JP2004098593A - Image forming apparatus and registration correction method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】像担持体上を走査する複数ビーム間の走査位置の差を小さくするまたは1走査中の像担持体上での各ビームの走査線の長さ(書込み幅)の差をなくすことにより、レジストレーション補正用パターンを正しく形成し、正確なレジストレーション補正を行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置においては、主走査走査長検知用パターンを用いてレーザ間の1走査中の被走査面上での各レーザの走査長の差を検知し、CLK発生回路804a,804bに所定の周波数を設定することによって、走査長差の補正を行う。そして、各レーザにおける走査線長の差を補正した後に、レジストレーション補正を行う。
【選択図】 図11An object of the present invention is to reduce a difference in scanning position between a plurality of beams scanning on an image carrier or to eliminate a difference in scanning line length (writing width) of each beam on the image carrier during one scan. An image forming apparatus capable of correctly forming a registration correction pattern and performing accurate registration correction.
An image forming apparatus detects a difference in scan length of each laser on a surface to be scanned during one scan between lasers by using a main scan scan length detection pattern, and generates a CLK generation circuit (804a, 804b). Is set to a predetermined frequency to correct the scanning length difference. Then, after correcting the difference in the scanning line length in each laser, registration correction is performed.
[Selection diagram] FIG.
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上を走査するマルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置およびそのレジストレーション補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、レーザ複写機、レーザファクシミリ、レーザプリンタなどの画像形成装置の光書込手段などに用いられる装置として、レーザ光源からのレーザ光を光スポットとして感光体などの被走査面上に集光して光走査を行う走査光学系が知られている。近年、書込みの高速化を図るために、複数のレーザ光を用い、一走査で複数ラインの走査を行うマルチビーム走査光学系が実現されている。また、複数の画像形成部を備え、各々の画像形成部で形成された可視像をベルト状の転写材搬送体上の転写材もしくは中間転写体上に多重転写することでカラー画像を形成する多色画像形成装置が実現されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような走査光学系は、レーザ光を回転多面鏡(ポリゴンミラー)に照射し、その反射光で感光体上を露光走査する。ここで、感光体としては、レーザ光源から等距離すなわちポリゴンミラーの反射面から円弧を描く形状のものを用いることが望ましい。しかしながら、露光後の画像形成のため、多くの画像形成装置では、円筒形の感光体を採用している。感光体の形状によるレーザ光源から感光体上までの光路長の不整合により、感光体上の露光スピードが均一にならない。これを解決するための手段として、f−θレンズと呼ばれる複雑な光学的手段が設けられ、このf−θレンズによって感光体上の露光スピードが均一になるように処理されている。
【0004】
また、副走査方向に複数個のレーザ光源を並べ、各レーザ光源からのレーザ光で感光体を露光するマルチレーザにおいては、副走査方向に並ぶ各レーザ光源と感光体間の露光長を等しくする必要がある。しかし、光学的、機械的誤差に加え、温度上昇による光学系の変動やレーザの波長の変動に伴い、感光体面上での走査線の長さ(書込幅)が異なることになる。そして、各レーザ光間で書込幅に差が生じると、特に縦線揺らぎなどが発生し、画像の劣化に顕著に影響を与え得るという問題がある。
【0005】
図14にマルチレーザ(2つのレーザ光源の場合)で走査線長が異なるときに、画像を形成したときの様子を示す。図14(a)は走査線長が同じ場合であり、2つのレーザ(LD1,LD2)でそれぞれ形成されたドットは、主走査の書き出し側も書き終わり側もそろっている。図14(b)はLD1の走査線長に対してLD2の走査線長が長い場合であり、主走査の書き出し側も書き終わり側もドットずれが生じている。
【0006】
また、このような多色画像形成装置においては、各色のレジストレーションをあわせるために、転写材搬送体上もしくは中間転写体上にレジストレーション補正用パターンを形成し、フォトセンサで読み取り、各色のレジストレーションのずれを検出し、記録されるべき画像信号に電気的補正を施し、および/またはレーザビーム光路中に設けられている折り返しミラーを駆動して、光路長変化あるいは光路変化の補正を行う。
【0007】
図14(c),(d)はレジストレーション補正用パターンの一例であり、図14(c)は走査線長が同じ場合、図14(d)は走査線長が異なる場合である。複数のレーザ間の走査長に差があると、本来図14(c)のようでなければならないパターンが、図14(d)のような“がたがた”な線になってしまい、これをフォトセンサで読み取ると、レジストレーションずれを正確に検出することができなくなる。
【0008】
本発明の目的は、像担持体上を走査する複数ビーム間の走査位置の差を小さくするまたは1走査中の像担持体上での各ビームの走査線の長さ(書込み幅)の差をなくすことにより、レジストレーション補正用パターンを正しく形成し、正確なレジストレーション補正を行うことができる画像形成装置およびそのレジストレーション補正方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置であって、前記画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを前記像担持体上に形成する補正用パターン形成手段と、前記複数の補正用パターンを読み取る補正用パターン読取手段と、前記補正用パターン読取手段によって読み取られた結果に基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正手段と、前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正手段とを有することを特徴とする。
【0010】
また、前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第1の像担持体および該第1の像担持体に形成された静電潜像が転写される第2の像担持体を有することを特徴とする。
【0011】
また、前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第1の像担持体および該第1の像担持体に形成された静電潜像が転写される転写材を担持し搬送する第2の像担持体を有することを特徴とする。
【0012】
また、前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの本数がn本であるとき、前記第1および第2の像担持体の駆動速度を通常画像形成時の1/nとすることを特徴とする。
【0013】
また、前記第2の担持体は、無端ベルトからなることを特徴とする。
【0014】
また、前記補正用パターン読取手段は、前記補正用パターンを所定位置で読み取るための発光素子および受光素子を含むことを特徴とする。
【0015】
