the photoconductor 160Y ', 160M', 160C 'and the process member is a non-operating state, based on the image signal for black only the photoreceptor 160K'K an electrostatic latent image is formed by the light beam of the optical scanning by the scanning imaging optical system 162K. この静電潜像は黒色トナーで現像されてトナー像となり、転写ベルト205'上に静電的に吸着されて搬送される記録紙上に転写されることにより、黒色なるモノクロ画像として定着された後、排紙される。 The electrostatic latent image becomes a are developed with black toner the toner image, by being transferred to the recording sheet being conveyed is electrostatically attracted on the transfer belt 205 ', after being fixed as a black becomes monochromatic image , it is discharged.
【0078】 [0078]
なお、120M1、120M2は2枚玉のfθレンズであり、各々fθレンズは光学ハウジング31に固定されているが、その際にプレート33M上に載置されている。 Incidentally, 120M1,120M2 is fθ lens the two beads, each fθ lenses are fixed to the optical housing 31, is placed on the plate 33M at that time. プレート33Mはfθレンズ120M1、120M2の当接面側の全面又は一部と接触している。 Plate 33M is in contact with the entire surface or part of the contact surface side of the fθ lens 120M1,120M2. fθレンズ120M1、120M2の材質は非球面形状が容易かつ低コストなプラスチック材質からなり、具体的には低吸水性や高透明性、成形性に優れた合成樹脂が好適である。 The material of the fθ lens 120M1,120M2 is aspherical made easy and low-cost plastic material, in particular low water absorption and high transparency, it is preferable synthetic resin having excellent moldability. 本例では、ポリゴンミラーは符号130Uで示す上段側ミラー、符号130Dで示す下段側ミラーからなる。 In this example, the upper side mirror polygon mirror denoted by reference numeral 130U, made from the lower side mirror indicated by reference numeral 130D.
【0079】 [0079]
かかるカラー画像形成装置において、光学ハウジング31に構成された光走査装置には、これまで説明した[1]〜[7]の説明にかかる発明が適用される。 In such a color image forming apparatus, the optical scanning apparatus configured to the optical housing 31, so far according to the description of the described [1] to [7] invention is applied. なお、図8には図示してないが、図1に示したような色ずれ検知用センサ330を適宜設けることもできる。 Although not shown in FIG. 8, it may be provided for detecting color shift sensor 330 as shown in FIG. 1 as appropriate.
【0080】 [0080]
ここで多数枚のカラー画像を連続プリントした場合、特に光走査装置内のポリゴンモータの発熱によと定着装置により急激な温度変動を発生する。 If continuous printing a large number of color images where generates a rapid temperature fluctuations in particular by a fixing device to heat generation of the polygon motor in the optical scanning device. そのためファーストプリントと複数枚出力した後のカラー画像において、色調が変動することが課題となっており、偏向手段と露光走査される被走査面の間に、楔形状プリズムを具備する光走査装置を用いることで、走査位置ずれを補正し、高精度な走査位置精度を実現できると共に、特に連続プリント出力時などのように急激に温度が変動する場合にも、色ずれの少ない良好なカラー画像を得ることができる。 In the color image after outputting the first print and the plurality Therefore, color has become a challenge to change between the scanned surface which is exposed and scanned with the deflecting means, the optical scanning device having a wedge-shaped prism it is used to correct the scanning position deviation, it is possible to realize highly accurate scanning position accuracy, even if the particular varying the temperature rapidly, such as during continuous printing output, less good color image color shift it is possible to obtain. また、各発明に対応した利点がある。 Further, there is an advantage corresponding to each invention.
