JPH09281419A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JPH09281419A JPH09281419A JP8118210A JP11821096A JPH09281419A JP H09281419 A JPH09281419 A JP H09281419A JP 8118210 A JP8118210 A JP 8118210A JP 11821096 A JP11821096 A JP 11821096A JP H09281419 A JPH09281419 A JP H09281419A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- light beam
- dot pattern
- writing
- image forming
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Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明はフルーカラーデジタ
ル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に関し,
より詳細には,感光体に特定のドットパターンを形成
し,このパターン幅を検知することにより,感光体への
光ビームの書込焦点位置を求め,該書込焦点位置に,画
像データに応じた光ビームを書き込んで画像形成を行う
画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a full-color digital copying machine or a laser printer,
More specifically, by forming a specific dot pattern on the photoconductor and detecting the pattern width, the writing focus position of the light beam on the photoconductor is obtained, and the writing focus position is determined according to the image data. The present invention relates to an image forming apparatus that writes a light beam to form an image.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来,光書込系を有した電子写真方式の
デジタル複写機やレーザプリンタなどにおいて,感光体
への光ビームの結像位置の精度が重要となっている。特
に,画像品質を向上させるために,ドット径を極小径化
して画素密度を上げることが行われ,この場合には,よ
り精度の高い焦点位置での光書き込みが要求される。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic digital copying machine or laser printer having an optical writing system, the accuracy of the image forming position of a light beam on a photosensitive member has been important. Particularly, in order to improve the image quality, the dot diameter is minimized to increase the pixel density, and in this case, more accurate optical writing at the focus position is required.
【0003】一般に,LD(レーザダイオード)を発光
源として用いた電子写真装置は,書込ドット径を小さく
するために,光路途中に配置されたfθレンズおよびB
TLレンズにビーム径を絞り込む機能をもたせ,該ビー
ム径が最小となる位置で感光体に結像されるように設計
されている。In general, an electrophotographic apparatus using an LD (laser diode) as a light emitting source has an fθ lens and a B lens arranged in the optical path in order to reduce the writing dot diameter.
The TL lens has a function of narrowing the beam diameter, and is designed so that an image is formed on the photoconductor at a position where the beam diameter is minimized.
【0004】図8に示すようにLD,すなわちガウスビ
ームのレンズ作用により絞り込まれたビームの各ウエス
ト径において,ウエスト位置からの距離に対するビーム
のスポット径は以下のような数1で与えられる。As shown in FIG. 8, in each waist diameter of the LD, that is, the beam narrowed down by the lens action of the Gaussian beam, the spot diameter of the beam with respect to the distance from the waist position is given by the following mathematical expression 1.
【0005】[0005]
【数1】 [Equation 1]
【0006】なお,上記において, 2ω:ビームのスポットサイズ 2ω0 :ビームウエスト λ:ビーム波長 Z:ウエスト位置からの距離 である。In the above, 2ω is the beam spot size, 2ω 0 is the beam waist, λ is the beam wavelength, and Z is the distance from the waist position.
【0007】この式に基づいたビームのウエスト位置か
らの距離に対するビームの広がりを図9に示す。ビーム
のウエスト径が小さくなるに従い,ビームの広がりが急
激になる。すなわち,ドットの小径化に伴い,結像位置
の許容誤差が厳しくなることが分かる。FIG. 9 shows the spread of the beam with respect to the distance from the waist position of the beam based on this equation. As the waist diameter of the beam becomes smaller, the beam spread becomes sharper. That is, it can be seen that the tolerance of the image forming position becomes stricter as the dot diameter becomes smaller.
【0008】また,ガウスビームの中心からの距離にお
ける強度分布は下記の数2の式により表される。The intensity distribution at the distance from the center of the Gaussian beam is expressed by the following equation (2).
【0009】[0009]
【数2】 [Equation 2]
【0010】なお,上記において, I:レーザ光の強度 r:レーザ中心からの距離 p:レーザのパワー である。In the above, I is the intensity of laser light, r is the distance from the center of the laser, and p is the power of the laser.
【0011】この式に基づいたLDの発光パワー一定時
の各スポット径におけるビームの強度分布を図7に示
す。ここでは,同じパワーレベルであっても焦点からず
れた位置での中心の強度が低下し,ぼけた画像になるこ
とが分かる。FIG. 7 shows the beam intensity distribution at each spot diameter when the LD emission power is constant based on this equation. Here, it can be seen that even at the same power level, the intensity of the center at the position deviated from the focus decreases, resulting in a blurred image.
