JPH04181275A - 画像形成装置 - Google Patents

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〕 本発明は画像形成装置に係り、特に回転多面鏡を備え、
複写機、プリンタ、ファクシミリなどに適用される画像
形成装置に関する。

〔従来の技術〕

最近のこの種の画像形成装置においては、高密度で多階
調の画像を形成することが要求され、それに伴って画像
品質を劣化させる画像の副走査方向のバンディングが問
題となっている。

このようなバンディングが発生する原因には、回転多面
鏡の面倒れ（レーザビーム自身の位置変動）と、感光体
の回転変動とがある。回転多面鏡の鏡面の取付は角度が
一致せず、取付は角度が鏡面ごとに異なっていると、感
光体上に偏向照射されるレーザビーム信号の位置が、鏡
面に応して異なってしまう。また、現像器、定着器、ポ
リゴンミラーなどをモータで駆動するため、必ず機械的
な振動が発生し、この振動がＬＤユニットやミラーなど
に伝達することによって、感光体上に照射されるビーム
位置が変動し、バンディングが発生してしまう。

また、感光体に速度変動があると、副走査ピッチに誤差
が生じて画像にバンディングが発生するが、この原因と
しては、感光体を駆動しているモータ自身の回転変動や
、ドラム感光体の偏心（ヘルド感光体を駆動するローラ
の偏心）、駆動伝達手段であるギヤやブーりの偏心、バ
ックラッシュによる速度変動などがある。そのため、従
来は感光体の駆動には回転変動が少ない高価なモータや
精密な駆動伝達手段を採用したり、大きな慣性モーメン
トを持つフライホイールを取りつけていた。

回転多面鏡の面倒れによる画像のバンディングの補正に
ついては、特開昭５６−９１２１１号公報において、情
報ビームが照射される鏡面と異なる鏡面にビームを照射
して、該鏡面の傾度信号を予め作成し、該鏡面が情報ビ
ーム照射位置に到達した時に、上記傾度信号に基づいて
情報ビームの回転多面鏡への入射角度を制御する方式が
提案されている。

感光体の回転変動による画像のバンディングの補正につ
いては、実開昭６０−１９３５１８号公報、特開昭６２
−７２６２号公報、特開昭６１−６５２７５号公報およ
び特開昭６１−１１０１１５号公報においてそれぞれ提
案されている。

実開昭６０−１９３５１８号公報では、アクチュエータ
によって回転多面鏡の回転に同期して、レーザ光源ある
いはコリメートレンズを回転多面鏡の回転軸と平行な方
向へ機械的に変位させる方式が提案されている。特開昭
６２−７２６２号公報では、感光体の回転位置を検出し
、この検出信号に基づいて信号露光手段の露光開始タイ
ミングと露光終了タイミングを設定する方式が提案され
ている。

また、特開昭６１−６５２７５号公報では、感光体の搬
送速度と同期して、光書込み素子により感光体に光像書
込みを行う方式が提案されている。

そして、特開昭６１−１１０１１５号公報で（よ、回転
多面鏡によって偏向されたレーザビームを検出した時に
、走査線間隔に応じて定まる所定角度だけ感光体を回転
させる方式が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭５６−９１２１１号公報の方式は、構造が複雑と
なるという問題があると共に、感光体の回転変動に対し
ては配慮されていない。

実開昭６０−１９３５１８号公報の方式は、アクチュエ
ータにより機械的に変位を行わせるため、速度リップル
などに対する高速応答性が充分でなく、高速変動の補正
ができない。

また、特開昭６２−７２６２号公報および特開昭６１−
６５２７５号公報の方式は、実際にはＬＥＤアレイやＬ
ＣＤアレイに限定されると共に回路構成も複雑となる。

そして、特開昭６１−１１０１１５号公報の方式は、感
光体の回転制御にギヤやタイミングベルトを用いた駆動
伝達手段が用いられるため、実際上は回転変動を除去す
ることができないという難点がある。

本発明の目的は、ポリゴンミラーの面倒れ、感光体の速
度変動、機械的振動によるビーム照射位置の変動等のあ
らゆるバンディングの発生原因があるにも係わらず、そ
れをフィードバックすることによりバンディングのない
高品位な画像が得られる画像形成装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、画像信号によって変調されたレーザビーム
信号を回転多面鏡によって偏向して感光体に照射し、静
電潜像を形成した後、この静電潜像を顕像化することに
よって画像を形成する画像形成装置において、レーザビ
ームの照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッ
チ間隔に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を
検出する距離検出手段と、上記副走査ピッチと照射位置
の誤差を、レーザビームを副走査方向に偏向させること
により補正する補正手段とを有する第１の手段により達
成される。

また、画像信号によって変調されたレーザビーム信号を
回転多面鏡によって偏向して感光体に照射し、静電潜像
を形成した後、この静電潜像を顕像化することによって
画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
る距離検出手段と、感光体の速度変動による副走査ピッ
チ誤差と照射位置の誤差を、レーザビームを副走査方向
に偏向させることで補正する単一の補正手段とを有する
第２の手段によっても達成される。

