JP4465967B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数色のトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置としては、例えば感光体（本発明の「潜像担持体」に相当）上に形成したトナー像を中間転写ベルトなどの転写媒体に転写する処理を、４色（イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック）について繰り返し、これら４色のトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆる４サイクル方式の画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。また、４色（イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック）の各色成分ごとに、感光体、露光ユニットおよび現像ユニットを専用的に設けた、いわゆるタンデム方式の画像形成装置も従来より知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２３５９２４号公報（図１０）
【０００４】
【特許文献２】
特開平８−６２９２０号公報（第３−４頁、図１７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記いずれの方式においても感光体あるいは転写媒体に速度変動が生じると、そのときに転写するトナー像と転写媒体に既に転写されていたトナー像との間にレジストズレが生じてしまう。また、感光体等に速度変動がなくても、副走査方向に回転移動する感光体の回転周期が主走査方向に走査される光ビームの走査周期の整数倍となっていない場合には、各色のトナー像が副走査方向に最大１走査分のレジストズレが生じるという不都合がある。そこで、このようなレジストズレの発生を低減するために、感光体や転写媒体の回転速度を制御する技術が従来より提案されている。
【０００６】
しかしながら、感光体等の回転速度を変更すると、不都合が生じる場合がある。すなわち、感光体上に光ビームを走査して潜像を形成しているタイミングや感光体から転写媒体に転写を行っているタイミングで速度変更を行うと、潜像やトナー像に悪影響を及ぼす場合がある。その結果、画像品質の低下を招いてしまう。また、速度変更によりレジストズレを解消するためには、画像形成中に感光体等の回転速度を頻繁に変更する必要がある。このため、感光体等の走行速度が不安定となり、画像品質を低下させるおそれがある。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数色のトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、各色トナー像の間でのレジストズレを低減して高品質な画像を形成することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、副走査方向に回転移動する潜像担持体上に副走査方向に対してほぼ直交する主走査方向に光ビームを走査させて潜像を形成するとともに該潜像を現像することで形成されるトナー像を転写媒体に転写する処理を、垂直同期信号に基づき制御するとともに互いに異なるＮ色（ただしＮ≧２の自然数）について繰り返し、Ｎ色のトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、光ビームを射出する光源と、光源からの光ビームを反射する偏向ミラー面を有する内側可動部材と、内側可動部材を第１軸回りに揺動自在に支持する外側可動部材と、外側可動部材を第１軸とは異なる第２軸回りに揺動自在に支持する支持部材と、内側可動部材を第１軸回りに揺動駆動し、また外側可動部材を第２軸回りに揺動駆動するミラー駆動部とを有し、ミラー駆動部は、第１軸および第２軸のうちの一方を主走査偏向軸として偏向ミラー面を揺動させて光源からの光ビームを主走査方向に走査させる一方、他方を微調整軸として偏向ミラー面を揺動駆動して副走査方向における潜像担持体上での走査光ビームの位置を変更する光走査手段と、光源および光走査手段を垂直同期信号と非同期の水平同期信号に基づき制御して潜像担持体上に潜像を形成する制御手段と、レジストズレに関する情報を検出する検出手段とを備え、検出手段は、垂直同期信号を出力する垂直同期センサと水平同期信号を出力する水平同期センサとを有し、垂直同期信号と水平同期信号との差をレジストズレに関する情報として検出し、制御手段は、検出手段により検出された垂直同期信号と水平同期信号との差に基づきミラー駆動部をアクティブ制御することによって副走査方向における潜像担持体上での走査光ビームの位置を調整することによって転写媒体上での各トナー像の相対的なレジストズレを補正することを特徴としている。
【００１１】
この画像形成装置において、光走査手段は単に光ビームを主走査方向に偏向走査するのみならず、偏向走査する前あるいは同時に光源からの光ビームを副走査方向に偏向する、あるいは走査光ビームを副走査方向に偏向するという機能、つまり微調整機能を有している。そして、この微調整機能によって潜像担持体上での走査光ビームの位置が副走査方向に調整されて潜像担持体上での副走査方向における光ビームの走査位置を簡単に、しかも高精度に調整することができる。しかも、その位置調整はＮ色のそれぞれ独立して行うことができる。したがって、Ｎ色のトナー像の各々について該トナー像の潜像を形成する位置を副走査方向に調整することによってレジストズレを補正し、各色トナー像の間でのレジストズレを低減することができる。
【００１２】
しかも、上記のように構成された発明では、走査光ビームの走査位置を調整することによってレジストズレを補正している。したがって、レジストズレを補正するために潜像担持体や転写媒体の回転速度を変更させる必要がなくなり、潜像担持体や転写媒体を安定して走行させることができる。その結果、優れた品質で画像を形成することができる。
【００１３】
ここで、光走査手段として、（１）２軸揺動ミラー方式のもの、（２）ポリゴンミラーと切替用揺動ミラーとを組み合わせたもの、（３）２つの揺動ミラーを組み合わせたもの等を用いることができる。
【００１４】
（１）２軸揺動ミラー方式の光走査手段は、光源からの光ビームを反射する偏向ミラー面を有する内側可動部材と、内側可動部材を第１軸回りに揺動自在に支持する外側可動部材と、外側可動部材を第１軸とは異なる第２軸回りに揺動自在に支持する支持部材と、内側可動部材を第１軸回りに揺動駆動し、また外側可動部材を第２軸回りに揺動駆動するミラー駆動部とを備えている。そして、ミラー駆動部は、第１軸および第２軸のうちの一方を主走査偏向軸として偏向ミラー面を揺動させて光源からの光ビームを主走査方向に走査させる一方、他方を微調整軸として偏向ミラー面を揺動駆動して副走査方向における潜像担持体上での走査光ビームの位置を変更する。このように偏向ミラー面を第１軸および第２軸の２軸回りに揺動可能に構成することで、上記した光走査手段（２）、（３）に比べて光走査手段を小型化することができ、装置をさらに小型化することができる。
【００１５】
また、検出手段は、垂直同期信号を出力する垂直同期センサと水平同期信号を出力する水平同期センサとを有し、垂直同期信号と水平同期信号との差をレジストズレに関する情報として検出している。また、制御手段は、検出手段により検出された垂直同期信号と水平同期信号との差に基づきミラー駆動部をアクティブ制御することによって副走査方向における潜像担持体上での走査光ビームの位置を調整することによって転写媒体上での各トナー像の相対的なレジストズレを補正している。
【００１６】
また、潜像担持体と偏向ミラー面とが光学的に非共役な関係となるように構成され、制御手段は、検出手段により検出された垂直同期信号と水平同期信号との差に、偏向ミラー面の傾きにより発生する副走査方向における光ビームの走査位置の誤差を加えて、ミラー駆動部を制御するとしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
図１は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆる４サイクル方式のカラープリンタである。この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印字指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに印字指令に対応する画像を形成する。
【００２４】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２が図１の矢印方向（副走査方向）に回転自在に設けられている。また、この感光体２の周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３には帯電制御部１０３が電気的に接続されており、所定の帯電バイアスを印加している。このバイアス印加によって感光体２の外周面が所定の表面電位に均一に帯電される。また、これらの感光体２、帯電ユニット３およびクリーニング部は一体的に感光体カートリッジを構成しており、感光体カートリッジが一体として装置本体５に対し着脱自在となっている。
【００２５】
そして、この帯電ユニット３によって帯電された感光体２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。なお、この露光ユニット６の構成および動作については後で詳述する。
【００２６】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、シアン用の現像器４Ｃ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。そして、エンジンコントローラ１０の現像器制御部１０４からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ４４から感光体２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２７】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２、７３等に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。
【００２８】
また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ（図示省略）、濃度センサ７６（図２）および垂直同期センサ７７（図２）が配置されている。これらのうち、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。また、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。
【００２９】
そして、カラー画像をシートに転写する場合には、感光体２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシート上にカラー画像を二次転写する。
【００３０】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシート上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００３１】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートは定着ユニット９および排出ローラ８２を経由して装置本体５の上面部に設けられた排出トレイ部５１に搬送される。また、シートの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートを排出ローラ８２によりスイッチバック移動させる。これによってシートは反転搬送経路ＦＲに沿って搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートの両面に画像を形成することができる。
【００３２】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３３】
図３は図１の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す副走査断面図である。また、図４は図１の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図である。また、図５は露光ユニットの光学構成を展開した副走査断面図である。また、図６ないし図８は露光ユニットの一構成要素たる光走査素子を示す図である。また、図９は露光ユニットおよび露光制御部の構成を示すブロック図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニットの構成および動作について詳述する。さらに、図１０は図１の画像形成装置の動作を模式的に示す図である。
【００３４】
この露光ユニット６は露光筐体６１を有している。そして、露光筐体６１に単一のレーザー光源６２が固着されており、レーザー光源６２から光ビームを射出可能となっている。このレーザー光源６２は、図９に示すように、露光制御部１０２の光源駆動部１０２ａと電気的に接続されている。このため、画像データに応じて光源駆動部１０２ａがレーザー光源６２をＯＮ／ＯＦＦ制御してレーザー光源６２から画像データに対応して変調された光ビームが射出される。このように本実施形態では、レーザー光源６２が本発明の「光源」に相当してる。
【００３５】
また、この露光筐体６１の内部には、レーザー光源６２からの光ビームを感光体２の表面に走査露光するために、コリメータレンズ６３、シリンドリカルレンズ６４、光走査素子６５、第１走査レンズ６６、折り返しミラー６７および第２走査レンズ６８が設けられている。すなわち、レーザー光源６２からの光ビームは、コリメータレンズ６３により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、図５に示すように副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ６４に入射される。そして、このコリメート光は副走査方向にのみ収束されて光走査素子６５の偏向ミラー面６５１付近で線状結像される。
【００３６】
この光走査素子６５は半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、偏向ミラー面６５１で反射した光ビームを互いに直交する２方向、つまり主走査方向および副走査方向に光ビームを偏向可能となっている。より具体的には、光走査素子６５は次のように構成されている。
【００３７】
この光走査素子６５では、図６に示すように、シリコンの単結晶基板（以下「シリコン基板」という）６５２が本発明の「支持部材」として機能し、さらに該シリコン基板６５２の一部を加工することで外側可動板６５３が設けられている。この外側可動板６５３は枠状に形成され、ねじりバネ６５４によってシリコン基板６５２に弾性支持されており、主走査方向Ｘとほぼ平行に伸びる第２軸ＡＸ2回りに揺動自在となっている。また、外側可動板６５３の上面には、シリコン基板６５２上面に形成した一対の外側電極端子（図示省略）にねじりバネ６５４を介して電気的に接続する平面コイル６５５が「第２軸駆動用コイル」として絶縁層で被膜されて設けられている。
【００３８】
この外側可動板６５３の内側には、平板状の内側可動板６５６が軸支されている。すなわち、内側可動板６５６はねじりバネ６５４と軸方向が直交するねじりバネ６５７で外側可動板６５３の内側に弾性支持されており、副走査方向Ｙとほぼ平行に伸びる第１軸ＡＸ1回りに揺動自在となっている。そして、内側可動板６５６の中央部には、アルミニューム膜などが偏向ミラー面６５１として成膜されている。
【００３９】
また、シリコン基板６５２の略中央部には、図７および図８に示すように、外側可動板６５３および内側可動板６５６がそれぞれ第２軸ＡＸ2および第１軸ＡＸ1回りに揺動可能となるように、凹部６５２ａが設けられている。そして、凹部６５２ａの内底面のうち内側可動板６５６の両端部に対向する位置に電極６５８ａ、６５８ｂがそれぞれ固着されている（図７参照）。これら２つの電極６５８ａ、６５８ｂは内側可動板６５６を第１軸ＡＸ1回りに揺動駆動するための「第１軸用電極」として機能するものである。すなわち、これらの第１軸用電極６５８ａ、６５８ｂは露光制御部１０２の第１駆動部１０２ｂと電気的に接続されており、電極への電圧印加によって該電極と偏向ミラー面６５１との間に静電吸着力が作用して偏向ミラー面６５１の一方端部を該電極側に引き寄せる。したがって、第１駆動部１０２ｂから所定の電圧を第１軸用電極６５８ａ、６５８ｂに交互に印加すると、ねじりバネ６５７を第１軸ＡＸ1として偏向ミラー面６５１を往復振動させることができる。そして、この往復振動の駆動周波数を偏向ミラー面６５１の共振周波数に設定すると、偏向ミラー面６５１の振れ幅は大きくなり、電極６５８ａ、６５８ｂに近接する位置まで偏向ミラー面６５１の端部を変位させることができる。また、偏向ミラー面６５１の端部が共振で電極６５８ａ、６５８ｂと近接位置に達することで、電極６５８ａ、６５８ｂも偏向ミラー面６５１の駆動に寄与し、端部と平面部の両電極により振動維持をより安定させることができる。
【００４０】
この凹部６５２ａの内底面には、図８に示すように、外側可動板６５３の両端部に外方位置に永久磁石６５９ａ、６５９ｂが互いに異なる方位関係で固着されている。また、第２軸駆動用コイル６５５は、露光制御部１０２の第２駆動部１０２ｃと電気的に接続されており、コイル６５５への通電によって第２軸駆動用コイル６５５を流れる電流の方向と永久磁石６５９ａ、６５９ｂによる磁束の方向によりローレンツ力が作用し、外側可動板６５３を回転するモーメントが発生する。この際に内側可動板６５６（偏向ミラー面６５１）も外側可動板６５３と一体にねじりバネ６５４を第２軸ＡＸ2として揺動する。ここで、第２軸駆動用コイル６５５に流す電流を交流とし連続的に反復動作すれば、ねじりバネ６５４を第２軸ＡＸ2として偏向ミラー面６５１を往復振動させることができる。
【００４１】
このように光走査素子６５では、偏向ミラー面６５１を互いに直交する第１軸ＡＸ1および第２軸ＡＸ2回りに、しかも独立して揺動駆動することが可能となっている。そこで、この実施形態では、第１軸駆動部１０２ｂと第２軸駆動部１０２ｃとからなるミラー駆動部を制御することによって偏向ミラー面６５１を第１軸ＡＸ1回りに揺動させることで光ビームを偏向して主走査方向Ｘに走査させている。一方、偏向ミラー面６５１を第２軸ＡＸ2回りに揺動させることで副走査方向Ｙにおける感光体２上での走査光ビームの位置を調整可能となっている。このように本実施形態では、第１軸ＡＸ1を主走査偏向軸として機能させる。また、第２軸ＡＸ2を微調整軸とし、光走査素子６５が本発明の「微調整機構」として機能している。もちろん、第１軸ＡＸ1を微調整軸として機能させるとともに、第２軸ＡＸ2を主走査偏向軸として機能させるように構成してもよいことはいうまでもない。
【００４２】
図３および図４に戻って露光ユニット６の説明を続ける。上記のように光走査素子６５により走査された走査光ビームは副走査方向Ｙに微調整された後、感光体２に向けて光走査素子６５から射出されるが、その走査光ビームは第１走査レンズ６６、折り返しミラー６７および第２走査レンズ６８で構成された第２光学系を介して感光体２に照射される。これにより、図１０に示すように、走査ビームが主走査方向Ｘと平行に走査して主走査方向Ｘに伸びるライン状の潜像が感光体２上に形成される。
【００４３】
なお、この実施形態では、図４に示すように、光走査素子６５からの走査光ビームの開始または終端を水平同期用結像レンズ６９により同期センサ６０に結像している。すなわち、この実施形態では、同期センサ６０を、主走査方向Ｘにおける同期信号、つまり水平同期信号ＨSYNCを得るための水平同期用読取センサとして機能させている。
