JP2005010495A - 走査光学装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で、各色の色ずれの発生を防止する高精度な走査光学装置を提供すること。
【解決手段】単一の回転多面鏡と第一と第ニのレーザ発光器と発光タイミングを検出する第一と第ニのBD素子を備え、前記回転多面鏡の異なる反射面で同時に前記第一と第ニのレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、前記第一のBD素子を前記第一のレーザビームを検出するように、かつ前記第ニのBD素子を前記第ニのレーザビームを検出する構成とするとともに、前記回転多面鏡の特定面を検知する面検知手段を設け、前記面検知手段の検知結果に応じて第一と第ニのBD素子のいずれか一つのBD信号を基準とした書出タイミングを生成することを特徴とする制御手段を有する走査光学装置を提供する。
【選択図】 図1
【解決手段】単一の回転多面鏡と第一と第ニのレーザ発光器と発光タイミングを検出する第一と第ニのBD素子を備え、前記回転多面鏡の異なる反射面で同時に前記第一と第ニのレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、前記第一のBD素子を前記第一のレーザビームを検出するように、かつ前記第ニのBD素子を前記第ニのレーザビームを検出する構成とするとともに、前記回転多面鏡の特定面を検知する面検知手段を設け、前記面検知手段の検知結果に応じて第一と第ニのBD素子のいずれか一つのBD信号を基準とした書出タイミングを生成することを特徴とする制御手段を有する走査光学装置を提供する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のレーザ光により画像露光を行う複写機、プリンタ、FAX等の走査光学装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数のレーザと像担持体で構成される画像形成装置には大きく2つの構成が挙げられる。1つ目は像担持体1つにつき1つのレーザスキャナユニットを装備しているタイプである(図9、図10参照)。このタイプの画像形成装置の場合は、それぞれのレーザスキャナユニットが独立している為、レーザスキャナユニットの構成が簡単にでき、ミラー数を少なくする事が可能である。しかし、ポリゴンモータ、ミラー、BDセンサ等を各レーザスキャナユニットが装備しなくてはならない為、コストが割高になる。また、4つのスキャナモータの同期制御が必要になり、制御が複雑になる。
【0003】
二つ目は複数の像担持体に対しレーザスキャナユニットを1つしか装備しないタイプである(図1参照)。このタイプの画像形成装置の場合は複数のレーザを1つのポリゴンミラーに照射し、折り返しミラー等を用いて各像担持体に照射する為、レーザスキャナユニットの構成が複雑である。しかし、ポリゴンモータ、ミラーは1つ装備すればよくコストは前記タイプに比べ安く構成することができる。但し、主走査方向の書き出し位置を検知する為のBDセンサ信号は像担持体上、もしくはレーザスキャナユニット内に各像担持体ごと1つずつ装備するように構成されている。しかし、近年さらなるコストダウンが進み前記BDセンサ信号を1つもしくは2つで構成するスキャナユニットで構成する画像形成装置も考えられている(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−055292号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、BDセンサを1つにし、すべてのスキャナユニットの動作をそれに同期して制御させた場合はミラー精度の影響を受ける為、画像劣化を引き起こしてしまう。そこで、BDセンサで検知する各BD信号のインターバルを測定し、ポリゴンの面を特定する方法が考えられるが、ポリゴンの回転制御自体にBD信号を使っているものでは、BD信号のインターバルが一定となるようポリゴンモータの回転速度制御が行われる。
【0006】
したがって、BD信号のインターバルはポリゴンの回転ムラ(ジッタ)によるものか、面ごとのばらつきなのか判別がつかない。また、インターバルのカウントには非常に細かい精度が必要で高速のクロックでカウントする構成が必要となる。加えて、従来の方法のように複数BDセンサを配置する構成をとった場合、BDセンサ基板を独立的に異なる位置に配置するために基板点数が増え、コストアップになってしまう。
【0007】
本発明の目的は、簡単な構成で、各色の色ずれの発生を防止する高精度な走査光学装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、単一の回転多面鏡と第一と第ニのレーザ発光器と発光タイミングを検出する第一と第ニのBD素子を備え、前記回転多面鏡の異なる反射面で同時に前記第一と第ニのレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、
前記第一のBD素子を前記第一のレーザビームを検出するように、かつ前記第ニのBD素子を前記第ニのレーザビームを検出する構成とするとともに、前記回転多面鏡の特定面を検知する面検知手段を設け、前記面検知手段の検知結果に応じて第一と第ニのBD素子のいずれか一つのBD信号を基準とした書出タイミングを生成することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。画像形成装置は電子写真方式とし、さらに本発明が特に有効であると考えられる複数の画像形成部を並列に配するカラー画像出力装置として説明していく。画像出力部1Pは大別して、画像形成部10、給紙ユニット20、中間転写ユニット30、定着ユニット40及び制御ユニット(不図示)から構成される。
【0010】
さらに、個々のユニットについて詳しく説明する。画像形成部10は次に述べるような構成になっている。像担持体としての感光ドラム11a、11b、11c、11dがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム11a〜11dの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器12a、12b、12c、12d、レーザスキャナユニット13、現像装置14a、14b、14c、14dが配置されている。一次帯電器12a〜12dにおいて感光ドラム11a〜11dの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いでレーザスキャナユニット13により、記録画像信号に応じて変調したレーザービームなどの光線を感光ドラム11a〜11d上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。レーザスキャナユニットの動作についての詳細は後述する。さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった4色の現像剤(以下、これをトナーと呼ぶ)をそれぞれ収納した現像装置14a〜14dによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写体に転写する画像転写領域Ta、Tb、Tc、Tdの下流側では、クリーニング装置15a、15b、15c、15dにより転写材に転写されずに感光ドラム11a〜11d上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【0011】