また、画像信号によって変調されたレーザビーム信号を
回転多面鏡によって偏向して感光体に照射し、静電潜像
を形成した後、この静電潜像を顕像化することによって
画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
る距離検出手段と、この距離検出手段により検出された
検出信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し
、その差のずれ量と書き込み初めからのずれ量の和を加
えた値を補正信号としてレーザビームを副走査方向に偏
向させることにより、感光体の速度変動によるバンディ
ング補正を行う補正手段とを有し、かつメモリされた設
定信号を１枚の複写枚数ごとに更新する第３の手段によ
っても達成される。

また、画像信号によって変調されたレーザビーム信号を
回転多面鏡によって偏向して感光体に照射し、静電潜像
を形成した後、この静電潜像を顕像化することによって
画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
る距離検出手段と、距離検出手段により検出された検出
信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し、そ
の差のずれ量と書き込み初めからのずれ量の相を加えた
値を補正信号としてレーザビームを副走査方向に偏向さ
せることにより、感光体の速度変動によるバンディング
補正を行う補正手段とを備える第４の手段によっても達
成される。

また、画像信号によって変調されたレーザビーム信号を
回転多面鏡によって偏向して感光体に照射し、静電潜像
を形成した後、この静電潜像を顕像化することによって
画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
る距離検出手段と、上記位置検出手段により検出された
検出信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し
、その差のずれ量を補正信号としてレーザビームを副走
査方向に偏向させることにより、レーザビームの照射位
置変動によるバンディング補正を行う補正手段とを有し
、かつメモリされた設定信号を１色の画像データごとに
更新する第５の手段によっても達成される。

さらに画像信号によって変調されたレーザビーム信号を
回転多面鏡によって偏向して感光体に照射し、静電潜像
を形成した後、この静電潜像を顕像化することによって
画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ビフチ間隔
に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
る距離検出手段と、位置検出手段により検出された検出
信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し、そ
の差のずれ量を補正信号としてレーザビームを副走査方
向に偏向させ、レーザビームの照射位置変動によるバン
ディング補正を行う補正手段とを備える第６の手段によ
っても達成される。

〔作用〕

第１の手段によれば、位置検出手段と距離検出手段によ
りバンディングを直接検出し、補正手段にフィードバッ
クする。そして補正手段はレーザビームを副走査方向に
偏向させることによりこれを補正する。

また、第２の手段によれば、副走査ピッチ誤差とレーザ
ビーム照射位置の誤差の双方の補正を隼−の補正手段で
行う。

また、第３の手段によれば、メモリされた設定信号は１
枚の複写枚数ごとに更新され、次の比較は常に一番新し
い更新データによって行われる。

また、第４の手段によれば、補正手段は感光体の速度変
動によるバンディング補正を、距離検出手段により検出
された検出信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを
比較し、その差のずれ量と書き込み初めからのずれ量の
和を加えた値で行う。

また、第５の手段によれば、メモリされた設定信号は１
色の画像データごとに更新され、次の比較は常に一番新
しい更新データによって行われる。

さらに、第６の手段によれば、補正手段はレーザビーム
の照射位置変動によるバンディング補正を、位置検出に
より検出された検出信号とメモリ上にメモリされた設定
信号とを比較し、その差のずれ量の値で行う。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

先ず、実施例の具体的な説明に先立って、本発明が適用
され実施例の基礎となるカラー複写機について説明する
。

第９図は、実施例の基礎となるカラー複写機の構成を示
す説明図で、同図において１は感光体、２は駆動ローラ
、３は従動ローラ、３５は画像読取り装置、５は書込み
ユニット、４は帯電チャージャ、３０は除電器、２９は
クリーナ、９．７．１１．１３は現像器、１７は転写ベ
ルト、２１は転写チャージャ、１８は駆動ローラ、１９
は従動ローラである。

第９図に示すように、転写へルト１７が駆動ローラ１８
および従動ローラ１９に係装され、転写ベルト１７の従
動ローラ１９側に給紙箱１４が設けられ、この給紙箱１
４から給紙コロ１５、レジストローラ１６を介して、転
写紙３３が転写ベルト１７上に供給されるようになって
いる。

転写へルト１７の駆動ローラ１８側に定着器３１、トレ
イ３２、紙先端カイト板２７、紙分離チャージャ２４が
設けられ、転写ヘルド１７に直角方向に、感光体１が駆
動ローラ２と従動ローラ３に巻装されて配され、駆動ロ
ーラ２と転写へルト１７を挟むように転写チャージャ２
１が配されている。

感光体１の一側方にそれぞれの現像ローラ６゜８．１０
，１．２を備えた現像器（Ｙ）７、現像器（Ｍ）９、現
像器（Ｃ）１１および現像器（ＢＫ）１３が配列され、
感光体１の他側方には、書込みユニット５、帯電チャー
ジャ４、除電器３０、クリーナ２９が配列されている。

第１０図は、実施例の基礎となるカラー複写機の感光体
と転写ベルトの駆動機構の説明図で、同図において、■
は感光体、１７は転写ヘルド、２は駆動ローラ、３は従
動ローラ、３８は感光体駆動軸に設けられた高分解能の
エンコーダ、３６は感光体駆動モータ、３７は感光体駆
動モータエンコーダ、１８は駆動ローラ、１９は従動ロ
ーラ、３９は転写ベルト駆動モータ、４０は転写ヘルド
駆動モータエンコーダ、４１は演算制御回路、４２．４
３は制御駆動回路（サーボ制御ボード）である。

