JPH07239598A

JPH07239598A - 像形成装置

Info

Publication number: JPH07239598A
Application number: JP6031703A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sato; 一彦佐藤; Toshio Konaka; 俊雄胡中
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: JP3282353B2

Abstract

(57)【要約】【目的】感光ドラムの位置変化量を検出して走査数と
走査位相を調整する像形成装置に関し、カラー記録の色
合わせ精度が高められる像形成装置を提供する。【構成】ポリゴンミラー43により走査光を照射する複
数の露光手段４と、帯電手段４、像形成体２及び現像手
段５で成り、夫々着脱自在に装着される複数のユニット
１と、複数の転写手段６とを備え、各ユニット１が異な
る色のトナーで媒体８に多色画像を記録する像形成装置
であって、各色間の画像の位置ずれ量を夫々検出する位
置ずれ量検出手段15と、検出位置ずれ量を露光手段４の
走査ピッチで割り商Ｎと余りＲに分離する第１の変換手
段18と、商Ｎで露光手段４の露光タイミングを変化させ
る第１の調整手段20と、余りＲで露光手段４の走査位相
を変化させる第２の調整手段21とを備え、第１及び第２
の調整手段20,21 で各位置ずれを調整する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチドラム方式のカ
ラー電子写真プリンタ等の像形成装置に係り、特に温度
変化或いはユニット交換等による色ずれを検出して走査
位置を調整することができる像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】近来、コンピュータ、通信技術の急速な発
展に伴い、出力端末としてのプリンタの需要が高まりつ
つある。電子写真プリンタは記録速度や印刷品質等に優
れているという点から急速に普及してきている。

【０００３】電子写真法は米国特許第2297691 号等に記
載されているように、光導電性絶縁体を用いた方式が一
般的である。この方式では、コロナやローラによって帯
電させた光導電性絶縁体にレーザ光等を照射することに
よって静電潜像を形成し、この潜像をトナーと呼ばれる
顔料により着色した樹脂粉末を静電的に付着させてトナ
ー像を形成する。この像を紙等へ転写後、熱、圧力、光
等により紙に融着させて可視画像が形成される。

【０００４】カラー画像を形成するには、上記の工程を
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のカラー
トナーを用いて複数回繰り返して行い、各色トナー像の
重ね合わせによってカラー画像を再現する。

【０００５】このように、各色トナー像を印刷用紙上に
重ねて転写するので、その重ね位置にずれがないことが
必要であるが、温度変化や、ユニットの交換等により感
光ドラムの位置がずれて、画像にずれが生じる。

【０００６】このため、複数の露光系の走査位相を合わ
せるため、ポリゴンモータの回転制御をレーザ光学系の
ビーム検出センサの出力を用いる方法が提案されてい
る。また温度変化に伴う熱膨張を計算して、露光タイミ
ングを変更する方法も提案されている。しかし、レーザ
の走査ピッチ以下の記録位置のずれは解消できないの
で、これを解決する方法が望まれている。

【０００７】

【従来の技術】図13にマルチドラム方式によるカラー電
子写真装置の内部側面図を例示している。図に示すよう
に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色（Ｙ
ＭＣＫ）のトナーを使用するユニット1a〜1dが着脱自在
に装着され、ユニット1a〜1dは、破線で囲んで示すよう
に、感光ドラム2a〜2d、帯電器3a〜3d、現像器5a〜5d、
及びクリーナ7a〜7dで構成されている。また、ユニット
1a〜1dの外側に露光器4a〜4d及び転写器6a〜6dが設けら
れている。

【０００８】装置下部に用紙8aが集積収容されたカセッ
ト９と、カセット９から用紙8aを繰り出す繰出しローラ
10が設けられている。また感光ドラム2a〜2dの前面に共
通の搬送ベルト11が配置されている。搬送ベルト11の上
方に共通の定着器12が設けられ、装置上部にスタッカ13
が配置されている。

【０００９】このような構成により、感光ドラム2a〜2d
を潜像記録媒体として用い、帯電器3a〜3dによって全面
にマイナス帯電される。次に感光ドラム2a〜2dの表面に
対して、露光器4a〜4dによって所定の印刷パターンに応
じた光が当てられると、露光した部分の電荷が減少して
静電潜像が形成される。現像器5a〜5dでこの潜像にマイ
ナスに帯電したトナーが付着してトナー像が形成され
る。トナー像は転写器6a〜6dにより用紙8aに転写され、
定着器12で、例えば熱定着される。

【００１０】このようなプロセスが繰出しローラ10の回
転によってカセット９から繰り出されて搬送ベルト11に
より搬送される用紙8aの搬送タイミングに応じて行わ
れ、定着後スタッカ13に収容される。

【００１１】即ち、ユニット1aで用紙8aに上記プロセス
によりイエロートナーの像が転写されて、用紙8aが次の
ユニット1bの位置に搬送されたタイミングでマゼンタト
ナーの像が転写され、同様にしてユニット1c,1d でシア
ントナー、ブラックトナーの像が転写される。

【００１２】用紙8aに対する各ユニット1a〜1dでのトナ
ー像の重ね合わせは、各ユニット1a〜1dの転写位置の距
離だけ時間をずらして記録動作を開始することにより行
われる。