給紙ユニット20は,記録材Pを収納するためのカセット21a・bおよび手差しトレイ27、カセット内もしくは手差しトレイより記録材Pを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ22a・22bおよび26、各ピックアップローラから送り出された記録材Pをレジストローラまで搬送するための給紙ローラ対23及び給紙ガイド24、そして画像形成部の画像形成タイミングに合わせて記録材Pを二次転写領域Teへ送り出すためのレジストローラ25a、25bから成る。
【0012】
中間転写ユニット30について詳細に説明する。中間転写ベルト31(その材料として例えば、PET[ポリエチレンテレフタレート]やPVdF[ポリフッ化ビニリデン]などが用いられる)は、中間転写ベルト31に駆動を伝達する駆動ローラ32、ばね(不図示)の付勢によって中間転写ベルト31に適度な張力を与えるテンションローラ33、ベルトを挟んで二次転写領域Teに対向する従動ローラ34に巻回させる。これらのうち駆動ローラ32とテンションローラ33の間に一次転写平面Aが形成される。駆動ローラ32は金属ローラの表面に数mm厚のゴム(ウレタンまたはクロロプレン)をコーティングしてベルトとのスリップを防いでいる。駆動ローラ32はパルスモータ(不図示)によって回転駆動される。各感光ドラム11a〜11dと中間転写ベルト31が対向する一次転写領域Ta〜Tdには、中間転写ベルト31の裏に一次転写用帯電器35a〜35dが配置されている。従動ローラ34に対向して二次転写ローラ36が配置され、中間転写ベルト31とのニップによって二次転写領域Teを形成する。二次転写ローラ36は中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト上、二次転写領域Teの下流には中間転写ベルト31の画像形成面をクリーニングするためのブラシローラ(不図示)、および廃トナーを収納する廃トナーボックス(不図示)が設けられている。
【0013】
定着ユニット40は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ41aとそのローラに加圧される41b(このローラにも熱源を備える場合もある)、及び上記ローラ対のニップ部へ転写材Pを導くためのガイド43、また、上記ローラ対から排出されてきた転写材Pをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ44、外排紙ローラ45などから成る。制御ユニットは、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板(不図示)などから成る。
【0014】
次に図2を用いてレーザスキャナユニットの構成、動作を以下に述べる。まず、レーザスキャナユニット13は図2に示すように構成される。このユニットは回転多面鏡201、回転多面鏡を回転駆動するレーザスキャナモータ202である。回転多面鏡201の面数はプリントスピード、解像度などのパラメータにより決定されるが本特許では4面の場合を想定する。203は記録用光源であるところのレーザダイオードを搭載したレーザドライバである。これは各色分必要であるので4つ搭載されることになる。また、レーザダイオードは図示しない駆動回路により画像信号もしくはコントロール信号に応じて点灯または消灯し、レーザダイオードから発した光変調レーザ光は回転多面鏡201に向けて照射される。回転多面鏡201は矢印の方向に回転していて、レーザダイオードから発したレーザ光は回転多面鏡201の回転に伴い、その反射面で連続的に角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光は図示しないレンズ群により歪曲収差の補正等を受け、反射鏡204、205、206、207を経て、感光ドラム11a〜11dに照射される。また回転多面鏡201の1つの面は1ラインの走査に対応し、回転多面鏡201の回転によりレーザダイオードから発したレーザ光は1ラインづつ感光ドラム11a〜11dの主走査方向に走査する。走査光学系上の反射鏡204、205、206、207の位置はパルスモータM1〜M8により駆動することで、レジストレーションの倍率及び傾きのずれを機械的に補正することができる。
【0015】
さらに、主走査方向の走査位置基準信号を生成するためにBDセンサ212,213が配置される。実際には走査開始位置近傍(感光ドラム208近傍)に設置するのが理想であるが、コスト面からBDセンサ212,213をレーザと同一基板上に配置している。すなわち、回転多面鏡201の各反射面で反射されたレーザ光はC用ドラム11b、K用ドラム11aの各々1ラインの走査に先立ってBDセンサ212により検出される。逆にBDセンサ213ではY用ドラム11d、M用ドラム11cの走査終了後に検出される。BDセンサ212で検出されたBDセンサ信号は主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期がとられる。この動作の詳細については後述する。BDセンサ212と213の時間差はポリゴンの各面のばらつきを表しており、この値に応じて主走査のがきだしタイミングを制御する。また、前記BDセンサ信号212を用いて、レーザスキャナモータの回転速度制御、位相制御を行う。この図で示したドラムの色の並び順はあくまでも例であり、特に規定はないがBDセンサ212の位置はBk用ドラムの走査開始側に設けられており、213はY用ドラムの走査終了側に設けられている。
【0016】
次に図3のブロック図を用いてレーザスキャナモータの回転速度制御、位相制御に関して説明する。レーザスキャナモータ202としてはブラシレスモータが用いられ、破線の内部はその等価回路を示している。インダクタンス305は星型結線され、ブリッジ回路300により励磁され、回転磁界を生成する。ロータ304には磁性パターンが着磁されており、インダクタンス305の回転磁界により回転し、回転多面鏡201の回転駆動を行う。ホール素子301〜303はロータ304に着磁されている磁界を検出し、検出された磁界は回転磁界制御回路306に入力される。回転磁界制御回路306はホール素子301〜303の出力信号に基づいてロータ304の回転位置を検出し、常にロータ304が回転運動を行う磁界を発生するようにブリッジ回路300を制御する。また、回転磁界制御回路306には加減速制御部307からの加速信号、減速信号が入力され、その信号に基づいてモータの回転制御を行うことで速度制御さらには位相制御を行う。加減速制御部307は第一の加減速制御部(速度制御部)308と第二の加減速制御部(位相制御部)309、さらに前記制御部の信号を合成する加減速信号合成部310、基準信号生成部311から成る。
【0017】
まず、第一の加減速制御部308の制御について図4のタイミングチャートを用いて説明する。図4(a)に減速信号が出力される場合のタイミングを示す。BDセンサ212の信号の間隔を2つのカウンタを用いて交互にカウントする。このカウンタは設定値Xに達すると、カウント動作を停止する。カウンタが停止した時点で、次のBDセンサ信号が入力されていない場合、すなわちモータの速度が設定値に達していない場合は、次のBDセンサ信号が入力されるまで減速信号が出力される。図4(b)に加速信号が出力される場合のタイミングを示す。これは設定値Xに達する前にBDセンサ信号が入力された場合、すなわちモータの速度が設定値を超えている場合で、BDセンサ信号入力後、設定値Xに達するまでの間加速信号が出力される。これらの制御をBDセンサ信号が入力されるたびに行い、目標速度Xで回転するように速度を制御する。
