JP4548115B2 - Interval detection method and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複数の発光素子からなる発光素子アレイと、複数の結像素子からなる結像素子アレイと、を備えた光源装置が用いられる画像形成装置において、像担持体と光源装置との間隔を検知する方法及び構成に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using a light source device including a light emitting element array including a plurality of light emitting elements and an image forming element array including a plurality of image forming elements, and an interval between the image carrier and the light source device. The present invention relates to a method and a configuration for detecting an error.
従来より、主走査方向に直列に配置され、画像信号により点滅制御される発光素子アレイ(例えば、LEDアレイ)と、発光素子アレイの光像を結像するための結像素子アレイ(例えば、セルフォックレンズアレイ)と、を備えた光源装置(例えば、LEDプリントヘッド)により、像担持体上を露光して画像形成を行う画像形成装置(例えば、複写機、プリンタ)が広く用いられている。 Conventionally, a light emitting element array (for example, an LED array) arranged in series in the main scanning direction and controlled to blink by an image signal, and an image forming element array (for example, a cell) for forming an optical image of the light emitting element array 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses (for example, copiers and printers) that perform image formation by exposing an image carrier on a light source device (for example, an LED print head) including a Fock lens array are widely used.
セルフォックレンズアレイを用いたLEDプリントヘッドにおいて、高画質な画像を実現するためには、LEDプリントヘッド及び像担持体を取り付ける際に、取り付けによる位置ずれを抑え、適切な焦点距離を得ることが重要であることから、装置本体を基準としてLEDプリントヘッド及び像担持体を高精度に取り付けていた。 In an LED print head using a Selfoc lens array, in order to realize a high-quality image, when mounting the LED print head and the image carrier, it is possible to suppress misalignment due to the mounting and obtain an appropriate focal length. Since it is important, the LED print head and the image carrier are attached with high accuracy on the basis of the apparatus main body.
また、像担持体が偏心している為に、像担持体とLEDプリントヘッドとの間隔が像担持体の回転位置によって異なってしまい、安定したスポットサイズが得られない問題を解決する手段として、特許文献1には、当て付け部材をLEDプリントヘッドに設けて、像担持体の表面に当て付け部材を当接させることにより、LEDプリントヘッドが像担持体の偏心に連動して、常にLEDアレイと像担持体の間隔を一定にする構成が開示されている。
しかしながら、近年高解像度に伴ないスポットサイズが小径化に進むにつれて、セルフォックレンズアレイの焦点深度は40〜50μm程度(開口角20 °において)と非常に狭くなっているため、装置本体を基準に高精度に光源装置及び像担持体を取り付けるだけでは、画質に影響する取り付け誤差がでてしまう。 However, in recent years, as the spot size with a high resolution has been reduced, the focal depth of the SELFOC lens array has become very narrow (about 40 to 50 μm) (at an opening angle of 20 °). If only the light source device and the image carrier are attached with high accuracy, an attachment error that affects the image quality occurs.
また、像担持体の表面に当接させる当て付け部材をLEDプリントヘッドに設ける構成では、像担持体の振動がLEDプリントヘッドに伝わって、副走査方向の濃度ムラ(Banding)が発生してしまう。 Further, in the configuration in which the LED print head is provided with an abutting member to be brought into contact with the surface of the image carrier, the vibration of the image carrier is transmitted to the LED print head and density unevenness (Banding) occurs in the sub-scanning direction. .
従って、Bandingを防止するためには、当て付け部材を設けないで、LEDプリントヘッドと像担持体の間隔を精度良く保つ構成が必要となる。そのためには、LEDプリントヘッドと像担持体との間隔が適切であるか検知し、その検知結果に基づき、LEDプリントヘッドと像担持体との間隔を調整する必要があると考えられる。 Therefore, in order to prevent banding, it is necessary to provide a structure that maintains an accurate distance between the LED print head and the image carrier without providing an abutting member. For this purpose, it is considered necessary to detect whether the distance between the LED print head and the image carrier is appropriate, and to adjust the distance between the LED print head and the image carrier based on the detection result.
本発明は、上記事実を考慮し、光源装置と像担持体との間隔を正確に検知することを目的とする。 In consideration of the above-described facts, an object of the present invention is to accurately detect the distance between a light source device and an image carrier.
本発明の請求項1に係る発明は、第1光ビームを出射する複数配列された発光素子と、前記発光素子から出射された第1光ビームを像担持体表面上に結像する複数の結像素子と、を備えた光源装置において、主走査方向に向かって見た照射角度が前記第1光ビームと同一であって、かつ、副走査方向に向かって見た照射角度が前記第1光ビームと異なるように、第2光ビームを像担持体表面上に照射し、前記第1光ビーム及び前記第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の主走査方向の間隔を検知し、検知した静電潜像の主走査方向の前記間隔から、前記光源装置と前記像担持体の表面との間隔を検知することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a plurality of light emitting elements that emit a first light beam and a plurality of connections that image the first light beam emitted from the light emitting element on the surface of the image carrier. In the light source device including the image element, the irradiation angle viewed in the main scanning direction is the same as the first light beam, and the irradiation angle viewed in the sub-scanning direction is the first light. as different from the beam, the second light beam is irradiated on the image carrier surface, of the first light beam and said second light beam by forming on an image bearing member surface a main scanning direction of the electrostatic latent image The interval is detected, and the interval between the light source device and the surface of the image carrier is detected from the interval in the main scanning direction of the detected electrostatic latent image.