また、本発明は、上記目的を達成するため、それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置であって、前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段と、前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知する走査終了位置検知手段と、前記走査開始位置検知手段の検知結果と前記走査終了位置検知手段の検知結果とに基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正手段と、前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正手段とを有することを特徴とする。
【0016】
また、前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第1の像担持体および該第1の像担持体に形成された静電潜像が転写される第2の像担持体を有することを特徴とする。
【0017】
また、前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第1の像担持体および該第1の像担持体に形成された静電潜像が転写される転写材を担持し搬送する第2の像担持体を有することを特徴とする。
【0018】
また、前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの本数がn本であるとき、前記第1および第2の像担持体の駆動速度を通常画像形成時の1/nとすることを特徴とする。
【0019】
また、前記第2の担持体は、無端ベルトからなることを特徴とする。
【0020】
また、本発明は、上記目的を達成するため、それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置のレジストレーション補正方法であって、前記画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを前記像担持体上に形成する補正用パターン形成工程と、前記複数の補正用パターンを読み取る補正用パターン読取工程と、前記補正用パターン読取工程によって読み取られた結果に基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正工程と、前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正工程とを有することを特徴とする。
【0021】
また、本発明は、上記目的を達成するため、それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置のレジストレーション補正方法であって、前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知する走査開始位置検知工程と、前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知する走査終了位置検知工程と、前記走査開始位置検知工程の検知結果と前記走査終了位置検知工程の検知結果とに基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正工程と、前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正工程とを有することを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0023】
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の要部を示す縦断面図である。本実施形態では、電子写真方式が採用され、複数の画像形成部が並列に配置されかつ中間転写方式が採用されたカラー画像形成装置を説明する。
【0024】
カラー画像形成装置は、図1に示すように、画像読取部100と画像出力部101とからなる。画像読取部100は、原稿画像を光学的に読み取り、その読み取られた画像を電気信号に変換して画像出力部101に送出する。この画像読取部100の構成は、公知であり、ここでの詳細な説明は省略する。画像出力部101は、画像形成部10、給紙ユニット20、中間転写ユニット30、定着ユニット40、クリーニングユニット50および制御ユニット70を有する。
【0025】
画像形成部10は、同一の構成を有する4つのステーションa,b,c,dを含む。画像形成部10においては、像担持体としての感光ドラム11a,11b,11c,11dがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム11a〜11dの外周面に対向してその回転方向に、一次帯電器12a,12b,12c,12d、光学系13a,13b,13c,13d、折り返しミラー16a,16b,16c,16d、現像装置14a,14b,14c,14dが配置されている。一次帯電器12a〜12dは、感光ドラム11a〜11dの表面に均一な帯電量の電荷を与える。光学系13a〜13dは、記録画像信号に応じて変調したレーザ光により折り返しミラー16a〜16dを介して感光ドラム11a〜11dを露光走査する。これにより、感光ドラム11a〜11d上には、静電潜像が形成される。各感光ドラム11a〜11d上にそれぞれ形成された静電潜像は、対応する色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)の現像剤(以下、トナーという)によってトナー像として可視像化される。ここで、各色のトナーは現像装置14a〜14dに収容されている。
【0026】
可視像化されたトナー像を中間転写ベルト31に転写する画像転写領域Ta,Tb,Tc,Tdの下流側では、クリーニング装置15a,15b,15c,15dにより、転写材Pに転写されずに感光ドラム11a〜11d上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【0027】
給紙ユニット20は、転写材Pを収納するためのカセット21a,21bおよび手差しトレイ27、カセット内21a,21または手差しトレイ27より転写材Pを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ22a,22bおよび26、各ピックアップローラ22a,22b,26から送り出された転写材Pをレジストローラ25a,25bまで搬送するための給紙ローラ対23および給紙ガイド24を有し、レジストローラ25a,25bは、画像形成部10の画像形成タイミングに合わせて転写材Pを二次転写領域Teへ送り出す。
【0028】
中間転写ユニット30は、中間転写ベルト31を有し、中間転写ベルト31は、中間転写ベルト31に駆動を伝達する駆動ローラ32、中間転写ベルト31の回動に従動する従動ローラ33、ベルトを挟んで二次転写領域Teに対向する二次転写対向ローラ34に巻回されている。これらのローラのうち、駆動ローラ32と従動ローラ33の間には、一次転写平面Aが形成される。駆動ローラ32は表面に数mm厚のゴム(ウレタンまたはクロロプレン)がコーティングされている金属ローラからなり、このゴムのコーティングにより中間転写ベルト31とのスリップが防止されている。駆動ローラ32は、パルスモータ(図示せず)によって回転駆動される。各感光ドラム11a〜11dと中間転写ベルト31が対向する一次転写領域Ta〜Tdには、一次転写用帯電器35a〜35dが配置され、一次転写用帯電器35a〜35dは中間転写ベルト31の裏側に位置決めされている。二次転写対向ローラ34との対向位置には、二次転写ローラ36が配置され、この二次転写ローラ36と中間転写ベルト31とのニップによって二次転写領域Teが形成される。二次転写ローラ36は、中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト31上、二次転写領域Teの下流には、中間転写ベルト31の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット50(ブレード51、および廃トナーを収納する廃トナーボックス52を含む)が設けられている。
【0029】
定着ユニット40は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ41a、この定着ローラ41aに加圧される加圧ローラ41b(このローラにも熱源を備える場合もある)、定着ローラ41aと加圧ローラ41bとの間のニップ部へ転写材Pを導くためのガイド43、定着ユニット40の熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー46,47、定着ローラ41aおよび加圧ローラ41bから排出された転写材Pをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ44、外排紙ローラ45、転写材Pを積載する排紙トレイ48などからなる。
【0030】
制御ユニット70は、上記各ユニット内の機構を制御するためのCPU(図示せず)やモータドライブ基板(図示せず)などからなる。
【0031】
次に、装置の動作について説明する。
【0032】
