JP2020001285A - Optical scanner and image formation apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device.
従来より、回転多面鏡の両側にて光ビームの走査方向が互いに逆向きになる対向走査方式の光走査装置は知られている。この対向走査する光ビームはそれぞれ異なる色のトナーを担持する像担持体に照射されて静電潜像を形成する。対向走査する2つの光ビームの走査位置が主走査方向に相対的にずれていると色ずれが発生する虞がある。2つの光ビームの主走査方向の位置ずれ(色ずれ)の一因として筐体の熱変形が挙げられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an opposing scanning optical scanning device in which scanning directions of light beams on both sides of a rotary polygon mirror are opposite to each other. The oppositely scanned light beams are applied to image carriers that carry toners of different colors to form electrostatic latent images. If the scanning positions of the two light beams that are opposed to each other are relatively displaced in the main scanning direction, there is a possibility that color misregistration may occur. One of the causes of the positional shift (color shift) between the two light beams in the main scanning direction is thermal deformation of the housing.
特許文献1に示す光走査装置では、この熱変形による色ずれを抑制するべく筐体内に温度センサーを配置し、温度センサーによる検出温度に応じて、各光ビームによる画像データの書き出し開始位置を補正するようにしている。この光走査装置では、対向走査する2つの光ビームの書き出し側(走査開始側)にそれぞれ、BDセンサーが設けられている。上記画像データの書き出し位置の補正は、各BDセンサーよる光ビームの検知時から画像データの書き出しを開始するまでの時間を変更することで行われる。温度センサーは、一方のBDセンサーの近傍に設けられている。
In the optical scanning device disclosed in
ところで、2つの光ビームの主走査方向の位置ずれには、BDセンサーを保持する保持部の熱変形や、BDセンサーに光ビームを導く反射ミラーの保持部の熱変形など様々な部位の熱変形が影響する。 By the way, the displacement of the two light beams in the main scanning direction includes thermal deformation of various portions such as thermal deformation of a holding portion for holding the BD sensor and thermal deformation of a holding portion of a reflection mirror for guiding the light beam to the BD sensor. Influences.
したがって、上記特許文献1に示す光走査装置では、温度センサーがBDセンサーの近傍にのみ設けられているので、他の部分の熱変形の影響が考慮されず、色ずれ補正精度が低いという問題がある。また、色ずれ補正を行うために温度センサーを設ける必要があるのでコスト増加を招くという問題がある。
Therefore, in the optical scanning device disclosed in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、2つの光ビームを逆向きに走査させる対向走査方式の光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置において、2つの光ビームの主走査方向の色ずれを安価に且つ精度良く抑制することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an opposing scanning type optical scanning device that scans two light beams in opposite directions, and an image forming apparatus including the optical scanning device. Another object of the present invention is to suppress color misregistration of two light beams in the main scanning direction at low cost and with high accuracy.
本発明の一局面に係る光走査装置は、光ビームを出射する2つの光源と、上記2つの光源から出射された光ビームを偏向して互いに逆向きに走査させる回転多面鏡と、上記回転多面鏡により互いに逆向きに偏向走査された光ビームがそれぞれ通過する2つの走査レンズと、上記回転多面鏡によって偏向走査された一方の光ビームの走査開始側において該光ビームを検知する第1の検知センサーと、上記回転多面鏡によって偏向走査された他方の光ビームの走査開始側において該光ビームを検知する第2の検知センサーと、上記第1の検知センサーによる検知時から第1所定時間が経過した時に、一方の光ビームによる画像データの書き込み用の走査を開始し、当該走査の終了後に、該一方の光ビームを偏向した上記回転多面鏡の反射面と同じ反射面に向けて上記他方の光ビームの照射を開始し、その後、上記第2の検知センサーによる検知時から第2所定時間が経過した時に、他方の光ビームによる画像データの書き込み用の走査を開始するように上記2つの光源を制御する制御部とを備えている。
そして、上記回転多面鏡の同じ反射面にて偏向される光ビームの上記第1の検知センサーによる検知時から第2の検知センサーによる検知時までの時間である第1検知時間差、及び、上記第2の検知センサーによる検知時から上記第1の検知センサーによる検知時までの時間である第2検知時間差のうち一方の検知時間差を検出するとともに、所定時間置きに、該一方の検知時間差の変化率を算出して、該算出した変化率を基に、主走査方向の色ずれ補正を行うための色ずれ補正量を決定する色ずれ補正量決定部と、上記色ずれ補正量決定部にて決定した色ずれ補正量に応じて、上記第1所定時間及び第2所定時間の少なくとも一方を補正することで主走査方向の色ずれを補正する色ずれ補正部とを備えている。
An optical scanning device according to one aspect of the present invention includes: two light sources that emit light beams; a rotary polygon mirror that deflects light beams emitted from the two light sources to scan in opposite directions; Two scanning lenses through which light beams deflected and scanned by mirrors in opposite directions pass, respectively, and first detection for detecting the light beam on the scanning start side of one light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror A sensor, a second detection sensor for detecting the light beam on the scanning start side of the other light beam deflected and scanned by the rotating polygon mirror, and a first predetermined time elapses from the time of detection by the first detection sensor. Then, the scanning for writing the image data by one light beam is started, and after the scanning is completed, the same as the reflection surface of the rotary polygon mirror that deflects the one light beam. The irradiation of the other light beam is started toward the projection surface, and thereafter, when a second predetermined time has elapsed from the time of detection by the second detection sensor, scanning for writing image data by the other light beam is performed. And a control unit for controlling the two light sources to start.
