JP4212221B2

JP4212221B2 - カラー画像形成装置

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Publication number: JP4212221B2
Application number: JP2000159189A
Authority: JP
Inventors: 正樹高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: KR100373470B1; US6466243B2; US20010026308A1; KR20010102847A; JP2001277595A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像記録媒体上で単色の画像を形成し、順次重ね合わせてカラ−画像を形成するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
用紙などの画像形成媒体上にカラ−画像を形成する画像形成方法には種々の方法があり、例えば、感光ドラム上に静電気の画像（静電潜像）を形成しトナーによって可視化し用紙に転写する電子写真方式、インキ滴を直接用紙に吹き付けて画像を形成するインクジェット方式や感光発色色材に画像露光し記録する銀塩写真方式などが知られている。電子写真方式を用いた印字装置では、感光ドラム上にカラ−画像を形成するための３原色（黄、マゼンタ、シアン）のうち１色のトナ−像を形成して用紙に転写する工程を３回（場合によっては黒を含めて４回）繰り返す方式、単色トナー画像を形成する画像形成ユニットを黒と３原色分だけ用紙搬送方向に並べて順次用紙上に単色画像を重ね合わせてカラー画像を形成する方式、感光体搬送方向に基本原色分の画像形成手段を配置して、感光体表面にて単色画像を順次重ね合わせカラー画像を一度に用紙に転写する方式などがあげられる。
【０００３】
特に感光体表面にてカラー画像を作成し、一括して用紙に転写する方式は、単色画像を用紙上で順次重ね合わせていく方式に比べると、同一の感光体表面速度である場合、３〜４倍のカラー画像形成速度を達成することが可能である。また、用紙搬送方向に基本色数分の画像形成ユニットを配置した（タンデム構成）方式と比較した場合、ともに高速カラー画像形成装置には適しているが、タンデム構成では各画像形成ユニットごとのばらつきや、搬送位置が変動しやすい用紙上で単色画像を重ね合わせるため、各単色画像の重ね合せ精度を高精度に保つことが困難であるのに対し、感光体面上でカラー画像を形成する方式は、単一の感光体表面で単色画像を重ね合わせるために重ね合わせ精度を比較的向上し易いという利点を有していた。しかし、この方式では２色目以降の画像を作像するために、前色トナー画像が表面に形成されている感光体に２色目以降の画像を形成するための照射光を照射する（多重露光）必要がある。現在、電子写真方式では主流を占めている乾式トナーを用いる作像プロセスの場合、トナー粒径が大きく（７〜１３μｍ）、且つ熱定着前のトナーであるため透光性が悪く、２色目以降の照射光に対する陰となり、静電潜像が十分に形成されずに、高画質カラー画像を得られないという欠点があった。この欠点を打破し、高速画像形成と高画質画像形成の両面を達成しうる方式が液体現像剤を用いる電子写真方式であり、近年その価値が見直されつつある。そのメリットのひとつはサブミクロンサイズのトナー粒径であり、この液体現像剤を利用した場合、前述のような乾式トナーによる多重露光時の問題が解決された。
【０００４】
更に，液体現像剤による湿式電子写真方式のカラー画像形成装置の利点をあげると、少量のトナーで十分な画像濃度が得られ経済的であり、印刷並の質感を実現できる。また比較的低温で用紙に定着できるために省エネルギー化も可能であること等があげられる。
【０００５】
いずれの方式にしてもカラー画像を作成する上では、単色画像を高精度に重ね合せる必要があり、この精度が良好で無い場合、画像ににじみ、シャープネスの不足、色再現性不足など高画質な画像を得ることができなくなる。目視で重ね合せずれが目立たず、高画質を得られる重ね合せ精度は一般に０．１ｍｍ以下であり、重ね合せ精度向上のための提案が種々なされている。例えば、特許第２６４２３５号は各単色画像間の重ね合せずれを検知するためのマークを用紙搬送媒体上に形成し、検知されたずれデータをもとに作像位置の補正を行おうとするものである。これらの提案はタンデム構成における画像重ね合せ精度向上のためのものであるが、ずれ検知のためのマークによる無駄なトナー消費、マーククリーニング手段の増設、ズレ検知を行うためのロスタイムによる記録時間の長時間化、マークの高精度検出手段によるコスト増加など画像形成装置としての商品性を著しく損なうものであった。
