JPS63182674A

JPS63182674A - レ−ザビ−ムプリンタ

Info

Publication number: JPS63182674A
Application number: JP62014134A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kubota; 洋一窪田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1988-07-27

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、感光体等の記録媒体およびレーザユニット
を複数有するレーザビームプリンタに関するものである
。

〔従来の技術〕

第６図は従来の１ドラム式のレーザビームプリンタの構
成を説明する断面図であり、２１は装置本体、２２は給
紙カセットで、給紙ローラ２３の駆動により記録紙２４
が給紙される。２５は転写ドラムで、図示しないグリッ
パにより記録紙２４が転写ドラム２５に巻き付けられる
。２６は感光ドラムで、レーザユニット２７から発射さ
れるレーザビームが走査ミラー２８を介して照射される
。２９は転写前帯電器で、感光ドラム２６を一様帯電さ
せる。３０ｙ　、３０ｍ　、３０ｃは現像器で、感光ド
ラム２６に形成された潜像をそれぞれの現像剤で現像し
て可視化する。３１は転写帯電器で、転写ドラム２５に
巻き付けられた記録紙２４に顕像を転写する。３２は剥
離爪で、画像形成過程の終了した記録紙２４を転写ドラ
ム２５より剥離する。３３は搬送ベルトで、記録紙２４
を定着器３４に搬送する。３５は排紙トレーである。３
６は電位センサで、感光ドラム２６の表面電位を検知す
る。なお、現像器３０ｙは感光ドラム２６に形成される
潜像をイエロートナーで現像し、現像器３０ｍは感光ド
ラム２６に形成される潜像をマゼンタトナーで現像し、
現像器３０Ｃは感光ドラム２６に形成される潜像をシア
ントナーで現像する。また、レーザユニット２７は、レ
ーザ、ポリゴンミラー、結像レンズ等より構成されてい
る。

画像形成過程に備えて、転写前帯電器２９により感光ド
ラム２６は一様に帯電され、レーザユニット２７より発
射されるレーザビームが走査ミラー２８を介して感光ド
ラム２６の主走査方向に照射され、画像信号に応じた潜
像が形成され、現像器３０ｙにより潜像がイエロートナ
ーで顕像化される。次いで、転写帯電器３１のコロナ放
電により給紙カセット２２より給紙され、転写ドラム２
５に巻き付けられた記録紙２４に感光ドラム２６に形成
されたイエロートナー像を転写する。

次いで、同様にマゼンタトナー、シアントナーの転写を
行う。転写過程の終了した記録紙２４は、剥離爪３２に
より転写ドラム２５より分離されて搬送ベルト３３によ
り定着器３４に搬送され、熱および加圧により記録紙２
４に定着させ、排紙トレー３５に排紙する。なお、感光
ドラム２６と転写ドラム２５とは同周速で矢印方向に回
転している。このとき、電位センサ３６は感光ドラム２
６の電荷量を検知するとともに、現像バイアスの設定等
を制御する信号を図示しない制御部に送出して、感光ド
ラム２６の電位制御を行っている。

第７図は従来の４ドラム方式のレーザビームプリンタの
一例を説明する断面図であり、第６図と同一の機能をは
だす部分は同じ符号を付している。

この図において、４１ｃはレーザユニットで、カラー画
像データに応じてシアン用の感光ドラム４５ｃに潜像を
形成する。４１Ｍはレーザユニットで、カラー画像デー
タに応じてマゼンタ用の感光ドラム４５　Ｍに潜像を形
成する。４１ｙはレーザユニットで、カラー画像データ
に応じてイエロー用の感光ドラム４５ｙに潜像を形成す
る。

４１ａｘはレーザユニットで、カラー画像データに応じ
てブラック用の感光ドラム４５８Ｋに潜像を形成する。

４２Ｃ，４２Ｍ、４２Ｙ、４２ｎｘはトナーホッパで、
シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各トナーが充
填されている。４３は搬送ベルトで、記録紙２４を搬送
する。４４ｃ　、４４Ｍ　。