【００１３】また、用紙8aの後端がユニット1aを通過す
ると、次に繰り出された用紙8aがユニット1aへ送られて
記録され、次々と記録が継続される。ここにおいて、露
光器4a (〜4d) の構成を図14により詳述する。図14に示
すように、半導体レーザ40から照射されたレーザ光は、
コリメータレンズ41で必要な大きさのコリメート光にさ
れ、更にポリゴンミラー43ａの面倒れ調整のためのシリ
ンドリカルレンズ42を通り、ポリゴンミラー43ａに入射
される。

【００１４】ポリゴンミラー43ａはポリゴンモータM1に
よって回転し、レーザ光は図中左から右方向へ走査され
る。なお、ポリゴンミラー43ａは回転数が高く(10000〜
30000rpm) 、また使用時間が長いため、エアスピンドル
とブラシレスホールモータを用いている。

【００１５】ポリゴンミラー43ａで反射されたレーザ
光、即ち、走査光は、f-Θレンズ44a,44b を通り、等速
調整、像面湾曲の調整、またポリゴンミラー43ａの面倒
れ調整等が行われ、感光ドラム2a (〜2d) の表面に焦点
を結ぶ。

【００１６】また、走査の開始時刻を検出するため、ビ
ーム走査の左端近くの位置にミラー45を設置し、レーザ
光を反射してビーム検出センサ(Beam Detect：以下ＢＤ
センサという)46 で検出する。ＢＤセンサ46はフォトダ
イオードで、レーザ光の通過時点でＢＤ信号を出力す
る。記録情報をこのＢＤ信号に同期して半導体レーザ40
のドライバに加えることにより、画像信号の走査が行わ
れて画像記録を行うことができる。

【００１７】更に、４個の感光ドラム2a〜2dを有するた
め、４組の光学系を用いるので、露光位置を合わせるこ
とが必要である。通常、レーザ光学系を用いたプリンタ
では、ポリゴンモータM1の制御はＰＬＬ(Phase-Locked
Loop) 制御で行われる。

【００１８】従来、各感光ドラム2a〜2dのトナー像を位
置精度良く重ね合わせて転写することが難しく、各種の
工夫が行われている。例えば、特開昭62−242909号公報
「レーザプリンタ」によれば、ポリゴンモータの回転制
御を行うＰＬＬ制御回路に、共通の基準周波数を供給す
る共通周波数信号発生手段を設けて、各ポリゴンモータ
の回転位相を一致させる技術が提案されている。

【００１９】但し、同一の水晶発信器からクロック信号
を用いて回転制御を行っても、ポリゴンミラーとポリゴ
ンモータの取り付け方により、エンコーダとＢＤ信号の
位相が合うとは限らない。

【００２０】また、本出願人による特開平3-175461号公
報「多色印刷装置」では、ポリゴンモータの回転の位相
差を所定の規格値に保つ制御を行って、電源の投入毎の
位置ずれ量の変化をなくす技術が提案されている。

【００２１】更に、特開平3-149576号公報「カラープリ
ンタ」では、ポリゴン面で反射されたレーザ光をＢＤ検
出部で検出し、ポリゴンモータの回転速度と回転位相の
同期用の周波数検知信号として用いて回転制御を行い、
各ポリゴンミラーの反射面方向を同期させる技術が提案
されている。

【００２２】また、特開平3-293679号公報「カラー画像
形成装置」では、温度検知手段で検出された検知温度及
び調整量に基づいて、潜像形成タイミングを調整して、
色ずれを防ぐ技術が提案されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、ポリゴンモータの回転制御や潜像形成のタイミング
調整を行い、且つユニット交換等の機械的な位置合わせ
を精度良く行えたとしても、図15に示すように、温度変
化等によって用紙上で副走査方向（紙送り方向）に１ド
ットライン（＝１走査）未満のずれが生じることにな
る。またユニット交換によって、感光ドラム間隔等の機
械的な位置合わせにバラツキがあるため記録位置がずれ
ることがあるという問題点がある。

【００２４】本発明は、温度変化等による熱膨張及びユ
ニット交換等による機械的な取り付け位置の変動に関わ
らず、１走査未満のずれまで調整することができ、カラ
ーの重なりの位置合わせを精度良く行うことができる像
形成装置を提供することを目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。図において、８は媒体、43はポリゴンミラー、４
は複数設けられ、回転するポリゴンミラー43にレーザ光
を照射して、走査光を生成する露光手段、１は複数設け
られ、像形成体２、帯電手段３及び現像手段５から成る
ユニット、３はユニット１に設けられた帯電手段、２は
ユニット１に設けられ、帯電手段３によって帯電され、
露光手段４による走査光によって静電潜像が形成される
像形成体、５はユニット１に設けられ、像形成体２に形
成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段、
６は複数設けられ、像形成体２のトナー像を媒体８に転
写する転写手段、15は媒体８に記録される各異なる色の
画像間の位置ずれ量を夫々検出する位置ずれ量検出手
段、18は位置ずれ量検出手段18の検出出力を露光手段４
の走査ピッチで割って、商Ｎ及び余りＲに分離する第１
の変換手段、20は商Ｎに基づいて対応する露光手段４の
露光タイミングを変化させる第１の調整手段、21は余り
Ｒに基づいて対応する露光手段４の走査位相を変化させ
る第２の調整手段である。

