JPH04152365A

JPH04152365A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04152365A
Application number: JP2277347A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 羽根田　哲; Masakazu Fukuchi; 真和福地
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 1992-05-26
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3066762B2; US5257047A

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、電子写真方式により像形成体上にトナー像
を形成し、転写材上に転写して画像を得るようにした画
像形成装置に関するものである。

特に、レーザ光を走査する露光手段を有するプリンタ、
複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

電子写真方式による画像形成は、像形成体上に原稿像あ
るいは画像データに応じた潜像形成と現像を行い、該像
形成体上にトナー像を形成し、その後転写材上に該トナ
ー像を転写することにより画像を得るというものである
。

近年、レーザ光源の変調あるいは明滅して出力されｔ：
レーザ光を回転多面鏡によって回転走査し、像形成体上
に走査露光するレーザ書き込み系ユニットを用いた画像
形成装置が広く一般に用いられている。

ところで、画像形成装置は、高画質、高密度の画像情報
を得ることが望まれているが、周囲の環境変化により該
レーザ光の焦点のずれが生じ、像形成体上のビーム径が
大きくなり、画質の低下を招くという欠点があった。

この欠点を解決すべく特開昭６０−１００１１３号公報
特開乎２〜５１１１９号公報が提案されている。すなわ
ち、これら公報には、像形成体に走査されるビームの一
部を受けて焦点ずれを検出する検出手段と該焦点ずれを
補正するレンズ移動装置を設けｔ；装置が開示されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記公報の前者レーザビームプリンタにおいて
は、焦点ずれを検出する検出手段として４分割受光素子
を用いて非点収差方式により検出しているため、高速で
回転走査されているレーザビームの焦点ずれの検出には
安定さを欠き不適当である。また、後者公報の走査光学
装置においては、焦点ずれ検出する検出手段を像形成体
から離れ、かつ、像形成体と光学的に等価な位置に設け
ているため、ｆθレンズ等のレンズ群のレンズ端部にお
けるレンズ特性を格段にレベルアップしなければ正確な
レーザビームの焦点ずれを検出することはできない。

本発明は上記問題点を解決するためＩこなされたもので
、本発明の目的は、簡単な構成で以て、安定しかつ正確
なレーザビームの焦点ずれを検出するとともＪこ、該検
出された焦点ずれを自動的に補正することができ、高画
質の画像を得ることができる画像形成装置の提供にある
。さらに、本発明は、画像形成を行う前にレーザビーム
の焦点調整を含めた露光装置の調整を自動的ｊこ高精度
で以て行うことができる画像形成装置の提供を目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、像形成体のＪＭ囲にレーザ露光装置を含む
像形成手段を配置した画像形成装置において、該像形成
体上に該露光装置によるレーザビームの主走査方向と交
互する縦縞状の基準パターンと、該基準パターンを反射
あるいは透過した該レーザビーム走査光の強度を検出す
る検出手段と、該検出手段により検出された該強度に基
づいて該露光装置を移動させる移動手段と、を有するこ
とを特徴とする画像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

次に、この発明を添付図面に基づいて実施例について説
明する。

第１図は本発明一実施例としてのベルト状像形成体を備
えたカラー画像形成装置の概略構成を示す図、第２図は
本５！施例の露光装置の概略構成を示した第１図のＡＡ
断面図である。

ベルト状像形成体ｌＯは、光導電体を可撓性のベルト上
に塗布あるいは蒸着したベルト状の感光体（以下、感光
体ベルトという）であって、回動ローラ１１．１２間に
張架され、かつ、前記感光体へルト１０にテンションロ
ーラ１３を付設し、その圧接による張力によって基準と
なるガイド部材１４に対して摺接状態を保ちつつ回動す
ることにより、感光体ベルト１０面を常に一定に位置に
保って搬送するようにしである。前記の構成により、感
光体ベル）１０の外側面の感光体は搬送中にも常にガイ
ド部材Ｉ４の表面に対し一定の関係位置に保たれ、安定
した曲率の大きい画像形成面を長い幅で構成しているこ
とを可能としているので、同一形状をもっ多数の像形成
手段を一定の間隔をもって並列配列することができる。

また、本実施例では、像形成体として感光体ベルトＩＯ
を用いているが、本発明はこれに限られるものではなく
、感光体ドラム等感光層ををする既存の像形成体にも適
用できる。

感光体ベルト１０の周囲には、複数の帯電手段、複数の
露光手段、４個の色の異なったトナーを装填しｔ；現像
手段、転写手段およびクリーニング手段が配設されてい
る。

帯電手段は、感光体ベルト１０の表面上の感光層を所定
極性で均一に帯電させるために設けられており、コロナ
帯電器、スコロトロン帯電器など既存の帯電器１５〜１
８である。

露光手段は、半導体レーザ書き込み系ユニット１９〜２
２であり、帯電器１５〜１８により帯電した感光体ベル
トＩＯの表面を露光して静電潜像を形成する。

現像手段は、異なる色の現像剤、例えばイエロー　（Ｙ
）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂ
ｋ）の各色トナー（現像剤）をそれぞれ収容した４個の
現像器２３〜２６である。これら各現像器２３〜２６は
、感光体ベルトＩＯ上の静電潜像をトナー像に非接触現
像法により顕像化する機能を有している。

この非接触現像法は、接触現像法と異なり、感光体ヘル
ドｌＯ上に形成された先のトナー像を損なわないことと
、感光体ベルト１０の移動を妨げないので、良好なカラ
ー画像を得ることができる。

