JPH01284871A

JPH01284871A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH01284871A
Application number: JP63113437A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mama; 真間　孝
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-05-12
Filing date: 1988-05-12
Publication date: 1989-11-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、複数の感光体を備えたカラー画像形成装置に
係り、特に各色の画像位置ずれ補正機構に関する。

〔従来技術〕

まず第９図に、−船釣なカラー画像形成装置の一例とし
てカラー複写機を示す。この複写機は、原稿読み取りの
ためのスキャナ一部１と、スキャナ一部１よりデジタル
信号として出力される画像信号を電気的に処理する画像
処理部２と、画像処理部２よりの各色の画像記録情報に
基づいて画像を転写紙上に形成するプリンタ部３とを有
する。

スキャナ一部１は、原稿載置台４の上の原稿を走査照明
するランプ５、例えば蛍光灯を有する。

蛍光灯５により照明されたときの原稿からの反射光は、
ミラー６．７．８により反射されて結像レンズ９に入射
される。結像レンズ９により、画像光はダイクロイック
プリズム１０に結像され、例えばレッドＲ，グリーンＧ
、ブルーＢの３種類の波長の光に分光され、各波長光ご
とに受光器１１、例えばレッド用ＣＣＤＩＩＲ，グリー
ン用ＣＣＤＩＩＧ、ブルー用ＣＣＤＩＩＢに入射される
。

各ＣＣＤＩＩＲ，ＩＩＧ、ＩＩＢは、入射した光をデジ
タル信号に変換して出力し、その出力は画像処理部２に
おいて必要な処理を施して、各色の記録色情報、例えば
ブラック（以下Ｂｋと略称）イエロー（Ｙと略称）、マ
ゼンタ（Ｍと略称）。

シアン（Ｃと略称）の各色の記録形成用の信号に変換さ
れる。

第９図にはＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの４色を形成する例を示す
が、３色だけでカラー画像を形成することも出来る。そ
の場合は第９図の例に対し記録装置を１ｍＭらすことも
出来る。

画像処理部２よりの信号はプリンタ部３に入力され、そ
れぞれの色のレーザビーム走査装置１２Ｂｋ、１２Ｃ，
１２Ｍ、１２Ｙに送られる。

プリンタ部３には、図の例では４組の記録装置１３Ｃ，
１３Ｍ、１３Ｙ、１３８ｋが並んで配置されている。各
記録装置１３はそれぞれ同じ構成部材よりなっているの
で、説明を簡単化するためＣ用の記録装置について説明
し、他の色については省略する。尚、各色層について、
同じ部分には同じ符号を付し、各色の構成の区別をつけ
るために、符号に各色を示す添字を付す。

記録装置１３Ｇはレーザビーム走査装置１２Ｃの外に感
光体１４Ｃ１例えば感光体ドラムを有する。感光体１４
Ｃには、帯電チャージャ１５Ｃ。

レーザビーム走査装置１２Ｃによる露光位置、現像装置
１６Ｇ、転写チャージャ１７Ｃ等が公知の複写装置と同
様に付設されている。

帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１
４Ｃは、レーザビーム走査装置１２Ｃによる露光により
、シアン光像の潜像を形成し、現像装置１６Ｃにより現
像して顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部１９
、例えば２つの給紙カセットの何れかから供給される転
写紙は、レジストローラ２０により先端を揃えられタイ
ミングを合わせて転写ベルト２１に送られる。転写ベル
ト２１により搬送される転写紙は、それぞれ、顕像を形
成された感光体１４８に、１４Ｙ、１４Ｍ。

１４Ｃに順次送られ、転写チャージャ１７の作用下で顕
像を転写される。転写された転写紙は、定着ローラ２２
により定着され、排紙ローラ２３により排紙される。

転写紙は、転写ベル！−２１に静電吸着されることによ
り、転写ベルトの速度で精度よく搬送される。

第９図におけるレーザービーム走査装置について詳しく
説明するため、その斜視図および正面図を第１０図、第
１１図に示す。ここでは説明を簡単にするため、Ｂｋ用
についてのみ説明する。

