JP4923958B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置等に関し、より詳しくは、感光体に対してレーザ光を走査露光するレーザ露光装置を備えた画像形成装置等に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, and more particularly to an image forming apparatus provided with a laser exposure device that scans and exposes a photosensitive member with laser light.
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、一般に、一定速度で回転する感光体ドラムの表面が帯電器によって一様に帯電された後、レーザ露光装置により画像情報に基づいて制御されたレーザ光が走査露光されて、静電潜像が形成される。感光体ドラム上に形成された静電潜像は、現像装置によりトナー像化され、感光体ドラムの回転に伴ってトナー像が転写部まで搬送されて、記録紙上に静電転写される。トナー像が転写された記録紙は搬送系により定着器まで搬送され、定着器によってトナー像に対する定着処理が行なわれる。そして、記録紙は画像形成装置の外部に搬送されて、トナー画像が完成する。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, generally, the surface of a photosensitive drum rotating at a constant speed is uniformly charged by a charger, and then based on image information by a laser exposure device. The controlled laser beam is scanned and exposed to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is converted into a toner image by a developing device, and the toner image is conveyed to a transfer unit as the photosensitive drum rotates, and is electrostatically transferred onto a recording sheet. The recording paper onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device by a conveying system, and fixing processing for the toner image is performed by the fixing device. Then, the recording paper is conveyed outside the image forming apparatus, and a toner image is completed.
ところで、帯電された感光体ドラムを走査露光する潜像形成工程においては、副走査方向におけるレーザ光の露光ピッチが均一である必要がある。そのため、レーザ光の感光体ドラム表面での照射位置が定まるように、感光体ドラムは所定位置に位置決めされるとともに、レーザ露光装置も固定設置されている。ところが、画像形成装置には、感光体ドラムを回転駆動するモータや記録紙を搬送する搬送系等といった駆動源が配設されており、これらの駆動源からの振動は画像形成装置全体に伝わり易い。そのため、かかる振動により、画像形成動作時に、レーザ露光装置と感光体ドラムとの間に相対位置の変動が生じる。このような相対位置の変動は、副走査方向におけるレーザ光の露光ピッチの不均一を生じさせる。その結果、画像形成装置により形成される画像上において、副走査方向(記録紙の搬送方向)の縞模様の濃度ムラ(これを、「バンディング」という。)を発生させ、画像品質の低下を招くこととなる。 By the way, in the latent image forming step of scanning and exposing the charged photosensitive drum, the exposure pitch of the laser light in the sub-scanning direction needs to be uniform. For this reason, the photosensitive drum is positioned at a predetermined position so that the irradiation position of the laser beam on the surface of the photosensitive drum is determined, and the laser exposure apparatus is also fixedly installed. However, the image forming apparatus is provided with a driving source such as a motor for rotating the photosensitive drum and a conveying system for conveying the recording paper, and vibrations from these driving sources are easily transmitted to the entire image forming apparatus. . For this reason, the vibration causes relative position fluctuations between the laser exposure apparatus and the photosensitive drum during the image forming operation. Such a change in relative position causes non-uniformity in the exposure pitch of laser light in the sub-scanning direction. As a result, on the image formed by the image forming apparatus, density unevenness (this is referred to as “banding”) in a striped pattern in the sub-scanning direction (recording paper conveyance direction) is generated, and image quality is deteriorated. It will be.
そこで、従来より、振動によるバンディングの発生を抑制する技術が開発されている。例えば、レーザ露光装置を搭載する光学ユニットを画像形成装置本体に取り付ける光学ユニット用シャーシを防振材料で構成し、光学ユニット用シャーシを画像形成装置本体側のシャーシに防振体を介して取り付ける技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。これは、画像形成装置本体の振動が光学ユニットに伝達し難い構成を実現しようとするものである。
また、ポリゴンミラーに対して、ポリゴンミラーの振動の周波数および振動数に対して逆位相で、かつ振動量の概ね等しい振動をポリゴンミラーに付与する技術が存在する(例えば、特許文献2参照)。これは、本来レーザ露光装置から生じる騒音を低減することを目的としているが、レーザ露光装置での振動を打ち消す効果をも発揮するものである。
Therefore, conventionally, a technique for suppressing the occurrence of banding due to vibration has been developed. For example, a technology in which an optical unit chassis for mounting an optical unit on which a laser exposure apparatus is mounted to an image forming apparatus body is made of an anti-vibration material, and the optical unit chassis is attached to a chassis on the image forming apparatus body side via a vibration isolator. (See, for example, Patent Document 1). This is intended to realize a configuration in which vibration of the image forming apparatus main body is not easily transmitted to the optical unit.
In addition, there is a technique for applying a vibration to a polygon mirror that has an opposite phase to the vibration frequency and frequency of the polygon mirror and approximately the same vibration amount (see, for example, Patent Document 2). This is intended to reduce the noise originally generated from the laser exposure apparatus, but also exhibits the effect of canceling vibrations in the laser exposure apparatus.
しかしながら、上記した特許文献1に記載された技術のように、レーザ露光装置を搭載する光学ユニットやさらには感光体ドラムを支持するドラム支持ユニットと、画像形成装置本体との間に防振体を介在させる構成では、光学ユニットやドラム支持ユニットを画像形成装置本体に設置した際のそれぞれの位置精度が低下する。そのために、レーザ光を感光体ドラム表面の所定位置に精度良く照射するように設定することは困難となる。また、レーザ露光装置自身が振動源となる場合には、バンディングの発生を抑制する効果はない。
また、上記した特許文献2に記載された技術のように、レーザ露光装置での振動を打ち消すような逆位相の振動を付与する方法では、感光体ドラムで生じている振動に対して効果を発揮しない。これに対して、ドラム支持ユニットにも同様に、感光体ドラムでの振動を打ち消すような逆位相の振動を付与することも考えられる。しかし、その場合にも、レーザ露光装置とドラム支持ユニットとの双方での振動量が同じであることは一般に考え難いので、バンディングの発生を抑制するには実用的ではない。
However, as in the technique described in Patent Document 1 described above, a vibration isolator is provided between the optical unit on which the laser exposure apparatus is mounted or the drum support unit that supports the photosensitive drum and the image forming apparatus main body. In the configuration in which the optical unit and the drum support unit are interposed, the positional accuracy when the optical unit and the drum support unit are installed in the image forming apparatus main body is lowered. For this reason, it is difficult to set the laser beam so as to irradiate a predetermined position on the surface of the photosensitive drum with high accuracy. Further, when the laser exposure apparatus itself becomes a vibration source, there is no effect of suppressing the occurrence of banding.
Further, as in the technique described in Patent Document 2 described above, the method of applying anti-phase vibration that cancels the vibration in the laser exposure apparatus is effective against the vibration generated in the photosensitive drum. do not do. On the other hand, it is also conceivable to apply an antiphase vibration that cancels the vibration of the photosensitive drum to the drum support unit. However, even in that case, it is generally difficult to think that the vibration amount in both the laser exposure apparatus and the drum support unit is the same, and thus it is not practical to suppress the occurrence of banding.
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、画像上に副走査方向の縞模様の濃度ムラが発生することを抑制することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to suppress the occurrence of density unevenness in the stripe pattern in the sub-scanning direction on the image. It is in.
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、感光体と、感光体を1または複数のレーザ光により走査露光するレーザ露光部と、レーザ露光部からのレーザ光の副走査方向の照射位置を検出するセンサとを備え、レーザ露光部は、センサにより検出されたレーザ光の副走査方向の照射位置に基づいて、レーザ光の光量を設定することを特徴としている。 For this purpose, the image forming apparatus of the present invention includes a photoconductor, a laser exposure unit that scans and exposes the photoconductor with one or a plurality of laser beams, and an irradiation position of laser light from the laser exposure unit in the sub-scanning direction. The laser exposure unit sets the light quantity of the laser light based on the irradiation position of the laser light detected by the sensor in the sub-scanning direction.
ここで、レーザ露光部は、センサにより検出されたレーザ光の副走査方向の照射位置が所定の目標位置よりも感光体の回転方向上流側である場合に、レーザ光の光量を目標位置で設定される光量よりも低下させ、かかる照射位置が目標位置よりも感光体の回転方向下流側である場合に、レーザ光の光量を目標位置で設定される光量よりも増加させることを特徴とすることができる。また、レーザ露光部は、レーザ光の光量を走査ライン毎に設定することを特徴とすることもできる。特に、レーザ露光部は、センサにより副走査方向の照射位置が検出された走査ラインの照射位置に基づいて、かかる走査ラインの次の走査ラインのレーザ光の光量を設定することを特徴とすることもできる。
なお、ここでの「感光体の回転方向上流側」とは、感光体の回転動作により感光体表面が進行する方向側を意味し、「感光体の回転方向下流側」とは、感光体の回転動作により感光体表面が進行する方向とは逆の方向側を意味する。
Here, the laser exposure unit sets the light amount of the laser beam at the target position when the irradiation position in the sub-scanning direction of the laser beam detected by the sensor is upstream of the predetermined target position in the rotation direction of the photosensitive member. The amount of laser light is increased more than the amount of light set at the target position when the irradiation position is downstream of the target position in the rotation direction of the photosensitive member. Can do. In addition, the laser exposure unit can set the amount of laser light for each scanning line. In particular, the laser exposure unit is characterized in that the light amount of the laser light of the scanning line next to the scanning line is set based on the irradiation position of the scanning line in which the irradiation position in the sub-scanning direction is detected by the sensor. You can also.
Here, the “upstream side in the rotation direction of the photoconductor” means the side in which the surface of the photoconductor advances due to the rotation of the photoconductor, and the “downstream side in the rotation direction of the photoconductor” means It means the direction opposite to the direction in which the surface of the photoconductor advances by the rotation operation.