転写手段は、転写コロナ放電器などの転写器２７により
、感光体ベルト１０上に形成されたトナー像を転写材上
に転写する。この転写手段として、転写器２７のかわり
に転写ドラムなど既存の転写部材を用いてもよい。

クリーニング手段２８は、クリーニングブレード２８１
およびクリーニングローラ２８２を有しており、クリー
ニング時にのみ感光体ベルト１０表面に圧接して感光体
ベルト１０をクリーニングするように設けられている。

上述の構成を有する画像形成装置によるカラー画像形成
のプロセスは、次のようにして行われる。

まず、装置本体とは別体の画像読み取り装置から出力さ
れる第１の色の画像信号が前記レーザ書さ込み系ユニッ
ト１９に入力されると、レーザ書き込み系ユニット１９
における半導体レーザー１９１でレーザービームが発生
される。そのレーザービームがコリメーシ７ンレンズ１
９２を介して、駆動モータ（図示せず）により回転され
るポリゴンミラ＝１９３により回転走査され、ｆθレン
ズ１９４．シリンドリカルレンズ１９５を経て、予め帯
電器１５によって所定の電荷に一様帯電させられた感光
体ベルトＩＯの周面上に投射され輝線を形成する。

一方、副走査方向に関しては、感光体ベルト１０の特定
位置に対応したレジストマークを７オトセンサ（いずれ
も後述する）が検出して、この検出信号を基準にして画
像信号による半導体レーザ１９１の変調が開始される主
走査線が決定される。

走査が開始されると主走査方向に関しては、レーザビー
ムがミラー１９６を介してインデックスセンサ１９７に
よって検知され、この検知された信号を基準にして第１
の色の画像信号による半導体レーザ１９１の変調が開始
され、変調されたレーザービームが感光体ベルトＩＯの
表面上を走査する。従って、レーザービームによる主走
査と感光体ベルト１０の搬送による副走査により一様帯
電された感光体ベルトＩＯの表面上に第１の色に対応す
る潜像が形成される。この潜像は、イエロートナーを収
容した現像器２３により現像されて、感光体ベルト１０
の表面上にイエロートナー像が形成される。その後感光
体ベルトＩＯは、その表面上にイエロートナー像を保持
したまま搬送され、引き続き第２の色の画像形成に入る
。

すなわち、イエロートナー像が形成している感光体ベル
トｌＯは、前述した第１の色の画像信号の場合と同様に
、次の帯電器１６の位置にまで搬送されると再び帯電器
１６により帯電され、ついで感光体ベルト１０の特定位
置に対応したレジストマークを７オトセンサが検出して
、この検出信号を基準にして第２の色の画像信号による
レーザー書き込み系ユニット２０の半導体レーザ２０１
の変調が開始され、半導体レーザ２０１で発生されたレ
ーザビームがコリメーションレンズ２０２駆動モータに
より回転されるポリゴンミラー２０３により回転走査さ
れ、ｆθレンズ２０４　、シリンドリカルレンズ２０５
を経て、帯電器Ｉ６によって所定の電荷に一様帯電させ
られた感光体ベルト１０の周面上に投射され潜像が形成
される。潜像は第２の色としてマゼンタトナーを収容し
た現像器２４によって現像される。マゼンタトナー像は
、すでに形成されているイエロートナー像の存在下に形
成される。なお、上記のレーザ書き込み系ユニット２０
の各部材は、その部材を表す符号の下一桁が前記レーザ
書き込み系ユニット１９と同じであれば、全く同一の構
成、機能を有するものである。

同様にして、第２の色であるマゼンタトナー像が形成さ
れた感光体ベル１−１０はさらに搬送され、上述の第２
の色の画像信号の場合と同様に、引き続き帯電器１７に
より一様帯電され、レーザ書き込み系ユニット２１によ
り潜像が形成され、シアントナーを収容する現像器２５
で現像しシアントナー像が形成される。さらに、第３の
色であるシアントナー像が形成された感光体ベルトＩＯ
はさらに搬送され、上述の第２．第３の色の画像信号の
場合と同様に、帯電器１８により一様帯電され、レーザ
書き込み系ユニット２２により潜像が形成され、プラク
トナーを収容する現像器２６で現像しブラックトナー像
を重ね合わせて、カラートナー画像ｉ像が感光体ベルト
ＩＯの表面上に形成される。すなわち、感光体ベル）・
ｌＯが１回転する間にカラートナー画像が形成される。

これら各現像器２３〜２６には直流あるいはさらに交流
のバイアスが印加され、基体が接地された感光体ベルト
１０には非接触で反転現像（ジャンピング現像）が行わ
れるようになっている。なお、この非接触現像には、ｌ
成分現像剤あるいは２成分現像剤いずれの現像剤でも用
いることができる。

ｌ成分現像剤を用いる場合には、トナー濃度制御手段を
設ける必要がなく小型化が図れるが、現像の安定性の点
で２成分現像剤を用いる現像法の方が優れているので色
再現上好ましい。

上述の如く感光体ベル）１０の表面上に形成されたカラ
ートナー画像は、給紙カセット２９から給紙ローラ３０
により供給されタイミングローラ３１ニより前記カラー
トナー画像とタイミングを合わせた転写材に転写される
。転写器２７は、トナーと逆極性の高圧電源を印加して
転写を行う。