第１０図において、２５８にはレーザーユニットであり
、半導体レーザーおよび集光レンズを備えており、レー
ザーユニット２５８によりコリメートされたビーム２４
８ｋが出射される。そしてビーム２４８には、シリンド
リカルレンズ２８８ｋによりモータ２６Ｂｋによって駆
動されるポリゴンミラー２７Ｂｋ上に線状に集光される
。ポリゴンミラー２７８にで反射されたレーザービーム
２４Ｂｋは、ｆθレンズ２９Ｂｋにより感光体１４Ｂｋ
上に結像し、ポリゴンミラー２７８にの回１転により、
感光体１４Ｂｋ上を走査する。またここで、ポリゴンラ
ー２７Ｂｋで反射されたビームは、２枚のミラー３０８
におよび３１８にで反射され、感光体１４Ｂｋ上に導か
れる。

次に第１１図を用いてレーザービーム走査装置１２８に
の構造を説明する。

前記集光レンズ２８８に、ｆθレンズ２９８ｋ。

ポリゴンミラー２７８ｋ、折り返しミラー３０８に、３
１８には、光学ハウジング３３８にの中に収納されてお
り、また、ビーム出射部には防塵ガラス３２８ｋが備え
られている。そして光学ハウジング３３８ｋにはカバー
３４８ｋが取り付けられ、ハウジング内部は密閉構造に
なっている。そして、この光学ハウジング３３８には図
示されていない本体の前後側板に固定される。

ところが、このようなカラー画像装置では、装置内部の
温度変化により前・後側板の変形や光学ハウジングの変
形が生じる。また、装置内部の温度分布は熱源の位置や
空気の流れにより変わり、前記前側板と後側板の変形量
に差を生じたり、光学ハウジングにねじれ、撓み等が生
じる。その結果、第１２図に示すように各感光体上のビ
ーム走査線に傾きが生じ、且つこの傾き量が感光体ごと
に異なるときがある。

第１２図において、（ａｌは初期状態、すなわち各感光
体１４ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｂｋ上のビーム走査線
３５Ｃ，３５Ｍ、３５Ｙ、３５Ｂｋに傾きが生じていな
い状態を示し、同図（ｂ）は傾きが生じ、且つこの傾き
量が異なる状態を示す。

そしてこの傾きの差は第１３図に示すように、転写紙上
においては、色すれとなって現れ、カラー画像の画質を
低下させる。

第１３図において、（ａ）は初期状態、すなわち転写紙
１９上に４色重なったライン像３６が転写された状態を
示す。また同図（ｂ）は温度変化後、ＢｋとＣのライン
像３６８に、３６Ｃが傾き、主走査方向両端部において
、色ずれが発生した状態を示す図である。

上述のように、従来装置では、温度変化等によってカラ
ー画像の色ずれを生じる欠点があった。

〔目的〕

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、温度変化等に
よって生じる走査線の傾きを検出し、レーザービーム走
査装置の状態を変えることによりカラー画像上において
生じる色ずれを補正することが出来るカラー画像形成装
置を提供することを目的とする。

〔構成〕

この目的のために本発明は、複数の感光体と、複数の感
光体に対応して設けられ、それぞれ異なる画像信号で変
調されるレーザービームを感光体上に照射するためのレ
ーザービーム走査装置と、前記感光体上に形成された静
電潜像を顕像化する現像手段と、顕像を転写紙に転写す
る転写手段と、転写紙を感光体に沿って移動させる転写
ベルトとを有するカラー画像形成装置において、前記各
レーザービーム走査装置によるレーザービーム主走査方
向の両端近傍における副走査方向の像形成位置を検出す
る位置検出手段と、この位置検出手段からの情報により
前記レーザービーム走査装置の状態を変えるレーザーユ
ニット状態変更手段とを備えていることを特徴とする。

次に本発明の実施例を図を用いて説明する。

まず、主走査方向の両端における副走査方向の像形成位
置を検出する位置検出手段の一例を第１図（ａｌ、　（
ｂｌ、　（Ｃ１に示す。同図（ａ）は感光体１４８に部
分の斜視図、同図（ｂｌは側面図、同図（Ｃ）は正面図
である。

また矢印はビーム走査方向（主走査方向）を示す。

ここでも説明を簡単にするために、ブラックＢｋＯ像形
成手段についてのみ説明する。図において３７８におよ
び３８８には、ライン型のＣＯＤであり、ライン方向が
副走査方向と一致する向きに感光体１４Ｂｋの両端部近
くに設置されている。・そしてＣ０Ｄ３７８に、３８８
ｋにはビームが照射され（照射するタイミングはポリゴ
ンミラー２７８ｋが回転している開学時照射しても良い
し、またはビーム走査位置を検知するときだけ、レーザ
ービーム２４Ｂｋを光源より出射するよう制御しても良
い）、ＣＣＤ上のビーム走査位置を検知する。

