KR100607997B1 - 화상 형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비용 절감을 도모함과 동시에 위치 차이의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있는 화상 형성장치를 개시한다. 본 발명에 따른 화상 형성장치는, 전사벨트(10); 광원(22)으로부터 방사된 광을 편향수단(24)에 의해 편향하여, 대전된 상 담지체(6)의 표면에 주사시켜 잠상을 형성하고, 상기 잠상을 현상(現像)하여 형성된 현상(顯像)을 전사벨트(10) 또는 전사벨트(10)에 의해 반송된 기록체에 전사하는 화상 형성수단; 광원(22)으로부터 방사된 광(35)의 광경로를 편향수단(24)에 도달하기 전에 변경시키고, 전사벨트(10)의 표면에 형성되는 검지화상(P1, P2)의 검지위치(A1, A2)로 상기 광(35)을 유도하는 광경로 변경수단(20); 검지위치(A1, A2)에 조사되어 반사 또는 투과하는 광을 받아 검지화상(P1, P2)을 검지하는 검지수단(34); 검지수단(34)에 의해 검지된 검지신호를 기초로 화상 형성수단을 제어하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

화상 형성 장치, 광 주사 장치, 편향수단, 광경로 변경수단, 검지수단, 감광드럼

Description

화상 형성장치{Image forming apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 화상 형성장치의 실시형태를 설명하기 위한 개략적인 구성을 도시한 모식도이다.

도 2는 본 발명에 따른 화상 형성장치의 실시형태를 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 화상 형성장치의 실시형태를 설명하기 위한 부분 모식도이다.

도 4는 본 발명에 따른 화상 형성장치의 기타 실시형태를 설명하기 위한 모식도이다.

도 5는 본 발명에 따른 화상 형성장치의 기타 실시형태를 설명하기 위한 모식도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1.....화상 형성장치 3BK....화상 형성유닛(화상 형성수단)

5.....제어수단 6,104..감광체 드럼(상(像)담지체)

10....전사벨트 11,102,202..레이저광(광)

20,105,204 광경로 변경수단 21..........광경로 분기수단

22....광원 25,106,201..Fθ렌즈(결상소자)

24,101,203..폴리건 미러(편향수단) 34..........검지센서(검지수단)

35,102a,202a..검지용 레이저광(광) A1,A2,A.....검지위치

P1,P2.........토너 패치(검지화상)

본 발명은 화상 형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 탠덤(tandem) 방식의 화상 형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 탠덤 방식의 화상 형성장치에는, 종이 등 피전사체를 반송하는 반송벨트, 레이저광을 주사시키는 광주사장치(LSU), 주사하는 레이저광을 받아 잠상이 형성되는 것과 동시에 토너를 부착시켜서 현상하여 현상(顯像)(토너 화상)이 형성되고 피전사체에 상기 토너 화상을 전사하는 감광체 드럼, 피전사체 위에 형성된 화상을 정착시키는 정착 유닛이 구비되어 있다. 이와 같은 구성으로 이루어진 화상 형성장치는, LSU 및 감광체 드럼을 각각 복수개 설치하여 다른 원색(시안, 마젠타, 옐로우, 블랙)의 토너에 의해 각각 현상하고, 이 다른 색의 화상을 피전사체에 겹쳐 전사함으로써 컬러 화상을 형성할 수 있다.

종래 화상 형성장치에 의해 컬러 화상을 형성하는 경우, 다른 색의 화상끼리 약간만 겹침이 어긋나도 화상 특성이 악화되기 때문에 화상의 어긋남을 검지하여 보정하는 조정수단이 구비된 화상 형성장치가 제공되고 있다. 이 조정수단은 각각의 색으로 이루어진 토너 패치를 반송벨트 위의 양 측부에 각각 형성하고, 토너 패 치의 위치 차이(색차)를 광학센서 유닛으로 검지하고, 이 색차 데이터를 기초로 독출 타이밍이나 배율 보정 등의 보정량을 산출하여 LSU나 감광드럼을 보정하고 있다. 토너 패치의 색차를 검지하는 광학센서 유닛에는 발광 다이오드(LED)나 반도체 레이저 등의 발광원, 반사 또는 투과한 광을 받아 토너 패치의 색차를 검지하는 수광센서, 광학렌즈 및 구동회로가 각각 구비되어 있다(예를 들어, 일본 특개소63－300261호 공보 및 일본 특개평7－261628호 공보 참조).

또한, 근래 LSU에 의해 발생하여 주사되는 레이저광의 광경로를 변경시켜 레이저광을 토너 패치의 검지위치로 유도하는 광경로 변경수단을 구비하는 화상 형성장치가 제안되고 있다. 이 광경로 변경수단은 토너 패치의 색차를 검지할 때, 주사하는 레이저광의 광경로 도중에 이동미러를 배치하여 LSU에 의해 발생한 레이저광을 상기 이동미러로 반사시키고, 또한 고정미러 등으로 검지위치로 유도하는 것이다(예를 들어 일본 특개2002－23450호 공보 참조).