かくして、カラートナー画像を転写された転写材は、回
動ローラ１１に沿って急激（小径曲率）に方向変換をす
る感光体ベルト１０によりＮ寅Ｊこ分離されて、定着手
段３２によってトナーを溶融固着された後、排紙ローラ
３３により装置本体から排紙される。

一方、転写材へカラートナー画像の転写を終えた感光体
ベルト１０はさらに時計方向に搬送されて、クリーニン
グブレード２８１およびクリーニングローラ２８２を圧
接状態としたクリーニング手段２３によって残留したト
ナーの除去、清掃が行われる。

クリーニング終了後は、再び新たな画像形成のプロセス
に入る。

なお、本実施例のカラー画像形成装置は、感光体ベルト
ｌＯの周囲に複数の帯電器１５〜１８、露光装置１９〜
２２及び４個の色の異なったトナーを装填した現像器２
３〜２６からなる像形成手段を配置し、感光体ベルトＩ
Ｏの１回転でイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒トナ
ー像を重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆる、
］バス方式である。なお、本発明は１バス方式に限られ
るものではなく、像形成体が１回転する毎に潜像形成、
現像を行う多回転方式でもよいことはいうまでもない。

次に、画像形成を行う前に上述したレーザビームの焦点
調整を含めたレーザ書き込み系ユニット１９〜２２の調
整（補正）について説明する。

みレーザ書き込与系ユニット１９〜２２の調整として、上
述の各ユニット１９〜２２のレーザビームの焦点調整、
副走査方向のずれの調整、主走査方向のずれの調整等が
ある。

感光体ベルトｌｏは第３図に示すように感光体ベルトＩ
Ｏの感光面の張り合わせ部分１０１から所定距離のとこ
ろの両周囲に透過穴又は透過穴に光の透過性膜を貼付し
てレーザ光を透過するレジストマーク１０２，１０３を
対抗して走査ラインＬと平行に形成しである。

ここで、主走査方向上流側に設けられたレジストマーク
１０２は、レーザビームの焦点調整を兼用するために、
レーザビーム走査方向に直交する縦縞、すなわち、副走
査方向に延びるストライプ模様の基準パターンにより構
成されている（第４図）。

レジストマーク１０２は、レーザビームを透過する透過
部１０２ａと吸収（透過させない）する吸収部１Ｏ２ｂ
から成り、透過部１０２ａと吸収部１０２ｂとの間隔が
レーザビーム径（４００ｄｐｉにおいては約８０μｍ）
と略凹しか、それ以上とするとよい。

レジストマーク１０２．１０３は、後述するフォトセン
サを透過光の強度検出、あるいは、貼り合わせ部分１０
１の検知として用いることにより、焦点の調整、主走査
方向及び副走査方向の露光開始位置を決定する基準及び
走査ラインＬの副走査方向のずれを検出する基準となる
。

ガイド部材１４は、図に示すようにその両端に凹部を形
成し、該凹部に光検出手段としてフォトセンサＦＳＩ〜
ＦＳ８を配置しである。フォトセンサＦＳＩ〜ＦＳ８は
レーザ書き込み系ユニットからの露光光をレジストマー
ク１０２．１０３を通して透過光の強度を検知するもの
である。

なお、レジストマーク１０２．１０３として反射部材を
感光体ベル１−１ｏ上に設け、露光光からの反射光をフ
ォトセンサで受ける配置としてもよいことはいうまでも
ない。この場合、レジストマーク１０２の基準パターン
の透過部１０２ａのみを反射部材とする。

本実施例にて説明するレーザ書き込み系ユニット１９〜
２２は、すべて同じ構成・機能を有するものであるため
、以下のすべての説明において、例として、レーザ書き
込み系ユニット１９で以て説明する。

まず、レーザビームの焦点の調整について説明する。

第５図は、回転走査されるレーザビームの走査時間と７
オトセンサＦＳＩが検出しｔ；該レーザビームがレジス
トマーク１０２を照射したときの透過強度との関係を示
している。レーザビームがレジストマーク１０２の透過
部１０２ａを照射したときは、フォトセンサＦＳＩによ
り検出される透過強度は大きく、逆に吸収部１０２ｂの
透過強度は殆どない。すなわち、最も大きい透過強度を
５１１１、最も小さい透過強度を５４１．とすると、レ
ーザビームの焦点がアラているとぎはＳ６．、とＳヨ１
．との差は大きく、逆に焦点が合っていないときはＳ、
１．とＳＭ、、との差は小さい。

マイクロプロセッサ３７は、フォトセンサＦＳｌｉ：よ
って得られた透過強度を用いてレーザビームの焦点が合
っているかどうかを判断し、その判断に基づいて移動手
段３８を駆動してコリメーンヨンレンズ１９２を入方向
Ｉ：移動させ、レーザビームの焦点を調整する。レーザ
ビームの焦点が合っているかどうかの検出は以下のよう
に行う。

すなわち、マイクロプロセッサ３７は、７オトセンサＦ
ＳＩから得られた透過強度のデータから前記をＳ、、ワ
とＳ１６．検出し、Ｓ／Ｎの値を求める。この演算式に
よって求められる。このＳ／Ｈの値が予め設定しｔ；設
定値であれば、レーザビームの焦点か合っているとなる
。逆に、Ｓ／Ｎの値が設定値以下ならば、焦点がずれて
いるので後述する移動手段３８を駆動して焦点を合わせ
る。なお、Ｓ／Ｎ値が設定値以上であると、し〜ザビー
ムの走査量に間隙が生じるために逆に画質の低下となる
ため、このＳ／Ｎ値は設定値あるいは設定＠凹円になる
ようにする。