【0012】一方,製品の低コスト化に伴って,前述し
たfθレンズやBTLレンズなどの光学レンズの材質
は,ガラスからプラスチックに置き換えられつつある。On the other hand, with the cost reduction of products, the material of the optical lenses such as the fθ lens and the BTL lens described above is being replaced with plastic from glass.
【0013】なお,本発明に関連する参考技術文献とし
て,たとえば特開平2−140710号公報,特開平4
−251213号公報が開示されている。As reference technical documents relating to the present invention, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2-140710 and 4-4.
No. 251213 is disclosed.
【0014】特開平2−140710号公報では,フォ
トダイオード(PD)に光ビームを照射させ,そのドッ
ト径を検知しながら光学素子を移動制御し,焦点位置を
補正している。In Japanese Patent Laid-Open No. 140710/1990, a photodiode (PD) is irradiated with a light beam, the movement of an optical element is controlled while detecting the dot diameter, and the focus position is corrected.
【0015】また,特開平4−251213号公報で
は,光ビームの主走査幅全域を検知できる検知板を主走
査全域にわたって光ビームの焦点ずれ量を求めている。Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-251213, a detection plate capable of detecting the entire main scanning width of the light beam determines the defocus amount of the light beam over the entire main scanning.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記に
示されるような従来の技術のように,低コスト化に伴っ
てプラスチックレンズを用いた場合,プラスチックは概
して熱膨張係数が高く,作像中に機内温度が上昇する
と,レンズ形状変化に起因する焦点位置のずれが生じる
ため,許容値を外れるという不具合が発生することが多
い。However, when the plastic lens is used in association with the cost reduction as in the prior art as described above, the plastic generally has a high coefficient of thermal expansion, and the When the temperature inside the machine rises, the focus position shifts due to the change in the lens shape, which often causes a problem of deviating from the allowable value.
【0017】このような理由から,光書き込みの焦点位
置を精度良くし,しかも経時的に逐次調整させることが
新たに必要となってくる。かといって焦点位置の調整だ
けに特別な装置を設けてもコスト低減の妨げとなってし
まうという問題点があった。For this reason, it becomes necessary to make the focal position of optical writing accurate and to adjust it sequentially over time. However, there is a problem in that cost reduction is hindered even if a special device is provided only for adjusting the focus position.
【0018】また,特開平2−140710号公報や特
開平4−251213号公報にあっては,焦点位置調整
の目的だけにPDを設けているので,コスト低減を妨げ
てしまう。また,PDと感光体とのビーム照射方向の位
置関係が正確でなければ,正しい焦点位置補正ができな
いため,PDの取付け位置精度を高くしなければならな
い。Further, in JP-A-2-140710 and JP-A-4-251213, since the PD is provided only for the purpose of adjusting the focus position, cost reduction is hindered. Further, if the positional relationship between the PD and the photoconductor in the beam irradiation direction is not accurate, correct focus position correction cannot be performed, and therefore the PD mounting position accuracy must be increased.
【0019】さらに,特開平4−251213号公報の
ように焦点ずれを補正するためだけに,特別な検知装置
を用いることは,コスト低減およびス省スペース設計を
妨げるという問題点があった。Further, the use of a special detection device only for correcting defocus as in Japanese Patent Laid-Open No. 4-251213 has a problem that cost reduction and space saving design are hindered.
【0020】本発明は,上記に鑑みてなされたものであ
って,書込用光ビームを用いて複数のドットパターンを
形成し,該ドットパターンの最小幅の1つパターンを認
識することにより,光ビームの焦点位置を調整可能にす
ると共に,主・副走査の位置ずれ検知も併用可能にし,
コストアップを招来せずに,光書込精度の向上によるシ
ャープな画像を得ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above, and by forming a plurality of dot patterns using a writing light beam and recognizing one of the dot patterns having the minimum width, In addition to adjusting the focus position of the light beam, it is also possible to detect misalignment between main and sub-scans.