And a first detection time difference that is a time from a time when the light beam deflected by the same reflection surface of the rotary polygon mirror is detected by the first detection sensor to a time when the light beam is detected by the second detection sensor; A second detection time difference, which is a period of time from the time of detection by the second detection sensor to the time of detection by the first detection sensor, and a change rate of the one detection time difference at predetermined time intervals. And a color misregistration correction amount determining unit that determines a color misregistration correction amount for performing color misregistration correction in the main scanning direction based on the calculated change rate. A color misregistration correction unit that corrects color misregistration in the main scanning direction by correcting at least one of the first predetermined time and the second predetermined time according to the color misregistration correction amount.
本発明の他の局面に係る光走査装置は、光ビームを出射する2つの光源と、上記2つの光源から出射された光ビームを偏向して互いに逆向きに走査させる回転多面鏡と、上記回転多面鏡により互いに逆向きに偏向走査された光ビームがそれぞれ通過する2つの走査レンズと、上記回転多面鏡によって偏向走査された一方の光ビームの走査開始側において該光ビームを検知する第1の検知センサーと、上記回転多面鏡によって偏向走査された他方の光ビームの走査開始側において該光ビームを検知する第2の検知センサーと、上記第1の検知センサーによる検知時から第1所定時間が経過した時に、一方の光ビームによる画像データの書き込み用の走査を開始し、当該走査の終了後に、該一方の光ビームを偏向した上記回転多面鏡の反射面と同じ反射面に向けて上記他方の光ビームの照射を開始し、その後、上記第2の検知センサーによる検知時から第2所定時間が経過した時に、他方の光ビームによる画像データの書き込み用の走査を開始するように上記2つの光源を制御する制御部と、を備えている。
そして、上記回転多面鏡の同じ反射面にて偏向される光ビームの上記第1の検知センサーによる検知時から第2の検知センサーによる検知時までの時間である第1検知時間差、及び、上記第2の検知センサーによる検知時から上記第1の検知センサーによる検知時までの時間である第2検知時間差を検出して、両検知時間差の絶対値の平均値を算出し、該算出した平均値に一方の検知時間差の符号を掛け合わせてなるパラメータを求めて、所定時間置きに当該パラメータの変化率を算出して、該算出した変化率を基に、主走査方向の色ずれ補正を行うための色ずれ補正量を決定する色ずれ補正量決定部と、上記色ずれ補正量決定部にて決定した色ずれ補正量に応じて、上記第1所定時間及び第2所定時間の少なくとも一方を補正することで主走査方向の色ずれを補正する色ずれ補正部とを備えている。
An optical scanning device according to another aspect of the present invention includes: two light sources that emit light beams; a rotary polygon mirror that deflects the light beams emitted from the two light sources to scan in opposite directions; Two scanning lenses through which light beams deflected and scanned by the polygon mirror in opposite directions pass, respectively, and a first sensor for detecting the light beam on the scanning start side of one of the light beams deflected and scanned by the rotary polygon mirror A detection sensor, a second detection sensor for detecting the light beam on the scanning start side of the other light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror, and a first predetermined time from the time of detection by the first detection sensor. At the elapse of time, scanning for writing image data by one light beam is started, and after the scanning is completed, the scanning is performed with the reflecting surface of the rotary polygon mirror that deflects the one light beam. The irradiation of the other light beam is started toward the reflection surface, and after that, when a second predetermined time has elapsed from the time of detection by the second detection sensor, scanning for writing image data by the other light beam is performed. A control unit that controls the two light sources to start.
And a first detection time difference that is a time from a time when the light beam deflected by the same reflecting surface of the rotary polygon mirror is detected by the first detection sensor to a time when the light beam is detected by the second detection sensor; The second detection time difference, which is the time from the detection by the second detection sensor to the detection by the first detection sensor, is detected, and the average value of the absolute values of the two detection time differences is calculated. A parameter obtained by multiplying the sign of one of the detection time differences, a change rate of the parameter is calculated at predetermined time intervals, and color shift correction in the main scanning direction is performed based on the calculated change rate. A color shift correction amount determining unit that determines the color shift correction amount, and at least one of the first predetermined time and the second predetermined time according to the color shift correction amount determined by the color shift correction amount determining unit. By Lord And a color shift correcting unit for correcting the 査 direction color misregistration.
本発明に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。 An image forming apparatus according to the present invention includes the above optical scanning device.
本発明によれば、2つの光ビームを逆向きに走査させる対向走査方式の光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置において、2つの光ビームの主走査方向の色ずれを安価に且つ精度良く抑制することができる。 According to the present invention, in an opposing scanning type optical scanning device that scans two light beams in opposite directions, and in an image forming apparatus equipped with the optical scanning device, color shift in the main scanning direction of the two light beams can be reduced at low cost. In addition, it can be suppressed with high accuracy.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.
