JP2004302244A

JP2004302244A - Image forming device

Info

Publication number: JP2004302244A
Application number: JP2003096437A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Sato; 一身佐藤; Masatake Takahashi; 正剛高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP4280530B2

Abstract

【課題】モノクロの場合には、先端レジストレーションの変動を防止して、カラーの場合には、さらに副走査方向の色ズレを防止して、プリントにおける画像品質を向上可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体と、光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学装置とを有する画像形成装置において、印字部を補正する補正手段を、駆動時間と待機時間とをカウントするＣＰＵ１８１と、ポリゴンミラー１７の回転位相を制御しカウンタを備えたＡＳＩＣ１８２と、画像データを形成・出力するビデオコントローラ１８３と、モータ駆動部１８４と、レーザ駆動部１８５とを有して構成する。補正手段によって、所定の時間に対する転写材の副走査方向に沿った印字ズレの補正関数Ｒに基づき、副走査方向の印字ズレを補正する。
【選択図】図８Provided is an image forming apparatus capable of improving image quality in printing by preventing fluctuation of leading edge registration in the case of monochrome, and further preventing color shift in the sub-scanning direction in the case of color. I do.
In an image forming apparatus having a photoconductor, a light source, a rotary polygon mirror, and a scanning optical device having a scanning lens in a housing, a correction unit for correcting a printing unit counts a driving time and a standby time. And a ASIC 182 having a counter for controlling the rotation phase of the polygon mirror 17, a video controller 183 for forming and outputting image data, a motor drive unit 184, and a laser drive unit 185. The correction unit corrects a print shift in the sub-scanning direction based on a print shift correction function R along the sub-scanning direction of the transfer material with respect to a predetermined time.
[Selection] Fig. 8

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関し、特に、レーザビームプリンタやデジタル複写機などの電子写真方式を用いた画像形成装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機などに用いられる偏走査光学装置においては、画像信号に応じて、光源から光変調されて出射した光束が偏向され、ｆθ特性を有する走査光学素子（結像素子）によって、感光性を有する感光体ドラム面上にスポット状に集束されて、この記録媒体面上で光走査されることにより画像記録が行われる。この種の走査光学装置の主要部の概略図を図２６に示す。
【０００３】
図２６に示すように、従来の走査光学装置においては、光源手段１０１から出射した発散光束がコリメータレンズ１０２によりほぼ平行光束とされる。また、絞り１０３により、この平行光束の光量が制限され、副走査方向のみに所定の屈折力を有するシリンダレンズ（シリンドリカルレンズ）１０４に入射される。
【０００４】
シリンダレンズ１０４に入射された略平行光束は、主走査断面内において、そのまま略平行光束の状態で出射され、副走査断面内において集束されて、回転多面鏡（ポリゴンミラー）からなる光偏向器１０５の偏向面（反射面）１０５ａにほぼ線像として結像される。
【０００５】
しかしながら、光偏向器１０５の偏向面１０５ａによって偏向反射された光束は、ｆθ特性を有する走査光学素子（ｆθレンズ）１０６を介して、被走査面としての感光体ドラム面１０８上に導光される。そして、光偏向器１０５が矢印Ａ方向に回転されて、感光体ドラム面１０８上で矢印Ｂ方向に光走査される。これにより像担持体としての感光体ドラム面１０８上に画像記録が行われる。
【０００６】
また、最近、特許文献１や特許文献２などにおいて開示されるように、４個の走査光学装置を有するカラー画像形成装置が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１８３０５６号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８６２５４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の画像形成装置においては、次のような問題があった。すなわち、上述した従来のカラー画像形成装置における走査光学装置は、筐体の内部に配置された光偏向器が駆動されると、それぞれのコイルなどの回転部と駆動ＩＣなどの駆動回路とが発熱し、筐体や光学素子に熱が伝達してしまう。
【０００９】
さらに、半導体レーザの駆動によっても同様に、発熱や駆動回路に発熱が生じ、その熱が筐体やレーザホルダー、光学素子などに伝達してしまう。その結果、筐体や光学素子の熱膨張が発生し、レーザ光束における照射位置ズレが発生し、先端レジストレーションの変動が生じてしまう。
【００１０】
したがって、この発明の目的は、先端レジストレーションの変動を防止して、画像品質を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
また、この発明の他の目的は、カラー画像形成装置において、先端レジストレーションの変動を防止するとともに、副走査方向の色ズレを防止して、画像品質を向上させることができるカラー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ために、この発明は、
像担持体と、
光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学手段と、
印字部を補正する補正手段と、
駆動時間を計測する駆動時間計時手段と、
待機時間を計測する待機時間計時手段とを有し、
現像剤を記録媒体に転写し、定着させる前に、
補正手段により、所定の時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
具体的に、この発明は、レーザ光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学手段を有し、画像情報に基づいてレーザ光源から発するレーザ光束を変調し、レーザ光束を感光体に入射させ、トナーによって現像し、記録媒体に転写、定着させることによって画像を形成する画像形成装置において、画像形成装置が駆動時間計時手段および待機時間計時手段を備え、既知の時間に対する記録媒体の副走査方向（搬送方向）への印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正することを特徴とする。
【００１４】
この第１の発明において、好適には、印字ズレのプロファイルを、駆動時間および待機時間により近似的な関数で表し、駆動時間計時手段により計時される駆動時間の値と、待機時間計時手段により計時される待機時間の値とに応じて、印字ズレ補正値を関数により算出する。
【００１５】
この第１の発明において、好適には、補正関数Ｒは、駆動時間をＴ_ｏ、待機時間をＴ_ｓとした場合に、
【数１】