さらに、センサは、感光体と一体的に結合して配置されたことを特徴とすることができる。特に、感光体を回転可能に支持する感光体支持部材をさらに備え、センサは、感光体支持部材に取り付けられたことを特徴とすることもできる。加えて、感光体を装置本体に位置決めする位置決め部材をさらに備え、センサは、位置決め部材に取り付けられたことを特徴とすることもできる。
また、センサは、感光体表面近傍であって、レーザ露光部によるレーザ光の走査開始点近傍に配置されたことを特徴とすることができる。さらには、センサは、感光体表面近傍であって、レーザ露光部によるレーザ光の走査開始点近傍と走査終了点近傍とにそれぞれ配置されたことを特徴とすることもできる。
Further, the sensor can be characterized in that the sensor is integrally connected to the photoconductor. In particular, a photoconductor support member that rotatably supports the photoconductor may be further provided, and the sensor may be attached to the photoconductor support member. In addition, a positioning member for positioning the photosensitive member on the apparatus main body may be further provided, and the sensor may be attached to the positioning member.
Further, the sensor can be characterized in that it is arranged in the vicinity of the surface of the photosensitive member and in the vicinity of the scanning start point of the laser beam by the laser exposure unit. Furthermore, the sensor may be arranged in the vicinity of the surface of the photosensitive member and in the vicinity of the scanning start point and the scanning end point of the laser beam by the laser exposure unit.
さらに、本発明の画像形成装置は、並列に配置された複数の感光体と、感光体に対応して複数設けられ、感光体を1または複数のレーザ光により走査露光するレーザ露光部と、複数の感光体を一体的に装置本体に位置決めする感光体位置決め部材と、複数の感光体の中の1の感光体を露光するレーザ露光部からのレーザ光の副走査方向の照射位置を検出するセンサとを備え、複数のレーザ露光部は、センサにより検出されたレーザ光の副走査方向の照射位置に基づいて、レーザ光の光量を設定することを特徴としている。
ここで、複数の感光体は、それぞれが感光体を回転可能に支持する感光体支持部材に配置され、センサは、感光体支持部材に取り付けられたことを特徴とすることができる。また、センサは、感光体位置決め部材に一体的に取り付けられたことを特徴とすることもできる。
Furthermore, the image forming apparatus of the present invention includes a plurality of photoconductors arranged in parallel, a plurality of laser exposure units provided corresponding to the photoconductors, and scanning exposure of the photoconductors with one or a plurality of laser beams, and a plurality of photoconductors. A photosensitive member positioning member that integrally positions the photosensitive member on the apparatus main body, and a sensor that detects an irradiation position in the sub-scanning direction of laser light from a laser exposure unit that exposes one of the plurality of photosensitive members The plurality of laser exposure units is characterized in that the light quantity of the laser light is set based on the irradiation position of the laser light detected by the sensor in the sub-scanning direction.
Here, each of the plurality of photoconductors may be disposed on a photoconductor support member that rotatably supports the photoconductor, and the sensor may be attached to the photoconductor support member. Further, the sensor can be characterized in that it is integrally attached to the photosensitive member positioning member.
さらには、本発明を感光体ユニットとして捉え、本発明の感光体ユニットは、レーザ光が走査露光される感光体を回転自在に支持する感光体ユニットであって、感光体と、感光体を一体的に支持するハウジングと、ハウジングに一体的に取り付けられ、走査露光されるレーザ光の副走査方向の照射位置を検出するセンサとを備えたことを特徴としている。
ここで、センサは、感光体表面近傍であって、レーザ光の走査開始点側端部に配置されたことを特徴とすることができる。また、センサは、感光体表面近傍であって、レーザ光の走査ライン上に複数配置されたことを特徴とすることもできる。さらに、センサは、レーザ光の走査位置に応じて出力電圧を変化させる素子、またはレーザ光の走査位置に応じて受光面の形状を変えて形成されたフォトダイオード、または副走査方向にライン状に配列されたラインCCDで構成されたことを特徴とすることもできる。
Further, the present invention is regarded as a photoconductor unit, and the photoconductor unit of the present invention is a photoconductor unit that rotatably supports a photoconductor to be scanned and exposed by laser light, and the photoconductor and the photoconductor are integrated. And a housing that is integrally attached to the housing and that detects an irradiation position in the sub-scanning direction of laser light to be scanned and exposed.
Here, the sensor can be characterized in that it is disposed in the vicinity of the surface of the photosensitive member and at the end of the laser beam scanning start point side. Further, a plurality of sensors may be arranged near the surface of the photoreceptor and on a scanning line of laser light. Further, the sensor is an element that changes the output voltage according to the scanning position of the laser beam, a photodiode formed by changing the shape of the light receiving surface according to the scanning position of the laser beam, or a line in the sub-scanning direction. It can also be characterized by comprising line CCDs arranged in an array.
また、本発明の画像形成装置は、感光体と、感光体を1または複数のレーザ光により走査露光するレーザ露光部と、レーザ露光部から感光体に走査露光されるレーザ光を反射するレーザ反射部と、レーザ反射部にて反射されたレーザ光を受光し、受光したレーザ光に基づいて感光体に走査露光されるレーザ光の副走査方向の照射位置を検出する検出部とを備え、レーザ露光部は、検出部により検出されたレーザ光の副走査方向の照射位置に基づいて、レーザ光の光量を設定することを特徴としている。 The image forming apparatus of the present invention also includes a photoconductor, a laser exposure unit that scans and exposes the photoconductor with one or more laser beams, and a laser reflection that reflects laser light that is scanned and exposed from the laser exposure unit to the photoconductor. And a detection unit that receives the laser beam reflected by the laser reflecting unit and detects an irradiation position in the sub-scanning direction of the laser beam that is scanned and exposed on the photosensitive member based on the received laser beam, The exposure unit is characterized in that the light amount of the laser light is set based on the irradiation position of the laser light detected by the detection unit in the sub-scanning direction.
ここで、レーザ反射部は、感光体と一体的に結合して配置されたことを特徴とすることができる。その場合に、感光体を回転可能に支持する感光体支持部材をさらに備え、レーザ反射部は、感光体支持部材に一体的に取り付けられたことを特徴とすることができる。
また、レーザ反射部は、感光体に走査露光されるレーザ光を反射する反射面がレーザ光が感光体を露光する位置での副走査方向に対して所定角だけ傾けて配置されたことを特徴とすることができる。さらには、検出部は、レーザ反射部にて反射されたレーザ光を受光する受光面がレーザ反射部がレーザ光を反射する反射面に対して平行に配置されたことを特徴とすることができる。加えて、レーザ反射部は、感光体に走査露光されるレーザ光をレーザ露光部に向けて反射し、検出部は、レーザ露光部に一体的に配設されたことを特徴とすることができる。
Here, the laser reflecting portion can be characterized in that it is integrally coupled to the photosensitive member. In this case, a photosensitive member supporting member that rotatably supports the photosensitive member may be further provided, and the laser reflecting portion may be integrally attached to the photosensitive member supporting member.
Further, the laser reflecting portion is arranged such that a reflection surface for reflecting the laser beam scanned and exposed on the photosensitive member is inclined by a predetermined angle with respect to the sub-scanning direction at a position where the laser beam exposes the photosensitive member. It can be. Furthermore, the detection unit may be characterized in that the light receiving surface that receives the laser light reflected by the laser reflection unit is arranged in parallel to the reflection surface from which the laser reflection unit reflects the laser light. . In addition, the laser reflection unit reflects laser light scanned and exposed on the photosensitive member toward the laser exposure unit, and the detection unit is provided integrally with the laser exposure unit. .
また、本発明の感光体ユニットは、感光体と、感光体を一体的に支持する支持部材と、支持部材に一体的に取り付けられ、感光体に走査露光されるレーザ光を反射するレーザ反射部とを備えたことを特徴としている。
ここで、レーザ反射部は、感光体表面近傍であって、レーザ光の走査開始点側端部に配置されたことを特徴とすることができる。また、レーザ反射部は、感光体に走査露光されるレーザ光をレーザ光の入射方向に向けて反射することを特徴とすることができる。
The photoreceptor unit of the present invention includes a photoreceptor, a support member that integrally supports the photoreceptor, and a laser reflector that is integrally attached to the support member and reflects laser light that is scanned and exposed to the photoreceptor. It is characterized by having.
Here, the laser reflecting portion can be characterized in that it is disposed in the vicinity of the photosensitive member surface and at the end portion on the scanning start point side of the laser beam. Further, the laser reflecting section can reflect the laser light that is scanned and exposed on the photosensitive member toward the incident direction of the laser light.