上記構成では、第1光ビームと異なる角度で第2光ビームを照射し、その第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の間隔を検知し、検知した静電潜像の間隔から光源装置と像担持体の表面との間隔を検知する。 In the above configuration, the second light beam is irradiated at an angle different from that of the first light beam, and the interval between the electrostatic latent images formed on the image carrier surface by the first light beam and the second light beam is detected, The interval between the light source device and the surface of the image carrier is detected from the detected interval between the electrostatic latent images.
すなわち、上記構成は、第1光ビームと第2光ビームとを異なる角度で照射することで、光源装置と像担持体の表面との間隔が長く又は短くなると、それに伴って第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の間隔も長く又は短くなることを利用するものである。 That is, in the above configuration, when the distance between the light source device and the surface of the image carrier becomes longer or shorter by irradiating the first light beam and the second light beam at different angles, the first light beam and This utilizes the fact that the interval between the electrostatic latent images formed on the surface of the image carrier by the second light beam is also increased or decreased.
これを利用することにより、第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の間隔から、光源装置と像担持体の表面との間隔を正確に検知できる。 By utilizing this, the distance between the light source device and the surface of the image carrier can be accurately detected from the distance between the electrostatic latent images formed on the surface of the image carrier by the first light beam and the second light beam. .
具体的には、上記構成は、第1光ビームと異なる角度で照射される第2光ビームの主査方向から見た照射角度を、第1光ビームと同一に設定することで、光源装置と像担持体の表面との間隔が長く又は短くなるのに伴って、第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の主走査方向の間隔が長く又は短くなることを利用するものである。従って、静電潜像の主走査方向の間隔を検知することによって、光源装置と像担持体の表面との間隔を正確に検知できる。 Specifically, in the above configuration, the irradiation angle viewed from the principal direction of the second light beam irradiated at a different angle from the first light beam is set to be the same as that of the first light beam. As the distance from the surface of the carrier increases or decreases, the interval in the main scanning direction of the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the first light beam and the second light beam increases or decreases. It is something that takes advantage of. Therefore, the interval between the light source device and the surface of the image carrier can be accurately detected by detecting the interval in the main scanning direction of the electrostatic latent image.
第1光ビームと第2光ビームとは、照射角度が異なっていれば、どの照射方向であっても、基本的には同様の効果が得られるが、静電潜像の副走査方向の間隔で検知する場合は、像担持体のR面の影響を受けて、検知結果に誤差が出やすい。従って、上記構成のように、静電潜像の主走査方向の間隔で検知することにより、高精度に光源装置と像担持体の表面との間隔を検知できる。 If the first light beam and the second light beam have different irradiation angles, basically the same effect can be obtained regardless of the irradiation direction, but the interval in the sub-scanning direction of the electrostatic latent image In the case of detection by the error, an error is likely to occur in the detection result due to the influence of the R surface of the image carrier. Accordingly, by detecting the electrostatic latent image at the interval in the main scanning direction as in the above configuration, the interval between the light source device and the surface of the image carrier can be detected with high accuracy.
本発明の請求項2に係る発明では、前記静電潜像を現像することによって形成されるトナー像の間隔を検知することにより、前記静電潜像の間隔を検知することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the interval between the electrostatic latent images is detected by detecting the interval between the toner images formed by developing the electrostatic latent image.
上記構成によれば、第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像を現像し、その現像により形成されたトナー像の間隔を検知することで、間接的に静電潜像の間隔を検知し、その静電潜像の間隔から光源装置と像担持体の表面との間隔を検知することができる。 According to the above configuration, the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier is developed by the first light beam and the second light beam, and the interval between the toner images formed by the development is detected, so that Thus, the interval between the electrostatic latent images can be detected, and the interval between the light source device and the surface of the image carrier can be detected from the interval between the electrostatic latent images.
・ 本発明の請求項3に係る発明では、第1光ビームを出射する複数配列された発光素子と、前記発光素子から出射された第1光ビームを像担持体表面上に結像する複数の結像素子と、を備えた光源装置と、前記光源装置に設けられ、主走査方向に向かって見た照射角度が前記第1光ビームと同一であって、かつ、副走査方向に向かって見た照射角度が前記第1光ビームと異なるように、第2光ビームを像担持体表面上に照射する光照射手段と、前記第1光ビーム及び前記第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の主走査方向の間隔を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された静電潜像の主走査方向の間隔から前記光源装置と前記像担持体の表面との間隔を演算する演算手段と、を具備したことを特徴とする。 In the invention according to claim 3 of the present invention, a plurality of arranged light emitting elements that emit the first light beam and a plurality of first light beams emitted from the light emitting elements are imaged on the surface of the image carrier. A light source device including an imaging element; and an irradiation angle when viewed in the main scanning direction is the same as that of the first light beam and is viewed in the sub-scanning direction. A light irradiating means for irradiating the surface of the image carrier with the second light beam so that the irradiation angle is different from that of the first light beam; and Detection means for detecting the interval in the main scanning direction of the formed electrostatic latent image, and the distance between the light source device and the surface of the image carrier from the interval in the main scanning direction of the electrostatic latent image detected by the detection means. And a calculation means for calculating the interval.
