JP3098452B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術を応
用したレーザカラープリンタ装置、ファクシミリ装置お
よび複写機等における画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザカラープリンタ等のカラ
ー画像形成装置においては、各色ごとに対応した個数の
感光体ドラム等からなる像担持体が配列され、各色用の
光源から対応する像担持体に対して照射する。その際、
像担持体への照射位置にずれが生じていると、画像ずれ
の原因となって色ずれを発生させ、所要の色再現性によ
る高品位画像を形成することができない。

【０００３】従来、色ずれを防止して高品位画像形成を
目的とするものに、例えば次の各公報に記載の装置が提
案されている。

【０００４】特開昭５９−２２８２６９号公報に記載の
複写機用露光位置制御装置がある。この場合、露光用ミ
ラーと感光体との間に、露光装置を調整する透光板を位
置させて設けている。

【０００５】特開昭６２−２６７７７３号公報に記載の
レーザカラープリンタは、レーザビーム光学系のなかの
いずれかの光学部品に対して、レーザビームの副走査方
向の照射位置を調整変更する状態変更手段、具体的には
反射ミラー角度を可変にする手段を設けている。（ここ
でいう副走査方向とは、一般に、感光ドラムの回転軸線
方向を主走査方向Ｘとした場合に、それに直交した座標
系のＹ軸方向をいっている） また、特開昭６４−９７４号公報に記載の印刷装置にお
いては、反射ミラーの両端に圧電素子を配置し、両端に
おける圧電素子の変位量を変更するようにしている。

【０００６】特開平７−１２８６０３号公報に記載のカ
ラー画像形成装置は、光ビームの光路上にシリンドリカ
ルミラーを配置し、これを調整手段よって移動可能にし
ている。

【０００７】特開平１−２１０９７２号公報に記載のレ
ーザプリンタ装置は、レーザビーム光路中において、入
射角度可変に平板状の透過部材を配置している。

【０００８】最後に、特開平１−１８３６７６号公報に
記載の画像形成装置の場合は、光ビームを感光体側へ反
射する一対の反射器の移動手段を備えて構成されたもの
である。

【０００９】ところで、一般に、像担持体上において、
各色光源からの照射位置ずれが原因で生じる色ずれは、
図２（ａ）〜（ｆ）のように模式的に示すことができ
る。例えば、○印で表す第１の色光源からの光のドット
列と、●印で表す第２の色光源からの光のドット列とで
ずれ状態が示されている。照射位置にずれが生じていな
い場合は、両ドット列が完全に重なり合うことになる。

【００１０】図２（ｃ），（ｂ），（ｅ）および（ｄ）
の場合、色ずれ量を検出して、それに応じた主走査方向
と副走査方向への画像形成の開始タイミングを補正手段
によって調整することで、ほぼ解消できる。図２（ｆ）
の場合は、光源の単体特性による要因が大きいために、
補正手段での調整は困難である。がしかし、類似した特
性をもつ光源と組み合わせて装備することにより、照射
位置のずれを小さく抑えることは可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２
（ａ）で示された形態の色ずれに対して、上記各公報に
記載の装置は、顕著な効果を期待することはできない。

【００１２】これらの各装置に共通しているのは、固定
された光源から照射される光を反射させるか、あるいは
透過屈折させることで、光の方向を光源と像担持体との
間で変化させる手段が開示されている。

【００１３】また、各装置の場合、副走査方向Ｙにおけ
る照射位置の補正を主旨としている。これは各色の光源
の照射タイミングを電気的に変化させてやれば、問題の
解消につながることであり、図２（ａ）で示された方向
の照射位置のずれには対応が困難である。

【００１４】係る図２（ａ）に関していえば、上記特開
昭６４−９７４号公報の印刷装置の場合は対応できる利
点がある。しかし、この場合、主走査方向Ｘの両側にお
ける光路長に差が発生するため、図２（ｄ）に示す照射
位置のずれが新たに発生するといった問題がある。

【００１５】以上の各問題に加えて、上記各公報を含む
従来方式では、一様に光の方向を光源から像担持体との
間で変更する構造となっているため、光の向きを変更す
る部材には非常に高精度の加工が要求される。さらに、
長期間使用により発生する部材の変形等の劣化で照射位
置にずれが発生する可能性があり、塵埃などで汚染され
て光エネルギーが減少することで、画像品位が低下する
不具合がある。

【００１６】したがって、本発明の目的は、レーザカラ
ープリンタ等において、画像ずれによる色ずれを防止
し、高品位の画像を形成できる画像形成装置を提供する
ことにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る画像形成装置は、主走査方向に沿っ
て面状に光ビームを照射する光源装置と、前記光ビーム
の両側端部をそれぞれ透過させる一対の透過孔が設けら
れ、前記主走査方向と交差する副走査方向に移動する像
担持体と、前記光源装置から照射されて各透過孔を透過
した光ビームを検出し、光検出信号を出力する受光セン
サと、前記光検出信号に基づき、前記一対の透過孔を結
ぶ基準線に対する前記光ビームの照射方向の角度ずれを
検出した場合、作動信号を出力する制御部と、前記作動
信号の入力により、前記角度ずれを解消するように前記
光源装置の角度補正を行う角度補正装置とを備えたこと
を特徴としている。