本発明によれば、画像形成装置内に振動が発生している状態においても、形成される画像上に副走査方向の縞模様の濃度ムラが発生することを効果的に抑制することが可能となる。 According to the present invention, even when vibration is generated in the image forming apparatus, it is possible to effectively suppress the occurrence of density unevenness in the stripe pattern in the sub-scanning direction on the formed image. Become.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態1]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置の一例としてのカラー複写機1を示した図である。図1に示すカラー複写機1は、画像読取部10および画像形成プロセス部20を含んで構成されている。
画像読取部10は、図示しない原稿を載置する透明なプラテンガラス12、原稿を照射する光源14と原稿から反射した光を反射する第1の反射ミラー15とで構成され、図中水平方向に移動自在な原稿照明ユニット13、原稿照明ユニット13からの光を反射する第2の反射ミラー17および第3の反射ミラー18を備えたミラーユニット16、ミラーユニット16による反射光の光路上に配置された結像レンズ19、ミラーユニット16による反射光を受光するCCD(Charge Coupled Device)21、CCD21からの出力信号をイエロー (Y)、マゼンタ (M)、シアン (C)、黒 (K)の画像データに変換し、濃度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施して書込用画像データとして出力する画像処理部(IPS:Image Processing System)22を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a color copying machine 1 as an example of an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. A color copying machine 1 shown in FIG. 1 includes an
The
画像形成プロセス部20は、矢印A方向に向かって回転する像担持体としての感光体ドラム31、この感光体ドラム31の周囲に、感光体ドラム31を一様に帯電する帯電ロール32、IPS22からの書込用画像データに応じて変調されたレーザ光Lを感光体ドラム31に照射するレーザ露光部の一例としてのレーザ露光装置(ROS:Raster Output Scanner)25、イエロー(Y)、マゼンタ (M)、シアン (C)、黒 (K)の各色トナーが収容された現像器33Y,33M,33C,33Kを搭載し、回転軸33aを中心に回動するロータリー現像器33、感光体ドラム31上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ34、帯電器32による帯電前に感光体ドラム31を除電する除電ランプ35を含んで構成されている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部60を有している。
The image forming
また、画像形成プロセス部20には、感光体ドラム31の表面に当接するように配置された中間転写体の一例としての中間転写ベルト41が配設されている。中間転写ベルト41は、中間転写ベルト41を回動させるための駆動ロール46、中間転写ベルト41にかかる張力を一定とするためのテンションロール47、従動回転するアイドラロール48a〜48c、後述する二次転写用のバックアップロール49によって張架され、矢印B方向に回動するように構成されている。
Further, the image forming
中間転写ベルト41が感光体ドラム31と当接する一次転写部T1には、中間転写ベルト41の裏面側に中間転写ベルト41を介して感光体ドラム31に圧接するように一次転写ロール42が配設されている。また、用紙Pの搬送経路に面した中間転写ベルト41の二次転写部T2には、中間転写ベルト41のトナー担持面側(外側)に中間転写ベルト41と接離自在に配設された二次転写ロール50と、中間転写ベルト41の裏面側(内側)に配設され、二次転写ロール50の対向電極となるバックアップロール49が配設されている。また、中間転写ベルト41における二次転写部T2の下流側には、中間転写ベルト41を挟んでアイドラロール48aと対向する位置に、中間転写ベルト41に対して接離自在のベルトクリーナ55が配設されている。
At the primary transfer portion T1 where the
本実施の形態にかかる画像形成装置では、ユーザインターフェースのコピースタートキーがオンに操作されると、まず、プラテンガラス12に置かれた原稿が原稿照明ユニット13の光源14により照射される。原稿から反射された原稿反射光は、原稿照明ユニット13の第1の反射ミラー15およびミラーユニット16の第2の反射ミラー17および第3の反射ミラー18で反射し、結像レンズ19を通ってCCD21によりR(赤)、G(緑)、B(青)のアナログ信号として読み取られる。CCD21からの読取画像信号は、IPS22に入力される。IPS22では、CCD21から入力された読取画像信号をAD変換するとともに、イエロー (Y)、マゼンタ (M)、シアン (C)、黒 (K)の画像データに変換して濃度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施す。そして、書込用画像データ(レーザ駆動データ)としてレーザ露光装置25に出力する。それにより、レーザ露光装置25は、レーザ光Lを感光体ドラム31に対して出射する。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, when the copy start key of the user interface is turned on, first, the document placed on the
感光体ドラム31は矢印A方向に一定の速度で回転駆動され、その表面が帯電ロール32によって所定電位に帯電される。そして、感光体ドラム31表面にレーザ露光装置25からレーザ光Lが出射されることによって静電潜像が書き込まれる。このとき、感光体ドラム31に書き込まれた静電潜像がイエロー(Y)の画像情報に対応したものであれば、この静電潜像はYのトナーが収容される現像器33Yで現像され、感光体ドラム31にはYのトナー像が形成される。そして、感光体ドラム31上に形成されたYのトナー像は、感光体ドラム31と中間転写ベルト41とが対向する一次転写部T1で一次転写ロール42に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト41上に転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム31上に残留したトナー (転写残トナー)は、ドラムクリーナ34によって除去される。
The
単色画像(例えば、白黒画像)を形成する場合は、中間転写ベルト41に一次転写されたトナー像を直ちに用紙Pに二次転写する。一方、複数色のトナー像からなるカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム31上でのトナー像の形成と、このトナー像の一次転写の工程とが色数分だけ繰り返される。例えば、4色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム31上には順次Y、M、C、Kのトナー像が形成され、これらトナー像は順次中間転写ベルト41に一次転写される。中間転写ベルト41は、一次転写されたトナー像を保持したまま感光体ドラム31と同一の周速で回動し、中間転写ベルト41上にはその一回転毎に順次Y、M、C、Kのトナー像が重ねられていく。なお、その際には、二次転写ロール50およびベルトクリーナ55は中間転写ベルト41から離隔した位置に設定される。
In the case of forming a monochromatic image (for example, a black and white image), the toner image primarily transferred to the
このようにして中間転写ベルト41上に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト41の回動に伴って二次転写部T2へと搬送される。一方、用紙Pはピックアップロール72により用紙トレイ71から取り出され、搬送ロール73によって一枚ずつレジストロール74の位置まで搬送される。また、それと同期して、二次転写ロール50は中間転写ベルト41と当接した位置に設定される。
続いて、用紙Pは中間転写ベルト41上のトナー像が二次転写部T2に到達するタイミングに合わせるように二次転写部T2へと供給され、中間転写ベルト41を介してバックアップロール49と二次転写ロール50との間に用紙Pが挟持される。その際に、二次転写部T2では、バックアップロール49に印加される二次転写バイアスにより二次転写ロール50とバックアップロール49との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト41上に担持されたトナー像が用紙Pに二次転写(一括転写)される。その後、トナー像が転写された用紙Pは、搬送ガイド76および用紙搬送ベルト77によって定着器80へと搬送される。定着器80は、用紙P上のトナー像を加熱および加圧して定着した後、用紙Pを排紙トレイ90に排出する。また、二次転写後に中間転写ベルト41に付着したトナー(転写残トナー)は、二次転写の終了後に中間転写ベルト41に当接されたベルトクリーナ55によって除去される。
The toner image primarily transferred onto the
Subsequently, the sheet P is supplied to the secondary transfer unit T2 so as to match the timing at which the toner image on the
次に、レーザ露光装置25について説明する。
図2は、レーザ露光装置25の構成と、レーザ露光装置25が感光体ドラム31を走査露光する状態とを示した図である。レーザ露光装置25は、半導体レーザからなる光源101、コリメータレンズ102、シリンダーレンズ103、例えば正八角面体で形成された回転多面鏡(ポリゴンミラー)104、fθレンズ105、折り返しミラー106、反射ミラー107およびSOSセンサ(受光素子)108を含んで構成されている。また、レーザ露光装置25は、ハウジング100a内に配設されて光学ユニット100を構成している。
Next, the
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
レーザ露光装置25では、光源101から出射された発散性のレーザ光Lは、コリメータレンズ102によって平行光に変換され、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンダーレンズ103により、ポリゴンミラー104の偏向反射面104a近傍にて主走査方向に長い線像として結像される。そして、レーザ光Lは、高速で定速回転するポリゴンミラー104の偏向反射面104aにより反射され、等角速度的に反時計回り(矢印C方向)に走査される。
レーザ光Lは、fθレンズ105を通過した後、折り返しミラー106により感光体ドラム31の表面に向けて方向を変えられ、感光体ドラム31の表面を矢印D方向に走査露光する。ここで、fθレンズ105は、レーザ光Lの光スポットの走査速度を等速化する機能を有している。
また、上記した線像は、ポリゴンミラー104の偏向反射面104aの近傍に結像し、fθレンズ105は副走査方向に関して偏向反射面104aを物点として光スポットを感光体ドラム31の表面上に結像させるので、この走査光学系は、偏向反射面104aの面倒れを補正する機能を有している。
In the
After the laser beam L passes through the
Further, the above-described line image is formed in the vicinity of the deflecting / reflecting
レーザ光Lは、感光体ドラム31の表面上を走査露光するのに先立ち、反射ミラー107を介してSOSセンサ108に入射する。すなわち、SOSセンサ108には、レーザ光Lが感光体ドラム31の表面を走査する毎に、各走査ラインの最初のレーザ光Lが入射される。そして、SOSセンサ108は、感光体ドラム31の表面への走査ライン毎の照射タイミングを検知し、照射開始タイミングを示す信号(SOS信号)を生成する。
The laser beam L is incident on the
光源101には、画像読取部10のIPS22(図1参照)から出力された書込用画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで出力するレーザドライバ109が接続されている。レーザドライバ109は、IPS22からの書込用画像データに基づいて光源101の半導体レーザのON/OFFを制御する。それにより、光源101から書込用画像データに対応したレーザ光Lが出力される。
その際に、レーザドライバ109はSOSセンサ108に接続されており、SOSセンサ108において生成されたSOS信号を入力する。そして、レーザドライバ109では、SOSセンサ108からのSOS信号に基づいて、光源101の半導体レーザに対してレーザ駆動信号の出力を開始するタイミングが設定される。