第２図に走査位置のずれを検出するための回路のブロッ
ク図の一例を示す。また第３図はそのタイミング図であ
る。アドレス設定回路５０では初期状態におけるビーム
走査位置のアドレスが予め設定されている。そしてＣ０
Ｄ３７８にで受光されたビームはエッヂ検出回路５１に
よりビーム受光位置を検知し、ＣＣＤアドレスラッチ回
路５２でそのアドレスをラッチする。このラッチされた
アドレスデータはアドレス比較回路５３でアドレス設定
回路５０により設定されたアドレスデータと比較され、
このアドレスの差に対応する位置ずれ量を演算回路５４
により算出する。また、この演算回路５４には各色の感
光体の近傍に設けられたＣＣＤ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ
からのアドレス比較値が入力され、各色ビーム走査線の
端部における位置ずれ量が算出される。５５はＣＣＤ駆
動回路である。尚、第３図のタイミング図においてＰｌ
は初期のビーム走査位置、Ｐ２は温度変化後のビーム走
査位置を示す。

位置検出手段としてライン型のＣＯＤの代わりに半導体
装置検出素子（Ｐ　Ｓ　Ｄ）を用いることも出来る。こ
のＰＳＤは、シリコンフォトダイオードを応用した光ス
ポットの位置検出用センサであり、ビジコン、ＣＣＤな
どと異なり、非分割型の素子なので、連続した電気信号
（Ｘ、Ｙ座標信号）が得られ、位置分解能、応答性に優
れている。

ＰＳＤを用いたときは、初期状態の光電流と、温度変化
したときの光電流を比較することにより、位置ずれ量を
求めることが出来る。

位置検出手段のさらに別の例を第４図に示す。

ここでは、各感光体１４上に所定の画像を形成させる画
像形成制御手段を備えており、この画像形成制御手段に
より各感光体１４上に所定の画像が記録され、さらに感
光体１４上の画像は、転写ベルト２１上に転写される。

第４図は、転写ベルト２１上に所定の画像が転写された
状態を示す図である。ここで３９（３９８に、３９Ｙ、
３９Ｍ、３９Ｃ）は転写ベルト２１上の手前側に形成さ
れた画像（ライン）であり、Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは各色を
表す。また、４０　（４０８に、４０Ｙ、４０Ｍ、４０
Ｃ）は転写ベルト２１上の奥側に形成された画像である
。４１は手前側の画像３９を検出するための反射型のフ
ォトセンサ、４２は奥側の画像４０を検出するための反
射型フォトセンサである。

次に位置ずれ量を求める方法の一例について説明する。

画像３９．４０は、画像形成制御手段により、ある所定
のタイミングで、各感光体１４上にレーザービームによ
り形成される。そして第４図に示すような像が転写ベル
ト２１上に形成される。この各色画像間の間隔を測定す
ることにより、位置ずれを検知する。

第５図は、各色の像の間隔を測定するための構成の一例
を示すブロック図である。ここでは手前側の像３９の間
隔の検出例について示す（奥側についても同一の構成と
なる）。

まずフォトセンサ４１により、各色の像３９８に、３９
Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃが第６図に示す波形のような検出信
号が出力される〔第６図において（１）はフォトセンサ
４１の出力信号、（２）は２値化信号である〕。そして
この信号は２値化回路６０により矩形の信号に変えられ
る。さらにカウント許可信号発生回路６１およびカウン
タ６２，６３゜６４により、Ｂｋの像とＹの像の検出時
間差ｔＹｌ、Ｂｋの像とＭの像の検出時間差ｔ、＋ＳＢ
ｋの像とＣの像の検出時間差ｔｅｌに対応する出力６５
，６６．６７がそれぞれ得られる。尚、６８は水晶発振
器である。前記時間差ｔ□＋　　ＭＩ＋　　ｔｅｌはＢ
ｋの像からそれぞれＹ、Ｍ、Ｃまでの像の距離に対応す
る値である。また、同様に奥側についてもフォトセンサ
４２により前記時間差”Ｖｔ＋　　”Ｈｅｒｊｃ２が得
られる。そして、初期状態における時間差ｔＹ＋＋１．
ｔＮＩＯ９ｔＣＩＯ−”ＶＺＯ＋　”Ｈ３Ｏ＋　ｔＣａ
ｌｌが分かっていれば温変化等による変形後の位置ずれ
量（Ｂｋに対する相対ずれ量）は“ｔＹｌ　　’ＹＩＯ
Ｚｔｅｌ　　ｔＭＩ。　＋　’−’−’＋　　“ｊｃ２
−ｊｃ！。”を求めることにより分かる。