画像形成動作開始信号が発せられると、まずピックアップローラ22aにより、カセット21aから転写材Pが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対23によって転写材Pが給紙ガイド24の間を案内されてレジストローラ25a,25bまで搬送される。そのとき、レジストローラ25a,25bは停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部10が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ25a,25bは回転を始める。この回転開始タイミングは、転写材Pと画像形成部10より中間転写ベルト31上に一次転写されたトナー像とが二次転写領域Teにおいてちょうど一致するタイミングである。
【0033】
一方、画像形成部10では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト31の回転方向において一番上流にある感光ドラム11d上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器35dによって一次転写領域Tdにおいて中間転写ベルト31に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Tcまで搬送される。そこでは、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下も、同様の工程が繰り返され、最終的に4色のトナー像が中間転写ベルト31上において一次転写される。
【0034】
その後転写材Pが二次転写領域Teに進入、中間転写ベルト31に接触すると、転写材Pの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ36に高電圧が印加される。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト31上に形成された4色のトナー像が転写材Pの表面に転写される。次いで、転写材Pは搬送ガイド43によって定着ローラ41aのニップ部まで正確に案内され、定着ローラ41aおよび加圧ローラ41bによる熱およびニップの圧力によってトナー像が転写材P表面に定着される。そして、転写材Pは、内外排紙ローラ44,45により搬送されて機外に排出され、排紙トレイ48に積載される。
【0035】
次に、画像形成部10における各感光ドラム11a〜11d上への静電潜像の形成動作について説明する。本実施形態では、画像形成部10に4つのステーションがあり、それらステーションは同じ構成を有するので、ここでは、そのうちの1つについて説明する。図2は図1の画像形成装置の画像形成部10に設けられているステーションのうち、1つの構成を模式的に示す図である。
【0036】
画像形成部10の各ステーションにおいては、図2に示すように、画像読取部100や不図示のコンピュータなどの外部装置より送られてくる画像信号が、画像書き出しタイミング制御回路201に送られる。画像書き出しタイミング制御回路201は、画像信号に応じてレーザ点灯信号を生成する。このレーザ点灯信号はレーザ駆動制御回路202に送られ、レーザ駆動制御回路202はレーザ点灯信号に応じてレーザダイオード207を変調駆動する。本実施形態では、副走査方向に所定ピッチでドットが形成されるように、レーザダイオード207内に2つのレーザチップ207a,207bが所定間隔で配置されている。レーザダイオード207から発光されたレーザ光は、ポリゴンモータ203により矢印方向に回転駆動されるポリゴンミラー204に反射され、その反射光はf−θレンズ205によってfθ補正された後に、折り返しミラー16(折り返しミラー16a〜16d)で反射されて感光ドラム11(感光ドラム11a〜11dに相当)上を走査する。これにより、感光ドラム11上には、画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【0037】
レーザ光の1ラインの走査開始位置近傍にはBDセンサ206が設けられ、このBDセンサ206の出力は、レーザ光のライン走査開始を検出した際の信号であり、この信号は、BD信号として画像書き出しタイミング回路201に入力される。
【0038】
次に、多重転写系の画像形成装置に必要な、各色間のレジストレーション補正動作について説明する。図3は図1の画像形成装置におけるレジストレーション補正用パターン画像を検知するためのパターン画像検知手段としてのフォトセンサ60,61付近の概要図である。
【0039】
中間転写ベルト31は、図3に示すように、駆動ローラ32に巻回され、駆動ローラ32から伝達される駆動力により、矢印Bの方向に回動する。中間転写ベルト31は、原材料としてゴム・エラストマーなどの弾性体からなり、その周方向のヤング率は1×107Pa以上である。中間転写ベルト31の厚さは、厚み精度や強度を確保し、かつ柔軟な回転駆動を実現するという観点から、0.3mm〜3mmにすることが望ましい。さらに、中間転写ベルト31の抵抗は、金属粉末(カーボンなど)などの導電剤を添加することによって所望の抵抗値(体積抵抗値としては1×1011Ωcm以下が望ましい)になるように調整されている。
【0040】
また、発光、受光素子で構成されるフォトセンサ(パターン画像検知手段)60,61が設けられている。フォトセンサ60,61は、複数の感光ドラム11a〜11dのうち、ベルト進行方向において最下流に位置する感光ドラム11aと駆動ローラ32の間に位置し、中間転写ベルト31上に形成されたレジストレーション補正用パターン画像を読み取るように構成されている。フォトセンサ60,61は、中間転写ベルト31の両端部にそれぞれ配置されている。
【0041】
コピー動作を行う前に、所定のタイミングで中間転写ベルト31上にレジストレーション補正用パターン画像301が形成され、このパターン画像301はフォトセンサ60,61で読み取られる。そして、読み取られたパターン画像301に基づき、各色に相当する感光ドラム11a〜11d上でのレジストレーションずれが検出され、記録されるべき画像信号に電気的補正が施され、および/またはレーザ光の光路中に設けられている折り返しミラー16a〜16dを駆動して、光路長変化または光路変化の補正が行われる。
【0042】
このレジストレーション補正用パターン画像には様々なパターンがあり、例えば図4(a)のような中間転写ベルト31の移動方向であるプロセス方向Bと所定角度を有して配された第一線分およびこれとプロセス方向Bに直交する仮想線を挟んで対称に配された第二線分からなるパターンや、図4(b)のような中間転写ベルト31の移動方向であるプロセス方向Bと所定角度を有して配された第一線分およびプロセス方向Bと直交する方向(主走査方向)に平行な第二線分からなるパターンなどがある。
【0043】
このようなレジストレーション補正用パターン画像は、LEDとフォトトランジスタなどの発光素子、受光素子からなるフォトセンサ60,61で読み取られる。このフォトセンサ60,61は、プロセス方向と直交する方向(主走査方向)に所定の距離をおいて2つ配置されており、レジストレーション補正用パターン画像もこのフォトセンサ上を通過するように形成される。図5はフォトセンサ60,61が中間転写ベルト31上のレジストレーション補正用パターン301を検知する様子を模式的に示す図である。なお、中間転写ベルト31には、フォトセンサ60,61内のLED201が照射する光(例えば赤外光)の反射率がパターン画像301の反射率に比して大きい材質のものが使用されており、この反射率の違いによりパターン検知を可能としている。
【0044】
図6はLED201が照射する光をパターン画像301または中間転写ベルト31が反射する反射光をフォトトランジスタ202が受光する様子を模式的に示す図、図7はフォトトランジスタ202が反射光を受光し、電気信号に変換する受光回路を示す図、図8はパターンによって主走査倍率を算出する原理を表す図である。
【0045】
図7に示すように、フォトトランジスタ202が中間転写ベルト31からの反射光を検知すると、その反射光量が大きいため、フォトトランジスタ202には光電流が多く流れて抵抗器407で電流−電圧変換されて抵抗器402〜404とオペアンプ401で増幅される。フォトトランジスタ202がパターン画像203からの反射光を検知すると、パターン画像203からの反射光量が小さいため、フォトトランジスタ202には、中間転写ベルト31からの反射光に比して少ない光電流が流れ、同様に抵抗器407で電流−電圧変換されて抵抗器402〜404とオペアンプ401で増幅される。中間転写ベルト31→パターン画像301→中間転写ベルト31の順番で受光回路が反射光を検知した様子が図6(a)に示されている。この中間転写ベルト検知レベルとパターン画像検知レベルの中間に閾値レベル601が可変抵抗器406で設定される。すなわち電流−電圧変換された値とこの閾値レベル601をコンパレータ405で比較することによって、パターン検知出力602を作り出すことができる。
【0046】
このようにしてパターン画像検知出力602が読み取られ、パターン画像間隔などからレジストレーションずれが検出される。そして、レジストレーションずれの検出結果に応じて記録されるべき画像信号に電気的補正が施され、および/またはレーザビーム光路中に設けられている折り返しミラー16が駆動されて、光路長変化または光路変化の補正が行われる。
【0047】