により定義された一次関数であり、かつ、Ｔ_ｏ≧γの場合においては、Ｔ_ｏ＝γとし、
【数２】

の場合においては、Ｒ＝０とする。
【００１６】
この第１の発明において、典型的には、時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルとして、感光体に対するレーザ光束の副走査方向の時間に対する照射位置の変動量である。
【００１７】
この第１の発明において、典型的には、補正手段により、走査光学装置の回転多面鏡の走査回転位相を変化させて補正するのが好ましい。また、典型的には、補正手段により、副走査方向の画像データの出力するタイミングを変化させて補正する。より好適には、これらの２つの補正手段による補正を同時に実行する。
【００１８】
この第１の発明において、典型的には、画像形成装置は、それぞれの色に対応する複数の感光体と走査光学装置とを備えたカラー画像形成装置である。そして、この画像形成装置に用いられる走査光学装置は、独立した複数のレーザを１つの回転多面鏡の異なる反射面によって対称に走査する走査光学装置である。この場合、上述したα、β、γは、それぞれの色ごとに互いに異なる値をとるのが好ましいが、同じ値であっても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００２０】
まず、この発明の第１の実施形態による画像形成装置について説明する。図１に、この第１の実施形態による画像形成装置を示し、図２に、この画像形成装置に設けられた走査光学装置を示す。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１に示すように、この第１の実施形態による画像形成装置１０においては、センターフレーム１３上に、走査光学装置１２が固定されている。
【００２２】
また、画像形成装置１０に設けられた走査光学装置１２においては、図２に示すように、筐体２１内に、レーザ光Ｌを発する半導体レーザと、このレーザ光Ｌをほぼ平行光にするコリメータレンズ（図示せず）とからなるレーザユニット１４、シリンドリカルレンズ１５、モータ１６により一定方向に回転駆動可能に構成されたポリゴンミラー１７、２枚の結像レンズ１８，１９および、レーザ光Ｌを所定方向（図中紙面に垂直な方向）に偏向するミラー２０が配列されている。
【００２３】
また、図１に示すように、レーザ出射口２４の下方には、回転ドラムからなる像担持体としての感光体２７が配設され、その搬送方向下流側に後方に定着用ユニット２８、その下方に電源部（図示せず）と、全体を制御する制御回路２９、搬送手段としての搬送ローラ３０が配設されている。
【００２４】
作動時に、レーザユニット１４の半導体レーザから出射されたレーザ光Ｌは、コリメータレンズによって平行光とされ、シリンドリカルレンズ１５によって副走査方向に絞られて、ポリゴンミラー１７の反射面上に集光する。
【００２５】
このレーザ光Ｌは、モータ１６によって回転駆動するポリゴンミラー１７に反射されて偏向走査され、２枚の結像レンズ１８，１９を経て、ミラー２０により下方に反射され、レーザ出射口２４およびレーザ光通過口２５を順次通過して、回転ドラムの感光体２７に結像される。
【００２６】
このようにして感光体２７に結像されたレーザ光Ｌおよび、ポリゴンミラー１７の回転による主走査と回転ドラムの回転による副走査とに伴って、静電潜像が形成される。これとともに、搬送ローラ３０により記録媒体としての転写材Ｐが搬送されて、感光体２７上の静電潜像に伴うトナーが転写され、定着用ユニット２８によって転写された静電潜像が画像として転写材Ｐに定着される。
【００２７】
以上のようにして画像が形成される際の画像からのずれ量を、実際の画像形成装置において測定したデータを図３に示す。図３においては、副走査位置の初期からのずれにおける連続駆動時間依存性を示す。なお、連続駆動は、印字時間を指し、時間は、分単位である。また、データは、記録媒体に印字した画像からの実際の読み取り値である。
【００２８】
図３に示すように、副走査方向の色ズレは、駆動時間Ｔ_ｏに応じて、右上がりの曲線のようなプロファイルを描いて変動する。その結果、連続して印字するにつれ、１０分間で２０μｍ、２０分間で４０μｍのズレが発生することがわかる。すなわち、図４に示す先端のレジストレーションａは、２０分で（ａ−４０）μｍとなることがわかる。
【００２９】
このズレのプロファイルＨを関数になるように近似すると図２の関数近似のラインのように、
Ｈ＝２×Ｔ_ｏ
Ｔ_ｏ≧２０分の場合は、Ｔ_ｏ＝４０
という式によって近似可能である。
【００３０】
すなわち、この第１の実施形態による画像形成装置においては、駆動時間Ｔ_ｏに応じて、上述した関数に基づいて、副走査位置ズレを補正することにより、図４に示す先端のレジストレーションａを維持することが可能となる。
【００３１】
次に、連続印字後の待機状態に入った場合について説明する。図５に示すように、この場合、待機時間Ｔ_ｓに応じて、副走査方向の位置ズレは、右下がりのプロファイルを描きつつ、変動が初期位置に対して復帰するように移動する。
【００３２】
そして、図５から、待機時間が１０分間で３０μｍのずれ、２０分間で２０μｍのズレが生じることがわかる。また、元の状態に復帰するまでに約４０分間要することがわかる。また、図５に示すプロファイルは、連続印字におけるどの状態から待機を開始しても、その戻り方はほぼ同一である。そこで、この待機時における変化Ｋを１次関数によって近似すると、
Ｋ＝−１×Ｔ_ｓ
Ｔ_ｓ≧４０分の場合はＴ_ｓ＝４０
という式によって近似可能である。
【００３３】
また、実際の印字において連続的に駆動されることは稀である。そのため、連続・待機時間の両方を考慮すると、補正関数Ｒは、
【数３】