The
At that time, the
さらに、本実施の形態のカラー複写機1では、レーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を検出し、副走査方向位置に対応した副走査位置信号を生成する副走査位置検出センサ110が配設されている。副走査位置検出センサ110は、レーザ露光装置25と感光体ドラム31との間に配設されている。例えば、図3(副走査位置検出センサ110の配置位置を説明する図)に示したように、画像形成に影響を与えることがないように、レーザ光Lが感光体ドラム31の表面を走査露光する領域内ではあるが、感光体ドラム31表面にて画像が形成される領域(画像形成領域)よりも軸方向端部側の領域の感光体ドラム31の表面近傍に配設されている。そして、副走査位置検出センサ110は、画像形成を行うレーザ光Lの各ライン走査毎の副走査方向位置を検出する。副走査位置検出センサ110により生成された副走査位置信号は、レーザドライバ109に対してリアルタイムに出力される。
そして、レーザドライバ109は、副走査位置検出センサ110から入力した副走査位置信号に基づいて、光源101の半導体レーザの光量をリアルタイムに調整する。
Further, in the color copying machine 1 of the present embodiment, the sub-scanning position detection that detects the position of the laser beam L on the surface of the
The
ところで、カラー複写機1には、感光体ドラム31を回転駆動するモータや用紙Pを搬送する搬送系等といった駆動源が配設されており、これらの駆動源からの振動はカラー複写機1全体に伝わり易い。そのために、図4(レーザ露光装置25と感光体ドラム31との間の相対位置の変動を説明する図)に示したように、レーザ露光装置25を搭載する光学ユニット100や、感光体ドラム31を支持するドラム支持ユニット30等に伝達する振動は、画像形成動作時に、レーザ露光装置25と感光体ドラム31との間の相対位置の変動を生じさせる。このようなレーザ露光装置25と感光体ドラム31との間で生じる相対位置の変動は、レーザ露光装置25から出射されるレーザ光Lの副走査方向(感光体ドラム31の回転方向)における露光ピッチ(隣り合う走査ラインの間隔)の不均一(所謂「ピッチムラ」)を生じさせる。それにより、カラー複写機1により形成される画像上において副走査方向(用紙Pの搬送方向)に縞模様の濃度ムラ(これを、「バンディング」という。)を発生させ、画像品質の低下を招くこととなる。
By the way, the color copying machine 1 is provided with driving sources such as a motor for rotating the
そこで、本実施の形態のカラー複写機1では、副走査位置検出センサ110によりレーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を各走査ライン毎にリアルタイムに検出する。そして、レーザ光Lの副走査方向位置が本来の照射位置よりも感光体ドラム31の回転方向上流側にズレている場合には、副走査方向の走査ピッチは密になるため、レーザドライバ109はそのズレ量に応じて光源101の半導体レーザの光量を低減する。それにより、走査ラインの光スポット径は小さくなるので、かかる走査ライン間の走査ピッチが密になることにより生じる副走査方向での縞模様状の高濃度部の発生を抑制することができる。
一方、レーザ光Lの副走査方向位置が本来の照射位置よりも感光体ドラム31の回転方向下流側にズレている場合には、副走査方向の走査ピッチは疎になるため、レーザドライバ109はそのズレ量に応じて光源101の半導体レーザの光量を増加する。それにより、走査ラインの光スポット径は大きくなるので、かかる走査ライン間の走査ピッチが疎になることにより生じる副走査方向での縞模様状の低濃度部の発生を抑制することができる。
ここで、本明細書では、「感光体の回転方向上流側」とは、感光体の回転動作により感光体表面が進行する方向側を意味し、「感光体の回転方向下流側」とは、感光体の回転動作により感光体表面が進行する方向とは逆の方向側を意味する。
このように、本実施の形態のカラー複写機1においては、レーザ露光装置25から出射されるレーザ光Lの副走査方向での露光ピッチに対応させて、光源101の半導体レーザの光量をリアルタイムに調整している。そのため、カラー複写機1内での振動によりレーザ露光装置25と感光体ドラム31との間の相対位置の変動が生じる場合においても、カラー複写機1により形成される画像上に発生するバンディングを目視で目立たないレベルまで低減することが可能となる。
Therefore, in the color copying machine 1 of the present embodiment, the sub-scanning
On the other hand, when the position of the laser beam L in the sub-scanning direction is shifted to the downstream side in the rotation direction of the
Here, in this specification, the “upstream side in the rotation direction of the photoconductor” means a direction side in which the surface of the photoconductor advances by the rotation of the photoconductor, and the “downstream side in the rotation direction of the photoconductor” It means the direction opposite to the direction in which the surface of the photoconductor advances due to the rotation of the photoconductor.
As described above, in the color copying machine 1 according to the present embodiment, the light quantity of the semiconductor laser of the
なお、本実施の形態のカラー複写機1では、光源101として1ビームを出射する半導体レーザを用い、副走査位置検出センサ110により1ビームのレーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を各走査ライン毎に検出している。このような構成に加えて、画像形成装置の高速化および高解像度化に対応するべく、光源101として複数のビームを同時に出射するレーザアレイ光源を用い、副走査位置検出センサ110により複数のビームのレーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を各走査ライン毎に検出するように構成することもできる。そして、同様に、レーザアレイ光源からの光量をリアルタイムに調整することも可能である。
In the color copying machine 1 of the present embodiment, a semiconductor laser that emits one beam is used as the
次に、図5は、副走査位置検出センサ110の一例としてのPSD(Position Sensitive Detector)を説明する図である。図5(a)に示したように、PSDは、検出面の長手方向が副走査方向に沿って配置される。そして、PSDは、図5(b)に示したように、PSDの検出面を通過するレーザ光Lの位置(a,b,c)に応じて出力電圧Vを変化させる。そのため、PSDの出力電圧Vを検出することで、レーザ光Lの副走査方向位置を検出することができる。
Next, FIG. 5 is a diagram illustrating a PSD (Position Sensitive Detector) as an example of the sub-scanning
図6は、副走査位置検出センサ110としてPSDを用いた場合のレーザ光Lの副走査方向位置の検出について説明する図である。図6(a)に示したように、カラー複写機1内での振動によりレーザ露光装置25と感光体ドラム31との間の相対位置の変動が生じた場合には、レーザ光Lの副走査方向位置が変動する。そうすると、図6(b)に示したように、副走査位置検出センサ(PSD)110からの出力電圧Vも振動波形に合わせて変化することとなる。その場合、振動波形の周期はレーザ光Lの露光ピッチに対して充分に長い。そのため、レーザ光Lの1走査ラインについて検出された副走査位置検出センサ110からの出力電圧V、すなわち副走査方向位置は、その走査ラインの次の走査ラインでの副走査方向位置とみなすことができる。そこで、レーザドライバ109は、副走査位置検出センサ110により副走査方向位置が検出された走査ラインの次の走査時に、その検出された副走査方向位置をその次の走査ラインでの副走査方向位置とする。そして、レーザドライバ109は、その副走査方向位置に基づいて光源101の半導体レーザの光量を設定している。
FIG. 6 is a diagram for explaining detection of the position in the sub-scanning direction of the laser beam L when PSD is used as the sub-scanning
このように、光源101の半導体レーザの光量を設定するに際して、光量が設定される走査ラインの直前の走査ラインで検出された副走査方向位置を用いることにより、レーザドライバ109において半導体レーザの光量を演算する時間的な余裕を設けることができる。そのため、走査ライン毎に高精度に光量の設定を行なうことが可能となる。また、同一の走査ラインで副走査方向位置の検出と半導体レーザの光量の設定とを同時に行なう場合には、1走査ラインの先頭と後端とで半導体レーザの光量が変わる可能性がある。それに対して、直前の走査ラインで検出された副走査方向位置を用いることにより、走査ライン毎の光量を一定に設定できる。そのため、走査ライン内で画像濃度が変化し、主走査方向での濃度ムラが発生することを抑制することができる。
As described above, when setting the light amount of the semiconductor laser of the
ここで、レーザドライバ109における光源101の半導体レーザの光量を設定する処理フローを図7に示した。図7に示したように、まず副走査位置検出センサ110により副走査方向位置が検出される(S1)。続いて、副走査位置検出センサ110により検出された副走査方向位置に基づいて、光源101の半導体レーザの光量を算出する(S2)。ステップ1において副走査方向位置を検出した走査ラインの次に走査される走査ラインにおいて、ステップ2において算出された光量で光源101の半導体レーザの光量を設定する(S3)。そして、レーザドライバ109から、画像読取部10のIPS22(図1参照)から出力された書込用画像データに応じたレーザ駆動信号を光源101に出力を開始する(S4)。
このように、副走査位置検出センサ110により画像形成を行うレーザ光Lの各ライン走査毎の副走査方向位置を検出し、レーザドライバ109において、検出された副走査方向位置に基づいてリアルタイムに光源101の半導体レーザの光量を調整している。
Here, a processing flow for setting the light amount of the semiconductor laser of the
In this way, the sub-scanning
次に、副走査位置検出センサ110の感光体ドラム31の軸方向での配置位置について述べる。上述したように、副走査位置検出センサ110は、レーザ露光装置25と感光体ドラム31との間、例えば、レーザ光Lが感光体ドラム31の表面を走査露光する領域内であって、画像形成領域よりも軸方向端部側の領域の感光体ドラム31の表面近傍に配設されている(図3参照)。副走査位置検出センサ110の1つは、そのような領域の中であって、走査ラインの上流側端部領域に配置するのが好ましい。
上述したように、SOSセンサ108には、レーザ光Lが感光体ドラム31の表面を走査する毎に、各走査ラインの最初のレーザ光Lが入射され、レーザドライバ109からレーザ駆動信号を光源101に出力を開始するタイミングの基準となるSOS信号を生成する。したがって、SOSセンサ108に各走査ラインの最初のレーザ光Lが入射されるのと略同時に、副走査位置検出センサ110により各走査ラインの副走査方向位置が検出できれば、レーザドライバ109において次の走査ラインでの半導体レーザの光量を演算する時間的な余裕を大きく設けることができる。
Next, the arrangement position of the sub-scanning
As described above, every time the laser beam L scans the surface of the
図8は、副走査位置検出センサ110により各走査ラインの副走査方向位置を検出するタイミングと、レーザドライバ109における光量の演算可能時間との関係を示した図である。図8(a)は、走査ラインの下流側端部(EOS:End Of Scan)側、すなわち走査ラインの終了点近傍に1つ配置した場合である。この構成では、副走査位置検出センサ110が副走査方向位置を検出してから、次の走査が開始されるまでの時間はt1となり、レーザドライバ109での演算可能時間は少ない。そのため、走査ライン毎に高精度に光量の設定を行なうには不充分となる。