本実施形態では、このレジストレーション補正用パターン画像を用いてレーザ間の1走査中の被走査面上での各レーザの走査線の長さ(書込み幅)の差を検知し、補正を行うものである。本実施形態では、感光ドラム毎に2つのレーザ光で走査を行う場合について説明する。
【0048】
各ビームの走査線長の差の検知方法について説明する。まず、転写ベルト31が回転駆動され、レーザチップ207aで主走査長検知パターンが書き込まれ、これがフォトセンサ60,61で検知される。続いて、レーザチップ207bで主走査長検知パターンが書き込まれ、これがフォトセンサ60,61で検知される。このとき、中間転写ベルト31および感光ドラム11(11a〜11d)の回転駆動速度を通常のプリント時の1/2にすることによって、1つのレーザによる書き込みでも間隔をあけることなく通常の走査ピッチとなる。なお、n個のレーザが設けられているときは、中間転写ベルト31および感光ドラム11の回転駆動速度を通常のプリント時の1/nにすれば、同様の効果が得られる。
【0049】
主走査方向のずれを検出するためのパターンとしては、図4(a)または(b)に示すようなものなどがあり、これを主走査方向の手前側と奥側に形成して検知することによって、主走査方向の走査長の差を検知することができる。
【0050】
例えば図4(a)のパターンを形成して検知する場合、図8に示すように、第一線分1001を検知してから第二線分1002を検知するまでの時間をT1とすると、第一線分1001と第二線分1002の交点から主走査方向にセンサが通過する位置までの距離はT1に比例することになり、第一線分1001と第二線分1002間の角度が90度であれば、上記距離はT1/2に相当する距離となる。主走査の走査長が異なれば、パターンが形成される位置が異なるため、このT1/2に相当する距離が異なることになる。
【0051】
次に、レーザビーム間の主走査線長の差分の算出方法について説明する。図9(a)はレーザチップ207aでパターン画像を書き込み、フォトセンサ60,61で読み取った画像もの901を示し、同図(b)はレーザチップ207bでパターン画像を書き込み、フォトセンサ60,61で読み取ったもの902を示す。ここで、図中のT1,T2,T3,T4はパターンの線間の通過時間を表し、T1/2とT3/2を比較し、各レーザ光の書き出し位置の差をT2/2とT4/2を比較することによって、各レーザ光の書き終わり位置の差を算出することができる。すなわち、(T1−T3)/2+(T2−T4)/2が各レーザ光間の走査長差となる。
【0052】
次に、レーザ光間の走査線長の差の補正方法について説明する。
【0053】
図10は図2の画像書き出しタイミング制御回路201およびレーザ駆動制御回路202の詳細な構成を模式的に示す図である。
【0054】
半導体レーザ207は、図10に示すように、2つのレーザチップ(LD)207aおよび207bと、フォトダイオード(PD)207cとから構成されている。各レーザチップ207a,207bは、レーザ駆動制御回路202により変調駆動される。また、各レーザチップ207a,207bからのレーザ光はフォトダイオード207cで受光され、フォトダイオード207cの出力はレーザ駆動制御回路202に入力される。レーザ駆動制御回路202は、2つのレーザ駆動電流回路202a,202bを有し、各レーザ駆動電流回路202a,202bは、フォトダイオード207cの出力に応じて対応するレーザチップ207a,207bのレーザ駆動電流を制御する。
【0055】
画像書き出しタイミング制御回路201は、ラインメモリからなるFIFO(First In First Out)803a,803bを有し、FIFO803a,803bは、外部からの画像信号を入力し、読み出しタイミング生成回路805からのタイミング信号に基づき画像信号の読み出しを開始する。ここで、読み出しタイミング生成回路805は、BD信号に基づき上記タイミング信号を生成する。また、各画素の読み出しクロックは、微調整を行うために、公知の周波数シンセサイザ回路によって構成されているCLK発生回路804a,804bから出力される。CLK発生回路804a,804bには、読み出しタイミング発生回路805からのタイミング信号が入力されており、このタイミングに同期したクロックを出力することになる。また、CLK発生回路804a,804bから出力されるCLKの周波数に応じて主走査の画像サイズ(書込み幅)を変えることができるので、この画像サイズを規定する周波数を各レーザの走査線長の差に応じて微調することによって、各レーザチップ207a,207bのレーザ光間の走査長を同一長になるように補正することができる。各FIFO803a,803bから読み出された画像データはパルス幅変調部802a,802bに入力され、パルス幅変調部802a,802bは入力された画像データを所定幅のパルス幅データに変調する。このパルス幅データは、レーザ点灯時間を決定するレーザ点灯信号として対応するレーザ駆動電流回路202a,20bに入力される。
【0056】
以上のように、この主走査長検知用パターンを用いてレーザ光間の1走査中の感光ドラム面上での各レーザ光の走査長の差を検知し、CLK発生回路804a,804bに所定の周波数を設定することによって、走査長差の補正を行うことができる。
【0057】
また、本実施形態では、正確なレジストレーション補正を行うために、先ず複数レーザ光間の走査線長の差を補正した後に、レジストレーション補正を行う。そこで、CPU(図示せず)は、図11に示すフローチャートに従ってレジストレーション補正を行う。図11は図1の画像形成装置におけるレジストレーション補正の手順を示すフローチャートである。
【0058】
レジストレーション補正動作が開始されると、図11に示すように、まずステップS1において転写ベルト31を回転駆動し、続くステップS2で、主走査線長補正用パターンを形成する。そして、ステップS3において、フォトセンサ60,61でパターンを読み取り、補正量を算出してCLK発生回路804a,804bの周波数を設定する。
【0059】
次いで、ステップS4において、レジストレーション補正用のパターン(レジパターン)を形成し、フォトセンサ60,61でパターンを読み取る。続いて、ステップS5において、補正量を算出し、レジストレーション補正を行う。そして、ステップS6において、中間転写ベルト31の回転駆動を停止し、レジストレーション補正動作を終了する。
【0060】
以上より、各レーザ光の走査線長の補正を行ってから、レジストレーションパターンを形成するので、正確なレジストレーション補正を行うことができる。
【0061】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図12を参照しながら説明する。図12は本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【0062】
上記第1実施形態においては、第2の像担持体として中間転写ベルト31が用いられているが、これに代えて、本実施形態では、第2の像担持体として、転写材Pを担持して搬送する転写材搬送ベルト32が用いられる。なお、その他の点において、本実施形態は、上記第1実施形態のカラー画像形成装置と同様に構成されている。従って、同じ機能および作用をなす部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【0063】
本実施形態においても、主走査線長補正用パターンおよびレジストレーションパターンを転写材搬送ベルト32上に形成し、各レーザの走査線長の補正を行ってから、レジストレーション補正を行うものである。よって、本実施形態においても、上記第1実施形態と同様の作用効果を達成することができる。
【0064】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図13を参照しながら説明する。図13は本発明の第3実施形態に係る画像形成装置の画像形成部に設けられているステーションのうち、1つの構成を模式的に示す図である。
【0065】
本実施形態は、上記第1および第2実施形態に対し、2つのBDセンサ206,208が感光ドラム11上の主走査方向の手前側と奥側にそれぞれ配置されている点で異なる。なお、上記第1および第2実施形態と同じ機能および作用をなす部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【0066】
BDセンサ206はレーザ光の1ラインの走査開始位置近傍に、BDセンサ208は走査終了位置近傍に設けられている。レーザ光が感光ドラム11上を走査し、その走査光がBDセンサ206,208を通過することによってBDセンサ206,208間の走査時間を検出することができる。BDセンサ206,208の出力は主走査長差検知回路209に入力される。主走査長差検知回路209では、レーザチップ207aだけを点灯させたときに検出した走査時間とレーザチップ207bだけを点灯させたときに検出した走査時間とを比較する。この走査時間の差が主走査長の差となる。主走査長の差から補正量が算出され、画像書き出しタイミング制御回路201にCLK発生回路の周波数設定値として入力される。その結果、各レーザの主走査長差を補正することができ、その後レジストレーション補正動作を行うことは上記第1および第2実施形態と同様である。