４４ｙ、４４ａｘは転写帯電器で、トナー像を搬送され
る記録紙２４に転写する。なお、各レーザユニット４１
Ｃ，４１Ｍ、４１Ｙ、４１ａｘは、後述するポリゴンミ
ラー（多面鏡）を有しており、レーザ光を主走査方向に
水平走査する。

一様帯電された感光ドラム４５ｃ　、４５Ｍ　。

４５　Ｙ、４５　！ＩＫにレーザユニット４１Ｃ，４１
Ｍ。

４１ｙ、４１ａｘよりカラー画像信号に応じてオン・オ
フするレーザ光が照射され、感光ドラム４５ｃ　、４５
Ｍ　、４５ｙ　、４５８Ｋに潜像が形成され、各トナー
ホッパ４２ｃ　、４２Ｍ　、４２ｙ　。

４２ａｘに充填されているシアン、マゼンタ、イエロー
、ブラックトナーにより現像され可視化される。そして
、トナー像が搬送される記録紙２４上に転写帯電器４４
ｃ　、４４Ｍ　、４４ｙ　、４４Ｂｘが転写させる。次
いで、定着器３４にてトナー像が定着されカラー画像が
形成された記録紙２４が排紙トレー３５に排紙される。

第８図（ａ）、（ｂ）は第７図に示すレーザビームプリ
ンタの斜視図およびその画像形成タイミングチャートで
あり、第７図と同一のものには同じ符号を付している。

第８図（ａ）において、５１ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ　。

５１ａｘはポリゴンミラーで、各レーザユニット４１Ｃ
，４１Ｍ、４１Ｙ、４１３Ｋから発射されたレーザビー
ムをｆ／θレンズ５２Ｃ，５２Ｍ、５２ｙ＋５２８Ｋを
介して感光ドラム４５ｃ、４５Ｍ、４５ｙ　。

４５８Ｋに一様に走査する。５３Ｃ，５３Ｍ、５３Ｙ　
。

５３８にはミラーで、各レーザユニット４１ｃ。

４１Ｍ、４１Ｙ、４１８Ｋから発射されたレーザビーム
を画像書き出し位置よりも前に受けて、ビームディテク
ト信号発生ユニット（ＢＤ信号発生ユニット）５４ｃ　
、５４Ｍ　、５４ｙ　、５４１１Ｋに走査する。なお、
各感光ドラム４５Ｃ，４５Ｍ、４５Ｙ　。

４５８には一定間隔りをもって配設されている。

５５は記録媒体で、矢印方向に順次搬送されカラー画像
が形成される。

第８図（ｂ）において、Ｔ１〜Ｔ４は各感光ドラム４５
ｃ　、４５Ｍ　、４５ｙ　、４５８にの画像形成タイミ
ングを計測するタイマで、それぞれカウント値Ｎ１〜Ｎ
４のカウントを行う。

第９図は、第８図（ａ）に示したＢＤ信号発生ユニット
５４ｃ　、５４Ｍ　、５４ｙ　、５４８Ｋから送出され
るビームディテクト信号ＢＤ、〜ＢＤ４（７）タイミン
グチャートであり、第８図（ａ）と同一のものには同じ
符号を付している。

この図において、ＶＥＮ１はシアン画像の画像形成区間
を示し、ビームディテクト信号ＢＤ、から画像形成区間
ＶＥＮ　１までがレフトマージンＬＥＦＴＩ　（記録媒
体５５の有効画像領域に到達するまでの区間）で、これ
を図示しないカウンタ回路がカウントする。ＶＥＮ　２
はマゼンタ画像の画像形成区間を示し、これを図示しな
いカウンタ回路がカウントする。