【０００６】
一方、多重露光の高精度画像重ね合せのための提案として、特公平４―５４２３５は複数のレーザビームのうち１つのビームを規準として同期するものがある。この提案では単一のビームを規準として他ビームを調整することのみであり、例えば、環境温度が変化したときの光学系要素熱変形によるビーム結像位置のズレや、感光体交換時における各レーザビームと感光体相対位置のズレに起因する画像位置ズレなどから発生する画像重ね合せ誤差の検知方式、補正方式については記載が全くない。
【０００７】
更に、感光体駆動速度にわずかにでも誤差がある場合、各ビームについて同期するのみであるから、感光体速度誤差による画像重ね合せ誤差を低減することが不可能であり、感光体を非常に高精度に駆動しなければ画像重ね合せ精度を満足できない課題があった。
【０００８】
これらの課題に対し、感光ドラム表面でイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色の画像を作成し、順次重ね合わせてフルカラー画像を作成する画像形成装置での画像重ね合せ精度を向上するために、本提案の発明者らは先願（特願平１０―３３２８４８）にて感光ドラムの表面に書込みレーザ光を反射する部材を設け、４色の画像をそれぞれ形成するための４本のレーザビームのドラム上反射部材からの反射光を光検知センサにて検知して電気信号に変換し、この信号を画像書出しタイミングとする高精度画像重ね合せ方式を提案した。本方式によると、４色の単色画像が感光ドラム表面の反射部材位置を基準として形成されるため、重ね合されたフルカラー画像の重ね合せ精度はきわめて高いものとすることが可能である。
【０００９】
しかし、一般に感光ドラム表面に静電潜像を作像するためのレーザビーム走査幅は走査のためのレンズ寸法やレンズ製作コストなどの制約から感光ドラムの感光層幅より小さく設計される。このため上述した画像重ね合せ方式を実現するためには感光層表面に反射部材を設置しなければならなかった。
【００１０】
感光ドラム表面はクリーナ等により常にクリーニングされているが、トナーなどの画材が付着するものであるから、書込みレーザビーム反射部材表面が一次的にトナー等に覆われ反射率が低下する恐れがある。画像形成のタイミングを反射部材からの反射光検知により実施するために、反射部材からの反射光が充分な光量をもって反射してこなければ、画像の形成ができなくなるという課題を有していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許第２６４２３５号に代表されるような、画像重ね合せ精度を向上して、高画質なカラー画像を得るためにトナーマークを印字して、重ね合せ誤差を検知する手段を設ける従来の方式では、重ね合せずれを検出するためのマークを形成することによるトナー消費量が増大する。また、出力したい記録画像とは関係の無いマーク画像であるから、用紙に転写することなく除去する必要があり、そのためのクリーニング手段を設けることが必須な上、クリーニングなど機械的ストレスにより感光体劣化時間が短縮し、感光体寿命を短縮してしまっていた。すなわち、感光体、トナーを包括したランニングコストの増大に繋がる課題を有していた。更に、記録解像度に関連するドットサイズのトナー画点により形成する重ね合せずれマークを高精度に検知し、各単色画像間の重ね合せ誤差を検知する検知手段を実現するためには、検出手段自体の検知精度（重ね合せずれ許容量を０．１ｍｍ程度とすると、重ね合せ誤差発生要因分析と画像形成装置の構成要素の誤差分析による精度割り付けから考慮すると検知精度は０．０２ｍｍ以下）を高める必要があると同時に、マークを形成する画像形成プロセスや構成要素の駆動精度に変動、ばらつきがあるために、複数のマークを検知して統計処理による検出精度向上を図るなど検出手段ハードウェアのみでなく、検出シーケンスなどのソフトウェアにも負担を与える課題があった。また、マーク検知と重ね合せ誤差算出のためのロスタイムにより、画像が出力されるまでの時間が遅くなり、画像形成装置に要求される高速出力を満足できない要因のひとつとなっていた。
【００１２】