第１０図に示すように、駆動ローラ２に感光体駆動モー
タ３６および感光体駆動モータエンコーダ３７が連結さ
れ、感光体駆動モータ３６は制御駆動回路４２に接続さ
れ、感光体駆動モータエンコーダ３７は制御駆動回路４
３と制御駆動回路４２とに接続されている。

また、駆動ローラ１８に転写ベルト駆動モータ３９と転
写ベルト駆動モータエンコーダ４０とが連結され、転写
ベルト駆動モータ３９と転写ベルト駆動モータエンコー
ダ４０とは、制御駆動回路４３に接続されている。そし
て、演算制御回路４１に、制御駆動回路４２．４３がそ
れぞれ接続されている。

第１１図、第１２図は、実施例の基礎となるカラー複写
機の基本動作を示す信号波形図である。

第１１図、第１２図に基づいて、実施例の基礎なるカラ
ー複写機の動作を説明する。

第１１図に示すように、プリントスイッチをＯＮすると
、感光体１は感光体駆動モータ３６が駆動ローラ２を時
計方向に回転させることにより、矢印方向にＶＰＯ線速
度で移動を開始する。同時に転写駆動モータ３９が正転
することにより、転写へルト１７が第１０図の矢印Ａ方
向にＶＦＯ線速度で移動する〔第１１図（ｇｌ　、　（
ｈｌ　、　０１参照〕。なお、この場合ＶＰ＝ＶＦの条
件下で移動が行われるように、制御条件が設定されてい
る。

感光体１は除電器３０で除電され、帯電チャージャ４で
全面均一に帯電されるが、次の条件を満たすように処理
される。

１）除電器３０は、予めクリーニング装置２９により表
面のトナーを除去された感光体１表面に、光照射または
除電コロナの印加を行い、感光体１の表面電位を略ＯＶ
にする。

２）ネガ−ポジプロセスの場合、トナーは感光体表面の
帯電されていない個所に付着するので、感光体１の表面
全体に、帯電器４ムこより均一に帯電が行われる。

３）帯電器４は、コロナ放電により均一帯電を行うが、
放電により軽微なオゾンを発生する。このオゾンは、放
電を停止すると短時間で分解するが、感光体１表面に悪
影響を及ぼし画像の鮮明さを損なうことがある。そこで
図示しないファン等Ｑこより帯電器４後方から空気を送
るかまたは空気を吸引し、オゾンの影響をなくす。

駆動ローラ２の軸に取り付けられている回転検出器３８
は、駆動ローラ１の回転毎に検知パルスを出力し〔第１
１図ｆｄ））　、３つ目の検知パルスのタイミングで書
き込みユニット５の半導体レーザ（ＬＤ）を制御し、先
ず７画像データに基づく光書込みを開始して静電潜像を
形成する。

この画像データは第９図の上部に設置されたカラー画像
読み取り装置３５により、例えばＢｌｕｅ、Ｇ　ｒｅｅ
ｎ　、　Ｒｅｄの３色分解光がそれぞれ読み取られ、こ
の各色光の強度レヘルを基にして、画像演算処理を行っ
て、Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫ　（黒）の各仏書き込み画像デー
タとしたものである。

これとは別に、他のカラー画像処理システム（例えばカ
ラーファクシミリ、ワード′プロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ等）から出力される画像データを使用しても
良い。そのための接続インターフェースは個別に対応す
れば良い。

ところで、静電潜像を顕像化する現像器７．９゜ＩＣｌ
３は、通常は現像ローラ６．８．１０゜１２が感光体１
の面に接触しない位置にある。そして対応する色の潜像
面が、各色現像ローラ位置に到達する直前〜通過直後の
間のみ該当する色の現像器が第９図で左方向に押圧され
て、感光体１の面に対し現像ローラが所定量の接触状態
になる位置へ移動される。また同時に、その現像器のみ
現像機能を持たせるために現像ローラと現像に寄与する
部分の駆動を開始する〔第１２図（（６）〜（ｐｌ参照
〕。

さて、まず７画像の潜像が形成されているので、その面
に対してタイミングを取ってＹ現像器７を感光体１の面
に接触・駆動させ、７画像を顕像化する〔第１２図（ｍ
＋参照〕。次は転写工程となるが、第９図に示すように
転写ヘルド１７は、転写部（駆動ローラ２部）で感光体
１の面と接離するように、ローラ２０による上下位置切
り替えを行っている。

まずプリント動作が始まると、前述のように転写へルト
１７が、第１０図の矢印Ａ方向に駆動され、その後、転
写ベルト接離切り替えローラ２０を上位置に押圧して、
転写ヘルド１７を感光体１に接触させる〔第１２図（ｔ
）〕。

そして、所定のタイミングで転写紙３３を給紙コロ１５
にて給紙し、次いで感光体１０面に形成された画像位置
と合致するようタイミングをとってレジストローラ１６
にて搬送人する。