【００２６】従って、複数のユニット１が夫々着脱自在
に装着されて、各ユニット１が異なる色のトナーを使用
して媒体８にカラー画像を記録する像形成装置であっ
て、第１の調整手段20及び第２の調整手段21によって異
なる色の画像の記録位置を夫々調整するように構成され
ている。

【００２７】

【作用】位置ずれ量検出手段15によって各異なる色の画
像の位置ずれ量を検出し、第１の変換手段18により位置
ずれ量を走査ピッチで割って、商Ｎ及び余りＲに分離す
る。第１の調整手段20は商Ｎに基づいて対応する露光手
段４の露光タイミングを変化させ、第２の調整手段21は
余りＲに基づいて対応する露光手段４の走査位相を変化
させることにより、異なる色の画像の記録位置を走査ピ
ッチ未満の位置ずれまで調整することができる。従っ
て、温度変動やユニット１の交換等により像形成体２間
の距離に変動があっても、高精度に記録位置合わせを行
うことができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例〜第６の実施例
を説明する。１）第１の実施例の説明本発明の第１の実施例（請求項１、請求項２、請求項５
及び請求項６に対応している）を図２〜図６により説明
する。図２は本発明の第１の実施例を示すブロック図、
図３は第１の実施例の説明図、図４は第１の実施例のポ
リゴンモータの回転制御回路図、図５は第１の実施例の
フローチャート、図６は調整後の走査状態を示す図であ
る。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

【００２９】図２の露光タイミング回路20ａ〜20ｄ及び
ポリゴンモータ制御回路21ａ〜21ｄは、図１の第１の調
整手段20及び第２の調整手段21に夫々対応し、図２の温
度センサ15ａ、電圧−温度変換部180 、温度−寸法変換
部181 、電圧−温度変換テーブル184 及び温度−寸法変
換テーブル185 は、図１の位置ずれ検出手段15に対応
し、また図２の寸法−調整値変換部182a及び寸法−調整
値変換テーブル186 は、図１の第１の変換手段18に対応
し、また図３の感光ドラム2a〜2d、帯電器3a〜3d、露光
器4a〜4d、現像器5a〜5d及び転写器6a〜6dは、図１の像
形成体２、帯電手段３、露光手段４、現像手段５及び転
写手段６に夫々対応している。

【００３０】第１の実施例は装置内の環境温度が変化し
た場合（後出の第２〜第４の実施例も同様）の記録位置
調整である。まず、図３により位置ずれ及び調整方法を
説明する。実際の感光ドラム2a〜2dの間隔の変化がその
まま記録位置のずれを生じるものではなく、実際の記録
動作を見ると各感光ドラム2a〜2dの間隔L1〜L3が増大し
ている場合には、用紙8aの搬送系の機構、例えば、搬送
ベルト11が掛けられたプーリの径D1,D2 の大きさも変化
して搬送ベルト11の長さＬが変化している。

【００３１】このため、感光ドラム2a〜2dの間隔L1〜L3
を環境温度から算出すると共に、搬送ベルト11の長さＬ
の変化を算出して搬送速度Ｖの変化を計算する。この両
者の差をとって相対的な感光ドラム2a〜2dの間隔を計算
する。

【００３２】この相対的な感光ドラム2a〜2dの間隔を測
定しておき、装置内の温度に応じてその値が取り出せる
ように構成しておく。この値を基に図３に示すような関
数を用いて、相対的長さから位相への変換を行う。

【００３３】なお、相対的長さが１走査ピッチを越える
と、レーザ制御回路のタイミング部で調整を行うことが
必要になるため、長さを１走査ピッチで割り、その商は
レーザ制御回路のタイミング部へ加え、その余りを０か
ら２πまでの間の位相の値に変換する。この位相の値を
夫々の露光器4a〜4dのポリゴンモータM1の回転位相制御
部に位相調整値として加え、レーザ走査の位相の調整を
行う。

【００３４】以下、第１の実施例を説明する。図２のブ
ロック図において、14はＭＰＵ、15aは温度センサ、16
はセンサアンプ、17はアナログ−ディジタル変換器（以
下Ａ−Ｄ変換器という）、18ａはＲＯＭ、19はＲＡＭ、
20ａ〜20ｄは露光タイミング回路、21ａ〜21ｄはポリゴ
ンモータ回転制御回路、22ａ〜22ｄはディレイレジス
タ、23ａ〜23ｄはディジタル−アナログ変換器（以下Ｄ
−Ａ変換器という）、24ａ〜24ｄはアンプを示す。

【００３５】ＭＰＵ14は、ＲＯＭ18ａの制御プログラム
に従って各部を制御する。温度センサ15ａは、サーミス
タで構成され、感光ドラム2a〜2d及び搬送ベルト11等の
平均的温度が測定できる装置フレームの箇所に設けられ
ている。サーミスタには抵抗ネットワークを通して定電
流源を加えており、このサーミスタ両端の電圧の変化を
検出する。

【００３６】ＲＯＭ18ａは、電圧−温度変換部180 、温
度−寸法変換部181(請求項２の第２の変換手段に対応し
ている）、寸法−調整値変換部182a、調整値処理部183
の制御プログラムと、電圧−温度変換テーブル184 、温
度−寸法変換テーブル185(請求項２の第２の変換手段に
対応している）及び寸法−調整値変換テーブル186(請求
項５の変換テーブルに対応している）を備える。