【0081】 [0081]
[10]数値実施例(1)前提条件・光学系性能m=9.4、 fc=15 [mm], [10] Numerical Example (1) the assumptions and optics performance m = 9.4, fc = 15 [mm],
・楔形状プリズムα=2°、n=1.51(BK7)、 - the wedge-shaped prism α = 2 °, n = 1.51 (BK7),
・リードスクリュー型アクチュエータT1=25×10 −3 [Nm]、p=0.3 [mm], R=16 [mm]、N =20 [pulse/1回転] - lead screw type actuator T1 = 25 × 10 -3 [Nm ], p = 0.3 [mm], R = 16 [mm], N 0 = 20 [pulse / 1 rotation]
・中間転写体Lm=500mm, vm = 250 mm/s And intermediate transfer member Lm = 500mm, vm = 250 mm / s
(2)計算例| m×fc×(n−1)×α} |=|9.4×15×(1.51−1)×(2°/180°×π)|=2.5 (2) Calculation example | m × fc × (n-1) × α} | = | 9.4 × 15 × (1.51-1) × (2 ° / 180 ° × π) | = 2.5
であり請求項2の範囲を満足する。 By and satisfying the scope of claims 2.
【0082】 [0082]
【数3】 [Number 3]
【0083】 [0083]
Δx=R×tan(Δγ)=16×tan(0.2)=3.2 [mm] Δx = R × tan (Δγ) = 16 × tan (0.2) = 3.2 [mm]
Tm=Lm/vm=2 [sec] Tm = Lm / vm = 2 [sec]
であり、請求項7の範囲を満足する。 , And the satisfy the scope of claim 7.
【0084】 [0084]
N=Δx/p×N /Tm = 3.2/0.3×20/2=106 [pps] N = Δx / p × N 0 / Tm = 3.2 / 0.3 × 20/2 = 106 [pps]
であり、請求項4の範囲を満足する。 , And the satisfy the scope of claim 4.
【0085】 [0085]
【数4】 [Number 4]
【0086】 [0086]
図6と同様の規格表からNmaxを読みとり、 Figures 6 and has read the Nmax from similar standard table,
Nmax>Nを満足するステッピングモータを使用。 Using the stepping motor which satisfies the Nmax> N.
【0087】 [0087]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
請求項1記載の発明では、簡易な機構、手段により楔形状プリズムを動作させることで、走査位置ずれを補正し、高精度な走査位置精度を実現できる。 In the first aspect of the present invention, a simple mechanism, by operating the wedge-shaped prism by means corrects the scanning position deviation can realize highly accurate scanning position accuracy.
【0088】 [0088]
請求項2記載の発明では、ビームスポット径に太りを生じることなく、また、補正の感度が鈍すぎすこともなく、書き込み開始位置の調整のために大きな回転角を与えることなく、経時変化補正時などの場合に高速に応答することができる。 In the second aspect of the present invention, without causing thickening the beam spot diameter, also without the sensitivity correction is Dong Gisu, without giving a large rotational angle for adjusting the writing start position changes over time correction it is possible to respond to the high speed to the case, such as when.
【0089】 [0089]
請求項3記載の発明では、ステッピングモータを駆動源としているので、楔形状プリズムの回転角をデジタルのパルス信号として駆動制御できるため容易にフィードバック制御できる。 In the third aspect of the present invention, since the stepping motor is a drive source, it can be easily feedback control because it can drive and control the rotation angle of the wedge-shaped prism as a digital pulse signal.
【0090】 [0090]
請求項4記載の発明では、ビームスポット位置ずれ補正を精度よく行なうことで良好に色ずれを低減することができる。 In the invention of claim 4, it is possible to reduce the good color shift by performing high precision beam spot position shift correction.
【0091】 [0091]
請求項5記載の発明では、ビームスポット位置が急激に変動する場合においてもビームスポット位置を補正可能である。 In the invention of claim 5, wherein, it is possible to correct even the beam spot position in the case where the beam spot position varies drastically.
【0092】 [0092]
請求項6記載の発明では、楔形状プリズムを具備する光走査装置を用いることで、走査位置ずれを補正し、高精度な走査位置精度を実現できると共に、特に連続プリント出力時などのように急激に温度が変動する場合にも、色ずれの少ない良好なカラー画像を得ることができる。 In the invention of claim 6, wherein, by using the optical scanning device having a wedge-shaped prism to correct the scanning position deviation, it is possible to realize highly accurate scanning position accuracy, rapid as in particular such as during continuous printing output even when the temperature varies, it is possible to obtain a less good color image with color deviation.