【００４４】
以上のように、この実施形態によれば、光走査素子６５は単に光ビームを主走査方向Ｘに偏向走査するのみならず、偏向走査と同時にレーザー光源６２からの光ビームを副走査方向Ｙに偏向することによって感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬを副走査方向Ｙに調整可能となっている。このため、感光体２上での副走査方向Ｙにおける光ビームの走査位置を簡単に、しかも高精度に調整することができる。したがって、レジストズレを補正するために必要な補正情報、例えば特許文献１でのレジスト制御量に基づき走査光ビームの位置を調整することでレジストズレを低減することができる。
【００４５】
ここで、そのレジスト補正処理の一例について図１０を参照しつつ説明する。レジストズレを補正するために必要な補正情報、例えば同図中のレジスト制御量ΔＲy、ΔＲm、ΔＲc、ΔＲkは実際にカラー画像を形成する前、例えば電源投入時などに求められ、ＲＡＭ１０７などの記憶手段に記憶される。そして、印字指令が与えられてカラー画像を形成する場合には、各色の潜像形成位置をレジスト制御量ΔＲy、ΔＲm、ΔＲc、ΔＲkに基づいて副走査方向Ｙに調整している。すなわち、まず第１色目のブラックのトナー像を示す画像データに基づきレーザー光源６２が駆動されて感光体２上に潜像が形成される。このとき、ＣＰＵ１０１がＲＡＭ１０７からブラックのレジスト制御量ΔＲkを読出し、その値に対応して偏向ミラー面６５１を第２軸ＡＸ2回りに揺動させる。これにより、副走査方向Ｙにおける感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬkは基準走査位置ＳＬ0からΔＲkだけ副走査方向Ｙにシフトした位置となる（同図（ａ））。これによって、ブラックのトナー像は副走査方向ＹにΔＲkだけ移動し、中間転写ベルト７１上に転写される。なお、この「基準走査位置ＳＬ0」とは発明内容の理解のために仮想的に設定した位置であり、レジスト制御量がゼロであるときの光ビームの走査位置を意味している。
【００４６】
また、２色目以降についても、ブラックと同様にして潜像形成、トナー像形成および転写動作が行われて中間転写ベルト７１上で重ね合わされる。すなわち、シアンについては、感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬcは基準走査位置ＳＬ0からΔＲcだけ副走査方向Ｙにシフトした位置となる（同図（ｂ））。これによって、シアンのトナー像は副走査方向ＹにΔＲcだけ移動し、中間転写ベルト７１上に転写される。マゼンタについては、感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬmは基準走査位置ＳＬ0からΔＲmだけ副走査方向Ｙにシフトした位置となる（同図（ｃ））。これによって、マゼンタのトナー像は副走査方向ＹにΔＲmだけ移動し、中間転写ベルト７１上に転写される。イエローについては、感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬyは基準走査位置ＳＬ0からΔＲyだけ副走査方向Ｙにシフトした位置となる（同図（ｄ））。これによって、イエローのトナー像は副走査方向ＹにΔＲyだけ移動し、中間転写ベルト７１上に転写される。したがって、各色のトナー像は中間転写ベルト７１上でレジスト制御量ΔＲy、ΔＲm、ΔＲc、ΔＲkだけ基準位置に対して副走査方向Ｙにシフトして重ね合わされ、レジストズレが効果的に低減される。
【００４７】
しかも、上記したように走査光ビームの走査位置ＳＬk、ＳＬc、ＳＬm、ＳＬyを調整することによってレジストズレを補正しているので、レジストズレを補正するために感光体２や中間転写ベルト７１の回転速度を変更させる必要はなくなり、感光体２および中間転写ベルト７１を安定して走行させることができる。その結果、優れた品質で画像を形成することができる。
【００４８】
なお、この実施形態では、レジスト制御量を本発明の「補正情報」としてＲＡＭ１０７に記憶させているが、レジスト制御量そのものを記憶させる代わりにレジスト制御量に関連する値やデータなどを「補正情報」として記憶させるようにしてもよい。また、電源を落とした場合にも、レジスト制御量や関連値などの補正情報を記憶しておくために、不揮発性メモリを採用するのが望ましい。さらに、補正情報をコントローラ１１側に記憶させるようにしてもよい。これらの点に関しては、後で説明する実施形態においても全く同様である。
【００４９】
また、光走査素子６５を上記のように構成および動作させているため、上記した作用効果以外に、次のような作用効果も得ることができる。
【００５０】
（Ａ）偏向ミラー面６５１を第１軸ＡＸ1および第２軸ＡＸ2の２軸回りに揺動可能に構成された光走査素子６５を用いているため、後述する光走査手段（ポリゴンミラー＋揺動ミラー、２つの揺動ミラー）を採用した場合に比べて露光ユニット６を小型化することができ、装置の小型化の面で有利となっている。
【００５１】
（Ｂ）また、シリコンの単結晶基板６５２に対してマイクロマシニング技術を適用することで光走査素子６５の外側可動板６５３および内側可動板６５６を形成しているので、これらの光走査素子６５を高精度に製造することができる。また、ステンレス鋼と同程度のバネ特性で内側可動板６５６および外側可動板６５３を揺動自在に支持することができ、偏向ミラー面６５１を安定して、しかも高速で揺動することができる。
【００５２】
（Ｃ）また、駆動部１０２ｂ、１０２ｃからなるミラー駆動部により偏向ミラー面６５１を揺動駆動するのにあたり、偏向ミラー面６５１を共振モードで第１軸（主走査偏向軸）ＡＸ1回りに揺動駆動するように構成しているので、少ないエネルギーで偏向ミラー面６５１を第１軸ＡＸ1回りに揺動駆動することができる。また、走査光ビームの主走査周期を安定化することができる。
【００５３】
（Ｄ）一方、偏向ミラー面６５１を第２軸（微調整軸）ＡＸ2回りに揺動位置決めするために、偏向ミラー面６５１を非共振モードで揺動駆動しているので、次のような作用効果がある。すなわち、偏向ミラー面６５１の第２軸ＡＸ2回りの揺動駆動は走査光ビームの走査位置ＳＬを副走査方向Ｙに変更調整するため、変更調整後に偏向ミラー面６５１の第２軸ＡＸ2回りの揺動を停止させる必要がある。したがって、揺動駆動と揺動停止とを精度良く行うためには、非共振モードで揺動駆動させるのが望ましい。
【００５４】
（Ｅ）また、偏向ミラー面６５１を揺動駆動させるための駆動力としては、静電吸着力や電磁気力などを用いることができるが、特に偏向ミラー面６５１を第１軸（主走査偏向軸）ＡＸ1回りに揺動駆動するために静電吸着力を用いているので、コイルパターンを内側可動板６５６に形成する必要がなく、光走査素子６５の小型化が可能となり、偏向走査をより高速化することができる。
【００５５】
（Ｆ）また、偏向ミラー面６５１を第２軸（微調整軸）ＡＸ2回りに揺動駆動するために電磁気力を用いているので、静電吸着力を発生させる場合に比べて低い駆動電圧で偏向ミラー面６５１を揺動駆動することができ、電圧制御が容易となり、走査光ビームの位置精度を高めることができる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
図１１は本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態を示す図である。上記第１実施形態では各感光体２の表面と偏向ミラー面６５１とが光学的に共役な関係となるように構成しているのに対し、この第２実施形態では偏向ミラー面６５１が感光体表面の共役点ＣＰから距離Δｚだけずれており、いわゆる非共役型の光学系となっている。したがって、この第２実施形態では、面倒れ誤差Δｙが発生する可能性がある。すなわち、第２実施形態では、単にレジストズレを補正したのみでは面倒れ誤差Δｙにより画像品質の劣化を招くおそれがある。
【００５７】
しかしながら、上記相違点を除き、その他の構成はすべて第１実施形態と同様であり、光走査素子６５は微調整機構を有している。そのため、レジストズレを補正するためのレジスト制御量に上記面倒れ誤差分を加えた値に対応して偏向ミラー面６５１を第２軸ＡＸ2回りに揺動させると、レジストズレと面倒れ誤差とを同時に、しかも高精度に補正することができる。
【００５８】
＜第３実施形態＞
図１２は本発明にかかる画像形成装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態では、同図に示すように、レーザー光源６２からの光ビームがコリメータレンズ６３によりコリメート光にビーム整形された後、このコリメート光がそのまま光走査素子６５の偏向ミラー面６５１に入射している。そして、偏向ミラー面６５１により偏向された走査光ビームは第１走査レンズ６６および第２走査レンズ６８を含む第２光学系により各感光体２の表面に結像される。このように、この第３実施形態では、上記第２実施形態と同様に非共役型の光学系となっている。したがって、この第３実施形態においても、面倒れ誤差Δｙが発生する可能性がある。
【００５９】
しかしながら、上記相違点を除き、その他の構成はすべて第１実施形態と同様であり、光走査素子６５は微調整機構を有している。そのため、レジストズレを補正するためのレジスト制御量に上記面倒れ誤差分を加えた値に対応して偏向ミラー面６５１を第２軸ＡＸ2回りに揺動させると、レジストズレと面倒れ誤差とを同時に、しかも高精度に補正することができる。
【００６０】
また、この第３実施形態では、シリンドリカルレンズの配設が不要となっており、部品点数を削減することができる。そのため、装置コストを低減することができるとともに、露光ユニット６の小型化ならびに画像形成装置のコンパクト化を図ることができる。さらに、光学調整も簡単なものとなる。
【００６１】
さらに、第１ないし第３実施形態からわかるように、光走査素子６５が微調整機構を有することにより、共役型または非共役型にかかわらず、走査光ビームの位置調整を容易に、しかも高精度に行うことができる。したがって、レーザー光源６２からの光ビームを偏向走査する光走査光学系を種々の態様で構成することができ、装置の設計自由度を高めることができる。
【００６２】
＜第４ないし第６実施形態＞
図１３は本発明にかかる画像形成装置の第４実施形態を示す図である。この第４実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、偏向ミラー面６５１により主走査方向Ｘに走査される走査光ビームを感光体２に結像させる構成である。つまり、第１実施形態では第１走査レンズ６６と第２走査レンズ６８とで結像光学系（第２光学系）を構成し、走査レンズ６６、６８により走査光ビームＬを感光体２に結像させている。これに対し、第４実施形態では図１３に示すように単玉非球面レンズ６６１により走査光ビームＬを感光体２に結像している。
【００６３】
この単玉非球面レンズ６６１は、偏向ミラー面６５１の固有の揺動特性で偏向された走査光ビームが各感光体２の表面上では等速で移動する歪み特性を有し、かつ、各感光体２の表面上の任意の位置における走査光ビームの子午方向（主走査方向Ｘ）の像面湾曲収差を補正するように、子午平面（主走査平面）内の両面の形状が相互に異なる形の非円弧状に形成され、さらに、球欠方向（感光体２の回転方向に相当する）の像面湾曲収差を補正するように、両面の少なくとも何れか一方の子午平面内での非円弧曲線に沿った位置の球欠方向の曲率が子午方向の曲率とは相関なく変化するように定められてなるものである。なお、単玉非球面レンズの構成および作用については、例えば特公平７−６０２２１号公報に詳述されているため、ここではその説明を省略する。
【００６４】
この単玉非球面レンズ６６１により本発明の「結像光学系」を構成した場合、単玉であつてもほとんど収差がなくきわめて良好な結像スポツトが得られ、また広角偏向で光軸長の短い走査用レンズを構成することができる。したがって、露光ユニット６の小型化および低コスト化を効果的に図ることができ、如いては画像形成装置の小型化および低コスト化が可能となる。
【００６５】
もちろん、この第４実施形態においても、光走査素子６５微調整機構を有しているため、第１実施形態と同様に、各色のトナー像を中間転写ベルト７１上でレジスト制御量ΔＲy、ΔＲm、ΔＲc、ΔＲkだけ基準位置に対して副走査方向Ｙにシフトさせた状態で重ね合わすことができ、レジストズレを効果的に低減することができる。しかも、レジストズレを補正するために感光体２や中間転写ベルト７１の回転速度を変更させる必要はなく、感光体２および中間転写ベルト７１を安定して走行させることができる。その結果、優れた品質で画像を形成することができる。
【００６６】
また第２実施形態と同様に、偏向ミラー面６５１を感光体表面の共役点ＣＰから距離Δｚだけずらした、いわゆる非共役型の光学系を構成してもよい（図１４に示す第５実施形態）。また、また第３実施形態と同様に、レーザー光源６２からの光ビームをコリメータレンズ６３によりコリメート光にビーム整形した後、このコリメート光をそのまま光走査素子６５の偏向ミラー面６５１に入射する光学系を構成してもよい（図１５に示す第６実施形態）。これらの場合も、光走査素子６５は微調整機構を有しているため、レジスト制御量に面倒れ誤差Δｙ分を加えた値に対応して偏向ミラー面６５１を第２軸ＡＸ2回りに揺動させると、レジストズレと面倒れ誤差Δｙとを同時に、しかも高精度に補正することができる。
【００６７】
このように第４ないし第６実施形態からわかるように、光走査素子６５が微調整機構を有することにより、共役型または非共役型にかかわらず、走査光ビームの位置調整を容易に、しかも高精度に行うことができる。したがって、単玉非球面レンズ６６１により結像光学系を形成した場合であっても、レーザー光源６２からの光ビームを偏向走査する光走査光学系を種々の態様で構成することができ、装置の設計自由度を高めることができる。なお、結像光学系として単玉非球面レンズを用いてもよい点については、後の実施形態においても同様である。
【００６８】
＜第７実施形態＞
図１６は本発明にかかる画像形成装置の第７実施形態を示す図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを装置本体５内に並設している。そして、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印字指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに印字指令に対応する画像を形成する。なお、電気的構成については第１実施形態とほぼ同様であるため、図２および図９を適宜参照しながら説明する。
【００６９】
このエンジン部ＥＧでは、４つの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのそれぞれに対応して帯電ユニット、現像ユニットおよびクリーニング部が設けられている。なお、これら帯電ユニット、現像ユニットおよびクリーニング部の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。
【００７０】
感光体２Ｙは図１６の矢印方向に回転自在に設けられている。そして、この感光体２Ｙの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３Ｙ、現像ユニット４Ｙおよびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３Ｙは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電制御部１０３からの帯電バイアス印加によって感光体２Ｙの外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット３Ｙによって帯電された感光体２Ｙの外周面に向けて露光ユニット６から走査光ビームＬyが照射される。これによって印字指令に含まれるイエロー画像データに対応する静電潜像が感光体２Ｙ上に形成される。なお、この露光ユニット６はイエロー専用ではなく、各色成分に対して共通して設けられており、露光制御部１０２からの制御指令に応じて動作する。この露光ユニット６の構成および動作については後で詳述する。
【００７１】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４Ｙによってトナー現像される。この現像ユニット４Ｙはイエロートナーを内蔵している。そして、現像器制御部１０４から現像バイアスが現像ローラ４１Ｙに印加されると、現像ローラ４１Ｙ上に担持されたトナーが感光体２Ｙの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体２Ｙ上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。なお、現像ローラ４１Ｙに与える現像バイアスとしては、直流電圧、もしくは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等を用いることができるが、特に感光体２Ｙと現像ローラ４１Ｙとを離間配置し、両者の間でトナーを飛翔させることでトナー現像を行う非接触現像方式の画像形成装置では、効率よくトナーを飛翔させるために直流電圧に対して正弦波、三角波、矩形波等の交流電圧を重畳した電圧波形とすることが好ましい。
【００７２】
現像ユニット４Ｙで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域ＴＲy1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと全く同様に構成されており、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域ＴＲm1、ＴＲc1、ＴＲk1でそれぞれ中間転写ベルト７１上に一次転写される。
【００７３】
この転写ユニット７は、２つのローラ７２、７３に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７２を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｒ2に回転させるベルト駆動部（図示省略）とを備えている。また、中間転写ベルト７１を挟んでローラ７３と対向する位置には、該ベルト７１表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ７４が設けられている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト７１上に形成するとともに、カセット８から取り出されて中間転写ベルト７１と二次転写ローラ７４との間の二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体２Ｋに形成するとともに、二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の２次転写を受けたシートＳは定着ユニット９を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。
【００７４】
なお、中間転写ベルト７１へトナー像を一次転写した後の各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより次の帯電を受ける。
【００７５】
また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ７５、濃度センサ７６（図２）および垂直同期センサ７７（図２）が配置されている。これらのうち、クリーナ７５は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７２に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７２側に移動した状態でクリーナ７５のブレードがローラ７２に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。また、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。さらに、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。