搬送人された転写紙３３は、紙吸着帯電器２３で所定極
性のコロナチャージを行って〔第１２図（Ｘ）〕転写へ
ルト１７と密着させ、転写中に紙位置がずれないように
する。この紙吸着帯電器２３の対向電極として、前述の
転写ベルト接離切り替えローラ２０を兼用して、装置の
筒素化を図っている。

なお、転写へルト１７の除電は、１色回転写工程に先立
って除電器２２にて全面均一除電を施す〔第１２図像）
〕。またこの時、転写へルトクリーナ２５にてクリーニ
ング処理も行っている。

さて、顕像化した７画像先端が、転写位置Ｔ点から所定
距離のＴＳ点の位置まで到達した時に、転写駆動モータ
３９の正転スタート信号Ｓｔ　　（第１１図（ｈ）〕が
転写駆動モータ３９の制御駆動回路４３に入力される。

但し、正転スタート信号ＳＩの入力時点で転写駆動モー
タ３９は既に正回転中であり、そのまま正転動作を継続
する〔第１１図（ｊ）〕。

正転スタート信号Ｓ１の入力タイミングは実質的に転写
紙３３の先端がＲＴ点、即ち転写位置Ｔ点の手前方向Ｉ
Ｉの位置に到達した時点であって、併せて感光体１の７
画像先端が、Ｔ点の手前方向２、の位置Ｔ３点に到達し
た時点である。

これは第１１図においては、Ｙ画像データ書き込み開始
タイミングから感光体１の駆動ローラ２の４回転分と、
さらに感光体駆動モータ３６のエンコーダ３７のパルス
数Ｐ。相当分回転した時点になる〔第１１図（ｄｌ、　
（８１，（ｆｌ、　（ｈ））　、この間に感光体１は、
Ｅ点（画像書き込み位置）からＴＳ点までの距離だけ移
動している。

正転スタート信号Ｓ１の入力時点から時間も。

経過後に、７画像先端および転写紙３３の先端は両者と
も１１の距離を移動し１．転写位置Ｔ点に到達し、以後
、転写チャージャ２１で７画像転写が行われる。

この時の時間１．での感光体駆動モータエンコーダ３７
のパルス数がＰＩ、転写駆動モータエンコーダ４０のパ
ルス数がＰＴ、である〔第１１図（ｅ）　、　０＜）　
：］。ここで両エンコーダの分解能としてそれぞれ、Ｉ
パルス当たりのヘルドの移動寸法が同一になっていれば
、Ｐ、＝ＰＴ、であり、また両者の比がαであれば、Ｐ
ｌとＰ　Ｔ　＋　は係数αに対応した値となる。本例で
はＰ、＝ＰＴ、の条件として以後説明する。

さて、７画像転写工程が進行すると、転写紙３３の先端
は転写ヘル）１７から分離して、転写紙経路切り替え部
材２６の実線位置上を通って、紙先端ガイド板２７の方
向に進む。

そして、さらに７画像転写工程が進行して、転写紙３３
の後端が転写点を１２の距離分通過した時点、即ち正転
スタート信号Ｓ１の入力時点から、転写紙が！！、　　
＋βＦ　（転写紙サイズ）＋７！ｚの距離を移動した時
（時間ｔ＋＋ｔｚ）、転写駆動モータ逆転信号によって
同モータを逆回転させる〔第１１図（ｉ）、　（ｊｌ）
。この時、転写紙３３は、第９図で２点鎖線で示す３４
位置にある。この逆回転に先立ち、転写ヘルド接離切り
替えローラ２０を下位置に下げ、転写へルト１７を感光
体１の面から離間させておく。

逆回転によって転写ベルト１７と転写紙３３は、第９図
の右矢印方向にＶＲ（＞ＶＦ）の速度でクイックリター
ンする。このときｔ３の短いリターン時間に、１．＋１
２で左方向に移動した距離と等しい距離を右方向に位置
制御して復帰させる。

このリターン時において転写紙３３の後端は、転写ベル
ト１７から分離して紙後端ガイド板２８方向に進む。そ
して、正確に所定距離リターンして、転写紙が停止位置
３３の２点鎖線状態位置（紙先端位置がＲＴ点位置）で
停止して、２色目のＭ画像転写のために待機（時間ｔ４
）する。

一方、感光体１の方では、１色目の７画像転写の間にも
既に２色目のＭ画像形成が行われている。

即ち、Ｍ画像データに基づいたＬＤの制御・駆動による
光書き込みの静電潜像形成は、Ｙ画像書き込み開始から
駆動ローラ２が整数回転した時点、本例の第１１図、第
１２図の場合では４回転した時点で開始している。

そして現像器は、７画像領域のみＹ現像器が接触・駆動
され、２色目のＭ画像領域が到達する前にＹ現像器７は
、感光体１の面から離間し駆動が停止される。

その代わりにＭ現像器８は、７画像領域が通過後に、Ｍ
画像領域先端が到達する前に感光体１の面に接触・駆動
されＣ第１２図（１１））　、Ｍ画像潜像領域のみＭ画
像に顕像化する。