그러나, 상기 전자(前者)의 종래의 화상 형성장치의 경우, 고가의 LED나 반도체 레이저 등으로 이루어진 발광원, 수광센서, 광학렌즈 및 구동회로가 각각 전용으로 필요하여 비용이 상승한다는 문제가 있다. 또, LED의 레이저광을 광학렌즈로 좁히는 데에는 한계가 있으며, LED는 초점거리가 짧기 때문에 반송벨트 왜곡의 영향을 받기 쉬워 발광원에 LED가 사용되면 검지 정밀도가 악화된다는 문제가 존재한다.

또한, 상기 후자의 종래의 화상 형성장치의 경우, 주사하는 레이저광의 주사 속도는 반송벨트의 이동속도에 비해 상당히 빠르기 때문에, 레이저광은 토너 패치의 검지위치에 순간적으로 조사될 뿐 검지 정밀도가 나빠진다는 문제가 존재한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제가 고려된 것으로서, 비용 절감을 도모함과 동시에 위치 차이의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있는 화상 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 전사벨트; 광원으로부터 방사된 광을 편향수단에 의해 편향하여, 대전된 상 담지체의 표면에 주사시켜 잠상을 형성하고, 상기 잠상을 현상하여 형성된 현상(顯像)을 상기 전사벨트 또는 상기 전사벨트에 의해 반송된 기록체에 전사하는 화상 형성수단; 상기 광원으로부터 방사된 광의 광경로를 상기 편향수단에 도달하기 전에 변경시키고, 상기 광을 상기 전사벨트 표면에 형성되는 검지화상의 검지위치로 유도하는 광경로 변경수단; 상기 검지위치에 조사되어 반사 또는 투과하는 광을 받아 상기 검지화상을 검지하는 검지수단; 상기 검지수단에 의해 검지된 검지신호를 기초로 상기 화상 형성수단을 제어하는 제어수단;이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징에 의해 위치 차이를 검지하기 위해 전용 광원이나 구동회로를 설치할 필요가 없고, 화상 형성수단의 광원을 이용하여 검지위치에 광이 조사된다. 또, 검지위치에 조사되는 광은 주사되지 않고, 광원으로부터 방사된 광의 광경로를 광경로 변경수단에 의해 변경하고 있는 동안 검지위치에 광이 조사된다.

청구항 2항에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 화상 형성장치에 있어서, 상기 광원으로부터 방사된 광의 광경로를 여러 개로 분기시키는 광경로 분기수단이 구비됨과 동시에, 상기 전사벨트의 표면에는 상기 검지화상이 여러 개 형성되고, 상기 광경로 분기수단에 의해 분기된 광은 상기 광경로 변경수단에 의해 복수의 상기 검지화상의 검지위치로 각각 유도되고 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징에 의해 화상의 위치 차이는 복수의 검지위치에서 검지된다. 또 1개의 광원으로부터 복수의 검지위치에 광이 조사된다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 화상 형성장치에 있어서, 상기 화상 형성수단에는 상기 편향수단에 의해 편향된 광을 주사선상에 결상하는 결상소자가 구비되고, 상기 광경로 변경수단에 의해 광경로가 변경된 광은 상기 결상소자에 의해 상기 검지위치에 결상되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징에 의해 위치 차이를 검지하기 위한 전용 결상소자를 설치할 필요가 없어 화상 형성수단의 결상소자를 이용하여 검지위치에 조사되는 광이 좁혀진다.

이하 본 발명에 관한 화상 형성장치의 실시형태에 대해 도면을 기초로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 화상 형성장치의 실시형태의 주요부의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 의한 화상 형성장치(1)에는 반송 유닛(2)과, 반송 유닛(2) 위에 배설된 복수의 화상 형성유닛(화상 형성수단)(3M, 3Y, 3C, 3BK)과, 정착기(4)와, 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)을 각각 제어하는 제어수단(5)이 구비되어 있다.

먼저, 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)에 대해 화상 형성유닛(3M)을 예로 들어 설명하는데 다른 화상 형성유닛(3Y, 3C, 3BK)도 거의 동일한 구성으로 되어 있다.

화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)은, 후술할 광원(22)으로부터 방사된 레이저광(11)을 후술할 폴리건 미러(24)에 의해 편향하여, 대전된 감광체 드럼(6)의 표면에 주사시켜 잠상을 형성하고, 상기 잠상을 현상하여 형성된 현상(顯像)을 후술할 전사벨트(10)에 의해 반송된 기록체(P)에 전사하는 것이다. 복수의 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)은, 여기에서는, 후술할 전사벨트(10)를 따라 그 이송 방향으로 차례로 배치되고, 상기 전사벨트(10)의 이송 방향을 기준으로 최상류측에서 각각 마젠타, 옐로우, 시안, 블랙 각 색의 토너상을 형성한다. 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)에는 감광체 드럼(상 담지체)(6), 노광장치(7), 현상기(8), 대전롤러(9) 및 클리닝 수단(19)이 각각 구비되어 있다.