【００３７】電圧−温度変換部180 は、温度センサ15ａ
から送られてＲＡＭ19に格納された電圧値に基づいて、
電圧−温度変換テーブル184 により電圧値を温度に変換
して、温度をＲＡＭ19の一時格納領域190 に格納する。

【００３８】温度−寸法変換部181 は、一時格納領域19
0 に格納した温度に基づいて、温度−寸法変換テーブル
185 により温度を寸法に変換して熱膨張による位置変化
量を求めて、位置変化量を一時格納領域190 に格納す
る。

【００３９】寸法−調整値変換部182aは、一時格納領域
190 に格納した位置変化量に基づいて、寸法−調整値変
換テーブル186 により位置変位量を調整すべき走査数及
び走査位相に変換し、ＲＡＭ19の調整値ファイル191 に
格納する。寸法−調整値変換部182aは、位置変化量を予
め設定された１走査ピッチで割り「商」ｎ及び「余り」
ｒを求め、「商」ｎを調整走査数とし、「余り」ｒを位
相変換して走査位相として、位置変化量に対応してファ
イルしたものである。

【００４０】調整値処理部183 は、一時格納領域190 に
格納した「商」ｎをディレイレジスタ22ａ〜22ｄへ、
「余り」ｒの位相変換値をＤ−Ａ変換器23ａ〜23ｄへ送
る。ＲＡＭ19は、温度センサ15ａからの電圧値を一時格
納すると共に、電圧−温度変換部180 で変換された温度
及び温度−寸法変換部181 で変換された寸法を順次一時
格納する一時格納領域190 、及び寸法−調整値変換部18
2aで変換された調整値 (走査数及び走査位相) を格納す
る調整値ファイル191 を備える。

【００４１】ディレイレジスタ22ａ〜22ｄは、各色間の
タイミングディレイを調整するため調整値処理部183 か
らへ送られた「商」ｎに基づく調整後の値が書き込まれ
る。露光タイミング回路20ａ〜20ｄは、夫々のディレイ
レジスタ22ａ〜22ｄの値「商」ｎだけ露光タイミングを
調整する。即ち、１走査ピッチ単位の調整を行う。

【００４２】次にポリゴンモータ回転制御回路21ａ〜21
ｄを図４により詳細に説明する。図４において、25はモ
ータ駆動回路、26はホール素子、27は水晶発振器、28は
分周回路、29は位相比較器、30,34,35はアンプ、31はバ
ッファアンプ、32は位相調整回路、33は周波数−電圧変
換器 (以下Ｆ−Ｖ変換器という) を示す。

【００４３】従って、まず、ポリゴンモータM1の回転Ｏ
Ｎの信号がモータ駆動回路25に入ってくると、ポリゴン
モータM1に電流が加わり、回転を開始する。ポリゴンモ
ータM1のホール素子26から発生する電圧信号はモータ駆
動回路25に加えられ、モータコイルに加わる電流のスイ
ッチングを行う。

【００４４】また一定時間経過後、図示していない上位
制御回路は、半導体レーザ40を駆動し、ポリゴンミラー
43ａによりレーザ光の走査を開始する。走査光はＢＤセ
ンサ46で検出され電気信号に変換される。このＢＤ信号
はアンプ30で増幅及び電圧レベルが整えられ、位相比較
器29に入力される。

【００４５】また、位相比較器29のもう一つの入力端子
には、水晶発振器27から分周回路28を経て周波数が変換
（ポリゴンミラー43ａの面数だけ分周）されたクロック
信号(請求項６の印加手段に対応している）が加えられ
る。位相比較器29でこの両入力信号の位相が比較され
て、位相差に相当する電圧が出力される。

【００４６】更に位相比較器29とは別にＢＤ信号はＦ−
Ｖ変換器33を通して、電圧信号に変換される。次に変換
された電圧はアンプ34で設定した回転数に相当する電圧
と比較され、その差の電圧が出力する。

【００４７】一方、「余り」ｒの位相変換値を受信した
Ｄ−Ａ変換器23ａ（〜23ｄ）は、アナログ信号に変換
し、アンプ24ａ（〜24ｄ）を通して位相調整信号として
出力して位相調整回路32に加えられ、位相比較器29の出
力にオフセットを加える。

【００４８】その結果、位相調整量だけ位相がずれた状
態でポリゴンモータM1が回転する。このような構成及び
機能を有するので、次に図５のフローチャートにより作
用を説明する。

【００４９】まず、温度センサ15ａの検出電圧はアン
プ16を経てＡ−Ｄ変換器13でディジタル信号に変換され
て入力する。そこで、電圧−温度変換部180 は電圧−温度変換テー
ブル184 により電圧値を温度に変換する。

【００５０】更に温度−寸法変換部181 が温度−寸法
変換テーブル185 により温度を寸法に変換して位置変化
量を求める。寸法−調整値変換部182aが位置変化量を調整値変換テ
ーブル186 により「商」ｎの走査数と「余り」ｒを走査
位相に変換し、調整値ファイル191 に格納する。