により定義された一次関数で表すことができ、かつ、Ｔ_ｏ≧γの場合においては、Ｔ_ｏ＝γとし、
【数４】

の場合においては、Ｒ＝０として、この第１の実施形態による補正関数Ｒは、α＝２，β＝１、γ＝２０となり、
【数５】

と表すことが可能である。
【００３４】
ここで、Ｔ_ｏの係数（α）”２”、Ｔ_ｓの係数（β）”１”、Ｔ_ｏの限界値（γ）”２０”、Ｔ_ｓの限界値”４０”は、それぞれの画像形成装置ごとに特有の値であって、実験的に求められる数値であり、この発明において、これらの数値は限定されるものではない。
【００３５】
さらに、図６および図７に、実際の走査光学装置の光線の副走査位置を測定することによって、画像形成装置の全体の副走査位置ズレのうちの、走査光学装置に起因するものだけを抽出したものを示す。図６に連続駆動の副走査位置ずれを示し、図７に連続駆動後に待機した際の副走査位置ズレを示す。
【００３６】
これらの図６および図７に示すように、図３に示す駆動時間に対する副走査位置ズレには、走査光学装置に起因するもの以外に、例えば、回転ドラムからなる感光体２７の位置変動や偏心、転写材Ｐの搬送誤差、定着器２８による発熱などの様々な現象が影響しているため、画像形成装置の個体差や測定におけるばらつきが大きくなってしまう。
【００３７】
また、１頁内における変動、すなわちＡＣ成分の影響も大きいため、測定誤差要因も大きくなってしまい、実際の画像においては、補正の効果が少ない場合が生じる可能性がある。
【００３８】
そこで、図６および図７に示す走査光学装置に起因する副走査方向のズレのみに関して補正を行う場合、補正関数Ｒは、
【数６】