上記構成によれば、光源装置に設けられた光照射手段によって、光源装置の発光素子から照射される第1光ビームと異なる照射角度で第2光ビームを、像担持体表面上に照射する。 According to the above configuration, the surface of the image carrier is irradiated with the second light beam at a different irradiation angle from the first light beam irradiated from the light emitting element of the light source device by the light irradiation means provided in the light source device.
そして、第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の間隔を、検知手段によって検知し、その静電潜像の間隔から光源装置と像担持体の表面との間隔を、演算手段によって演算する。 Then, the interval between the electrostatic latent images formed on the surface of the image carrier by the first light beam and the second light beam is detected by the detecting means, and the light source device and the image carrier are detected from the interval between the electrostatic latent images. The distance from the surface is calculated by the calculation means.
すなわち、上記構成は、第1光ビームと第2光ビームとを異なる角度で照射することで、光源装置と像担持体の表面との間隔が長く又は短くなると、それに伴って第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の間隔も長く又は短くなることを利用するものである。 That is, in the above configuration, when the distance between the light source device and the surface of the image carrier becomes longer or shorter by irradiating the first light beam and the second light beam at different angles, the first light beam and This utilizes the fact that the interval between the electrostatic latent images formed on the surface of the image carrier by the second light beam is also increased or decreased.
これを利用することにより、第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の間隔から、光源装置と像担持体の表面との間隔を正確に検知できる。 By utilizing this, the distance between the light source device and the surface of the image carrier can be accurately detected from the distance between the electrostatic latent images formed on the surface of the image carrier by the first light beam and the second light beam. .
本発明の請求項4に係る発明では、前記検知手段は、前記静電潜像が現像されることによって形成されたトナー像の間隔を検知することにより、前記静電潜像の間隔を検知することを特徴とする。
In the invention according to
上記構成によれば、第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像を現像することにより形成されたトナー像の間隔を検知することで、間接的に静電潜像の間隔を検知し、その静電潜像の間隔から光源装置と像担持体の表面との間隔を検知することができる。 According to the above configuration, the interval between the toner images formed by developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the first light beam and the second light beam is indirectly detected. The interval between the electrostatic latent images can be detected, and the interval between the light source device and the surface of the image carrier can be detected from the interval between the electrostatic latent images.
本発明の請求項5に係る発明では、前記光照射手段は、前記光源装置に取り外し可能に設けられていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 of the present invention is characterized in that the light irradiation means is detachably provided in the light source device.
画像形成装置を低コストで製造するためには、できる限り部品点数を減らすことが必要不可欠になってくる。第1光ビームに対して照射角度が異なる第2ビームを形成する光照射手段は、光源装置と像担持体の表面の間隔を検知し、その結果に基づき光源装置と像担持体の表面の間隔を調整した後は、その間隔が維持されていれば、不必要である。従って、光照射手段を取り外し可能に光源装置に設けて、組み立て時に使用し、市場に出荷する時に、取り外すことによって低コスト化が可能である。 In order to manufacture an image forming apparatus at a low cost, it is indispensable to reduce the number of parts as much as possible. The light irradiation means for forming the second beam having a different irradiation angle with respect to the first light beam detects the distance between the surface of the light source device and the image carrier, and based on the result, the distance between the light source device and the surface of the image carrier. After adjusting, it is unnecessary if the interval is maintained. Therefore, it is possible to reduce the cost by providing the light irradiating means in the light source device so that it can be removed, used when assembling, and removing it when shipped to the market.
本発明の請求項6に係る発明では、前記光照射手段には、第1ビームを出射する発光素子と平行に発光素子が配列されていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 of the present invention is characterized in that light emitting elements are arranged in parallel to the light emitting elements emitting the first beam in the light irradiation means.
第1ビームを出射する発光素子と平行に発光素子が、光照射手段に配列されている。すなわち、この発光素子は、第1ビームを出射する発光素子と同様の方向(例えば、主走査方向)に配列されていることになる。このように、同じ様に配列している発光素子を使用することにより、低コストで画像形成装置を製造することができる。 The light emitting elements are arranged in the light irradiation means in parallel with the light emitting elements that emit the first beam. In other words, the light emitting elements are arranged in the same direction (for example, main scanning direction) as the light emitting elements that emit the first beam. As described above, by using the light emitting elements arranged in the same manner, an image forming apparatus can be manufactured at low cost.
本発明の請求項7に係る発明では、前記演算手段で演算した結果を表示する表示手段を具備したことを特徴とする。 The invention according to claim 7 of the present invention is characterized by comprising display means for displaying a result calculated by the calculating means.
上記構成では、演算手段で演算した結果を表示する表示手段が設けられている。このため、表示された結果をユーザ等がみて、その結果に基づいて光源装置と像担持体の表面の間隔を調整することができる。光源装置と像担持体の表面の間隔が最適な間隔に調整されれば、スポットサイズが小径であっても、位置ズレせず、高画質な画像が実現できる。 In the above configuration, display means for displaying the result calculated by the calculation means is provided. Therefore, the user or the like can see the displayed result, and the distance between the light source device and the surface of the image carrier can be adjusted based on the result. If the distance between the light source device and the surface of the image carrier is adjusted to an optimum distance, even if the spot size is a small diameter, a high-quality image can be realized without misalignment.