【００５１】かくて記録時に、「商」ｎの走査数を露
光タイミング回路20ａ（〜20ｄ）へ送って、走査数をそ
の値だけ調整する。即ち、１走査ピッチ単位の調整を行
うと共に、「余り」ｒの走査位相をポリゴンモータ回転
制御回路21ａ（〜21ｄ）へ送り、走査の位相を調整す
る。即ち、１走査ピッチ未満の調整を行う。

【００５２】このようにして、装置の温度環境に応じ
て、走査単位だけでなく走査の位相を調整することがで
きるので、図６に示すように、高精度の色合わせを行う
ことができる。

【００５３】２）第２の実施例の説明図７により第２の実施例（請求項７及び請求項８に対応
している）を説明する。図７が図２〜図５で説明した第
１の実施例と異なるのは、ＢＤセンサ46からの信号とポ
リゴンモータM1からのホール素子26の信号を切り換える
切換器を設け、切換器を制御するためのコンパレータと
フリップフロップ(以下ＦＦという)を設けたことであ
る。即ち、図７において、36は切換器（請求項７の切換
手段に対応している）、37はコンパレータ、38はＦＦを
示す。

【００５４】図４で説明した第１の実施例と同様に、モ
ータ回転ＯＮの信号が加えられると、モータ駆動回路25
はポリゴンモータM1のコイルに電流を流し、ポリゴンモ
ータM1は回転を開始する。この時、切換器36は、ホール
素子26からの信号を通過させるように設定しておく。こ
れは、ＦＦ38をポリゴンモータM1の回転ＯＦＦ信号でリ
セットしておくことで容易に行うことができる。このた
め、位相比較器29にはポリゴホール素子26からの信号が
入る。

【００５５】以降の動作は図４の動作と同様で、ホール
素子26からの信号と水晶発振器27を分周した信号との同
期をとるように回路が動作する。しばらくして、ポリゴ
ンモータM1の回転が上がってＦ−Ｖ変換器33の出力が、
予め設定した (回転数に対応した) 電圧に近づき、この
両者の電圧差がある値になると、コンパレータ37が働い
てＦＦ38をセットする。

【００５６】この結果、切換器36は切り換えられ、ＢＤ
センサ46からの信号を位相比較器39及びＦ−Ｖ変換器33
に供給する。その後はＢＤセンサ46の信号により同期動
作を行う。

【００５７】このようにすると、ポリゴンモータM1の回
転の状態が安定してから、サーボ信号源をホール素子26
からレーザ光のＢＤセンサ46に切り換え同期をとること
ができる。このため、ポリゴンモータM1の回転立ち上が
り時に、レーザ光の不要な走査を避けることができる。

【００５８】また、レーザ光の光量変動や、レーザ光源
の障害に伴う回転の不安定性を引き起こすことがないと
いう利点がある。更に、ポリゴンモータM1の内部の精度
より、位置精度（分解能）が高いレーザ光の露光端で制
御を行うので、ポリゴンモータM1自身の機械的精度を多
少緩和することができるという利点がある。

【００５９】３）第３の実施例の説明図８により第３の実施例（請求項９に対応している）を
説明する。図８は第２の実施例で説明した図７にＢＤセ
ンサ46及びホール素子26の信号を分周する分周回路を設
けたものである。

【００６０】前記第１の実施例及び第２の実施例は、走
査毎に位相合わせを行う場合の例である。しかし、ポリ
ゴンモータM1は回転数が高く(10000〜30000rpm) 、サー
ボの周波数が高くなり、ポリゴンモータM1も含めた制御
回路が追従できなくなる問題が発生することがある。ま
た、ポリゴンミラー43ａの面の角度が微妙にずれてい
て、走査の時間が必ずしも等間隔にならず、夫々異なる
ことがあり得る。

【００６１】このような場合、各々の走査単位に制御を
行うことは、余分な変動要素をサーボ回路内部に持つこ
とになり、却って回転精度を落とすことになりかねな
い。これを避けるためには、ポリゴンミラー43ａの角度
精度や取り付け精度、及びホール素子26の取り付け精度
等、部品精度及び取り付け精度を極めて高くすることが
必要となる。しかし、これはコストアップとなる。

【００６２】そこで、図８に示すように分周回路（請求
項９の分周手段に対応している)39,47を設けることによ
りこれを解決する。この分周回路47は、ＢＤセンサ46の
出力信号をポリゴンミラー43ａの面数だけ分周する回路
である。つまり、ポリゴンモータM1の１回転にＢＤ信号
が１パルス発生するようにして、この値を位相比較器29
に入力する。また、ホール素子26に関しても同様に分周
回路39により、ポリゴンモータM1の１回転で１パルス発
生するようにする。後は第２の実施例 (図７)と同様で
ある。

【００６３】この回路を用いると、ポリゴンモータM1の
１回転単位に出力が得られるため、ポリゴンミラー43ａ
の同じ面によるＢＤ信号のみを検出し、ポリゴンミラー
43ａの角度精度、取り付け精度等の影響を受けないた
め、安定した回転を得ることができる。

【００６４】また、ホール素子26に関しても同様に取り
付け等の精度によらないで、同じ磁極による同じホール
素子26の信号を得ることで安定した検出精度を得ること
ができる。

【００６５】また、サーボ全体の応答性もさほど高い周
波数にならないで済むため、回路素子、回路設計が容易
になるという利点がある。更に、サーボの周期が一層遅
い場合には、分周比をこの例の整数倍にすると良い。

