JPH09318895A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH09318895A
JPH09318895A JP8135006A JP13500696A JPH09318895A JP H09318895 A JPH09318895 A JP H09318895A JP 8135006 A JP8135006 A JP 8135006A JP 13500696 A JP13500696 A JP 13500696A JP H09318895 A JPH09318895 A JP H09318895A
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image forming
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Koichi Sawada
宏一 沢田
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数ビーム光走査装置を備えて高速化を実現
するとともに、環境監視によるＣＰＵの演算負担の増大
を避けながらも主走査方向の走査線ドットピッチを調整
することができる画像形成装置の提供。 【解決手段】 複数の光ビームにより記録媒体上を同時
に主走査方向に平行に走査させて複数ラインを同時に記
録する画像形成装置において、主走査方向の光ビームず
れ量を検出するずれ検出手段で検出した主走査方向の光
ビームずれ量に従って光ビームの主走査方向のずれを微
調整し、各ページ画像の記録をページ画像毎に前記ずれ
の微調整をしてから記録をするように制御する画像形成
装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光ビームに
より記録媒体上を同時に主走査方向に平行に走査させ
て、複数ラインを同時に記録させるレーザプリンタ等の
画像形成装置において、前記複数の光ビームの主走査方
向における走査位置のずれ量を微調整する技術に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレーザビーム記録を行なうための
光走査光学系において、高速走査を達成しようとすれ
ば、偏向ミラー（ポリゴンミラー等）の回転速度を早め
る必要が生じ、エアーベアリング等の高精度の製造技術
が不可欠となり、コスト高になる問題点がある。
【０００３】一方、特開昭５４−１５８２５１号公報に
開示されるように、半導体レーザの発光部を複数個使用
して、複数本の走査線を同時に走査する方式も知られて
いる。しかし、走査線のピッチを制御するために、発光
部間の距離間隔を精密に調整して配置する必要がある。
更には、これらの発光部の配列方向の角度制御を精密に
行なう必要があり、そのために高精度の調整機構が不可
欠となる。
【０００４】また、特開昭５８−６８０１６号公報に開
示された走査光学系は、副走査方向の走査線ピッチを可
変にしたものであり、特開昭６３−５０８０９号公報に
開示された光書き込み装置は、副走査方向の走査光路を
２個の調整ねじを使用して調整するものである。
【０００５】更に、特開昭６２−８６３２４号公報に開
示されたものは、コリメータユニット自体の位置調整を
行なう２ビームレーザプリンタに関するものである。
【０００６】特開平７−２２８０００号公報には、画像
形成装置の２つの光ビームの副走査方向における走査位
置ずれを検出する装置が開示されている。特開平７−２
４８４５８号公報に記載の画像形成装置は、複数の光ビ
ーム間における走査位置ずれ量を検出し、該検出された
ずれ量に基づいて画像記録を補正する技術である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしいずれの技術に
よってみても、画像データに基づいて変調されたレーザ
ビーム（光ビーム）を回転多面鏡などにより偏向して記
録媒体上に走査させ画像情報の記録を行わせる複数ビー
ム光走査装置において、複数組のレーザビームを用いて
複数ラインを同時に記録させる構成の場合、複数のレー
ザビームの走査位置を規定位置に合わせるため調整して
いるが、この走査位置は環境の変化によって変動するた
め、忠実な画像形成が安定的に行えないという問題があ
る。
【０００８】このため、環境の変化を監視しながら、規
定範囲外に変化した場合には、再度、微調整を実施する
対策が実施されてきた。一般的には、レーザビームを走
査する記録系は、温度変動に影響を受けやすいため、温
度を検出する温度センサが設けられ、この温度センサか
ら温度に応じて出力される電圧が、Ａ／Ｄ変換器により
Ａ／Ｄ変換されてＣＰＵに出力される。ＣＰＵでは、最
新に入力された温度データと前回の微調整時の温度とを
比較することにより温度変動を求め、例えば、±１０℃
以上の温度変動が生じたことを検知した場合、再度、微
調整を実行する。この微調整により、複数のレーザビー
ムの走査位置が規定値内に設定される。
【０００９】図１５は、上述の温度測定によりずれ調整
を行う過程を示すフローチャートである。図示していな
い温度センサ、Ａ／Ｄ変換器からの出力信号によって、
ＣＰＵでは温度測定算出を実施し、最新の測定データと
前回の測定データとの比較により温度変動を計算する。
ここで検出された温度変動による温度差は、規定値の範
囲内にあるかどうかを比較して、規定値内であれば再び
温度センサによる温度測定を実施する。しかしながら温
度変動が規定値以上であれば、微調整を実行した後、温
度測定に入る。
【００１０】しかし、上記のような回路構成によって、
微調整を実行する構成であると、温度センサやＡ／Ｄ変
換器が必要になって、回路構成が複雑になるとともに、