本発明の請求項8に係る発明では、前記演算手段で演算した結果から、前記光源装置と前記像担持体の表面との間隔を調整する間隔調整手段を具備したことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an interval adjusting means for adjusting an interval between the light source device and the surface of the image carrier based on a result calculated by the calculating means.
上記構成によれば、間隔調整手段によって、演算手段で演算した結果から、光源装置と像担持体の表面との間隔を調整することができるので、光源装置と像担持体の表面との間隔の調整が容易となる。 According to the above configuration, since the interval between the light source device and the surface of the image carrier can be adjusted by the interval adjustment unit based on the result calculated by the calculator, the distance between the light source device and the surface of the image carrier can be adjusted. Adjustment is easy.
本発明の請求項9に係る発明では、前記調整手段は、光源装置を画像形成装置の本体フレームに支持するスクリュウ部と、スクリュウ部を回転させるモータで構成され、前記演算された演算値と予め規定された規定値との差から前記モータの回転量を制御する制御手段を具備したことを特徴とする。 In the invention according to claim 9 of the present invention, the adjusting means includes a screw portion that supports the light source device on the main body frame of the image forming apparatus, and a motor that rotates the screw portion, and the calculated value and Control means for controlling the amount of rotation of the motor from a difference from a specified value is provided.
上記構成では、制御手段によって、演算された演算値と予め規定された規定値との差から、調整手段を構成するモータの回転量を制御している。このため、画像形成装置において温度変化や設置移動が生じて、光源装置と像担持体の表面との間隔が変化しても、自動的に制御され、常に光源装置と像担持体の表面との間隔を最適に保つことができる。 In the above configuration, the rotation amount of the motor constituting the adjusting unit is controlled by the control unit from the difference between the calculated calculation value and the predetermined specified value. For this reason, even if a temperature change or installation movement occurs in the image forming apparatus, and the interval between the light source device and the surface of the image carrier changes, it is automatically controlled, and the light source device and the surface of the image carrier are always controlled. The interval can be kept optimal.
本発明の請求項10に係る発明では、前記制御手段は、像担持体の一回転における光源装置との間隔変動パターンに基づき、前記モータの回転量を制御することを特徴とする。
The invention according to
上記構成では、像担持体の一回転における光源装置との間隔変動パターンに基づき、モータの回転量を制御するので、像担持体が偏心して、その回転位置によって光源装置と像担持体の表面の間隔が変動しても、常に光源装置と像担持体の表面との間隔を最適に保つことができる。 In the above configuration, since the rotation amount of the motor is controlled based on the interval variation pattern with the light source device in one rotation of the image carrier, the image carrier is decentered, and the surface of the light source device and the image carrier is rotated depending on the rotational position. Even when the distance varies, the distance between the light source device and the surface of the image carrier can always be kept optimal.
本発明の請求項11に係る発明では、前記演算手段で演算した検知結果から、前記光照射手段の発光素子の光量を調整する光量調整手段を具備したことを特徴とする。 The invention according to claim 11 of the present invention is characterized by comprising a light amount adjusting means for adjusting the light amount of the light emitting element of the light irradiating means from the detection result calculated by the calculating means.
光源装置と像担持体の表面との間隔が、適正値からずれてしまうと、スポットサイズが大きくなり、例えば、1画素の線を照射すると、潜像電位が現像閾値レベルまで達成できずに現像できなくなってしまう場合がある。上記構成では、光量調整手段によって、光照射手段の発光素子の光量を調整することができるので、光源装置と像担持体の表面との間隔が、適正値に対してずれているずれ量に応じて、各画素の光量を上げることで1画素の線を現像することが可能となる。 When the distance between the light source device and the surface of the image carrier deviates from an appropriate value, the spot size increases. For example, when a line of one pixel is irradiated, the latent image potential cannot be achieved to the development threshold level and development is performed. It may not be possible. In the above configuration, since the light amount of the light emitting element of the light irradiation unit can be adjusted by the light amount adjusting unit, the distance between the light source device and the surface of the image carrier is in accordance with the amount of deviation that deviates from the appropriate value. Thus, it is possible to develop a line of one pixel by increasing the light amount of each pixel.
本発明の請求項12に係る発明では、前記光量調整手段は、像担持体の一回転における光源装置との間隔変動パターンに基づき、前記発光素子の光量が決定されることを特徴とする。 The invention according to claim 12 of the present invention is characterized in that the light amount adjusting means determines the light amount of the light emitting element based on an interval variation pattern with the light source device in one rotation of the image carrier.
上記構成では、像担持体の一回転における光源装置との間隔変動パターンに基づき、光照射手段の発光素子の光量が決定されるので、像担持体が偏心して、その回転位置によって光源装置と像担持体の表面の間隔が変動しても、常に光照射手段の発光素子の光量を最適に保つことができる。 In the above configuration, the light quantity of the light emitting element of the light irradiating means is determined based on the interval variation pattern with the light source device in one rotation of the image carrier. Even if the distance between the surfaces of the carrier fluctuates, the light quantity of the light emitting element of the light irradiation means can always be kept optimal.