The purpose is to obtain a sharp image by improving the optical writing accuracy without increasing the cost.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに,請求項1に係る画像形成装置にあっては,感光体
に特定のドットパターンを形成し,このパターン幅を検
知することにより,感光体への光ビームの書込焦点位置
を求め,該書込焦点位置に,画像データに応じた光ビー
ムを書き込んで静電潜像を形成し,該潜像にトナーを付
着させることにより画像形成を行う画像形成装置におい
て,前記光ビームを偏向させて感光体表面への結像位置
を移動し,特定のドットパターンを書き込む光ビーム偏
向手段と,現像された前記ドットパターンの幅を検知す
る検知手段と,前記検知手段の出力から前記ドットパタ
ーンの最小幅パターンを検知・認識する焦点位置検知手
段とを備えたものである。In order to achieve the above object, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, a specific dot pattern is formed on the photoconductor and the pattern width is detected. By determining the writing focus position of the light beam on the photoconductor, writing the light beam according to the image data at the writing focus position to form an electrostatic latent image, and attaching toner to the latent image. In an image forming apparatus for forming an image, a light beam deflecting means for deflecting the light beam to move an image forming position on a surface of a photosensitive member to write a specific dot pattern, and a width of the developed dot pattern are detected. And a focus position detecting means for detecting and recognizing the minimum width pattern of the dot pattern from the output of the detecting means.
【0022】すなわち,光ビーム偏向手段で光書込位置
を移動させて,複数のドットパターンを形成し,現像さ
れたドットパターンの幅を検知手段で検知し,該検知デ
ータのうち最小幅にある1つを認識することで焦点位置
が求められ,該焦点位置に対応する光ビーム偏向手段の
位置で画像データを書き込むことにより,位置ずれのな
い状態で画像書込みが行われるので,微細ドットによる
シャープな画像を書き込むことができる。That is, the optical writing position is moved by the light beam deflecting means to form a plurality of dot patterns, and the width of the developed dot pattern is detected by the detecting means. The focus position is obtained by recognizing one of them, and the image data is written at the position of the light beam deflecting means corresponding to the focus position, so that the image writing is performed without any positional deviation, so that it is possible to sharpen with fine dots. You can write a nice image.
【0023】また,請求項2に係る画像形成装置にあっ
ては,前記ドットパターン形成時の光ビームの発光強度
を,作像時に対して高い値とするものである。Further, in the image forming apparatus according to the second aspect, the light emission intensity of the light beam at the time of forming the dot pattern is set to a value higher than that at the time of image formation.
【0024】すなわち,ドットパターン形成時の光ビー
ムの発光強度を強くして書き込むことにより,現像時に
おけるドットパターンの形状が安定化し,ビームスポッ
トのフォーカス/ディフォーカス状態をより正確に検知
することが可能となるので,レーザのウエスト位置が正
確に検知される。That is, by writing with an increased light emission intensity of the light beam at the time of dot pattern formation, the shape of the dot pattern at the time of development is stabilized, and the focus / defocus state of the beam spot can be detected more accurately. Since this is possible, the waist position of the laser can be accurately detected.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0026】〔実施の形態〕この実施の形態では,位置
ずれ発生の防止に関して特に難易度が高い複数の感光体
を用いた画像形成装置を対象に,主走査方向の位置ずれ
検知のための構成・動作について述べる。[Embodiment] In this embodiment, an arrangement for detecting a positional deviation in the main scanning direction is aimed at an image forming apparatus using a plurality of photoconductors having a particularly high degree of difficulty in preventing the positional deviation from occurring.・ Describe the operation.
【0027】(実施の形態の構成)図1は,本発明が適
用されるに好適な画像形成装置の構成を示す説明図であ
る。この画像形成装置は,複数の感光体を用いたフルカ
ラーのデジタル複写機を示しており,大きくは,原稿を
光学走査し,その画像を走査ラインごとに読み取るスキ
ャナ100と,該スキャナ100で読み取った画像デー
タに所定の画像処理を施す画像処理回路101と,記録
紙を給紙・搬送する給紙部102と,後述する作像系
と,定着器103などで構成されている。(Structure of Embodiment) FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of an image forming apparatus suitable for applying the present invention. This image forming apparatus shows a full-color digital copying machine using a plurality of photoconductors. The image forming apparatus is mainly a scanner 100 that optically scans a document and reads the image for each scanning line, and a scanner 100 that reads the image. The image processing circuit 101 performs predetermined image processing on image data, a paper feeding unit 102 that feeds and conveys recording paper, an image forming system described later, and a fixing unit 103.