【0067】
このように本実施形態では、上記第1および第2実施形態に対し、画像形成部に設けられた2つのBDセンサ206,208によって各レーザの走査長差を検知する点が異なる。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを像担持体上に形成し、複数の補正用パターンを読み取り、読み取られた結果に基づいて周波数可変クロック発生手段から光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正し、周波数可変クロックの周波数の補正後、複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うので、像担持体上を走査する複数ビーム間の走査位置の差を小さくするまたは1走査中の像担持体上での各ビームの走査線の長さ(書込み幅)の差がなくなる。その結果、レジストレーション補正用パターンを正しく形成し、正確なレジストレーション補正を行うことができる。
【0069】
また、本発明によれば、画像形成プロセス手段毎に複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知し、画像形成プロセス手段毎に複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知し、検知された走査開始位置と検知された走査終了位置とに基づいて周波数可変クロック発生手段から光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正するので、周波数可変クロックの周波数の補正後、複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うので、像担持体上を走査する複数ビーム間の走査位置の差を小さくするまたは1走査中の像担持体上での各ビームの走査線の長さ(書込み幅)の差がなくなる。その結果、レジストレーション補正用パターンを正しく形成し、正確なレジストレーション補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の要部を示す縦断面図である。
【図2】図1の画像形成装置の画像形成部10に設けられているステーションのうち、1つの構成を模式的に示す図である。
【図3】図1の画像形成装置におけるレジストレーション補正用パターン画像を検知するためのパターン画像検知手段(CCDセンサを含む)60,61付近の概要図である。
【図4】(a)は中間転写ベルト31の移動方向であるプロセス方向と所定角度を有して配された第一線分およびこれとプロセス方向に直交する仮想線を挟んで対称に配された第二線分からなるパターンを示す図、(b)は中間転写ベルト31の移動方向であるプロセス方向と所定角度を有して配された第一線分およびプロセス方向と直交する方向(主走査方向)に平行な第二線分からなるパターンを示す図である。
【図5】フォトセンサ60,61が中間転写ベルト31上のレジストレーション補正用パターン301を検知する様子を模式的に示す図である。
【図6】LED201が照射する光をパターン画像301または中間転写ベルト31が反射する反射光をフォトトランジスタ202が受光する様子を模式的に示す図である。
【図7】フォトトランジスタ202が反射光を受光し、電気信号に変換する受光回路を示す図である。
【図8】パターンによって主走査倍率を算出する原理を表す図である。
【図9】(a)はレーザチップ207aでパターン画像を書き込み、フォトセンサ60,61で読み取った画像もの901を示し、図(b)はレーザチップ207bでパターン画像を書き込み、フォトセンサ60,61で読み取ったもの902を示す図である。
【図10】図2の画像書き出しタイミング制御回路201およびレーザ駆動制御回路202の詳細な構成を模式的に示す図である。
【図11】図1の画像形成装置におけるレジストレーション補正の手順を示すフローチャートである。
【図12】本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【図13】本発明の第3実施形態に係る画像形成装置の画像形成部に設けられているステーションのうち、1つの構成を模式的に示す図である。
【図14】画像形成時におけるマルチレーザ(2つのレーザの場合)で走査線長が異なるときの様子を示す図である。
【符号の説明】
10 画像形成部
11a,11b,11c,11d 感光ドラム
31 中間転写ベルト
32 転写材搬送ベルト
60,61 フォトセンサ
201 画像書き出しタイミング制御回路
202 レーザ駆動制御回路
204 回転多面鏡
205 f−θレンズ
206,208 BDセンサ
207 半導体レーザ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using a multi-beam scanning optical system that scans an image carrier with beams respectively emitted from a plurality of light sources, and a registration correction method therefor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a device used as an optical writing means of an image forming apparatus such as a laser copying machine, a laser facsimile, a laser printer, etc., a laser beam from a laser light source is condensed as a light spot on a scanned surface such as a photoconductor. There is known a scanning optical system that performs optical scanning. In recent years, in order to increase the writing speed, a multi-beam scanning optical system that uses a plurality of laser beams to scan a plurality of lines in one scan has been realized. A color image is formed by multiple transfer of a visible image formed by each image forming unit onto a transfer material on a belt-shaped transfer material transporter or onto an intermediate transfer member. A multicolor image forming apparatus has been realized.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Such a scanning optical system irradiates a rotary polygon mirror (polygon mirror) with a laser beam and exposes and scans the photosensitive member with the reflected light. Here, it is desirable to use a photoreceptor having a shape equidistant from the laser light source, that is, a shape drawing an arc from the reflection surface of the polygon mirror. However, for image formation after exposure, many image forming apparatuses employ a cylindrical photoconductor. The exposure speed on the photoconductor is not uniform due to the mismatch of the optical path length from the laser light source to the surface of the photoconductor due to the shape of the photoconductor. As a means for solving this, a complicated optical means called an f-θ lens is provided, and the f-θ lens is processed so as to make the exposure speed on the photosensitive member uniform.