감광체 드럼(6)은 상 담지체의 일예로서, 도 1에 도시한 화살표 방향으로 축 회전하는 것이며, 노광장치(7)로부터의 레이저광(11)이 조사되어 표면에 잠상을 형성하는 것이다.

노광장치(7)는, 미세한 스폿으로 결상된 레이저광(11)을, 감광체 드럼(6) 위의 노광 위치에 있어서 감광체 드럼(6)의 회전축에 평행한 직선 위를 일정 방향으로 주사시키는 것이다.

현상기(현상수단)(8)는 잠상을 현상하여 현상(顯像)을 형성하는 것으로서, 소정의 색을 갖는 분말체의 토너를 마찰 대전시켜 부전하를 띠도록 하고, 노광에 의해 비노광 부분에 대해 상대적으로 정전위가 된 감광체 드럼(6)의 노광 부분에 토너를 공급하여 토너를 감광체 드럼(6)의 표면에 부착시키는 것이다. 현상기(8) 내에는 토너와, 토너를 교반하여 대전시키는 교반기(12d)와, 대전된 토너를 현상 롤러(12a) 쪽으로 반송하는 공급롤러(12c)와, 공급 롤러(12c)에서 공급된 토너를 그 대전 전화(電化)에 의한 쿨롱 힘으로 표면에 부착시키고 감광체 드럼(6) 부근으로 반송하는 현상 롤러(12a)와, 현상 롤러(12a) 위에서 토너의 층 두께를 일정한 두께로 규제하기 위한 현상 블레이드(12b)가 설치되어 있다.

여기에서, 현상기(8)에 의한 현상 방법에는, 토너만을 이용한 1성분 현상방법과, 토너 외에 캐리어도 이용하는 2성분 현상방법이 있는데, 간편하고 비용 절감을 도모할 수 있다는 점에서 1성분 현상방법을 채용하는 것이 바람직하다.

또한, 도 1에 도시한 예에서는, 현상 롤러(12a)를 감광체 드럼(6)에 접촉시키고 있지만 반드시 접촉시킬 필요는 없고, 토너를 감광체 드럼(6)에 부착시킬 수 있는 경우에는 현상롤러(12a)를 감광체 드럼(6)에 대해 일정 공극(void)을 두고 배치해도 좋다.

또, 현상기(8)에서 이용하는 토너는 분쇄법 또는 중합법 중 어느 한 방법에 의해 형성된 것이어도 좋다.

클리닝 수단(19)은 감광체 드럼(6)에 접촉하여 감광체 드럼(6) 표면의 토너를 제거하는 감광체 드럼 클리닝 롤러(19a)와, 상기 클리닝 롤러(19a) 부근에 배치되어 상기 클리닝 롤러(19a)에 의해 제거된 토너를 수집하는 미도시된 케이스로 구 성된다. 또한, 감광체 드럼 클리닝 롤러(19a)에는 필요에 따라 미도시된 제어수단에 의해 필요한 클리닝 바이어스 전압을 인가해도 좋다.

대전롤러(9)는 화상 형성시에 감광체 드럼(6)의 표면전위를 소정 전위로 하기 위한 것으로서, 금속축에 도전성을 부여한 탄성체에 의해 롤러부가 구성되고, 감광체 드럼 클리닝 롤러(19)의 하류측 대전 위치에서 감광체 드럼(6)과 접촉한다. 그리고 미도시된 베어링을 용수철 등의 탄성가압 수단에 의해 압압함으로써 대전롤러(9)가 감광체 드럼(6)에 대해 소정 압력으로 눌리는 것이다. 그 결과, 롤러부가 변형되어 감광체 드럼(6)에 대해 둘레방향으로 소정 폭 접촉하는 닙부가 형성되고, 대전롤러(9)에 직류 전압이 인가되었을 때 감광체 드럼(6) 표면을 소정 전위로 대전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 대전롤러(9)에는 대전롤러 클리닝 롤러(21)가 접촉되어 있으며 대전롤러(9) 표면의 더러움을 제거하도록 되어 있다.

다음으로, 반송 유닛(2)에 대해 설명하기로 한다. 반송 유닛(2)에는 내주부에 배설된 종동롤러(13a, 13b, 13c) 및 텐션롤러(14)에 의해 일방향으로 순환 이동되는 무단(無端)형 전사벨트(10)와, 전사벨트(10)의 외주측에 있으며 전사벨트(10)를 사이에 두고 종동롤러(13a) 측에 압압된 구동롤러(15)와, 전사벨트(10)을 감광체 드럼(6)에 전사 위치에서 접촉시키도록 지지되는 전사롤러(16a)와, 전사벨트(10)에 클리닝 블레이드를 접촉시켜 전사벨트(10) 표면의 부착물을 긁어내고, 긁어낸 부착물을 회수하는 공간을 구비하는 벨트 클리닝 유닛(17)가 구비되어 있다.