【0018】
次に第二の加減速制御部309の制御について、図5のタイミングチャートを用いて説明する。図5(a)に減速信号が出力される場合のタイミングを示す。第二の加減速制御部に位相ON信号が入力されると、BDセンサ信号をカウントするカウンタ1と基準信号生成部で生成される基準信号をカウントするカウンタ2がカウントを開始する。そのカウント値がCPU等によって設定された値になった時の差分を検出する。図5(a)においては設定値が3の場合を示す。BD信号の方が設定したカウント値に先に到達した場合は前記差分から算出される減速信号を出力する。例えば図で示すように、差分の1/4されたパルス幅を出力するようにする。実際には、検出された差分に対して出力するパルス幅の比はモータの特性などにより決定される(図5(a)に示すのはあくまでも一例である)。
【0019】
図5(b)に加速信号が出力される場合を示す。この場合は、BD信号よりも基準信号をカウントするカウンタ値が設定したカウント値に先に到達した場合は差分から算出される加速信号を出力する。図5(b)に減速時同様、設定値を3にし、差分の1/4のパルス幅が出力されるように設定された場合を示す。これもあくまでも一例で減速時同様、パルス幅の比はモータの特性などにより決定される。上記例では差分比較するカウント値を3にした場合について述べたが、この値もモータの特性や第一の加減速制御部から出力される信号も考慮した上で決定するとより精度の高い制御ができる。
【0020】
上記の第一、第二の加減速制御部で生成される加減速信号を加減速信号合成部310で合成し、制御回路306に対して出力しモータの回転制御を行う。また特に今回は加速信号、減速信号の出力タイミングに関しては特に規定はしていないが、非画像領域に加速、減速を行う方が画質の劣化を招くことがない。前記構成を用いた場合、BDセンサの入力タイミングがわかっているため、当然、画像領域を知ることが可能である。よって、非画像領域を検知し、それ以外の領域で信号を出力することが望まれる。
【0021】
次に図6のフローチャートを用いて位相制御、速度制御シーケンスを説明する。まず、f1でレーザスキャナモータがONされるのを待つ。モータがONされたら、f2に進み位相制御(第二の加減速制御)がONされているかどうかを判断する。単色モードの場合は位相制御をONする必要はなく、フルカラーモード時にのみ位相制御がONされる。すなわち位相制御がONされていない場合(単色モード)には第一の加減速制御(速度制御)のみが動作する。この場合はf4に進み、前記図4で説明したような制御(第一の加減速制御)、つまりBDセンサ信号の間隔が一定になるように加速もしくは減速信号を生成する。f6に進みそれらの信号を制御回路306に与え、モータの回転を制御する。f2で位相制御が(第二の加減速制御)ONされている場合(フルカラーモード)はf3に進み、前記回転制御(第一の加減速制御)だけでなく、第二の加減速制御(位相制御)も動作する。これは前記図5で説明したような制御で、基準信号にBDセンサ信号の位相を合せる為の制御信号を生成する。f5に進み、第一、第二の加減速制御で生成される信号を合成し、制御回路306に与え、モータの回転速度と位相を制御する。次にf7に進みモータがOFFされていない場合には、再びf2に戻り位相制御がONされているかを判断し、繰り返し制御を行う。f7でモータOFFされた場合には、制御を終了する。
【0022】
図8(a)にレーザスキャナユニット13の上視図を記す。図8(a)においてBDセンサ212はレーザドライバ基板上に実装されておりK用感光ドラム11aの走査開始側に取り付けられている。K用感光ドラム以外へのレーザ露光走査もBDセンサ212でのビーム検知信号をもとに行われる。図8(a)のようにレーザ光を同じ方向から照射した場合は、Y用、M用感光体へのレーザ露光走査は、主走査の後端側から露光することになり、C用、K用感光体への露光とは逆方向となる。この場合はY用、M用ビデオデータの1ライン分をLIFO(Last In First Out)メモリ等に入れ画像の順番を入れ替えるのが普通である。レーザ光が同じ方向から照射されるのでなく、Y用、M用感光体にするポリゴンモータの回転方向の上流側にレーザ発光部がある場合はLIFOを用いる必要はない。
【0023】
しかしながら図8(b)に示すようにポリゴンの各面の角度が異なっていた場合、K用BDセンサ212でY、Mドラムへの書き込みを行うと、C,Kドラムの書き込み位置と異なり、主走査方向で画像がずれてしまう。213C,Kドラムの主走査後端側に配置しているので、C,Kドラムへの主走査の書き出し位置に関与しない。そこで図8(c)に示すようにBDセンサ213と212をポリゴンの異なる面で照射した際の時間差をとって、C,Kドラムへの書き出しタイミングを変化させる。
【0024】
図8(c)に示すようにBDセンサ213で拾った信号と212で拾った信号は一定時間ずれており、これはBDセンサの配置位置によるものである。ポリゴンモーターが一定速で回転していれば、この遅延量kは常に一定である。また本実施形態では4面ポリゴンで説明しているので4回ごとのBD信号は同じ面からのものである。したがってポリゴンモータが一定速で回転していれば図8(c)の値hも常に一定である。
【0025】
しかし、ポリゴン面の精度ばらつきにより、BD間の時間は図に示すようにa,b,c,dと異なる値をとる。このa,b,c,dの間隔を計時する方法も考えられるが、ポリゴン自身の回転速度制御をこのBD間隔で行っていることから、回転変動があるのか、面ばらつきがあるのか判別が付かない。面ばらつきがあったとしても、その値を小さくするようポリゴンモータの速度制御が行われる。
【0026】
ここで、2個のBDセンサ213と212の信号は時間が遅延しているだけでまったく同じである。BDセンサ213と212で、異なる面のBD信号間の時間差を取ることにより、ポリゴンの面ばらつきを特定することができる。
【0027】
次に図7のブロック図を用いて2つのBD信号による各ドラムへの主走査書き出しタイミング信号の生成に関しての説明を行う。BDセンサ212から入力された信号はBk、Cyanの画像書き出しタイミング信号を生成する為のBD同期IC(701、704)と擬似BDセンサ信号生成手段に接続される。BkのBD同期IC(701)はBDセンサ212の信号と画像CLKが入力されており、BDセンサ信号入力後一定時間(a)遅延させた同期信号とそれに同期した画像CLK信号が出力され、画像データ出力部702に入力される。前記遅延時間はBkを基準色とした場合はドラムに照射される位置で決定され固定値となる。前記画像データ出力部702から出力された画像データは、例えばLVDS信号等でレーザドライバ703に転送されレーザを駆動する。CyanのBD同期IC(704)もBDセンサ212の信号と画像CLKが入力されており、BDセンサ信号入力後一定時間(b)遅延させた同期信号とそれに同期した画像CLK信号が出力され、画像データ出力部705に入力される。前記遅延時間(b)はBkを基準色とした場合はBkとCyanの色ずれ補正量により決定される。前記画像データ出力部705から出力された画像データは、例えばLVDS信号等でレーザドライバ706に転送されレーザを駆動する。
【0028】