次に、Ｍ画像先端がＴ８点に到達したとき、即ち１色目
の７画像の場合と同じくＭ画像データ書き込み開始タイ
ミングから、駆動ローラ２の４回転分と感光体駆動モー
タエンコーダ３７のパルス数Ｐ０相当回転移動した時点
に、転写駆動モータ正転スタート信号Ｓ２が制御駆動回
路４３に入力される。これと同時か若干遅れて、転写ヘ
ルド接離切り替えローラ２０を上位置方向に押圧動作を
開始して、少なくとも転写紙先端が１点に到達するまで
に接触させる。

さて、正転スタート信号Ｓ２の入力タイミングから時間
ｔ１で、感光体Ｉは先の７画像の場合と同様に、感光体
駆動モータエンコーダ３７のパルス数がＰｕ、感光体１
の面移動距離が１．となっている。そこで転写紙３３の
方も、このｔ、の間に速度Ｏの状態からＶＦ　（＝ＶＰ
）に立ち上がると共にこの間に１色目の正転スタート信
号Ｓｌからｔ１時間におけるパルス数と同しＰＴ、にな
るように、この場合もまたＰ、＝ＰＴ、と両者が一致す
るように位置制御が行われる。これにより、ここでも１
．で転写紙３３の先端が７！１移動したことになり、１
色目の７画像と２色目のＭ画像が転写紙上で位置合わせ
される。

以後、前記と同し工程を繰り返す。即ちＭ画像転写、転
写紙クイックリターン、またＣ画像データ書き込み、Ｃ
現像−１Ｃ画像転写、転写紙クイックリターン、そして
ＢＫ画画像データ音込み、ＢＫ現像、ＢＫＫ像転写へと
進む。

次に、ＢＫＫ像転写以後の説明を行う。ＢＫＫ像転写工
程になると紙経路切り替えガイド板２６が、１点鎖線位
置に切り替わり、転写工程中の転写紙は、先端部から紙
分離帯電器２４で除電されながら定着器３１方向に進み
、転写紙後端が転写終了しても、そのまま転写駆動モー
タ３９は正転を続けて転写紙を左方向に搬送し、そして
定着されたカラープリントが、トレイ３２に搬送される
〔第１１図（ｊ）、第１２図（ｕ）、　Ｍ、　（ｙｌ〕
。

このとき転写へルト１７は、この１枚目画像領域後端が
除電器２２を通過したタイミングから除電コロナを印加
して均一除電される〔第１２図（ロ））〕。

第１１図、第１２図に示すように、リピート動作をする
ときは、１枚目のＢＫ画画像データ音込み後、引き続き
２枚目のＹ画像データ書き込みに進むと共に、転写紙３
３、転写・＼ルｌ−１７の動作制御も１枚目の最初から
と同し動作を行う。なお、感光体１は転写後、クリーナ
２９で残留トナーを除去され、さらに除電器３０で残留
電荷を除電して帯電チャージャ４の方向に進む。最終的
には最後のカラープリントがトレイ３２に搬送され、且
つまた一感光体１と転写へルト１７がクリーニングおよ
び除電された後に動作停止となり、初期状態に復帰する
ことになる。

以上の説明は、画像形成の順序をＹ、Ｍ、Ｃ。

ＢＫとし、また現像器の配置を上からＹ、Ｍ、Ｃ。

ＢＫとしてきたが、これに限定されるものではない。ま
た各色の静電潜像形成を、デジタル画像処理された各色
画像データによりＬＤ等で光書き込みする方式で説明し
たが、Ｅ点位置に通常の電子写真複写機のアナログ光学
像を、所定のタイミング位置制御を行って結像させるこ
とでも同様なカラー記録が行える。

以上まではＹ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの４色重ね記録の説明であ
ったが、これらの２色、または３色重ね記録の場合は、
必要な色の画像形成と転写を続けて２回、または３回、
これが終了するように各部の動作を制御する。また単色
記録の場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の
現像器が接触・駆動され、転写ベルト１７は感光体１に
接触したままとし、また紙経路切り替えガイド板２６は
、定着器３１方向に転写紙をガイドする位置で保持され
て、記録動作をする。

従ってリピート記録においては４色記録時に比べて、プ
リント作成速度が３色時には４／３倍、２色時には２倍
、単色時には４倍と高速処理することになる。現像色に
ついては、上記４色に限定されるものではなく、Ｂｌｕ
ｅ　、　　Ｇｒｅｅｎ、　　Ｒｅｄ、その他所望の色を
必要に応じて組み合わせ使用することも可能である。

次に、第１図ないし第８図を参照して既に述べたカラー
複写機に適用される実施例を具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る画像形成装置のブロッ
ク図、第２図は同装置の概略図であり、本実施例に係る
画像形成装置は、半導体レーザより成るレーザビーム発
生器４５と、変調部４６と、レーザビームを平行にする
コリメートレンズ４７と、平行ビームを副走査方向に偏
向補正する補正手段としての電気光学素子４８と、副走
査方向にビームを絞るシリンダレンズ４９と、サーボモ
ータなどにより一定速回転しているポリゴンミラー（回
転多面鏡）５０と、レーザビームの走査速度の補正とポ
リゴンミラー５０の面倒れ補正と主走査方向のビーム径
の形成を行う走査ｆθレンズ系５１と、ある駆動手段を
用い駆動される感光体１と、その感光体軸の回転を検知
する、言い換えると感光体１の移動距離を検出する距離
検出手段としてのロータリエンコーダ５２と、感光体１
近くの非画像部に固定した、主走査同期検出手段として
の走査同期検知板５３と、副走査方向のレーザビーム書
き込み位置を検知する、位置検出手段としてのビーム検
知センサ５４と、総合制御回路５５と、信号発生器５６
とから構成されている。