温度変動を判定する演算を行わせる必要が生じて、ＣＰ
Ｕの演算負担が増大するという問題があった。
【００１１】そこで本発明は、上述の従来例のように高
度の設計技術や高精度の製造技術あるいは調整機構を必
要とせずに、簡便な構造と方法により、高速化を実現す
るとともに、ＣＰＵの演算負担の増大を避けながらも主
走査方向の走査線ドットピッチを調整することができる
複数ビーム光走査装置を備えた画像形成装置を提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するこの
発明の画像形成装置は、複数の光ビームにより記録媒体
上を同時に主走査方向に平行に走査させて複数ラインを
同時に記録する画像形成装置において、前記主走査方向
の光ビームずれ量を検出するずれ検出手段と、検出した
主走査方向の光ビームずれ量に従って光ビームの主走査
方向のずれを微調整する光ビーム位置調整手段と、各ペ
ージ画像の記録をページ画像毎に前記ずれの微調整をし
てから記録をするように制御する制御手段を有すること
を特徴とする画像形成装置によって達成される。
【００１３】以上のように、本発明では、画像データに
基づいて変調された複数組のレーザビーム（光ビーム）
を回転多面鏡などにより偏向して記録媒体上に走査さ
せ、画像情報の記録を行わせる複数ビーム光走査装置を
備えた画像形成装置において、複数組のレーザビームを
用いて複数ラインを同時に記録させる構成の場合、複数
組のレーザビームの走査位置を規定値の範囲内に微調整
する動作を、画像形成領域を示すページ領域信号に基づ
いて画像形成の前に行う制御回路により実行する。
【００１４】したがって環境温度を監視する機構が不要
となってＣＰＵの演算負荷が増大したりしないで主走査
方向のドットピッチを調整可能で、画像形成の高速化を
図った画像形成装置を実現できた。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先立
って、本発明の画像形成装置の一例であるカラープリン
タの構成とその作用を図１の断面構成図によって説明す
る。
【００１６】このカラープリンタは、像担持体上に順次
形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で
記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成し、その
後、分離手段により像担持体面から剥離する方式のカラ
ー画像形成装置である。
【００１７】図１において１０は像担持体（記録媒体）
である感光体ドラムで、ＯＰＣ感光体（有機感光体）を
ドラム基体上に塗布形成したもので、接地されて図示の
時計方向に駆動回転される。１２はスコロトロン帯電器
で、感光体ドラム１０周面に対し高電位ＶHの一様な帯
電をグリッド電位ＶGに電位保持されたグリッドとコロ
ナ放電ワイヤによるコロナ放電によって与えられる。こ
のスコロトロン帯電器１２による帯電に先だって、前プ
リントまでの感光体の履歴をなくすために発光ダイオー
ド等を用いたＰＣＬ（帯電前除電器）１１による露光を
行って感光体周面の除電をしておく。
【００１８】感光体ドラム１０への一様帯電ののち、像
露光手段１３によりディジタル画像データに基づいた像
露光が行われる。像露光手段１３は図示しないレーザダ
イオードを発光光源とし回転するポリゴンミラー１３
５，ｆθレンズ１３６，シリンドリカルレンズ１３７を
経て反射ミラー１３８により光路を曲げられ主走査がな
されるもので、感光体ドラム１０の回転（副走査）によ
って潜像が形成される。本実施の形態では文字部に対し
て露光を行い、文字部の方が低電位ＶLとなるような反
転潜像を形成する。
【００１９】感光体ドラム１０の周縁には、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）が設
けられていて、先ず１色目のイエローの現像がマグネッ
トを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブによ
って行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成手段によって現像スリーブ上に１０
０〜６００μｍの層厚（現像剤）に規制されて現像域へ
と搬送される。
【００２０】現像域における現像スリーブと感光体ドラ
ム１０との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい０．２〜
１．０ｍｍとして、この間にＶACのＡＣバイアスとＶDC
のＤＣバイアスが重畳して印加される。ＶDCとＶH、ト
ナーの帯電は同極性であるため、ＶACによってキャリア
から離脱するきっかけを与えられたトナーはＶDCより電
位の高いＶHの部分には付着せず、ＶDCより電位の低い
ＶL部分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。
【００２１】１色目の顕像化が終った後２色目のマゼン
タの画像形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器１
２による一様帯電が行われ、２色目の画像データによる
潜像が像露光手段１３によって形成される。このとき１
色目の画像形成行程で行われたＰＣＬ１１による除電
は、１色目の画像部に付着したトナーがまわりの電位の
急激な低下により飛び散るため行わない。
【００２２】再び感光体ドラム１０周面の全面に亘って
ＶHの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない
部分に対しては１色目と同様の潜像が形成され現像が行
われるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行
う部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナ
ー自身のもつ電荷によってＶM′の潜像が形成され、Ｖ
DCとＶM′の電位差に応じた現像が行われる。この１色
目と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ
Lの潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバラン
スが崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶH＞ＶM＞
ＶLとなる中間電位とすることもある。
【００２３】３色目のシアン、４色目の黒色についても
２色目のマゼンタと同様の画像形成行程が行われ、感光
体ドラム１０周面上には４色の顕像が形成される。
【００２４】１５は上記各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４
Ｃ，１４Ｋに新規の各色トナーを補給するトナー補給装
置である。
【００２５】一方、給紙カセット１６より半月ローラ１
７１を介して搬出された一枚の転写材（転写紙等）Ｐは
一旦停止し、転写のタイミングの整った時点で給紙部の
レジストローラ対１７２の回転作動により転写域へと給
紙される。
【００２６】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム１０の周面に転写手段１８が圧接さ
れ、給紙された転写材Ｐを挟着して多色像が一括して転
写される。
【００２７】次いで、転写材Ｐは分離手段１９によって
除電され、感光体ドラム１０の周面より分離して定着装
置２２に搬送され、熱ローラ（上ローラ）２２１と圧着
ローラ（下ローラ）２２２の加熱，加圧によってトナー
を溶着したのち、排紙ローラ２３を介して装置外部の排
紙トレイ２４上に排出される。なお、前記の転写手段１
８は転写材Ｐの通過後感光体ドラム１０の周面より退避
離間して、次なるトナー像の形成に備える。
【００２８】一方、転写材Ｐを分離した感光体ドラム１
０は、クリーニング装置２０のブレード２０１の圧接に
より残留トナーを除去・清掃され、再び前記ＰＣＬ１１
による除電と帯電器１２による帯電を受けて次のページ
画像の形成のプロセスに入る。なお前記のブレード２０
１は感光体面のクリーニング後、直ちに移動して感光体
ドラム１０の周面より退避する。ブレード２０１によっ
てクリーニング装置２０内に掻き落された廃棄トナー
は、スクリュー２０２により排出されたのち、図示しな
い廃トナー回収容器内へ貯留される。
【００２９】次に、この発明の複数ビーム光走査装置を
図２の２ビームの光走査装置により説明する。
【００３０】図２において、１３０Ａ，１３０Ｂは半導
体レーザ、１３１Ａ，１３１Ｂはコリメートレンズ（ビ
ーム整形用光学系）、１３２はビーム合成プリズム、１
３３はアパーチャー、１３４は第１シリンドリカルレン
ズ、１３５はポリゴンミラー、１３６はｆθレンズ、１
３７は第２シリンドリカルレンズ、１３８はミラー、１
０は感光体ドラムをそれぞれ示している。なお、１３９
はタイミング検出用ミラー、１４０はインデックスセン
サ、１４１は上記ポリゴンミラー１３５の駆動用ステッ
ピングモータである。また、１４２は主走査方向調整用
の１組のプリズムセット、１４３は副走査方向ピッチ調
整用の１組のプリズムセットである。
【００３１】半導体レーザ１３０Ａから出射したビーム
光は、コリメートレンズ１３１Ａにより平行光になり、
次いでビーム合成プリズム１３２に入射する。前記半導
体レーザ１３０Ａに対して直交配置された半導体レーザ
１３０Ｂから出射したビーム光も同様に、コリメートレ
ンズ１３１Ｂにより平行光となり、その後、ビーム合成
プリズム１３２に入射する。なお、この半導体レーザ１
３０Ｂから出射したビーム光は、副走査方向には、前記
半導体レーザ１３０Ａから出射したビーム光と所定のピ
ッチだけずらせて配置してある。上記両ビーム光はアパ
ーチャー１３３を通過し、第１結像光学系の第１シリン
ドリカルレンズ１３４を経てポリゴンミラー１３５に入
射する。この反射光は、ｆθレンズ１３６、第２シリン
ドリカルレンズ１３７から成る第２結像光学系を透過
し、ミラー１３８を介して感光体ドラム１０の周面上
に、所定のスポット径で、副走査方向に所定ピッチずれ
た状態で、２ライン同時に走査する。なお、主走査方向
は図示しない調整機構により、既に微調整してある。１
ライン毎の同期検知は、走査開始前の光束をミラー１３
８を介して第２結像光学系に導き、インデックスセンサ
１４０に入射させる。
【００３２】図３は前記１組のプリズムセット１４３の
ビーム角度調整を説明する図である。図３（Ａ）に示す
従来の方法では、光路の振れ角θを得るためコリメート
レンズ１３１Ｂを直接角度θだけ振らせるため、コリメ
ートレンズ１３１Ｂの正確な角度調整が困難である。図
３（Ｂ）は本実施の形態の光路偏向方法を示し、正確な
角度調整が可能となる。２枚のプリズム１４３Ａ，１４
３Ｂから成る１組のプリズムセット１４３をコリメート
レンズ１３１Ｂの出射部付近に配置し、該プリズムセッ
ト１４３を角度αだけ回転させることにより光路を所望
の光路の振れ角θだけ振らせるようにした。
【００３３】次にインデックスセンサの詳細を示す図４
を用いて説明する。
【００３４】インデックスセンサ１４０は、図４に示す
ように、それぞれ個別に検知信号を出力する４つのセン
サ（光ビーム検知手段）Ａ〜Ｄを一体に備えて構成さ
れ、各センサＡ〜Ｄは主走査方向に並べて配設され、Ａ
→Ｂ→Ｄ→Ｃの順にレーザビームＬ１，Ｌ２が走査され