次に擬似BDセンサ信号生成手段に関して説明する。BDセンサ信号はセレクタ707より後段に接続されたBD同期IC(708、709、710)のどれかに入力される。ここでBD同期ICを3つ用意しているのはポリゴンミラーの面数を4面とした場合、BkのBD信号を検出した面にYellow、Mazentaのレーザが照射されるのは180°ミラーが回転した時なので3周期分カウントする必要がある為である。BDセンサ信号がセレクタ707に入力されると、BD同期IC(708、709、710)に順番に繰り返し出力される。そのBDセンサ信号を受け、各BD同期ICは同期信号とCLK(CLK生成部722から出力)をカウンタ(711〜713)に入力する。これは一定値をカウントするカウンタで構成されていて、一定カウント値(b)をカウントして信号を出力する。すなわち、約2周期後の位置b(180°ミラーが回転した時出力されると想定される位置)にパルス信号を生成する。OR回路714により各擬似BD信号生成回路(711〜713)で生成された信号をORすることで、BDセンサ信号から一定時間遅延した擬似BDセンサ信号が生成され、Yellow、MazentaのBD同期IC(715、718)に入力する。
【0029】
YellowのBD同期IC(715)は擬似BDセンサ信号と画像CLKが入力されており、擬似BDセンサ信号入力後一定時間(c)遅延させた同期信号とそれに同期した画像CLK信号が出力され、画像データ出力部716に入力される。前記遅延時間はBkを基準色とした場合はBkとYellowの色ずれ補正量により決定される。前記画像データ出力部716から出力された画像データは、例えばLVDS信号等でレーザドライバ717に転送されレーザを駆動する。
【0030】
MazentaのBD同期IC(718)もYellow同様、擬似BDセンサ信号と画像CLKが入力されており、擬似BDセンサ信号入力後一定時間(d)遅延させた同期信号とそれに同期した画像CLK信号が出力され、画像データ出力部719に入力される。前記遅延時間はBkを基準色とした場合はBkとMazentaの色ずれ補正量により決定される。前記画像データ出力部719から出力された画像データは、例えばLVDS信号等でレーザドライバ720に転送されレーザを駆動する。
【0031】
つぎに面ばらつき補正の部分を説明する。BDセンサ212と213の時間差をフリップフロップ721で区間信号に直し、カウンタ722で計数する。このカウント値に応じて遅延時間を遅延素子723で生成しY、Mの書き出しタイミングに加算してやる。この方法により、Y,Mステーションの書き出しタイミングを変化させる。
【0032】
前記制御回路はポリゴンミラーが4面で対向面での照射を想定したが、面数の違いやレーザ照射位置の違いにより、擬似BDセンサ信号生成手段のBD同期IC、カウンタの数は変える必要がある。また、前記回路はAISC化することで1チップで制御することも可能となる。
【0033】
次に装置の動作の説明を行う。画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズ等により選択された給紙段から給紙動作を開始する。たとえば上段の給紙段から給紙された場合について説明すると、まずピックアップローラ22aにより、カセット21aから転写材Pが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対23によって転写材Pが給紙ガイド24の間を案内されてレジストローラ25a、25bまで搬送される。その時レジストローラは停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミング信号に基づいてレジストローラは回転を始める。この回転時期は、転写材Pと画像形成部より中間転写ベルト上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Teにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。
【0034】
一方画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、各色のドラム上に静電潜像が形成される。副走査方向の形成タイミングは中間転写ベルト31の回転方向において一番上流にある感光ドラム(本特許の場合はM)から順に各画像形成部間の距離に応じて決定され、制御される。また各ドラムの主走査方向の書き出しタイミングについては前記した回路動作により1つのBDセンサ信号(本特許ではBKに配置されている)を用いて、擬似BDセンサ信号を生成し制御する。形成された静電潜像は、前述したプロセスにより現像される。そして前記一番上流にある感光ドラム11d上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器35dによって一次転写領域Tdにおいて中間転写ベルト31に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Tcまで搬送される。そこでは前記したタイミング信号により、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写される事になる。以下も同様の工程が繰り返され、結局4色のトナー像が中間転写ベルト31上において一次転写される。
【0035】
その後記録材Pが二次転写領域Teに進入、中間転写ベルト31に接触すると、記録材Pの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ36に、高電圧を印加させる。そして前述したプロセスにより中間転写ベルト上に形成された4色のトナー画像が記録材Pの表面に転写される。その後記録材Pは搬送ガイド43によって定着ローラニップ部まで正確に案内される。そしてローラ対41A、41Bの熱及びニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、内外排紙ローラ44、45により搬送され、紙は機外に排出される。
【0036】
【発明の効果】
複数の像担持体に対しレーザスキャナユニットを1つしか装備しないタイプの画像形成装置で、主走査の画像書き出し位置を検知するセンサ(BDセンサ)を2つ装備することで、画質劣化のない画像形成装置を簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカラー画像形成装置の模式断面図
【図2】本発明のレーザスキャナユニットの構成図
【図3】本発明のレーザスキャナモータの制御ブロック図
【図4】速度制御(第一の加減速制御部)におけるタイミングチャート
【図5】位相制御(第二の加減速制御部)におけるタイミングチャート
【図6】位相制御、速度制御シーケンスを説明したフローチャート
【図7】本発明のBDセンサ信号、擬似BDセンサ信号による制御ブロック図
【図8】(a)は本発明のレーザスキャナユニットの上視図、(b)は本発明のポリゴン回転の様子、(c)はポリゴンに面ばらつきがあった場合の回転中のBDセンサ信号
【図9】従来のカラー画像形成装置の模式断面図
【図10】従来のカラー画像形成装置のレーザスキャナユニットの構成図
【符号の説明】
11a〜11d 感光ドラム
13 光学ユニット
31 中間転写ベルト
40 定着ユニット
212 BDセンサ
203 レーザドライバ
201 回転多面鏡
202 レーザスキャナモータ
204〜207 反射鏡
306 制御回路