これに対して、図8(b)は、走査ラインの上流側端部(SOS:Start Of Scan)側、すなわち走査ラインの開始点近傍に1つ配置した場合である。この構成では、副走査位置検出センサ110が副走査方向位置を検出してから、次の走査が開始されるまでの時間はt2となり、レーザドライバ109での演算可能時間は、EOS側に1つ配置した場合に比較して1ライン走査分の時間だけ多くなる。そのため、走査ライン毎に高精度な光量の設定を行なうことが可能となる。
FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the timing at which the sub-scanning
On the other hand, FIG. 8B shows a case where one is arranged on the upstream end (SOS) side of the scanning line, that is, in the vicinity of the starting point of the scanning line. In this configuration, the time from when the sub-scanning
また、図8(c)は、走査ラインのSOS側とEOS側とにそれぞれ配置した場合である。この構成では、SOS側の副走査位置検出センサ110によりレーザドライバ109での演算可能時間を充分に確保するとともに、1ライン走査内での副走査方向位置の変動をも検出することが可能となる。そのため、走査ライン毎の光量設定をさらに高精度に行なうことが可能となる。
FIG. 8C shows a case where the scanning lines are arranged on the SOS side and the EOS side, respectively. In this configuration, the sub-scanning
ところで、本実施の形態のカラー複写機1においては、副走査位置検出センサ110としてPSDを用いた場合を説明した。しかし、副走査位置検出センサ110としてはこれに限定されず、各走査ラインの副走査方向位置を検出することが可能であれば、いかなる検出手段も用いることができる。
図9および図10は、副走査位置検出センサ110の他の構成例を示した図である。図9では、副走査位置検出センサ110として、副走査方向に沿って主走査方向の長さが長くなる三角形状に形成されたフォトダイオードを用いた構成である(図9(a))。このような構成により、図9(b)のように、フォトダイオードを通過するレーザ光Lの位置(a,b,c)に従って、副走査位置検出センサ110からの信号の出力時間が異なることにより、出力波形が異なる信号が得られる。それにより、各走査ラインの副走査方向位置を検出することができる。
なお、フォトダイオードを用いる副走査位置検出センサ110としては、フォトダイオード自体を正方形等のような副走査方向に沿って主走査方向の長さが同一である形状とし、副走査方向に沿って主走査方向の長さが長くなる三角形状に形成された開口を有するマスクにより、フォトダイオード表面を覆うようにして構成することもできる。
By the way, in the color copying machine 1 of the present embodiment, the case where the PSD is used as the sub-scanning
9 and 10 are diagrams showing another configuration example of the sub-scanning
As the sub-scanning
また、図10では、副走査位置検出センサ110として、副走査方向に沿ってライン状に配列されたラインCCD(Charge Coupled Devices)を用いた構成である(図10(a))。このような構成により、図10(b)のように、ラインCCDを通過するレーザ光Lの位置(a,b,c)に従って、副走査位置検出センサ110からの出力タイミングが異なる出力信号が得られる。それにより、各走査ラインの副走査方向位置を検出することができる。
Further, in FIG. 10, a line CCD (Charge Coupled Devices) arranged in a line along the sub-scanning direction is used as the sub-scanning position detection sensor 110 (FIG. 10A). With this configuration, as shown in FIG. 10B, output signals having different output timings from the sub-scanning
一方、副走査位置検出センサ110は、感光体ドラム31表面上での各走査ラインの副走査方向位置を精度良く検出するために、感光体ドラム31と一体的に結合した状態で配置することが必要となる。すなわち、感光体ドラム31と副走査位置検出センサ110とは、カラー複写機1本体からの振動を受けた際に、両者が同様に振動するように配置設定する必要がある。
そこで、本実施の形態では、図11に示したように、副走査位置検出センサ110を感光体ドラム31を回転可能に支持する感光体支持部材の一例としてのドラム支持ユニット(感光体ユニット)30のハウジング30aに一体的に設置している。ドラム支持ユニット30は、感光体ドラム31と一体である。そのため、副走査位置検出センサ110をドラム支持ユニット30に一体的に設置することにより、副走査位置検出センサ110に感光体ドラム31と同様の動きをさせることができる。
On the other hand, the sub-scanning
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, a drum support unit (photosensitive unit) 30 as an example of a photosensitive member supporting member that rotatably supports the
また、副走査位置検出センサ110を感光体ドラム31がカラー複写機1本体に対して位置決めされる位置決め部材(不図示)に一体的に設置することもできる。かかる位置決め部材は、感光体ドラム31のカラー複写機1本体内での位置を定め、レーザ露光装置25や中間転写ベルト41等のすべてのプロセス要素との間における位置基準を設定している。そのため、位置決め部材は、感光体ドラム31と密着した状態で結合されている。それにより、位置決め部材は、カラー複写機1本体の振動に対して感光体ドラム31と同様の動きをする。そこで、副走査位置検出センサ110を位置決め部材に一体的に設置することによっても、副走査位置検出センサ110に感光体ドラム31と同様の動きをさせることができる。
Further, the sub-scanning
以上説明したように、本実施の形態のカラー複写機1では、レーザ露光装置25から出射されるレーザ光Lの副走査方向での露光ピッチに対応させて、光源101の半導体レーザの光量をリアルタイムに調整している。そのため、カラー複写機1内での振動によりレーザ露光装置25と感光体ドラム31との間の相対位置の変動が生じる場合においても、形成される画像上に発生するバンディングを目視で目立たないレベルまで低減することが可能となる。それにより、本実施の形態のカラー複写機1においては、常に高品質の画像を提供することができる。
As described above, in the color copying machine 1 according to the present embodiment, the light quantity of the semiconductor laser of the
[実施の形態2]
実施の形態1では、同一の感光体ドラム31上に順次各色の画像を形成する所謂ロータリー方式のカラー画像形成装置について説明した。実施の形態2では、複数の感光体ドラム31上にそれぞれ各色の画像を形成する所謂タンデム方式のカラー画像形成装置について説明する。なお、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。また、一部の構成要素については省略している。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, a so-called rotary type color image forming apparatus that sequentially forms images of respective colors on the same
図12は本実施の形態の画像形成装置としてのデジタルカラープリンタ2の全体構成を示した図である。図12に示すデジタルカラープリンタ2は、所謂タンデム型であり、各色の画像データに対応して画像形成を行なう画像形成プロセス部20、画像形成プロセス部20を制御する制御部60、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部(IPS:Image Processing System)22を備えている。
FIG. 12 is a diagram showing an overall configuration of a digital color printer 2 as an image forming apparatus according to the present embodiment. The digital color printer 2 shown in FIG. 12 is a so-called tandem type, and an image forming
画像形成プロセス部20は、一定の間隔を置いて並列的に配置される4つの画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kを備えている。画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kは、静電潜像を形成してトナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム31、感光体ドラム31の表面を所定電位で一様に帯電する帯電ロール32、感光体ドラム31上に形成された静電潜像を現像する現像器33、転写後の感光体ドラム31表面を清掃するドラムクリーナ34を含んで構成されている。また、画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kそれぞれに対応して、感光体ドラム31を露光するレーザ露光部の一例としてのレーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kが設けられている。レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kは、実施の形態1と同様の構成を有している(図2参照)。
ここで、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kは、現像器33に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kは、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
The image forming
Here, the
また、画像形成プロセス部20は、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kの感光体ドラム31にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト41、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kの各色トナー像を一次転写部T1にて中間転写ベルト41に順次転写(一次転写)させる一次転写ロール42、中間転写ベルト41上に転写された重畳トナー像を二次転写部T2にて記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ロール50、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着器80を備えている。
In addition, the image forming
本実施の形態のデジタルカラープリンタ2では、画像形成プロセス部20は、制御部60から供給される制御信号に基づいて画像形成動作を行なう。その際に、PC3や画像読取装置4から入力された画像データは、IPS22によって画像処理が施され、各レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kに供給される。そして、例えばイエロー(Y)の画像形成ユニット26Yでは、帯電ロール32により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム31の表面が、IPS22から得られた画像データに基づいてレーザ露光装置25Yにより走査露光されて、感光体ドラム31上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器33により現像され、感光体ドラム31上にはYのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット26M,26C,26Kにおいても、M、C、Kの各色トナー像が形成される。
In the digital color printer 2 of the present embodiment, the image forming