となる。
【００３９】
この補正関数Ｒに基づいて補正を行った場合、見かけ上の補正量が減少する。しかしながら、実際の画像における同一頁内における変動や、環境による変動が低下するため、結果的に、ズレの少ない画像を得ることができるとともに、プロファイルの測定も簡単に行うことができる。
【００４０】
次に、上述した補正関数Ｒに基づいた補正を行う、この第１の実施形態による補正手段について、図８を用いて説明する。
【００４１】
すなわち、図８に示すように、この第１の実施形態による補正手段は、口述するカウンタからの信号によって、プリント時間とプリント待機時間とをカウント可能な演算装置（ＣＰＵ）１８１と、ポリゴンミラーの回転位相を制御するロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）１８２と、画像データ（ＶＩＤＥＯ）を形成し、出力するビデオコントローラ（ＶＩＤＥＯＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１８３と、モータ駆動部１８４と、レーザ駆動部１８５とを有して構成されている。
【００４２】
演算装置（ＣＰＵ）１８１とロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）１８２とは、相互にアドレスデータバスにより接続されている。演算装置（ＣＰＵ）１８１においては、ＡＳＩＣ１８２に対して、アドレスデータバスが用いられる。
【００４３】
また、このアドレスデータバスを通じて、ポリゴンミラー１７を回転させるためのモータ回転や、ポリゴンミラー１７の回転位相制御を指示可能に構成され、ポリゴンミラー１７を回転可能に構成されている。また、上述したモータ回転の指示やポリゴンミラーの回転位相制御によって、スキャナモータ１８７が回転される。
【００４４】
また、ＡＳＩＣ１８２により、モータ駆動部１８４およびレーザ駆動部１８５に、それぞれ駆動信号（ＭＯＴＯＲ＿Ｄ，ＬＡＳＥＲ＿Ｄ）が供給されることにより、それぞれの駆動部を制御可能に構成されている。
【００４５】
／ＢＤ＿Ｉ信号および／ＢＤ＿Ｏ信号は、主走査方向の書き出し位置のタイミングを決定する主走査同期信号であり、水平同期信号検出部（以後、ＢＤセンサ）からの／ＢＤ＿Ｉ信号および／ＢＤ＿Ｏ信号のタイミングにより、主走査方向の画像書き出し位置が決定される。
【００４６】
また、演算装置（ＣＰＵ）１８１は、ビデオコントローラ１８３に副走査方向の画像書き出し位置タイミング（ＶＳＹＮＣ）を指示可能に構成されている。
【００４７】
また、画像書き出し位置タイミング（ＶＳＹＮＣ）の指示が実行されて、次の／ＢＤ＿Ｏ信号のタイミングにより、ビデオコントローラ１８３から、画像データ（ＶＩＤＥＯ）が出力される。
【００４８】
また、ＣＰＵ１８１により、プリント時間とプリント待機時間とから副走査方向の画像書き出し位置が算出され、スキャナモータ位相制御が実行されて、主走査方向の書き出し位置を決定可能に構成されている。
【００４９】
図９は、スキャナ制御部に関するブロック図である。図９に示すように、スキャナモータ１８７の回転に応じ、光ビームが光ビーム走査の所定の位置に取り付けられた光ビームの走査に応じて水平同期信号（／ＢＤ信号）を出力するＢＤセンサ１８６により検出される。
【００５０】
この／ＢＤ信号は、回転基準信号とともにモータ制御部１９２に入力される。回転基準信号は、スキャナモータを等速に回転制御するための信号であり、モータ制御部１９２に供給するための回転基準信号発生部１９３から出力される。モータ制御部１９２により、／ＢＤ信号と回転基準信号とに基づいてスキャナモータを駆動するモータ駆動部１８４に、制御信号が供給される。
【００５１】
モータ制御部１９２は、制御信号に基づいてスキャナモータ１８７を回転制御可能に構成されている。そして、あらかじめ決定されたスキャナモータ回転数の／ＢＤ信号の周期の回転基準信号と、ＢＤセンサからの／ＢＤ信号の立ち下がりエッジとを比較する。この比較の結果、／ＢＤ信号が回転基準信号よりも遅延している間において加速（ＨＩＧＨ）、先に進んでいる間において減速（ＬＯＷ）、これら以外において保持（ＭＩＤＤＬＥ）の信号が出力される。
【００５２】
以上説明した動作により、スキャナモータ１８７を、共通の回転基準信号に位相を揃えて回転させることが可能となる。
【００５３】
次に、スキャナモータ制御部について説明する。図１０に、ポリゴンミラーの回転位相を制御するスキャナモータ制御部におけるモータ制御部のブロック図を示す。
【００５４】
図１０に示すように、スキャナモータ制御部１９４におけるモータ制御部１９２においては、上述した／ＢＤ信号が速度ディスクリ２０４および位相比較器２０５に入力される。また、回転基準信号は、位相比較器２０５に入力される。
【００５５】
また、速度ディスクリ２０４の出力および位相比較器２０５の出力は、それぞれゲイン調整部２０１およびゲイン位相調整部２０２において、それぞれゲイン調整および位相補償がされ、積分アンプ２０３に出力される。
【００５６】
このとき、速度ディスクリ２０４のゲインは、位相比較器２０５のゲインよりも数１０〜数１００倍大きくするのが好ましい。また、位相比較器２０５の出力のゲインおよび位相を調整するゲイン位相調整部２０２においては、位相進み補償を実行するのが望ましい。
【００５７】
上述したゲイン調整部２０１およびゲイン位相調整部２０２は、使用するスキャナモータや制御回路などに応じて最適な定数を調整可能に構成されている。また、積分アンプ２０３においては、上述した２つの入力を加算したものから積分動作が実行され、モータ駆動部１８４に出力する制御電圧を印加可能に構成されている。
【００５８】
また、図１１に、速度ディスクリ２０４の詳細なブロック図を示す。この速度ディスクリにおいては、／ＢＤ信号は１／２分周器３０１に入力されて、１／２の周期に分周され、デューティが５０％の信号となる。
【００５９】
この１／２分周された／ＢＤ信号の立ち上がりエッジは、立ち上がり検出部３０２により、立ち下がりエッジは立ち下がり検出部３０３により検出される。駆動時間計時手段としてのカウンタ３０４においては、立ち上がりエッジ検出部の出力をトリガとしてカウントが開始され、あらかじめ決定された／ＢＤ信号の周期に相当する時間の所定パルス数だけのクロックがカウントされて停止する。
【００６０】