【００７６】
図１７は図１６の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す副走査断面図である。また、図１８は図１６の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図である。この露光ユニット６は露光筐体６１を有している。そして、露光筐体６１に単一のレーザー光源６２が固着されており、レーザー光源６２から光ビームを射出可能となっている。このレーザー光源６２は、図９に示すように、露光制御部１０２の光源駆動部１０２ａと電気的に接続されている。このため、画像データに応じて光源駆動部１０２ａがレーザー光源６２をＯＮ／ＯＦＦ制御してレーザー光源６２から画像データに対応して変調された光ビームが射出される。このように本実施形態では、レーザー光源６２が本発明の「光源」に相当してる。
【００７７】
また、この露光筐体６１の内部には、レーザー光源６２からの光ビームを感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面に走査露光するために、コリメータレンズ６３、シリンドリカルレンズ６４、光走査素子６５、第１走査レンズ６６、折り返しミラー群６７および第２走査レンズ６８（６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ、６８Ｋ）が設けられている。すなわち、レーザー光源６２からの光ビームは、コリメータレンズ６３により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、図５に示すように副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ６４に入射される。そして、このコリメート光は副走査方向にのみ収束されて光走査素子６５の偏向ミラー面６５１付近で線状結像される。なお、光走査素子６５の構成は第１実施形態のそれと同一であるため、ここでは構成説明を省略し、光走査素子６５の動作を中心に説明する。
【００７８】
この実施形態では、第１軸駆動部１０２ｂと第２軸駆動部１０２ｃとからなるミラー駆動部を制御することによって偏向ミラー面６５１を第１軸ＡＸ1回りに揺動させることで光ビームを偏向して主走査方向Ｘに走査させている。一方、偏向ミラー面６５１を第２軸ＡＸ2回りに揺動させることで光ビームを４つの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれかの一に導光して感光体のなかで走査光ビームが照射される感光体を選択的に切り替えるとともに、各感光体での副走査方向Ｙにおける走査光ビームの走査位置を微調整している。このように本実施形態では、第１軸ＡＸ1を主走査偏向軸として機能させるとともに、第２軸ＡＸ2を微調整軸として機能させている。もちろん、第１軸ＡＸ1を微調整軸として機能させるとともに、第２軸ＡＸ2を主走査偏向軸として機能させるように構成してもよいことはいうまでもない。
【００７９】
図１７および図１８に戻って露光ユニット６の説明を続ける。上記のように光走査素子６５により走査された走査光ビームは選択された感光体に向けて光走査素子６５から射出されるが、その走査光ビームは第１走査レンズ６６、折り返しミラー群６７および第２走査レンズ６８で構成された第２光学系を介して選択された感光体に照射される。例えば、光走査素子６５によりイエロー用の感光体２Ｙに切り替えられている際には、イエロー用の走査光ビームＬyは第１走査レンズ６６、折り返しミラー群６７および第２走査レンズ６８Ｙを介して感光体２Ｙに照射されてライン状の潜像が形成される。なお、他の色成分についてもイエローと全く同様である。
【００８０】
次に、第７実施形態にかかる画像形成装置の動作について説明する。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置よりカラー印字指令が与えられると、その印字指令に含まれる画像データが画像メモリ１１３に記憶される。そして、メインコントローラ１１は色分解を実行して各色成分の１ライン画像データ群を得る。また、メインコントローラ１１では、画像データＤの１ページ分または所定ブロック分について色分解が完了すると、各感光体２への潜像書込タイミングに応じたタイミングで画像メモリ１１３から１ライン画像データを順番に読み出す。
【００８１】
そして、こうして読み出された１ライン画像データからなるシリアルデータに基づきレーザー光源６２をパルス幅変調するためのレーザ変調データ（ＰＷＭデータ）を作成し、図示を省略するビデオＩＦを介してエンジンコントローラ１０に出力する。例えばＹ→Ｍ→Ｃ→Ｋ→Ｙ…の順序でシリアルに１ライン画像データが画像メモリ１１３から読み出されると、各１ライン画像データに対応したＰＷＭデータがエンジンコントローラ１０に与えられる。
【００８２】
一方、このＰＷＭデータを受け取ったエンジンコントローラ１０では、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを一定速度Ｖで回転させながら各タイミングでＰＷＭデータに対応する感光体のみに走査光ビームを走査させてライン潜像を形成していく。すなわち、上記ＰＷＭデータが与えられる場合には、まずイエローの１ライン画像データに対応してレーザー光源６２がＯＮ／ＯＦＦ制御されながらレーザー光源６２から光ビームが光走査素子６５に射出される。また、このタイミングでは、第２軸駆動部１０２ｃからコイル６５５への通電によって偏向ミラー面６５１を微調整軸たる第２軸ＡＸ2回りに回動位置決めして光ビームを感光体２Ｙに導光するように設定される。そして、第２軸ＡＸ2回りの揺動を停止させた後、その設定状態のまま第１駆動部１０２ｂから所定の電圧が第１軸用電極６５８ａ、６５８ｂに交互に印加されて主走査偏向軸たる第１軸ＡＸ1回りに偏向ミラー面６５１を往復振動させて光ビームを偏向して主走査方向Ｘに走査させる。これによって、図１９（ａ）に示すように、走査光ビームＬyが感光体２Ｙのみに走査されてイエローの１ライン画像データに対応するライン潜像が形成される。
【００８３】
また、ライン潜像の形成が完了すると、次のタイミングでマゼンタの１ライン画像データに対応してレーザー光源６２がＯＮ／ＯＦＦ制御されながらレーザー光源６２から光ビームが光走査素子６５に射出される。また、このタイミングでは、第２軸駆動部１０２ｃからコイル６５５への通電によって偏向ミラー面６５１を第２軸ＡＸ2回りに回動位置決めして光ビームを感光体２Ｍに導光するように設定される。そして、その設定状態のまま第１駆動部１０２ｂから所定の電圧が第１軸用電極６５８ａ、６５８ｂに交互に印加されて第１軸ＡＸ1回りに偏向ミラー面６５１を往復振動させて光ビームを偏向して主走査方向Ｘに走査させる。これによって、図１９（ｂ）に示すように、走査光ビームが感光体２Ｍのみに走査されてマゼンタの１ライン画像データに対応するライン潜像が形成される。
【００８４】
さらに、上記と同様にして、各タイミングでシアンライン潜像、ブラックライン潜像、イエローライン潜像、…がそれぞれ対応する色成分の感光体２上に形成されていく。こうして、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに画像データに対応する潜像が形成される。そして、これらの潜像は各現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって現像されて４色のトナー像が形成される。また、一次転写タイミングを制御することで各トナー像は中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成される。その後、このカラー画像はシートＳ上に二次転写され、さらにシートＳに定着される。
【００８５】
以上のように、この実施形態によれば、各感光体２への潜像書込タイミングに応じたタイミングで画像メモリ１１３から１ライン画像データを順番に読み出してＰＷＭデータを作成している。そして、このＰＷＭデータにしたがってレーザー光源６２を変調するとともに、そのレーザー光源６２からの光ビームを主走査方向Ｘに偏向して走査光ビームを形成している。しかも、１ライン画像データの読出順序に応じて、偏向ミラー面６５１からの走査光ビームが照射される感光体２を選択的に切り替えるため、その切替動作に応じた感光体２にライン潜像が形成される。このようにレーザー光源６２を１つしか有していないにもかかわらず、４個の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面に走査光ビームＬy、Ｌm、Ｌc、Ｌkをそれぞれ走査させて各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにライン潜像を形成可能となっている。このため、４個の光源が必要となっていた従来装置に比べて、装置の小型化および低コスト化を図ることができる。また、光学的な調整作業性を簡素化することができる。
【００８６】
また、光走査素子６５は偏向走査動作と同時にレーザー光源６２からの光ビームを副走査方向Ｙに偏向することによって切替動作とともに感光体２上での走査光ビームの位置を副走査方向Ｙに調整可能となっている。このため、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上での副走査方向Ｙにおける光ビームの走査位置を簡単に、しかも高精度に調整することができる。したがって、レジストズレを補正するために必要な補正情報、例えば特許文献１でのレジスト制御量に基づき走査光ビームの位置を調整することでレジストズレを低減することができる。
【００８７】
ここで、そのレジスト補正処理の一例について図１９を参照しつつ説明する。レジストズレを補正するために必要な補正情報、例えば同図中のレジスト制御量ΔＲy、ΔＲm、ΔＲc、ΔＲkは実際にカラー画像を形成する前、例えば電源投入時などに求められ、ＲＡＭ１０７などの記憶手段に記憶される。そして、印字指令が与えられてカラー画像を形成する場合には、各色の潜像形成位置をレジスト制御量ΔＲy、ΔＲm、ΔＲc、ΔＲkに基づいて副走査方向Ｙに調整している。すなわち、ブラックについては、そのトナー像を示す画像データに基づきレーザー光源６２が駆動されて感光体２上に潜像が形成される。このとき、ＣＰＵ１０１がＲＡＭ１０７からブラックのレジスト制御量ΔＲkを読出し、その値に対応して偏向ミラー面６５１を第２軸ＡＸ2回りに揺動させる。これにより、副走査方向Ｙにおける感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬkは基準走査位置ＳＬ0からΔＲkだけ副走査方向Ｙにシフトした位置となる。これによって、ブラックのトナー像は副走査方向ＹにΔＲkだけ移動し、中間転写ベルト７１上に転写される。
【００８８】
また、他のトナー色についても、ブラックと同様にして潜像形成、トナー像形成および転写動作が行われて中間転写ベルト７１上で重ね合わされる。すなわち、シアンについては、感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬcは基準走査位置ＳＬ0からΔＲcだけ副走査方向Ｙにシフトした位置となる。これによって、シアンのトナー像は副走査方向ＹにΔＲcだけ移動し、中間転写ベルト７１上に転写される。マゼンタについては、感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬmは基準走査位置ＳＬ0からΔＲmだけ副走査方向Ｙにシフトした位置となる。これによって、マゼンタのトナー像は副走査方向ＹにΔＲmだけ移動し、中間転写ベルト７１上に転写される。イエローについては、感光体２上での走査光ビームの位置ＳＬyは基準走査位置ＳＬ0からΔＲyだけ副走査方向Ｙにシフトした位置となる。これによって、イエローのトナー像は副走査方向ＹにΔＲyだけ移動し、中間転写ベルト７１上に転写される。したがって、各色のトナー像は中間転写ベルト７１上でレジスト制御量ΔＲy、ΔＲm、ΔＲc、ΔＲkだけ基準位置に対して副走査方向Ｙにシフトして重ね合わされ、レジストズレが効果的に低減される。
【００８９】
しかも、上記したように走査光ビームの走査位置ＳＬk、ＳＬc、ＳＬm、ＳＬyを調整することによってレジストズレを補正しているので、レジストズレを補正するために各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋや中間転写ベルト７１の回転速度を変更させる必要はなく、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋおよび中間転写ベルト７１を安定して走行させることができる。その結果、優れた品質で画像を形成することができる。
【００９０】
＜第８実施形態＞
図２０は本発明にかかる画像形成装置の第８実施形態を示す図である。この第８実施形態が第７実施形態と大きく相違する点は、本発明の「光走査手段」としてポリゴンミラー６０１と微調整用揺動ミラー６０２とを組み合わせた光走査系６００を用いている点であり、その他の構成は基本的に第７実施形態と同じである。この第８実施形態では、露光筐体６１にポリゴンミラー６０１が固定されており、ポリゴンミラー６０１を主走査方向Ｘと直交する回転軸（主走査偏向軸）ＡＸ3回りに回転することで偏向ミラー面６０１ａによりレーザー光源６２からの光ビームを偏向して主走査方向Ｘに走査する。そして、偏向ミラー面６０１ａからの走査光ビームが揺動ミラー６０２の微調整用反射面６０２ａに入射される。
【００９１】
この揺動ミラー６０２は主走査方向Ｘと並行に延びる揺動軸（微調整軸）ＡＸ4回りに揺動自在となっており、図示を省略する揺動位置決め機構により揺動駆動される。このため、揺動ミラー６０２によって走査光ビームが偏向されて４個の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれかの一に導光されるとともに、各感光体での副走査方向Ｙにおける走査光ビームの走査位置を微調整する。
【００９２】
したがって、第７実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、光走査素子６５はレーザー光源６２からの光ビームを副走査方向Ｙに偏向することによって切替動作とともに各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上での走査光ビームの位置ＳＬy、ＳＬm、ＳＬc、ＳＬkを副走査方向Ｙに調整可能となっている。したがって、レジストズレを補正するために必要な補正情報に基づき走査光ビームの位置を調整することでレジストズレを低減することができる。
【００９３】
しかも、上記したように走査光ビームの走査位置ＳＬk、ＳＬc、ＳＬm、ＳＬyを調整することによってレジストズレを補正しているので、レジストズレを補正するために感光体２や中間転写ベルト７１の回転速度を変更させる必要はなく、感光体２および中間転写ベルト７１を安定して走行させることができる。その結果、優れた品質で画像を形成することができる。
【００９４】
なお、この第８実施形態では、光走査手段を構成するポリゴンミラー６０１および揺動ミラー６０２のうち前者をレーザー光源６２側に配置しているが、後者をレーザー光源６２側に配置するようにしてもよい。また、光走査素子６５の代わりにポリゴンミラー６０１と微調整用揺動ミラー６０２とを組み合わせた光走査系６００を用いることが可能な点に関しては、第１ないし第６実施形態においても全く同様である。
【００９５】
＜第９実施形態＞
図２１は本発明にかかる画像形成装置の第９実施形態を示す図である。この第９実施形態が第７実施形態と大きく相違する点は、本発明の「光走査手段」として２つの揺動ミラー６０３、６０２を組み合わせた光走査系６００を用いている点であり、その他の構成は基本的に第７実施形態と同じである。この第９実施形態では、揺動ミラー６０３が本発明の「主走査用揺動ミラー」として機能する。すなわち、揺動ミラー６０３は主走査方向Ｘと直交する揺動軸（主走査偏向軸）ＡＸ5回りに揺動自在に設けられており、揺動ミラー６０３を図示を省略する揺動位置決め機構により往復揺動することで偏向ミラー面６０３ａによりレーザー光源６２からの光ビームを偏向して主走査方向Ｘに走査する。そして、偏向ミラー面６０３ａからの走査光ビームが揺動ミラー６０２の微調整用反射面６０２ａに入射される。
【００９６】
この揺動ミラー６０２は第８実施形態のそれと全く同一構成を有しており、本発明の「微調整用揺動ミラー」として機能する。すなわち、揺動ミラー６０２によって走査光ビームが偏向されて４個の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれかの一に導光されるとともに、各感光体での副走査方向Ｙにおける走査光ビームの走査位置を微調整する。
【００９７】
したがって、第７実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、光走査素子６５はレーザー光源６２からの光ビームを副走査方向Ｙに偏向することによって切替動作とともに各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上での走査光ビームの位置ＳＬy、ＳＬm、ＳＬc、ＳＬkを副走査方向Ｙに調整可能となっている。したがって、レジストズレを補正するために必要な補正情報に基づき走査光ビームの位置を調整することでレジストズレを低減することができる。
【００９８】
しかも、上記したように走査光ビームの走査位置ＳＬk、ＳＬc、ＳＬm、ＳＬyを調整することによってレジストズレを補正しているので、レジストズレを補正するために感光体２や中間転写ベルト７１の回転速度を変更させる必要はなく、感光体２および中間転写ベルト７１を安定して走行させることができる。その結果、優れた品質で画像を形成することができる。
【００９９】
なお、この第９実施形態では、光走査手段を構成する光ビームを主走査方向Ｘに偏向する揺動ミラー６０３および光ビームを副走査方向Ｙに偏向する揺動ミラー６０２のうち前者をレーザー光源６２側に配置しているが、後者をレーザー光源６２側に配置するようにしてもよい。また、光走査素子６５の代わりに２つの揺動ミラー６０３、６０２を組み合わせた光走査系６００を用いることが可能な点に関しては、第１ないし第６実施形態においても全く同様である。
【０１００】
＜第１０実施形態＞
また、この種の画像形成装置では、垂直同期信号Ｖsyncに基づいて潜像形成、現像処理や転写処理などを制御している。しかしながら、光ビームの走査タイミング、つまり水平同期信号ＨSYNCが垂直同期信号Ｖsyncと非同期となっているため、垂直同期信号と走査タイミングとの同期誤差が最大１走査分のレジストズレが生じる。したがって、同期誤差に起因するレジストズレについても考慮するのが望ましい。
【０１０１】
そこで、この第１０実施形態では、水平同期信号ＨSYNCと垂直同期信号Ｖsyncとの差を、本発明の「レジストズレに関する情報」として検出し、その検出結果をＲＡＭ１０７などの記憶手段から読み出した補正情報に加えてレジストズレの補正を行っている。したがって、レジストズレをさらに低減することができ、画像品質を高めることができる。また、同期誤差に起因するレジストズレを解消するためには優れたレスポンス性が要求されるが、微調整機構に基づくアクティブ制御を行うことで該要求を満足させることができ、優れた品質で画像を形成することができる。なお、ここでは、垂直同期センサ７７および同期センサ６０が本発明の「検出手段」に相当する。