【００１８】この像担持体は、前記光源装置上を前記副
走査方向へ移動可能に回転走行する無端ベルト形状を有
している。

【００１９】また、受光センサは、前記像担持体の移動
方向交差方向である幅方向内側に配置されている。

【００２０】また、光源装置は、前記光源装置の前記主
走査方向中心部を回動中心として、時計回り方向或いは
反時計回り方向に回動し、前記角度ずれを解消する。

【００２１】また、角度補正装置は、進退動作により前
記光源装置が回動するように前記光源装置に連結された
可動ロッドを備えたアクチュエータと、回動する前記光
源装置を付勢するバネ部材とを有する。

【００２２】

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明によ
る画像形成装置の実施の形態について詳細に説明する。

【００２４】図１は、本実施の形態の画像形成装置の要
部を示す斜視図である。この画像形成装置は、モータ駆
動などによって矢印Ｙで示す副走査方向へ移動可能に回
転走行する無端ベルト形状の像担持体１を有している。
この像担持体１の例えば天地方向でいう下方には、副走
査方向Ｙに直交するように交差する主走査方向Ｘに沿っ
て光ビームを面状に射出し、像担持体１に向けて照射す
る光源装置２が配置されている。

【００２５】光源装置２は、光源を内蔵したハウジング
２０を有し、このハウジング２０に形成した細長い矩形
溝状の射出口２１から、主走査方向Ｘに平行な面状の光
ビーム４が回転走行中の像担持体１に向けて照射される
ようになっている。

【００２６】また、光源装置２は、角度補正装置３によ
って旋回可能である。すなわち、光源装置２のハウジン
グ２０の側面中心部にブラケット２２が設けられ、この
ブラケット２２が旋回ピン２３を中心にして角度補正装
置３側の本体フレーム３０に回動自在に結合されてい
る。本体フレーム３０上には、前進後退方向へ直線動す
るプランジャ式の可動ロッド３２を備えた電磁弁等によ
るアクチュエータ３１が配置されている。このアクチュ
エータ３１の可動ロッド３２の先端は、光源装置２のハ
ウジング２０にアーム状に突設したリンク部２４に連結
されている。可動ロッド３２の直線進退動作によって、
リンク部２４が前方へ押されるか、手前に引かれるかす
る。その押し引きよって、光源装置２のハウジング２０
全体が旋回ピン２３を中心に時計廻り方向（矢印Ｒ）ま
たは反時計廻り方向（矢印Ｌ）のいずれかに旋回動す
る。リンク部２４の押し引き動作を弾性付勢するため
に、リンク部２４と本体フレーム３０側との間にコイル
スプリング３３によるバネ部材が装着されている。

【００２７】ここで、再び前述の像担持体１において、
この主走査方向Ｘの両端に貫通した２つの光透過孔１
０，１１が設けられている。これら両光透過孔１０，１
１の孔面における同一部位同士を結んで得られる直線が
基準線Ｃ−Ｃとして定められている。

【００２８】この像担持体１の上方においては、つまり
光源装置２に反対する側には、両光透過孔１０，１１に
対応する位置に一対のフォトカプラ等による受光センサ
５，６が配置されている。光源装置２の射出２１から射
出された主走査Ｘ方向に平行な面状の光４（その光面の
両端を符号４ａ，４ｂで示す）は、像担持体１の両側に
設けた２つの光透過孔１０，１１を透過可能である。こ
れら２つの光透過孔１０，１１を透過した光４ａ，４ｂ
は、対応する受光センサ４，５に検出されるようになっ
ている。

【００２９】また、図示してはいないが、本装置におい
ては、マイコン等によるＣＰＵ（中央演算処理装置）か
らなる制御装置を備えている。この制御装置は装置全体
の制御を行い、受光センサ５，６によって検出された信
号も送り込まれる。制御装置は、受光センサ５，６から
出力された検出信号を電気信号に変換などの制御を行
い、判断処理した作動信号を前述の角度補正装置３のア
クチュエータ３１に向けて送出するようになっている。

【００３０】次に、以上の構成による本実施の形態によ
る画像形成装置の動作および作用を説明する 例えば、電子写真プロセスが次の工程で実行される。す
なわち、（１）帯電器による像担持体１に対する均一な
帯電工程、（２）光源走査によって像担持体１上に静電
潜像を形成する露光工程、（３）現像器による現像工
程、（４）転写手段による用紙等の記録媒体への転写工
程、そして（５）熱や圧力等の定着手段によって記録媒
体への定着工程が行われる。