307 加減速制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のレーザ光により画像露光を行う複写機、プリンタ、FAX等の走査光学装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数のレーザと像担持体で構成される画像形成装置には大きく2つの構成が挙げられる。1つ目は像担持体1つにつき1つのレーザスキャナユニットを装備しているタイプである(図9、図10参照)。このタイプの画像形成装置の場合は、それぞれのレーザスキャナユニットが独立している為、レーザスキャナユニットの構成が簡単にでき、ミラー数を少なくする事が可能である。しかし、ポリゴンモータ、ミラー、BDセンサ等を各レーザスキャナユニットが装備しなくてはならない為、コストが割高になる。また、4つのスキャナモータの同期制御が必要になり、制御が複雑になる。
【0003】
二つ目は複数の像担持体に対しレーザスキャナユニットを1つしか装備しないタイプである(図1参照)。このタイプの画像形成装置の場合は複数のレーザを1つのポリゴンミラーに照射し、折り返しミラー等を用いて各像担持体に照射する為、レーザスキャナユニットの構成が複雑である。しかし、ポリゴンモータ、ミラーは1つ装備すればよくコストは前記タイプに比べ安く構成することができる。但し、主走査方向の書き出し位置を検知する為のBDセンサ信号は像担持体上、もしくはレーザスキャナユニット内に各像担持体ごと1つずつ装備するように構成されている。しかし、近年さらなるコストダウンが進み前記BDセンサ信号を1つもしくは2つで構成するスキャナユニットで構成する画像形成装置も考えられている(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−055292号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、BDセンサを1つにし、すべてのスキャナユニットの動作をそれに同期して制御させた場合はミラー精度の影響を受ける為、画像劣化を引き起こしてしまう。そこで、BDセンサで検知する各BD信号のインターバルを測定し、ポリゴンの面を特定する方法が考えられるが、ポリゴンの回転制御自体にBD信号を使っているものでは、BD信号のインターバルが一定となるようポリゴンモータの回転速度制御が行われる。
【0006】
したがって、BD信号のインターバルはポリゴンの回転ムラ(ジッタ)によるものか、面ごとのばらつきなのか判別がつかない。また、インターバルのカウントには非常に細かい精度が必要で高速のクロックでカウントする構成が必要となる。加えて、従来の方法のように複数BDセンサを配置する構成をとった場合、BDセンサ基板を独立的に異なる位置に配置するために基板点数が増え、コストアップになってしまう。
【0007】
本発明の目的は、簡単な構成で、各色の色ずれの発生を防止する高精度な走査光学装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、単一の回転多面鏡と第一と第ニのレーザ発光器と発光タイミングを検出する第一と第ニのBD素子を備え、前記回転多面鏡の異なる反射面で同時に前記第一と第ニのレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、
前記第一のBD素子を前記第一のレーザビームを検出するように、かつ前記第ニのBD素子を前記第ニのレーザビームを検出する構成とするとともに、前記回転多面鏡の特定面を検知する面検知手段を設け、前記面検知手段の検知結果に応じて第一と第ニのBD素子のいずれか一つのBD信号を基準とした書出タイミングを生成することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。画像形成装置は電子写真方式とし、さらに本発明が特に有効であると考えられる複数の画像形成部を並列に配するカラー画像出力装置として説明していく。画像出力部1Pは大別して、画像形成部10、給紙ユニット20、中間転写ユニット30、定着ユニット40及び制御ユニット(不図示)から構成される。
【0010】
さらに、個々のユニットについて詳しく説明する。画像形成部10は次に述べるような構成になっている。像担持体としての感光ドラム11a、11b、11c、11dがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム11a〜11dの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器12a、12b、12c、12d、レーザスキャナユニット13、現像装置14a、14b、14c、14dが配置されている。一次帯電器12a〜12dにおいて感光ドラム11a〜11dの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いでレーザスキャナユニット13により、記録画像信号に応じて変調したレーザービームなどの光線を感光ドラム11a〜11d上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。レーザスキャナユニットの動作についての詳細は後述する。さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった4色の現像剤(以下、これをトナーと呼ぶ)をそれぞれ収納した現像装置14a〜14dによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写体に転写する画像転写領域Ta、Tb、Tc、Tdの下流側では、クリーニング装置15a、15b、15c、15dにより転写材に転写されずに感光ドラム11a〜11d上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【0011】
給紙ユニット20は,記録材Pを収納するためのカセット21a・bおよび手差しトレイ27、カセット内もしくは手差しトレイより記録材Pを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ22a・22bおよび26、各ピックアップローラから送り出された記録材Pをレジストローラまで搬送するための給紙ローラ対23及び給紙ガイド24、そして画像形成部の画像形成タイミングに合わせて記録材Pを二次転写領域Teへ送り出すためのレジストローラ25a、25bから成る。
【0012】
中間転写ユニット30について詳細に説明する。中間転写ベルト31(その材料として例えば、PET[ポリエチレンテレフタレート]やPVdF[ポリフッ化ビニリデン]などが用いられる)は、中間転写ベルト31に駆動を伝達する駆動ローラ32、ばね(不図示)の付勢によって中間転写ベルト31に適度な張力を与えるテンションローラ33、ベルトを挟んで二次転写領域Teに対向する従動ローラ34に巻回させる。これらのうち駆動ローラ32とテンションローラ33の間に一次転写平面Aが形成される。駆動ローラ32は金属ローラの表面に数mm厚のゴム(ウレタンまたはクロロプレン)をコーティングしてベルトとのスリップを防いでいる。駆動ローラ32はパルスモータ(不図示)によって回転駆動される。各感光ドラム11a〜11dと中間転写ベルト31が対向する一次転写領域Ta〜Tdには、中間転写ベルト31の裏に一次転写用帯電器35a〜35dが配置されている。従動ローラ34に対向して二次転写ローラ36が配置され、中間転写ベルト31とのニップによって二次転写領域Teを形成する。二次転写ローラ36は中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト上、二次転写領域Teの下流には中間転写ベルト31の画像形成面をクリーニングするためのブラシローラ(不図示)、および廃トナーを収納する廃トナーボックス(不図示)が設けられている。