また、カウンタ３０４においては、クロックを計時している間にＬＯＷが出力され、停止している間にＨＩＧＨが出力される。同様にして、待機時間計時手段としてのカウンタ３０５においては、立ち下がりエッジ検出部の出力がトリガとなってカウントが開始され、あらかじめ決定された／ＢＤ信号の周期に相当する時間の所定パルス数だけクロックをカウントしてから停止する。
【００６１】
また、このカウンタ３０５においても、クロックを計時している間にＬＯＷが出力され、停止している間にＨＩＧＨが出力される。このような動作をするカウンタ３０４，３０５の出力に対して、ＮＡＮＤ出力が加速信号となり、ＯＲ出力が減速信号となる。これによって、／ＢＤ信号の周期が所定の周期よりも長い場合に加速信号を、短い場合に減速信号を、等しい場合に保持する信号を、それぞれ得ることが可能となる。
【００６２】
そして、これらの加速信号や減速信号に応じて、チャージポンプ３０６により、出力電圧が増減されて速度ディスクリ２０４の出力が生成される。
【００６３】
また、図９および図１２に示すように、副走査方向の画像書き出し位置の補正においては、回転基準信号の周期をそれぞれ１／ｎずつ位相をずらしたｎ個（ｎは自然数、図１２においては、ｎ＝４）の位相回転基準信号を発生する位相回転基準信号発生手段によって、副走査方向の画像ずれが最小になる、ｎ個の位相回転基準信号の中から最適な位相回転基準信号を選択することによって行うことができる。
【００６４】
したがって、プリント時間とプリント待機時間から決定する補正関数とに基づいて、回転基準信号と／ＢＤ信号の周波数の最適な位相とが選択され、ビデオコントローラ１８３からの画像出力のタイミングが可変される。
【００６５】
以上説明したように、この第１の実施形態によれば、上述した構成を採用することにより、画像の先端のレジストレーションのズレを補正することが可能になるとともに、画像の品質悪化を簡易な方法によって補正することが可能となる。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置について説明する。図１３に、この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置を示す。
【００６７】
図１３に示すように、この第２の実施形態によるカラー画像形成装置５０は、垂直方向に並設された、それぞれの色に対応した４個の感光体ドラム５１（５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃ）を有して構成されている。
【００６８】
感光体ドラム５１（５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃ）の周囲には、その回転方向に従って、順に、感光体ドラム１の表面を均一に帯電可能に構成された帯電装置５２（５２Ｂｋ，５２Ｍ，５２Ｙ，５２Ｃ）が併設されている。
【００６９】
また、カラー画像情報に従った、ブラック（Ｂｋ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ）のそれぞれの色に分解された画像情報に基づいて、レーザビームを照射し、感光体ドラム５１上に静電潜像を形成可能に構成された走査光学装置５３（５３Ｂｋ，５３Ｍ，５３Ｙ，５３Ｃ）および、感光体ドラム１上のトナー像を転写材Ｓに転写可能に構成された静電転写装置５５（５５Ｂｋ，５５Ｍ，５５Ｙ，５５Ｃ）が並設されている。
【００７０】
走査光学装置５３は、感光体ドラム５１に対してほぼ水平方向に位置するように配置されている。これらの走査光学装置５３は、レーザダイオード（図示せず）から出射される画像信号に対応して変調された光束が、スキャナモータ１６（図示せず）によって、高速回転されるポリゴンミラー１７（１７Ｂｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃ）に照射される。
【００７１】
ポリゴンミラー１７によって反射された画像光により、結像レンズ１８（１８Ｂｋ，１８Ｍ，１８Ｙ，１８Ｃ）、１９（１９Ｂｋ，１９Ｍ，１９Ｙ，１９Ｃ）を介して、帯電された感光体ドラム５１の表面を選択的に露光することにより、感光体ドラム５１に、静電潜像を形成可能に構成されている。
【００７２】
また、現像装置５４（５４Ｂｋ，５４Ｍ，５４Ｙ，５４Ｃ）は、それぞれブラック、マゼンタ、イエロー、シアンのそれぞれの色のトナーがそれぞれ収納された現像器から構成されており、それぞれの感光体ドラム５１の表面に形成された静電潜像に対してトナーを現像可能に構成されている。
【００７３】
また、静電転写ベルト６１は、すべての感光体ドラム５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃに対向して接しつつ循環移動可能に配設されている。そして、転写材Ｓが、静電転写ベルト６１によって転写位置まで搬送され、感光体ドラム５１上のトナー像が転写される。
【００７４】
この静電転写ベルト６１の内側に当接し、４個の感光体ドラム５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃの対向した位置に、それぞれ設けられた静電転写装置５５によって感光体ドラム５１に接触中の用紙に、感光体ドラム５１上の負極性のトナー像が転写される。
【００７５】
４色のトナー像が転写された転写材Ｓは、定着器７０によりトナー像が熱定着された後、排紙部から画像面を下にした状態で排出される。
【００７６】
このように印刷された画像における副走査方向に沿った色ズレを、実際の画像から読み取ると、図１４に示すように、連続駆動時の副走査位置ズレは、３０分の連続駆動で最大（Ｂｋ）で６０μｍ、最小（Ｃ）で３０μｍとなり、それぞれの色の相対差は、３０μｍとなる。
【００７７】
これは、画像形成装置内部の配置により発熱源となる定着器７０などの位置関係に基づいて表出する差である。この第２の実施形態によるカラー画像形成装置のように、複数の色に対応した感光体ドラムを備えた画像形成装置においては、先端レジストレーションのズレのみならず、それぞれの色を重ねた場合においても、この印刷ズレが色ズレとなって発生する。
【００７８】
このような色ずれは、カラー画像にとっては大きな問題となる。そこで、この第２の実施形態においては、補正値を図１５に示すように近似することにより、第１の実施形態による印刷ズレの補正と同様にして、近似することができる。
【００７９】
また、図１４および図１５に対応した、連続駆動した状態から待機した場合の色ズレを図１６に示す。また、この図１６のような色ずれは、図１７に示すような近似が可能である。
【００８０】
すなわち、図１５および図１７から、Ｂｋ（ブラック）の場合、
【数７】