【００３１】作動中、像担持体１は副走査方向Ｙへ回転
走行する。光源装置２の射出口２１から主走査方向Ｘに
沿って面状の光ビーム４が上方の像担持体１に向かって
射出される。像担持体１の両側の２つの光透過孔１０，
１１を透過した光ビーム４ａ，４ｂは、対応する受光セ
ンサ５，６に検出される。この光ビームの検出信号は制
御装置に送られて等価の電気信号に変換され、増幅など
されて演算処理が行われる。

【００３２】そこで、基準線Ｃ−Ｃに対して、受光セン
サ５，６で検出した光ビーム４ａ，４ｂの各検出信号を
結ぶ面状の光ビーム４の方向すなわち主走査方向Ｘが平
行になっているとする。この場合、制御装置はそのこと
を判断して認識し、光源装置２に傾き角度による照射位
置の位置ずれがなく、正常走査時と判断することで、ア
クチュエータ３１には角度補正作動信号を送らない。

【００３３】一方、基準線Ｃ−Ｃに対して、光ビーム４
ａ，４ｂの検出信号による面状の光ビーム４の方向すな
わち主走査方向Ｘが平行ではなく、角度を有して傾いて
いる場合、その傾き角度分を信号的に生じている光ビー
ム４ａ，４ｂの検出信号が制御装置に送られる。制御装
置では、傾き角度分の光ビーム４ａ，４ｂの検出信号に
よる時間的な差、あるいは位置的な差を算出し、それに
基づいた角度補正作動信号をアクチュエータ３１に向け
て出力する。

【００３４】制御装置から補正作動信号を受けたアクチ
ュエータ３１は、その信号に対応する方向へ可動ロッド
３２を押し方向または引き方向へ直線動作させる。この
可動ロッド３２の動作によって、光源装置２のハウジン
グ２０が旋回ピン２３を回動中心にして時計廻り方向Ｒ
または反時計廻り方向Ｌに傾き角度分だけ旋回動する。
ハウジング２０のこの旋回動によって主走査方向Ｘの傾
き角度が補正され、基準線Ｃ−Ｃに平行となる。これに
よって、照射位置ずれに画像のずれを補正し、色ずれを
防いで高品位の画像を形成する。

【００３５】本実施の形態によれば、以上から明らかで
あるように、特に図２（ａ）で示された交差方向の照射
位置ずれに対して補正が可能である。

【００３６】なお、以上の本実施の形態では、像担持体
１としては、図示例のような無端ベルト帯形状のものを
副走査方向Ｙへ回転走行させる場合と、あるいは感光体
ドラムをその回転軸線上で回転させる場合の構造に適用
できる。レーザ方式カラープリンタとして実機採用する
場合、カラー色の色数に対応する像担持体１が配列され
る。

【００３７】また、本実施の形態においては、１台の光
源装置２を設けたものが示されたが、これを複数台とす
ることも勿論可能であり、その場合は光源装置ごとに光
透過孔１０，１１が設けられることになる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
形成装置は、基準線に対して光源装置による主走査方向
の角度ずれを制御できるようにしたので、すなわち幾つ
かの色光源からの光ビームのドット列が角度をもって交
差するような場合の補正ができ、角度ずれによる色ずれ
を防止し、高品位画像を形成できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による画像形成装置を示す
斜視図である。

【図２】色光源からの光ビーム同士のずれの各種形態
（ａ）〜（ｆ）を示す模式図である。

【符号の説明】

１ ベルト形状の像担持体 ２ 光源装置 ３ 角度補正装置 ４ 光ビーム ５，６ 受光センサ １０，１１ 光透過孔 ２０ 光源装置のハウジング ２１ 光ビームの射出口 ２３ 旋回ピン ３１ 角度補正用のアクチュエータ ３２ 可動ロッド

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主走査方向に沿って面状に光ビームを照射
   する光源装置と、前記光ビームの両側端部をそれぞれ透過させる一対の透
   過孔が設けられ、前記主走査方向と交差する副走査方向
   に移動する像担持体 と、前記 光源装置から照射されて各透過孔を透過した光ビー
   ムを検出し、光検出信号を出力する受光センサと、前記 光検出信号に基づき、前記一対の透過孔を結ぶ基準
   線に対する前記光ビームの照射方向の角度ずれを検出し
   た場合、作動信号を出力する制御部と、前記作動信号の入力により、前記角度ずれを解消するよ
   うに 前記光源装置の角度補正を行う角度補正装置とを備
   えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記像担持体は、前記光源装置上を前記副
   走査方向へ移動可能に回転走行する無端ベルト形状を有
   することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記受光センサは、前記像担持体の移動方
   向交差方向である幅方向内側に配置されていることを特
   徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記光源装置は、前記光源装置の前記主走
   査方向中心部を回動中心として、時計回り方向或いは反
   時計回り方向に回動し、前記角度ずれを解消することを
   特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成
   装置。
5. 【請求項５】前記角度補正装置は、進退動作により前記
   光源装置が回動するように前記光源装置に連結された可
   動ロッドを備えたアクチュエータと、回動する前記光源
   装置を付勢するバネ部材とを有することを特徴とする請
   求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。