【0093】 [0093]
請求項7記載の発明では、振動などの外乱の影響を受けにくく、また、ビームスポット位置補正制御に対する追従性もよい。 In the invention of claim 7 wherein less susceptible to disturbance such as vibration, or may be followability to the beam spot position correction control.
【0094】 [0094]
請求項8記載の発明では、ブラックを基準色とすることで、かかるブラック用のレーザービームを扱う走査光学系の各光学部品を剛性高く固定することができ、外乱の影響を受けにくい走査光学系を実現することができる。 In the invention of claim 8, wherein, black With reference color, such a black for the optical components of the scanning optical system to deal with the laser beam can be rigid high fixed susceptible scanning optical system to disturbance it can be realized.
【0095】 [0095]
請求項9記載の発明では、急激な温度変動を生じた場合でも、色調変化が肉眼で確認できない程度の画質を得ることができる。 In the invention of claim 9, wherein, even when caused a rapid temperature change can be color change to obtain a quality that can not be confirmed with the naked eye.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】光走査装置を含むカラー画像形成装置の要部構成を示した斜視図である。 1 is a perspective view showing a configuration of a main part of a color image forming apparatus including the optical scanning device.
【図2】楔形状プリズムによる副走査ビームスポット位置補正原理を説明した図である。 2 is a diagram for explaining the sub-scanning beam spot position correction principle according wedge-shaped prism.
【図3】連続プリント時の光走査装置内温度変化を例示した図である。 3 is a illustrated FIG optical scanning device temperature change during continuous printing.
【図4】図4(a)は中間転写体上の速度変動に伴う副走査ドット位置ずれを説明した図、図4(b)はビームスポット位置補正後の副走査ドット位置ずれを説明した図である。 [4] FIG. 4 (a) is diagram for explaining a sub-scanning dot position deviation caused by velocity fluctuation on the intermediate transfer member, FIG. 4 (b) diagram illustrating the sub-scanning dot positional deviation after the beam spot position correction it is.
【図5】書き込み開始位置補正手段としての、リードスクリュー型のアクチュエータを説明した概略構成図である。 [5] as a write start position correcting means is a schematic diagram for explaining a lead screw type actuator.
【図6】ステッピングモータの駆動周波数とトルクの関係を示した図である。 6 is a diagram showing the relationship between the driving frequency and the torque of the stepping motor.
【図7】ビームスポット位置検知手段としての非平行フォトダイオードセンサーによる検知原理を説明した図である。 7 is a diagram for explaining the detection principle according nonparallel photodiode sensor as the beam spot position detecting unit.
【図8】カラー画像形成装置の一例を説明した図である。 8 is a diagram for explaining an example of a color image forming apparatus.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 楔形状プリズム140 書き込み開始位置補正手段160Y、160M、160C、160K、160Y'、160M'、160C'、160K' 感光体300a、300b (位置ずれ検知手段としての機能を有する)ビームスポット位置検知手段 1 the wedge-shaped prism 140 write start position correcting means 160Y, 160M, 160C, 160K, 160Y ', 160M', 160C ', 160K' photoreceptor 300a, (having a function as a positional deviation detecting means) 300b beam spot position detecting means

Claims (9)

  1. 複数の光源装置から出射されるレーザービームを偏向手段により走査し、複数の像担持体上を露光する光走査装置において、 The laser beams emitted from a plurality of light source devices to scan by the deflection means, in the optical scanning apparatus for exposing a plurality of image bearing members above,
    前記光源装置から偏向手段に至る光路中に、楔形状プリズムを少なくとも1つ有するとともに、該楔形状プリズムを略光軸まわりに回転調整することにより、副走査方向のビームスポット位置を可変とする書き込み開始位置補正手段を有し、 Writing in the optical path leading to the deflection means from the light source device, which has at least one wedge-shaped prism, by rotating adjusting wedge-shaped prism around substantially the optical axis, to a beam spot position in the sub-scanning direction is variable has a starting position correcting means,
    前記書き込み開始位置補正手段を用いて画像データ書き込み中に像担持体上のビームスポット位置を制御することを特徴とする光走査装置。 Optical scanning apparatus characterized by controlling the beam spot position on the image carrier during the write image data by using the write start position correcting means.