一方、複数のレーザビームの内、ひとつのビームに同期する従来の方式では、レーザビーム間の相対位置合わせのみしかできず、感光体とビームの相対位置により決定される画像形成位置を精度よくあわせることができず、しいては画像重ね合せ精度を十分に高めることができない課題を有していた。また、消耗品であり装置寿命期間のうち数十回交換をする必要のある感光体を、交換時にも十分な精度で取り付けられる機構が必要であり、装置構成を複雑にしていた。また感光体の駆動速度も高精度に設定される必要があり、高い機械精度の駆動伝達機構と高精度速度制御による感光体駆動が必要で装置コスト増大の課題を有していた。
【００１３】
更に感光ドラム表面の反射部材により書込みレーザ光の反射光を検知する方法では、感光層表面に反射部材を設置する必要があり、トナーなどによる反射部材表面の汚れ等に起因する反射光検知エラーにより画像形成ができなくなるという課題を有していた。
【００１４】
さらに感光層表面に反射部材を設置することは、製造性に乏しく、感光ドラム製造工程における感光層塗布の困難さ、反射部材設置により生じる絶縁処理などの必要性が発生してしまう課題を有していた。
【００１５】
以上、従来の方式によると、画像重ね合せ誤差がない高画質カラー画像を高速に形成することができない課題があった。
【００１６】
本発明は、無駄なトナー消費と高精度なトナーマーク検出手段が必要なく、形成されるカラー画像の画像重ね合せずれを高精度に修正でき、その結果、高品質なカラー画像を高速に得ることのできるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、表面に感光層を有し回転駆動される画像記録媒体と、それぞれ画像データに基づいて変調されたレーザ光を出射する複数のレーザ光源を含み、それぞれこの画像記録媒体の回転方向と直交する主走査方向に幅を有する複数の照射光を前記画像記録媒体表面に配光し、それぞれの照射光をこの主走査方向に走査することによって前記画像記録媒体表面に電気的画像を形成する画像露光手段と、この画像露光手段によって形成された各電気的画像をそれぞれ異なる１色の可視画像に可視画像化し、前記画像記録媒体表面で前記異なる１色の可視画像を順次重畳してカラー画像を形成する現像手段と、この現像手段によって前記画像記録媒体上に形成される前記カラー画像を画像転写媒体に転写する転写手段と、前記画像露光手段によって走査される複数の照射光の走査範囲内に設けられ、これらの照射光からなる光ビームの一部の光軸を偏向することにより、前記光ビームの一部についての走査幅を前記主走査方向に拡大する光偏向手段と、前記画像記録媒体表面の前記感光層外に設けられ、この光偏向手段によって偏向された前記光ビームの一部を反射する光反射部材と、前記反射部材にて反射された光ビームを受光し、電気信号に変換する検知手段と、この検知手段から出力される反射光検知信号に従って前記複数のレーザ光源を駆動するタイミング信号を出力する画像書出しタイミング発生手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
第２の発明は、前記複数の照射光を、同一の光偏向手段が通過させることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例について説明する。
【００２０】
図１に示す画像記録媒体１は、導電性基体の上に有機系もしくはアモルファスシリコン系の感光層を設けた感光体ドラムである。この画像記録媒体１は周知のコロナ帯電器もしくはスコロトロン帯電器２−１によって均一に帯電された後、画像変調されたレーザビームによる露光３−１を受け、表面に静電潜像が形成される。しかる後に、液体現像剤を収納する現像装置４−１によって静電潜像の可視像化が行われる。静電潜像に付着した液体現像剤もしくはトナーは、そのまま転写工程に至り、転写装置５によって用紙に転写されても良いが、ここでは引き続き第２帯電器２−２と第２レーザ露光３−２で第２の静電潜像を形成し、第１の現像装置４−１に収納されている液体現像剤とは異なる色の第２の現像剤を収納する第２現像装置４−２によってこれを現像する。従って、第２現像の後には、画像記録媒体１上には２色のトナー像が形成されている。同様にして、第３、第４の現像が行われ、画像記録媒体１にはフルカラーのトナー像が形成される。このトナー像は、転写装置５によって用紙に転写されるが、その際には直接用紙に転写しても良いし、図１に例示するように中間転写媒体６を介して用紙９に転写しても良い。画像記録媒体１から中間転写媒体６への転写、および中間転写媒体６から用紙９への転写においては、いずれも電界による転写かもしくは圧力（及び熱）による転写のいずれかを用いることが出来る。液体現像剤は一般に室温で用紙に定着できるものも多いが、加圧ローラ７などを加熱して、熱による定着を行っても良い。このような画像形成プロセスは、例えば米国特許５，５７０，１７３や、同４２０，６７５などに開示されており、従来から公知のプロセスである。