次に、移動手段３８について第６図に基づいて説明する
。

コリメーク１ンレンズ１９２は、案内軸３８１とネジを
切られた回動軸３８２により光軸方向すなわちＢ方向に
移動可能となっている。すなわち、コリメーションレン
ズ１９２は、モータＭ１の回動に伴って回動する回動軸
３８２により移動し、レーザビームの焦点を合わせる。

モータＭｌは、パルスモータであって、マイクロプロセ
ッサ３７が前記Ｓ／Ｈの値に基づいてその回動量を制御
する。そして、Ｓ／Ｎ値が設定値になった位置にコリメ
ーションレン、（１９２を固定する。すなわち、レーザ
ビームの焦点が合ったこととなる。

以上、レーザビームの焦点の調整につい述べた。

この焦点調整は、実際の感光体ベルト１０表面上におい
てレジストマーク１０２の基準パターンをレーザビーム
が照射するので、精度の高い調整を行うことができる。

なお、上記レーザビームの焦点調整の時、感光体ベルト
ＩＯは回動させずレジストマーク１０２をレーザの走査
位置に停止させておぎ、焦点が合うまで上記焦点の調整
が繰り返される。一つの光学系の調整が終了すると感光
体を移動させ、次のレーザ走査位置まで移動させ−゛停
止る工程をくり返す。

又、レジストマーク１０２を４ケ各レーザの走査位置メ
こ対応して設けることにより、−度に、各レーザ系を並
列して調整することができる。

また、ある一定時間内にレーザビームの調整ができない
場合は、画像形成を中止、あるいは、画像形成はできる
がオペレータに警告し処置の仕方を指示を表示するよう
にするとよい。

次に、本実施例のレーザ書き込み系ユニツ］・の主走査
方向、副走査方向のずれ調整手段の構成について、レー
ザ書き込み系ユニットの調整態様を示す第７図に基づい
て説明する。

感光体ベルトＩＯは前述のようにガイド部材１４に摺接
して矢印Ｘ方向に搬送する。

レーザ書き込み系ユニット１９は、第２図に示すヨウな
半導体レーｆ　１９１．コリメーションレンズ１９２、
ポリゴンミラー１９３、シリンドリカルレンズ１９５、
ｆθレンズ１９４、ミラー１９６、インデックスセンサ
１９７および移動手段３８等の走査光学系をユニットと
して収納しである。

走査光学系を収納したユニット１９は、本体枠と一体的
に取り付けられたステータ１９ａ、　１９ｂにモータ１
９Ｍおよびカラー１９ｃを介して取り付ける。ここで、
ユニット１９を取り付ける際には、ガイド部材１４の凹
部に設けたフォトセンサＦＳＩ、ＦＳ２を結ぶ線に平行
に、走査ラインＬを形成するように機械的精度（±０．
３〜０．５■程度）で以て取り付ける。

同図において、ユニット１９はその端の穴１９ｄにカラ
ー１９ｃを嵌合し、カラー１．９Ｇの下端にスト、バ１
９ｅを一体的に取り付けて下から支えており、カラー１
９ｃの中間ｌこ回転止１９ｆを一体的に取り付け、これ
がステータ１９ｂの穴１９ｇに嵌合してカラー１９ｃの
回転を防止する。

モータ１２Ｍは、パルスモータであってステータ１９ａ
に固定してあり、ステータ１．９ａとユニット１９トの
間には、引張バネ１９Ｂをかけである。モータ１９Ｍの
ロータ１９Ｒには酸ネジが切られており、これには雄ネ
ジを切ったンヤフト１９ｓがネジ込まれている。ンヤフ
ト１９ｓはモータ］、９Ｍのロータ１９Ｒの回転により
前後進する。シャフト１９ｓの基端はユニット１９に固
定しており、モータ１９Ｍの回転によりユニット１９を
シャフト１９Ｓを中心に振ることができ、走査ラインＬ
を感光体ベルトＩの搬送方向に傾けることができる。

次に、フォトセンサＦＳ１．ＦＳ２からの出力信号に基
づいて主走査方向及び副走査方向のずれを検出してこれ
らのずれを調整する、レーザ書き込み系ユニットの調整
手段である主走査補正回路５５０及び副走査補正回路５
００の構成および動作について説明する。

第８図は副走査方向のずれを補正する副走査補正回路を
示すブロック図、第９図は副走査補正回路の動作を示す
タイムチャートである。

副走査方向のずれ調整は、画像形成前のレーザビームの
焦点調整後に行うのが好ましい。あるいは、特定枚数プ
リントがなされてら自動的に行うことが好ましい。

ここでいう副走査方向のずれ調整とは、予め感光体ベル
トＩＯに対向する位置に機械的精度（０，３〜０．５ｍ
ｍ）で設置されているレーザ書き込み系ユニット１９〜
２２をさらに精度良く、すなわち、ｌ走査分以内の精度
でもって副走査方向のずれを補正することである。なお
、機械的精度でもって設置された各レーザ書き込み系ユ
ニット１９〜２２の走査ラインＬはフォトセンサＦＳＩ
−ＦＳｓ上からはずれることがない。

副走査方向補正回路５００は、レーザ書き込み系ユニッ
ト１９からの走査ラインＬの副走査方向へのずれを検知
し、モータ１９Ｍを任意の向きに回動して走査光学系を
収納したユニット１９を振るこトニより、走査ラインＬ
の副走査方向へのずれを補正するものであり、マイクロ
ブロセンザ５５、インデックス検知回路５１、レジスト
マーク検出回路５２．５３、表示器５４、ドライブ回路
５６及びパルスモータ１２１とからなる。