る。
【００３５】各センサＡ〜Ｄの光ビーム検知領域（受光
領域）は、直角三角形に形成されている。そして、セン
サＡは、直角三角形の検知領域の直角挟角を構成する２
辺のうちの長辺が、主走査方向始端側の端縁となり、然
も、前記長辺が主走査方向に直交する（副走査方向に平
行する）ように配置される。また、センサＢは、直角三
角形の検知領域の斜辺が主走査方向始端側の端縁とな
り、然も、該斜辺が前記長辺と斜辺とがなす角度で主走
査方向に斜めに交差するように配置される。また、セン
サＤは、副走査方向を上下としたときに、センサＡの検
知領域の配置状態を上下反転させたように配置される。
更に、センサＣは、センサＡと副走査方向に沿った軸に
対してその検知領域が軸対称となるように配置される。
【００３６】尚、図４に示すセンサＡ，Ｃは、直角挟角
を構成する２辺のうちの長辺が、主走査方向に直交する
ように配置されるが、該長辺が主走査方向と平行になる
ように配置する構成であっても良い。
【００３７】上記センサＡ〜Ｄの配列によって、各セン
サＡ〜Ｄの主走査方向始端側の端縁は、センサＡ，Ｄが
相互に副走査方向に沿って平行で、また、センサＢ，Ｃ
は、相互に非平行であり、然も、主走査方向に対する傾
きの方向が逆になっている。
【００３８】尚、図４では、センサＡによるレーザビー
ムＬ１の検知始端位置（ビーム検知信号が立ち上がる位
置）をａ１として示し、レーザビームＬ２の検知始端位
置をａ２として示してあり、以下同様に、センサＢ〜Ｄ
によるレーザビームＬ１，Ｌ２の検知始端位置をｂ１，
ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２として示してある。
【００３９】図５は、図１のカラープリンタのシステム
構成を示すブロック図である。
【００４０】この図５において、各ラインのディジタル
画像データＤＡＴＡはそれぞれ変調回路５０ａ，５０ｂ
に供給され、該変調回路５０ａ，５０ｂで各画像データ
ＤＡＴＡとデータクロックＤＣＫ１，ＤＣＫ２とに基づ
いた信号が形成される。
【００４１】変調回路５０ａ，５０ｂからの信号は、レ
ーザ駆動回路３２ａ，３２ｂを介してそれぞれ半導体レ
ーザ１３０Ａ，１３０Ｂに供給され、これによって画像
記録が行われる。
【００４２】レーザ駆動回路３２ａ，３２ｂは、水平及
び垂直有効区間でのみ駆動状態となるようにタイミング
回路３３からの制御信号で個別に制御される。尚、前記
タイミング回路３３は、後述するインデックス信号Ｓ
１，Ｓ２（同期信号）の発生のために、レーザビームＬ
１，Ｌ２を選択的に点灯させる機能を有している。
【００４３】各レーザ駆動回路３２ａ，３２ｂには、半
導体レーザ１３０Ａ，１３０Ｂからレーザビーム光量を
示す信号がフィードバックされ、その光量が一定となる
ように半導体レーザ１３０Ａ，１３０Ｂの駆動が制御さ
れる。
【００４４】半導体レーザ１３０Ａ，１３０Ｂからそれ
ぞれ出力される２つのレーザビームＬ１，Ｌ２は、ポリ
ゴンミラー（回転多面鏡）１３５に供給されて偏向さ
れ、図示しない感光体（記録媒体）上に走査される。こ
のポリゴンミラー１３５によって偏向されたレーザビー
ムＬ１，Ｌ２の走査開始点は、走査領域の先端側に配設
されたインデックスセンサ（ビーム検知手段）１４０に
よって検出される。そして、前記インデックスセンサ１
４０の検出信号は、インデックス信号（同期信号）発生
回路３７に供給されて、このインデックス信号発生回路
３７によって各レーザビームＬ１，Ｌ２による記録開始
をそれぞれに制御するためのインデックス信号（同期信
号）Ｓ１，Ｓ２が形成される。
【００４５】ここで、前記インデックス信号発生回路３
７におけるインデックス信号Ｓ１，Ｓ２の発生制御を図
６のフローチャートに示される手順に従い、図７のタイ
ムチャートを参照しつつ説明する。
【００４６】まず、モノクロ画像の形成時には各ページ
画像の画像形成の直前に、カラー画像の形成時には各ペ
ージ画像を色分解した一色目の画像形成の直前に、一方
のレーザビームＬ１のみを点灯させて通常の画像記録時
と同様に走査させ、インデックスセンサ１４０のセンサ
Ａ，センサＤ（２つのビーム検知手段）にそれぞれレー
ザビームＬ１を入射させる（Ｓ１）。
【００４７】そして、このときに走査方向手前側のセン
サＡでレーザビームＬ１が検知されるタイミング（セン
サＡの検出信号の立ち上がり）から、走査方向先側のセ
ンサＤでレーザビームＬ１が検知されるタイミング（セ
ンサＤの検出信号の立ち上がり）までの時間Ｔφを計測
する（Ｓ２：図７参照）。
【００４８】前記時間Ｔφは、所定の走査速度の下でセ
ンサＡ，Ｄの間隔に相当する値であり、レーザビームＬ
１の代わりにレーザビームＬ２のみを点灯させて走査さ
せたときにも同じ時間として計測されるはずである。
【００４９】上記のＳ１及びＳ２の機能が、本実施の形
態における同一ビーム検知間隔検出手段に相当する。
【００５０】次に、実際にインデックス信号Ｓ１，Ｓ２
を発生させて画像記録を行わせるに当たって、センサＡ
にはレーザビームＬ１のみが入射し、また、センサＤに
はレーザビームＬ２のみが入射されるように、２つの半
導体レーザ１３０Ａ，１３０Ｂの点灯を走査の先端側で
制御する（Ｓ４）。このＳ４の機能が、本実施の形態に
おけるビーム別検知制御手段に相当する。
【００５１】具体的には、走査を開始させるに当たって
まずレーザビームＬ１のみを点灯・走査させる。そし
て、レーザビームＬ１がセンサＡで検知されると、レー
ザビームＬ１を直ちに消灯させ、代わりにレーザビーム
Ｌ２を点灯・走査させ、レーザビームＬ２をセンサＤで
検出させる。センサＤでビーム検知がなされると、その
後は両方のレーザビームＬ１，Ｌ２を点灯可能状態にさ
せて、画像記録に備える（図７参照）。