【００２１】
静電潜像を形成するためのレーザビーム３−１，３−２，３−３，３−４は、多面体ミラーによるポリゴンミラー１０がポリゴンモータ１１により高速回転することによって、感光ドラム１表面をその回転方向と直交する方向に走査する。また、各ビームは、図示しない、おのおの独立した半導体レーザ光源からの出射光であり、ポリゴンミラー１０の同一面にて偏向され、ドラム表面で０．０６ｍｍ程度の微小スポットに絞り込み、且つ感光ドラム１表面走査において、感光ドラム軸方向に走査速度が一定となるためのｆθレンズ１２、１３を通過し、折り返しミラー組み２０−１〜２０−８によって、感光ドラム１表面の規定の位置にそれぞれ配光される。感光ドラム１表面を走査中に、形成する画像情報にあわせて各レーザビームを点滅制御することによって、必要な静電潜像を形成する。
【００２２】
図２によりレーザビームを走査するための構成を説明する。図は説明を簡単にするため、感光ドラム１に配光するための折り返しミラー２０−１〜２０−８を省略している。本実施例では４つの半導体レーザ光源２１−１，２１−２，２１−３，２１−４からの拡散光をコリメートレンズ２３−１，２３−２，２３−３，２３−４にてほぼ平行光とし、ハーフミラー２４−１，２４−２，２４−３にて４本のレーザビームをほぼ同位置に集光し、シリンドリカルレンズ２５を通過して、ポリゴンミラー１０の偏向面を照射するよう構成する。ポリゴンミラー偏向面により、４本のレーザビームは同時に偏向され、ｆθレンズ１２、１３を通過して、図示しない折り返しミラーによって感光ドラムの規定の位置に、規定の入射角度で配光される。
【００２３】
レーザビーム走査平面における光学系配置を図３に示す。半導体レーザ２１−１出射光はコリメートレンズ２３−１によって平行光となるが、シリンドリカルレンズ２５によって、走査と直交する方向にのみ絞られポリゴンミラー偏向面１０に結像する。ポリゴンミラー偏向面１０にて偏向されたレーザビームは、ｆθレンズ１２、１３の光学特性によりポリゴンミラー偏向面と共役となる感光ドラム面１で結像する。
【００２４】
これはポリゴンミラー偏向面１０の面倒れによる感光ドラム面１でのビーム位置変動を抑制するための構成で、広く公知の技術である。この構成によりポリゴンミラー偏向面面精度が極端に高くなくとも、ポリゴンミラー面毎に感光ドラム面でのビーム結像位置が異なって、出力画像にバンディングと呼ばれる濃淡むらが発生しない。
【００２５】
本実施例のカラー画像形成装置では、各レーザビームにより形成される、それぞれ色の異なる単色画像を重ね合せてカラー画像を形成するのであるから、配光したレーザビームの結像位置がずれると、カラー画像に重ね合せずれが発生し、画像品質が著しく劣化する。
【００２６】
本実施例では、画像重ね合せずれを低減するために、図７のように感光ドラム１のフランジ部２００の表面にレーザビームの反射部３０を設けた。図は説明の簡略化のため４本のビームのうち３−３，３−４のみ記し、また、折返しミラー構成を図１とは異ならせている。各レーザビーム３−１〜３−４がポリゴンミラー１０により感光ドラム１表面を走査し、反射面３０上を通過する際、レーザビームの反射光４０−１〜４０−４が発生する。反射部３０の詳細は後述するが、感光ドラムのフランジ部２００表面に設けられているから、感光ドラムの回転に従って移動する。反射面３０が各レーザビームの走査位置に移動してきた時の反射光が発生する。この反射光を反射光光軸中に設置した光検知手段３１−１〜３１−４によって検知し、検知信号により各レーザビームによって形成される画像の書出しタイミングを決定すれば、各レーザビームにより形成される感光ドラム上画像は、ビーム反射面３０を基準とする位置に形成されるので、各レーザビームの配光位置がずれていても感光ドラム１に対する各単色画像の形成位置は正しくなり、重ね合わされたカラー画像に重ね合せずれが無くなる。
【００２７】