第９図に示すように各感光ドラム４５ｃ、４５Ｍ。

４５ｙ、４５ａｘには距離的なずれがあり、このため、
タイマＴ１〜Ｔ４によるカウント動作によるタイムディ
レィを発生させるとともに、各形成色毎に設けるカウン
タ回路がレフトマージンまでをカウントした後、画像形
成を行っている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、第９図に示されるように、ポリゴンミラー５
ＩＣ，５１Ｍ、５１Ｙ、５１８にの面位相がそれぞれ異
なるため、ＢＤ信号発生ユニット５４ｃ　、５４Ｍ　、
５４ｙ　、５４ａｘから送出されるビームディテクト信
号Ｂ　Ｄ　１〜ＢＤ４はアットランダムに発生される。

このため、タイマＴ、がカウント値Ｎ、のカウント動作
を終了してから、最も近いビームディテクト信号ＢＤ、
に同期させ、さらにビームディテクト信号ＢＤ、の立ち
上がりからがシアンのレフトマージンＬＥＦＴＩまでの
カウントを終了した後、感光ドラム４５ｃの画像を形成
させる。このとき、必然的に時間ｔｌのタイムディレィ
が発生し、さらにタイマＴ２がカウント値Ｎ２のカウン
ト動作を終了してから、最も近いビームディテクト信号
ＢＤ２に同期させて感光ドラム４５Ｍの画像形成を行う
が、ポリゴンミラー５１ｃとポリゴンミラー５１Ｍとの
面位相が異なるため、さらに時間ｔ２のタイムディレィ
が発生し、トータルで時間１．＋１２のタイムディレィ
が発生し、さらに、ビームディテクト信号ＢＤ２の立ち
上がりからがマゼンタのレフトマージンＬＥＦＴ２まで
のカウントを終了した後、初めて画像を形成させるので
、色レジストが一致しなくなり、色相のとれたカラー画
像を形成できなくなるとともに、回路構成が複雑になる
等の問題点を有していた。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、各ポリゴンミラーの面位相を一致させるとともに
、ビームディテクト信号の送出タイミングをそれぞれ一
致させることにより、色ずれのない高品位なカラー画像
を形成できるレーザビームプリンタを提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るレーザビームプリンタは、各回転多面体
の回転面から走査される各レーザビームをそれぞれ検知
する複数のビーム検知手段と、この各ビーム検知手段か
ら出力される光出力の立ち上りに同期して所定のパルス
信号をそれぞれ発生する複数の信号発生手段とを設けた
ものである。

（作用）この発明においては、回転多面体の各回転面より走査さ
れる各レーザビームをそれぞれのビーム検知手段で検知
し、このビーム検知手段が検知したレーザビームの光出
力の立ち上りに同期して、信号発生手段が所定のパルス
信号を発生させる。

（実施例）第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例を示すレー
ザビームプリンタの走査駆動系を説明する図であり、同
図（ａ）において、１はドライバ回路で、図示しない回
転多面体を回転させる、例えば永久磁石からなるロータ
１ａを有している。

ロータ１ａには、ロータ１ａの回転角度位置に対して一
定の角度、例えば１３５１で配置されるホール素子（回
転位置検出手段）２ａ、２ｂを有しているｅ３ａ〜３ｄ
はステータで、ステータ３ａ、３ｄに電流が印加される
場合に、ロータ１ａに面したステータ３ａ、３ｄがＳ極
となり、ステータ３ｂ、３ｃに電流が印加される場合に
、ロータ１ａに面したステータ３ｂ、３ｃがＮ極となる
ようにそれぞれサムターンされている。４はホールＩＣ
で、ロータ１ａの近傍に配設され、検出した周波数信号
ＦＧを回転制御部５にフィードバックする。回転制御部
５は周波数信号ＦＧに応じてステータ３ａ〜３ｄに供給
する電流を制御するＰＬＬ制御部５ａ、電流増幅器５ｂ
、電流リミッタ回路５ｃを有している。なお、ホール素
子２ａ、２ｂはロータ１ａのＮ極が近づいたと籾に一側
が「０」の起電力を出力し、＋側が「１」の起電力を出
力する。また、ホール素子２ａ、２ｂはロータ１ａのＳ
極が近づいたときに一側が「１」の起電力を出力し、＋
側が「０」の起電力を出力する。同図（ｂ）において、
６は例えば８面体から構成されるポリゴンミラーで、反
射面６８〜６ｈを有している。ポリゴンミラー６は垂直
方向に固着されるＤ型シャフト７がロータ１ａのＤ型溝
部に嵌合している。なお、Ｄ型シャフト７の０面はＤ型
シャフト７の中心０を基準として、ロータ１ａのＳ磁極
線上に一致するとともに、例えば反射面６ｃ、６ｇの中
心を結ぶ直線に一致するように成型させている、すなわ
ち、Ｄ型シャフト７の中心０を基準として、反射面６ａ
の中心を通る線分Ｌ１と反射面６ａの右端部を結ぶ線分
（反射面６ｂの左端部を結ぶ線分）Ｌ２とのなす角θ。