【００５２】尚、上記のようにして、センサＡにレーザ
ビームＬ１が検知されたときに、レーザビームＬ１を直
ちに消灯させ、代わりにレーザビームＬ２を点灯させる
構成において、前記レーザビームＬ２の点灯時の走査点
がセンサＡ上にある場合には、センサＡからレーザビー
ムＬ２の検出信号が出力されることになってしまうの
で、センサＡでレーザビームＬ１を検知した後は、セン
サＡの出力を停止させる（マスク処理する）ことが好ま
しい。
【００５３】このようにして、センサＡではレーザビー
ムＬ１を検知させ、センサＤではレーザビームＬ２を検
知させると、仮に、レーザビームＬ１，Ｌ２に走査方向
のずれがないとすると、センサＡによるレーザビームＬ
１の検知タイミングからセンサＤによるレーザビームＬ
２の検知タイミングまでは、前記センサ間隔時間Ｔφに
一致するはずである。そして、前記時間Ｔφに対する偏
差は、そのまま２つのレーザビームＬ１，Ｌ２の走査方
向におけるずれに相当する。
【００５４】ここで、センサＡでレーザビームＬ１を検
知したときの検知信号を前記時間Ｔφだけ遅延させる
と、該遅延させた検知信号と、センサＤでレーザビーム
Ｌ２を検知したときの検知信号の位相差は、レーザビー
ムＬ１，Ｌ２の走査方向のずれ分に相当し、見掛け上は
走査方向の同一位置で各レーザビームＬ１，Ｌ２を個別
に検知させて得られる信号と同じになる。
【００５５】そこで、前記１つのレーザビームＬ１のみ
の点灯・走査によって予め得た時間Ｔφを、センサＡの
検知信号の遅延時間として設定しておき（Ｓ３）、前述
のように、走査先端側での選択的な点灯によってセンサ
Ａ，ＤでレーザビームＬ１，Ｌ２を個別に検知させたと
きに得られるセンサＡの検知信号（Ｓ５）を前記遅延時
間Ｔφに応じて遅延させる（Ｓ６）。
【００５６】そして、センサＡの検知信号を遅延させた
信号をレーザビームＬ１のインデックス信号（同期信
号）Ｓ１として出力し（Ｓ７）、また、センサＤの検知
信号（Ｓ８）をそのままレーザビームＬ２のインデック
ス信号（同期信号）Ｓ２として出力させるようにする
（Ｓ９）。上記のＳ５〜Ｓ９の機能が、本実施の形態に
おける同期信号出力手段に相当する。
【００５７】そして、前記インデックス信号Ｓ１，Ｓ２
に基づいて各レーザビームＬ１，Ｌ２の記録開始を制御
して、実際の画像記録を行わせる（Ｓ１０）。
【００５８】上記のようにして各レーザビームＬ１，Ｌ
２のインデックス信号Ｓ１，Ｓ２を発生させる構成とす
れば、レーザビームＬ１，Ｌ２の走査方向でのずれが一
定でなくても、そのときのずれに高精度に対応したイン
デックス信号Ｓ１，Ｓ２を発生させることができ、以
て、インデックス信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて正確な記録
開始指令が行える。
【００５９】また、前記時間Ｔφを実際に計測すること
で、レーザビームＬ１，Ｌ２の走査速度の変化にも対応
できる。
【００６０】更に、図７に示す例では、たまたまレーザ
ビームＬ１の方が先頭となって走査されるようにずれが
生じているものについて示したが、この関係が逆であっ
ても良く、この場合には、センサＡの検知信号を時間Ｔ
φだけ遅延させることで、センサＤの検知信号よりも立
ち上がりが遅れる信号が得られることになる。従って、
いずれのレーザビームＬ１，Ｌ２が先頭になっているか
を気にすることなく、単純な処理でそのときのずれに見
合ったインデックス信号Ｓ１，Ｓ２（同期信号）が得ら
れる。
【００６１】尚、上記実施の形態では、２つのレーザビ
ームＬ１，Ｌ２を用いる画像形成装置を示したが、３つ
以上のレーザビームを同時に走査する構成の装置であっ
ても良い。
【００６２】例えば３つのレーザビームＬ１，Ｌ２，Ｌ
３を用いる場合には、かかるレーザビーム数に合わせ
て、インデックスセンサ１４０として主走査方向に直交
する辺を有する３つの受光部Ａ，Ｄ，Ｅを備えるものを
用意し、まず、いずれか１つのレーザビームのみを点灯
・走査させて、センサＡ，Ｄ，Ｅの間隔時間Ｔφ１，Ｔ
φ２を検出する。
【００６３】次いで、センサＡにはレーザビームＬ１
を、センサＤにはレーザビームＬ２を、センサＥにはレ
ーザビームＬ３をそれぞれ選択的に入射させ、各センサ
Ａ，Ｄ，Ｅから検知信号を得る。
【００６４】このときに、センサＡの検知信号について
はＴφ１，Ｔφ２だけ遅延させて、該遅延信号をレーザ
ビームＬ１用のインデックス信号Ｓ１として出力する一
方、センサＤの検知信号についてはＴφ２だけ遅延させ
て、該遅延信号をレーザビームＬ２用のインデックス信
号Ｓ２として出力させ、更に、センサＣの検知信号につ
いはそのままレーザビームＬ３用のインデックス信号Ｓ
３として出力させれば良い。
【００６５】即ち、同一のレーザビームの点灯・走査に
よってセンサの間隔時間が得られれば、後は、各センサ
に個別にレーザビームを入射させて検知信号を出力さ
せ、走査方向で最も先側のセンサの検知タイミングに合
わせるように、前記間隔時間だけ手前側のセンサの検知
信号を遅延させれば良い。
【００６６】ここで、各センサＡ，Ｄからの検知信号の
出力時間差は、例えば図８に示すようにして測定させる
ことができる。
【００６７】図８において、ｄｌ０は基準クロックｃｌ
ｋであり、この基準クロックｃｌｋの１／１６周期だけ
相互に位相差を有するクロックｄｌ１〜ｄｌ１５を発生
させている。尚、図８においては、クロックｄｌ０，ｄ
ｌ１，ｄｌ２，ｄｌ１０，ｄｌ１２のみを示し、後のク
ロックについては図示を省略してある。
【００６８】そして、例えばセンサＡの検知信号の立ち
上がりに同期したクロック（検知信号の立ち上がり直後
に最初に立ち上がるクロック）がクロックｄｌ１０であ
ったとすると、続いてこのクロックｄｌ１０の立ち上が