図1は、実施形態における光走査装置100備えた画像形成装置101の概略構成を示すブロック図である。この画像形成装置101は、例えばレーザプリンタや複合機であり、用紙を搬送しながら、端末等(図示省略)から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成する。図1に示すように、画像形成装置101は、給紙部102と、画像形成部103と、定着部104と、排紙部105とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an
給紙部102は、用紙を画像形成部103へ供給するカセット給紙部や手差しトレイである。画像形成部103は、4色(ブラック、マゼンダ、イエロー、シアン)のトナーに対応する4つの感光体ドラム106a〜106dを備えている。また、図示しないが、画像形成部103は、各感光体ドラム106a〜106dの並設方向に延びる中間転写ベルトや、各感光体ドラム106a〜106dの周囲に配置された帯電器、現像器、転写ローラなどを備えている。画像形成部103は、各感光体ドラム106a〜106dにレーザー光を出射して静電潜像を形成する光走査装置100をさらに備えている。画像形成部103では、各感光体ドラム106a〜106dの静電潜像を現像器より供給される各色のトナーにより現像してトナー像を形成する。そして、画像形成部103は、各色のトナー像を中間転写ベルトに重ねて転写することでカラートナー像を形成し、形成したカラートナー像を給紙部102から供給された用紙に転写するようになっている。尚、画像形成部103は、各色のトナー像を、中間転写ベルトを介さずに用紙に順次重ねて転写する直接転写方式を採用してもよい。
The
定着部104は、図示しないが、互いに圧接されて回転する定着ローラおよび加圧ローラを備えている。定着部104は、画像形成部103で用紙に転写されたトナー像を加熱及び加圧することにより用紙に定着させる。排紙部105は、定着部104から画像形成された用紙が供給される排紙トレイ(図示省略)を有している。
Although not shown, the
〈光走査装置〉
本実施形態では、上述したように4色(ブラック、マゼンダ、イエロー、シアン)のトナーに対応して4つの感光体ドラム106a〜106dが設けられている。光走査装置100は、同様に構成された2つ光走査系統を有している、一方の走査系統は、ブラック及びマゼンタの感光体ドラム106a,106bにレーザー光を出射し、他方の走査光学系は、イエロー及びシアンの感光体ドラム106c,106dにレーザー光を照射する。以下では、代表して、ブラック(BK)およびマゼンダ(Magenta)に対応する2つの感光体ドラム106a,106bにレーザー光を出射する光走査系統について説明する。
<Optical scanning device>
In the present embodiment, as described above, the four
図2および図3に示すように、光走査装置100の光走査系統は、2つの光源11a,11bと、1つのポリゴンミラー12と、2つの走査レンズ13a,13bと、2つのBDセンサー15a,15b(Beam detect sensor)と、光源制御部20とを有する。尚、光源11a,11bとポリゴンミラー12と走査レンズ13a,13bとは、樹脂製の筐体(図示省略)に収容されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the optical scanning system of the
第1の光源11aおよび第1の走査レンズ13aは、ブラックの第1の感光体ドラム106aに対応している。第2の光源11bおよび第2の走査レンズ13bは、マゼンダの第2の感光体ドラム106bに対応している。
The first
各光源11a,11bは、レーザー光(光ビーム)を照射する。ポリゴンミラー12は、正五角形の回転多面鏡である。ポリゴンミラー12の径方向外側の各面は光ビームを反射する反射面1〜5を構成している。尚、ポリゴンミラー12は正三角形、正方形または正六角形以上の多角形であってもよい。ポリゴンミラー12は、光源11a,11bから照射された各レーザー光を偏向して互いに逆向きに走査させるものである。
Each of the
具体的に、第1の光源11aのレーザー光は、ポリゴンミラー12で偏向された後、第1の走査レンズ13aを通過して第1の感光体ドラム106aに出射される。第2の光源11bのレーザー光は、ポリゴンミラー12で偏向された後、第2の走査レンズ13bを通過して第2の感光体ドラム106bに出射される。第1の光源11aのレーザー光と第2の光源11bのレーザー光とは、走査方向が対向している。つまり、第1の光源11aのレーザー光は図3において上向きに走査され、第2の光源11bのレーザー光は図3において下向きに走査される。尚、光源11a,11bとポリゴンミラー12との間には、図示しないが、光源11a,11b側から順にコリメータレンズおよびシリンダーレンズが配置されており、それぞれをレーザー光が通過する。
Specifically, the laser light from the first
第1のBDセンサー15aは、ポリゴンミラー12によって偏向走査された第1の光源11aのレーザー光の走査開始側に設けられている。ポリゴンミラー12によって偏向走査された第1の光源11aのレーザー光の走査開始側の光路には折返しミラー14aが設けられており、レーザー光が折返しミラー14aに反射して第1のBDセンサー15aに入射することにより、第1のBDセンサー15aからBD信号が出力される。このBD信号は、後述する光源制御部20に送信されて、該レーザー光による画像データの書き込み開始の基準信号として利用される。
The
第2のBDセンサー15bは、ポリゴンミラー12によって偏向走査された第2の光源11bのレーザー光の走査開始側に設けられている。ポリゴンミラー12によって偏向走査された第2の光源11bのレーザー光の走査開始側の光路には折返しミラー14bが設けられており、レーザー光が折返しミラー14bに反射して第2のBDセンサー15bに入射することにより、第2のBDセンサー15bからBD信号が出力される。このBD信号は、光源制御部20に送信されて、該レーザー光による画像データの書き込み開始の基準信号として利用される。