【００６６】このように、ポリゴンモータM1の１回転に
１パルスとすると、ポリゴンミラー43ａの面精度が良く
ない場合でも回転がふらつくことがなく、安定した回転
を行うことができる。

【００６７】４）第４の実施例の説明図９により第４の実施例（請求項10に対応している）を
説明する。図９が前記第１〜第３の実施例と異なるの
は、レーザパワーが低下してＢＤ信号が得られず、ＢＤ
信号の検出間隔がある時間範囲以内にない場合にアラー
ムを出すようにしたことである。

【００６８】図９の回転制御回路図において、48,49 は
タイマー、50はアンド（ＡＮＤ）回路、51はノア（ＮＯ
Ｒ）回路、52はカウンタ、53はＦＦ (請求項10の報知手
段に対応している) を示す。図７と同一符号は同一対象
物を示す。

【００６９】このような構成を有するので、図10のタイ
ムチャートを参照して作用を説明する。ＢＤ信号をタイ
マー（モノステーブル（単安定）マルチバイブレータ)4
8,49の入力に入れ、ある一定時間後にＢＤ信号パルスが
きているか否かを監視する。

【００７０】即ち、図10(b) の分周されたＢＤ信号を基
にして、(c) 〜(h) に示すように、タイマー48,49 でタ
イマー49の出力を作成し、タイマー49の出力信号と分周
されたＢＤ信号でアンドをとると、分周されたＢＤ信号
がこのタイマー49の出力信号の範囲にある時だけ、カウ
ンタ52にリセット信号が加わる。

【００７１】(b) で破線で示すように、何かのトラブル
で分周されたＢＤ信号がタイマー49の出力信号の範囲か
ら逸脱したり、発生しなくなると、(i) 〜(k) に示すよ
うに、カウンタ52のリセットが発生しなくなり、カウン
タ52の値が増加する。この結果、カウンタ52の出力が立
ち上がり、これを受けたＦＦ53がアラーム信号を発生す
る。

【００７２】このようにして、保護、若しくはモニター
手段を用いることで、ポリゴンモータM1の回転数が異常
に高くなったり、破壊されることを避けることができ
る。また、このような場合、アラームを発生して、その
ユニットだけ停止状態に保つことも可能である。なお、
そのユニットに関係ない記録色の場合、残ったユニット
で記録を行うように制御すれば、１つのユニットが故障
した時でも、他の色の記録を行うことができる。

【００７３】５）第５の実施例の説明図11により第５の実施例（請求項３に対応している）を
説明する。図11が前記第１〜第４の実施例と異なるの
は、第１〜第４の実施例では、温度センサ15ａによる装
置内温度の変化を測定して、熱膨張による感光ドラム2a
〜2dの位置変化量を求めて調整するものであるのに対し
て、ユニット1a〜1dの交換等による位置ずれから感光ド
ラム2a〜2dの間隔の位置変化量を求めて調整するもので
ある。従って、位置変化量に基づく走査数及び走査位相
を調整する方法は同じである。

【００７４】即ち、図11に示すように、一端が回動自在
な回動軸55ａ〜55ｄに固定されたレバー54ａ〜54ｄがス
プリング56ａ〜56ｄにより上方に付勢され、先端が装置
フレームＦの下からユニット1a〜1dの装着位置の下端に
突出した状態で、図示していないストッパに押圧されて
いる。回動軸55ａ〜55ｄには夫々ポテンショメータ57ａ
〜57ｄが固定されている。

【００７５】従って、装着したユニット1a〜1dの下面が
レバー54ａ〜54ｄの先端を押し下げて位置の上下方向の
位置ずれがポテンショメータ57ａ〜57ｄを回転させる。
ポテンショメータ57ａ〜57ｄの回転角度に応じて出力す
る電圧変化を位置変化量に変換する。位置変化量は第１
の実施例で説明した図２の一時格納領域190 に格納され
た後、演算処理部182 で処理されて、調整値として調整
値ファイル191 に格納される。以後、記録時にこの調整
値に基づいて走査数及び走査位相が調整される。

【００７６】このようにして、ユニット1a〜1dの交換等
による装着の位置ずれによる感光ドラム2a〜2dの間隔の
ずれ量に応じて、走査数及び走査位相を調整することが
でき、精度良く色合わせを行うことができる。

【００７７】６）第６の実施例の説明図12により第６の実施例（請求項４に対応している）を
説明する。図12が前記第５の実施例と異なるのは、第５
の実施例の、ユニット1a〜1dの交換等による感光ドラム
2a〜2dの位置ずれを測定する方法に代えて、用紙8aにカ
ラー記録し、カラー画像の色ずれ、即ち、色位置の変化
量を実測して、これを入力してその値に基づいて調整す
るようにしたことである。従って、位置変化量に基づく
走査数及び走査の位相を調整する方法は同じである。

【００７８】即ち、図12において、14ａはＭＰＵ、18ｂ
はＲＯＭ、57は操作パネル (請求項４の入力手段に対応
している）、187 は調整値入力モード制御部（請求項４
の認識手段に対応している）を示す。

【００７９】操作パネル57は、調整値入力モード釦58及
び調整値入力のためのテンキー59を備えている。調整値
入力モード制御部187 は、調整値入力モード釦58の指示
信号により起動すると共に、テンキー59により入力され
た調整値を認識する。