【0013】
定着ユニット40は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ41aとそのローラに加圧される41b(このローラにも熱源を備える場合もある)、及び上記ローラ対のニップ部へ転写材Pを導くためのガイド43、また、上記ローラ対から排出されてきた転写材Pをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ44、外排紙ローラ45などから成る。制御ユニットは、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板(不図示)などから成る。
【0014】
次に図2を用いてレーザスキャナユニットの構成、動作を以下に述べる。まず、レーザスキャナユニット13は図2に示すように構成される。このユニットは回転多面鏡201、回転多面鏡を回転駆動するレーザスキャナモータ202である。回転多面鏡201の面数はプリントスピード、解像度などのパラメータにより決定されるが本特許では4面の場合を想定する。203は記録用光源であるところのレーザダイオードを搭載したレーザドライバである。これは各色分必要であるので4つ搭載されることになる。また、レーザダイオードは図示しない駆動回路により画像信号もしくはコントロール信号に応じて点灯または消灯し、レーザダイオードから発した光変調レーザ光は回転多面鏡201に向けて照射される。回転多面鏡201は矢印の方向に回転していて、レーザダイオードから発したレーザ光は回転多面鏡201の回転に伴い、その反射面で連続的に角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光は図示しないレンズ群により歪曲収差の補正等を受け、反射鏡204、205、206、207を経て、感光ドラム11a〜11dに照射される。また回転多面鏡201の1つの面は1ラインの走査に対応し、回転多面鏡201の回転によりレーザダイオードから発したレーザ光は1ラインづつ感光ドラム11a〜11dの主走査方向に走査する。走査光学系上の反射鏡204、205、206、207の位置はパルスモータM1〜M8により駆動することで、レジストレーションの倍率及び傾きのずれを機械的に補正することができる。
【0015】
さらに、主走査方向の走査位置基準信号を生成するためにBDセンサ212,213が配置される。実際には走査開始位置近傍(感光ドラム208近傍)に設置するのが理想であるが、コスト面からBDセンサ212,213をレーザと同一基板上に配置している。すなわち、回転多面鏡201の各反射面で反射されたレーザ光はC用ドラム11b、K用ドラム11aの各々1ラインの走査に先立ってBDセンサ212により検出される。逆にBDセンサ213ではY用ドラム11d、M用ドラム11cの走査終了後に検出される。BDセンサ212で検出されたBDセンサ信号は主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期がとられる。この動作の詳細については後述する。BDセンサ212と213の時間差はポリゴンの各面のばらつきを表しており、この値に応じて主走査のがきだしタイミングを制御する。また、前記BDセンサ信号212を用いて、レーザスキャナモータの回転速度制御、位相制御を行う。この図で示したドラムの色の並び順はあくまでも例であり、特に規定はないがBDセンサ212の位置はBk用ドラムの走査開始側に設けられており、213はY用ドラムの走査終了側に設けられている。
【0016】
次に図3のブロック図を用いてレーザスキャナモータの回転速度制御、位相制御に関して説明する。レーザスキャナモータ202としてはブラシレスモータが用いられ、破線の内部はその等価回路を示している。インダクタンス305は星型結線され、ブリッジ回路300により励磁され、回転磁界を生成する。ロータ304には磁性パターンが着磁されており、インダクタンス305の回転磁界により回転し、回転多面鏡201の回転駆動を行う。ホール素子301〜303はロータ304に着磁されている磁界を検出し、検出された磁界は回転磁界制御回路306に入力される。回転磁界制御回路306はホール素子301〜303の出力信号に基づいてロータ304の回転位置を検出し、常にロータ304が回転運動を行う磁界を発生するようにブリッジ回路300を制御する。また、回転磁界制御回路306には加減速制御部307からの加速信号、減速信号が入力され、その信号に基づいてモータの回転制御を行うことで速度制御さらには位相制御を行う。加減速制御部307は第一の加減速制御部(速度制御部)308と第二の加減速制御部(位相制御部)309、さらに前記制御部の信号を合成する加減速信号合成部310、基準信号生成部311から成る。
【0017】
まず、第一の加減速制御部308の制御について図4のタイミングチャートを用いて説明する。図4(a)に減速信号が出力される場合のタイミングを示す。BDセンサ212の信号の間隔を2つのカウンタを用いて交互にカウントする。このカウンタは設定値Xに達すると、カウント動作を停止する。カウンタが停止した時点で、次のBDセンサ信号が入力されていない場合、すなわちモータの速度が設定値に達していない場合は、次のBDセンサ信号が入力されるまで減速信号が出力される。図4(b)に加速信号が出力される場合のタイミングを示す。これは設定値Xに達する前にBDセンサ信号が入力された場合、すなわちモータの速度が設定値を超えている場合で、BDセンサ信号入力後、設定値Xに達するまでの間加速信号が出力される。これらの制御をBDセンサ信号が入力されるたびに行い、目標速度Xで回転するように速度を制御する。
【0018】
次に第二の加減速制御部309の制御について、図5のタイミングチャートを用いて説明する。図5(a)に減速信号が出力される場合のタイミングを示す。第二の加減速制御部に位相ON信号が入力されると、BDセンサ信号をカウントするカウンタ1と基準信号生成部で生成される基準信号をカウントするカウンタ2がカウントを開始する。そのカウント値がCPU等によって設定された値になった時の差分を検出する。図5(a)においては設定値が3の場合を示す。BD信号の方が設定したカウント値に先に到達した場合は前記差分から算出される減速信号を出力する。例えば図で示すように、差分の1/4されたパルス幅を出力するようにする。実際には、検出された差分に対して出力するパルス幅の比はモータの特性などにより決定される(図5(a)に示すのはあくまでも一例である)。
【0019】
図5(b)に加速信号が出力される場合を示す。この場合は、BD信号よりも基準信号をカウントするカウンタ値が設定したカウント値に先に到達した場合は差分から算出される加速信号を出力する。図5(b)に減速時同様、設定値を3にし、差分の1/4のパルス幅が出力されるように設定された場合を示す。これもあくまでも一例で減速時同様、パルス幅の比はモータの特性などにより決定される。上記例では差分比較するカウント値を3にした場合について述べたが、この値もモータの特性や第一の加減速制御部から出力される信号も考慮した上で決定するとより精度の高い制御ができる。
【0020】