Ｍ（マゼンダ）の場合、
【数８】

Ｙ（イエロー）の場合、
【数９】

Ｃ（シアン）の場合、
【数１０】

となる。
【００８１】
以上の近似式に基づいて、駆動時間タイマー値Ｔ_ｏと待機時間タイマー値Ｔ_ｓとから、補正関数に基づく補正値Ｒが算出される。
【００８２】
また、実際に設けられる、この第２の実施形態によるカラー画像形成装置の補正手段の構成を、図１８，図１９に示す。図中のＢｋ，Ｍ，ＹおよびＣは、それぞれブラックＢＫ、マゼンタＭ、イエローＹおよびシアンＣに対応している。なお、動作に関しては、それぞれの色において、第１の実施形態における動作と同様の動作を実行するので、その説明を省略する。
【００８３】
以上説明したように、この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、カラー画像形成装置において、その色ズレを抑制することが可能となる。
【００８４】
また、上述した第２の実施形態においては、変動のプロファイルは、画像形成装置に備えた走査光学装置の光線の変動量を測定したデータを用いて説明したが、実際の画像から読み取ったズレ量から関数を作成して補正することも可能である。
【００８５】
（第３の実施形態）
次に、この発明の第３の実施形態による画像形成装置について説明する。図２０に、この第３の実施形態によるカラー画像形成装置を示す。
【００８６】
図２０に示すように、この第３の実施形態によるカラー画像形成装置においては、後述する構成からなる走査光学装置８０と、それぞれ等ピッチに配置された像担持体としての感光体ドラム８１（８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙ，８１ＢＫ）とを有して構成されている。
【００８７】
また、この第３の実施形態によるカラー画像形成装置においては、走査光学装置８０から、画像情報に基づいてそれぞれ光変調された、それぞれの光束（レーザビーム）ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢｋが出射され、それぞれの光束に対応する感光体ドラム８１（８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙ，８１ＢＫ）面上を、それぞれ照射することにより静電潜像が形成される。
【００８８】
この静電潜像は、１次帯電器８２Ｃ，８２Ｍ，８２Ｙ，８２ＢＫによって、それぞれ一様に帯電されている感光体ドラム８１の表面上に形成される。また、現像器８４（８４Ｃ，８４Ｍ，８４Ｙ，８４ＢＫ）により、それぞれ、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化され、転写ベルト７上を搬送される転写材Ｐに、転写ローラ８５Ｃ，８５Ｍ，８５Ｙ，８５ＢＫによって順次静電転写されることによりカラー画像が形成される。
【００８９】
その後、それぞれの感光体ドラム８１の面上に残った残留トナーは、クリーナー８６（８６Ｃ，８６Ｍ，８６Ｙ，８６ＢＫ）により除去され、次のカラー画像を形成するために、再度、１次帯電器８２により一様に帯電される。
【００９０】
上述した転写材Ｐは、給紙トレイ８３上に積載され、給紙ローラ９１によって１枚ずつ順に給紙される。そして、この転写材Ｐは、レジストローラ８５により、画像の書き出しタイミングの同期がとられ、転写ベルト８７上に送出される。
【００９１】
この転写材Ｐが、転写ベルト８７上を精度よく搬送されている間、感光体ドラム８１の表面上に形成された、それぞれのシアンの画像、マゼンダの画像、イエローの画像、ブラックの画像は、順次転写材Ｐ上に、転写される。これにより、転写材Ｐにカラー画像が形成される。
【００９２】
このとき、駆動ローラ５２は、回転ムラの小さな駆動モータ（図示しない）と接続されており、転写ベルト８７の送りを精度よく実行可能に構成されている。
また、転写材Ｐは、その表面に形成されたカラー画像が、定着器８８によって熱定着された後、排紙ローラ８９などによって搬送されて装置外に排出される。
【００９３】
図２１に、この第３の実施形態による走査光学装置８０の構成を示す。図２１Ａに、上面図を示し図２１Ｂに、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【００９４】
図２１に示すように、半導体レーザ９０（９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｙ，９０Ｂｋ）から出射されたビームＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢｋは、シリンドリカルレンズ９９（９９Ｃ，９９Ｍ，９９Ｙ，９９Ｂｋ）を通過して、回転多面鏡９２ａ，９２ｂの異なる面に入射され、それぞれ異なる方向に走査される。
【００９５】
回転多面鏡９２ａ，９２ｂにより走査されたビームＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢｋは、それぞれ１枚目の走査レンズ９３（９３Ｃ，９３Ｍ，９３Ｙ，９３Ｂｋ）を透過して、感光体ドラムピッチと同一ピッチであって、入射光束に対して同一角度になるように配置された折り返しミラー９４（９４Ｃ，９４Ｍ，９４Ｙ，９４Ｂｋ）によって方向を、所定の角度だけ変えられ、２枚目の走査レンズ９５（９５Ｃ，９５Ｍ，９５Ｙ，９５Ｂｋ）を透過し、４つの感光体ドラム上に走査光を結像させることが可能となる。
【００９６】
走査光学装置８０は、回転多面鏡９２ａ、９２ｂをそれぞれ備えた偏向器９６ａ，９６ｂを１つの筐体９７の同一平面上に備え、かつ、その他の折り返しミラーや走査レンズなどの走査光学系の全てが、樹脂などによって成型された筐体内に備えられている。
【００９７】
また、この第３の実施形態による走査光学装置における副走査方向に沿った走査線位置ズレは、図２２に示すように、２０分の連続駆動で最大（Ｂｋ）で６０μｍ、最小（Ｍ）で−５０μｍ、それぞれの色の相対差は１１０μｍとなる。
【００９８】
このように、偏向器を挟んで両側において走査する走査光学装置の場合、偏向器や半導体レーザによる発熱によって筐体が伸長する。ところが、走査光学装置の固定位置などにより、それらの要素が複雑に絡み合うことにより、結果的に副走査方向の色ズレも、図２２のように色ごとによって異なる動きで変動することになる。
【００９９】
特に、回転多面鏡を挟んで対向する色においては、ずれる方向までも逆になってしまう。そのため、先端のレジストレーションのズレのみならず、それぞれの色を重ねた場合に色ズレが発生する。このような色ずれは、カラー画像において、致命的な問題となってしまう。
【０１００】
そこで、この場合の補正値としては、図２３に示す近似線で表すことができるように設定される。
【０１０１】
すなわち、Ｂｋ（ブラック）の場合、
【数１１】

Ｍ（マゼンダ）の場合、
【数１２】

Ｙ（イエロー）の場合、
【数１３】

Ｃ（シアン）の場合、
【数１４】

となる。
【０１０２】
以上のように、この第３の実施形態においては、それぞれの色ごとで、互いに異なる補正値を用いる必要がある。
【０１０３】
また、この第３の実施形態による補正手段については、第２の実施形態におけると同様の構成（図１３，図１４参照）を有するとともに、動作に関しても、第１および第２の実施形態におけると同様であるので、その説明を省略する。
【０１０４】
この第３の実施形態によれば、第２の実施形態の効果と同様の効果を得ることができるとともに、画像の先端のレジストレーションズレの変動や色ズレを抑制することが可能となる。また、上述した補正を行った場合、先端レジストレーションおよび色ズレの変動が低減された画像形成装置を得ることが可能となる。
【０１０５】
また、この第３の実施形態においては、変動のプロファイルとして、画像形成装置に備えられた走査光学装置の光線の変動量を測定したものを用いているが、実際の画像から読み取ったズレ量から関数を作成して、補正を実行することも可能である。
【０１０６】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０１０７】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値や、補正関数Ｒと種々の係数はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値や、補正関数Ｒと種々の係数を用いてもよい。
【０１０８】
また、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下の技術的思想を含み、これらの技術的思想のあらゆる組み合わせを包含するものである。
【０１０９】
［第１の実施態様］
この発明の第１の実施態様は、像担持体と、光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学手段と、印字ズレを補正する補正手段と、駆動時間を計測する駆動時間計時手段と、待機時間を計測する待機時間計時手段とを有し、現像剤を記録媒体に転写し、定着させる前に、補正手段により、所定の時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正可能に構成されている画像形成装置である。
【０１１０】
［第２の実施態様］
この発明の第２の実施態様において、印字ズレプロファイルを駆動時間および待機時間によって近似的な関数で表し、駆動時間計時手段および待機時間計時手段の値に応じて印字ズレ補正値を補正関数によって算出する。
【０１１１】
［第３の実施態様］
この発明の第３の実施態様において、補正関数Ｒは、駆動時間をＴ_ｏ、待機時間Ｔ_ｓとした場合に、
【数１５】