[0004]
Further, in a multi-laser in which a plurality of laser light sources are arranged in the sub-scanning direction and the photoconductor is exposed with laser light from each laser light source, the exposure length between each laser light source and the photoconductor arranged in the sub-scanning direction is made equal. There is a need. However, in addition to optical and mechanical errors, the length of the scanning line (writing width) on the surface of the photoreceptor is changed due to a change in the optical system due to a rise in temperature or a change in the wavelength of the laser. If there is a difference in the writing width between the laser beams, there is a problem that, particularly, vertical line fluctuation occurs, which can significantly affect image degradation.
[0005]
FIG. 14 shows a state in which an image is formed when the scanning line length is different between the multi-lasers (in the case of two laser light sources). FIG. 14A shows the case where the scanning line length is the same. The dots formed by the two lasers (LD1 and LD2) are aligned on both the writing start side and the writing end side in the main scanning. FIG. 14B shows a case where the scanning line length of the LD2 is longer than the scanning line length of the LD1, and a dot shift occurs on both the writing start side and the writing end side in the main scanning.
[0006]
In such a multicolor image forming apparatus, a registration correction pattern is formed on a transfer material transporting body or an intermediate transfer body in order to match the registration of each color, and the pattern is read by a photo sensor, and the registration of each color is performed. The deviation of the optical path is detected, the image signal to be recorded is electrically corrected, and / or the folding mirror provided in the laser beam path is driven to correct the optical path length change or the optical path change.
[0007]
FIGS. 14C and 14D show examples of registration correction patterns. FIG. 14C shows the case where the scanning line length is the same, and FIG. 14D shows the case where the scanning line length is different. If there is a difference in the scanning length between a plurality of lasers, a pattern that should originally be as shown in FIG. 14C becomes a "rattle" line as shown in FIG. , It becomes impossible to accurately detect the registration deviation.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the difference in scanning position between a plurality of beams that scan on an image carrier or to reduce the difference in the scanning line length (writing width) of each beam on the image carrier during one scan. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of correctly forming a registration correction pattern and performing accurate registration correction, and a registration correction method therefor.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of image forming process units for executing image forming processes of different colors, wherein the plurality of image forming process units include beams respectively emitted from a plurality of light sources. An image forming apparatus comprising: a multi-beam scanning optical system for exposing and scanning a corresponding line on an image carrier; and a frequency variable clock generating means for generating a frequency variable clock for modulation driving for each light source. A correcting pattern forming means for forming a plurality of correcting patterns for detecting a scanning length in a main scanning direction on the image carrier through the multi-beam scanning optical system for each of the image forming process means; A correction pattern reading unit that reads the plurality of correction patterns, and a correction pattern reading unit that reads the plurality of correction patterns based on a result read by the correction pattern reading unit. Scanning length correction means for correcting the frequency of the frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generation means, and each color formed by the plurality of image forming process means after correcting the frequency of the frequency variable clock And a registration correction unit for performing registration correction for correcting the image shift.
[0010]
The plurality of image forming process means may include, as the image carrier, a first image carrier on which the electrostatic latent image is formed and an electrostatic latent image formed on the first image carrier. A second image bearing member to be used.
[0011]
The plurality of image forming process means may include, as the image carrier, a first image carrier on which the electrostatic latent image is formed and an electrostatic latent image formed on the first image carrier. And a second image carrier that carries and conveys the transfer material to be transferred.
[0012]
Further, when the number of beams emitted from the plurality of light sources is n, the driving speed of the first and second image carriers is set to 1 / n of that in normal image formation. .
[0013]
Further, the second carrier is formed of an endless belt.
[0014]
Further, the correction pattern reading means includes a light emitting element and a light receiving element for reading the correction pattern at a predetermined position.
[0015]
Further, in order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of image forming process units for executing image forming processes of different colors, wherein the plurality of image forming process units are respectively emitted from a plurality of light sources. Image forming apparatus having a multi-beam scanning optical system for exposing and scanning a corresponding line on an image carrier with a beam, and a frequency variable clock generating means for generating a frequency variable clock for modulation driving for each light source A scanning start position detecting unit for detecting a scanning start position of a beam emitted from each of the plurality of light sources for each of the image forming process units; and a light emitting unit for emitting light from each of the plurality of light sources for each of the image forming process units. Scanning end position detecting means for detecting the scanning end position of the scanned beam, the detection result of the scanning start position detecting means, and the scanning end position. Scanning length correction means for correcting the frequency of the frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generation means based on the detection result of the position detection means, and after correcting the frequency of the frequency variable clock, And a registration correction unit for performing registration correction for correcting a shift of an image of each color formed by the image forming process unit.
[0016]
The plurality of image forming process means may include, as the image carrier, a first image carrier on which the electrostatic latent image is formed and an electrostatic latent image formed on the first image carrier. A second image bearing member to be used.
[0017]
The plurality of image forming process means may include, as the image carrier, a first image carrier on which the electrostatic latent image is formed and an electrostatic latent image formed on the first image carrier. And a second image carrier that carries and conveys the transfer material to be transferred.
[0018]
Further, when the number of beams emitted from the plurality of light sources is n, the driving speed of the first and second image carriers is set to 1 / n of that in normal image formation. .