本発明の請求項13に係る発明では、前記検知手段には、複数の光源装置の各々で複数の像担持体の各々に形成されたパターンから色ずれを検知するセンサーが使用されることを特徴とする。 In the invention according to claim 13 of the present invention, a sensor that detects a color shift from a pattern formed on each of a plurality of image carriers in each of a plurality of light source devices is used as the detection means. And
第1光ビーム及び第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の間隔を検知する検知手段に、複数の光源装置の各々で複数の像担持体の各々に形成されたパターンから色ずれを検知するセンサーが使用されるので、部品の共有化ができ、画像形成装置の低コスト化が図れる。 The detection means for detecting the interval between the electrostatic latent images formed on the surface of the image carrier by the first light beam and the second light beam is formed on each of the plurality of image carriers by each of the plurality of light source devices. Since a sensor that detects color misregistration from the pattern is used, parts can be shared and the cost of the image forming apparatus can be reduced.
本発明は、上記構成としたので、光源装置と像担持体との間隔を正確に検知することができる。 Since the present invention is configured as described above, the distance between the light source device and the image carrier can be accurately detected.
本発明の一の実施形態について、図1〜図13に基づき説明する。 One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1には、本実施形態に係る画像形成装置10の概略構成が示されている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
図1に示すように、画像形成装置10は装置筐体30を備え、装置筐体30には矢印B方向に定速回転する感光体ドラム12が設けられている。この感光体ドラム12の回転方向(矢印B方向)が副走査方向に対応する。この感光体ドラム12の周囲には、感光体ドラム12の回転方向に沿って、帯電器14、光源装置としてのLEDプリントヘッド(以下、LPHという)16、現像器18、転写ローラ20、クリーナ(図示省略)、イレーズランプ(図示省略)が順に配設されている。
As shown in FIG. 1, the
感光体ドラム12は、帯電器14によって、その表面が一様に帯電された後、LPH16から照射される光ビームB1によって、感光体ドラム12上に静電潜像が形成される。
After the surface of the
形成された静電潜像に、現像器18からトナーが供給され、感光体ドラム12上にトナー像が形成される。感光体ドラム12上のトナー像は、転写ローラ20によって、用紙トレイ22から1枚ずつ取出され用紙搬送ベルト24により搬送されてきた用紙26に転写される。転写後に感光体ドラム12に残留しているトナーはクリーナ(図示省略)によって除去され、イレーズランプ(図示省略)によって除電された後、再び帯電器14によって帯電されて、同様の処理を繰り返す。
Toner is supplied from the developing
一方、トナー像が転写された用紙26は、加圧ローラ28Aと加熱ローラ28Bからなる定着器28に搬送されて定着処理が施される。これにより、トナー像が定着されて、用紙26上に所望の画像が形成される。画像が形成された用紙26は装置筐体30の外へ排出される。以上のように一連の画像形成が行われる。
On the other hand, the
なお、感光体ドラム12と駆動ローラ27との間の用紙搬送ベルト24上部には、センサー29が配置されている。このセンサー29によって、用紙搬送ベルト24上に転写された後述するトナー像のライン(検知パターン)が読み取られ、その検知パターンの間隔が検知される。この検知後、用紙搬送ベルト24上に転写された検知パターンは、クリーナ15によって清掃される。また、装置筐体30には、モニター(表示手段)57が設けられている。
A
次に、LPH16の構成について、図2、3に基づき説明する。
Next, the configuration of the
図2には、主走査方向からみたLPH16の構成図が示されている。
FIG. 2 shows a configuration diagram of the
図2に示すように、LPH16は、LEDアレイ32と、このLEDアレイ32を支持するプリント基板40と、LEDアレイ32から出射された第1光ビームB1を感光体ドラム12の表面上に結像させるセルフォックレンズアレイ34とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
プリント基板40は、LEDアレイ32の取り付け面を感光体ドラム12に対向させて、ハウジング36内に配設されている。
The printed
また、プリント基板40は、図3に示すように、1ライン分の画像データを格納するシフトレジスタ42、ラッチ回路44、ドライバ46を備えている。
As shown in FIG. 3, the printed
このドライバ46に接続されるLEDアレイ32のLED48は、解像度に応じた画素(ドット)数分設けられており、例えば、 A3サイズ(420mm 297mm)の用紙にまで対応し、主走査方向について600dpiで印刷する場合には、約7020個設けられる。このLED48は、感光体ドラム12の回転方向(副走査方向)と直交する方向 (主走査方向)に沿って1列に配置されている。
The
また、プリント基板40は、制御装置50と接続されており、制御装置50は、転送クロックに同期して1ライン分の画像データ(前述の例では7020ドット分の画素データ)をシフトレジスタ42に出力し、1ライン分の画像データをシフトレジスタ42に出力し終わると、SET信号をラッチ回路44に出力する。これにより、シフトレジスタ42に格納された1ライン分の画像データがラッチ回路44にラッチされる。
The printed
そして、制御装置50がSTROB信号をドライバ46に出力すると、ドライバ46は対応する画素データに応じた電流値の電流をLED48に供給する。この時、各々のドライバ46は、LED48から発光される光量を補正するための補正データに基づいて、出力電流を調整する。各々のLED48は、ドライバから出力された電流の電流値に応じて発光し、感光体ドラム12上が露光され、1ライン分の画像データに対応する静電潜像が感光体ドラム12上に形成される。
When the
次に、LPH61の設けられ、第1光ビームB1と異なる角度で第2光ビームを感光体ドラム12に照射する光照射装置(光照射手段)について説明する。