【0028】作像系は,画像処理回路101から出力さ
れる画像データに応じた光書き込みを行う書込光学系1
05と,静電潜像が形成され,BK(黒),M(マゼン
タ),Y(イエロー),C(シアン)の4色分がそれぞ
れ設けられた感光体ドラム106BK, M, Y, Cと,
感光体ドラム106BK, M, Y, Cを帯電処理する帯
電チャージャ107BK, M, Y, Cと,感光体ドラム
106BK, M, Y,Cに形成された潜像にトナーを付
着し,可視像化させる現像器108BK, M,Y, C
と,転写処理後の感光体ドラム106BK, M, Y, C
面上の残留トナーを除去するクリーニング装置109B
K, M, Y, Cと,感光体ドラム106BK, M, Y,
Cに形成された画像を色順に記録紙に転写させるための
転写ベルト110などから構成されている。The image forming system is a writing optical system 1 for performing optical writing according to image data output from the image processing circuit 101.
05, an electrostatic latent image is formed, and photosensitive drums 106BK, M, Y, and C are provided for four colors of BK (black), M (magenta), Y (yellow), and C (cyan), respectively. ,
Toners are attached to the chargers 107BK, M, Y, and C that charge the photosensitive drums 106BK, M, Y, and C and the latent images formed on the photosensitive drums 106BK, M, Y, and C to form a visible image. Developing device 108BK, M, Y, C
And the photosensitive drums 106BK, M, Y, C after the transfer processing
Cleaning device 109B for removing the residual toner on the surface
K, M, Y, C, and the photoconductor drum 106BK, M, Y,
It is composed of a transfer belt 110 and the like for transferring the images formed on C to the recording paper in color order.
【0029】また,書込光学系105には,LD(レー
ザダイオード)からの光を走査するポリゴンスキャナ1
11と,ポリゴンスキャナ111により走査された光ビ
ームを感光体ドラム106BK, M, Y, Cに導き,照
射する偏向ミラー112と,該偏向ミラー112を可動
することにより光ビームを偏向させる光ビーム偏向手段
としての偏向ミラー移動アクチュエータ113とが設け
られている。The writing optical system 105 has a polygon scanner 1 for scanning light from an LD (laser diode).
11, a deflection mirror 112 that guides the light beam scanned by the polygon scanner 111 to the photosensitive drums 106BK, M, Y, and C and irradiates it, and a light beam deflection that deflects the light beam by moving the deflection mirror 112. A deflection mirror moving actuator 113 as a means is provided.
【0030】さらに,転写ベルト110部分には,該転
写ベルト110表面に対向して設けられた後述するフォ
トダイオード(PD)115と,発光ダイオード(LE
D)116とで構成された検知手段としての位置ずれ検
知器117が設けられている。Further, in the transfer belt 110 portion, a photodiode (PD) 115, which will be described later, provided facing the surface of the transfer belt 110, and a light emitting diode (LE).
D) 116 is provided with a positional deviation detector 117 as a detecting means.
【0031】図2は,図1における焦点位置検出部分を
取り出した説明図であり,1つの色に対する部分を示し
ている。図において,201はLD(レーザダイオー
ド)ユニット,202は転写ベルト110に現像・形成
され,後述するドットパターン,203は位置ずれ検知
器117の検知出力からドットパターンを検知・認識す
る焦点位置検知手段としての検知回路,204は偏向ミ
ラー移動アクチュエータ113を駆動する駆動源を駆動
制御する駆動回路である。また,この位置ずれ検知部1
17部分を拡大して示したものが図3である。FIG. 2 is an explanatory diagram in which the focus position detecting portion in FIG. 1 is taken out, and shows a portion for one color. In the figure, 201 is an LD (laser diode) unit, 202 is a developed / formed dot pattern on the transfer belt 110, and 203 is a dot pattern to be described later, and 203 is a focus position detection means for detecting / recognizing the dot pattern from the detection output of the positional deviation detector 117. The reference numeral 204 denotes a drive circuit for driving and controlling a drive source for driving the deflection mirror moving actuator 113. In addition, this misalignment detection unit 1
FIG. 3 is an enlarged view of 17 parts.
【0032】(実施の形態の動作)次に,以上のように
構成された画像形成装置の動作および焦点位置検出動作
について説明する。(Operation of Embodiment) Next, the operation and the focus position detecting operation of the image forming apparatus configured as described above will be described.