The
光源制御部20は、各光源11a,11bのレーザー光の照射タイミングを制御するものである。光源制御部20は、CPU21、ROM22及びRAM33を有するマイクロコンピューターにより構成されている。
光源制御部20は、第1のBDセンサー15aにて第1の光源11aのレーザー光を検知した時から第1所定時間taが経過した時に該レーザー光による画像データの書き込みを開始する。また、光源制御部20は、第1のBDセンサー15aの検知の際に第1の光源11aのレーザー光を偏向したポリゴンミラー12の反射面1〜5と同じ反射面1〜5で第2の光源11bのレーザー光を偏向して走査開始するように、第2の光源11bにおけるレーザー光の照射動作を制御する。そして、光源制御部20は、上記と同じ反射面1〜5で偏向された第2の光源11bのレーザー光が第2のBDセンサー15bによって検知されると、該検知時から第2所定時間tbが経過した後に画像データの書き込みを開始する。
The light
The light
具体的に、光源制御部20の制御動作について図4および図5を参照しながら説明する。図4(A)に示すように、第1の光源11aから照射されたレーザー光(図4において左側のレーザ光)が、ポリゴンミラー12の反射面1で偏向されて走査レンズ13aを通過した後、第1のBDセンサー15aに入射する。これによって、第1の光源11aのレーザー光の走査開始位置が検知され、その検知信号が光源制御部20に送られる。そうすると、図5(A)に示すように、BDセンサー15aの検知から第1所定時間taが経過した時に第1の光源11aのレーザー光によって、第1の感光体ドラム106aに対する画像データの書き込み走査が開始する。こうして、ブラック色(BK)の画像データの書き込みが行われる。そして、反射面1の回転移動に伴ってレーザー光が第1の感光体ドラム106aを一定方向に走査する。これにより、第1の感光体ドラム106aにブラック色用の静電潜像が描画される。
Specifically, the control operation of the light
続いて、図5(B)に示すように、上記第1のBDセンサー15aの検知から所定時間が経過すると、反射面1がマゼンダ色(Magenta)を描画する位置まで回転移動する。すると、図4(B)に示すように、第2の光源11bから照射されたレーザー光(図4において右側側のレーザ光)が、反射面1で偏向されて走査レンズ13bを通過した後、第2のBDセンサー15bに入射する。これによって、第2の光源11bのレーザー光の走査開始位置が検知され、その検知信号が光源制御部20に送られる。そうすると、図5(B)に示すように、第2のBDセンサー15bの検知から第2所定時間tbの経過後に第2の光源11bのレーザー光によって、第2の感光体ドラム106bに対して画像データの書き込み走査が開始する。こうして、マゼンタ色(M)の画像データの書き込みが行われる。そして、反射面1の回転移動に伴ってレーザー光が第2の感光体ドラム106bを一定方向に走査する。これにより、第2の感光体ドラム106bにマゼンタ色用の静電潜像が描画される。
Subsequently, as shown in FIG. 5B, when a predetermined time elapses from the detection of the
−初期設定処理−
上記第1所定時間ta及び第2所定時間tbは、画像形成装置101の電源投入時などに光源制御部20にて実行されるカラーレジストレーションと称される補正処理によって初期設定される。この補正処理では、画像形成部103に設けられた中間転写ベルトに各色のトナーパッチ画像が形成され、濃度センサー等を用いて基準色(例えばブラック)に対する他の色の主走査方向の色ずれ量が検出される。光源制御部20では、この主走査方向の色ずれ量を0にするように上記第1所定時間ta及び第2所定時間tbを設定してRAM22に記憶する。この初期設定値は、画像形成装置101の電源OFF時などに消去される。
−Initial setting process−
The first predetermined time ta and the second predetermined time tb are initially set by a correction process called color registration performed by the light
−色ずれ補正処理−
ところで、光走査装置100の駆動開始後は、ポリゴンミラー12を駆動するモーターの発熱等によって、筐体内の折返しミラー14a,14bの保持部や各BDセンサー15a,15bの保持部が熱変形する。そうすると、折返しミラー14a,14bやBDセンサー15a,15bの設置姿勢が変化して、BDセンサー15a,15bによるレーザー光の検知タイミングが変化する。この変化は、図3の左側光路と右側光路とで異なるので主走査方向の色ずれが発生する虞がある。本実施形態では、このような筐体の熱変形に起因する主走査方向の色ずれを補正するべく光源制御部20において色ずれ補正制御を実行するようにしている。
−Color misregistration correction processing−
By the way, after the driving of the
この色ずれ補正制御では、ポリゴンミラー12の同じ反射面1〜5にて偏向される光ビームの両BDセンサー15a,15bによる検知時間差を利用する。
図5を参照して、ポリゴンミラー12の例えば反射面1に着目すると、反射面1にて偏向される光ビームの両BDセンサー15a,15bによる検知時間差は、図中のTBD1−2又はTBD2−1で表される。TBD1−2は、ポリゴンミラー12の反射面1にて偏向された光ビームの第1のBDセンサー15aよる検知時から第2のBDセンサー15bによる検知時までの時間であり、TBD2−1は、ポリゴンミラー12の反射面1にて偏向された光ビームの第2のBDセンサー15bによる検知時から第1のBDセンサー15aによる検知時までの時間である。本実施形態では、この2つのうち前者の検知時間差TBD1−2を使用して色ずれ補正を行うようにしてもよい。