【０１０２】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、４色のトナーを用いたカラー画像形成装置に本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は複数色のトナー像を転写ベルト、転写シートや転写ドラムなどの転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置全般に対して適用可能である。
【０１０３】
また、上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた印字指令に基づき該印字指令に含まれる画像を転写紙、複写紙などのシートＳに印字するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む電子写真方式の画像形成装置全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】 図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】 図１の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す副走査断面図である。
【図４】 図１の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図である。
【図５】 露光ユニットの光学構成を展開した副走査断面図である。
【図６】 露光ユニットの一構成要素たる光走査素子を示す斜視図である。
【図７】 図６の光走査素子の第１軸に沿った断面図である。
【図８】 図６の光走査素子の第２軸に沿った断面図である。
【図９】 露光ユニットおよび露光制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】 感光体上での走査光ビームの走査位置と基準走査位置との関係を模式的に示す図である。
【図１１】 本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態を示す図である。
【図１２】 本発明にかかる画像形成装置の第３実施形態を示す図である。
【図１３】 本発明にかかる画像形成装置の第４実施形態を示す図である。
【図１４】 本発明にかかる画像形成装置の第５実施形態を示す図である。
【図１５】 本発明にかかる画像形成装置の第６実施形態を示す図である。
【図１６】 本発明にかかる画像形成装置の第７実施形態を示す図である。
【図１７】 図１６の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す副走査断面図である。
【図１８】 図１６の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図である。
【図１９】 各感光体上での走査光ビームの走査位置と基準走査位置との関係を模式的に示す図である。
【図２０】 本発明にかかる画像形成装置の第８実施形態を示す図である。
【図２１】 本発明にかかる画像形成装置の第９実施形態を示す図である。
【符号の説明】
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…感光体、 ６…露光ユニット（露光手段）、 ６０…同期センサ（検出手段）、 ６２…レーザー光源、 ６５…光走査素子（光走査手段）、 ７７…垂直同期センサ（検出手段）、 １０１…ＣＰＵ（制御手段）、 １０２ｂ…第１軸駆動部（ミラー駆動部）、 １０２ｃ…第２軸駆動部（ミラー駆動部）、 １０７…ＲＡＭ（記憶手段）、 ６００…光走査系（光走査手段）、 ６０１…ポリゴンミラー、 ６０１ａ，６０３ａ，６５１…偏向ミラー面、 ６０２…微調整用揺動ミラー、 ６０２ａ…微調整用反射面、 ６０３…主走査用揺動ミラー、 ６５２…シリコン基板、 ６５３…外側可動板、６５６…内側可動板、 ６６１…単玉非球面レンズ（結像光学系）、 ＡＸ1...第１軸（主走査偏向軸）、 ＡＸ2...第２軸（微調整軸）、 ＡＸ3...回転軸（主走査偏向軸）、 ＡＸ4...揺動軸（微調整軸）、 ＡＸ5...揺動軸（主走査偏向軸）、 Ｌ，Ｌy，Ｌm，Ｌc，Ｌk...走査光ビーム、 Ｘ…主走査方向、 Ｙ…副走査方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that forms a color image by superimposing a plurality of color toner images on a transfer medium.
[0002]
[Prior art]
As this type of image forming apparatus, for example, a process of transferring a toner image formed on a photoconductor (corresponding to the “latent image carrier” of the present invention) onto a transfer medium such as an intermediate transfer belt is performed in four colors (yellow, A so-called four-cycle type image forming apparatus is known in which magenta, cyan, and black) are repeatedly formed to form a color image by superimposing these four color toner images on a transfer medium (see Patent Document 1). A so-called tandem type image forming apparatus in which a photoconductor, an exposure unit, and a development unit are provided exclusively for each color component of four colors (yellow, magenta, cyan, and black) has been conventionally known (for example, Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-235924 A (FIG. 10)
[0004]
[Patent Document 2]
JP-A-8-62920 (page 3-4, FIG. 17)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In any of the above methods, when a speed fluctuation occurs in the photosensitive member or the transfer medium, a registration shift occurs between the toner image transferred at that time and the toner image already transferred to the transfer medium. Even if there is no speed fluctuation in the photoconductor, etc., if the rotation cycle of the photoconductor rotating and moving in the sub-scanning direction is not an integral multiple of the scanning cycle of the light beam scanned in the main scanning direction, each color This toner image has a disadvantage that registration deviation of one scanning at maximum occurs in the sub-scanning direction. Therefore, in order to reduce the occurrence of such registration deviation, a technique for controlling the rotational speed of the photoconductor and the transfer medium has been conventionally proposed.
[0006]
However, if the rotational speed of the photoconductor is changed, inconvenience may occur. That is, if the speed is changed at the timing when the latent image is formed by scanning the light beam on the photosensitive member or when the photosensitive member is transferred from the photosensitive member to the transfer medium, the latent image or toner image may be adversely affected. There is. As a result, the image quality is degraded. Further, in order to eliminate the registration error by changing the speed, it is necessary to frequently change the rotational speed of the photoconductor during image formation. For this reason, the running speed of the photosensitive member or the like becomes unstable, and the image quality may be deteriorated.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and in an image forming apparatus that forms a color image by superimposing a plurality of color toner images on a transfer medium, the registration error between the color toner images is reduced and high. The object is to form a quality image.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  This departureTomorrowA latent image is formed on a latent image carrier that rotates in the sub-scanning direction by scanning a light beam in a main scanning direction substantially perpendicular to the sub-scanning direction and developing the latent image. The process of transferring the toner image to the transfer medium,Control based on vertical sync signalAn image forming apparatus that repeats N colors different from each other (where N ≧ 2 is a natural number) and superimposes N color toner images on a transfer medium to form a color image. A light source to emit;An inner movable member having a deflecting mirror surface that reflects a light beam from the light source, an outer movable member that supports the inner movable member so as to be swingable about the first axis, and an outer movable member that is different from the first axis. A mirror having a support member that swingably supports around an axis, and a mirror drive unit that drives the inner movable member to swing around the first axis and drives the outer movable member to swing around the second axis. The drive unit swings the deflection mirror surface with one of the first axis and the second axis as the main scanning deflection axis to scan the light beam from the light source in the main scanning direction, and deflects the other as the fine adjustment axis. The position of the scanning light beam on the latent image carrier in the sub-scanning direction is changed by swinging the mirror surface.Optical scanning means, light source and optical scanning meansBased on vertical sync signal and asynchronous horizontal sync signalControl means for controlling to form a latent image on the latent image carrier;Detecting means for detecting information relating to resist misalignment;WithdetectionMeansA vertical sync sensor that outputs a vertical sync signal and a horizontal sync sensor that outputs a horizontal sync signalHaveThe difference between the vertical sync signal and the horizontal sync signal is detected as information on registration error,The control meansBased on the difference between the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal detected by the detecting means, the mirror driving unitTheActiveBy controlling the position of the scanning light beam on the latent image carrier in the sub-scanning direction, the relative registration shift of each toner image on the transfer medium is corrected.
[0011]
  In this image forming apparatusThe optical scanning unit not only deflects and scans the light beam in the main scanning direction, but also deflects the light beam from the light source in the sub-scanning direction before or simultaneously with the deflection scanning, or deflects the scanning light beam in the sub-scanning direction. That is, it has a fine adjustment function. This fine adjustment function adjusts the position of the scanning light beam on the latent image carrier in the sub-scanning direction so that the scanning position of the light beam in the sub-scanning direction on the latent image carrier can be easily and highly accurate. Can be adjusted. Moreover, the position adjustment can be performed independently for each of the N colors. Therefore, the registration shift can be corrected by adjusting the position where the latent image of the toner image is formed in the sub-scanning direction for each of the N color toner images, and the registration shift between the color toner images can be reduced. .
[0012]
Moreover, in the invention configured as described above, the registration error is corrected by adjusting the scanning position of the scanning light beam. Therefore, it is not necessary to change the rotation speed of the latent image carrier and the transfer medium in order to correct the registration error, and the latent image carrier and the transfer medium can be stably driven. As a result, an image can be formed with excellent quality.