【0033】感光体ドラム106BK, M, Y, Cの表
面は,帯電チャージャ107BK,M, Y, Cにより均
一に帯電された後,書込光学系105により出力すべき
画像に対応したパターンが露光される。これにより,感
光体ドラム106BK, M,Y, Cの表面上に静電潜像
が形成される。この静電潜像は,現像器108BK,M,
Y, Cで現像されることでトナー像の可視画像とな
る。The surfaces of the photosensitive drums 106BK, M, Y and C are uniformly charged by the charging chargers 107BK, M, Y and C, and then a pattern corresponding to an image to be output is exposed by the writing optical system 105. To be done. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 106BK, M, Y, C. This electrostatic latent image is developed by the developing devices 108BK, M,
A visible image of a toner image is obtained by developing with Y and C.
【0034】さらに,給紙部102から記録紙が給紙・
搬送され,転写ベルト110で搬送された記録紙に上記
トナー像が転写される。転写後,感光体ドラム106B
K,M, Y, Cの表面に残ったトナーは,クリーニング
装置109BK, M, Y, Cにより除去される。Further, recording paper is fed from the paper feeding unit 102.
The toner image is transferred onto the recording paper that is transported and transported by the transfer belt 110. After transfer, photoconductor drum 106B
The toner remaining on the surface of K, M, Y, C is removed by the cleaning device 109BK, M, Y, C.
【0035】また,上記において,書込光学系105
は,LDユニット201から出力された光ビームをポリ
ゴンスキャナ111が回転することにより,感光体ドラ
ム106BK, M, Y, Cの軸方向(主走査)に走査を
行い,感光体ドラム106BK, M, Y, Cの回転によ
り,感光体ドラム106BK, M, Y, Cの軸と直交す
る方向に副走査が行われる。In the above, the writing optical system 105
The polygon scanner 111 rotates the light beam output from the LD unit 201 to scan the photosensitive drums 106BK, M, Y, and C in the axial direction (main scanning), and the photosensitive drums 106BK, M, and By the rotations of Y and C, sub-scanning is performed in the direction orthogonal to the axes of the photoconductor drums 106BK, M, Y and C.
【0036】BK(黒),M(マゼンタ),Y(イエロ
ー),C(シアン)の各色の位置合わせは,記録紙がレ
ジストローラ部から転写ベルト110により各色の転写
位置に搬送されるタイミングと,感光体ドラム106B
K, M, Y, Cそれぞれの画像が転写位置に移動される
タイミングが各色すべて一致するように露光開始時間を
設定することにより行う。The alignment of the colors BK (black), M (magenta), Y (yellow), and C (cyan) is performed at the timing when the recording paper is conveyed from the registration roller section to the transfer position of each color by the transfer belt 110. , Photoconductor drum 106B
This is performed by setting the exposure start time so that the timings at which the K, M, Y, and C images are moved to the transfer position are the same for all colors.
【0037】また,位置ずれの検知・補正は,たとえば
位置ずれ補正モードにおいて,感光体ドラム106B
K, M, Y, Cに特定のドットパターンの潜像を形成
し,これを現像器108BK, M, Y, Cによって現像
し,可視像とし,このパターンをLED116とPD1
15とにより構成される位置ずれ検知器117で検知
し,この検知データを記憶しておく。そして,この検知
データに基づいて偏向ミラー移動アクチュエータ113
で光ビームの光路を移動させ,ドットの位置ずれ補正を
実行する。In addition, the misregistration can be detected and corrected by, for example, the photoconductor drum 106B in the misregistration correction mode.
A latent image of a specific dot pattern is formed on K, M, Y, and C, and the latent image is developed by the developing device 108BK, M, Y, and C to form a visible image, and this pattern is formed by the LED 116 and PD1.
The positional deviation detector 117 composed of 15 and 15 detects and stores this detection data. Then, based on this detection data, the deflection mirror moving actuator 113
Use to move the optical path of the light beam and perform dot misregistration correction.
【0038】さらに,上記位置ずれ検知について詳述す
る。Further, the above-mentioned positional deviation detection will be described in detail.
【0039】図2において,LDユニット201から出
射された光ビームが,偏向ミラー移動アクチュエータ1
13を搭載した偏向ミラー112を介して感光体ドラム
106表面に結像され,ある特定のドットパターン20
2(この場合,1ドットライン)の静電潜像を形成す
る。In FIG. 2, the light beam emitted from the LD unit 201 is the deflection mirror moving actuator 1
An image is formed on the surface of the photoconductor drum 106 via a deflection mirror 112 equipped with a dot pattern 13
An electrostatic latent image of 2 (1 dot line in this case) is formed.