In the color misregistration correction control, a difference between detection times of the light beams deflected by the same reflection surfaces 1 to 5 of the
Referring to FIG. 5, focusing on, for example, the
図6は、ポリゴンミラー12の駆動開始後の検知時間差TBD1−2の検出結果データの一例を示す表である。この検出結果データでは、具体的な検出時間差の数値を開示する代わりに記号d1、d2、d3…を使用している。この検出結果データに示すように、ポリゴンミラー12の駆動開始後、ポリゴンミラー12の各反射面1〜5に対応して検知時間差TBD1−2が光源制御部20によって検出(測定)される。光源制御部20は、この検出結果データを随時更新しながらRAM22に記憶する。
FIG. 6 is a table showing an example of detection result data of the detection time difference TBD1-2 after the start of driving the
図7は、図6の検出結果データをグラフ形式で表した例である。このグラフは、以下で述べる色ずれ補正制御の内容を視覚的に分かり易く説明するためのものであり、必ずしも光源制御部20にてグラフデータを作成する必要はない。
FIG. 7 is an example in which the detection result data of FIG. 6 is represented in a graph format. This graph is for explaining the content of the color misregistration correction control described below in a visually easy-to-understand manner, and it is not always necessary for the light
光源制御部20は、検出結果データを基に、所定時間Δt置きに上記検知時間差TBD1−2の変化率Aを算出する。この変化率Aは、図7中に示すように、A=ΔTBD1−2/Δtとして求めることができる。所定時間Δtは、本実施形態では例えばポリゴンミラー12が1回転する時間に予め設定されている。尚、Δtは、例えばポリゴンミラー12の1つの反射面が通過する時間(本実施形態ではポリゴンミラー12が2π/5だけ回転する時間)とすることができる。
The light
そして、光源制御部20は、算出した変化率Aを基に、主走査方向の色ずれ(ブラック及びマゼンタの光ビームの主走査方向の位置ずれ)を補正するための色ずれ補正量Kを算出(決定)する。この色ずれ補正量Kは、予めROM23に記憶しておいた補正用データと、算出した変化率Aとに基づいて算出される。そうして、光源制御部20は色ずれ補正量決定部として機能し、上記ROM23が補正用データを記憶する記憶部として機能する。
Then, the light
図8は、この補正用データの一例を示している。補正用データは、上記検知時間差TBD1−2の変化率Aと色ずれ補正量Kとを一対一で対応付けたデータであって予め実験等により算出される。この補正用データでは、検知時間差TBD1−2の変化率Aに対して色ずれ補正量Kが直線的に変化する例が示されている。この補正用データでは、変化率Aが0のときに色ずれ補正量Kが0となり、変化率A>0の領域では変化率Aの増加に伴い色ずれ補正量Kがプラス側に増加し、変化率A<0の領域では、変化率Aの減少に伴い色ずれ補正量Kがマイナス側に増加する。尚、色ずれ補正量がプラスの場合とマイナスの場合とでは、一方の光ビームに対する他方の光ビームの相対的な位置ずれ方向(色ずれ方向)が逆向きになる。 FIG. 8 shows an example of this correction data. The correction data is data in which the change rate A of the detection time difference TBD1-2 and the color shift correction amount K are associated with each other on a one-to-one basis, and is calculated in advance by an experiment or the like. The correction data shows an example in which the color misregistration correction amount K changes linearly with the change rate A of the detection time difference TBD1-2 . In this correction data, when the change rate A is 0, the color misregistration correction amount K becomes 0, and in a region where the change rate A> 0, the color misregistration correction amount K increases along with the increase of the change rate A, In a region where the change rate A <0, the color shift correction amount K increases to the minus side as the change rate A decreases. Note that, when the amount of color misregistration correction is plus and minus, the relative misregistration direction (color misregistration direction) of one light beam relative to the other light beam is opposite.