りをカウントさせる。
【００６９】かかるカウント中に、センサＤの検知信号
が立ち上がり、この検知信号の立ち上がりに同期するク
ロックがクロックｄｌ１２であったとすると、それまで
のクロックｄｌ１０の立ち上がりをカウントした数（セ
ンサＡの検知信号に同期したクロックｄｌ１０の立ち上
がりを含む）から１を減算した値にクロック周期を乗算
した時間に、クロックｄｌ１０とクロックｄｌ１２との
位相差を加算した値が、前記センサＡ，Ｄの検知信号の
出力時間差になる。
【００７０】また、上記のようにして時間が測定された
場合には、該測定結果を用いて図９に示すような回路構
成でセンサの検知信号を遅延させることができる。
【００７１】図９において、複数段のシフトレジタ７１
が直列に接続されて設けられており、各シフトレジスタ
７１には、前記クロックｄｌ０〜ｄｌ１５が選択的に与
えられるようになっている。更に、各シフトレジスタ７
１による複数段のシフト出力は、全てセレクタ７２に出
力され、該セレクタ７２においていずれか１つのシフト
出力が選択的に遅延信号して出力されるようになってい
る。
【００７２】ここで、例えば図８に示すようにして、セ
ンサＡの検知信号の立ち上がりがクロックｄｌ１０に同
期していて、センサＤの検知信号の立ち上がりがクロッ
クｄｌ１２に同期していた場合であって、センサＡの検
知信号を前記測定された時間だけ遅延させる場合には、
各シフトレジスタ７１にそれぞれクロック信号としてク
ロックｄｌ１２を与える。即ち、各シフトレジスタ７１
にクロックｄｌ１２を与えることで、クロック周期で表
すことができない端数分を遅延させてシフトレジスタ７
１を動作させる。
【００７３】一方、各シフトレジスタ７１の出力として
は、クロックｄｌ１０のカウント数から１を減算したカ
ウント数に対応するシフトがなされた信号をセレクタ７
２で選択して出力させれば良く、例えばクロックのカウ
ント数が３であった場合には、２周期分の遅れとなる２
段目のシフトレジスタの出力をセレクタ７２で選択させ
れば良い。
【００７４】ところで、上記実施の形態では、センサ間
隔時間Ｔφの遅延処理を施すことで、結果的にレーザビ
ームＬ１，Ｌ２の走査方向におけるずれ分だけ位相差を
有するインデックス信号Ｓ１，Ｓ２を得るようにした
が、実際にレーザビームＬ１，Ｌ２間における走査方向
でのずれ時間を演算させ、このずれ時間に基づいて検知
信号を遅延させることで、各レーザビームＬ１，Ｌ２に
対応するインデックス信号Ｓ１，Ｓ２を得る構成として
も良い。
【００７５】かかる実施の形態を、図１０のフローチャ
ートに示される手順に従い、図１１のタイムチャートを
参照しつつ説明する。
【００７６】まず、前記実施の形態と同様に、レーザビ
ームＬ１のみの点灯・走査によってセンサＡ，Ｄ間の間
隔時間Ｔφを測定させる（Ｓ１１，Ｓ１２：同一ビーム
検知間隔検出手段）。
【００７７】次いで、各センサＡ，Ｄに対してレーザビ
ームＬ１，Ｌ２を選択的に入射させて、センサＡからの
レーザビームＬ１の検知信号、センサＤからはレーザビ
ームＬ２の検知信号を得る（Ｓ１３：ビーム別検知制御
手段）。そして、このときの検知信号の発生時間差Ｔ２
を計測させる（Ｓ１４：ビーム別検知間隔検出手段）。
【００７８】ここで、レーザビームＬ１，Ｌ２に走査方
向のずれがない場合には、ＴφとＴ２とは同一時間とな
るはずであり、両者の差Ｔ１（←Ｔ２−Ｔφ）はレーザ
ビームＬ１，Ｌ２の走査方向でのずれに相当することに
なり、図１１に示す場合には、レーザビームＬ２側に遅
れて走査されることを示す（Ｓ１５：ずれ時間演算手
段）。
【００７９】そこで、センサＡの検知信号（Ｓ１７）は
レーザビームＬ１に対応するインデックス信号Ｓ１とし
てそのまま出力させる一方（Ｓ２０）、センサＡの検知
信号（Ｓ１７）を前記ずれ時間Ｔ１だけ遅延させた信号
を発生させ（Ｓ１６，Ｓ１８）、この遅延信号をレーザ
ビームＬ２に対応するインデックス信号Ｓ２として出力
させる（Ｓ１９）。上記のＳ１６〜Ｓ２０の機能が、本
実施の形態における同期信号出力手段に相当する。
【００８０】即ち、レーザビームＬ１に対してレーザビ
ームＬ２が時間Ｔ１だけ遅れて走査され、センサＡの検
知信号はレーザビームＬ１に対応して出力されるから、
このセンサＡの検知信号を前記時間Ｔ１だけ遅延させれ
ば、この遅延信号はレーザビームＬ２の走査位置に対応
して出力されることになる。
【００８１】そして、各インデックス信号Ｓ１，Ｓ２に
基づき記録開始位置を制御してレーザビームＬ１，Ｌ２
による画像記録を行わせる（Ｓ２１）。
【００８２】上記実施の形態においても、実際にレーザ
ビームＬ１，Ｌ２の走査方向でのずれを求めて、このず
れに見合った遅延処理を行わせることで、各レーザビー
ムＬ１，Ｌ２に対応するインデックス信号Ｓ１，Ｓ２を
発生させるから、前記ずれが一定でなくても高精度なイ
ンデックス信号Ｓ１，Ｓ２が得られる。
【００８３】但し、レーザビームＬ２が先頭となって走
査され、レーザビームＬ１が遅れて走査される場合に、
センサＡにレーザビームＬ１を入射させ、センサＤにレ
ーザビームＬ２を入射させる構成であると、前記Ｔ１は
マイナスの値に演算されて、実質的にレーザビームＬ２
に対応するインデックス信号Ｓ２をセンサＡの検知信号
に基づいて発生させることができなくなる。
【００８４】このため、前記時間Ｔ１がマイナスの値と
して算出された場合には、前記Ｓ１３でセンサＡ，Ｄに
選択的に入射させるレーザビームＬ１，Ｌ２の関係を逆
転させて、センサＡ側に最も先頭となって走査されるレ
ーザビームを入射させるようにするか、レーザビームＬ
２によるセンサＤの出力を基準にして、センサＤ出力を
レーザビームＬ２の同期信号とし、センサＤ出力をＴ１