によって定義された関数であるとともに、Ｔ_ｏ≧γの場合に、Ｔ_ｏ＝γとし、
【数１６】

の場合に、Ｒ＝０とする。
【０１１２】
［第４の実施態様］
この発明の第４の実施態様において、時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルが、像担持体に対するレーザ光束の副走査方向の時間に対する照射位置の変動量である。
【０１１３】
［第５の実施態様］
この発明の第５の実施態様において、補正手段が、走査光学装置の回転多面鏡の走査回転位相を変化させることにより補正可能に構成されている。
【０１１４】
［第６の実施態様］
この発明の第６の実施態様において、補正手段が、副走査方向の画像データの出力するタイミングを変化させて補正可能に構成されている。
【０１１５】
［第７の実施態様］
この発明の第７の実施態様において、補正手段は、走査光学装置の回転多面鏡の走査回転位相を変化させて行う補正と、補正手段が、副走査方向の画像データの出力するタイミングを変化させる補正とを同時に実行可能に構成されている。
【０１１６】
［第８の実施態様］
この発明の第８の実施態様において、複数の色にそれぞれ対応する、複数の像担持体と、複数の走査光学装置とを備えたカラー画像形成装置である。
【０１１７】
［第９の実施態様］
この発明の第９の実施態様において、走査光学手段が、互いに独立した複数のレーザを１つの回転多面鏡の異なる反射面によって対称に走査可能に構成されている。
【０１１８】
［第１０の実施態様］
この発明の第１０の実施態様において、α、β、γは、それぞれの色ごとによって互いに異なる値である。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、画像形成装置における時間的な副走査位置の印字ズレをあらかじめ測定して分かっている変動のプロファイルに基づいて簡単な関数に近似し、その関数に従って駆動時間、待機時間に応じて副走査方向の位置ズレを補正することにより、先端レジストレーションの変動を防止し、画像品質の優れた画像形成装置を提供することができる。
【０１２０】
また、この発明をカラー画像形成装置に適用することにより、カラー画像形成装置において、先端レジストレーションの変動を防止することができるとともに、副走査方向の色ズレを防止することができ、カラー画像形成装置における画像品質の向上を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置を示す模式断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による画像形成装置に備えた走査光学装置を示す模式断面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態による駆動時の副走査方向の走査位置ズレを示すグラフである。
【図４】この発明の第１の実施形態による副走査方向の走査位置ズレを示す模式図である。
【図５】この発明の第１の実施形態よる画像形成装置における待機時の副走査方向に沿った走査位置ズレを示すグラフである。
【図６】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った、走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図７】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った、走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図８】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の補正手段を示すブロック図である。
【図９】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の補正手段を示すブロック図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の補正手段を示すブロック図である。
【図１１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の補正手段を示すブロック図である。
【図１２】この発明の第１の実施形態による補正手段を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】この発明の第２の実施形態による画像形成装置を示す模式断面図である。
【図１４】この発明の第２の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図１５】この発明の第２の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレの近似関数を示すグラフである。
【図１６】この発明の第２の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図１７】この発明の第２の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレの近似関数を示すグラフである。
【図１８】この発明の第２の実施形態による画像形成装置における補正手段を示すブロック図である。
【図１９】この発明の第２の実施形態による画像形成装置における補正手段を示すブロック図である。
【図２０】この発明の第３の実施形態による画像形成装置を示す模式断面図である。
【図２１】この発明の第３の実施形態による画像形成装置に設けられた走査光学装置を示す模式図である。
【図２２】この発明の第３の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図２３】この発明の第３の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレの近似関数を示すグラフである。
【図２４】この発明の第３の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図２５】この発明の第３の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレの近似関数を示すグラフである。
【図２６】従来技術による走査光学装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１Ｂｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ感光体ドラム
７転写ベルト
１０画像形成装置
１２走査光学装置
１３センターフレーム
１４レーザユニット
１５シリンドリカルレンズ
１６モータ
１７ポリゴンミラー
１８，１９結像レンズ
２０ミラー
２１筐体
２４レーザ出射口
２５レーザ光通過口
２７感光体
２８定着器
２８定着用ユニット
２９制御回路
３０搬送手段
５０カラー画像形成装置
５１，５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃ感光体ドラム
５２，５２Ｂｋ，５２Ｍ，５２Ｙ，５２Ｃ帯電装置
５３，５３Ｂｋ，５３Ｍ，５３Ｙ，５３Ｃ走査光学装置
５４，５４Ｂｋ，５４Ｍ，５４Ｙ，５４Ｃ現像装置
５５，５５Ｂｋ，５５Ｍ，５５Ｙ，５５Ｃ静電転写装置
６１静電転写ベルト
７０定着器
８０走査光学装置
８１，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙ，８１ＢＫ感光体ドラム
８２，８２Ｃ，８２Ｍ，８２Ｙ，８２Ｂｋ一次帯電器
８３給紙トレイ
８４，８４Ｃ，８４Ｍ，８４Ｙ，８４Ｂｋ現像器
８５レジストローラ
８５，８５Ｃ，８５Ｍ，８５Ｙ，８５Ｂｋ転写ローラ
８６，８６Ｃ，８６Ｍ，８６Ｙ，８６Ｂｋクリーナー
８７転写ベルト
８８定着器
８９排紙ローラ
９０，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｙ，９０Ｂｋ半導体レーザ
９１給紙ローラ
９２コリメータレンズ
９２ａ，９２ｂ回転多面鏡
９３，９３Ｃ，９３Ｍ，９３Ｙ，９３Ｂｋ，９５，９５Ｃ，９５Ｍ，９５Ｙ，９５Ｂｋ走査レンズ
９４，９４Ｃ，９４Ｍ，９４Ｙ，９４Ｂｋミラー
９６ａ，９６ｂ偏向器
９７筐体
９９，９９Ｃ，９９Ｍ，９９Ｙ，９９Ｂｋシリンドリカルレンズ
１０１光源手段
１０２コリメータレンズ
１０３絞り
１０４シリンダレンズ
１０５光偏向器
１０５ａ偏向面
１０８感光体ドラム面
１８４モータ駆動部
１８５レーザ駆動部
１８６センサ
１８７スキャナモータ
１９２モータ制御部
１９３回転基準信号発生部
１９４スキャナモータ制御部
２０１ゲイン調整部
２０２ゲイン位相調整部
２０３積分アンプ
２０４速度ディスクリ
２０５位相比較器
３０１１／２分周器
３０２，３０３検出部
３０４，３０５カウンタ
３０６チャージポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and in particular, is suitably applied to an image forming apparatus using an electrophotographic method, such as a laser beam printer or a digital copying machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a partial scanning optical device used for a laser beam printer (LBP), a digital copier, or the like, a light beam emitted from a light source after being modulated in accordance with an image signal is deflected, and a scanning optical element ( An image is formed by focusing the light on a photosensitive drum surface having photosensitivity in a spot shape by an image forming element, and performing optical scanning on the recording medium surface. FIG. 26 shows a schematic view of a main part of this type of scanning optical device.
[0003]
As shown in FIG. 26, in the conventional scanning optical device, the divergent light beam emitted from the light source 101 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 102. The light amount of the parallel light beam is restricted by the stop 103, and the parallel light beam is incident on a cylinder lens (cylindrical lens) 104 having a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction.
[0004]
The substantially parallel light beam that has entered the cylinder lens 104 is emitted as it is as a substantially parallel light beam in the main scanning section, is focused in the sub-scanning section, and is turned into an optical deflector 105 composed of a rotating polygon mirror (polygon mirror). Is formed as a substantially linear image on the deflecting surface (reflection surface) 105a.
[0005]