[0019]
Further, the second carrier is formed of an endless belt.
[0020]
Further, in order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of image forming process units for executing image forming processes of different colors, wherein the plurality of image forming process units are respectively emitted from a plurality of light sources. Image forming apparatus having a multi-beam scanning optical system for exposing and scanning a corresponding line on an image carrier with a beam, and a frequency variable clock generating means for generating a frequency variable clock for modulation driving for each light source A registration correction method, wherein a plurality of correction patterns for detecting a scanning length in a main scanning direction are formed on the image carrier through the multi-beam scanning optical system for each of the image forming process means. Forming a correction pattern, performing a correction pattern reading step for reading the plurality of correction patterns, and A scanning length correcting step of correcting a frequency of a frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generating means based on a result read by the frequency variable clock generating means, and after correcting the frequency of the frequency variable clock, the plurality of images. A registration correction step of performing a registration correction for correcting a shift of an image of each color formed by the forming process means.
[0021]
Further, in order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of image forming process units for executing image forming processes of different colors, wherein the plurality of image forming process units are respectively emitted from a plurality of light sources. Image forming apparatus having a multi-beam scanning optical system for exposing and scanning a corresponding line on an image carrier with a beam, and a frequency variable clock generating means for generating a frequency variable clock for modulation driving for each light source A registration correction method, wherein a scanning start position detecting step of detecting a scanning start position of a beam emitted from each of the plurality of light sources for each of the image forming process means, A scanning end position detecting step of detecting a scanning end position of each of the beams emitted from the light sources; A scanning length correction step of correcting a frequency of a frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generation means based on a detection result of the step and a detection result of the scanning end position detection step; and And a registration correction step of performing a registration correction for correcting a shift of an image of each color formed by the plurality of image forming process units after the frequency correction.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this embodiment, a color image forming apparatus employing an electrophotographic method, a plurality of image forming units arranged in parallel, and employing an intermediate transfer method will be described.
[0024]
The color image forming apparatus includes an
[0025]
The
[0026]
On the downstream side of the image transfer areas Ta, Tb, Tc, and Td for transferring the visualized toner image to the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The fixing
[0030]
The
[0031]
Next, the operation of the apparatus will be described.
[0032]
When the image forming operation start signal is issued, first, the transfer material P is sent out one by one from the
[0033]
On the other hand, in the
[0034]
Thereafter, when the transfer material P enters the secondary transfer area Te and comes into contact with the
[0035]
Next, an operation of forming an electrostatic latent image on each of the
[0036]
In each station of the
[0037]
A
[0038]
Next, a registration correction operation between each color required for the image forming apparatus of the multiple transfer system will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of the vicinity of
[0039]
As shown in FIG. 3, the
[0040]
Further, photo sensors (pattern image detecting means) 60 and 61 constituted by light emitting and light receiving elements are provided. The
[0041]
Before performing the copy operation, a registration
[0042]
There are various patterns in the registration correction pattern image. For example, a first line segment arranged at a predetermined angle to a process direction B which is a moving direction of the
[0043]
Such a pattern image for registration correction is read by
[0044]
FIG. 6 is a diagram schematically showing a state in which the
[0045]
As shown in FIG. 7, when the
[0046]
In this manner, the pattern
[0047]
In the present embodiment, correction is performed by detecting the difference in the length (writing width) of the scanning line of each laser on the surface to be scanned during one scanning between lasers using the registration correction pattern image. It is. In the present embodiment, a case where scanning is performed with two laser beams for each photosensitive drum will be described.
[0048]
A method for detecting a difference in scanning line length between beams will be described. First, the
[0049]
As a pattern for detecting a shift in the main scanning direction, there is a pattern as shown in FIG. 4A or 4B or the like, which is formed on the near side and the far side in the main scanning direction and detected. Thus, the difference in the scanning length in the main scanning direction can be detected.
[0050]
For example, in the case of forming and detecting the pattern of FIG. 4A, as shown in FIG. 8, assuming that the time from the detection of the
[0051]
Next, a method of calculating the difference in main scanning line length between laser beams will be described. FIG. 9A shows a
[0052]
Next, a method for correcting a difference in scanning line length between laser beams will be described.
[0053]
FIG. 10 is a diagram schematically showing a detailed configuration of the image writing
[0054]
The
[0055]
The image writing
[0056]
As described above, the difference between the scanning lengths of the laser beams on the photosensitive drum surface during one scan between the laser beams is detected using the main scanning length detection pattern, and the predetermined length is detected by the
[0057]
In the present embodiment, in order to perform accurate registration correction, first, a difference in scanning line length between a plurality of laser beams is corrected, and then registration correction is performed. Thus, a CPU (not shown) performs registration correction according to the flowchart shown in FIG. FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of registration correction in the image forming apparatus of FIG.
[0058]
When the registration correction operation is started, as shown in FIG. 11, first, at step S1, the
[0059]
Next, in step S4, a pattern (registration pattern) for registration correction is formed, and the pattern is read by the
[0060]
As described above, since the registration pattern is formed after the scanning line length of each laser beam is corrected, accurate registration correction can be performed.
[0061]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a vertical cross-sectional view schematically illustrating a main configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[0062]
In the first embodiment, the
[0063]
Also in the present embodiment, the main scan line length correction pattern and the registration pattern are formed on the transfer
[0064]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram schematically illustrating one configuration of the stations provided in the image forming unit of the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[0065]
This embodiment is different from the first and second embodiments in that two
[0066]
The
[0067]
As described above, the present embodiment is different from the first and second embodiments in that the two
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of correction patterns for detecting the scanning length in the main scanning direction are provided on the image carrier through the multi-beam scanning optical system for each image forming process unit. Forming a plurality of correction patterns, correcting the frequency of the frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generation means based on the read result, and correcting the frequency of the frequency variable clock, Since registration correction is performed to correct the shift of each color image formed by the image forming process means, the difference in scanning position between a plurality of beams that scan the image carrier is reduced, or the image carrier during one scan is reduced. The difference in scanning line length (writing width) of each beam on the body is eliminated. As a result, a registration correction pattern can be formed correctly, and accurate registration correction can be performed.