だけ遅延させた信号をレーザビームＬ１の同期信号とす
る。かかる機能が、先頭ビーム設定手段に相当する。
【００８５】尚、上記のようにして実際にずれ時間を演
算させて遅延処理を行わせる構成においても、レーザビ
ームの数は３つ以上であっても良い事は第一の実施の形
態と全く同様である。
【００８６】尚、３つ以上のレーザビームを用いるとき
でも、走査方向で最も手前側のセンサＡに入射させるレ
ーザビームは、最も先頭に走査されるレーザビームであ
る必要があるが、センサＤ以降のセンサに入射させるレ
ーザビームについては、必ずしも走査順にする必要はな
い。
【００８７】上記のように、実際のずれ時間を演算させ
て、検知信号に遅延処理を施す場合においても、図９に
示すような回路によって遅延処理が行える。
【００８８】例えば、１つのレーザビームを用いてセン
サＡ，Ｄの間隔時間Ｔφを求めるときに、図８に示した
ように、クロックｄｌ１０とクロックｄｌ１２とが各検
知信号に同期し、然も、クロック（周期）のカウント数
が１０であったとする。一方、各センサＡ，Ｄにレーザ
ビームＬ１，Ｌ２を選択的に入射させたときに、図１２
に示すように、クロックｄｌ１０とクロックｄｌ１４と
が各検知信号に同期し、然も、クロックのカウント数が
１２であったとする。
【００８９】この場合、図８で測定される時間は（１０
＋２／１６）×周期であり、図１２で測定される時間は
（１２＋４／１６）×周期となるから、クロック（周
期）のカウント値の違いは２であり、また、クロックの
カウント数で表すことができない端数の偏差は２／１６
周期になる。
【００９０】そこで、図１２に示す特性で計測された時
間Ｔ２と、図８に示す特性で計測された時間Ｔφとの偏
差分だけ、センサＡの検知信号を遅延させる場合には、
センサＡの検知信号が同期するクロックｄｌ１０よりも
２段遅れたクロックであるクロックｄｌ１０をシフトレ
ジスタ７１に与えることで、前記２／１６周期に相当す
る遅延を設定し、また、シフトレジスタ７１の出力とし
て２周期分遅れたものをセレクタ７２で選択して出力さ
せることで２周期分の遅延が行われるようにすれば良
い。
【００９１】尚、上記実施の形態では、いずれもインデ
ックスセンサ１４０のセンサＡ，センサＤの検知信号
を、インデックス信号発生回路３７において遅延処理す
ることで、各レーザビームＬ１，Ｌ２に対応するインデ
ックス信号Ｓ１，Ｓ２（同期信号）を発生させるように
したが、センサＡにレーザビームＬ１のみを入射させ、
センサＤにレーザビームＬ２のみを入射させる条件のと
きに、各センサＡ，Ｄの検知信号に同期するインデック
ス信号Ｓ１，Ｓ２を発生させる一方、前記実施の形態に
おける検知信号の遅延データと同じデータを同期回路６
０に与え、該同期回路６０で発生させるデータクロック
（ドットクロック）ＤＣＫに所定の遅延処理を施すこと
で、各レーザビームＬ１，Ｌ２の走査位置関係に見合っ
たデータクロックＤＣＫを発生させる構成としても良
い。
【００９２】図１３は、本発明の画像形成装置で、制御
手段が主走査方向の光ビーム位置調整を行う過程を示す
フローチャートである。画像記録開始信号が発生する
と、先ず、複数のレーザビームのビーム位置を所定位置
に合わせるための微調整が実施される。この微調整終了
後、記録する画像がモノクロ画像であった場合には、ペ
ージ画像を形成する。記録するぺージ画像がカラー画像
であった場合には、図１に示す画像形成プロセスでカラ
ー画像を形成し、この場合、各色毎にずれ補正を行わ
ず、１色目から４色目までの画像は、１色目の画像形成
前に行った微調整に基づいて画像を形成する。カラー画
像が複数ページあれば、各ページ毎に再び微調整を実施
し、前述した処理と同様に画像形成を行う。
【００９３】本発明は、図１に示したカラー画像形成装
置以外の方式にも適用可能である。即ち、感光体ドラム
１０上へ単色のトナー画像を形成しつつ逐次画像支持体
へ転写する方式（これを逐次転写方式と称し、図１４に
示す）、あるいは感光体ドラム１０上に複数回単色のト
ナー画像を現像した後に一括して転写紙へ転写する方式
（これを一括転写方式と称す）の何れも適用可能であ
る。
【００９４】図１４に示す逐次転写方式のカラー画像形
成装置による画像形成方式について説明する。導電性基
体上に静電荷潜像を形成する感光層を有する感光体ドラ
ム１０の周面に近接してコロナ放電によって感光体ドラ
ム１０の面上に電荷を付与するスコロトロン帯電器１
２、露光光学系１３、単色の現像剤を貯留した現像器を
複数配列した現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、
感光体ドラム１０上に残留したトナーを清掃するクリー
ニング装置２０を配置してある。他方、導電性基体、導
電性弾性体層及び絶縁層からなる転写ドラム３０側に
は、転写ドラム３０に転写紙Ｐを供給する搬送ユニット
３１が配置され、この搬送ユニット３１から供給された
転写紙Ｐは転写極３２を配置した転写部に搬送され、異
なる色のトナーにより現像された感光体ドラム１０のト
ナー像を転写紙Ｐ上に転写し、これを数回繰り返して多
色画像を転写紙Ｐの表面に形成し、この転写紙Ｐを剥離
部に転送し、剥離極３３によって転写ドラム３０の電荷
を除電し、転写紙Ｐを転写ドラム３０から剥離して排出
する。この転写紙Ｐを溶融加圧式定着装置にて定着する
ことで多色画像を形成する。
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像形
成装置によれば、画像形成領域を示すページ画像領域信
号に基づいて、複数のレーザビーム（光ビーム）の走査
位置の微調整を画像形成の前に行うため、画像形成毎に
レーザビームの走査位置が微調整される。即ち、温度変