そして、光源制御部20は、図8を基に算出した色ずれ補正量Kを基に、第1所定時間ta及び第2所定時間tbを補正する。例えば、ブラックに対応する第1所定時間taの補正量がΔt1で、マゼンタに対応する第2所定時間tbの補正量がΔt2である場合、第1所定時間taはta+Δt1に、第2所定時間tbは、tb+Δt2にそれぞれ補正される。この補正量Δt1及びΔt2と色ずれ補正量Kとの相関データは、実験等により予め算出されてROM23に記憶されている。そうして、光源制御部20は色ずれ補正部として機能する。
Then, the light
以上説明したように本実施形態1では、光源制御部20は、ポリゴンミラー12は、同じ反射面1〜5にて偏向される光ビームの第1のBDセンサー15aによる検知時から第2の検知センサー15bによる検知時までの時間である検知時間差TBD1−2を検出するととも、所定時間Δt置きにその変化率Aを算出して、算出した変化率Aを基に色ずれ補正量Kを決定するように構成されている。
As described above, in the first embodiment, the light
この構成によれば、色ずれ補正量Kを決定するために既存のBDセンサー15a、15bを利用することができるので、温度センサーを別途設けたりする必要がない。よって、製品コストを低減することができる。
According to this configuration, since the existing
また、検知時間差TBD1−2には、BDセンサー15a,15bを保持する保持部の熱変形や、折返しミラー14a,14bの保持部の熱変形など様々な部位の熱変形の影響が反映される。したがって、温度センサーにより検出される筐体の局所的な温度変化を基に色ずれ補正を行う場合に比べて、色ずれ補正精度を向上させることができる。
In addition, the detection time difference TBD1-2 reflects the influence of thermal deformation of various parts such as thermal deformation of the holding parts holding the
尚、上記実施形態1において、第1所定時間taをta+Δt1に、第2所定時間tbをtb+Δt2にそれぞれ補正するようにしたが、時間ta及びtbのうち何れか一方のみを補正するようにしてもよい。すなわち、第1所定時間taを補正せずに、第2所定時間tbをtb+Δt1+Δt2に補正するようにしてもよく、第2所定時間tbを補正せずに、第1所定時間taをta+Δt1+Δt2に補正するようにしてもよい。この補正方法では、色ずれは抑制されるものの感光体ドラム6a,6b上での描画位置が初期設定時の描画位置に対し主走査方向にずれてしまう。しかしながら、画像形成装置101の使用環境における描画位置のずれ量は人の目に認識することができない程度の量であるので、画像形成装置101の使用上は特に問題とならない。
In the first embodiment, the first predetermined time ta is corrected to ta + Δt1, and the second predetermined time tb is corrected to tb + Δt2. However, only one of the times ta and tb may be corrected. Good. That is, the second predetermined time tb may be corrected to tb + Δt1 + Δt2 without correcting the first predetermined time ta, and the first predetermined time ta is corrected to ta + Δt1 + Δt2 without correcting the second predetermined time tb. You may do so. With this correction method, although the color shift is suppressed, the drawing position on the photosensitive drums 6a and 6b is shifted in the main scanning direction from the drawing position at the time of the initial setting. However, the shift amount of the drawing position in the usage environment of the
《実施形態2》
図9は、本発明の実施形態2を示す図6相当図(検出結果データ)である。この実施形態では、光源制御部20による色ずれ補正量Kの決定方法が上記実施形態1とは異なる。尚、色ずれ補正量Kの決定方法を除く他の制御内容は、上記実施形態1と同様であるためその詳細な説明を省略する。
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FIG. 9 is a diagram (detection result data) corresponding to FIG. 6 showing the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the method of determining the color shift correction amount K by the light
本実施形態では、光源制御部20は、第1のBDセンサー15aよる検知時から第2のBDセンサー15bによる検知時までの時間である検知時間差TBD1−2(以下、第1検知時間差という)と、第2のBDセンサー15bによる検知時から第1のBDセンサー15aによる検知時までの時間TBD2−1(以下、第2検知時間差という)とから算出されるパラメータPを基に色ずれ補正量Kを決定する。
In the present embodiment, the light
パラメータPは、第1検知時間差TBD1−2の絶対値と第2検知時間差TBD2−1の絶対値の平均値(={|TBD1−2|+|TBD2−1|}/2に、一方の検知時間差(本実施形態では例えば、第1検知時間差TBD1−2)の符号を掛け合わせた値である。この符号は、例えばTBD1−2/|TBD1−2|として求めることができる。 The parameter P is an average value of the absolute value of the first detection time difference TBD1-2 and the absolute value of the second detection time difference TBD2-1 (= {| TBD1-2 | + | TBD2-1 |} / 2). , One of the detection time differences (in the present embodiment, for example, the first detection time difference TBD1-2 ) is multiplied by a code, which is obtained as, for example, TBD1-2 / | TBD1-2 |. Can be.
そして、光源制御部20は、所定時間置きに当該パラメータPの変化率Aを算出して、該算出したパラメータPの変化率Aを基に、主走査方向の色ずれ補正を行うための色ずれ補正量Kを決定し、該決定した色ずれ補正量Kを基に色ずれ補正を実行する。
Then, the light
以上説明したように、本実施形態2では、色ずれ補正に用いるパラメータPとして第1検知時間差TBD1−2の絶対値と第2検知時間差TBD2−1の絶対値の平均値を使用したので、ポリゴンミラー12を駆動するモーターの回転振れの影響を極力排除して色ずれ補正を精度良く実行する。すなわち、モーターの回転振れがないと仮定すると、TBD1−2+TBD2−1=0の関係が成立する。しかしモーターに回転振れがあるとこの関係が成立しない。例えば、図9の例で、d1が正の値であれば、D1=−d1となるはずが、モーターの回転振れがあると、d1が正の値であってもD1が例えば0になることがある。この場合、実施形態1の如く第1検知時間差TBD1−2に着目すると色ずれ補正「要」となるが、第2検知時間差TBD2−1に着目すると色ずれ補正「不要」となる。つまりどちらをパラメータにするかによって結果が大きく異なることとなり補正精度が低下してしまう。本実施形態では、色ずれ補正に用いるパラメータPの符号は、一方の検知時間差TBD1−2の符号を採用しつつ、パラメータPの絶対値を、両検知時間差TBD1−2,TBD2−1の絶対値の平均値とすることで、モーターの回転振れがあっても高精度で色ずれ補正を実行することができる。
《実施形態3》
As described above, in the second embodiment, the average value of the absolute value of the first detection time difference TBD1-2 and the absolute value of the second detection time difference TBD2-1 is used as the parameter P used for color misregistration correction. In addition, the correction of the color misregistration is executed with high accuracy by minimizing the influence of the rotational vibration of the motor driving the
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図10及び図11は、本発明の実施形態3を示す図6及び図7相当図である。この実施形態では、光源制御部20による色ずれ補正量Kの決定方法が上記実施形態1とは異なる。尚、色ずれ補正量Kの決定方法を除く他の制御内容は、上記実施形態1と同様であるためその詳細な説明を省略する。
FIGS. 10 and 11 are equivalent to FIGS. 6 and 7 showing the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the method of determining the color shift correction amount K by the light