구동롤러(15)는 용수철 등의 탄성가압 수단에 의해 종동롤러(13a) 쪽에 압압되어 있다. 구동롤러(15)가 미도시된 구동수단에 의해 회전 구동하면 구동롤러(15) 와 종동롤러(13a)에 협지된 전사벨트(10)를 도시한 화살표 방향으로 순환 이동시킨다.

전사벨트(10)의 재질은, 기록재(S)를 끼워 감광체 드럼(6)과 대향했을 때, 이면(裏面)에 접촉하는 전사롤러(16a)에 인가된 전사전압에 의해 감광체 드럼(6) 위의 토너를 흡인할 수 있도록, 예를 들어, 유전체 시트가 사용된다. 또한, 전사벨트(10)는 광을 반사시키는 광반사 특성을 가진 것이다.

전사롤러(16a)는 예를 들면 금속제의 회전축에 도전성 또는 반도전성의 합성 고무 등으로 롤러부가 형성되어 있으며, 그 회전축에는 전사용 고압전원(미도시)이 접속되며 롤러부의 표면전위가 제어되도록 되어 있다.

여기에서, 전사롤러(16a)와 그 롤러부의 표면전위를 제어하는 제어부(16)에 의해 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)에 의해 형성되는 현상(顯像)(색성분 화상)을, 전사벨트(10)에 의해 반송된 기록재(S)에 정전적으로 전사하는 전사 유닛(18)이 구성된다.

도 2는 최하류측 화상 형성유닛(3BK)의 더 하류측에 있는 반송 유닛(2)의 일부를 도시한 부분 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 순환 이동하는 전사벨트(10)의 표면에는 상기 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)에 의해 지그재그 형태의 토너 패치(검지화상)(P1, P2)가 여러 개 형성되어 있다. 토너 패치(P1, P2)는 전사벨트(10) 표면의 양 측부에 각각 형성되어 있으며, 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)에 의해 각 색의 화상이 중합되어 형성된 화상이다. 이들 토너 패치(P1, P2)는 전사벨트(10)가 권회됨으로써 일방향으로 이동하고, 토너 패치(P1, P2)가 통 과하는 정점을 검지위치(A1, A2)로서 설정하고 있다.

그런데, 최하류측 화상 형성유닛(3BK)에 구비된 레이저 노광장치(7)는, 그 밖의 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C)에 구비된 레이저 노광장치(7)와는 달리, 토너 패치(P1, P2)에 조사하는 검지용 레이저광(35)의 광원을 겸용하는 광원 겸용 노광장치(7a)이다.

도 3은 광원 겸용 노광장치(7a)의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 광원 겸용 노광장치(7a)의 개략적인 구성은 광원(22), 실린더 렌즈(결상부재)(23), 폴리건 미러(편향수단)(24), Fθ렌즈(결상소자)(25) 및 동기 검지수단(26)으로 이루어진다.

광원(22)의 개략 구성은 반도체 레이저(27), 반도체 레이저(27)를 고정하는 베이스(28), 반도체 레이저(27)를 구동시키는 구동회로, 반도체 레이저(27)의 발광부 앞쪽에 배치된 콜리메이팅 렌즈(29) 및 상기 콜리메이팅 렌즈(29)의 앞쪽에 배치된 슬릿 부재(광규제 부재)(30)로 이루어진다. 콜리메이팅 렌즈(29)는 반도체 레이저(27)로부터 방사된 레이저광(11)을 평행 광속으로 만드는 렌즈 또는 렌즈군이다. 슬릿 부재(30)는 콜리메이팅 렌즈(29)로부터 사출된 평행 광속을 소정의 형상으로 정형하는 것이다.

실린더 렌즈(23)는 부주사 방향만으로만 파워를 가지며, 슬릿 부재(30)에 의해 커트된 평행 광속의 레이저광(11)을 부주사 방향으로 결상하고 주주사 방향으로 뻗는 대략 선형의 광속으로 하는 광학 소자이다.

폴리건 미러(24)는 실린더 렌즈(23)에 의해 결상된 레이저광(11)을 결상위치 부근에서 주주사 방향으로 편향하기 위한 것이다. 본 실시형태에서는 부주사 방향과 직교하는 평면 내에서, 예를 들어, 정육각형의 회전 다면경으로서, 소정 속도로 회전하는 미도시된 모터에 의해 도 2의 화살표 방향으로 일정 각속도로 회전되는 것이다.

Fθ렌즈(25)는 폴리건 미러(24)에 의해 편향된 레이저광(11)을 감광체 드럼(6) 표면의 주사선 위치에서 적절한 광속 직경이 되도록 결상시킴과 동시에, 주주사 방향의 주사속도를 대략 등속으로 하기 위한 Fθ특성을 구비한 렌즈 또는 렌즈군이다.