インデックス検知回路５１は、第２図に示すようにミラ
ー１９６を介して入射するレーザ光を受光する７オトセ
ンサ１９７からの出力信号を任意の設定値に基づいて矩
形状のインデックス信号ＩＤを出力する。

レジストマーク検知回路５２．５３は、レーザによる光
走査により、レジストマーク１０２．１０３を通過した
透過光によるフォトセンサＦＳ　１　、　ＦＳ２からの
出力信号のピーク値又は任意の設定値に基づいて矩形状
のレジスト信号ＲＬ、ＲＲを出力する。なお、レジスト
マーク１０２．１０３を検知するためのレーザによる光
走査は、全域に行う必要はなく、基準マークやエンコー
ダによるベルト位置の検知に基づきレジストマーク１０
２，１０３を含む領域に限定して行われてもよい。

マイクロプロセッサ５５は、インデックス信号■Ｄを検
知してからレジスト信号ＲＬ、ＲＲを検知する時間を予
め記憶しており、■走査の時間内で検知するレジスト信
号ＲＬ、ＲＲの有無から走査ラインＬの副走査方向のず
れを検知して、その結果を表示器４４に送出すると共に
ドライブ回路５６を駆動する。すなわち、−走査内にＲ
Ｌ、ＲＲの一方しか無い場合は露光光学系が傾いている
と判断する。そして、両方のレジスト信号ＲＬ　　ＲＲ
が一走査内に出るまでのインデックス信号ＩＤのカウン
ト数が傾き量となる。

表示器５４はマイクロプロセッサ５５からの信号により
走査ラインＬがずれた方向及び量を表示する。

ドライブ回路５６は後述の画素クロックＣＬＫでパルス
モータ１９Ｍを上記ずれ量を補正する方向に回動する。

次に、本実施例の副走査補正回路５００の動作について
説明する。

まず、インデックス信号ＩＤを検知してから走査内で予
め設定した時間内にレジスト信号ＲＬ及びレジスト信号
ＲＲを検知すると、マイクロプロセンサ５５は、走査光
学系からの走査ラインＬがずれていないことを示す表示
信号を表示器５４に送出する。表示器５４は“ずれなし
″を表示する。このとき、マイクロプロセッサ５５はド
ライブ回路５６に駆動信号を送出しない。

一方、インデックス信号ＩＤを検知してから一走査内の
予め設定した時間内にレジスト信号ＲＬを検知し、予め
設定しｔ；時間内にレジスト信号ＲＲを検知しないとき
、マイクロプロセッサ５５は、レーザ書き込み系ユニッ
ト１９の走査光学系からの走査ラインＬは副走査方向と
逆方向にずれていることを示す表示信号を表示器５４に
送出すると共にレジスト信号ＲＬ検出からレジスト信号
ＲＬ　　ＲＲの両方を検出する間のインデックス信号Ｉ
Ｄのカウント数に対応して駆動信号をドライブ回に５６
に送出する。表示器５４は“副走査方向とＢＤ倍信号カ
ウント数“を表示する。ドライブ回路５６はモータ１９
Ｍのロータ１９Ｒを時計方向に回動することにより、ユ
ニ７ト１９は／ヤフト１９ｈを回動中心として副走査方
向に振る。

逆に、インデックス信号ＩＤを検知してから予め設定し
た時間内にレジスト信号ＲＬを検知せず、レジスト信号
ＲＲを検知すると、マイクロプロセッサ５５は、レーザ
書き込み系ユニット１９の走査光学系からの走査ライン
Ｌは副走査方向にずれていることを示す表示信号を表示
器５４に送出すると共にレジスト信号ＲＲを検出してか
らレジスト信号ＲＬ、ＲＲの両方を検出する間のインデ
ックス信号ＩＤのカウント数に応じて駆動信号をドライ
ブ回路５６に送出する。表示器５４は“副走査方向とＢ
Ｄのカウント数“を表示する。ドライブ回路５６はモー
タ１９Ｍのロータ１９Ｒを反時計方向に回動する二とに
より、ユニット１９はシャフト１９ｈを回動中心・とじ
て反副走査方向に振る。前述のようにして走査光学系か
らの走査ラインＬの副走査方向へのずれを調整すること
ができる。副走査方向のずれ調整を向上させるには前述
のレーザビーム焦点の調整時とは違い、ベルト状像形成
体の移動速度を画像形成時より充分遅くする。具体的に
は１７２〜１／ｌＯにすることにより、実効的にレーザ
等による走査速度をあげることにより、高いずれ調整を
行うことが可能となる。なお、副走査方向のずれ調整は
画像形成毎に行う必要はなく、予め電源投入時の焦点調
整後あるいは調整指示を行う場合に限ることが好ましい
。

副走査補正回路の動作を示すタイムチャートである第９
図に基づいて、副走査方向のずれのｗ４整を説明する。

同図中において、ＩＤはインデックス検知回路５１から
のインデックス信号を示し、ＲＬはレジストマーク検知
回路５２からのレジスト信号を示し、ＲＲはレジストマ
ーク検知回路５３がらのレジスト信号を示している。