Next, a light irradiation device (light irradiation means) that is provided with the
図4には、感光体ドラム12の回転軸と直交する方向(副走査方向)から、感光体ドラム12及びLPH16を見た断面図が示され、図5には、その一端部(図4の一点鎖線の部分)の構成の拡大図が示されている。
4 is a sectional view of the
図5に示すように、LPH16の一端部には、LDとコリメータとを備える光照射装置(光照射手段)61が配置されている。この光照射装置61のLDから第2光ビームB2が出射され、第2光ビームB2はコリメータを透過して感光体ドラム12に達し、静電潜像が感光体ドラム12の表面上に形成される。
As shown in FIG. 5, a light irradiation device (light irradiation means) 61 including an LD and a collimator is disposed at one end of the
また、光照射装置61は、第1光ビームB1に対してθ度内側に傾いて配置され、光照射装置61の出射面側が、感光体ドラム12の中央部を向いている。このため、光照射装置61のLDから出射される第2光ビームB2は、第1光ビームB1に対してθ°内側に傾いた照射角度で照射される。なお、第2光ビームB2の主走査方向から見た照射角度は、第1光ビームB1と同一に設定されている。
Further, the
LPH16と感光体ドラム12の表面との間隔を検知する場合は、LEDアレイ32から照射される第1光ビームB1によって、副走査方向に沿った検知パターンL1を形成し、光照射装置61から照射される第2光ビームB2によって、副走査方向に沿った検知パターンL2を形成する。
When detecting the interval between the
そして、この検知パターンL1、L2を現像器18によって現像し、現像した検知パターンL1、L2を用紙搬送ベルト24に転写し、図6に示すように、センサー(検知手段)29によって、検知パターンL1、L2の主走査方向の間隔を検知する。
Then, the detection patterns L1 and L2 are developed by the developing
なお、この検知パターンL1、L2は、用紙搬送ベルト24ではなく、用紙26に転写して、その間隔を検知しても構わない。
The detection patterns L1 and L2 may be transferred to the
また、図7に示すように、感光体ドラム12上に形成されたトナー像を中間転写ベルト56に1次転写し、その1次転写されたトナー像を用紙26に2次転写する画像形成装置13では、現像された検知パターンL1、L2を中間転写ベルト56に転写し、中間転写ベルト56に転写された段階で、検知パターンL1、L2の間隔をセンサー(検知手段)71で検知しても構わない。
Also, as shown in FIG. 7, an image forming apparatus that primarily transfers the toner image formed on the
また、図7に示すように、各色ごとの感光体ドラム12で画像形成する画像形成装置13では、各色間の色ずれを検知する為の色ずれセンサーを、検知パターンL1、L2を検知する為のセンサー71として使用することができる。こうすることで、部品の共有化ができ、低コストが実現できる。
Further, as shown in FIG. 7, in the
さらに、感光体ドラム12上の潜像状態の検知パターンL1、L2を検知することも可能である。
Furthermore, it is also possible to detect the detection patterns L1 and L2 of the latent image state on the
この検知パターンL1と検知パターンL2の間隔は、図5に示すように、LPH61と感光体ドラム12の表面との間隔の狙い値(理想値)の場合にAとすると、LPH61と感光体ドラム12の表面との間隔が狙い値よりも短い場合、検知パターンL1、L2の間隔はAよりも長くなり、逆に、LPH61と感光体ドラム12の表面の間隔が狙い値よりも長い場合、検知パターンL1、L2の間隔はAよりも短くなる(この関係を図8に示す)。
As shown in FIG. 5, when the distance between the detection pattern L1 and the detection pattern L2 is A when the target value (ideal value) is the distance between the
これを利用することにより、検知パターンL1、L2の間隔から、LPH16と感光体ドラム12の表面との間隔を正確に検知することができる。
By utilizing this, it is possible to accurately detect the interval between the
また、検知パターンL1、L2の主走査方向の間隔により検知するので、静電潜像の副走査方向の間隔で検知する場合のように、感光体ドラム12のR面の影響を受けることが無く、検知結果に誤差がでない。
Further, since the detection is performed based on the interval between the detection patterns L1 and L2 in the main scanning direction, the detection is not affected by the R surface of the
LPH16の一端部側について説明したが、他端部にも同様に光照射装置を設け、LPH16の両端部の間隔を検知し、後述のようにLPH16と感光体ドラム12の表面との間隔を調整すれば、主走査方向に対して一様にLPH16と感光体ドラム12との間隔を狙い値にすることが可能である。
Although one end portion side of the
また、光照射装置61は、固定でも着脱可能な構成でも同様の効果を得ることができるが、低コストな画像形成装置を提供するためには、できる限り部品点数を減らすことが必要不可欠であることから、光照射装置61をLPHに16に取り外し可能に設けることが好ましい。
The
このようにすれば、LPH16と感光体ドラム12との間隔を狙い値に調整した後、その間隔が維持されていれば、光照射装置61は不必要である為、組み立て時に使用して、LPH16と感光体ドラム12との間隔を調整し、市場に出荷する時に、取り外すことによって低コスト化が可能となる。
In this way, after adjusting the distance between the
市場でLPH16を交換が必要な画像形成装置の場合、光照射装置61を画像形成装置の組み立て終了後に取り外す構成では、LPH16と感光体ドラム12の間隔を狙い値に調整する場合に、再び光照射装置61を取り付ける必要があり面倒である。
In the case of an image forming apparatus that requires replacement of the
そこで、図9に示すように、LEDアレイ32に隣接して、同様に主走査方向にLEDアレイ58を配列し、LEDアレイ(LED)58から発光された第2光ビームB2を、反射ミラー60、凹面鏡62に反射させ、第1光ビームB1に対してθ°傾けて感光体ドラム12に照射させる。このように、LEDアレイ32と同様に配列されたLEDアレイ58を用いることにより、低コスト化が可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 9, the