【００８０】従って、まず、記録したカラー画像の色ず
れ寸法をオペレータが実測し、調整値入力モード釦58を
押してから、各色間の位置ずれ量を入力すると、調整値
入力モード制御部187 によって認識され、一時格納領域
190 に格納される。そこで調整値入力モード釦58を解除
すると、一時格納領域190 に格納された位置ずれ量は寸
法−調整値変換部182aで寸法−調整値変換テーブル186
によって変換されて、以後、第１の実施例と同様に
「商」ｎの走査数及び「余り」ｒの走査位相が調整値と
して調整値ファイル191 に格納される。かくて、記録時
にこの調整値に基づいて走査数及び走査の位相が調整さ
れる。

【００８１】このようにして、記録されたカラー記録の
色ずれを測定した値を入力することにより、精度良く色
合わせを行うことができる。上記例では、位置変化量か
ら「商」ｎ及び「余り」ｒを、また、「余り」ｒから走
査位相を求めるのに、寸法−調整値変換部182a及び寸法
−調整値変換テーブル186 を用いた場合を説明したが、
演算部を設けて演算して求めても良いことは勿論であ
る。

【００８２】上記第１の実施例では、温度センサ１５ａ
を設けた場合を説明したが、複数の温度センサを適所に
配置して、その平均値を用いて位置変化量を求めても良
い。また、ＲＯＭ18ａに電圧−温度変換部180 、温度−
寸法変換部181 及び寸法−調整値変換部182aを備えた場
合を説明したが、これを纏めて電圧−寸法変換部或いは
電圧−調整値変換部としても良い。この場合には、電圧
−温度変換テーブル184 、温度−寸法変換テーブル185
及び寸法−調整値テーブル186 も対応して纏める必要が
あることは勿論である。

【００８３】上記第４の実施例では、タイマーに、モノ
ステーブルマルチバイブレータを用いた場合を説明した
が、ある一定範囲のタイミングを作成できれば、他の方
法、例えば、クロック信号を分周して作成する等の方法
を用いても良く、同様の効果が得られる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１及び請求項６では、検出した各異なる色の画像の
位置ずれ量を走査ピッチで割って、商及び余りに分離
し、商に基づいて露光タイミングを変化させ、余りに基
づいて走査位相を変化させることにより、異なる色の画
像の記録位置を走査ピッチ未満の位置ずれまで調整する
ことができる。従って、像形成体間の距離に変動があっ
ても、高精度に記録位置合わせを行うことができる。

【００８５】請求項２では、温度変化に基づくユニット
の熱膨張を検出することにより、温度変化による像形成
体間の距離の変動があっても、高精度に記録位置合わせ
を行うことができる。

【００８６】請求項３では、ユニットの装着位置ずれを
検出することにより、ユニットの交換等による像形成体
間の距離の変動があっても、高精度に記録位置合わせを
行うことができる。

【００８７】請求項４では、用紙にカラー記録した色ず
れを実測して、入力手段によって操作入力することによ
り、容易に高精度の色合わせを行うことができる。請求
項５では、位置ずれ量に対応する商及び余りが記憶され
た変換テーブルを備えることにより、演算処理の必要が
なく、制御が簡単になる。

【００８８】請求項７及び請求項８及び請求項９では、
ポリゴンモータの回転速度及び位相検出信号として、ポ
リゴンモータの内部のホール素子からの信号と、走査光
の同期信号とを切り換える切換手段を設けて、切り換え
を制御することにより、ポリゴンモータの回転の立ち上
がり時に、レーザ光の不要な走査を避けることができ、
またレーザ光の光量変動や光源の障害に伴う回転の不安
定性をおこすことがない。更にポリゴンモータの機械的
精度を多少緩和することができ、コストの改善が図れ
る。

【００８９】請求項９では、切換手段にポリゴンモータ
の１回転が１パルスになるように、ホール素子からの信
号、或いは走査光の同期信号を分周する分周手段を備え
ることにより、ポリゴンミラーの角度精度、取り付け精
度等の影響を受けず、安定した回転を得ることができ、
また、ホール素子についても同様に取り付け等の精度に
よらないで、安定した検出精度を得ることができる。ま
た、サーボ全体の応答性もさほど高い周波数にならない
ので、回路素子、回路設計が容易になるという利点があ
る。

【００９０】請求項10では、切換手段に所定時間間隔以
上走査光の同期信号が受信されない時に報知する報知手
段を備えることにより、ポリゴンモータの回転数が異常
に高くなったり、破壊されることを避けることができ
る。また、このような場合、アラームを発生して、その
ユニットだけ停止状態に保つことも可能である。なお、
そのユニットに関係ない記録色の場合、残ったユニット
で記録を行うように制御すれば、１つのユニットが故障
した時でも、他の色の記録を行うことができる。という
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図