ベルト感光体１０を搬送しながら走査露光を行うと、レ
ーザ光を受けたフォトセンサ１９７からの出力信号に基
づいて、インデックス検知回路５１はインデックス信号
■Ｄを１走査毎に出力する。今、仮に第７図におけるイ
ンデックス信号ＩＤの左がらｌ〜５走査とすると、レジ
スト信号ＲＬは２走査目に検出されている。一方しシス
ト信号ＲＲは４走査目に検出されている。すなわち、レ
ジスト信号ＲＬが検出されてからレジスト信号ＲＲを検
出する間のインデックス信号ＩＤのカウント数は２回（
２走査）である。よって、レーザ書き込み系ユニ７ト１
９はフォトセンサＦＳＩ側が感光体ベルト１０の搬送方
向上流側に２走査分ずれていることになる。従って、マ
イクロプロセッサ５５は、表示器５４に副走査方向とＩ
Ｄ信号のカウント数である２回を表示するとともに、ド
ライブ回路５６にモータ１９Ｍのロータ１９Ｒを時計方
向に回動することにより、ユニット１９をシャフト１９
ｈを回動中心として搬送方向上流側に（副走査方向）に
２走査分だけ振るよう信号を出力する。

上述の副走査方向へのずれをすべてのレーザ書き込み系
ユニット１９〜２２についてレジストマーク１０２．１
０３に対して調整を行うことにより、各レーザ書き込み
系ユニットの間隔すなわち画像形成開始位置をも調整し
たことになり、各レーザ書き込み系ユニットによる潜像
形成をずれることなく重ね合わせることができる。

なお、上述の副走査補正回路５００だけではレーザ書き
込み系ユニット１９〜２２それぞれの間隔を正確に調整
することができないことがある。すなわち、各レーザ書
き込み系ユニット１９〜２２は走査ラインＬに対し平行
になっているが、各レーザ書き込み系ユニット１９〜２
２による潜像を形成する露光開始点が異なるためである
。この場合は、電気的に各レーザ書き込み系ユニツ）１
９〜２２の出力タイミングを同じ露光開始点になるよう
にずらせばよい。

第１Ｏ図は主走査方向のずれを防止する主走査補正回路
を示すブロック図、第１１図は主走査補正回路の動作を
示すタイムチャートである。主走査方向の補正は画像形
成毎に行われる。

主走査補正回路５５０は、インデックス検知回路５１と
レジストマーク検出回路５２とマイクロプロセッサ５８
とクロック同期回路５７及びカウンタ５９とからなる。

インデックス検出回路５Ｉ及びレジストマク検出回路５
２は前述しであるので省略する。

マイクロプロセッサ５８は、インデックス信号ＩＤを検
知してからレジスト信号ＲＬを検出するまでの時間ｔ、
　（ｉ　−１，２，３・・・）を複数回に亘って計時し
、これらを平均した平均時間り、をレジスタに記憶し、
新！ニなインデックス信号ＩＤを検知してから前記平均
時間り、だけ遅延して（ある（・は、前記平均時間ｔ１
＋σだけ遅延して）出力信号を出力する。

クロック同期回路５７は、マイクロプロセッサ５８から
の出力信号に同期した画素クロックを出力するものであ
り、基準画素クロックを発生する発振回路５７ａ、基準
クロックの位相を遅延しｔ；多相のカウンタを生成する
遅延回路５７ｂ１マイクロプロセツサ５８からの出力信
号の位相と最も同期したクロックを検出する同期検出回
路５７Ｃ１同期検出回路５７ｃからの出力信号と遅延回
路５７ｂからの出力信号とから同期したクロック選択回
路５７ｄ、マイクロプロセンサ５８からの出力信号Ｔと
、クロック選択回路５７ｄからの画素クロックＣＬＫを
マイクロプロセッサ５８からの出力信号に基づいて出力
するカウンタ５９とからなる。この画素クロックＣＬＫ
に基づいて画像信号か出力される。

本実施例の主走査補正回路５５０の動作について説明す
る。

マイクロプロセンサ５８がインデックス信号ＩＤを入力
してからレジスト信号ＲＬを入力するまでの時間を複数
回にわたって計時し、これらを平均しＩ：平均時間ｔ、
をレジスタに記憶する。画像形成時には、マイクロプロ
セッサ５８はインデックス信号ＩＤを入力すると、前記
平均時間り、を用いて出力信号を出力する。クロック同
期回路５７はマイクロプロセンサ５８からの出力信号に
最も位相の同期したクロックＣＬＫを出力する。カウン
タ５９はマイクロプロセッサ５８からの出力信号を入力
してから所定時間（画像の主走査幅に相当する時間）に
わたってクロックＣＬＫを出力する。これによって主走
査方向のずれを防止する。

主走査補正回路５５０の動作を示すタイムチャートであ
る第１１図に基づいて、主走査方向のずれの補正を説明
する。同図中において、ＩＤはインデックス回路５１か
らのインデックス信号を示し、ＲＬはレジストマーク検
知回路５２からのレジスト信号を示し、Ｔはマイクロプ
ロセッサ５８かもの出力信号を示し、ＣＬＫはカウンタ
５９から出力される画素クロックを示すものである。

感光体ベル）１０を搬送しながら走査露光を行うと、レ
ーザ光を受けたインデックス回路サ１９１からの出力信
号に基づいて、インデックス検知回路５１はインデック
ス信号ＩＤを１走査毎に出力する。

マイクロプロセッサ５８がインデックス信号ＩＤを入力
してからレジストｉ号ＲＬを入力するまでの時間を複数
回にわたって計時しく例えば、同図中においてはｊｌ＋
Ｆ＋Ｆの３回計測している）、これらを平均した平均時
間ｔ、をレジスタに記憶する。