上記の第一、第二の加減速制御部で生成される加減速信号を加減速信号合成部310で合成し、制御回路306に対して出力しモータの回転制御を行う。また特に今回は加速信号、減速信号の出力タイミングに関しては特に規定はしていないが、非画像領域に加速、減速を行う方が画質の劣化を招くことがない。前記構成を用いた場合、BDセンサの入力タイミングがわかっているため、当然、画像領域を知ることが可能である。よって、非画像領域を検知し、それ以外の領域で信号を出力することが望まれる。
【0021】
次に図6のフローチャートを用いて位相制御、速度制御シーケンスを説明する。まず、f1でレーザスキャナモータがONされるのを待つ。モータがONされたら、f2に進み位相制御(第二の加減速制御)がONされているかどうかを判断する。単色モードの場合は位相制御をONする必要はなく、フルカラーモード時にのみ位相制御がONされる。すなわち位相制御がONされていない場合(単色モード)には第一の加減速制御(速度制御)のみが動作する。この場合はf4に進み、前記図4で説明したような制御(第一の加減速制御)、つまりBDセンサ信号の間隔が一定になるように加速もしくは減速信号を生成する。f6に進みそれらの信号を制御回路306に与え、モータの回転を制御する。f2で位相制御が(第二の加減速制御)ONされている場合(フルカラーモード)はf3に進み、前記回転制御(第一の加減速制御)だけでなく、第二の加減速制御(位相制御)も動作する。これは前記図5で説明したような制御で、基準信号にBDセンサ信号の位相を合せる為の制御信号を生成する。f5に進み、第一、第二の加減速制御で生成される信号を合成し、制御回路306に与え、モータの回転速度と位相を制御する。次にf7に進みモータがOFFされていない場合には、再びf2に戻り位相制御がONされているかを判断し、繰り返し制御を行う。f7でモータOFFされた場合には、制御を終了する。
【0022】
図8(a)にレーザスキャナユニット13の上視図を記す。図8(a)においてBDセンサ212はレーザドライバ基板上に実装されておりK用感光ドラム11aの走査開始側に取り付けられている。K用感光ドラム以外へのレーザ露光走査もBDセンサ212でのビーム検知信号をもとに行われる。図8(a)のようにレーザ光を同じ方向から照射した場合は、Y用、M用感光体へのレーザ露光走査は、主走査の後端側から露光することになり、C用、K用感光体への露光とは逆方向となる。この場合はY用、M用ビデオデータの1ライン分をLIFO(Last In First Out)メモリ等に入れ画像の順番を入れ替えるのが普通である。レーザ光が同じ方向から照射されるのでなく、Y用、M用感光体にするポリゴンモータの回転方向の上流側にレーザ発光部がある場合はLIFOを用いる必要はない。
【0023】
しかしながら図8(b)に示すようにポリゴンの各面の角度が異なっていた場合、K用BDセンサ212でY、Mドラムへの書き込みを行うと、C,Kドラムの書き込み位置と異なり、主走査方向で画像がずれてしまう。213C,Kドラムの主走査後端側に配置しているので、C,Kドラムへの主走査の書き出し位置に関与しない。そこで図8(c)に示すようにBDセンサ213と212をポリゴンの異なる面で照射した際の時間差をとって、C,Kドラムへの書き出しタイミングを変化させる。
【0024】
図8(c)に示すようにBDセンサ213で拾った信号と212で拾った信号は一定時間ずれており、これはBDセンサの配置位置によるものである。ポリゴンモーターが一定速で回転していれば、この遅延量kは常に一定である。また本実施形態では4面ポリゴンで説明しているので4回ごとのBD信号は同じ面からのものである。したがってポリゴンモータが一定速で回転していれば図8(c)の値hも常に一定である。
【0025】
しかし、ポリゴン面の精度ばらつきにより、BD間の時間は図に示すようにa,b,c,dと異なる値をとる。このa,b,c,dの間隔を計時する方法も考えられるが、ポリゴン自身の回転速度制御をこのBD間隔で行っていることから、回転変動があるのか、面ばらつきがあるのか判別が付かない。面ばらつきがあったとしても、その値を小さくするようポリゴンモータの速度制御が行われる。
【0026】
ここで、2個のBDセンサ213と212の信号は時間が遅延しているだけでまったく同じである。BDセンサ213と212で、異なる面のBD信号間の時間差を取ることにより、ポリゴンの面ばらつきを特定することができる。
【0027】
次に図7のブロック図を用いて2つのBD信号による各ドラムへの主走査書き出しタイミング信号の生成に関しての説明を行う。BDセンサ212から入力された信号はBk、Cyanの画像書き出しタイミング信号を生成する為のBD同期IC(701、704)と擬似BDセンサ信号生成手段に接続される。BkのBD同期IC(701)はBDセンサ212の信号と画像CLKが入力されており、BDセンサ信号入力後一定時間(a)遅延させた同期信号とそれに同期した画像CLK信号が出力され、画像データ出力部702に入力される。前記遅延時間はBkを基準色とした場合はドラムに照射される位置で決定され固定値となる。前記画像データ出力部702から出力された画像データは、例えばLVDS信号等でレーザドライバ703に転送されレーザを駆動する。CyanのBD同期IC(704)もBDセンサ212の信号と画像CLKが入力されており、BDセンサ信号入力後一定時間(b)遅延させた同期信号とそれに同期した画像CLK信号が出力され、画像データ出力部705に入力される。前記遅延時間(b)はBkを基準色とした場合はBkとCyanの色ずれ補正量により決定される。前記画像データ出力部705から出力された画像データは、例えばLVDS信号等でレーザドライバ706に転送されレーザを駆動する。
【0028】
次に擬似BDセンサ信号生成手段に関して説明する。BDセンサ信号はセレクタ707より後段に接続されたBD同期IC(708、709、710)のどれかに入力される。ここでBD同期ICを3つ用意しているのはポリゴンミラーの面数を4面とした場合、BkのBD信号を検出した面にYellow、Mazentaのレーザが照射されるのは180°ミラーが回転した時なので3周期分カウントする必要がある為である。BDセンサ信号がセレクタ707に入力されると、BD同期IC(708、709、710)に順番に繰り返し出力される。そのBDセンサ信号を受け、各BD同期ICは同期信号とCLK(CLK生成部722から出力)をカウンタ(711〜713)に入力する。これは一定値をカウントするカウンタで構成されていて、一定カウント値(b)をカウントして信号を出力する。すなわち、約2周期後の位置b(180°ミラーが回転した時出力されると想定される位置)にパルス信号を生成する。OR回路714により各擬似BD信号生成回路(711〜713)で生成された信号をORすることで、BDセンサ信号から一定時間遅延した擬似BDセンサ信号が生成され、Yellow、MazentaのBD同期IC(715、718)に入力する。
【0029】
YellowのBD同期IC(715)は擬似BDセンサ信号と画像CLKが入力されており、擬似BDセンサ信号入力後一定時間(c)遅延させた同期信号とそれに同期した画像CLK信号が出力され、画像データ出力部716に入力される。前記遅延時間はBkを基準色とした場合はBkとYellowの色ずれ補正量により決定される。前記画像データ出力部716から出力された画像データは、例えばLVDS信号等でレーザドライバ717に転送されレーザを駆動する。
【0030】