すなわち、光源制御部20は、ポリゴンミラー12の予め定めた一の反射面(本実施形態では反射面5)にて偏向される光ビームについてのみ検知時間差TBD1−2を検出して、所定時間Δt置きにこの検知時間差TBD1−2の変化率Aを算出して、該変化率Aを基に色ずれ補正量Kを決定するように構成されている。本実施形態では、この所定時間Δtは、例えばポリゴンミラー12が1回転する時間とされている(図11参照)。
That is, the light
この構成によれば、ポリゴンミラー12の各反射面1〜5の面精度(面倒れ等)の影響を排除して光源制御部20による色ずれ補正を精度良く行うことができる。また、実施形態1のように小刻みに検知時間差TBD1−2を検出(測定)する必要がないので光源制御部20のCPU21にかかる負担を低減することができる。
According to this configuration, it is possible to accurately correct the color shift by the light
《他の実施形態》
上記実施形態1及び3では、光源制御部20における色ずれ補正に用いるパラメータとして検知時間差TBD1−2(第1検知時間差)を使用するようにしているが、これに限ったものではなく検知時間差TBD2−1(第2検知時間差)を使用するようにしてもよい。また、実施形態2においても、パラメータPの符号として、第2検知時間差TBD2−1の符号を採用するようにしてよい。
<< Other embodiments >>
In the first and third embodiments, the detection time difference TBD1-2 (first detection time difference) is used as a parameter used for color misregistration correction in the light
また、本発明は上記実施形態1〜3に限定されるものでなく、本発明には、これらの実施形態1〜3を適宜組み合わせた構成が含まれる。すなわち、例えば実施形態2と実施形態3とを組み合わせることで、実施形態2におけるパラメータPの検出を予め定めた一の反射面に限って実行するようにしてもよい。 Further, the present invention is not limited to the first to third embodiments, and the present invention includes a configuration in which the first to third embodiments are appropriately combined. That is, for example, by combining the second embodiment and the third embodiment, the detection of the parameter P in the second embodiment may be performed only on one predetermined reflection surface.
以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device.
A :変化率
K :色ずれ補正量
P :パラメータ
TBD1−2 :第1検知時間差(検知時間差)
TBD2−1 :第2検知時間差(検知時間差)
ta :第1所定時間
tb :第2所定時間
1 :反射面
2 :反射面
3 :反射面
4 :反射面
5 :反射面
11a :第1の光源
11b :第2の光源
12 :ポリゴンミラー(回転多面鏡)
13a :第1の走査レンズ
13b :第2の走査レンズ
15a :第1のBDセンサー(第1の検知センサー)
15b :第2のBDセンサー(第2の検知センサー)
20 :光源制御部(色ずれ補正部、色ずれ補正量決定部)
100 :光走査装置
101 :画像形成装置
A: Change rate K: Color shift correction amount P: Parameter TBD1-2 : First detection time difference (detection time difference)
T BD2-1 : Second detection time difference (detection time difference)
ta: first predetermined time tb: second predetermined time 1: reflection surface 2: reflection surface 3: reflection surface 4: reflection surface 5:
13a: first scanning
15b: 2nd BD sensor (2nd detection sensor)
20: light source control unit (color shift correction unit, color shift correction amount determination unit)
100: Optical scanning device 101: Image forming device
Claims (6)
上記回転多面鏡の同じ反射面にて偏向される光ビームの上記第1の検知センサーによる検知時から上記第2の検知センサーによる検知時までの時間である第1検知時間差、及び、上記第2の検知センサーによる検知時から上記第1の検知センサーによる検知時までの時間である第2検知時間差のうち一方の検知時間差を検出するとともに、所定時間置きに、該一方の検知時間差の変化率を算出して、該算出した変化率を基に、主走査方向の色ずれ補正を行うための色ずれ補正量を決定する色ずれ補正量決定部と、
上記色ずれ補正量決定部にて決定した色ずれ補正量に応じて、上記第1所定時間及び第2所定時間の少なくとも一方を補正することで主走査方向の色ずれを補正する色ずれ補正部とを備えた、光走査装置。 Two light sources for emitting light beams, a rotating polygon mirror for deflecting the light beams emitted from the two light sources and scanning in opposite directions, and a light beam deflected and scanned in opposite directions by the rotating polygon mirror , Two scanning lenses respectively passing therethrough, a first detection sensor for detecting the light beam on the scanning start side of one of the light beams deflected and scanned by the rotating polygon mirror, and a deflection scanning performed by the rotating polygon mirror. A second detection sensor for detecting the light beam on the scanning start side of the other light beam, and writing of image data by one of the light beams when a first predetermined time has elapsed since the detection by the first detection sensor. Scan, and after the end of the scan, the one light beam is deflected and the other light beam is directed toward the same reflection surface as the reflection surface of the rotating polygon mirror. And then, when a second predetermined time has elapsed from the time of detection by the second detection sensor, the two light sources are controlled so as to start scanning for writing image data with the other light beam. An optical scanning device comprising a control unit and
A first detection time difference that is a time from a time when the light beam deflected by the same reflection surface of the rotary polygon mirror is detected by the first detection sensor to a time when the light beam is detected by the second detection sensor; and Of the second detection time difference, which is the time from the detection by the first detection sensor to the detection by the first detection sensor, and, at predetermined time intervals, the rate of change of the one detection time difference. Calculating a color shift correction amount for determining a color shift correction amount for performing color shift correction in the main scanning direction based on the calculated change rate;