また、各レーザビームが感光ドラムフランジ部２００に設置した反射部３０表面を確実に照射するように、各レーザビームの走査範囲の一部にビーム光軸偏向手段３００を設置した。この偏向手段３００により感光ドラム１上を走査するレーザビーム３−１〜３−４の走査幅は拡大される。
【００２８】
光軸偏向手段３００は図９に示すようなくさび状ガラス板により構成し、レーザビーム光軸途中で、走査幅の片側部分に設置することで、レーザビームを偏向し、偏向手段３００が無い時のビーム結像位置より走査外側に結像位置をずらすことが可能となり、感光ドラムフランジ部２００に設置した反射部３０を確実に照射する。
【００２９】
一般的な設計では、図１０に示すように、レーザビームの走査幅はレンズ外形とレンズコストの制約から印字可能領域とほぼ同等に設定する。この走査幅を上回るように現像器現像可能幅を設定し、さらに感光ドラム感光層幅を現像可能幅を上回るように設定する。かような設計ではフランジ部２００に設置した反射部３０表面を照射することが困難であるが、本実施例ではくさび状ガラス板による偏向手段３００によって照射が可能となる。
【００３０】
本実施例ではフルカラー画像のための４つの単色画像（ＹＭＣＫ）に相当する静電潜像を形成するための４本のレーザビーム３−１〜３−４を同一のポリゴンミラー１０及びｆθレンズ１２，１３により感光ドラム面で所定の光学特性となるよう設定してある。各レーザビーム３−１〜３−４はレンズ１３を通過した後の光軸中に設置した折り返しミラー２０により、感光ドラム１上の所定の位置に配光される。上述した偏向手段３００にはレンズ１３を通過した直後で４本のレーザビームすべてが透過するように設定することにより、各レーザビーム３−１〜３−４がそれぞれ同様に偏向される。すなわち、各レーザビームごとに偏向手段を設けた場合に比べ偏向手段ごとの光学特性のばらつきや、組み付け精度ばらつきに起因する偏向位置のばらつきを無くすることが可能となり、高い精度で感光ドラム反射部３０からの反射光検知ができ、しいては高精度な画像重ね合せを実現できる。
【００３１】
光検知手段３１−１〜３１−４は図４に示すようなＳｉフォトダイオードによる受光面を持つ光検知素子であり、受光面３１Ａに光が入射した時、電気信号を発生するものである。反射部３０の詳細は図８中の拡大図に示す。本実施例では、０．１ｍｍ角の微小穴を有するマスク３０Ａをミラーに貼り付けることによって微小反射面を形成した反射部３０を感光ドラムフランジ部２００に埋め込み接着した構成としている。この微小反射部材上をレーザビームが走査すると反射部材に応じた反射光が得られ、これを後述する反射光検知手段３１により検出して反射光検知信号パルスを得、これにより画像形成開始信号を生成する。
【００３２】
次に図５及び図６を用いて反射光検知手段３１からの検出信号により画像の重ね合せ精度を向上する方式について説明する。ここでの説明は感光ドラム１の回転方向についての画像書き出しタイミングについて記す。
【００３３】
図５は反射レーザビーム検知信号に同期して画像書出しタイミングを決定する回路のブロック図であり、図６はその動作を示すタイミングチャートである。
【００３４】
前述したように、感光ドラム１表面に設けた反射面３０（図示せず）からの反射ビーム４０−１〜４０−４が光検知手段３１−１〜３１−４により検出され検出信号が出力される。この検出信号は、感光ドラム１が配光された４本のレーザビーム間を移動する時間と同一の時間差で図６（ａ）のように検出信号が発生する。画像書出しタイミング発生回路５１にて、図６（ａ）の検出信号と同期して図６（ｂ）に示すようにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各単色画像形成のための書出しタイミング信号（静電潜像の書き出しタイミング信号）を発生する。
【００３５】
一方、出力すべきカラー画像の画像データが画像処理回路５２により、ＹＭＣＫの各単色画像データに分解され、露光用レーザビーム数走査分の画像データをラインバッファ５３−１〜５３−４に格納されている。そして、画像形成タイミング信号に同期してラインバッファよりレーザ駆動回路５４−１〜５４−４に転送する。各半導体レーザ２１−１〜２１−４はレーザ駆動回路５４−１〜５４−４により駆動され、各単色画像データに従い点滅制御（変調）された露光用レーザビーム３−１〜３−４を出力することにより、感光ドラム上に静電潜像を形成する。
【００３６】