ここでビーム位置検知センサ５４は、ブルーセル等のフ
ォトセンサ己こナイフェツジを取り付けたものを用いた
が、ＣＣＤラインセンサを用いることもできる。なお、
電気光学素子４８の取付位置は、第２図ではコリメート
レンズ４７とシリンダレンズ４９の間にあるが、これは
平行光線の状態で偏向を行うため、レーザビームの波面
を乱さず収差を小さくできる。また、ビーム位置検知セ
ンサ５４は、感光体１を支持する保持部材に取り付けて
、感光体１に対して相対的な副走査方向のレーザビーム
書き込み位置変動を計測することにより高精度の補正が
できる。

次に、第１図に示すブロックの制御系について説明する
。

主走査同期検知板５３により検出されたレーザビーム検
出信号と、感光体駆動ローラ２に取り付けられたエンコ
ーダ５２により主走査同期の信号間隔に発生したパルス
信号の数が総合制御回路（総合信号制御系）５５に入り
、設定走査線ピッチの平均パルス数と検出したパルス数
とを比較し、設定ピッチ間における感光体の移動距離の
ずれ量を求め、ずれ量を補正用電圧Ｑこ変換する。また
、副走査方向のレーザビーム書き込み位置を検知するビ
ーム位置検知センサ５４より検出されたレーザビーム検
出位置信号が総合制御回路５５に入り、設定位置データ
と比較し、ビーム位置のずれ量を補正用電圧に変換する
。この２つのずれ量の補正用電圧を重畳し、電気光学素
子（副走査方向偏向器）４８により副走査ピッチを補正
しながら、画像データによってレーザビームの発光を変
調する。

そしてレーザビームは一定速に回転駆動されているポリ
ゴンミラー５０により偏向され、これにより感光体１に
潜像が形成される。この補正は、上流側にあるビーム位
置検知セサ５４にビームが入光した直後に行われる。

次に、感光体ｌの速度変動によるバンディング補正方法
について説明する。

基本動作としては第３図のタイミングチャートに示すよ
うに、スタートキーを押すと同時に感光体駆動モータ３
６　（第１０図）とポリゴンミラー駆動モータが回転し
、双方の回転が立ち上がった状態で走査線ピッチ設定フ
ローに入る。

このフローは第４図に示すように、感光体駆動ローラ２
に取り付けられたエンコーダ５２により主走査同期の信
号間隔に回転した今までのパルスを加算して、検出回数
で割ることより得られる。

また総パルス数が駆動ローラ１回転以上（もしくは感光
体ドラム軸１回転以上）のパルス数にすることにより、
一番大きな速度変動の同期と考えられる駆動ローラの偏
心による誤差を低減でき、設定走査線ピッチのパルス数
を精度よく設定できるため、速度変動に対するビーム位
置の補正値がどちらかに偏ることがなく、ビーム径の大
きさや、光学系の収差などを殆ど変化させることはない
。

ただし、ドラム感光体の場合には、１枚ごとのコピーご
とにこの計測を行うと、コピー速度が遅くなるために、
電源投入時にだけこの設定を行ってもよい。また、ドラ
ム１回転未満の近似的設定によって（ドツト形状が変化
するが）行うことも考えられる。

即ち第４図において、設定走査線ピッチのパルス数（Ｐ
ＲＯ）を加算して行き（４−１〜４−３）、駆動ローラ
２が１回転以上になった（４−４てＹ）後に、検出回数
で割って（４，−５）、走査線ピッチを設定する。なお
、設定走査線ピッチのパルス数（ＰＲＯ）は、１枚の書
き込み中は画像の位置合わせのため変更せず、１枚のコ
ピー毎に設定を更新する。

次に、走査ピッチ補正タイミングは画像データ書き込み
タイミングと同時に立ち上がり、走査ピッチ補正フロー
に入る。

このフローは第５図に示すように、電気光学素子４８の
駆動電圧を初期化しく５−１）、設定走査線ピッチのパ
ルス数（ＰＲ，、）を読み込み（５−２）、感光体駆動
ローラ２に取り付けられたエンコーダ５２により主走査
同期の信号間隔に回転したパルス数（ＰＲｎ）と設定走
査線ピッチのパルス数（ＰＲ，）を比較し、ずれ量を補
正する電気光学素子４８の駆動電圧（ΔＶＲ）に変換し
て今までの総ずれ量の電圧値に加算し、その値で副走査
方向を補正する（５−３．５−４＞。その理由は、ある
時刻での感光体移動量が初期からの速度の積分値である
ため、■ライン前までの感光体移動量から平均速度の移
動量を引いた総ずれ量に、全計測したずれ量を加えなけ
ればならないからである。