と反射面６ａの右端部を結ぶ線分Ｌ２と反射面６ｂの右
端部を結ぶ線分Ｌ３とのなす角θ２の関係が一定になる
ようにＤ型シャフト７が成型されている。

第１図（ａ）に示される位置において、ホール素子２ａ
はロータ１ａがＮ極のため、出力Ｈａが「０」となり、
ステータ３ａに電流が流れ、ステ−タ３ａがＳ極に磁化
されるため、ロータ１ａのＳ極は反発し、Ｎ極が吸引さ
れて回転力が発生して矢印の方向に回転する。ロータ１
ａが回転してホール素子２ａ上にあったＮ極が遠ざかる
につれてホール素子２ａは起電力を失い、ステータ３ａ
は遮断状態となる。一方、ロータ１ａのＳ極がボール素
子２ｂに近づくため、出力Ｈｂがｒ（Ｂとなり、ステー
タ３ｂに電流が流れＮ極に磁化される。従って、Ｓ極を
吸引する。このように、出力Ｈａ→出力Ｈｂ→出力Ｈｃ
→出力Ｈｄの順に「０」となって行き、これに呼応して
ステータ３ａ〜３ｄが順次磁化され、ロータ１ａの回転
が継続される。

一方、回転速度はロータ１ａの近傍に取り付けられたホ
ールＩＣ４により検出された周波数信号ＦＧが回転制御
部５に送出されて、ロータ１８．）回転を一定速度に保
持するようにステータ３ａ〜３ｄに印加する電流が制御
される。なお、ロータ１ａが各ポリゴンミラー５　ＩＣ
，５１Ｍ、５１Ｙ　。

５１ＢＫに１つずつ設けられているのは云うまでもない
。

第２図はこの発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タの回転駆動制御ブロック図であり・第１図（ａ）と同
一のものには同じ符号を付している。

この図において、１１Ｃ，１１Ｍ、１１Ｙ。

ＩＴａにはドライバ回路で、ドライバ回路１１ａにのみ
ホール素子２ａ、２ｂが設けられており、残るドライバ
回路１１Ｍ、１１Ｙ、１１９にはホール素子２ａ、２ｂ
のスイッチングによりロータ１ａが駆動される構成とな
っている。１２Ｃ，１２Ｍ　。

１２Ｙ、１２８には回転駆動回路部で、各ホールエＣ１
３Ｃ，１３Ｍ、１３Ｙ、１３８にの周波数信号ＦＧｃ　
、ＦＧＭ　、ＦＧｙ　ｒ　ＦＧＢＫを受けてステータ３
ａ〜３ｄに印加する電流を制御し、ロータ１ａの回転を
一定に保持する。なお、各回転駆動回路部１２Ｃ，１２
Ｍ、１２Ｙ、１２１１Ｋには、図示しないＣＰＵから送
出から入力される駆動信号Ｍと各周波数信号Ｆ　Ｇ　ｃ
　、　Ｆ　Ｇ　Ｍ　、　Ｆ　Ｇ　ｙ　、　Ｆ　Ｇ　Ｂ　
Ｋとからステータ３ａ〜３ｄに印加する電流を制御する
電流制御部１４Ｃ，１４Ｍ、１４Ｙ、１４８にとリミッ
タ回路１５Ｃ，１５Ｍ、１５Ｙ、１５ａｘを有している
。