図６（ｃ）は図６（ｂ）のうちＹ画像形成のための画像形成タイミング信号を拡大して示す図である。図６（ｄ）はレーザ駆動回路５４−１によって半導体レーザが駆動されるタイミングを示すレーザ駆動信号、図６（ｅ）は画像データ信号である。この例では、図６（ｃ）の画像形成タイミング信号の立ち上がりエッジから、直後の図６（ｄ）のレーザ走査信号の発生タイミング間でに、τで示される時間遅れが生じている。この時間遅れτは、最大でもレーザビームの走査周期Ｔであり、許容される重ね合せずれ量（例えば０．１ｍｍ）に対し、十分小さく問題とはならない。（露光解像度を６００ｄｐｉに設定している場合、レーザビーム走査周期は画像上で約０．０４２ｍとなる。）
このように光反射部３０からの反射光を光検出手段３１−１〜３１−４により検出し、この検出手段３１−１〜３１−４からの検出信号に同期して半導体レーザ２１−１〜２１−４を駆動することによって、感光ドラム１上の露光用レーザビーム３−１〜３−４によるそれぞれの静電潜像形成位置、つまりＹＭＣＫの書く単色画像の形成位置は光反射部３０を基準とした同一位置となる。従って、各単色画像を重ね合せたカラー画像には画像重ね合せ誤差がほとんど生ぜず、高画質なカラー画像を出力することが可能となる。
【００３７】
図１１を用いて第１の実施例と光偏向手段の構成のみ異なる第２の実施例について説明する。
【００３８】
本実施例ではレーザビームが感光ドラムフランジ部２００に設けた反射部３０を照射するための偏向手段として２枚のミラーにより構成した。図に示すようにレーザビームの走査幅端部に第１のミラー３００−１を設置し、反射したレーザビームを第２のハーフミラー３００−２により反射部３０上を照射するように設置する。これにより感光ドラム１が回転し、反射部３０が各レーザビーム露光位置に到達したとき反射ビーム４０−１が発生し、図示しない光検出手段によって検出信号を得、画像書き出しタイミング信号を生成する。
【００３９】
なお、ハーフミラー３００−２を透過した光は光検出手段４６を照射するように設定してある。この光検出手段４６による検知信号はレーザビーム走査方向の画像書き出しタイミングを決定するためのものであり、レーザ走査毎に検出信号を得る。この検出信号に同期して１ライン分の画像データに基づきレーザビームを点滅制御（変調）することで、１ライン画像を形成する。
【００４０】
レーザ走査方向（主走査方向）におけるＹＭＣＫ各単色画像の書き出し位置の調整については先願（１３Ａ９８８０７９）に詳述しているのでここでは割愛するが、感光ドラム反射部３０からの反射光検出手段３１−１〜３１−４からの検出信号と走査方向検出手段４６からの検出信号の時間ずれを計測、記録し、画像形成時には走査方向４６により検出信号に計測した時間ずれ量だけ補正をかけた画像書き出しタイミング信号により画像形成を実施することで高い画像重ね合せ精度を得ることが可能となる。
【００４１】
以上、説明してきた実施例の他、図１２のような別の実施例にも適用可能である。本図においては説明の簡略化のため４本のレーザビームのうち２本（３−３，３−４）についてのみ記している。
【００４２】
この実施例では感光ドラムフランジ部２００に設けた反射部３０からの反射光４０−１〜４０−４をレンズ１３、１２を透過して、ポリゴンミラー１０偏向面近傍に設置した反射光検出手段３１を照射するように設定してある。これは反射光検出手段３１をポリゴンミラー１０偏向面と光学距離がほぼ同位置となるように設置してあるため、反射部３０から反射し拡散したレーザビームが、再びレンズ１３，１２によって光検出手段３１の受光面に集光されるためのものである。これにより、４つのレーザビーム３−１〜３−４による反射部３０からの反射光４０−１〜４０−４を単一の光検出手段３１により検出できるようになるので、検出手段のばらつきに起因する検出信号誤差が無く、しいては画像書き出しタイミングにばらつきが無くなって高い画像重ね合せ精度を得ることができる。
【００４３】
さらに説明した実施例の他、複数の反射部材を感光ドラムの両端部に設け、両者からの反射ビーム検出信号を用いて、レーザビーム走査位置の傾きによる重ね合せずれや、レーザビーム走査幅倍率ずれに起因する重ね合せずれを補正することも可能である。これらの場合においても、上記説明してきた方法と同様に行えばよい。
【００４４】
また、光検出手段としてＳｉフォトダイオードによる光検出素子を実施例としたが、レーザビームを受光して電気信号に変換する手段ならいかなる構成の要素でも実現可能である。
【００４５】