  2. 請求項1記載の光走査装置において、前記光源装置は少なくともレーザー光源とコリメートレンズとを有し、 The optical scanning apparatus according to claim 1, wherein said light source device includes at least a laser light source and the collimator lens,
    前記楔形状プリズムが以下の条件を満足することを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device, characterized in that said wedge-shaped prism satisfies the following condition.
    1 < | m×fc×(n−1)×α} | < 30 1 <| m × fc × (n-1) × α} | <30
    ここで、 α: 楔形状プリズムの頂角、 Here, alpha: apex angle of the wedge-shaped prism,
    n:プリズム硝材の屈折率、 n: refractive index of the prism glass material,
    fc:コリメートレンズ焦点距離m:光源から被走査面に至る副走査横倍率 fc: collimating lens focal length m: sub scanning lateral magnification reaching the surface to be scanned from the light source
  3. 請求項1又は2記載の光走査装置において、前記楔形状プリズムの回転調整手段はステッピングモータを駆動源とするリードスクリュー型のアクチュエータであることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning apparatus according to claim 1 or 2, wherein the rotation adjusting means of the wedge-shaped prism optical scanning device which is a lead screw-type actuator as a driving source to a stepping motor.
  4. 請求項3記載の光走査装置において、前記ステッピングモータの駆動周波数Nは以下の関係を満足することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning apparatus according to claim 3, wherein the driving frequency N of the stepping motor is an optical scanning apparatus which satisfies the following relationship.
    N= Δx/p×N /Tm N = Δx / p × N 0 / Tm
    10 < N < 1000 [pps] 10 <N <1000 [pps]
    ここで、Δx:リードスクリューの最大変位量、 Here, Δx: The maximum amount of displacement of the lead screw,
    p:リードスクリューのねじピッチN :ステッピングモータの1回転のパルス数、 p: the lead screw thread pitch N 0: the number of pulses for one rotation of the stepping motor,
    Tm:中間転写体の1回転の時間[sec] Tm: 1 rotation of the intermediate transfer body time [sec]
  5. 複数の光源装置から出射されるレーザービームを偏向手段により走査し、複数の像担持体上を露光するカラー機用光走査装置において、 A plurality of laser beams emitted from the light source device is scanned by the deflecting means, optical scanning device for color machine for exposing a plurality of image bearing members above,
    各像担持体上の副走査方向の相対的な位置ずれを検知する位置ずれ検知手段と、 A positional deviation detecting means for detecting the sub-scanning direction of relative displacement on the image bearing member,
    前記光源装置から前記偏向手段に至る光路中に、楔形状プリズムを少なくとも1つ有するとともに、該楔形状プリズムを略光軸まわりに回転調整することにより、副走査方向のビームスポット位置を可変とする書き込み開始位置補正手段を有し、 In an optical path leading to the deflection means from the light source device, which has at least one wedge-shaped prism, by rotating adjusting wedge-shaped prism around substantially the optical axis, the beam spot position in the sub-scanning direction is variable has a write start position correcting means,
    前記位置ずれ検知手段により計測された位置ずれデータに基づき、 Based on the displacement data measured by the positional deviation detection means,
    画像データ書込み中に前記像担持体上のビームスポット位置を制御することを特徴とする光走査装置。 Optical scanning apparatus characterized by controlling the beam spot position on the image carrier in the image data writing.