このようにすることによって、感光体１の速度変動によ
るバンディングを補正した画像が形成できる。

実施例においては、駆動ローラ２の直径を２７ｍｍとし
、１回転で５０００パルスをカウントするロータリーエ
ンコーダ９により、約１７μｍの分解能で制御を行った
。なお、高分解能にするために、■パルスを分周しても
よい。

次に、レーザビームの位置変動によるバンディング補正
方法について説明する。

基本動作としては第３図のタイミングチャートに示すよ
うに、スタートキーを押すと同時に感光体駆動モータ３
６とポリゴンミラー駆動モータが回転し、双方の回転が
立ち上がった状態で書き込み位置データ設定フローに入
る。

このフローは第６図に示すように、まず設定データを初
期化しく６−１）、電気光学素子４８には補正用電圧を
印加しない状態で感光体Ｉを支持する保持部材に取り付
けられたビーム位置検知センサ５４により、１ライン毎
の検出信号電圧（ＶＰ、、）を書き込み信号がオンにな
るまで加算する（６−２〜６−４）。そして、書き込み
信号がオン（６−４でＹ）になったときに検出回数で割
り　（６−５）、ビームの平均照射位置に対する電圧（
ＶＰＯ）が設定される。また、加算回数はポリゴンミラ
ーの面数の整数倍とすることにより、ポリゴンミラーの
面倒れが主要な場合は、精度の良い平均値を求めること
ができる。なお、ビームの平均照射位置に対する設定電
圧は、１色の書き込み動作中は変更せず一定である。

次に、書き込み位置補正タイミングは画像データ書き込
みタイミングと同時に立ち上がり、書き込み位置補正フ
ローに入る。

このフローは第７図に示すように、ビーム位置検知セン
サ５４によりビーム位置に対する出力信号電圧（ＶＰ、
）を読み込み（７−１，７−２ン、この（ＶＰ、）を設
定電圧（ＶＰｏ）と、書き込み信号がオフになるまで比
較しく７−３．７−４）、ずれ量を補正する電気光学素
子４８の駆動電圧（ΔＶＰ）に変換して、ビーム位置変
動を補正する。このようにすることによって、レーザビ
ームの位置変動によるバンディング補正をした画像が形
成できる。

第８図（ａ）、　（ｂ）は、電気光学素子の説明図で、
同図（ｂ）において、５７はＫＤＰ　（ＫＨ２ＰＯ，）
プリズム、５８ａ、５８ｂは電極、５９は電源であり、
この光学素子は、電源５９の電圧によってＫＤＰプリズ
ム５７の屈折率が変化する。同（ａｌに示すように、入
射光の偏向角をθとし、電気光学素子４８から露光面ま
での距離をし、副走査ピッチ誤差をΔＰとすると、次式
を満足するように入射光を偏向させることにより、副走
査ピッチ誤差の補正を行うことができる。

第８図ｆａ）の電気光学素子の偏向のより具体的説明を
、第１３図の１対のＫＤＰプリズムで行う。

この２個のプリズム５７は結晶Ｚ軸の正の向きが互いに
反対向きになるように配置される。電界はＺ方向に印加
され、光はｙ軸方向に伝播し、偏向方向はＸ軸方向とす
る。ここでこのプリズムに電界Ｅ２を印加した時、上側
のプリズム５７の屈折率は、 ｎ　Ａ＝　ｎ、　−−ｒ　Ｅｚ とすると、下側のプリズム５７の屈折率は、と表すこと
ができる。ここで、ｒは電気光学係数と呼ばれ、ｒ＝１
０．６Ｘ１０−ｌ２ｍ／Ｖである。

また、屈折率ｎ０はｎｏ−１，５である。

そこで、ｙ軸と平行に入射した光ビームの偏向角θは、
スネルの法則より、 ｌ θ−−−ｎ、　３　ｒＥ２ と表すことができる。

第８図（ａｌに示すような複数対のプリズムがある場合
には、偏向角θ７は、 θ７−ｎ・θ となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、バ
ンディングを直接検出しフィードバックしているため、
バンディングのない高品位なレーザビーム走査および画
像が得られる。

また、請求項２記載の発明によれば、単一の補正手段で
感光体の速度変動による副走査ピッチ誤差とレーザビー
ム照射位置の誤差を補正しているため、簡単な構成とな
りコンパクトにできる。

また、請求項３記載の発明によれば、請求項２のレーザ
ビーム書き込み系において、感光体の速度変動による副
走査ピッチ誤差とレーザビーム照射位置の誤差を一緒に
補正するために、簡単な構成となりコンパクトにできる
。

また、請求項４記載の発明によれば、レーザビームの照
射位置を検出する位置検出手段が、画像データ書き込み
位置の上流側に位置していることより、画像領域の近く
で誤差を検出することかでき、高精度に補正できる。

また、請求項５記載の発明によれば、メモリされた設定
信号を１枚の複写枚数ごとに更新するため、経時変化が
あっても常に安定した高品位の画像が得られる。

また、請求項６記載の発明によれば、感光体の速度変動
によるバンディング補正を、感光体の移動距離を検出す
る距離検出手段により検出された検出信号とメモリ上に
メモリされた設定信号とを比較し、その差のずれ量と書
き込み初めからのずれ量の和を加えた値で行うことによ
り、高精度な補正を行うことができ、高品位の画像が得
られる。