MazentaのBD同期IC(718)もYellow同様、擬似BDセンサ信号と画像CLKが入力されており、擬似BDセンサ信号入力後一定時間(d)遅延させた同期信号とそれに同期した画像CLK信号が出力され、画像データ出力部719に入力される。前記遅延時間はBkを基準色とした場合はBkとMazentaの色ずれ補正量により決定される。前記画像データ出力部719から出力された画像データは、例えばLVDS信号等でレーザドライバ720に転送されレーザを駆動する。
【0031】
つぎに面ばらつき補正の部分を説明する。BDセンサ212と213の時間差をフリップフロップ721で区間信号に直し、カウンタ722で計数する。このカウント値に応じて遅延時間を遅延素子723で生成しY、Mの書き出しタイミングに加算してやる。この方法により、Y,Mステーションの書き出しタイミングを変化させる。
【0032】
前記制御回路はポリゴンミラーが4面で対向面での照射を想定したが、面数の違いやレーザ照射位置の違いにより、擬似BDセンサ信号生成手段のBD同期IC、カウンタの数は変える必要がある。また、前記回路はAISC化することで1チップで制御することも可能となる。
【0033】
次に装置の動作の説明を行う。画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズ等により選択された給紙段から給紙動作を開始する。たとえば上段の給紙段から給紙された場合について説明すると、まずピックアップローラ22aにより、カセット21aから転写材Pが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対23によって転写材Pが給紙ガイド24の間を案内されてレジストローラ25a、25bまで搬送される。その時レジストローラは停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミング信号に基づいてレジストローラは回転を始める。この回転時期は、転写材Pと画像形成部より中間転写ベルト上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Teにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。
【0034】
一方画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、各色のドラム上に静電潜像が形成される。副走査方向の形成タイミングは中間転写ベルト31の回転方向において一番上流にある感光ドラム(本特許の場合はM)から順に各画像形成部間の距離に応じて決定され、制御される。また各ドラムの主走査方向の書き出しタイミングについては前記した回路動作により1つのBDセンサ信号(本特許ではBKに配置されている)を用いて、擬似BDセンサ信号を生成し制御する。形成された静電潜像は、前述したプロセスにより現像される。そして前記一番上流にある感光ドラム11d上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器35dによって一次転写領域Tdにおいて中間転写ベルト31に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Tcまで搬送される。そこでは前記したタイミング信号により、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写される事になる。以下も同様の工程が繰り返され、結局4色のトナー像が中間転写ベルト31上において一次転写される。
【0035】
その後記録材Pが二次転写領域Teに進入、中間転写ベルト31に接触すると、記録材Pの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ36に、高電圧を印加させる。そして前述したプロセスにより中間転写ベルト上に形成された4色のトナー画像が記録材Pの表面に転写される。その後記録材Pは搬送ガイド43によって定着ローラニップ部まで正確に案内される。そしてローラ対41A、41Bの熱及びニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、内外排紙ローラ44、45により搬送され、紙は機外に排出される。
【0036】
【発明の効果】
複数の像担持体に対しレーザスキャナユニットを1つしか装備しないタイプの画像形成装置で、主走査の画像書き出し位置を検知するセンサ(BDセンサ)を2つ装備することで、画質劣化のない画像形成装置を簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカラー画像形成装置の模式断面図
【図2】本発明のレーザスキャナユニットの構成図
【図3】本発明のレーザスキャナモータの制御ブロック図
【図4】速度制御(第一の加減速制御部)におけるタイミングチャート
【図5】位相制御(第二の加減速制御部)におけるタイミングチャート
【図6】位相制御、速度制御シーケンスを説明したフローチャート
【図7】本発明のBDセンサ信号、擬似BDセンサ信号による制御ブロック図
【図8】(a)は本発明のレーザスキャナユニットの上視図、(b)は本発明のポリゴン回転の様子、(c)はポリゴンに面ばらつきがあった場合の回転中のBDセンサ信号
【図9】従来のカラー画像形成装置の模式断面図
【図10】従来のカラー画像形成装置のレーザスキャナユニットの構成図
【符号の説明】
11a〜11d 感光ドラム
13 光学ユニット
31 中間転写ベルト
40 定着ユニット
212 BDセンサ
203 レーザドライバ
201 回転多面鏡
202 レーザスキャナモータ
204〜207 反射鏡
306 制御回路
307 加減速制御部
Claims (2)
- 単一の回転多面鏡と第一と第ニのレーザ発光器と発光タイミングを検出する第一と第ニのBD素子を備え、前記回転多面鏡の異なる反射面で同時に前記第一と第ニのレーザビームの偏向走査を行う走査光学装置において、
前記第一のBD素子を前記第一のレーザビームを検出するように、かつ前記第ニのBD素子を前記第ニのレーザビームを検出する構成とするとともに、
前記回転多面鏡の特定面を検知する面検知手段を設け、前記面検知手段の検知結果に応じて第一と第ニのBD素子のいずれか一つのBD信号を基準とした書出タイミングを生成することを特徴とする制御手段を有する走査光学装置。 - 前記第一と第ニのレーザ発光器と前記第一と第ニのBD素子は、同一基板上に実装されることを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
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---|---|
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JP2008032762A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 光走査装置、及びこれを備えた画像形成装置 |
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2003
- 2003-06-19 JP JP2003174916A patent/JP2005010495A/ja not_active Withdrawn
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