동기 검지수단(26)은 접철식 미러(31)와 동기 센서 유닛(32)으로 구성되어 있다. 접철식 미러(31)는 Fθ렌즈(25)로부터 사출한 레이저광(11) 중 비화상 영역의 주사 개시측 광속을 광축에 교차하는 방향으로 절곡하고, 동기 센서 유닛(32)으로 유도하기 위한 광학 소자이다. 동기 센서 유닛(32)은 접철식 미러(31)에 의해 절곡된 광속의 도래를 검지하여 화상 독출을 제어하기 위한 수단이다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 화상 형성장치(1)에는 광원 겸용 노광장치(7a) 안에 설치되고, 광원(22)으로부터 발사된 레이저광(11)의 광경로를 변경시켜 검지용 레이저광(35)으로 하는 광경로 변경수단(20)과, 광원 겸용 노광장치(7a) 내에 설치되고 광원(22)으로부터 발사된 레이저광(11)(검지용 레이저광(35))의 광경로를 2개로 분기시키는 광경로 분기수단(21)이 구비되어 있다.

광경로 분기수단(21)은 가동식의 하프미러(37)와 해당 하프미러(37)를 이동시키는 미도시된 이동기구로 이루어진다. 실린더 렌즈(23)에서 사출된 레이저광 (11)(검지용 레이저광(35))은 하프미러(37)에 의해 그대로 통과하여 직진하는 검지용 레이저광(35)과, 반사되어 접철된 검지용 레이저광(35)으로 분할된다. 또 하프미러(37)는 실린더 렌즈(23)의 앞쪽에 배치되어 있으며 광원(22)으로부터 발사된 레이저광(11)(검지용 레이저광(35))의 광경로는 폴리건 미러(24) 앞에서 분기된다. 또 미도시된 이동기구에 의해 하프미러(37)는 레이저광(11)의 광경로 중에 배치되어 레이저광(11)(검지용 레이저광(35))를 반사하는 위치에서부터 레이저광(11)의 광경로에서 벗어나 레이저광(11)이 닿지 않는 위치까지 이동 가능하게 설치되어 있다.

광경로 변경수단(20)은 제1, 제2, 제3이동미러(33a, 33b, 33c) 및 제1, 제2고정미러(34a, 34b)와, 제1, 제2, 제3이동미러(33a, 33b, 33c) 및 제1, 제2고정미러(34a, 34b)를 각각 이동시키는 미도시된 이동 기구로 이루어지며, 광원(22)으로부터 발사된 레이저광(11)(검지용 레이저광(35))을 전사벨트(10) 위에 위치하는 검지위치(A1, A2)로 각각 유도하는 것이다.

제1이동미러(33a)는 하프미러(37)와 폴리건 미러(24) 사이에 배치되어 있으며, 하프미러(37)에 의해 분할되어 그대로 직진하는 검지용 레이저광(35)을 반사하는 것이다. 또한, 제1이동미러(33a)는 미도시된 이동기구에 의해 실린더 렌즈(23)에서 사출된 레이저광(11)(검지용 레이저광(35))을 반사하는 위치에서부터 레이저광(11)이 닿지 않는 위치까지 이동 가능하게 배치되어 있다.

제1고정미러(34a)는 제1이동미러(33a)에 의해 반사된 검지용 레이저광(35)을 반사하는 위치에 배치되어 있으며, 제2고정미러(34b)는 하프미러(37)에 의해 분할 되어 접철된 검지용 레이저광(35)을 반사하는 위치에 배치되어 있다. 또 제2이동미러(33b)는 제1고정미러(34a)에 의해 반사된 검지용 레이저광(35)을 반사하는 위치에 배치되어 있으며, 제2이동미러(33b)에 의해 반사된 검지용 레이저광(35)은 Fθ렌즈(25)를 통과하여 한쪽 토너 패치(P1)의 검지위치(A1)로 유도된다. 또 제3이동미러(33c)는 제2고정미러(34b)에 의해 반사된 검지용 레이저광(35)을 반사하는 위치에 배치되어 있으며, 제3이동미러(33c)에 의해 반사된 검지용 레이저광(35)은 Fθ렌즈(25)를 통과하여 다른 쪽 토너 패치(P2)의 검지위치(A2)로 유도된다.