[0013]
Here, as the optical scanning means, (1) a biaxial oscillating mirror type, (2) a combination of a polygon mirror and a switching oscillating mirror, (3) a combination of two oscillating mirrors, etc. Can be used.
[0014]
(1) The two-axis oscillating mirror type optical scanning means includes an inner movable member having a deflection mirror surface that reflects a light beam from a light source, and an outer movable member that supports the inner movable member so as to be swingable about a first axis. A member, a support member that supports the outer movable member around a second axis that is different from the first axis, and an inner movable member that is driven to swing around the first axis. And a mirror driving unit that swings around. The mirror driving unit swings the deflection mirror surface with one of the first axis and the second axis as the main scanning deflection axis to scan the light beam from the light source in the main scanning direction, and finely adjusts the other. The position of the scanning light beam on the latent image carrier in the sub-scanning direction is changed by driving the deflection mirror surface as an axis. Thus, by configuring the deflection mirror surface to be swingable about two axes of the first axis and the second axis, the optical scanning means can be made smaller than the above-described optical scanning means (2) and (3). And the device can be further miniaturized.
[0015]
  Also,The detection means includes a vertical synchronization sensor that outputs a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization sensor that outputs a horizontal synchronization signal, and detects a difference between the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal as information on registration shift. Further, the control means actively controls the mirror driving unit based on the difference between the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal detected by the detection means, thereby changing the position of the scanning light beam on the latent image carrier in the sub-scanning direction. By adjusting, the relative registration shift of each toner image on the transfer medium is corrected.
[0016]
  Also,The latent image carrier and the deflecting mirror surface are configured to be in an optically non-conjugated relationship, and the control means determines the difference between the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal detected by the detecting means, The mirror driving unit may be controlled by adding an error in the scanning position of the light beam in the sub-scanning direction generated by the tilt.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This image forming apparatus is a so-called four-cycle color printer. In this image forming apparatus, when a print command is given to the main controller 11 from an external device such as a host computer in response to an image formation request from the user, the engine controller 10 responds to the print command from the CPU 111 of the main controller 11. The engine unit EG is controlled to form an image corresponding to the print command on a sheet such as copy paper, transfer paper, paper, and OHP transparent sheet.
[0024]
In the engine unit EG, the photosensitive member 2 is provided so as to be rotatable in the arrow direction (sub-scanning direction) in FIG. Further, a charging unit 3, a rotary developing unit 4, and a cleaning unit (not shown) are arranged around the photoconductor 2 along the rotation direction. A charging controller 103 is electrically connected to the charging unit 3 and applies a predetermined charging bias. By applying this bias, the outer peripheral surface of the photoreceptor 2 is uniformly charged to a predetermined surface potential. Further, the photosensitive member 2, the charging unit 3, and the cleaning unit integrally constitute a photosensitive member cartridge, and the photosensitive member cartridge is integrally detachable from the apparatus main body 5.
[0025]
Then, the light beam L is irradiated from the exposure unit 6 toward the outer peripheral surface of the photosensitive member 2 charged by the charging unit 3. The exposure unit 6 exposes the light beam L onto the photosensitive member 2 in accordance with an image signal given from an external device, and forms an electrostatic latent image corresponding to the image signal. The configuration and operation of the exposure unit 6 will be described in detail later.
[0026]
The electrostatic latent image thus formed is developed with toner by the developing unit 4. That is, in this embodiment, the developing unit 4 is configured as a support frame 40 that is rotatably provided around the axis, and a cartridge that is detachable with respect to the support frame 40, and for yellow that contains toner of each color. A developing unit 4Y, a magenta developing unit 4M, a cyan developing unit 4C, and a black developing unit 4K are provided. Then, based on a control command from the developing device controller 104 of the engine controller 10, the developing unit 4 is driven to rotate, and the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K are selectively brought into contact with the photoreceptor 2. Alternatively, when positioned at a predetermined developing position facing each other with a predetermined gap, toner is applied to the surface of the photoreceptor 2 from a developing roller 44 provided in the developing unit and carrying toner of a selected color. As a result, the electrostatic latent image on the photoreceptor 2 is visualized with the selected toner color.
[0027]
The toner image developed by the developing unit 4 as described above is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer region TR1. The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 that is stretched over a plurality of rollers 72, 73, and the like, and a drive unit (not shown) that rotates the intermediate transfer belt 71 in a predetermined rotation direction by rotationally driving the roller 73. It has.
[0028]
In the vicinity of the roller 72, a transfer belt cleaner (not shown), a density sensor 76 (FIG. 2), and a vertical synchronization sensor 77 (FIG. 2) are arranged. Among these, the density sensor 76 is provided facing the surface of the intermediate transfer belt 71 and measures the optical density of the patch image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71. The vertical synchronization sensor 77 is a sensor for detecting the reference position of the intermediate transfer belt 71, and is a synchronization signal output in association with the rotational drive of the intermediate transfer belt 71 in the sub-scanning direction, that is, a vertical synchronization signal. It functions as a vertical sync sensor for obtaining Vsync. In this apparatus, the operation of each part of the apparatus is controlled based on the vertical synchronization signal Vsync in order to align the operation timing of each part and to superimpose toner images of each color accurately.
[0029]
When transferring a color image to a sheet, the color toner images formed on the photoreceptor 2 are superimposed on the intermediate transfer belt 71 to form a color image, and the color images are taken out from the cassette 8 one by one. The color image is secondarily transferred onto the sheet conveyed along the conveyance path F to the secondary transfer region TR2.
[0030]
At this time, in order to correctly transfer the image on the intermediate transfer belt 71 to a predetermined position on the sheet, the timing of feeding the sheet to the secondary transfer region TR2 is managed. Specifically, a gate roller 81 is provided on the transport path F on the front side of the secondary transfer region TR2, and the gate roller 81 rotates in accordance with the timing of the circumferential movement of the intermediate transfer belt 71. Are sent to the secondary transfer region TR2 at a predetermined timing.
[0031]
Further, the sheet on which the color image is formed in this way is conveyed to the discharge tray portion 51 provided on the upper surface portion of the apparatus main body 5 via the fixing unit 9 and the discharge roller 82. When images are formed on both sides of the sheet, the sheet on which the image is formed on one side as described above is switched back by the discharge roller 82. As a result, the sheet is conveyed along the reverse conveyance path FR. Then, it is put again on the transport path F before the gate roller 81. At this time, the image is transferred to the surface of the sheet that is in contact with the intermediate transfer belt 71 and transfers the image in the secondary transfer region TR2. The surface is the opposite of the surface. In this way, images can be formed on both sides of the sheet.
[0032]
In FIG. 2, reference numeral 113 denotes an image memory provided in the main controller 11 for storing image data given from an external device such as a host computer via the interface 112, and reference numeral 106 is executed by the CPU 101. A ROM for storing calculation data, control data for controlling the engine unit EG, and the like, and a reference numeral 107 are RAMs for temporarily storing calculation results in the CPU 101 and other data.
[0033]
FIG. 3 is a sub-scan sectional view showing a configuration of an exposure unit provided in the image forming apparatus of FIG. FIG. 4 is a main scanning sectional view showing a configuration of an exposure unit provided in the image forming apparatus of FIG. FIG. 5 is a sub-scan sectional view in which the optical configuration of the exposure unit is developed. FIGS. 6 to 8 are views showing an optical scanning element as one component of the exposure unit. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the exposure unit and the exposure control unit. Hereinafter, the configuration and operation of the exposure unit will be described in detail with reference to these drawings. Further, FIG. 10 is a diagram schematically showing the operation of the image forming apparatus of FIG.
[0034]
The exposure unit 6 has an exposure housing 61. A single laser light source 62 is fixed to the exposure housing 61, and a light beam can be emitted from the laser light source 62. As shown in FIG. 9, the laser light source 62 is electrically connected to the light source driving unit 102a of the exposure control unit 102. For this reason, the light source driving unit 102a controls the laser light source 62 on / off according to the image data, and the laser light source 62 emits a light beam modulated according to the image data. Thus, in this embodiment, the laser light source 62 corresponds to the “light source” of the present invention.
[0035]
Further, in the exposure housing 61, a collimator lens 63, a cylindrical lens 64, an optical scanning element 65, and a first scanning lens 66 are used to scan and expose the light beam from the laser light source 62 onto the surface of the photoreceptor 2. A folding mirror 67 and a second scanning lens 68 are provided. That is, the light beam from the laser light source 62 is shaped into collimated light of an appropriate size by the collimator lens 63 and then incident on the cylindrical lens 64 having power only in the sub-scanning direction as shown in FIG. . The collimated light is converged only in the sub-scanning direction and is linearly formed near the deflection mirror surface 651 of the optical scanning element 65.
[0036]
The optical scanning element 65 is formed by using a micromachining technique in which a micromachine is integrally formed on a semiconductor substrate by applying a semiconductor manufacturing technique, and the light beams reflected by the deflecting mirror surface 651 are orthogonal to each other. The light beam can be deflected in the direction, that is, the main scanning direction and the sub-scanning direction. More specifically, the optical scanning element 65 is configured as follows.
[0037]
In this optical scanning element 65, as shown in FIG. 6, a silicon single crystal substrate (hereinafter referred to as “silicon substrate”) 652 functions as a “support member” of the present invention, and a part of the silicon substrate 652 is processed. Thus, the outer movable plate 653 is provided. The outer movable plate 653 is formed in a frame shape, is elastically supported on the silicon substrate 652 by a torsion spring 654, and can swing around a second axis AX2 extending substantially parallel to the main scanning direction X. Further, a planar coil 655 electrically connected to a pair of outer electrode terminals (not shown) formed on the upper surface of the silicon substrate 652 via a torsion spring 654 is provided on the upper surface of the outer movable plate 653 as a “second axis driving coil. "Is provided by being coated with an insulating layer.
[0038]
A flat inner movable plate 656 is pivotally supported inside the outer movable plate 653. That is, the inner movable plate 656 is elastically supported on the inner side of the outer movable plate 653 by a torsion spring 657 whose axial direction is orthogonal to the torsion spring 654, and swings about a first axis AX1 extending substantially parallel to the sub-scanning direction Y. It is free. An aluminum film or the like is formed as a deflection mirror surface 651 at the center of the inner movable plate 656.
[0039]
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the outer movable plate 653 and the inner movable plate 656 can swing around the second axis AX2 and the first axis AX1, respectively, in the substantially central portion of the silicon substrate 652. In addition, a recess 652a is provided. Electrodes 658a and 658b are fixed to positions on the inner bottom surface of the recess 652a that face both ends of the inner movable plate 656 (see FIG. 7). These two electrodes 658a and 658b function as “first axis electrodes” for swinging and driving the inner movable plate 656 around the first axis AX1. That is, these first-axis electrodes 658 a and 658 b are electrically connected to the first drive unit 102 b of the exposure control unit 102, and static electricity is applied between the electrodes and the deflection mirror surface 651 by applying a voltage to the electrodes. The electroadsorption force acts to pull one end of the deflecting mirror surface 651 toward the electrode. Therefore, when a predetermined voltage is alternately applied to the first axis electrodes 658a and 658b from the first drive unit 102b, the deflection mirror surface 651 can be reciprocally oscillated with the torsion spring 657 as the first axis AX1. When the driving frequency of this reciprocating vibration is set to the resonance frequency of the deflecting mirror surface 651, the deflection width of the deflecting mirror surface 651 increases, and the end of the deflecting mirror surface 651 is displaced to a position close to the electrodes 658a and 658b. be able to. Further, when the end portion of the deflecting mirror surface 651 reaches a position close to the electrodes 658a and 658b by resonance, the electrodes 658a and 658b also contribute to driving the deflecting mirror surface 651, and vibration is maintained by both the end portion and the planar portion electrodes. Can be made more stable.
[0040]
As shown in FIG. 8, permanent magnets 659a and 659b are fixed to both ends of the outer movable plate 653 at outer positions on the inner bottom surface of the recess 652a in different orientations. Further, the second axis driving coil 655 is electrically connected to the second driving unit 102c of the exposure control unit 102, and the direction of the current flowing through the second axis driving coil 655 by the energization of the coil 655 is permanent. Lorentz force acts depending on the direction of magnetic flux generated by the magnets 659a and 659b, and a moment for rotating the outer movable plate 653 is generated. At this time, the inner movable plate 656 (deflection mirror surface 651) also swings integrally with the outer movable plate 653 around the torsion spring 654 as the second axis AX2. Here, if the current flowing through the second axis driving coil 655 is an alternating current and is continuously repeated, the deflection mirror surface 651 can be reciprocally oscillated with the torsion spring 654 as the second axis AX2.
[0041]
Thus, in the optical scanning element 65, the deflection mirror surface 651 can be driven to swing around the first axis AX1 and the second axis AX2 orthogonal to each other. Therefore, in this embodiment, the light beam is generated by swinging the deflecting mirror surface 651 about the first axis AX1 by controlling the mirror driving unit including the first axis driving unit 102b and the second axis driving unit 102c. The beam is deflected and scanned in the main scanning direction X. On the other hand, the position of the scanning light beam on the photosensitive member 2 in the sub-scanning direction Y can be adjusted by swinging the deflection mirror surface 651 about the second axis AX2. Thus, in the present embodiment, the first axis AX1 is made to function as the main scanning deflection axis. Further, the second axis AX2 is a fine adjustment axis, and the optical scanning element 65 functions as the “fine adjustment mechanism” of the present invention. Of course, it is needless to say that the first axis AX1 may function as a fine adjustment axis and the second axis AX2 may function as a main scanning deflection axis.
[0042]
Returning to FIGS. 3 and 4, the description of the exposure unit 6 will be continued. The scanning light beam scanned by the optical scanning element 65 as described above is finely adjusted in the sub-scanning direction Y and is then emitted from the optical scanning element 65 toward the photosensitive member 2. The scanning light beam is the first light beam. The photosensitive member 2 is irradiated through a second optical system including a scanning lens 66, a folding mirror 67, and a second scanning lens 68. As a result, as shown in FIG. 10, the scanning beam scans in parallel with the main scanning direction X, and a line-like latent image extending in the main scanning direction X is formed on the photoreceptor 2.