  6. 複数の像担持体上を光走査装置で露光して静電潜像を形成したのち現像し、各像担持体上の可視像を中間転写体に重ね転写し、さらにこの中間転写体上の重ね転写像を同一のシート状媒体に一括転写してカラー画像を得る画像形成装置において、 It developed after forming an electrostatic latent image by exposing a plurality of image bearing members on the optical scanning device, transferring superimposed visible images on the image carriers to the intermediate transfer member, further on the intermediate transfer member an image forming apparatus for obtaining a color image by collectively transferring a superposed transferred image on the same sheet-like medium,
    前記光走査装置として請求項1乃至5記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus characterized by using the optical scanning apparatus of claims 1 to 5, wherein as the light scanning device.
  7. 請求項6記載の画像形成装置において、前記中間転写体が回転体として構成されており、1回転の長さをL 、中間転写体の線速度をv としたとき、以下の条件を満足することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6, wherein the intermediate transfer member is configured as a rotary member, rotation of the lengths L m, when the linear velocity of the intermediate transfer member was v m, satisfies the following conditions an image forming apparatus characterized by.
    0.5 < L /v < 5 [sec] 0.5 <L m / v m < 5 [sec]
  8. 請求項6記載の画像形成装置において、複数の像担持体ががシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色に対応し、且つそのうちブラックを基準色とし、ブラックに対する相対的な色ずれを補正することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6, the plurality of image bearing member is cyan, magenta, yellow, corresponding to four colors of black and of which the black as a reference color, correcting the relative color misregistration for Black an image forming apparatus comprising.
  9. 請求項6記載の画像形成装置において、前記位置ずれ検知手段の検知時間T (位置ずれ検知を開始して、検知完了までの時間)は以下の条件を満足することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6, wherein said positional deviation (the start of the positional deviation detection, the time to detect completion) detection time T S of the sensing means the image forming apparatus, characterized by satisfying the following condition .
    < 10×(L /V T S <10 × (L p / V p)
    ここで、 here,
    :プリント出力用紙の出力方向の長さ、 L p: printout paper output direction length,
    :感光体の線速 v p: linear velocity of the photosensitive member
JP2002274075A 2002-09-19 2002-09-19 Optical scanner and image forming apparatus Pending JP2004109700A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002274075A JP2004109700A (en) 2002-09-19 2002-09-19 Optical scanner and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002274075A JP2004109700A (en) 2002-09-19 2002-09-19 Optical scanner and image forming apparatus
US10609577 US7532227B2 (en) 2002-07-02 2003-07-01 Optical scanner and image forming apparatus
US11451486 US7525561B2 (en) 2002-07-02 2006-06-13 Optical scanner and image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004109700A true true JP2004109700A (en) 2004-04-08

Family

ID=32270648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002274075A Pending JP2004109700A (en) 2002-09-19 2002-09-19 Optical scanner and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004109700A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006137132A (en) * 2004-11-15 2006-06-01 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus including correcting method of scanning line positional deviation
JP2006212986A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Ricoh Co Ltd Multi-color image forming device
JP2008064995A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Ricoh Co Ltd Optical scanner/method of manufacturing the optical scanner/color image forming apparatus
US7502046B2 (en) 2005-05-31 2009-03-10 Sharp Kabushiki Kaisha Optical scanning unit and image forming apparatus
US7505187B2 (en) 2005-05-19 2009-03-17 Sharp Kabushiki Kaisha Optical scanning unit and image forming apparatus
US7643046B2 (en) 2005-12-21 2010-01-05 Ricoh Company, Ltd. Laser beam scanning device, image forming apparatus, and laser beam detecting method by the laser beam scanning device
JP2010026520A (en) * 2009-08-28 2010-02-04 Ricoh Co Ltd Polychrome image forming apparatus
US7755809B2 (en) 2005-12-26 2010-07-13 Sharp Kabushiki Kaisha Laser scanning optical system and image forming apparatus
US7791633B2 (en) 2005-05-19 2010-09-07 Sharp Kabushiki Kaisha Optical scanning unit and image forming apparatus
JP2011170149A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus and method for correcting the same
JP2011191712A (en) * 2010-03-17 2011-09-29 Ricoh Co Ltd Displacement correcting device and image forming apparatus comprising the same