次に第３図を参照しながら第２図に示すロータ１ａの回
転動作について説明する。

第３図は第２図に示すロータ１ａによるＢＤ信号発生動
作を説明するタイミングチャートであり、第９図と同一
のものには同じ符号を付している。　　　゛この図から分かるように、ビームディテクト信号ＢＤ＋
〜ＢＤ４は同じ時間軸上で全く同期して発生されるため
、タイマＴ１によるカウント値Ｎ１のカウント終了後、
最も近いビームディテクト信号ＢＤ、に同期して、すな
わち、タイムディレィ上１経過後、ビームディテクト信
号ＢＤ、の立ち上がりからがシアンのレフトマージンＬ
ＥＦＴ１までのカウントを終了した後、シアン画像の形
成が実行され、タイマＴ２によるカウント値Ｎ２のカウ
ント終了後、ビームディテクト信号ＢＤ、に同期する最
も近いビームディテクト信号ＢＤ２に同期して、すなわ
ちタイムディレィ上１経過後、さらに、シアン画像形成
時のレフトマージンＬＥＦＴＩまでのカウントと同一の
レフトマージンＬ　Ｅ　Ｆ　Ｔ１をカランｌ−１，た後
、マゼンダ画像の形成が行われるので、感光ドラムａ５
ｃの画像書き始め位置とレフトマージンが一致したタイ
ミングで感光ドラム４５Ｍへの画像書き込みが行われ、
色レジストが一致した画像が順次形成される。

このように、ポリゴンミラー５ＩＣ，５１Ｍ。

５１ｙ、５１ａｘの面位相を一致させた後、ＢＤ信号発
生ユニット５４ｃ　、５４Ｍ　、５４ｙ　、５４１１Ｋ
から送出されるビームディテクト信号ＢＤ、〜ＢＤ４の
タイミングを下記のように制御する。

第４図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の一実施例を示すレー
ザビームプリンタにおけるビームディテクト信号検知タ
イミング制御回路図である。

これらの図において、ＢＤＩ〜ＢＤ４は例えばＰＩＮフ
ォトダイオードで構成される受光素子（この発明のビー
ム検知手段）で、第１図（ｂ）に示したポリゴンミラー
６から高速に走査されるレーザビームを画像書き込み直
前に検知する。ＯＰ１〜ＯＰ４はこの発明の信号発生手
段をなす演算増幅器で、抵抗器Ｒ８およびコンデンサＣ
１を介して入力される光出力信号（後述する）を抵抗器
Ｒ２により負帰還して微分し、すなわち光出力信号の立
ち上りに同期して、画像書き込みタイミングとなるビー
ムディテクト信号（水平同期信号）ＢＤＳＩ〜ＢＤＳ４
をそれぞれ出力する。なお、各演算増幅器ＯＰ１〜ＯＰ
４の各非反転端子を抵抗器Ｒ３を介してアースされてい
る。

第５図（ａ）〜（ｄ）は第４図（ａ）〜（ｄ）に示した
受光素子ＢＤＩ〜ＢＤ４から出力される光出力信号波形
を説明する図である。

これらの図において、ＬＢＩ〜ＬＢ４は光検知出力で、
各色別に設けられるポリゴンミラー６により走査される
レーザビームＬＢを受光した場合に、受光素子ＢＤＩ〜
ＢＤ４から出力される。