A color shift correction unit that corrects a color shift in the main scanning direction by correcting at least one of the first predetermined time and the second predetermined time according to the color shift correction amount determined by the color shift correction amount determination unit. An optical scanning device comprising:
上記回転多面鏡の同じ反射面にて偏向される光ビームの上記第1の検知センサーによる検知時から第2の検知センサーによる検知時までの時間である第1検知時間差、及び、上記第2の検知センサーによる検知時から上記第1の検知センサーによる検知時までの時間である第2検知時間差を検出して、両検知時間差の絶対値の平均値を算出し、該算出した平均値に一方の検知時間差の符号を掛け合わせてなるパラメータを求めて、所定時間置きに当該パラメータの変化率を算出して、該算出した変化率を基に、主走査方向の色ずれ補正を行うための色ずれ補正量を決定する色ずれ補正量決定部と、
上記色ずれ補正量決定部にて決定した色ずれ補正量に応じて、上記第1所定時間及び第2所定時間の少なくとも一方を補正することで主走査方向の色ずれを補正する色ずれ補正部とを備えた、光走査装置。 Two light sources for emitting light beams, a rotating polygon mirror for deflecting the light beams emitted from the two light sources and scanning in opposite directions, and a light beam deflected and scanned in opposite directions by the rotating polygon mirror , Two scanning lenses respectively passing therethrough, a first detection sensor for detecting the light beam on the scanning start side of one of the light beams deflected and scanned by the rotating polygon mirror, and a deflection scanning performed by the rotating polygon mirror. A second detection sensor for detecting the light beam on the scanning start side of the other light beam, and writing of image data by one of the light beams when a first predetermined time has elapsed since the detection by the first detection sensor. Scan, and after the end of the scan, the one light beam is deflected and the other light beam is directed toward the same reflection surface as the reflection surface of the rotating polygon mirror. And then, when a second predetermined time has elapsed from the time of detection by the second detection sensor, the two light sources are controlled so as to start scanning for writing image data with the other light beam. A control unit, comprising:
A first detection time difference that is a time from a time when the light beam deflected by the same reflection surface of the rotary polygon mirror is detected by the first detection sensor to a time when the light beam is detected by the second detection sensor; and A second detection time difference, which is the time from the detection by the detection sensor to the detection by the first detection sensor, is detected, and the average value of the absolute values of the two detection time differences is calculated. A parameter obtained by multiplying the sign of the detection time difference is obtained, a change rate of the parameter is calculated at predetermined time intervals, and a color shift for correcting color shift in the main scanning direction is calculated based on the calculated change rate. A color misregistration correction amount determining unit for determining a correction amount;
A color shift correction unit that corrects a color shift in the main scanning direction by correcting at least one of the first predetermined time and the second predetermined time according to the color shift correction amount determined by the color shift correction amount determination unit. An optical scanning device comprising:
上記色ずれ補正量決定部は、上記回転多面鏡の予め定めた一の反射面にて偏向される光ビームについてのみ上記一方の検知時間差を検出するように構成されている、光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The optical scanning device, wherein the color misregistration correction amount determination unit is configured to detect the one detection time difference only for a light beam deflected by one predetermined reflecting surface of the rotary polygon mirror.
上記色ずれ補正量決定部は、上記パラメータを求めるに際して、上記回転多面鏡の予め定めた一の反射面にて偏向される光ビームについてのみ上記両検知時間差の検出を行うように構成されている、光走査装置。 The optical scanning device according to claim 2,
The color misregistration correction amount determining unit is configured to detect the difference between the two detection times only for the light beam deflected by one predetermined reflection surface of the rotary polygon mirror when obtaining the parameter. , Optical scanning device.
上記変化率と、上記主走査方向の色ずれ補正量とを関連付けた色ずれ補正データを予め記憶しておく記憶部を備え、
上記色ずれ補正量決定部は、上記記憶部に記憶された上記色ずれ補正データと、上記変化率とを基に、上記主走査方向の色ずれ補正量を決定するように構成されている、光走査装置。 The optical scanning device according to any one of claims 1 to 4,
A storage unit that stores in advance color shift correction data in which the change rate and the color shift correction amount in the main scanning direction are associated with each other;
The color misregistration correction amount determining unit is configured to determine the color misregistration correction amount in the main scanning direction based on the color misregistration correction data stored in the storage unit and the change rate. Optical scanning device.
An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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