US8031362B2 (en) 2005-10-07 2011-10-04 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device, image forming apparatus, and liquid crystal element

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006137132A (en) * 2004-11-15 2006-06-01 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus including correcting method of scanning line positional deviation
JP4523440B2 (en) * 2005-02-04 2010-08-11 株式会社リコー Multi-color image forming apparatus
JP2006212986A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Ricoh Co Ltd Multi-color image forming device
US7505187B2 (en) 2005-05-19 2009-03-17 Sharp Kabushiki Kaisha Optical scanning unit and image forming apparatus
US7791633B2 (en) 2005-05-19 2010-09-07 Sharp Kabushiki Kaisha Optical scanning unit and image forming apparatus
US7502046B2 (en) 2005-05-31 2009-03-10 Sharp Kabushiki Kaisha Optical scanning unit and image forming apparatus
US8031362B2 (en) 2005-10-07 2011-10-04 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device, image forming apparatus, and liquid crystal element
US7643046B2 (en) 2005-12-21 2010-01-05 Ricoh Company, Ltd. Laser beam scanning device, image forming apparatus, and laser beam detecting method by the laser beam scanning device
US7755809B2 (en) 2005-12-26 2010-07-13 Sharp Kabushiki Kaisha Laser scanning optical system and image forming apparatus
JP2008064995A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Ricoh Co Ltd Optical scanner/method of manufacturing the optical scanner/color image forming apparatus
US8670013B2 (en) 2006-09-06 2014-03-11 Ricoh Company, Ltd. Light scanning device, light scanning device production method, and color image forming apparatus
JP2010026520A (en) * 2009-08-28 2010-02-04 Ricoh Co Ltd Polychrome image forming apparatus
JP4575987B2 (en) * 2009-08-28 2010-11-04 株式会社リコー Multi-color image forming apparatus
JP2011170149A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus and method for correcting the same
JP2011191712A (en) * 2010-03-17 2011-09-29 Ricoh Co Ltd Displacement correcting device and image forming apparatus comprising the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060232660A1 (en) Optical scanner and image forming apparatus
US6906739B2 (en) Optical scanner and imaging apparatus using the same
US6366304B1 (en) Thermal correction for image-forming exposure device and method of manufacturing the device
US20040100550A1 (en) Color shift correcting method, optical writing device and image forming apparatus
US20050024479A1 (en) Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and beam positioning method
US20050062836A1 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
US5153644A (en) Dual mode correction of image distortion in a xerographic printing apparatus
US20060222418A1 (en) Method and apparatus for image forming capable of effectively adjusting image shifts
JP2004012596A (en) Optical scanner and image forming apparatus
US20090153933A1 (en) Optical scanning device and image forming apparatus
JPH0954263A (en) Laser scanning optical device
US6697092B2 (en) Color image forming apparatus with color image shift correction
US20060133873A1 (en) Belt drive controlling method, belt drive controlling apparatus, belt apparatus, image forming apparatus, and computer product
US20080024851A1 (en) Optical scanning device and image forming apparatus
US20070081152A1 (en) Optical scanning device, image forming apparatus, and liquid crystal element
US20070064087A1 (en) Optical scanning device, image forming apparatus, optical scanning correcting method, and image forming method
US20070188589A1 (en) Image forming apparatus
JP2005037575A (en) Optical scanner and color image forming apparatus
US20060262373A1 (en) Optical scanning unit and image forming apparatus
JP2004333994A (en) Optical scanner and image forming apparatus
US5497225A (en) Color image forming apparatus having a plurality of drums for a plurality of colors
JPH08248730A (en) Image forming device
JP2008257169A (en) Optical scanning device and image forming apparatus
JP2002096502A (en) Imaging apparatus
US8305637B2 (en) Image forming apparatus, positional deviation correction method, and recording medium storing positional deviation correction program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080401

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080602

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080708