【図２】本発明の第１の実施例を示すブロック図

【図３】第１の実施例の説明図

【図４】第１の実施例のポリゴンモータの回転制御回
路図

【図５】第１の実施例のフローチャート

【図６】調整後の走査状態を示す図

【図７】本発明の第２の実施例を示す回転制御回路図

【図８】本発明の第３の実施例を示す回転制御回路図

【図９】本発明の第４の実施例を示す回転制御回路図

【図１０】第４の実施例のタイムチャート

【図１１】本発明の第５の実施例を示す構成図

【図１２】本発明の第６の実施例を示すブロック図

【図１３】マルチドラム方式のカラー電子写真装置の
内部側面図

【図１４】露光器の構成及びレーザ光走査の説明図

【図１５】走査のずれを示す説明図

【符号の説明】

１,1a 〜1dはユニット、２は像形成体、 2a
〜2dは感光ドラム、３は帯電手段、 3a〜3dは
帯電器、４は露光手段、4a〜4dは露光器、
５は現像手段、 5a〜5dは現像器、６は転
写手段、 6a〜6dは転写器、８は媒
体、8aは用紙、 15は位置ずれ量検出手
段、15aは温度センサ、18は第１の変換手段、 18a,1
8bはＲＯＭ、 19はＲＡＭ、20は第１の調整手
段、 20ａ〜20ｄは露光タイミング回路、21は第２の
調整手段、 21ａ〜21ｄはポリゴンモータ制御回路、
26はホール素子、 28,39,47は分周回路、 32
は位相調整回路、43,43aはポリゴンミラー、46はＢＤセ
ンサ、180は電圧−温度変換部、 181は温度−寸法変換
部、182aは寸法−調整値変換部、184は電圧−温度変換
テーブル、185は温度−寸法変換テーブル、186は寸法−
調整値変換テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 26/10 １０２Ｇ０３Ｇ 15/04 １１１ 21/14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転するポリゴンミラー(43)にレーザ光
を照射して、走査光を生成する複数の露光手段(4) と、帯電手段(3) 、該帯電手段(3) によって帯電され、該露
光手段(4) による走査光によって静電潜像が形成される
像形成体(2) 及び該像形成体(2) に形成された該静電潜
像をトナーによって現像する現像手段(5) から成り、夫
々着脱自在に装着される複数のユニット(1) と、該像形成体(2) のトナー像を媒体(8)に転写する複数の
転写手段(6)とを備え、該各ユニット(1) が異なる色のトナーを使用して該媒体
(8) にカラー画像を記録する像形成装置であって、前記媒体(8) に記録される各異なる色間の画像の位置ず
れ量を夫々検出する位置ずれ量検出手段(15)と、該位置ずれ量検出手段(15)が検出した該位置ずれ量を前
記露光手段(4) の走査ピッチで割って、商(N) 及び余り
(R) に分離する第１の変換手段(18)と、該商(N) に基づいて対応する該露光手段(4) の露光タイ
ミングを変化させる第１の調整手段(20)と、該余り(R) に基づいて対応する該露光手段(4) の走査位
相を変化させる第２の調整手段(21)とを備え、該第１の調整手段(20)及び該第２の調整手段(21)によっ
て該異なる色の画像の記録位置を夫々調整することを特
徴とする像形成装置。
【請求項２】前記位置ずれ量検出手段(15)は、前記装置の温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段の計測結果を該装置の熱膨張量に変換
し、更に位置ずれ量に変換する第２の変換手段とから成
ることを特徴とする請求項１の像形成装置。
【請求項３】前記位置ずれ量検出手段(15)は、前記各ユニット(1) の装着位置の位置ずれ量を夫々検出
する装着位置ずれ量検出手段であることを特徴とする請
求項１の像形成装置。
【請求項４】前記位置ずれ量検出手段(15)は、前記媒体(8) に記録されたカラー画像の各色の位置ずれ
量の測定値が操作入力される入力手段と、該入力手段によって入力された位置ずれ量の測定値を認
識する認識手段とで構成されることを特徴とする請求項
１の像形成装置。
【請求項５】前記第１の変換手段(18)は、前記位置ず
れ量検出手段(15)によって検出される位置ずれ量に対応
する商(N) 及び余り(R) が記憶された変換テーブルであ
ることを特徴とする請求項１の像形成装置。
【請求項６】前記第２の調整手段(21)は、前記ポリゴ
ンミラー(43)を回転させるポリゴンモータのフェーズロ
ックドループ制御回路の位相検出電圧に位相差信号を加
える印加手段を備えることを特徴とする請求項１の像形
成装置。
【請求項７】前記印加手段は、前記ポリゴンモータの
回転速度及び位相検出信号として、該ポリゴンモータの
内部のホール素子から得られる信号と、前記走査光の同
期信号とを切り換える切換手段を備えることを特徴とす
る請求項６の像形成装置。
【請求項８】前記切換手段は、前記ポリゴンモータの
回転速度及び位相検出信号として、前記ポリゴンミラー
(43)の回転立ち上がり時には、前記ホール素子から得ら
れる回転速度及び位相信号を用い、該ポリゴンミラー(4
3)の回転数が定常回転数に近付いた後、前記走査光の同
期信号に切り換えるように制御されることを特徴とする
請求項７の像形成装置。
【請求項９】前記切換手段は、前記ポリゴンモータの
１回転が１パルスになるように、前記ホール素子からの
信号、或いは前記走査光の同期信号を分周する分周手段
を備えることを特徴とする請求項７の像形成装置。
【請求項１０】前記切換手段は、所定時間間隔以上前
記走査光の同期信号が受信されない時に、該同期信号の
受信がないことを報知する報知手段を備えることを特徴
とする請求項７の像形成装置。