さらに光偏向手段としてくさび状ガラスと平板ミラーのについて説明したが、光ビームを偏向する手段ならいかなる構成の要素でも実現可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像記録媒体である感光ドラムのフランジ部の一部にレーザビームを反射する部材を設け、反射ビームの光検出信号に基づいて、カラー画像を形成するために、トナーなどの汚れによる反射ビーム検出エラーが無く、しいては信頼性が高く、高精度な画像重ね合せが可能となる。また、感光層に反射部を設ける必要がないため感光体の製造性に支障をきたすことが無い。
【００４７】
さらにこの反射部材をレーザビームが照射するように、偏向手段をレーザビーム光軸中に配置するため、レンズ長さやポリゴンミラーによる偏向角度の増大を招くことなく正規のレーザビーム走査幅より外側に配置した反射部への照射が可能となる。
【００４８】
その結果、高画質なカラー画像を得ることができる。あわせて重ね合せずれを検知するためのトナーマークが必要無くなるため、無駄なトナー消費、マーク検知手段、マーククリーニング手段などが不要となり、装置コストの低下、及びランニングコストの低下に貢献できる。
【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概要構成を示す側面図。
【図２】本発明にかかる実施例のレーザビーム走査装置の構成図。
【図３】本発明にかかる実施例のレーザビーム光学系配置図。
【図４】本発明にかかる光検出手段の概略斜視図。
【図５】本発明にかかる実施例の光検出手段からの検出信号に基づいて画像書出しタイミングを発生する制御回路の構成を示すブロック図。
【図６】本発明にかかる実施例の制御回路の動作を説明するタイミングチャート。
【図７】本発明にかかる第１の実施例を説明するための斜視図。
【図８】本発明にかかる実施例の反射部を説明するための拡大斜視図。
【図９】本発明にかかる第１の実施例におけるフランジ部に設置した反射部を照射するための偏向手段の構成を説明する概略図。
【図１０】従来の一般的設計例におけるレーザ走査幅と現像幅、感光層幅を説明するための概略図。
【図１１】本発明にかかる第２の実施例におけるフランジ部に設置した反射部を照射するための偏向手段の構成を説明する概略図。
【図１２】本発明による別の実施例における単一の光検出手段による反射光検出構成を説明するための概略斜視図。
【符号の説明】
１感光ドラム
３レーザビーム
１０ポリゴンミラー
１１ポリゴンモータ
１２、１３ｆθレンズ
２０折り返しミラー
２１半導体レーザ
２３コリメータレンズ
２４ハーフミラー
２５シリンドリカルレンズ
３０光反射部
３１、４６光検出手段
４０反射光
４５レンズ
２００感光ドラムフランジ
３００光偏向手段

Claims

表面に感光層を有し回転駆動される画像記録媒体と、
それぞれ画像データに基づいて変調されたレーザ光を出射する複数のレーザ光源を含み、それぞれこの画像記録媒体の回転方向と直交する主走査方向に幅を有する複数の照射光を前記画像記録媒体表面に配光し、それぞれの照射光をこの主走査方向に走査することによって前記画像記録媒体表面に電気的画像を形成する画像露光手段と、
この画像露光手段によって形成された各電気的画像をそれぞれ異なる１色の可視画像に可視画像化し、前記画像記録媒体表面で前記異なる１色の可視画像を順次重畳してカラー画像を形成する現像手段と、
この現像手段によって前記画像記録媒体上に形成される前記カラー画像を画像転写媒体に転写する転写手段と、
前記画像露光手段によって走査される複数の照射光の走査範囲内に設けられ、これらの照射光からなる光ビームの一部の光軸を偏向することにより、前記光ビームの一部についての走査幅を前記主走査方向に拡大する光偏向手段と、
前記画像記録媒体表面の前記感光層外に設けられ、この光偏向手段によって偏向された前記光ビームの一部を反射する光反射部材と、
前記光反射部材にて反射された光ビームを受光し、電気信号に変換する検知手段と、この検知手段から出力される反射光検知信号に従って前記複数のレーザ光源を駆動するタイミング信号を出力する画像書出しタイミング発生手段とを備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
前記複数の照射光を、同一の前記光偏向手段が通過させることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。