[0043]
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the start or end of the scanning light beam from the optical scanning element 65 is imaged on the synchronization sensor 60 by the horizontal synchronization imaging lens 69. That is, in this embodiment, the synchronization sensor 60 functions as a horizontal synchronization reading sensor for obtaining a synchronization signal in the main scanning direction X, that is, a horizontal synchronization signal HSYNC.
[0044]
As described above, according to this embodiment, the optical scanning element 65 not only simply deflects and scans the light beam in the main scanning direction X, but also simultaneously deflects the light beam from the laser light source 62 in the sub-scanning direction Y. By deflecting, the position SL of the scanning light beam on the photosensitive member 2 can be adjusted in the sub-scanning direction Y. For this reason, the scanning position of the light beam in the sub-scanning direction Y on the photosensitive member 2 can be easily adjusted with high accuracy. Therefore, the registration error can be reduced by adjusting the position of the scanning light beam based on the correction information necessary for correcting the registration error, for example, the registration control amount in Patent Document 1.
[0045]
Here, an example of the registration correction processing will be described with reference to FIG. The correction information necessary for correcting the registration error, for example, the registration control amounts ΔRy, ΔRm, ΔRc, and ΔRk in the figure are obtained before the color image is actually formed, for example, when the power is turned on, and stored in the RAM 107 or the like. Stored in the means. When a color command is formed by giving a print command, the latent image formation position of each color is adjusted in the sub-scanning direction Y based on the registration control amounts ΔRy, ΔRm, ΔRc, ΔRk. That is, first, the laser light source 62 is driven based on the image data indicating the first color black toner image to form a latent image on the photosensitive member 2. At this time, the CPU 101 reads the black registration control amount ΔRk from the RAM 107, and swings the deflection mirror surface 651 about the second axis AX2 in accordance with the value. As a result, the position SLk of the scanning light beam on the photosensitive member 2 in the sub-scanning direction Y is shifted to the sub-scanning direction Y by ΔRk from the reference scanning position SL0 ((a) in the figure). As a result, the black toner image moves by ΔRk in the sub-scanning direction Y and is transferred onto the intermediate transfer belt 71. The “reference scanning position SL0” is a position virtually set for the purpose of understanding the contents of the invention, and means the scanning position of the light beam when the registration control amount is zero.
[0046]
For the second and subsequent colors, the latent image formation, the toner image formation and the transfer operation are performed in the same manner as black and are superimposed on the intermediate transfer belt 71. That is, for cyan, the position SLc of the scanning light beam on the photosensitive member 2 is a position shifted in the sub-scanning direction Y by ΔRc from the reference scanning position SL0 ((b) in the figure). As a result, the cyan toner image moves by ΔRc in the sub-scanning direction Y and is transferred onto the intermediate transfer belt 71. For magenta, the position SLm of the scanning light beam on the photosensitive member 2 is a position shifted in the sub-scanning direction Y by ΔRm from the reference scanning position SL0 ((c) in the figure). As a result, the magenta toner image moves by ΔRm in the sub-scanning direction Y and is transferred onto the intermediate transfer belt 71. For yellow, the position SLy of the scanning light beam on the photosensitive member 2 is a position shifted in the sub-scanning direction Y by ΔRy from the reference scanning position SL0 ((d) in the figure). As a result, the yellow toner image moves by ΔRy in the sub-scanning direction Y and is transferred onto the intermediate transfer belt 71. Therefore, the toner images of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer belt 71 while being shifted by the registration control amounts ΔRy, ΔRm, ΔRc, and ΔRk in the sub-scanning direction Y with respect to the reference position, thereby effectively reducing the registration error.
[0047]
In addition, as described above, the registration deviation is corrected by adjusting the scanning positions SLk, SLc, SLm, and SLy of the scanning light beam. Therefore, the rotation of the photosensitive member 2 and the intermediate transfer belt 71 is performed to correct the registration deviation. It is not necessary to change the speed, and the photosensitive member 2 and the intermediate transfer belt 71 can be run stably. As a result, an image can be formed with excellent quality.
[0048]
In this embodiment, the registration control amount is stored in the RAM 107 as “correction information” of the present invention. Instead of storing the registration control amount itself, values and data related to the registration control amount are stored in the “correction information”. May be stored. In addition, it is desirable to employ a non-volatile memory in order to store correction information such as registration control amounts and related values even when the power is turned off. Further, the correction information may be stored on the controller 11 side. The same applies to the embodiments described later.
[0049]
Further, since the optical scanning element 65 is configured and operated as described above, the following operational effects can be obtained in addition to the operational effects described above.
[0050]
(A) Since the optical scanning element 65 configured to swing the deflection mirror surface 651 about the two axes of the first axis AX1 and the second axis AX2, an optical scanning unit (polygon mirror + oscillation described later) is used. Compared to the case of using a mirror and two oscillating mirrors), the exposure unit 6 can be downsized, which is advantageous in terms of downsizing the apparatus.
[0051]
(B) Since the outer movable plate 653 and the inner movable plate 656 of the optical scanning element 65 are formed by applying a micromachining technique to the single crystal substrate 652 of silicon, these optical scanning elements 65 are It can be manufactured with high accuracy. Further, the inner movable plate 656 and the outer movable plate 653 can be swingably supported with the same spring characteristics as stainless steel, and the deflection mirror surface 651 can be swung stably and at high speed.
[0052]
(C) Further, when the deflection mirror surface 651 is driven to swing by the mirror drive unit including the drive units 102b and 102c, the deflection mirror surface 651 is swung around the first axis (main scanning deflection axis) AX1 in the resonance mode. Since it is configured to drive, the deflection mirror surface 651 can be driven to swing around the first axis AX1 with less energy. In addition, the main scanning period of the scanning light beam can be stabilized.
[0053]
(D) On the other hand, since the deflection mirror surface 651 is oscillated and driven in the non-resonance mode in order to oscillate and position the deflection mirror surface 651 about the second axis (fine adjustment axis) AX2, the following operation is performed. effective. That is, the swing drive of the deflection mirror surface 651 about the second axis AX2 changes and adjusts the scanning position SL of the scanning light beam in the sub-scanning direction Y. Therefore, after the change adjustment, the deflection mirror surface 651 swings about the second axis AX2. It is necessary to stop the movement. Therefore, in order to perform the swing drive and swing stop with high accuracy, it is desirable to drive the swing in the non-resonant mode.
[0054]
(E) Further, as a driving force for swinging and driving the deflection mirror surface 651, an electrostatic adsorption force, an electromagnetic force, or the like can be used. In particular, the deflection mirror surface 651 has a first axis (main scanning deflection axis). ) Since electrostatic attraction force is used to swing around AX1, there is no need to form a coil pattern on the inner movable plate 656, the optical scanning element 65 can be miniaturized, and deflection scanning can be performed at higher speed. Can be
[0055]
(F) Since the electromagnetic force is used to swing the deflection mirror surface 651 around the second axis (fine adjustment axis) AX2, the driving voltage is lower than that in the case where the electrostatic attraction force is generated. The deflection mirror surface 651 can be driven to swing, voltage control is facilitated, and the positional accuracy of the scanning light beam can be increased.
[0056]
Second Embodiment
FIG. 11 is a view showing a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. In the first embodiment, the surface of each photoconductor 2 and the deflection mirror surface 651 are configured to have an optically conjugate relationship, whereas in the second embodiment, the deflection mirror surface 651 is a photoconductor. The surface is displaced from the conjugate point CP by a distance Δz, which is a so-called non-conjugated optical system. Therefore, in the second embodiment, there is a possibility that a surface tilt error Δy occurs. That is, in the second embodiment, if the registration error is simply corrected, there is a possibility that the image quality is deteriorated due to the surface tilt error Δy.
[0057]
However, except for the above differences, all other configurations are the same as in the first embodiment, and the optical scanning element 65 has a fine adjustment mechanism. Therefore, if the deflection mirror surface 651 is swung around the second axis AX2 in accordance with a value obtained by adding the above-described surface tilt error to the resist control amount for correcting the resist misalignment, the resist misalignment and the surface tilt error are generated. At the same time, it can be corrected with high accuracy.
[0058]
<Third Embodiment>
FIG. 12 is a diagram showing an image forming apparatus according to a third embodiment of the invention. In the third embodiment, as shown in the figure, after the light beam from the laser light source 62 is shaped into collimated light by the collimator lens 63, the collimated light is directly applied to the deflecting mirror surface 651 of the optical scanning element 65. Incident. The scanning light beam deflected by the deflecting mirror surface 651 is imaged on the surface of each photoconductor 2 by the second optical system including the first scanning lens 66 and the second scanning lens 68. Thus, the third embodiment is a non-conjugated optical system as in the second embodiment. Therefore, also in the third embodiment, there is a possibility that the surface tilt error Δy occurs.
[0059]
However, except for the above differences, all other configurations are the same as in the first embodiment, and the optical scanning element 65 has a fine adjustment mechanism. Therefore, if the deflection mirror surface 651 is swung around the second axis AX2 in accordance with a value obtained by adding the above-described surface tilt error to the resist control amount for correcting the resist misalignment, the resist misalignment and the surface tilt error are generated. At the same time, it can be corrected with high accuracy.
[0060]
In the third embodiment, it is not necessary to provide a cylindrical lens, and the number of parts can be reduced. Therefore, the apparatus cost can be reduced, and the exposure unit 6 can be downsized and the image forming apparatus can be downsized. Further, the optical adjustment is simple.
[0061]
Further, as can be seen from the first to third embodiments, the optical scanning element 65 has a fine adjustment mechanism, so that the position adjustment of the scanning light beam can be easily performed with high accuracy regardless of the conjugate type or the non-conjugated type. Can be done. Therefore, the optical scanning optical system that deflects and scans the light beam from the laser light source 62 can be configured in various ways, and the degree of design freedom of the apparatus can be increased.
[0062]
<Fourth to sixth embodiments>
FIG. 13 is a diagram showing an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is greatly different from the first embodiment in that the scanning light beam scanned in the main scanning direction X by the deflection mirror surface 651 is imaged on the photosensitive member 2. That is, in the first embodiment, the first scanning lens 66 and the second scanning lens 68 constitute an imaging optical system (second optical system), and the scanning light beams L are connected to the photosensitive member 2 by the scanning lenses 66 and 68. I am letting you image. On the other hand, in the fourth embodiment, the scanning light beam L is imaged on the photosensitive member 2 by the single aspherical lens 661 as shown in FIG.
[0063]
The single aspherical lens 661 has a distortion characteristic in which the scanning light beam deflected by the inherent oscillation characteristic of the deflecting mirror surface 651 moves at a constant speed on the surface of each photosensitive member 2, and each photosensitive element The shape of both surfaces in the meridian plane (main scanning plane) are different from each other so as to correct the field curvature aberration in the meridional direction (main scanning direction X) of the scanning light beam at an arbitrary position on the surface of the body 2. And a non-arc curve in the meridional plane of at least one of both surfaces so as to correct the field curvature aberration in the spherical missing direction (corresponding to the rotation direction of the photoconductor 2). The curvature in the sphere direction at the position along the axis is determined so as to change without correlation with the curvature in the meridional direction. Note that the configuration and operation of the single aspherical lens are described in detail in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-60221, and the description thereof is omitted here.
[0064]
When the “imaging optical system” of the present invention is constituted by this single aspherical lens 661, even with a single lens, there is almost no aberration, and an extremely good imaging spot is obtained. A short scanning lens can be constructed. Therefore, it is possible to effectively reduce the size and cost of the exposure unit 6, and thus to reduce the size and cost of the image forming apparatus.
[0065]
Of course, since the fourth embodiment also has the optical scanning element 65 fine adjustment mechanism, similarly to the first embodiment, the toner images of the respective colors are registered on the intermediate transfer belt 71 by the registration control amounts ΔRy, ΔRm, It is possible to superimpose in a state where only ΔRc and ΔRk are shifted in the sub-scanning direction Y with respect to the reference position, and it is possible to effectively reduce registration deviation. In addition, it is not necessary to change the rotational speeds of the photosensitive member 2 and the intermediate transfer belt 71 in order to correct the registration error, and the photosensitive member 2 and the intermediate transfer belt 71 can be stably driven. As a result, an image can be formed with excellent quality.
[0066]
Similarly to the second embodiment, a so-called non-conjugated optical system in which the deflection mirror surface 651 is shifted from the conjugate point CP on the surface of the photoreceptor by a distance Δz may be configured (the fifth embodiment shown in FIG. 14). ). Further, similarly to the third embodiment, an optical system in which the light beam from the laser light source 62 is shaped into collimated light by the collimator lens 63 and then the collimated light is directly incident on the deflecting mirror surface 651 of the optical scanning element 65. (6th Embodiment shown in FIG. 15) may be comprised. Also in these cases, since the optical scanning element 65 has a fine adjustment mechanism, the deflection mirror surface 651 is swung around the second axis AX2 in accordance with a value obtained by adding the surface tilt error Δy to the registration control amount. As a result, the registration error and the surface tilt error Δy can be corrected simultaneously and with high accuracy.
[0067]
As can be seen from the fourth to sixth embodiments, since the optical scanning element 65 has the fine adjustment mechanism, it is easy to adjust the position of the scanning light beam regardless of the conjugate type or the non-conjugated type. Can be done with precision. Therefore, even when the imaging optical system is formed by the single aspherical lens 661, the optical scanning optical system that deflects and scans the light beam from the laser light source 62 can be configured in various modes. Design freedom can be increased. Note that the same applies to the subsequent embodiments in that a single aspherical lens may be used as the imaging optical system.
[0068]
<Seventh embodiment>
FIG. 16 is a diagram showing an image forming apparatus according to a seventh embodiment of the invention. This image forming apparatus is a so-called tandem type color printer, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) four-color photoconductors 2Y, 2M, and 2C as latent image carriers. 2K are arranged in the apparatus main body 5 side by side. The apparatus forms a full-color image by superimposing the toner images on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K, or forms a monochrome image using only the black (K) toner image. That is, in this image forming apparatus, when a print command is given to the main controller 11 from an external device such as a host computer in response to an image formation request from the user, an engine controller is responded to the print command from the CPU 111 of the main controller 11. 10 controls each part of the engine unit EG to form an image corresponding to a print command on a sheet S such as copy paper, transfer paper, paper, and an OHP transparent sheet. The electrical configuration is substantially the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIGS. 2 and 9 as appropriate.