次に、検知パターンL1、L2間を検知した結果を表示する表示手段、検知パターンL1、L2間を検知した結果から、LPH16と感光体ドラム12の表面との間隔を調整する間隔調整手段について説明する。
Next, display means for displaying the detection result between the detection patterns L1 and L2, and interval adjustment means for adjusting the interval between the
前述のように、モニター(表示手段)57が装置筐体13に設けられており(図1参照)、センサー29によって、検知パターンL1、L2の間隔を検知した結果が作業者に一目で分かるように、モニター57に表示する。また、検知パターンL1、L2の間隔を検知した結果からLPH16の必要調整量を演算して求めた値を表示するようにすれば、LPH16と感光体ドラム12の表面の間隔を調整の際、作業効率が良くなる。
As described above, the monitor (display unit) 57 is provided in the apparatus housing 13 (see FIG. 1), and the operator can easily recognize the result of detecting the interval between the detection patterns L1 and L2 by the
また、図5、図9に示すように、LPH16に一端部に設けられた突起50と、本体フレーム52との間には、スペーサ54が設けられている。このスペーサ54の厚みを変えて、LPH16と感光体ドラム12の表面の間隔を調整することが可能となる。すなわち、作業者は、モニター57で必要調整量を確認し、LPH16と感光体ドラム12の表面の間隔が狙い値になるのに必要な厚みのスペーサ54に変えて、調整を行う。
As shown in FIGS. 5 and 9, a
LPH16と感光体ドラム12の表面の間隔を調整する間隔調整手段としては、Stepingmotorを使用することが可能である。図10に示すように、LPH16の端部には、本体フレーム52に対して突き当て部材66を設けたStepingmotor64が組み込まれている。
A stepping motor can be used as an interval adjusting means for adjusting the interval between the
このStepingmotor64では、突き当て部66を回転させて、伸び縮みをさせることにより、LPH16と感光体ドラム12の表面の間隔を調整することが可能となる。
In this stepping
次に、Stepingmotor64の回転量を調整する制御部について、図11に基づき説明する。
Next, the control part which adjusts the rotation amount of
図11に示すように、画像データ及び検知データが、制御部(制御手段)80と感光体ドラム12の駆動回路82とに入力されると、画像データが入力された感光体ドラム12は回転駆動し、画像データ及び検知データがされた制御部80は、検知パターン作成信号を光照射装置61のLDの駆動回路84に、画像パターン作成信号をLPH16のLED48の駆動回路86に入力する。
As shown in FIG. 11, when image data and detection data are input to a control unit (control means) 80 and a driving
これにより、LDが駆動して、第2光ビームB2を感光体ドラム12に照射し、感光体ドラム12上に検知パターンL2が形成される。また、LED48が駆動し、第1光ビームB1を感光体ドラム12に照射し、感光体ドラム12上に検知パターンL1が形成される。
As a result, the LD is driven to irradiate the
この検知パターンL1、L2をセンサ29によって検知し、検知パターンL1、L2の間隔の検知データを制御部80に入力する。検知データが入力された制御部80は、比較回路(演算手段)で検知データと予め設定された規定値Aと比較し、その比較結果をもとに、算出回路(演算手段)でLPH16の必要調整量を算出し、その算出値を記憶回路に記憶する。そして、制御部80は、算出回路で算出された必要調整量に基づく高さ調整制御信号を、Stepingmotor64の駆動回路に入力する。これにより、Stepingmotor64は、突き当て部材66を回転させ、LPH16と感光体ドラム12の表面との間隔を調整する。
The detection patterns L 1 and L 2 are detected by the
このように、LPH16と感光体ドラム12の間隔を制御することにより、例えば、温度変化や設置移動が生じて、LPH16と感光体ドラム12の間隔に変動がおきても、頻繁にLPH16と感光体ドラム12の間隔を検知し、その結果をフィードバックしてLPH16と感光体ドラム12の間隔を自動調整することができ、常にLPH16と感光体ドラム12の間隔を最適に保つことが可能である。
By controlling the distance between the
次に、感光体12の偏心によりLPH16と感光体ドラム12の間隔ずれを補正する構成について説明する。
Next, a configuration for correcting the gap between the
図12に示すように、LPH16の両端部に、光照射装置61をそれぞれ配置し、感光体ドラム12の両端部で形成される検知パターンL1、L2の間隔K、Mを検知する。
As shown in FIG. 12, the
また、感光体ドラム12の回転軸にロータリエンコーダ(回転検知器)を取り付け、ロータリエンコーダからの感光体ドラム12の回転位置(回転角度)信号を基に、図13に示すように、LPH16と像担持体の間隔を検知するパターンを形成し、そのデータを記憶する。LPH16と像担持体の間隔をが狙い値になるように、その結果をフィードバックし、基準信号を基にStepingmotor64の回転量を制御することで、LPH16と感光体ドラム12の間隔を常に一定にでき、安定した小径のビームを得ることが可能である。
Further, a rotary encoder (rotation detector) is attached to the rotating shaft of the
以上のようにStepingmotor64等を設けて、LPH16と感光体ドラム12との間隔を調整する構成では、部品点数が増えるため、装置が大型化する。
In the configuration in which the stepping
そこで、LPH16と感光体ドラム12との間隔を調整する構成に代えて、LPH16と感光体ドラム12との間隔に応じて、LED48の光量を調整する構成が考えられる。
Therefore, instead of the configuration for adjusting the interval between the
この場合も、LPH16と感光体ドラム12との間隔を調整する場合と同様に、センサ29で検知した検知パターンL1、L2の間隔の検知データを制御部80に入力する。検知データが入力された制御部80は、比較回路(演算手段)で検知データと予め設定された規定値Aと比較し、その比較結果をもとに、算出回路(演算手段)でLED48の必要光量を算出し、その算出値を記憶回路に記憶する。そして、制御部80は、算出回路で算出された必要光量に基づく光量の補正データを、プリント基板40のドライバ46に入力する。ドライバ46はLED48への出力電流を調整し、LED48の光量が調整される(図3参照)。