【0040】この静電潜像を現像器108により現像
し,可視像とする。さらに,この像を転写ベルト110
に転写し,転写ベルト110表面に対向して配置された
LED116とPD115とにより構成される位置ずれ
検知器117の測定面を通過させる。This electrostatic latent image is developed by the developing device 108 to form a visible image. Further, this image is transferred to the transfer belt 110.
And is made to pass through the measurement surface of the positional deviation detector 117 constituted by the LED 116 and the PD 115 arranged so as to face the surface of the transfer belt 110.
【0041】主走査方向の位置ずれ検知は,図4に示す
ドットパターンを用い,そのドットの中心,すなわち,
具体的にはドットが通過していると思われる出力値の時
間幅の中心の時間に基づいて,ずれ量を検知する。この
検知状態を図6(a)に示す。The positional deviation in the main scanning direction is detected by using the dot pattern shown in FIG.
Specifically, the amount of deviation is detected based on the time at the center of the time width of the output value that seems to pass the dots. This detection state is shown in FIG.
【0042】これに対して焦点位置のずれ検知において
は,偏向ミラー移動アクチュエータ113を可動範囲内
で移動させ,各移動位置におけるドットパターン202
を順次形成させる。このようなプロセスを行うことによ
り,ドットパターンは徐々に細くなったり,あるいは太
ったドットラインのパターンとなる。On the other hand, in detecting the shift of the focus position, the deflection mirror moving actuator 113 is moved within the movable range, and the dot pattern 202 at each moving position is detected.
Are sequentially formed. By performing such a process, the dot pattern gradually becomes thinner or becomes a thick dot line pattern.
【0043】すなわち,このパターン内で最も細いドッ
トラインを形成したときに対応する偏向ミラー移動アク
チュエータ113の位置が,最適な焦点位置が得られる
位置であることになり,この位置で最適な画像形成を行
うことができる。That is, the position of the deflection mirror moving actuator 113 corresponding to the formation of the thinnest dot line in this pattern is the position where the optimum focus position is obtained, and the optimum image formation is performed at this position. It can be performed.
【0044】したがって,検知方法としては,図6
(b)に示すように,ドットの幅,具体的にはドットが
通過している出力値の時間幅を基にずれを検知し,出力
時間幅が最も短いものを選択する。これにより,各光路
長における画像を相対的に評価することができ,焦点位
置を的確に認識することができるようになる。Therefore, the detection method is as shown in FIG.
As shown in (b), the deviation is detected based on the dot width, specifically, the time width of the output value through which the dot passes, and the one having the shortest output time width is selected. As a result, the images in each optical path length can be relatively evaluated, and the focus position can be accurately recognized.
【0045】なお,この実施の形態では,偏向ミラー1
12により各光路長を偏向させて焦点位置を変えるもの
であったが,レンズなどにより焦点位置を変える他の機
構を用いてもよい。In this embodiment, the deflection mirror 1
Although the optical path length is deflected by 12 to change the focal position, another mechanism for changing the focal position by a lens or the like may be used.
【0046】また,このような位置ずれ検知器117を
用いて焦点合わせを行うことにより,主走査方向および
副走査方向の検知を可能となり,両方向に対する検知が
実現し,その技術的な価値も高くなる。Further, by performing the focusing by using such a position shift detector 117, it becomes possible to detect the main scanning direction and the sub scanning direction, the detection in both directions is realized, and its technical value is high. Become.
【0047】ところで,検知の対象となるドットパター
ン202は,感光体ドラム106表面に電気的に書き込
まれた潜像に対し,静電気力を持ったトナーを付着させ
て現像したトナー像である。このため,通常は潜像のド
ットパターン202に対し,現像されたドットパターン
202の再現性が劣化する。By the way, the dot pattern 202 to be detected is a toner image developed by adhering toner having electrostatic force to the latent image electrically written on the surface of the photosensitive drum 106. Therefore, normally, the reproducibility of the developed dot pattern 202 deteriorates with respect to the latent image dot pattern 202.