[0069]
In the engine unit EG, a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit are provided for each of the four photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K. Since the structure of the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit is the same for all color components, the structure related to yellow will be described here, and the other color components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. .
[0070]
The photoreceptor 2Y is rotatably provided in the direction of the arrow in FIG. A charging unit 3Y, a developing unit 4Y, and a cleaning unit (not shown) are arranged around the photoreceptor 2Y along the rotation direction. The charging unit 3Y is composed of, for example, a scorotron charger, and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoreceptor 2Y to a predetermined surface potential by applying a charging bias from the charging control unit 103. Then, a scanning light beam Ly is emitted from the exposure unit 6 toward the outer peripheral surface of the photoreceptor 2Y charged by the charging unit 3Y. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the yellow image data included in the print command is formed on the photoreceptor 2Y. The exposure unit 6 is not exclusively for yellow, but is provided in common for each color component, and operates in accordance with a control command from the exposure control unit 102. The configuration and operation of the exposure unit 6 will be described in detail later.
[0071]
The electrostatic latent image formed in this way is developed with toner by the developing unit 4Y. The developing unit 4Y contains yellow toner. When a developing bias is applied from the developing device controller 104 to the developing roller 41Y, the toner carried on the developing roller 41Y partially adheres to each surface portion of the photoreceptor 2Y according to the surface potential. As a result, the electrostatic latent image on the photoreceptor 2Y is visualized as a yellow toner image. As the developing bias applied to the developing roller 41Y, a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on the DC voltage can be used. In particular, the photosensitive member 2Y and the developing roller 41Y are spaced apart from each other. In a non-contact development type image forming apparatus that develops toner by flying toner with a voltage waveform in which an alternating voltage such as a sine wave, a triangular wave, or a rectangular wave is superimposed on a direct current voltage in order to efficiently fly the toner It is preferable that
[0072]
The yellow toner image developed by the developing unit 4Y is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer region TRy1. The color components other than yellow are also configured in exactly the same way as yellow, and a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are formed on the photoreceptors 2M, 2C, and 2K, respectively, and a primary transfer region. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 71 by TRm1, TRc1, and TRk1, respectively.
[0073]
The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 stretched between two rollers 72 and 73, and a belt driving unit (not shown) that rotates the intermediate transfer belt 71 in a predetermined rotation direction R2 by driving the roller 72 to rotate. ). Further, a secondary transfer roller 74 is provided at a position facing the roller 73 with the intermediate transfer belt 71 interposed therebetween, and is configured to be able to contact and separate with respect to the surface of the belt 71 by an electromagnetic clutch (not shown). Yes. When transferring a color image to the sheet S, the primary transfer timing is controlled to superimpose the toner images to form a color image on the intermediate transfer belt 71, and the color image is taken out from the cassette 8 and transferred to the intermediate transfer belt 71. The color image is secondarily transferred onto the sheet S conveyed to the secondary transfer region TR2 between the belt 71 and the secondary transfer roller 74. On the other hand, when a monochrome image is transferred to the sheet S, only the black toner image is formed on the photoreceptor 2K, and the monochrome image is secondarily transferred onto the sheet S conveyed to the secondary transfer region TR2. In addition, the sheet S that has received the secondary transfer of the image in this way is conveyed toward the discharge tray portion provided on the upper surface portion of the apparatus main body via the fixing unit 9.
[0074]
The surface potential of each of the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K after the toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 71 is reset by a neutralizing unit (not shown), and the toner remaining on the surface is cleaned. Then, the next charging is performed by the charging units 3Y, 3M, 3C, and 3K.
[0075]
In the vicinity of the roller 72, a transfer belt cleaner 75, a density sensor 76 (FIG. 2), and a vertical synchronization sensor 77 (FIG. 2) are arranged. Among these, the cleaner 75 can be moved toward and away from the roller 72 by an electromagnetic clutch (not shown). Then, the blade of the cleaner 75 abuts on the surface of the intermediate transfer belt 71 that is stretched over the roller 72 while moving to the roller 72 side, and the toner that remains on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 after the secondary transfer. Remove. The density sensor 76 is provided to face the surface of the intermediate transfer belt 71 and measures the optical density of the patch image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71. Further, the vertical synchronization sensor 77 is a sensor for detecting the reference position of the intermediate transfer belt 71, and is a synchronization signal output in association with the rotational drive of the intermediate transfer belt 71 in the sub-scanning direction, that is, a vertical synchronization signal. It functions as a vertical sync sensor for obtaining Vsync. In this apparatus, the operation of each part of the apparatus is controlled based on the vertical synchronization signal Vsync in order to align the operation timing of each part and to superimpose toner images of each color accurately.
[0076]
FIG. 17 is a sub-scan sectional view showing the structure of an exposure unit provided in the image forming apparatus of FIG. FIG. 18 is a main scanning sectional view showing the structure of the exposure unit provided in the image forming apparatus of FIG. The exposure unit 6 has an exposure housing 61. A single laser light source 62 is fixed to the exposure housing 61, and a light beam can be emitted from the laser light source 62. As shown in FIG. 9, the laser light source 62 is electrically connected to the light source driving unit 102a of the exposure control unit 102. For this reason, the light source driving unit 102a controls the laser light source 62 on / off according to the image data, and the laser light source 62 emits a light beam modulated according to the image data. Thus, in this embodiment, the laser light source 62 corresponds to the “light source” of the present invention.
[0077]
In the exposure housing 61, a collimator lens 63, a cylindrical lens 64, and an optical scanning element 65 are used to scan and expose the light beam from the laser light source 62 onto the surfaces of the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K. A first scanning lens 66, a folding mirror group 67, and a second scanning lens 68 (68Y, 68M, 68C, 68K) are provided. That is, the light beam from the laser light source 62 is shaped into collimated light of an appropriate size by the collimator lens 63 and then incident on the cylindrical lens 64 having power only in the sub-scanning direction as shown in FIG. . The collimated light is converged only in the sub-scanning direction and is linearly formed near the deflection mirror surface 651 of the optical scanning element 65. Since the configuration of the optical scanning element 65 is the same as that of the first embodiment, the description of the configuration is omitted here, and the operation of the optical scanning element 65 will be mainly described.
[0078]
In this embodiment, the light beam is deflected by swinging the deflecting mirror surface 651 about the first axis AX1 by controlling the mirror driving unit composed of the first axis driving unit 102b and the second axis driving unit 102c. Scanning in the main scanning direction X. On the other hand, by swinging the deflection mirror surface 651 about the second axis AX2, the light beam is guided to any one of the four photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K to scan the light beam in the photoconductor. Are selectively switched, and the scanning position of the scanning light beam in the sub-scanning direction Y on each photosensitive member is finely adjusted. Thus, in the present embodiment, the first axis AX1 functions as the main scanning deflection axis, and the second axis AX2 functions as the fine adjustment axis. Of course, it is needless to say that the first axis AX1 may function as a fine adjustment axis and the second axis AX2 may function as a main scanning deflection axis.
[0079]
Returning to FIGS. 17 and 18, the description of the exposure unit 6 will be continued. The scanning light beam scanned by the optical scanning element 65 as described above is emitted from the optical scanning element 65 toward the selected photoconductor, and the scanning light beam is emitted from the first scanning lens 66, the folding mirror group 67, and The selected photosensitive member is irradiated through a second optical system constituted by the second scanning lens 68. For example, when the optical scanning element 65 is switched to the yellow photoreceptor 2Y, the yellow scanning light beam Ly is photosensitized through the first scanning lens 66, the folding mirror group 67, and the second scanning lens 68Y. A line-shaped latent image is formed by irradiating the body 2Y. The other color components are exactly the same as yellow.
[0080]
Next, the operation of the image forming apparatus according to the seventh embodiment will be described. In this image forming apparatus, when a color print command is given from an external device such as a host computer, the image data included in the print command is stored in the image memory 113. Then, the main controller 11 performs color separation to obtain a one-line image data group for each color component. When the main controller 11 completes the color separation for one page or a predetermined block of the image data D, the main controller 11 outputs one-line image data from the image memory 113 at a timing corresponding to the latent image writing timing to each photoconductor 2. Read in order.
[0081]
Then, laser modulation data (PWM data) for pulse width modulation of the laser light source 62 is created based on the serial data consisting of the one-line image data read out in this way, and the engine controller 10 is connected via a video IF (not shown). Output to. For example, when one line image data is read from the image memory 113 serially in the order of Y → M → C → K → Y..., PWM data corresponding to each one line image data is given to the engine controller 10.
[0082]
On the other hand, the engine controller 10 that has received the PWM data scans the scanning light beam only on the photoconductor corresponding to the PWM data at each timing while rotating the photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K at a constant speed V. A line latent image is formed. That is, when the PWM data is given, first, a light beam is emitted from the laser light source 62 to the optical scanning element 65 while the laser light source 62 is ON / OFF controlled corresponding to one line image data of yellow. Further, at this timing, the deflection mirror surface 651 is rotated and positioned around the second axis AX2 which is a fine adjustment axis by energizing the coil 655 from the second axis driving unit 102c to guide the light beam to the photoreceptor 2Y. Set to Then, after the oscillation around the second axis AX2 is stopped, a predetermined voltage is alternately applied to the first axis electrodes 658a and 658b from the first driving unit 102b in the set state, thereby serving as the main scanning deflection axis. The deflecting mirror surface 651 is reciprocally oscillated around the first axis AX1 to deflect the light beam and scan it in the main scanning direction X. As a result, as shown in FIG. 19A, the scanning light beam Ly is scanned only on the photoreceptor 2Y to form a line latent image corresponding to yellow one-line image data.
[0083]
When the formation of the line latent image is completed, a light beam is emitted from the laser light source 62 to the optical scanning element 65 while the laser light source 62 is ON / OFF controlled corresponding to the magenta one-line image data at the next timing. . At this timing, the deflection mirror surface 651 is rotated and positioned about the second axis AX2 by energizing the coil 655 from the second axis driving unit 102c, and the light beam is guided to the photosensitive member 2M. . Then, a predetermined voltage is alternately applied to the first axis electrodes 658a and 658b from the first driving unit 102b in the set state, and the deflection mirror surface 651 is reciprocally oscillated around the first axis AX1, thereby deflecting the light beam. Thus, scanning is performed in the main scanning direction X. As a result, as shown in FIG. 19B, the scanning light beam is scanned only on the photosensitive member 2M, and a line latent image corresponding to magenta one-line image data is formed.
[0084]
Further, in the same manner as described above, at each timing, a cyan line latent image, a black line latent image, a yellow line latent image,... Are formed on the photoreceptor 2 having the corresponding color components. Thus, latent images corresponding to the image data are formed on the respective photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K. These latent images are developed by the developing units 4Y, 4M, 4C, and 4K to form toner images of four colors. Also, by controlling the primary transfer timing, the toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 71 to form a color image. Thereafter, the color image is secondarily transferred onto the sheet S and further fixed onto the sheet S.
[0085]
As described above, according to this embodiment, one line image data is sequentially read from the image memory 113 at a timing according to the latent image writing timing to each photoconductor 2 to create PWM data. The laser light source 62 is modulated in accordance with the PWM data, and the light beam from the laser light source 62 is deflected in the main scanning direction X to form a scanning light beam. Moreover, since the photosensitive member 2 irradiated with the scanning light beam from the deflection mirror surface 651 is selectively switched according to the reading order of the one-line image data, a line latent image is formed on the photosensitive member 2 according to the switching operation. It is formed. As described above, the scanning light beams Ly, Lm, Lc, and Lk are respectively scanned on the surfaces of the four photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K in spite of having only one laser light source 62. Line latent images can be formed on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K. Therefore, the apparatus can be reduced in size and cost as compared with the conventional apparatus that requires four light sources. Moreover, optical adjustment workability can be simplified.
[0086]
Further, the optical scanning element 65 adjusts the position of the scanning light beam on the photosensitive member 2 in the sub-scanning direction Y along with the switching operation by deflecting the light beam from the laser light source 62 in the sub-scanning direction Y simultaneously with the deflection scanning operation. It is possible. Therefore, the scanning position of the light beam in the sub-scanning direction Y on each photoconductor 2Y, 2M, 2C, 2K can be easily adjusted with high accuracy. Therefore, the registration error can be reduced by adjusting the position of the scanning light beam based on the correction information necessary for correcting the registration error, for example, the registration control amount in Patent Document 1.
[0087]
Here, an example of the registration correction processing will be described with reference to FIG. The correction information necessary for correcting the registration error, for example, the registration control amounts ΔRy, ΔRm, ΔRc, and ΔRk in the figure are obtained before the color image is actually formed, for example, when the power is turned on, and stored in the RAM 107 or the like. Stored in the means. When a color command is formed by giving a print command, the latent image formation position of each color is adjusted in the sub-scanning direction Y based on the registration control amounts ΔRy, ΔRm, ΔRc, ΔRk. That is, for black, the laser light source 62 is driven based on the image data indicating the toner image, and a latent image is formed on the photoreceptor 2. At this time, the CPU 101 reads the black registration control amount ΔRk from the RAM 107, and swings the deflection mirror surface 651 about the second axis AX2 in accordance with the value. As a result, the position SLk of the scanning light beam on the photosensitive member 2 in the sub scanning direction Y is a position shifted in the sub scanning direction Y by ΔRk from the reference scanning position SL0. As a result, the black toner image moves by ΔRk in the sub-scanning direction Y and is transferred onto the intermediate transfer belt 71.
[0088]
For other toner colors, latent image formation, toner image formation, and transfer operation are performed in the same manner as black, and are superimposed on the intermediate transfer belt 71. That is, for cyan, the position SLc of the scanning light beam on the photosensitive member 2 is a position shifted in the sub-scanning direction Y by ΔRc from the reference scanning position SL0. As a result, the cyan toner image moves by ΔRc in the sub-scanning direction Y and is transferred onto the intermediate transfer belt 71. For magenta, the position SLm of the scanning light beam on the photoreceptor 2 is a position shifted in the sub-scanning direction Y by ΔRm from the reference scanning position SL0. As a result, the magenta toner image moves by ΔRm in the sub-scanning direction Y and is transferred onto the intermediate transfer belt 71. For yellow, the position SLy of the scanning light beam on the photoreceptor 2 is a position shifted in the sub-scanning direction Y from the reference scanning position SL0 by ΔRy. As a result, the yellow toner image moves by ΔRy in the sub-scanning direction Y and is transferred onto the intermediate transfer belt 71. Therefore, the toner images of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer belt 71 while being shifted by the registration control amounts ΔRy, ΔRm, ΔRc, and ΔRk in the sub-scanning direction Y with respect to the reference position, thereby effectively reducing the registration error.