そして、画像形成時にインデックス信号ＩＤが入力され
ると、前記平均時間Ｌ１だけ遅延してマイクロプロセッ
サ５８は出力信号Ｔを出力する。一方、クロ／り同期回
路５７により前期出力信号Ｔに最も位相が同期している
クロックＣＬＫを出力する。この画素クロックＣＬＫに
基づいて画像信号が出力される。カウンタ５９はマイク
ロプロセッサ５８からの出力信号Ｔを入力してから所定
時間（画像の主走査幅に相当する時間）にわたってクロ
／りＣＬＫを出力する。

以上は、主走査の書き出しタイミングに関したものであ
るが、レーザ書き込み系ユニ・ノド１９〜２２の各ポリ
ゴンミラーの回転同期を同一としても、光学系配置など
により、１ｄｏｔ以内に完全に走査幅を規定することは
困難である。それ故、走査光学系の平行度を調整後に、
走査幅調整を行った後、主走査書き出しタイミング調整
を行うことが望ましい。

なお、主走査幅の調整は、レジスト信号ＲＬ。

ＲＲが検出される時間差を用いて、所定の時間より短け
れば書き込み系のドツトクロックを遅らせ、逆に所定の
時間より長ければ書き込み系のドツトクロックを早める
ことにより調整する。このドツトクロックの調整は、各
レーザビームに与えられるドツトクロックの周波数を変
化させることにより行う二とができる。

以下に、本実施例のカラー画像形成装置の動作を第１図
乃至第１１図ｊこ基づいて説明する。

電源投入時、感光体ベル）１０は回動ローラ１１゜１２
により時計方向に搬送され、一方でレーザ書き込み系ユ
ニフト１９がレーザビームを走査露光する。

ここで、レーザビームがレジストマーク１０２．１０３
を透過してフォトセンサＦＳ１．ＦＳ２ｉこより検出さ
れると、回動ローラ１１．１２は感光体ベルトＩＯの搬
送を止める。すなわち、フォトセンサＦＳＩ、ＦＳ２上
にレジストマーク１０２，１０３が在ることになる。

この状態でレーザビームの焦点調整を行う。すなわち、
レジストマーク１０２の基準パターンをレーザビームが
走査し、基準パターンを通過した透過光の強度を７オト
センサＦＳＩにより検出し、マイクロプロセッサ３７は
、Ｓ／Ｎの値を演算し、設定値になるように移動手段を
駆動してレーザビームの焦点を合わせる。レーザ書き込
み系ユニット１９の焦点が合うと、引き続き次のレーザ
書き込み系ユニット２０の焦点調整を行い、すべてのレ
ーザ書き込み系ユニットについて焦点調整を行う。

焦点調整が済むと、感光体ベルトＩＯは画像形成時の等
連線速度の１７５の等速度で２つの回動ローラ１１，１
２を時計方向に回転することにより副走査方向Ｘに搬送
する。

レーザ書き込み系ユニット１９〜２２は、搬送されてい
る感光体ベル１−１０に走査露光を行い、第８図に示す
ような副走査補正回路でレーザ書き込み系ユニットを副
走査方向に振ることにより副走査方向へのずれを調整す
る。すなわち、レジスト信号ＲＬとレジスト信号ＲＲと
が検出される時間差が所定時間内でなければ、インデッ
クス信号！Ｄのカウント数に２じて、モータ１９Ｍを駆
動して、副走査方向のずれを補正する上述の副走査方向へのずれをすべてのレーザ書き込み系
ユニット１９〜２２について調整を行った後、待機状態
に入る。

そして、プリント時は感光体ベルトｌＯを画像形成スピ
ードで移動させつつ帯電器１５で一様に帯電する。レー
ザ書き込み系ユニット１９からの露光直ｍ■に第９図に
示すようなインデックス信号ＩＤとレジスト信号ＲＬと
から主走査方向へのずれを補正し、一画面分の像露光を
行う。つまり、レーザ書さ込み系ユニット１９は、レジ
ストマーク１０２ヲ検知してから予め設定した時間経過
後に感光体ベルト１０上における主走査方向へのずれを
検知し、これを補正してレーザ光を照射することにより
、常に感光体ベルトｌの所定位置から像露光を開始する
。以後、１画面分のイエローデータに基づいた露光走査
を行う。これにより、感光体ベルトＩＯ上の所定位置に
潜像を形成する。該潜像は現像器２３によりイエロート
ナーで現像される。

次いで、マゼンタデータ、／アンデータ及び黒データに
基づく像形成も前述と同様に感光体ベルト１０上におけ
る各レーザ書き込み系ユニットの主走査方向へのずれを
主走査補正回路５５０で検知してこれを補正すると共に
インデックス信号ＩＤを検知してから予め設定しｔ：時
間経過後にレーザ書き込み系ユニット２０〜２２から露
光を開始して常に感光体ベルトｌＯの所定位置から露光
を開始することにより、複数のレーザ書き込み系ユニッ
ト１９〜２２を厳格な機械精度で位置決しなくても色数
に応じたａ像形成を繰り返し行う際Ｉ：潜像を形成する
露光開始点がずれることを防止して色ずれを防止するこ
とができる。

なお、主走査幅の調整（ドツトクロックの調整）は、待
機状態前であるレーザビームの焦点調整、副走査方向へ
のずれを調整した後に行うことが好ましい。また、続い
て主走査方向の書き出し開始位置の設定も待機状態前に
行ってもよい。