次にレーザーユニット状態変更手段について説明する。

尚、ここではシアン（Ｃ）について述べるが、他のＢｋ
、Ｙ、Ｍについても同様である。

第７図ｆａ）は光学ハウジング３３Ｃおよび光学ハウジ
ング３３Ｃ内に収納された光学部材の斜視図である。光
学ハウジング３３Ｇは、ａ部およびｂ部にて装置本体に
装着される。同図（ｂ）はレーザービーム走査装置（レ
ーザービーム））１２Ｃを装置本体に取りつけたときの
正面図である。また同図（Ｃ１，（ｄｌは同様に上面図
、側面図である。レーザーユニット１２Ｃは装置本体の
前側板４３に固定されたレーザーユニット支持部材４５
Ｃおよび装置本体の後側板４４に固定されたレーザーユ
ニット支持部材４６Ｃ上に図中の点ｄを中心に回転可能
に支持される。そしてレーザーユニット１２Ｃの手前側
（第７図Ｔａ）のａ部）は回転カム７０Ｃの回転により
図中の矢印Ａ方向に移動する（光学ハウジング３３Ｃの
ａ部は圧縮スプリング７２Ｃの作用により常に回転カム
７０Ｃに押し付けられている）、またここで回転カム７
０Ｃは、回転カム７０Ｃと共に回転するウオームホイー
ル４９Ｃおよびステッピングモータ４７Ｃの軸に取りつ
けられたウオーム４８Ｃによりステッピングモータ４７
Ｃを駆動すると回転する（７１Ｃは回転カム７０Ｃ，ウ
オームギヤ、ステッピングモータ４７Ｃを保持するブラ
ケットであり、このブラケット７１Ｃは前側板４３に固
定される）。

すなわち、ステッピングモータ４７Ｃを駆動することに
よりレーザーユニット１２Ｃは点ｄを中心に矢印Ａ方向
に回転し、その結果感光体１４Ｃ上の走査線はレーザー
ユニット１２Ｃの回転角と同じ角度（頃（。

次に位置形成手段からの情報により、レーザーユニツ）
１２の状態を変化させるための回路の一例のブロック図
を第８図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）に示す。ここでは
第４図、第５図に示したような転写ベルト２１上の像の
位置を検出し、その検出値に応して第７図（ｂ）、　（
Ｃ１，（ｄ）に示す機構によりレーザーユニット１２を
回転させる例について説明する。また、ここでも説明を
簡単にするため、シアン（Ｃ）についてのみ説明する。

イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）についても同様である
。

第８図（ａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ１はそれぞれＣ，Ｍ、
Ｙ用の回路ブロック図であるが構成は同じであり、添字
により色の区別をつけである。

まず、第５図で説明したように、カウンタ８０Ｃ，８１
Ｃより、手前側におけるＢｋの像と、Ｃの像の間隔（時
間差）ｔｅｌおよび奥側におけるＢｋの像とＣの像の間
隔ｔｃ２が得られる。そして演算回路８２Ｃによりｔ　
Ｃ２／　ｔ　Ｃ１を求める。次に前記ｔ　ｃｔ／　ｔ　
ｃｔと、初期設定値回路８４Ｃからの初期状態における
出力の比ｔｃ２゜／Ｌｃ＋。を比較回路８３Ｃにて比較
する。そしてｔ　ｃｚ／　ｔ　ｃｔ”とｔ　ｃｚ。