[0069]
According to the invention, the scanning start position of the beam emitted from each of the plurality of light sources is detected for each image forming process unit, and the scanning end position of the beam emitted from each of the plurality of light sources is detected for each image forming process unit. Is detected, and the frequency of the variable frequency clock generated for each light source from the variable frequency clock generating means is corrected based on the detected scanning start position and the detected scanning end position. Thereafter, registration correction is performed to correct the shift of each color image formed by the plurality of image forming process units, so that the difference in the scanning position between the plurality of beams that scan the image carrier is reduced or one scan is performed. The difference in the length (writing width) of the scanning line of each beam on the middle image carrier is eliminated. As a result, a registration correction pattern can be formed correctly, and accurate registration correction can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating one configuration of a station provided in an image forming unit of the image forming apparatus of FIG. 1;
3 is a schematic diagram of the vicinity of pattern image detecting means (including a CCD sensor) 60, 61 for detecting a pattern image for registration correction in the image forming apparatus of FIG.
FIG. 4A is a diagram illustrating a first line segment disposed at a predetermined angle with respect to a process direction, which is a moving direction of the
FIG. 5 is a diagram schematically showing how the
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a state in which a
FIG. 7 is a diagram showing a light receiving circuit in which a
FIG. 8 is a diagram illustrating a principle of calculating a main scanning magnification using a pattern.
9A shows an
FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a detailed configuration of an image writing
FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure of registration correction in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 12 is a longitudinal sectional view schematically illustrating a main configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment of the invention.
FIG. 13 is a diagram schematically illustrating one configuration of stations provided in an image forming unit of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which a multi-laser (two lasers) has a different scanning line length during image formation.
[Explanation of symbols]
10 Image forming unit
11a, 11b, 11c, 11d Photosensitive drum
31 Intermediate transfer belt
32 Transfer material transport belt
60,61 Photo sensor
201 Image writing timing control circuit
202 Laser drive control circuit
204 rotating polygon mirror
205 f-θ lens
206, 208 BD sensor
207 Semiconductor laser
Claims (13)
前記画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを前記像担持体上に形成する補正用パターン形成手段と、
前記複数の補正用パターンを読み取る補正用パターン読取手段と、
前記補正用パターン読取手段によって読み取られた結果に基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正手段と、
前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。A plurality of image forming process units for performing image forming processes of different colors, the plurality of image forming process units exposing corresponding lines on the image carrier with beams respectively emitted from a plurality of light sources. An image forming apparatus comprising: a multi-beam scanning optical system for scanning; and a frequency variable clock generation unit that generates a frequency variable clock for performing modulation driving for each light source,
Via the multi-beam scanning optical system for each image forming process means, a correction pattern forming means for forming a plurality of correction patterns for detecting the scanning length in the main scanning direction on the image carrier,
Correction pattern reading means for reading the plurality of correction patterns,
Scanning length correction means for correcting the frequency of the frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generation means based on the result read by the correction pattern reading means,
Image forming, wherein after correcting the frequency of the frequency variable clock, performing registration correction for correcting a shift between images of respective colors formed by the plurality of image forming process units. apparatus.
前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段と、
前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知する走査終了位置検知手段と、
前記走査開始位置検知手段の検知結果と前記走査終了位置検知手段の検知結果とに基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正手段と、
前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。A plurality of image forming process units for performing image forming processes of different colors, the plurality of image forming process units exposing corresponding lines on the image carrier with beams respectively emitted from a plurality of light sources. An image forming apparatus comprising: a multi-beam scanning optical system for scanning; and a frequency variable clock generation unit that generates a frequency variable clock for performing modulation driving for each light source,
Scanning start position detecting means for detecting a scanning start position of a beam emitted from each of the plurality of light sources for each of the image forming process means,
Scanning end position detecting means for detecting a scanning end position of a beam emitted from each of the plurality of light sources for each of the image forming process means,
Scanning length correction means for correcting the frequency of the frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generation means based on the detection result of the scan start position detection means and the detection result of the scan end position detection means, ,
Image forming, wherein after correcting the frequency of the frequency variable clock, performing registration correction for correcting a shift between images of respective colors formed by the plurality of image forming process units. apparatus.
前記画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを前記像担持体上に形成する補正用パターン形成工程と、
前記複数の補正用パターンを読み取る補正用パターン読取工程と、
前記補正用パターン読取工程によって読み取られた結果に基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正工程と、
前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正工程と
を有することを特徴とする画像形成装置のレジストレーション補正方法。A plurality of image forming process units for performing image forming processes of different colors, the plurality of image forming process units exposing corresponding lines on the image carrier with beams respectively emitted from a plurality of light sources. A registration correction method for an image forming apparatus, comprising: a multi-beam scanning optical system for scanning; and a frequency variable clock generating unit that generates a frequency variable clock for performing a modulation drive for each light source,
A correction pattern forming step of forming a plurality of correction patterns for detecting a scanning length in the main scanning direction on the image carrier through the multi-beam scanning optical system for each of the image forming process means;
A correction pattern reading step of reading the plurality of correction patterns,
A scanning length correction step of correcting a frequency of a frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generation means based on a result read by the correction pattern reading step;
A registration correction step of performing a registration correction for correcting a shift of each color image formed by the plurality of image forming process units after correcting the frequency of the frequency variable clock. Device registration correction method.
前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知する走査開始位置検知工程と、
前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知する走査終了位置検知工程と、
前記走査開始位置検知工程の検知結果と前記走査終了位置検知工程の検知結果とに基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正工程と、
前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正工程と
を有することを特徴とする画像形成装置のレジストレーション補正方法。A plurality of image forming process units for performing image forming processes of different colors, the plurality of image forming process units exposing corresponding lines on the image carrier with beams respectively emitted from a plurality of light sources. A registration correction method for an image forming apparatus, comprising: a multi-beam scanning optical system for scanning; and a frequency variable clock generating unit that generates a frequency variable clock for performing a modulation drive for each light source,
A scanning start position detecting step of detecting a scanning start position of a beam emitted from each of the plurality of light sources for each of the image forming process units;
A scan end position detecting step of detecting a scan end position of a beam emitted from each of the plurality of light sources for each of the image forming process units;
A scan length correction step of correcting a frequency of a frequency variable clock generated for each light source from the frequency variable clock generation means based on the detection result of the scan start position detection step and the detection result of the scan end position detection step. ,
A registration correction step of performing a registration correction for correcting a shift of each color image formed by the plurality of image forming process units after correcting the frequency of the frequency variable clock. Device registration correction method.
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