これらの図から分かるように、各演算増幅器ＯＰ１〜○
Ｐ４に各色別に設けられるポリゴンミラ−６より走査さ
れるレーザビームが画像書き込み直前に入力されると、
受光素子ＢＤＩ〜ＢＤ４から三角状に立ち上る光検知出
力ＬＢＩ〜ＬＢ４が出力される。この各光検知出力ＬＢ
１〜ＬＢ４が演算増幅器ＯＰＩ〜ＯＰ４および抵抗器Ｒ
１〜Ｒ３，コンデンサＣ１で構成される微分回路に入力
されると、上記光検知出力ＬＢＩ〜ＬＢ４の立ち上りに
同期して、画像書き込み開始タイミングとなるビームデ
ィテクト信号ＢＤＳ　１〜ＢＤＳ４（方形波）を同一の
タイミングで発生させ、図示しないプリント制御部に出
力する。なお、受光素子ＢＤＩ〜ＢＤ４から出力される
各光検知出力しＢ１〜ＬＢ４の電位をＶＩＮとした場合
に演算増幅器ＯＰＩ〜ＯＰ４から出力される電位をＶ。

ＵＴとの関係は、下Ｓ８第（１）式により規定される。

ただし、Ｔ２は抵抗器Ｒ２の抵抗値を示し、ｃｌはコン
デンサＣ１の静電容量値を示す。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は各回転多面体の回転面
から走査される各レーザビームをそれぞれ検知する複数
のビーム検知手段と、この各ビーム検知手段から出力さ
れる光出力の立ち上りに同期して所定のパルス信号をそ
れぞれ発生する複数の信号発生手段とを設けたので、各
ポリゴンミラーから走査される各レーザビームの出力タ
イミングおよび画像書き込みタイミングを決定する各ビ
ームディテクト信号の送出タイミングを一致させること
ができるので、簡単な構成で色ずれのない高品位のカラ
ー画像を形成できる優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例を示すレー
ザビームプリンタの走査駆動系を説明する図、第２図は
この発明の一実施例を示すレーザビームプリンタの回転
駆動制御ブロック図、第３図は第２図に示すローラによ
るＢＤ信号発生動作を説明するタイミングチャート、第
４図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の一実施例を示すレーザ
ビームプリンタにおけるビームディテクト信号検知タイ
ミング制御回路図、第５図（ａ）〜（ｄ）は、第４図（
ａ）〜（ｄ）に示した受光素子ＢＤＩ〜ＢＤ４から出力
される光出力信号波形を説明する図、第６図は従来の１
ドラム式のレーザビームプリンタの構成を説明する断面
図、第７図は従来の４ドラム方式のレーザビームプリン
タの一例を説明する断面図、第８図（ａ）、（ｂ）は、
第７図に示すレーザビームプリンタの斜視図およびその
画像形成タイミングチャート、第９図は、第８図（ａ）
に示すＢＤ信号発生ユニットから送出されるビームディ
テクト信号のタイミングチャートである。図中、１．１１Ｃ，１１Ｍ、１１Ｙ、１１１１にはドラ
イバ回路、１ａはロータ、２ａ、２ｂはホール素子、３
　Ｂ　〜３　ｄはステータ、４，１３ｃ。１３う、１３Ｙ、１３８にはホールＩＣｌ３は回転制御
部、６はポリゴンミラー、４１Ｃ，４１Ｍ。４１ｙ、４１ａｘはレーザユニット、４５Ｇ、４５Ｍ。４５ｙ、４５Ｂｘは感光ドラム、５４Ｃ，５４Ｍ。５４ｙ、５４ａｘがＢＤ信号発生ユニット、ＢＤＩ〜Ｂ
Ｄ４は受光素子、ＯＰＩ〜ＯＰ４は演算増幅器である。第５図第４図 −へＱ５１２−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のレーザユニットから発射される各レーザビ
ームを、それぞれの駆動モータにより駆動される回転多
面体によりそれぞれの記録媒体に照射するレーザビーム
プリンタにおいて、前記各回転多面体の回転面から走査
される各レーザビームをそれぞれ検知する複数のビーム
検知手段と、この各ビーム検知手段から出力される光出
力の立ち上りに同期して所定のパルス信号をそれぞれ発
生する複数の信号発生手段とを具備したことを特徴とす
るレーザビームプリンタ。
（２）複数の信号発生手段から出力される各パルス信号
に同期して、各レーザユニットから発射されるレーザビ
ームにより画像書き込みを開始することを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載のレーザビームプリンタ。