各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kで形成された各色トナー像は、図12の矢印F方向に回動する中間転写ベルト41上に、一次転写ロール42により順次静電吸引され、中間転写ベルト41上に重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト41の移動に伴って二次転写ロール50が配設された二次転写部T2に搬送される。重畳トナー像が二次転写部T2に搬送されると、トナー像が二次転写部T2に搬送されるタイミングに合わせて用紙Pが二次転写部T2に供給される。そして、二次転写部T2にて二次転写ロール50により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙P上に一括して静電転写される。
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト41から剥離され、搬送ベルト78により定着器80まで搬送される。定着器80に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着器80によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部(不図示)に搬送される。
The color toner images formed by the
Thereafter, the sheet P on which the superimposed toner image is electrostatically transferred is peeled off from the
ここで、本実施の形態のデジタルカラープリンタ2においては、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kは、感光体ドラム31がデジタルカラープリンタ2本体に対して位置決めされる共通の感光体位置決め部材65により支持されている。かかる感光体位置決め部材65は、画像形成ユニット26Y,26M,26C,26K内の感光体ドラム31のデジタルカラープリンタ2本体内での位置を定め、各レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kや中間転写ベルト41等のすべてのプロセス要素との間における位置基準を設定している。
Here, in the digital color printer 2 of the present embodiment, each of the
かかるデジタルカラープリンタ2では、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kの中の一つである画像形成ユニット26Kにおいてのみ、実施の形態1と同様の副走査位置検出センサ110が設置されている。画像形成ユニット26Kに設置された副走査位置検出センサ110は、実施の形態1と同様に、画像形成ユニット26Kにおいて画像形成を行うレーザ光Lの各走査ライン毎の副走査方向位置をリアルタイムに検出し、副走査位置信号を生成する。また、画像形成ユニット26Kに設置された副走査位置検出センサ110は、各レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kに接続されており、各レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kのレーザドライバ109に対して副走査位置信号をリアルタイムに出力する。
そして、各レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kのレーザドライバ109は、画像形成ユニット26Kの副走査位置検出センサ110から入力した副走査位置信号に基づいて、光源101の半導体レーザの光量を調整している。
なお、光源101としては、1または複数のビームを同時に出射するレーザアレイ光源を用い、副走査位置検出センサ110により1または複数のビームのレーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を各走査ライン毎に検出するように構成することができる。
In the digital color printer 2, the same sub-scanning
The
As the
このように、本実施の形態のデジタルカラープリンタ2においては、一の画像形成ユニット26Kにおいて副走査位置検出センサ110により副走査方向位置をリアルタイムに検出する。そして、一の画像形成ユニット26Kにおいて検出された副走査方向位置に基づいて、各レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kの光源101の半導体レーザの光量をリアルタイムに調整している。
これは、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kを、共通の感光体位置決め部材65により支持することにより、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26K内の感光体ドラム31は、すべてが略同様の動きをする。そのため、副走査位置検出センサ110を一の画像形成ユニット26Kに一体的に設置することによって、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26K内の感光体ドラム31のすべてについて、レーザ光Lの各ライン走査毎の副走査方向位置を把握することが可能となる。
なお、副走査位置検出センサ110は、画像形成ユニット26Y,26M,26C,26Kのいずれに配置してもよい。また、副走査位置検出センサ110は、各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26K内の感光体ドラム31と略同様の動きをする感光体位置決め部材65に一体的に結合させて配置してもよい。
Thus, in the digital color printer 2 of the present embodiment, the sub-scanning
This is because the
The sub-scanning
そのため、一の画像形成ユニット26Kにて副走査位置検出センサ110により検出された副走査方向位置、または感光体位置決め部材65に結合させて配置された副走査位置検出センサ110により検出された副走査方向位置を用いることにより、各レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kから出射されるレーザ光Lの副走査方向での露光ピッチに対応させて、光源101の半導体レーザの光量をリアルタイムに調整することができる。それにより、デジタルカラープリンタ2内での振動により各レーザ露光装置25Y,25M,25C,25Kと各画像形成ユニット26Y,26M,26C,26K内の感光体ドラム31との間の相対位置の変動が生じる場合においても、形成される画像上に発生するバンディングを目視で目立たないレベルまで低減することが可能となる。その結果、本実施の形態のデジタルカラープリンタ2においても、常に高品質の画像を提供することができる。
Therefore, the sub-scanning direction position detected by the sub-scanning
[実施の形態3]
実施の形態1では、副走査位置検出センサ110が感光体ドラム31を回転可能に支持するドラム支持ユニット30のハウジング30aに一体的に設置された構成について説明した。本実施の形態では、ドラム支持ユニット30において光源101からのレーザ光Lを反射する反射ミラーが一体的に設置され、副走査位置検出センサ110が画像形成装置の本体側に設置される構成について説明する。なお、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
[Embodiment 3]
In the first embodiment, the configuration in which the sub-scanning
本実施の形態におけるレーザ光Lの感光体ドラム31表面上での各ライン走査毎の副走査方向位置を検出する構成について説明する。本実施の形態では、例えば実施の形態1のカラー複写機1において、ドラム支持ユニット30に光源101からのレーザ光Lを反射するレーザ反射部の一例としての反射ミラー120が一体的に設置されている。また、レーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を検出し、副走査方向位置に対応した副走査位置信号を生成する検出部の一例としての副走査位置検出センサ110がカラー複写機1本体側に設置されている。
図13は、本実施の形態のレーザ露光装置25と、光源101からのレーザ光Lを反射する反射ミラー120と、副走査位置検出センサ110との配置位置関係を説明する平面図である。また、図14は、図13のXX断面の概略図である。
図14に示したように、反射ミラー120は、感光体ドラム31を回転可能に支持する感光体支持部材の一例としてのドラム支持ユニット(感光体ユニット)30のハウジング30aに一体的に設置される。また、図13に示したように、反射ミラー120は、画像形成に影響を与えることがないように、レーザ光Lが感光体ドラム31の表面を走査露光する領域内ではあるが、感光体ドラム31表面にて画像が形成される領域(画像形成領域)よりも軸方向端部側の領域の感光体ドラム31の表面近傍に配設されている。その際に、反射ミラー120は、実施の形態1における副走査位置検出センサ110と同様に、走査ラインの上流側端部領域に配置するのが好ましい。
The configuration for detecting the position of the laser beam L in the sub-scanning direction for each line scan on the surface of the
FIG. 13 is a plan view for explaining the positional relationship among the
As shown in FIG. 14, the
さらに、図13および図14に示したように、副走査位置検出センサ110は、カラー複写機1本体側であって例えばドラム支持ユニット30の近傍に、不図示のホルダによってカラー複写機1本体に固定されている。すなわち、副走査位置検出センサ110は、反射ミラー120にて反射された反射レーザ光L1の光路上に、ドラム支持ユニット30とは別体に配置されている。
その際に、反射ミラー120のミラー面は、反射された反射レーザ光L1が入射するレーザ光Lと重ならないように、レーザ光Lの光路に直交する面に対して所定角だけ傾いて配置されている。また、副走査位置検出センサ110のセンサ面は、反射ミラー120のミラー面と平行に配置されている。そのため、副走査方向におけるレーザ光Lと感光体ドラム31との相対位置にズレが生じた場合に、感光体ドラム31と一体的に移動する反射ミラー120のミラー面上でのレーザ光Lの移動量と、副走査位置検出センサ110のセンサ面で検出される反射レーザ光L1の移動量とが、移動量の大きさに拘わらず1:1の関係となるように設定される。
Further, as shown in FIGS. 13 and 14, the sub-scanning
At this time, the mirror surface of the
ここで、図15は、振動により例えばドラム支持ユニット30の配置位置に振動方向のズレが生じた場合に、レーザ光Lが感光体ドラム31表面を照射する位置(露光位置)に生じる副走査方向のズレと、副走査位置検出センサ110のセンサ面にて生じる照射位置のズレとの関係を説明する図である。
図15に示したように、例えばドラム支持ユニット30に振動方向の位置ズレが生じて、感光体ドラム31が破線で示した位置に移動したとすると、感光体ドラム31表面で本来露光されるべき露光位置D1は、破線で示した表面位置D2に移動する。そして、この場合には、レーザ光Lは、破線で示した表面位置D3を露光する。したがって、振動により、露光位置には表面位置D2と表面位置D3との間の距離分だけ副走査方向のズレが生じる。
Here, FIG. 15 shows the sub-scanning direction generated at the position (exposure position) where the laser light L irradiates the surface of the
As shown in FIG. 15, for example, if the
その際に、ドラム支持ユニット30のハウジング30aに一体的に設置された反射ミラー120も同様に、感光体ドラム31と同じだけの移動量をもって破線で示した位置に移動する。そのため、反射ミラー120にて反射される反射レーザ光L1も、破線で示した反射レーザ光L2に移動する。その場合に、上記したように、副走査位置検出センサ110のセンサ面と反射ミラー120のミラー面とが平行に配置されることで、反射ミラー120のミラー面上でのレーザ光Lの移動量と、副走査位置検出センサ110のセンサ面で検出される反射レーザ光L1の移動量(L1からL2への移動量)とが、移動量の大きさに拘わらず1:1の関係となるように設定される。それにより、反射ミラー120の移動量すなわち感光体ドラム31の移動量は、副走査位置検出センサ110のセンサ面上での反射レーザ光L1の移動量として検出されることとなる。
At that time, the
そのため、本実施の形態の副走査位置検出センサ110では、一般に、ドラム支持ユニット30の振動とレーザ露光装置25の振動とが同時に発生した場合、またはそれぞれ独自に発生した場合に、レーザ光Lの感光体ドラム31表面での副走査方向位置は、副走査位置検出センサ110にて反射レーザ光L1のセンサ面での照射位置により検出され、これが所定の演算処理により感光体ドラム31表面での副走査方向位置に換算されて、副走査位置信号が生成される。