【0048】特に,焦点からずれた位置で書き込まれた
ドットパターン202は,図7に示すビーム強度分布か
らも明らかなように,非書込部との静電気的なエネルギ
ー差が低いため,図5(a)に示すように,実際にはか
すれた画像になったり,ドット周辺にトナーが散乱し
た,いわゆるチリのある不鮮明な画像になることが多
い。これらをPD115を検知しようとすると,正確な
検知ができない可能性がある。In particular, the dot pattern 202 written at a position deviated from the focus has a small electrostatic energy difference from the non-written portion, as is clear from the beam intensity distribution shown in FIG. As shown in (a), an actual image is often a faint image, or a so-called dusty and unclear image in which toner is scattered around the dots. If these are detected by the PD 115, accurate detection may not be possible.
【0049】そこで,LDユニット201の出力パワー
を実際の作像時よりも引き上げたレベルでドットを形成
し,焦点からずれたドットパターン202でもしっかり
とトナーを付着させ,コントラストの高いドットパター
ン202を形成させる。この状態を図7(b)に示す。
こうすることにより正確な検知が実現する。Therefore, dots are formed at a level in which the output power of the LD unit 201 is raised more than in the actual image formation, and toner is firmly attached even in a dot pattern 202 that is out of focus to form a dot pattern 202 with high contrast. Let it form. This state is shown in FIG.
By doing so, accurate detection is realized.
【0050】したがって,上述した実施の形態によれ
ば,光ビームの焦点ずれ,すなわち照射方向の位置ずれ
という1つの課題を解決することができる。Therefore, according to the above-described embodiment, it is possible to solve one problem of the focal point shift of the light beam, that is, the positional shift in the irradiation direction.
【0051】ところで,特に,図1に示したようなフル
カラーデジタル複写機では,感光体ドラム106BK,
M, Y, Cに各色画像を書き込み,各色をそれぞれ形成
するので,各色同志の相対的な位置ずれが生じる。この
色間の相対的位置ずれは色ずれとして視覚的に目立ちや
すく,画像品質を著しく低下させてしまう。By the way, particularly in the full-color digital copying machine as shown in FIG. 1, the photosensitive drum 106BK,
Since each color image is written in M, Y and C and each color is formed respectively, a relative displacement of each color occurs. This relative misregistration between the colors is visually noticeable as a color misregistration, which significantly deteriorates the image quality.
【0052】そこで,上述した実施の形態の焦点位置ず
れ検知機構を用い,検知データを図6(a)で説明した
ように書込時間の関係から主・副走査ずれを検知するこ
とにより,効率的な検知が実現する。Therefore, by using the focus position shift detection mechanism of the above-described embodiment and detecting the main / sub scanning shift from the detection data based on the writing time as described in FIG. 6A, the efficiency can be improved. Detection is realized.
【0053】[0053]
【発明の効果】以上説明したように,本発明に係る画像
形成装置(請求項1)によれば,光ビーム偏向手段で光
書込位置を移動させて,複数のドットパターンを形成
し,現像されたドットパターンの幅を検知手段で検知
し,該検知データのうち最小幅にある1つを認識するこ
とで焦点位置が求められ,該焦点位置に対応する光ビー
ム偏向手段の位置で画像データを書き込むことにより,
位置ずれのない状態で画像書込みが行われ,光ビームの
焦点位置を調整可能にすると共に,主・副走査の位置ず
れ検知も併用可能なるため,コストアップを招来させず
に,微細ドットによるシャープな画像を書き込むことが
できる。As described above, according to the image forming apparatus of the present invention (Claim 1), the optical writing position is moved by the light beam deflecting means to form a plurality of dot patterns and the development is performed. The focus position is obtained by detecting the width of the formed dot pattern by the detection means and recognizing one of the detection data having the minimum width, and the image data is obtained at the position of the light beam deflection means corresponding to the focus position. By writing
Image writing is performed without misalignment, the focus position of the light beam can be adjusted, and misregistration detection for main and sub-scanning can be used at the same time. You can write a nice image.
【0054】また,本発明に係る画像形成装置(請求項
2)によれば,ドットパターン形成時の光ビームの発光
強度を強くして書き込むことにより,現像時におけるド
ットパターンの形状が安定化し,ビームスポットのフォ
ーカス/ディフォーカス状態をより正確に検知すること
が可能となるため,レーザのウエスト位置が正確に検知
することができる。Further, according to the image forming apparatus (Claim 2) of the present invention, writing is performed by increasing the light emission intensity of the light beam at the time of dot pattern formation, thereby stabilizing the shape of the dot pattern at the time of development, Since the focused / defocused state of the beam spot can be detected more accurately, the waist position of the laser can be accurately detected.