Also in this case, as in the case of adjusting the interval between the
LPH16と感光体ドラム12の間隔が狙い値に対してずれてしまうと、スポットサイズが大きくなり、例えば、1画素の線を照射すると、潜像電位が現像閾値レベルまで達成できずに現像できなくなってしまう。上記のように、LPH16と感光体ドラム12の間隔が狙い値に対してずれている量に応じて各画素の光量を上げることで、1画素の線を現像することが可能である。また、部品点数を増やすことなく、画質劣化を補うことができる。
If the distance between the
10 画像形成装置
13 画像形成装置
16 LPH(光源装置)
29 センサー(検知手段)
46 ドライバ(光量調整手段)
54 スペーサ(間隔調整手段)
57 モニター(表示手段)
61 光照射装置(光照射手段)
64 Stepingmotor(間隔調整手段)
71 センサー(検知手段)
DESCRIPTION OF
29 Sensor (detection means)
46 Driver (Light intensity adjustment means)
54 Spacer (Spacing adjustment means)
57 Monitor (display means)
61 Light irradiation device (light irradiation means)
64 Stepingmotor (interval adjustment means)
71 Sensor (detection means)
Claims (13)
前記発光素子から出射された第1光ビームを像担持体表面上に結像する複数の結像素子と、を備えた光源装置において、
主走査方向に向かって見た照射角度が前記第1光ビームと同一であって、かつ、副走査方向に向かって見た照射角度が前記第1光ビームと異なるように、第2光ビームを像担持体表面上に照射し、
前記第1光ビーム及び前記第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の主走査方向の間隔を検知し、
検知した静電潜像の主走査方向の前記間隔から、前記光源装置と前記像担持体の表面との間隔を検知することを特徴とする間隔検知方法。 A plurality of light emitting elements arranged to emit a first light beam;
A plurality of imaging elements that image the first light beam emitted from the light emitting element on the surface of the image carrier,
Be the same as the first light beam irradiation angle looking toward the main scanning direction, and as the irradiation angle looking toward the sub-scanning direction different from the first light beam, a second light beam Irradiate on the surface of the image carrier,
Detecting an interval in the main scanning direction of the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the first light beam and the second light beam;
An interval detection method, comprising: detecting an interval between the light source device and the surface of the image carrier from the interval in the main scanning direction of the detected electrostatic latent image.
前記光源装置に設けられ、主走査方向に向かって見た照射角度が前記第1光ビームと同一であって、かつ、副走査方向に向かって見た照射角度が前記第1光ビームと異なるように、第2光ビームを像担持体表面上に照射する光照射手段と、 Provided in the light source device, the irradiation angle viewed in the main scanning direction is the same as the first light beam, and the irradiation angle viewed in the sub-scanning direction is different from the first light beam. And a light irradiation means for irradiating the surface of the image carrier with the second light beam;
前記第1光ビーム及び前記第2光ビームによって像担持体表面上に形成された静電潜像の主走査方向の間隔を検知する検知手段と、 Detecting means for detecting an interval in the main scanning direction of the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the first light beam and the second light beam;
前記検知手段で検知された静電潜像の主走査方向の間隔から前記光源装置と前記像担持体の表面との間隔を演算する演算手段と、 A calculation means for calculating a distance between the light source device and the surface of the image carrier from an interval in the main scanning direction of the electrostatic latent image detected by the detection means;
を具備したことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising:
前記演算された演算値と予め規定された規定値との差から前記モータの回転量を制御する制御手段を具備したことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8, further comprising a control unit that controls a rotation amount of the motor based on a difference between the calculated calculated value and a predetermined specified value.
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