환형 전사벨트(10)의 바깥쪽에는 양측의 토너 패치(P1, P2)에 각각 대향하는 검지센서(검지수단)(34)가 각각 구비되어 있다. 검지센서(34)는 검지위치(A1, A2)에 각각 조사된 검지용 레이저광(35)의 반사광(36)을 받음으로써 토너 패치(P1, P2)를 구성한 각색 화상의 위치 차이(색차)를 검지하는 센서이다. 검지센서(34)에 의해 검지된 검지신호는 제어수단(5)에 전달되고 제어수단(5)은 이 검지신호를 기초로 각각의 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)을 제어한다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 최하류측 화상 형성유닛(3BK)에는 제4이동미러(38)와 제3고정미러(39)와, 제4이동미러(38)을 이동시키는 미도시된 이동기구가 구비되어 있다. 제4이동미러(38)는 광원 겸용 노광장치(7a)에서 발사된 주사하는 레이저광(11)을 반사하는 위치에 배치되어 있으며, 미도시된 이동기구에 의해 주사하는 레이저광(11)을 반사하는 위치부터 검지위치(A1, A2)에 각각 조사하는 검지용 레이저광(35)이 닿지 않는 위치까지 이동 가능하게 배치되어 있다. 제3고정미러(39)는 제4이동미러(38)에 의해 반사된 레이저광(11)을 반사하는 위치에 배치되 어 있으며, 제3고정미러(39)에 의해 반사된 레이저광(11)은 감광체 드럼(6)의 표면에 조사된다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1, 제2, 제3이동미러(33a, 33b, 33c) 및 제1, 제2고정미러(34a, 34b)는 검지위치(A1, A2)에 각각 조사하는 검지용 레이저광(35)의 광경로의 광원(22)부터 Fθ렌즈(25)까지의 광경로 길이가, 감광체 드럼(6)의 표면에 조사하는 레이저광(11)의 광경로의 광원(22)에서 Fθ렌즈(25)까지의 광경로 길이에 상당하도록 각각 배설되어 있다. 또 제4이동미러(38) 및 제3고정미러(39)는 검지위치(A1, A2)에 각각 조사하는 검지용 레이저광(35)의 광경로의 Fθ렌즈(25)에서 검지위치(A1, A2)까지의 광경로 길이가, 감광체 드럼(6)의 표면에 조사하는 레이저광(11)의 광경로의 Fθ렌즈(25)에서 감광체 드럼(6)의 표면까지의 광경로 길이에 상당하도록 각각 배설되어 있다.

또한, 정착기(4)는 반송 유닛(2)에 의해 반송된 기록지(S)를 열정착시키기 위한 롤러쌍으로 이루어진다.

다음에 상기 구성으로 이루어진 화상 형성장치(1)의 동작에 대해 설명하기로 한다.

화상 형성장치(1)의 전체적인 동작은 주지의 컬러 프린터 등의 동작과 공통되기 때문에 적절히 설명을 생략하고, 최하류측 화상 형성유닛(3BK)의 동작을 중심으로 설명하기로 한다.

먼저, 광경로 변경수단(20) 및 광경로 분기수단(21)에 의해 광원 겸용 노광장치(7a) 안에 설치된 광원(22)으로부터 발사된 레이저광(11)(검지용 레이저광 (35))을 검지위치(A1, A2)에 각각 조사하고 토너 패치(P1, P2)의 색차를 검지하는 공정을 실행한다.

구체적으로는, 미도시된 이동기구에 의해 하프미러(37)를 이동시켜 레이저광(11)의 광경로 중에 하프미러(37)를 배치함과 동시에, 제1, 제2, 제3이동미러(33a, 33b, 33c)를 각각 이동시켜 검지용 레이저광(35)을 반사하는 위치에 각각 배치한다. 또, 제4이동미러(38)를 미도시된 이동기구에 의해 이동시켜 검지용 레이저광(35)이 닿지 않는 위치에 배치한다. 그리고, 광원(22)로부터 발사된 검지용 레이저광(35)은 하프미러(37), 제1, 제2, 제3, 제4이동미러(33a, 33b, 33c, 38), 제1, 제2, 제3고정미러(34a, 34b, 39)에서 각각 반사하여 양측의 검지위치(A1, A2)에 조사한다. 이 때, 검지용 레이저광(35)은 실린더 렌즈(23) 및 Fθ렌즈(25)에 의해 부주사 방향 및 주사 방향으로 각각 결상되어 있다. 양측의 검지위치(A1, A2)에 검지용 레이저광(35)이 각각 조사되면, 그 반사광(36)은 검지센서(34)에 도달하고, 검지센서(34)는 받은 반사광(36)에 의해 토너 패치(P1, P2)의 검지위치(A1, A2)에서의 각색의 위치 차이를 검지한다.

다음으로, 검지센서(34)로 검지한 검지 데이터를 기초로 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)의 조정을 실행하고 색차를 보정하는 공정을 실행한다.

구체적으로는, 검지센서(34)에 의해 검지된 검지신호를 제어수단(5)에 전달하고, 이 검지신호를 기초로 제어수단(5)에 의해 각각의 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)으로 보내는 화상신호의 주주사·부주사 독출 타이밍 및 주주사 배율, 스큐 등을 제어하고, 각 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)에 의해 각각 형성되는 화상 의 색차를 보정한다.