副走査位置検出センサ110により生成された副走査位置信号は、レーザドライバ109に対してリアルタイムに出力される。そして、レーザドライバ109は、副走査位置検出センサ110から入力した副走査位置信号に基づいて、光源101の半導体レーザの光量をリアルタイムに調整する。
なお、副走査位置検出センサ110としては、実施の形態1で説明したPSD(図5参照)や、図9に示したフォトダイオード、図10に示したライン状に配列されたラインCCD(Charge Coupled Devices)等を用いることができる。
For this reason, in the sub-scanning
The sub-scanning position signal generated by the sub-scanning
As the sub-scanning
ところで、反射ミラー120のミラー面は、図15に示したように、レーザ光Lが感光体ドラム31表面を照射する露光位置での副走査方向に対して所定の交差角θをもって交差するように配置されている。すなわち、反射ミラー120のミラー面の配置方向は、レーザ光Lの露光位置での副走査方向と異なる方向となるように配置されている。これにより、例えばドラム支持ユニット30の振動方向が副走査方向と一致した場合にも、レーザ光Lの感光体ドラム31表面での副走査方向位置を検出することができる。
ここで、図16は、ドラム支持ユニット30の振動方向がレーザ光Lの露光位置での副走査方向と一致する場合を示した図である。図16に示したように、反射ミラー120のミラー面が露光位置での副走査方向に対して交差角θをもって交差するように配置されているので、ドラム支持ユニット30が副走査方向に振動した際にも、反射ミラー120のミラー面位置は、破線で示したように、元のミラー面位置(実線)から移動する。そのため、反射ミラー120にて反射される反射レーザ光L1は、破線で示した反射レーザ光L2に移動するので、レーザ光Lの感光体ドラム31表面での副走査方向位置のズレを副走査位置検出センサ110のセンサ面での反射レーザ光L1の移動量(L1からL2への移動量)として検出することができる。
By the way, as shown in FIG. 15, the mirror surface of the
Here, FIG. 16 is a diagram showing a case where the vibration direction of the
一方、図17は、反射ミラー120のミラー面をレーザ光Lの露光位置での副走査方向に一致させて配置した構成において、ドラム支持ユニット30の振動方向が副走査方向と一致する場合を示した図である。図17に示したように、反射ミラー120のミラー面が副走査方向に一致させて配置されると、ドラム支持ユニット30が副走査方向に振動した際に、反射ミラー120のミラー面位置は、破線で示したように、元のミラー面位置(実線)に対して平行移動する。そのため、振動によりドラム支持ユニット30が移動しても、反射ミラー120にて反射される反射レーザ光L1は移動せず、移動した後の反射レーザ光L2と元の反射レーザ光L1とは同じ光路を辿ることとなる。そのため、レーザ光Lの感光体ドラム31表面での副走査方向位置のズレを副走査位置検出センサ110のセンサ面での反射レーザ光L1の移動量(L1からL2への移動量)として検出することができない。
そこで、本実施の形態のカラー複写機1では、反射ミラー120のミラー面を、レーザ光Lが感光体ドラム31表面を照射する露光位置での副走査方向に対して所定の交差角θをもって交差するように配置する。それにより、ドラム支持ユニット30に、レーザ光Lの副走査方向位置に対して最も大きく影響する露光位置での副走査方向に一致する振動が発生した場合にも、レーザ光Lの感光体ドラム31表面での副走査方向位置を正確に検出することができる。
On the other hand, FIG. 17 shows a case where the vibration direction of the
Therefore, in the color copying machine 1 of the present embodiment, the mirror surface of the
上記したように、本実施の形態のカラー複写機1では、ドラム支持ユニット30に一体的に設置された反射ミラー120からの反射レーザ光L1を、カラー複写機1本体側に設置された副走査位置検出センサ110により検知する。それにより、実施の形態1で説明したのと同様に、レーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を各走査ライン毎にリアルタイムに検出する。そして、レーザ光Lの副走査方向位置が本来の照射位置(露光位置)よりも感光体ドラム31の回転方向上流側にズレている場合には、副走査方向の走査ピッチは密になるため、レーザドライバ109はそのズレ量に応じて光源101の半導体レーザの光量を低減する。それにより、走査ラインの光スポット径は小さくなるので、かかる走査ライン間の走査ピッチが密になることにより生じる副走査方向での縞模様状の高濃度部の発生を抑制する。
As described above, in the color copying machine 1 according to the present embodiment, the reflected laser beam L1 from the reflecting
一方、レーザ光Lの副走査方向位置が本来の照射位置よりも感光体ドラム31の回転方向下流側にズレている場合には、副走査方向の走査ピッチは疎になるため、レーザドライバ109はそのズレ量に応じて光源101の半導体レーザの光量を増加する。それにより、走査ラインの光スポット径は大きくなるので、かかる走査ライン間の走査ピッチが疎になることにより生じる副走査方向での縞模様状の低濃度部の発生を抑制する。
それにより、カラー複写機1内での振動によりレーザ露光装置25と感光体ドラム31との間の相対位置の変動が生じる場合においても、カラー複写機1により形成される画像上に発生するバンディングを目視で目立たないレベルまで低減している。
なお、上記したように、ここでの「感光体の回転方向上流側」とは、感光体の回転動作により感光体表面が進行する方向側を意味し、「感光体の回転方向下流側」とは、感光体の回転動作により感光体表面が進行する方向とは逆の方向側を意味する。
On the other hand, when the position of the laser beam L in the sub-scanning direction is shifted to the downstream side in the rotation direction of the
As a result, even when the relative position between the
As described above, the “upstream side in the rotation direction of the photoconductor” here means a direction side in which the surface of the photoconductor advances due to the rotation of the photoconductor, and “downstream in the rotation direction of the photoconductor”. Means the direction opposite to the direction in which the surface of the photoconductor advances due to the rotation of the photoconductor.
また、本実施の形態のカラー複写機1では、レーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を検出する副走査位置検出センサ110をカラー複写機1の本体側に設置し、感光体ドラム31側にはレーザ光Lを反射する反射ミラー120を感光体ドラム31を保持するドラム支持ユニット30と一体的に設置している。それにより、感光体ドラム31の寿命によりドラム支持ユニット30の交換が必要となった場合においても、副走査位置検出センサ110を交換する必要がないので、そのまま継続して使用することができ、カラー複写機1の維持コストの削減を図ることができる。また、副走査位置検出センサ110からの検出信号をコネクタ等の接続部を介さず、直接的に受け取ることができるので、ノイズ等の外乱の影響を受けずに検出信号を処理することができる。
Further, in the color copying machine 1 of the present embodiment, the sub-scanning
[実施の形態4]
実施の形態3では、ドラム支持ユニット30において光源101からのレーザ光Lを反射する反射ミラーが一体的に設置され、副走査位置検出センサ110が画像形成装置の本体側に設置される構成について説明した。本実施の形態では、ドラム支持ユニット30に光源101からのレーザ光Lを入射光路と平行に反射する反射ミラーが一体的に設置され、副走査位置検出センサ110がレーザ露光装置25内部に一体的に設置される構成について説明する。なお、実施の形態3と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
[Embodiment 4]
In the third embodiment, a configuration in which a reflection mirror that reflects the laser light L from the
本実施の形態におけるレーザ光Lの感光体ドラム31表面上での各ライン走査毎の副走査方向位置を検出する構成について説明する。本実施の形態では、例えば実施の形態1のカラー複写機1において、ドラム支持ユニット30に光源101からのレーザ光Lを入射光路と平行に反射するレーザ反射部の一例としての反射ミラー121が一体的に設置されている。また、レーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を検出し、副走査方向位置に対応した副走査位置信号を生成する検出部の一例としての副走査位置検出センサ110がレーザ露光装置25内部に一体的に設置されている。
The configuration for detecting the position of the laser beam L in the sub-scanning direction for each line scan on the surface of the
図18は、本実施の形態のレーザ露光装置25と、光源101からのレーザ光Lを入射光路と平行に反射する反射ミラー121と、副走査位置検出センサ110との配置位置関係を説明する平面図である。また、図19は、図18のXX断面の概略図である。
図19に示したように、反射ミラー121は、感光体ドラム31を回転可能に支持する感光体支持部材の一例としてのドラム支持ユニット(感光体ユニット)30のハウジング30aに一体的に設置される。また、図18に示したように、反射ミラー121は、画像形成に影響を与えることがないように、レーザ光Lが感光体ドラム31の表面を走査露光する領域内ではあるが、感光体ドラム31表面にて画像が形成される領域(画像形成領域)よりも軸方向端部側の領域の感光体ドラム31の表面近傍に配設されている。その際に、反射ミラー121は、実施の形態1における副走査位置検出センサ110と同様に、走査ラインの上流側端部領域に配置するのが好ましい。
FIG. 18 is a plane for explaining the arrangement positional relationship among the
As shown in FIG. 19, the
さらに、図18および図19に示したように、副走査位置検出センサ110は、レーザ露光装置25内部であって、反射ミラー121にて反射された反射レーザ光L1の光路上にレーザ露光装置25と一体的に配置されている。すなわち、副走査位置検出センサ110は、ドラム支持ユニット30とは別体に配置されている。このような構成により、副走査方向におけるレーザ光Lと感光体ドラム31との相対位置にズレが生じた場合に、感光体ドラム31と一体的に移動する反射ミラー121のミラー面上でのレーザ光Lの移動量と、副走査位置検出センサ110のセンサ面で検出される反射レーザ光L1の移動量とが、移動量の大きさに拘わらず1:1の関係となるように検出される。
なお、副走査位置検出センサ110は、レーザ露光装置25と一体的に配置されれば、レーザ露光装置25の外部に配置することもできる。
Further, as shown in FIGS. 18 and 19, the sub-scanning
Note that the sub-scanning
ここで、図20は、(a)が反射ミラー121の構成と振動により光源101からのレーザ光Lの露光位置が移動した場合のレーザ光Lの光路を示し、(b)が振動により反射ミラー121が移動した場合のレーザ光Lの光路を示した図である。
図20に示したように、反射ミラー121は、光源101からのレーザ光Lに対して45°に傾けて配置された第1反射面122と、この第1反射面122に対向するように配置され、光源101からのレーザ光Lに対して45°に傾けて配置された第2反射面123とが、レーザ露光装置25側に向けて配置された構成を有している。このように第1反射面122と第2反射面123とが配置されることで、反射ミラー121は、入射するレーザ光Lを入射光路と平行な方向に反射する。
20A shows the optical path of the laser beam L when the exposure position of the laser beam L from the
As shown in FIG. 20, the