また、請求項７記載の発明によれば、メモリされた設定
信号を１色の画像データごとに更新するため、経時変化
があっても常に安定した高品位の画像が得られる。

さらに、請求項８記載の発明によれば、レーザビームの
照射位置変動によるバンディング補正を、レーザビーム
の照射位置を検出する位置検出手段により検出された検
出信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し、
その差のずれ量の値で行うことにより、高精度の補正を
行うことができ、高品位の画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る画像形成装置の制御ブ
ロック図、第２図は同装置の概略構成図、第３図は同装
置のタイミングチャート、第４図、第５図は感光体の速
度変動によるバンディング補正に関するフローチャート
、第６図、第７図はレーザビームの位置変動によるバン
ディング補正に関するフローチャート、第８図は電気光
学素子の説明図、第９図ないし第１２図は本発明の実施
例の基礎となるカラー複写機を説明する図で、第９図は
構成図、第１０図は感光体と転写ヘルドの駆動機構図、
第１１図、第１２図は基本動作のタイムチャート、第１
３図は電気光学系素子の偏向の説明図である。 ■・・・感光体、４８・・・電気光学素子、５３・・・
主走査同期検知板、５４・・・ヒーム検知センサ。 第２図 第４図　　　　　　第５図 第６図　　　　　　第７図 第８図 第１３区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）画像信号によつて変調されたレーザビーム信号を
   回転多面鏡によつて偏向して感光体に照射し、静電潜像
   を形成した後、この静電潜像を顕像化することによつて
   画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
   照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
   に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
   る距離検出手段と、上記副走査ピッチと照射位置の誤差
   を、レーザビームを副走査方向に偏向させることにより
   補正する補正手段とを有することを特徴とする画像形成
   装置。 （２）画像信号によつて変調されたレーザビーム信号を
   回転多面鏡によつて偏向して感光体に照射し、静電潜像
   を形成した後、この静電潜像を顕像化することによつて
   画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
   照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
   に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
   る距離検出手段と、感光体の速度変動による副走査ピッ
   チ誤差と照射位置の誤差を、レーザビームを副走査方向
   に偏向させることで補正する単一の補正手段とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。（３）請求項２記載に
   おいて、感光体の速度変動による副走査ピッチ誤差に対
   する補正信号と照射位置の誤差に対する補正信号を重畳
   することを特徴とする画像形成装置。 （４）請求項２記載において、上記位置検出手段が画像
   データ書き込み位置の上流側に位置していることを特徴
   とする画像形成装置。 （５）画像信号によつて変調されたレーザビーム信号を
   回転多面鏡によつて偏向して感光体に照射し、静電潜像
   を形成した後、この静電潜像を顕像化することによつて
   画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
   照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
   に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
   る距離検出手段と、この距離検出手段により検出された
   検出信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し
   、その差のずれ量と書き込み初めからのずれ量の和を加
   えた値を補正信号としてレーザビームを副走査方向に偏
   向させることにより、感光体の速度変動によるバンディ
   ング補正を行うとともに、メモリされた設定信号を１枚
   の複写枚数ごとに更新する補正手段を備えていることを
   特徴とする画像形成装置。 （６）画像信号によつて変調されたレーザビーム信号を
   回転多面鏡によつて偏向して感光体に照射し、静電潜像
   を形成した後、この静電潜像を顕像化することによつて
   画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
   照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
   に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
   る距離検出手段と、距離検出手段により検出された検出
   信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し、そ
   の差のずれ量と書き込み初めからのずれ量の和を加えた
   値を補正信号としてレーザビームを副走査方向に偏向さ
   せることにより、感光体の速度変動によるバンディング
   補正を行う補正手段とを備えたことを特徴とする画像形
   成装置。 （７）画像信号によつて変調されたレーザビーム信号を
   回転多面鏡によつて偏向して感光体に照射し、静電潜像
   を形成した後、この静電潜像を顕像化することによつて
   画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
   照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
   に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
   る距離検出手段と、上記位置検出手段により検出された
   検出信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し
   、その差のずれ量を補正信号としてレーザビームを副走
   査方向に偏向させることにより、レーザビームの照射位
   置変動によるバンディング補正を行うとともに、メモリ
   された上記設定信号を１色の画像データごとに更新する
   補正手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。 （８）画像信号によつて変調されたレーザビーム信号を
   回転多面鏡によつて偏向して感光体に照射し、静電潜像
   を形成した後、この静電潜像を顕像化することによつて
   画像を形成する画像形成装置において、レーザビームの
   照射位置を検出する位置検出手段と、副走査ピッチ間隔
   に対応する時間内に移動する感光体の移動距離を検出す
   る距離検出手段と、位置検出手段により検出された検出
   信号とメモリ上にメモリされた設定信号とを比較し、そ
   の差のずれ量を補正信号としてレーザビームを副走査方
   向に偏向させ、レーザビームの照射位置変動によるバン
   ディング補正を行う補正手段とを備えたことを特徴とす
   る画像形成装置。