다음으로, 전사벨트(10)에 의해 반송된 기록체(P)에 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)에 의해 화상을 형성하는 공정을 실행한다. 구체적으로는, 광원(22)으로부터 발사된 레이저광(11)을 폴리건 미러(24)에 의해 편향하고, 대전롤러(9)에 의해 대전된 감광체 드럼(6)의 표면에 레이저광(11)을 주사시켜 잠상을 형성하고, 상기 잠상을 현상기(8)에 의해 현상하여 현상(顯像)을 형성하고, 감광체 드럼(6)의 표면에 형성된 현상(顯像)을 전사벨트(10)에 의해 반송된 기록체(P)에 전사한다. 이 때 미도시된 이동기구에 의해 하프미러(37)를 이동시켜 레이저광(11)의 광경로에서 벗어난 위치에 하프미러(37)를 배치함과 동시에, 제1, 제2, 제3이동미러(33a, 33b, 33c)를 각각 이동시켜 레이저광(11)의 광경로에서 벗어난 위치에 각각 배치한다. 또한, 제4이동미러(38)를 미도시된 이동기구에 의해 이동시켜 레이저광(11)을 반사하는 위치에 배치한다.

상기 구성으로 이루어진 화상 형성장치(1)에 따르면, 광원(22)에서 방사된 레이저광(11)의 광경로를 폴리건 미러(24)에 도달하기 전에 변경시키고, 레이저광(11)(검지용 레이저광(35))을 전사벨트(10) 표면에 형성된 토너 패치(P1, P2)의 검지위치(A1 ,A2)로 유도하는 광경로 변경수단(20)이 구비되어 있기 때문에, 위치 차이를 검지하기 위해 전용의 광원이나 구동회로를 설치할 필요가 없고 화상 형성유닛(3BK)의 광원(22)을 이용하여 검지위치(A1, A2)에 검지용 레이저광(35)이 각각 조사된다. 이로써 광원의 비용이 삭감되어 전체적으로 비용 절감을 도모할 수 있다. 또, 광원(22)으로부터 방사된 레이저광(11)의 광경로를 폴리건 미러(24)에 도 달하기 전에 변경시켰기 때문에, 검지위치(A1, A2)에 조사되는 검지용 레이저광(35)은 주사하지 않고, 광경로 변경수단(20)에 의해 광경로를 변경하는 도중에 검지위치(A1, A2)에는 검지용 레이저광(35)이 조사된다. 이로써 검지위치(A1, A2)에서의 토너 패치(P1, P2)의 색차를 정확히 검지할 수 있어 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 광원(22)으로부터 방사된 레이저광(11)의 광경로를 2개로 분기시키는 광경로 분기수단(21)이 구비됨과 동시에 전사벨트(10) 표면의 양측에는 토너 패치(P1, P2)가 각각 형성되고, 광경로 분기수단(21)에 의해 분기된 레이저광(11)(검지용 레이저광(35))은 광경로 변경수단(20)에 의해 양측의 토너 패치(P1, P2)의 검지위치(A1, A2)에 각각 도출되어 있기 때문에, 토너 패치(P1, P2)의 위치 차이는 가장 어긋나기 쉬운 복수의 검지위치(A1, A2)에서 검지된다. 이로써 색차를 확실하게 검지할 수 있다. 또, 1개의 광원(22)으로부터 2개의 검지위치(A1, A2)에 검지용 레이저광(35)이 조사되기 때문에, 광원(22)을 늘리지 않고 검지위치(A1, A2)를 늘릴 수 있으며 저비용으로 정확한 색차 검지를 실행할 수 있다.

또, 화상 형성유닛(3BK)에는 폴리건 미러(24)에 의해 편향된 레이저광(11)을 감광체 드럼(6) 위(주사선 위)에 결상하는 Fθ렌즈(25)가 구비되고, 광경로 변경수단(20)에 의해 광경로가 변경된 검지용 레이저광(35)은 상기 Fθ렌즈(25)에 의해 검지위치(A1, A2)에 결상되기 때문에, 위치 차이를 검지하기 위해 전용 광학렌즈 등을 설치할 필요가 없고 화상 형성유닛(3BK)의 Fθ렌즈(25)를 이용하여 검지위치(A1, A2)에 조사되는 검지용 레이저광(35)이 좁혀진다. 이로써 광학렌즈의 비용이 삭감되어 전체적으로 비용 감소를 도모할 수 있다.

이상 본 발명에 관한 화상 형성장치의 실시형태에 대해 설명했으나 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않으며 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 화상 형성장치(1)에는 4개의 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)이 구비되어 있으며 4개의 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)에는 노광장치(7)가 각각 구비되어 있으나, 본 발명은 도 4에 도시한 바와 같이 1개의 노광장치(100) 안의 편향수단(101)에 의해 복수의 광(102)을 각각 편향시켜, 편향된 복수의 광(102)을 복수의 미러(103)에 의해 각 색의 상 담지체(104)의 표면으로 유도하는 구성이어도 좋다. 이 경우 복수의 광(102) 중 적어도 1개의 광경로를 광경로 변경수단(105)에 의해 변경하고 검지용 광(102a)을 검지위치(A)로 유도하면 된다. 또한, 도 4에 도시한 부호 106은 Fθ렌즈(결상소자)를 나타낸다.