ここで、図20(a)に示したように、例えばレーザ露光装置25が振動することで、反射ミラー121の第1反射面122に入射するレーザ光Lが、レーザ光La,レーザ光Lb,レーザ光Lcのように光路が移動したと想定する。その場合には、第2反射面123にて反射される反射レーザ光L1a,反射レーザ光L1b,反射レーザ光L1cは、レーザ光La,レーザ光Lb,レーザ光Lcと平行な光路で反射される。
その際に、第1反射面122と第2反射面123とは、入射するレーザ光Lに対して共に45°に傾けて対向配置されているので、例えばレーザ光Laが第1反射面122で反射される位置aと、第1反射面122の位置aで反射されたレーザ光Laが第2反射面123で反射される位置a1とは、第1反射面122と第2反射面123とが交差する頂点Tを通るレーザ光Lの光路と平行な面mに対して、相互に対称な位置となる。そのため、レーザ光La,レーザ光Lb,レーザ光Lc相互間の距離、すなわちレーザ光Lの移動量は、反射レーザ光L1a,反射レーザ光L1b,反射レーザ光L1c相互間の距離と等しい。したがって、反射レーザ光L1a,反射レーザ光L1b,反射レーザ光L1cを副走査位置検出センサ110にて検出することにより、レーザ光Lの感光体ドラム31表面における副走査方向位置を検出することができる。
Here, as shown in FIG. 20A, for example, when the
At this time, since the first reflecting
また、図20(b)に示したように、例えばドラム支持ユニット30が振動することで、反射ミラー121の第1反射面122に入射するレーザ光Lの入射位置aがa′に変化したと想定する。それに伴い、反射位置がa1からa′1に変化する。その場合に、第2反射面123にて反射される反射レーザ光L1a,反射レーザ光L1bは入射するレーザ光Laと平行であり、そのため、反射レーザ光L1a,反射レーザ光L1b相互間の距離、すなわちドラム支持ユニット30のズレ量は、反射レーザ光L1a,反射レーザ光L1b相互間の距離の変化となる。そのため、反射レーザ光L1a,反射レーザ光L1bを副走査位置検出センサ110にて検出することにより、レーザ光Lの感光体ドラム31表面における副走査方向位置を検出することができる。
Further, as shown in FIG. 20B, for example, when the
そのため、本実施の形態の副走査位置検出センサ110では、一般に、ドラム支持ユニット30の振動とレーザ露光装置25の振動とが同時に発生した場合、またはそれぞれ独自に発生した場合に、レーザ光Lの感光体ドラム31表面での副走査方向位置は、副走査位置検出センサ110にて反射レーザ光L1のセンサ面での照射位置により検出され、これが所定の演算処理により感光体ドラム31表面での副走査方向位置に換算されて、副走査位置信号が生成される。
副走査位置検出センサ110により生成された副走査位置信号は、レーザドライバ109に対してリアルタイムに出力される。そして、レーザドライバ109は、副走査位置検出センサ110から入力した副走査位置信号に基づいて、光源101の半導体レーザの光量をリアルタイムに調整する。
なお、副走査位置検出センサ110としては、実施の形態1で説明したPSD(図5参照)や、図9に示したフォトダイオード、図10に示したライン状に配列されたラインCCD(Charge Coupled Devices)等を用いることができる。
For this reason, in the sub-scanning
The sub-scanning position signal generated by the sub-scanning
As the sub-scanning
また、反射ミラー121にて反射された反射レーザ光L1は、入射するレーザ光Lの入射光路と平行な方向に反射されるので、反射レーザ光L1はレーザ露光装置25に戻ることとなる。したがって、副走査位置検出センサ110をレーザ露光装置25内部に一体的に配置することができる。
さらに、反射ミラー121において第1反射面122が入射するレーザ光Lを反射する位置aと頂点Tとの距離を適宜設定して、入射するレーザ光Lと反射される反射レーザ光L1との距離を所定値以内に設定する。それにより、反射レーザ光L1をレーザ露光装置25のレーザ出射口(不図示)からレーザ露光装置25内部に導き入れることができるので、反射レーザ光L1をレーザ露光装置25内部に導き入れる開口を別途設ける必要がない。
Further, since the reflected laser beam L1 reflected by the reflecting
Further, the distance between the apex T and the position a where the first reflecting
上記したように、本実施の形態のカラー複写機1では、ドラム支持ユニット30に一体的に設置され、光源101からのレーザ光Lを入射光路と平行に反射する反射ミラー121からの反射レーザ光L1を、レーザ露光装置25内部に設置された副走査位置検出センサ110により検知する。それにより、実施の形態1で説明したのと同様に、レーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を各走査ライン毎にリアルタイムに検出する。そして、レーザ光Lの副走査方向位置が本来の照射位置(露光位置)よりも感光体ドラム31の回転方向上流側にズレている場合には、副走査方向の走査ピッチは密になるため、レーザドライバ109はそのズレ量に応じて光源101の半導体レーザの光量を低減する。それにより、走査ラインの光スポット径は小さくなるので、かかる走査ライン間の走査ピッチが密になることにより生じる副走査方向での縞模様状の高濃度部の発生を抑制する。
As described above, in the color copying machine 1 of the present embodiment, the reflected laser beam from the
一方、レーザ光Lの副走査方向位置が本来の照射位置よりも感光体ドラム31の回転方向下流側にズレている場合には、副走査方向の走査ピッチは疎になるため、レーザドライバ109はそのズレ量に応じて光源101の半導体レーザの光量を増加する。それにより、走査ラインの光スポット径は大きくなるので、かかる走査ライン間の走査ピッチが疎になることにより生じる副走査方向での縞模様状の低濃度部の発生を抑制する。
それにより、カラー複写機1内での振動によりレーザ露光装置25と感光体ドラム31との間の相対位置の変動が生じる場合においても、カラー複写機1により形成される画像上に発生するバンディングを目視で目立たないレベルまで低減している。
なお、上記したように、ここでの「感光体の回転方向上流側」とは、感光体の回転動作により感光体表面が進行する方向側を意味し、「感光体の回転方向下流側」とは、感光体の回転動作により感光体表面が進行する方向とは逆の方向側を意味する。
On the other hand, when the position of the laser beam L in the sub-scanning direction is shifted to the downstream side in the rotation direction of the
As a result, even when the relative position between the
As described above, the “upstream side in the rotation direction of the photoconductor” here means a direction side in which the surface of the photoconductor advances due to the rotation of the photoconductor, and “downstream in the rotation direction of the photoconductor”. Means the direction opposite to the direction in which the surface of the photoconductor advances due to the rotation of the photoconductor.
また、本実施の形態のカラー複写機1では、レーザ光Lの感光体ドラム31の表面における副走査方向位置を検出する副走査位置検出センサ110をレーザ露光装置25内部に設置し、感光体ドラム31側にはレーザ光Lを反射する反射ミラー121を感光体ドラム31を保持するドラム支持ユニット30と一体的に設置している。それにより、感光体ドラム31の寿命によりドラム支持ユニット30の交換が必要となった場合においても、副走査位置検出センサ110を交換する必要がないので、そのまま継続して使用することができ、カラー複写機1の維持コストの削減を図ることができる。また、副走査位置検出センサ110からの検出信号をコネクタ等の接続部を介さず、直接的に受け取ることができるので、ノイズ等の外乱の影響を受けずに検出信号を処理することができる。
Further, in the color copying machine 1 of the present embodiment, the sub-scanning
1…カラー複写機、2…デジタルカラープリンタ、10…画像読取部、20…画像形成プロセス部、22…画像処理部(IPS)、25,25Y,25M,25C,25K…レーザ露光装置、26Y,26M,26C,26K…画像形成ユニット、30…ドラム支持ユニット、30a,100a…ハウジング、31…感光体ドラム、60…制御部、65…感光体位置決め部材、100…光学ユニット、101…光源、102…コリメータレンズ、103…シリンダーレンズ、104…回転多面鏡(ポリゴンミラー)、105…fθレンズ、106…折り返しミラー、107,120,121…反射ミラー、108…SOSセンサ(受光素子)、109…レーザドライバ、110…副走査位置検出センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color copying machine, 2 ... Digital color printer, 10 ... Image reading part, 20 ... Image formation process part, 22 ... Image processing part (IPS), 25, 25Y, 25M, 25C, 25K ... Laser exposure apparatus, 26Y, 26M, 26C, 26K ... image forming unit, 30 ... drum support unit, 30a, 100a ... housing, 31 ... photoconductor drum, 60 ... control unit, 65 ... photoconductor positioning member, 100 ... optical unit, 101 ... light source, 102 ... collimator lens, 103 ... cylinder lens, 104 ... rotating polygon mirror (polygon mirror), 105 ... fθ lens, 106 ... folding mirror, 107, 120, 121 ... reflection mirror, 108 ... SOS sensor (light receiving element), 109 ... laser Driver, 110 ... sub-scanning position detection sensor
Claims (3)
前記感光体に対応して複数設けられ、当該感光体を1または複数のレーザ光により走査露光するレーザ露光部と、
前記複数の感光体を一体的に装置本体に位置決めする感光体位置決め部材と、
前記複数の感光体の中の1の感光体を露光する前記レーザ露光部からのレーザ光の副走査方向の照射位置を検出するセンサとを備え、
前記複数のレーザ露光部は、前記センサにより検出された前記レーザ光の副走査方向の照射位置に基づいて、前記レーザ光の光量を設定することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of photoconductors arranged in parallel;
A plurality of laser exposure units corresponding to the photoconductor, and scanning exposure of the photoconductor with one or a plurality of laser beams;
A photosensitive member positioning member for integrally positioning the plurality of photosensitive members on the apparatus main body;
A sensor that detects an irradiation position in the sub-scanning direction of the laser beam from the laser exposure unit that exposes one of the plurality of photosensitive members;
The plurality of laser exposure units set the light amount of the laser light based on the irradiation position of the laser light detected by the sensor in the sub-scanning direction.
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