[0089]
In addition, as described above, since the registration shift is corrected by adjusting the scanning positions SLk, SLc, SLm, and SLy of the scanning light beam, each of the photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K is corrected to correct the registration shift. In addition, it is not necessary to change the rotation speed of the intermediate transfer belt 71, and the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K and the intermediate transfer belt 71 can be stably driven. As a result, an image can be formed with excellent quality.
[0090]
<Eighth Embodiment>
FIG. 20 is a diagram showing an eighth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The eighth embodiment is greatly different from the seventh embodiment in that an optical scanning system 600 in which a polygon mirror 601 and a fine adjustment swinging mirror 602 are combined is used as the “optical scanning means” of the present invention. Other configurations are basically the same as those of the seventh embodiment. In the eighth embodiment, a polygon mirror 601 is fixed to the exposure housing 61, and the polygon mirror 601 is rotated around a rotation axis (main scanning deflection axis) AX3 orthogonal to the main scanning direction X, thereby deflecting the mirror surface. The light beam from the laser light source 62 is deflected by 601a and scanned in the main scanning direction X. Then, the scanning light beam from the deflecting mirror surface 601 a is incident on the fine adjustment reflecting surface 602 a of the oscillating mirror 602.
[0091]
The swing mirror 602 is swingable about a swing axis (fine adjustment shaft) AX4 extending in parallel with the main scanning direction X and is driven to swing by a swing positioning mechanism (not shown). For this reason, the scanning light beam is deflected by the oscillating mirror 602 and guided to one of the four photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K, and scanning in the sub-scanning direction Y by each photoconductor. Finely adjust the scanning position of the light beam.
[0092]
Therefore, the same effect as the seventh embodiment can be obtained. That is, the optical scanning element 65 deflects the light beam from the laser light source 62 in the sub-scanning direction Y, and at the same time the switching operation, the positions of the scanning light beams SLy, SLm, SLc on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, 2K. , SLk can be adjusted in the sub-scanning direction Y. Therefore, the registration shift can be reduced by adjusting the position of the scanning light beam based on the correction information necessary for correcting the registration shift.
[0093]
In addition, as described above, the registration deviation is corrected by adjusting the scanning positions SLk, SLc, SLm, and SLy of the scanning light beam. Therefore, the rotation of the photosensitive member 2 and the intermediate transfer belt 71 is performed to correct the registration deviation. There is no need to change the speed, and the photosensitive member 2 and the intermediate transfer belt 71 can be driven stably. As a result, an image can be formed with excellent quality.
[0094]
In the eighth embodiment, the former is arranged on the laser light source 62 side among the polygon mirror 601 and the oscillating mirror 602 constituting the optical scanning means, but the latter is arranged on the laser light source 62 side. Also good. The optical scanning system 600 in which the polygon mirror 601 and the fine adjustment oscillating mirror 602 can be used in place of the optical scanning element 65 is completely the same in the first to sixth embodiments. is there.
[0095]
<Ninth Embodiment>
FIG. 21 is a diagram showing an image forming apparatus according to a ninth embodiment of the invention. The ninth embodiment is greatly different from the seventh embodiment in that an optical scanning system 600 combining two oscillating mirrors 603 and 602 is used as the “optical scanning means” of the present invention. The configuration is basically the same as in the seventh embodiment. In the ninth embodiment, the oscillating mirror 603 functions as the “main scanning oscillating mirror” of the present invention. That is, the oscillating mirror 603 is provided so as to be oscillatable about an oscillating axis (main scanning deflection axis) AX5 orthogonal to the main scanning direction X, and the oscillating mirror 603 is reciprocated by an oscillating positioning mechanism (not shown). By oscillating, the light beam from the laser light source 62 is deflected by the deflecting mirror surface 603a and scanned in the main scanning direction X. Then, the scanning light beam from the deflection mirror surface 603 a is incident on the fine adjustment reflection surface 602 a of the oscillating mirror 602.
[0096]
This oscillating mirror 602 has exactly the same configuration as that of the eighth embodiment, and functions as the “fine adjustment oscillating mirror” of the present invention. That is, the scanning light beam is deflected by the oscillating mirror 602 and guided to one of the four photosensitive members 2Y, 2M, 2C, and 2K, and the scanning light in the sub-scanning direction Y on each photosensitive member. Fine-tune the beam scanning position.
[0097]
Therefore, the same effect as the seventh embodiment can be obtained. That is, the optical scanning element 65 deflects the light beam from the laser light source 62 in the sub-scanning direction Y, and at the same time the switching operation, the positions of the scanning light beams SLy, SLm, SLc on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, 2K. , SLk can be adjusted in the sub-scanning direction Y. Therefore, the registration shift can be reduced by adjusting the position of the scanning light beam based on the correction information necessary for correcting the registration shift.
[0098]
In addition, as described above, the registration deviation is corrected by adjusting the scanning positions SLk, SLc, SLm, and SLy of the scanning light beam. Therefore, the rotation of the photosensitive member 2 and the intermediate transfer belt 71 is performed to correct the registration deviation. There is no need to change the speed, and the photosensitive member 2 and the intermediate transfer belt 71 can be driven stably. As a result, an image can be formed with excellent quality.
[0099]
In the ninth embodiment, the former of the oscillating mirror 603 that deflects the light beam constituting the optical scanning means in the main scanning direction X and the oscillating mirror 602 that deflects the light beam in the sub-scanning direction Y is used as the laser light source. Although arranged on the 62 side, the latter may be arranged on the laser light source 62 side. The same applies to the first to sixth embodiments in that an optical scanning system 600 in which two oscillating mirrors 603 and 602 are combined instead of the optical scanning element 65 can be used.
[0100]
<Tenth Embodiment>
In this type of image forming apparatus, latent image formation, development processing, transfer processing, and the like are controlled based on the vertical synchronization signal Vsync. However, since the scanning timing of the light beam, that is, the horizontal synchronization signal HSYNC is asynchronous with the vertical synchronization signal Vsync, a registration error corresponding to the maximum synchronization error of the vertical synchronization signal and the scanning timing occurs. Therefore, it is desirable to consider the registration error caused by the synchronization error.
[0101]
Therefore, in the tenth embodiment, the difference between the horizontal synchronization signal HSYNC and the vertical synchronization signal Vsync is detected as “information on registration error” of the present invention, and the detection result is read from the storage means such as the RAM 107. In addition to the above, the registration deviation is corrected. Therefore, the registration error can be further reduced, and the image quality can be improved. In addition, excellent response is required to eliminate the registration error caused by the synchronization error, but this requirement can be satisfied by performing active control based on the fine adjustment mechanism, and the image with excellent quality. Can be formed. Here, the vertical synchronization sensor 77 and the synchronization sensor 60 correspond to the “detection means” of the present invention.
[0102]
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention is applied to a color image forming apparatus using four color toners, but the application target of the present invention is not limited to this. In other words, the present invention is applicable to all image forming apparatuses that form a color image by superimposing a plurality of color toner images on a transfer medium such as a transfer belt, a transfer sheet, or a transfer drum.
[0103]
In the above embodiment, the description is given using a printer that prints an image included in the print command on a sheet S such as transfer paper or copy paper based on a print command given from an external device such as a host computer. The present invention is not limited to this, and can be applied to all electrophotographic image forming apparatuses including copying machines and facsimile machines.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG.
3 is a sub-scanning sectional view showing a configuration of an exposure unit equipped in the image forming apparatus of FIG. 1. FIG.
4 is a main scanning sectional view showing a configuration of an exposure unit provided in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 5 is a sub-scan sectional view in which the optical configuration of the exposure unit is developed.
FIG. 6 is a perspective view showing an optical scanning element as one component of the exposure unit.
7 is a cross-sectional view taken along a first axis of the optical scanning element of FIG.
8 is a cross-sectional view taken along a second axis of the optical scanning element of FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an exposure unit and an exposure control unit.
FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a relationship between a scanning position of a scanning light beam on a photosensitive member and a reference scanning position.
FIG. 11 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a second embodiment of the invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a third embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a sixth embodiment of the invention.
FIG. 16 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a seventh embodiment of the invention.
17 is a sub-scan sectional view showing a configuration of an exposure unit provided in the image forming apparatus of FIG.
18 is a main scanning sectional view showing a configuration of an exposure unit equipped in the image forming apparatus of FIG.
FIG. 19 is a diagram schematically showing the relationship between the scanning position of the scanning light beam on each photoconductor and the reference scanning position.
FIG. 20 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to an eighth embodiment of the invention.
FIG. 21 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a ninth embodiment of the invention.
[Explanation of symbols]
2, 2Y, 2M, 2C, 2K ... photoconductor, 6 ... exposure unit (exposure means), 60 ... synchronization sensor (detection means), 62 ... laser light source, 65 ... light scanning element (light scanning means), 77 ... vertical Synchronous sensor (detection means), 101 ... CPU (control means), 102b ... first axis drive unit (mirror drive unit), 102c ... second axis drive unit (mirror drive unit), 107 ... RAM (storage unit), 600 ... Optical scanning system (optical scanning means) 601 ... Polygon mirror, 601a, 603a, 651 ... Deflection mirror surface, 602 ... Fine adjustment oscillating mirror, 602a ... Fine adjustment reflective surface, 603 ... Main scanning oscillating mirror , 652 ... Silicon substrate, 653 ... Outer movable plate, 656 ... Inner movable plate, 661 ... Single aspherical lens (imaging optical system), AX1 ... First axis (main scanning deflection axis), AX2 ... First Axis (fine adjustment axis), AX3 ... rotation axis (main scanning deflection axis), AX4 ... oscillation axis (fine adjustment axis), AX5 ... oscillation axis (main scanning deflection axis), L, Ly , Lm, Lc, Lk ... scanning light beam, X ... main scanning direction, Y ... sub-scanning direction

Claims (2)

副走査方向に回転移動する潜像担持体上に前記副走査方向に対してほぼ直交する主走査方向に光ビームを走査させて潜像を形成するとともに該潜像を現像することで形成されるトナー像を転写媒体に転写する処理を、垂直同期信号に基づき制御するとともに互いに異なるＮ色（ただしＮ≧２の自然数）について繰り返し、前記Ｎ色のトナー像を前記転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
光ビームを射出する光源と、
前記光源からの光ビームを反射する偏向ミラー面を有する内側可動部材と、前記内側可動部材を第１軸回りに揺動自在に支持する外側可動部材と、前記外側可動部材を前記第１軸とは異なる第２軸回りに揺動自在に支持する支持部材と、前記内側可動部材を前記第１軸回りに揺動駆動し、また前記外側可動部材を前記第２軸回りに揺動駆動するミラー駆動部とを有し、前記ミラー駆動部は、前記第１軸および前記第２軸のうちの一方を主走査偏向軸として前記偏向ミラー面を揺動させて前記光源からの光ビームを前記主走査方向に走査させる一方、他方を微調整軸として前記偏向ミラー面を揺動駆動して前記副走査方向における前記潜像担持体上での前記走査光ビームの位置を変更する光走査手段と、
前記光源および前記光走査手段を前記垂直同期信号と非同期の水平同期信号に基づき制御して前記潜像担持体上に潜像を形成する制御手段と、
レジストズレに関する情報を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、前記垂直同期信号を出力する垂直同期センサと前記水平同期信号を出力する水平同期センサとを有し、前記垂直同期信号と前記水平同期信号との差を前記レジストズレに関する情報として検出し、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記垂直同期信号と前記水平同期信号との差に基づき前記ミラー駆動部をアクティブ制御することによって前記副走査方向における前記潜像担持体上での前記走査光ビームの位置を調整することによって前記転写媒体上での各トナー像の相対的なレジストズレを補正することを特徴とする画像形成装置。A latent image is formed on a latent image carrier that rotates and moves in the sub-scanning direction by scanning a light beam in a main scanning direction substantially perpendicular to the sub-scanning direction and developing the latent image. The process of transferring the toner image to the transfer medium is controlled based on the vertical synchronization signal and repeated for N different colors (where N ≧ 2 is a natural number), and the N color toner images are superimposed on the transfer medium for color. In an image forming apparatus for forming an image,
A light source that emits a light beam;
An inner movable member having a deflection mirror surface that reflects a light beam from the light source, an outer movable member that supports the inner movable member to be swingable about a first axis, and the outer movable member as the first axis. A support member that is swingably supported around a different second axis, a mirror that drives the inner movable member to swing about the first axis, and a mirror that drives the outer movable member to swing about the second axis. The mirror driving unit swings the deflection mirror surface with one of the first axis and the second axis as a main scanning deflection axis, and causes the light beam from the light source to pass through the main beam. Optical scanning means for changing the position of the scanning light beam on the latent image carrier in the sub-scanning direction by scanning the scanning direction in the scanning direction and swinging the deflection mirror surface with the other as a fine adjustment axis ;
And control means for forming a latent image on said light source and on the basis of the optical scanning means to said vertical synchronizing signal and the asynchronous horizontal synchronizing signal control to the latent image bearing member,
Detecting means for detecting information relating to registration error ;
The detection means includes a vertical synchronization sensor that outputs the vertical synchronization signal and a horizontal synchronization sensor that outputs the horizontal synchronization signal, and the difference between the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal is used as information regarding the registration error. Detect
The control unit actively controls the mirror driving unit based on a difference between the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal detected by the detection unit, thereby performing the control on the latent image carrier in the sub-scanning direction. An image forming apparatus for correcting a relative registration shift of each toner image on the transfer medium by adjusting a position of a scanning light beam. 前記潜像担持体と前記偏向ミラー面とが光学的に非共役な関係となるように構成され、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記垂直同期信号と前記水平同期信号との差に、前記偏向ミラー面の傾きにより発生する前記副走査方向における光ビームの走査位置の誤差を加えて、前記ミラー駆動部を制御する請求項１に記載の画像形成装置。 The latent image carrier and the deflection mirror surface are configured to be in an optically non-conjugated relationship,
The control means adds an error in the scanning position of the light beam in the sub-scanning direction generated by the tilt of the deflection mirror surface to the difference between the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal detected by the detecting means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the mirror driving unit is controlled .
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