上述の笑施例において、ベルト状像形成体を用いること
により、レーザビームのしよってん合い、レーザ書き込
み系ユニットの平行配置を容易とすることができる利点
を有し、また、レーザ書き込み系ユニットによる光走査
により、ベルト状像形成体のレジストマークを検出する
ことが特徴であり、これによって各レーザ書き込み系ユ
ニットのレーザビームの焦点が調整でき、さらＩこ、レ
ーザ書き込み系ユニントとレジストマークとの相対的位
置を検知することかでき、高精度な画像の位置合わせが
可能となる。この時、し】ストマークの検出は検出手段
をベルト状像形成体背面に密着して設定することができ
、結像位置と一致するので高精度のレジストマークの検
出ができる。

し、ストマークはベルト状像形成体の片端に設すること
もでさるが、既に説明した様に両端に設ける二とにより
、レーザ書き込み系ユニットの傾き検知にも用いる二と
ができる。検知された傾き補正１ｉ、手動でも説明した
自動装置ｊこよって行うことができる。

まｔ：、本実施例ではビームの焦点調整と主走査方向お
よび副走査方向のずれの調整とをレジストマークによっ
ておこなったが、これらを別体ｌ二、すなわち、焦点調
整用の基準パターンを有するマークとレジストマークと
を設けてもよいことはいうまでもない。また、レジスト
マークを検出するフォトセンサと基準パターンを検出す
る７ｆトセンサを別体に設けてもよい。

本実施例のレーザ書き込み系ユニットはレーザ、ＬＥＤ
光学系を用いたが、その他にＬＣ５，Ｌｒ５Ａ、ＥＬな
とも同様に用いることができる。

また、本実施例ではまず最初に機械的精度（１０３〜０
．５ｍｍ）でもって各レーザ書き込み系ユニットを配設
した後Ｉこ、レーザビームの焦点ヲ調整シ、１走査幅単
位あるいは１ドツト幅巣位の微妙なずれを補正するもの
であり、特に画像を重ね合わせるカラー画像形成におい
て特に有効である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は像形成体の周囲ｔこレー
ザ露光装置を含む像形成手段を配置した画像形成装置に
おいて、該像形成体上に該露光装置によるレーザビーム
の主走査方向と直交する縞状を有する基準パターンと、
該基準パターンを反射あるいは透過した該レーザビーム
走査光の強度を検出する検出手段と、該検出手段により
検出された該走査光の強度が予め設定されている設定値
になるように該露光装置を移動させる移動手段を備える
ことにより露光装置の調整を行い、色ずれを防止するも
のである。すなわち、簡単な構成で、安定で、かつ、正
確にレーザビームの焦点ずれを検出し、さらに検出され
た焦点ずれを自動的に補正することができる。さらに、
この検出手段を利用して、複数のレーザ書き込み系ユニ
ットを位置補正して平行度を保ち、かつ主走査方向への
ずれを補正して色数１こ応じた潜像形成を繰り返し行う
際に潜像を形成する露光開始点がずれることを防止する
こともＩ走査幅、あるいは、１ドツト幅の高精度で、色
ずれを防止することができるカラー画像形成装置を提供
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明一実施例としてのベルト状像形成体を
備えたカラー画像形成装置の概略構成を示す図。第２図
は、−十→レーザ書き込み系ユニ・】トの走査光学系を
示す図。第３図は、本実施例のレーザ書き込み系ユニ７
トと像形成体との位置関係を示す図。第４図は、レーザ
ビームの焦点調整用の基準パターンを兼用したレジスト
マークを示す図。第５図は、レーザビームの走金時間と
レジストマークを透過した透過光強度の関係を示す図。第６図は、レーザビーム焦点調整用の移動手段を示す図
。第７図は、本実施例のレーザ書き込み系ユニットの調
整態様を示す斜視図。第８図は、副走査方向のずれを補
正する副走査補正回路を示すブロック図。第９因は、副
走査補正回路の動作を示すタイムチャート。第１θ図は
、主走査方向のずれを防止する主走査補正回路。第１１
図は、主走査補正回路の動作を示すタイムチャート。１０・・・感光体ベルト１９．２０，２１．２２・・・レーザＩき込み系ユニッ
ト３７．５５５８・・・マイクロプロセンサ３８・・・
焦点調整用移動手段段５１・・インデックス検知回路５２．５２・・レジストマーク検知回路５４・・・表示
器　　　　　５７・・・クロンク同期検出回路１０２．
１０３・・・レジストマークＭ１．１９Ｍ、２ＯＬ２１Ｍ、２２Ｍ、・・パルスモー
タＦＳＩ　−ＦＳ８・・光検知手段としての７オトセン
サＩＤ・・・インデックス信号ＲＲ，ＲＬ・・・レジスト信号

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像形成体の周囲にレーザ露光装置を含む像形成手
段を配置した画像形成装置において、該像形成体上に該
露光装置によるレーザビームの主走査方向と交互する縦
縞状の基準パターンと、該基準パターンを反射あるいは
透過した該レーザビーム走査光の強度を検出する検出手
段と、該検出手段により検出された該強度に基づいて該
露光装置を移動させる移動手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記基準パターンは前記レーザ露光装置による主
走査あるいは副走査方向の露光開始位置を決定する基準
であるレジストマークを兼用することを特徴とする請求
項１記載の画像形成装置。