／　ｔｃｉｏが同じであればＢｋの像とＣの像の傾きは
同じであることが分かる。しかしｔｃｚ。／ｌｅｌ。

に対し、ｔ　Ｃ２／　ｔ　Ｃ１が大きくなったときは、
手前側のＢｋの像とＣの像の間隔に対し、奥側のＢｋの
像とＣの像の間隔が太き（なったことになる。

その場合は、レーザーユニット１２Ｃを第７図において
右方向（矢印Ａ左方向）に回転させるようにステッピン
グモータ４７Ｃを駆動する。そうすることによりＢｋの
像とＣの像の傾き差は補正される（Ｂｋの像とＣの像が
平行となる）。逆にｔ　ｅｇｏ　／　ｔ　ｃｔ。に対し
ｔ　Ｃ２／　ｔ　Ｃ１が小さくなったときは、レーザー
ユニット１２Ｃを第７図において左方向に回転させるよ
うにステッピングモータ４７Ｃを駆動する。

したがって、上記レーザーユニット支持部材４５Ｃ，４
６Ｃ１回転カム７０Ｃ１圧縮スプリング７２Ｃ、ウオー
ムホイール４９Ｃ、ステッピングモータ４７Ｃ１ウオー
ム４８Ｇによってレーザーユニット状態変更手段が構成
され、ＣＣＤ３７Ｂｋ、３８８ｋによって位置検出手段
が構成されている。

尚、この構成の場合、Ｂｋの走査線の傾きに他の色を合
わせるよう補正するため、Ｂｋのレーザーユニットに対
しては第７図に示すようなレーザーユニット状態変更手
段が必要なくなる。

このような構成を備えることにより、第１３図（ｂｌに
示したような画像ずれを補正出来る。

〔効果〕

以上本発明によれば、走査線の傾きを検出し、この検出
結果に基づいて、レーザーユニットの状態を変えるよう
にしたから、温度変化等によるカラー画像の位置ずれを
防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂｌ、　（Ｃ）は本発明の一実施例
に係る位置検出手段の配置構造を示す斜視図、側面図、
正面図、第２図は走査位置のずれを検出するための回路
ブロック図、第３図はそのタイミング図、第４図は位置
ずれ検出用パターンが形成された転写ベルトの斜視図、
第５図はパターン間隔測定のブロック図、第６図はその
検出信号のタイミング図、第７図（ａ）は光学系全体の
斜視図、同図（ｂ）、　（ｃｌ、　（ｄ）はレーザーユ
ニット状態変更手段を示す正面図。上面図、側面図、第８図（ａ）、　（ｂｌ、　ｔｃ）は
Ｃ，Ｍ、　Ｙのレーザーユニットの状態を変更するため
の回路ブロック図、第９図は一般的なカラー画像形成装
置を示す概略構成図、第１０図はその光学系を示す概念
図、第１１図はレーザビーム走査装置の縦断面図、第１
２図（ａ）、　（ｂｌは各感光体上のビーム走査線の初
期状態、温度変化後の状態を示す図、第１３図ｔａｇ、
　（ｂ）は転写紙上のライン像の初期状態。温度変化後の状態を示す図である。１２・・・レーザビーム走査装置（レーザーユニット）
、１３・・・記録装置、１４・・・感光体、１６・・・
現像装置、１７・・・転写チャージャ、２１・・・転写
ベルト、３７８に、　　３８８ｋ・・・ＣＣＤ、４５Ｃ
，４６Ｃ・・・レーザーユニット支持部材、４７Ｃ・・
・ステッピングモータ、４８Ｃ・・・ウオーム、４９Ｃ
・・・ウオームホイール、７０Ｃ・・・回転カム、７２
Ｃ・・・圧縮スプリング。第１図（σ）（ｂ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（ｃ）第３図第５図第６図第７図ｒσジ３′５゜第７図（ｂ）（Ｃ）７２Ｃ４９Ｃ第１３（ａ）

Claims

【特許請求の範囲】

複数の感光体と、複数の感光体に対応して設けられ、そ
れぞれ異なる画像信号で変調されるレーザービームを感
光体上に照射するためのレーザービーム走査装置と、前
記感光体上に形成された静電潜像を顕像化する現像手段
と、顕像を転写紙に転写する転写手段と、転写紙を感光
体に沿って移動させる転写ベルトとを有するカラー画像
形成装置において、前記各レーザービーム走査装置によ
るレーザービーム主走査方向の両端近傍における副走査
方向の像形成位置を検出する位置検出手段と、この位置
検出手段からの情報により前記レーザービーム走査装置
の状態を変えるレーザーユニット状態変更手段とを備え
ていることを特徴とするカラー画像形成装置。