또, 상기 화상 형성장치(1)의 노광장치(7)에는 Fθ렌즈(25)가 1개만 설치되어 있으며 폴리건 미러(24)는 1면에서만 레이저광(11)을 편향시켰지만, 본 발명은 도 5에 도시한 바와 같이 노광장치(200) 안에 복수의 Fθ렌즈(결상소자)(201)를 설치하여 복수의 광(202)을 폴리건 미러(203)의 복수의 면(203a)에서 각각 편향시켜도 좋다. 이 경우에도 복수의 광(202) 중 적어도 1개의 광경로를 광경로 변경수단(204에 의해 변경하고 검지용 광(202a)를 검지위치(A)로 유도하면 된다.

또, 상기 화상 형성장치(1)에서는 전사벨트(10)는 광을 반사시키는 광반사 특성을 갖는 것으로서, 반사광(36)을 수광하는 검지센서(34)에 의해 색차를 검지했는데, 본 발명은 광을 투과시키는 광투과 특성을 보유한 전사체를 사용하여 투과광 을 수광하는 검지수단을 설치해도 좋다.

또, 상기 화상 형성장치(1)에서는 4개의 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)을 세로에 나열하고 있는데, 본 발명은 복수의 화상 형성유닛(화상 형성수단)을 가로로 나열해도 좋다. 또, 상기 화상 형성장치(1)에는 4색의 화상 형성유닛(3M, 3Y, 3C, 3BK)가 구비되어 있는데, 본 발명은 4색으로 한정되지 않으며 2색, 3색이어도 좋고 화상 형성유닛의 수는 적절히 변경 가능하다.

또 상기 화상 형성장치(1)는 전사벨트(10)에 의해 기록체(S)를 반송하고 기록체(S)에 감광체 드럼(6)에 형성된 현상(顯像)을 전사하고 기록체(S)에 화상을 형성한 구성으로 되어 있지만, 본 발명은 전사벨트를 이른바 중간 전사벨트로 하고, 감광체 드럼(6)에 형성된 현상(顯像)을 일단 전사벨트에 전사하여, 전사벨트에 형성된 화상을 기록체에 전사하는 구성으로 해도 좋다.

본 발명에 관한 화상 형성장치에 따르면, 광원으로부터 방사된 광의 광경로를 편향수단에 도달하기 전에 변경시켜 광을 전사체 표면에 형성되는 검지화상의 검지위치로 유도하는 광경로 변경수단이 구비되어 있기 때문에, 위치 차이를 검지하기 위해 전용의 광원이나 구동회로를 설치할 필요가 없고, 화상 형성수단의 광원을 이용하여 검지위치에 광이 조사되기 때문에, 비용 절감을 도모할 수 있다. 또, 검지위치에 조사된 광은 주사하지 않고, 광경로 변경수단에 의해 광원으로부터 방사된 광의 광경로를 변경하는 도중에 검지위치에 광이 조사되기 때문에, 정확히 검지할 수 있어 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 전사벨트;

   광원으로부터 방사된 광을 편향수단에 의해 편향하여, 대전된 상 담지체의 표면에 주사시켜 잠상을 형성하고, 상기 잠상을 현상하여 형성된 현상(顯像)을 상기 전사벨트 또는 상기 전사벨트에 의해 반송된 기록체에 전사하는 화상 형성수단;

   상기 광원으로부터 방사된 광의 광경로를 상기 편향수단에 도달하기 전에 변경시키고, 상기 광을 상기 전사벨트 표면에 형성되는 검지화상의 검지위치로 유도하는 광경로 변경수단;

   상기 검지위치에 조사되어 반사 또는 투과하는 광을 받아 상기 검지화상을 검지하는 검지수단; 및

   상기 검지수단에 의해 검지된 검지신호를 기초로 상기 화상 형성수단을 제어하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원으로부터 방사된 광의 광경로를 여러 개로 분기시키는 광경로 분기수단이 구비됨과 동시에, 상기 전사벨트의 표면에는 상기 검지화상이 여러 개 형성되고, 상기 광경로 분기수단에 의해 분기된 광은 상기 광경로 변경수단에 의해 복수의 상기 검지화상의 검지위치로 각각 유도되는 것을 특징으로 하는 화상 형성장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 화상 형성수단에는 상기 편향수단에 의해 편향된 광을 주사선 상에 결상하는 결상소자가 구비되고, 상기 광경로 변경수단에 의해 광경로가 변경된 광은 상기 결상소자에 의해 상기 검지위치에 결상되는 것을 특징으로 하는 화상 형성장치.

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