【図1】本発明が適用されるに好適な画像形成装置の構
成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an image forming apparatus suitable for applying the present invention.
【図2】図1における焦点位置検出部分を取り出した説
明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram in which a focus position detection portion in FIG. 1 is extracted.
【図3】図1における位置ずれ検知部部分を示す拡大図
である。FIG. 3 is an enlarged view showing a position deviation detecting portion in FIG.
【図4】実施の形態に係るドットパターン例を示す説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a dot pattern according to the embodiment.
【図5】実施の形態に係る書込強度処理の有無差による
ドットパターン例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a dot pattern depending on the presence / absence of a writing intensity process according to the embodiment.
【図6】実施の形態に係るPDの検知信号により焦点位
置ずれを検知する方法を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method of detecting a focus position shift by a PD detection signal according to the embodiment.
【図7】発光パワー一定の各ドット径におけるLD出力
光の強度分布を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the intensity distribution of LD output light at each dot diameter with a constant emission power.
【図8】ガウスビームのレンズ作用によって絞られたビ
ームを示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a beam focused by the lens action of a Gaussian beam.
【図9】ガウスビームのウエスト位置からの距離に対す
るドット径の広がりの関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the distance from the waist position of a Gaussian beam and the spread of the dot diameter.
105 書込光学計 112 偏光ミラー 113 偏光ミラー移動アクチェータ 115 フォトッダイオード(PD) 116 発光ダイオード(LED) 117 位置ずれ検知器 202 ドットパターン 203 検知回路 105 Writing Optical Meter 112 Polarizing Mirror 113 Polarizing Mirror Moving Actuator 115 Photodiode (PD) 116 Light Emitting Diode (LED) 117 Displacement Detector 202 Dot Pattern 203 Detection Circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 賢史 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 塩 豊 鳥取県鳥取市北村10−3 リコーマイクロ エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 薮田 知典 鳥取県鳥取市北村10−3 リコーマイクロ エレクトロニクス株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Shinohara 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Company (72) Inventor Yutaka Shio 10-3 Kitamura, Tottori City, Tottori Prefecture Ricoh Microelectronics Co., Ltd. (72) Inventor Tomonori Yabuta 10-3 Kitamura, Tottori City, Tottori Prefecture Ricoh Microelectronics Co., Ltd.
Claims (2)
し,このパターン幅を検知することにより,感光体への
光ビームの書込焦点位置を求め,該書込焦点位置に,画
像データに応じた光ビームを書き込んで静電潜像を形成
し,該潜像にトナーを付着させることにより画像形成を
行う画像形成装置において,前記光ビームを偏向させて
感光体表面への結像位置を移動し,特定のドットパター
ンを書き込む光ビーム偏向手段と,現像された前記ドッ
トパターンの幅を検知する検知手段と,前記検知手段の
出力から前記ドットパターンの最小幅パターンを検知・
認識する焦点位置検知手段と,を備えたことを特徴とす
る画像形成装置。1. A specific dot pattern is formed on a photoconductor, and a writing focus position of a light beam on the photoconductor is obtained by detecting the pattern width, and the writing focus position is determined according to image data. In the image forming apparatus which forms an electrostatic latent image by writing a light beam and adheres toner to the latent image, the light beam is deflected to move the image forming position on the surface of the photoconductor. Then, a light beam deflecting means for writing a specific dot pattern, a detecting means for detecting the width of the developed dot pattern, and a minimum width pattern of the dot pattern from the output of the detecting means.
An image forming apparatus comprising: a focus position detecting unit for recognizing.
発光強度を,作像時に対して高い値とすることを特徴と
する請求項1に記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light emission intensity of the light beam at the time of forming the dot pattern is set to a value higher than that at the time of image formation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11821096A JP3448428B2 (en) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11821096A JP3448428B2 (en) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | Image forming device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09281419A true JPH09281419A (en) | 1997-10-31 |
JP3448428B2 JP3448428B2 (en) | 2003-09-22 |
Family
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9442410B2 (en) | 2013-10-22 | 2016-09-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus, image forming method, and non-transitory computer readable medium |
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1996
- 1996-04-17 JP JP11821096A patent/JP3448428B2/en not_active Expired - Fee Related
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US9442410B2 (en) | 2013-10-22 | 2016-09-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus, image forming method, and non-transitory computer readable medium |
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