動の検知などに関わらずに、画像形成毎に事前に微調整
機能を働かせるものであり、これにより、簡便な回路構
成によって複数レーザビームの走査位置を微調整するこ
とが可能となり、この画像形成毎の微調整により、常に
安定した状態で画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一例としてのカラープ
リンタの断面構成図。
【図２】２ビーム光走査装置の全体構成図。
【図３】１組のプリズムセットのビーム角度調整を説明
する図。
【図４】インデックスセンサの詳細を示す図。
【図５】図１のカラープリンタのシステム構成を示すブ
ロック図。
【図６】同期信号発生制御の第１の実施の形態を示すフ
ローチャート。
【図７】第１の実施の形態における同期信号発生の特性
を示すタイムチャート。
【図８】検知信号の間隔時間を測定する方法を示すタイ
ムチャート。
【図９】検知信号の遅延処理を行う構成例を示す回路
図。
【図１０】同期信号発生制御の第２実施の形態を示すフ
ローチャート。
【図１１】第２の実施の形態における同期信号の発生特
性を示すタイムチャート。
【図１２】検知信号の間隔時間を測定する方法を示すタ
イムチャート。
【図１３】複数ビーム光走査装置による主走査方向光ビ
ーム微調整を行う過程を示すフローチャート。
【図１４】逐次転写方式のカラー画像形成装置の構成
図。
【図１５】従来の温度測定により微調整を行う過程を示
すフローチャート。
【符号の説明】
１０ 感光体ドラム（記録媒体、像担持体） ３２ａ，３２ｂ レーザ駆動回路 ３３ タイミング回路 ５０ａ，５０ｂ 変調回路 ５５ 発振回路 ６０ 同期回路 Ｌ１，Ｌ２ レーザビーム Ｓ１，Ｓ２ インデックス信号 ＤＣＫ１，ＤＣＫ２ データクロック １３０Ａ，１３０Ｂ 半導体レーザ １３１Ａ，１３１Ｂ コリメートレンズ １３２ ビーム合成プリズム １３４ 第１シリンドリカルレンズ １３５ ポリゴンミラー（偏向器） １３６ ｆθレンズ １３７ 第２シリンドリカルレンズ １４０ インデックスセンサ １４１ ステッピングモータ １４２Ａ，１４２Ｂ，１４３Ａ，１４３Ｂ プリズム １４３ 副走査方向ピッチ調整用のプリズムセット １４４ ホルダー θ 光路の振れ角
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７６

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の光ビームにより記録媒体上を同時
    に主走査方向に平行に走査させて複数ラインを同時に記
    録する画像形成装置において、 前記主走査方向の光ビームずれ量を検出するずれ検出手
    段と、 検出した主走査方向の光ビームずれ量に従って光ビーム
    の主走査方向のずれを微調整する光ビーム位置調整手段
    と、 各ページ画像の記録をページ画像毎に前記ずれの微調整
    をしてから記録をするように制御する制御手段を有する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段は、モノクロ画像を記録す
    る際に、各モノクロ画像毎に前記ずれの微調整をしてか
    ら記録をするように制御する事を特徴とする請求項１に
    記載の画像形成装置。
  3. 【請求項３】 前記制御手段は、カラー画像を記録する
    際に、各カラー画像毎に前記ずれの微調整をしてから１
    色目のページ画像を形成し、２色目以降のページ画像形
    成では各色毎に微調整を行わず１色目の画像形成前に行
    った微調整に基づいて画像を記録するように制御する事
    を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項４】 前記制御手段は、記録する画像がモノク
    ロ画像に設定されていると前記光ビームずれ量を検出し
    てからページ画像を記録するモノクロ画像記録モード
    と、記録する画像がカラー画像に設定されていると前記
    光ビームずれ量微調整を実施した後、１色目のページ画
    像を形成し、２色目以降のページ画像形成では各色毎に
    微調整を行わず１色目の画像形成前に行った微調整に基
    づいて画像を記録するカラー画像記録モードとを切替え
    て画像を記録するように制御することを特徴とする請求
    項１に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項５】 回転する像担持体の周方向に、コロナ放
    電装置，像露光手段，現像手段から成る４組の像形成手
    段と、転写手段と、クリーニング装置とを配設して、像
    担持体の１回転中に、像担持体の周面に帯電，像露光及
    び現像を繰り返すことにより異色のトナー像を重ね合わ
    せてカラートナー画像を形成し、該カラートナー画像を
    転写手段により転写材に転写してカラー画像を形成する
    ことを特徴とする請求項１，３，４に記載の画像形成装
    置。
  6. 【請求項６】 回転する像担持体の周方向に、コロナ放
    電装置，像露光手段，複数の現像手段から成る像形成手
    段と、転写手段と、クリーニング装置とを配設して、像
    担持体を複数回転する間に、像担持体の周面に帯電，像
    露光及び現像を繰り返すことにより異色のトナー像を重
    ね合わせてカラートナー画像を形成し、該カラートナー
    画像を転写手段により転写材に転写してカラー画像を形
    成することを特徴とする請求項１，３，４に記載の画像
    形成装置。
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