However, the light beam deflected and reflected by the deflecting surface 105a of the optical deflector 105 is guided to a photosensitive drum surface 108 as a surface to be scanned via a scanning optical element (fθ lens) 106 having fθ characteristics. . Then, the optical deflector 105 is rotated in the direction of arrow A, and is optically scanned in the direction of arrow B on the photosensitive drum surface 108. As a result, an image is recorded on the photosensitive drum surface 108 as an image carrier.
[0006]
Recently, as disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a color image forming apparatus having four scanning optical devices has been proposed.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-183056
[Patent Document 2]
JP-A-10-186254
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional image forming apparatus has the following problem. That is, in the above-described scanning optical device in the conventional color image forming apparatus, when the optical deflector disposed inside the housing is driven, the rotating units such as the respective coils and the driving circuit such as the driving IC generate heat. However, heat is transmitted to the housing and the optical element.
[0009]
Further, similarly, when the semiconductor laser is driven, heat is generated and heat is generated in the drive circuit, and the heat is transmitted to the housing, the laser holder, the optical element, and the like. As a result, thermal expansion of the housing and the optical element occurs, the irradiation position of the laser beam shifts, and the tip registration fluctuates.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of preventing a change in leading edge registration and improving image quality.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a color image forming apparatus capable of preventing a change in leading edge registration and preventing a color shift in a sub-scanning direction, thereby improving image quality. To provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides
An image carrier;
A light source, a scanning polygon means provided with a rotating polygon mirror and a scanning lens in a housing,
Correction means for correcting the printing unit,
Driving time measuring means for measuring the driving time,
Having a waiting time measuring means for measuring the waiting time,
Before transferring the developer to the recording medium and fixing it,
The printing apparatus is characterized in that the correcting means corrects the print shift in the sub-scanning direction based on the print shift profile along the sub-scanning direction of the recording medium with respect to a predetermined time.
[0013]
Specifically, the present invention includes a scanning optical unit having a laser light source, a rotary polygon mirror, and a scanning lens provided in a housing, modulates a laser beam emitted from the laser light source based on image information, and converts the laser beam into a photoconductor. In the image forming apparatus, which forms an image by developing the image with toner, transferring the image to a recording medium, and fixing the image, the image forming apparatus includes a driving time measuring unit and a standby time measuring unit. The printing shift in the sub-scanning direction is corrected based on the profile of the printing shift in the sub-scanning direction (transport direction).
[0014]
In the first invention, preferably, the profile of the printing deviation is represented by an approximate function of the driving time and the standby time, and the value of the driving time measured by the driving time measuring means and the time measured by the standby time measuring means are preferably measured. The print shift correction value is calculated by a function according to the value of the standby time to be performed.
[0015]
In the first aspect of the invention, preferably, the correction function R is such that the driving time is T_o, Wait time T_sAnd if
(Equation 1)

Is a linear function defined by_oIn the case of ≧ γ, T_o= Γ,
(Equation 2)

In the case of, R = 0.
[0016]
In the first aspect of the invention, typically, the profile of a print shift along the sub-scanning direction of the recording medium with respect to time is the amount of change in the irradiation position of the laser beam with respect to the photoconductor with respect to time in the sub-scanning direction.
[0017]
In the first aspect of the invention, it is typically preferable that the correction be performed by changing the scanning rotation phase of the rotary polygon mirror of the scanning optical device. Typically, the correction unit changes the output timing of the image data in the sub-scanning direction to perform the correction. More preferably, the corrections by these two correction means are performed simultaneously.
[0018]
In the first invention, typically, the image forming apparatus is a color image forming apparatus including a plurality of photoconductors corresponding to respective colors and a scanning optical device. The scanning optical device used in this image forming apparatus is a scanning optical device that scans a plurality of independent laser beams symmetrically by different reflecting surfaces of one rotary polygon mirror. In this case, α, β, and γ described above preferably have different values for each color, but may have the same value.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
[0020]
First, an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a scanning optical device provided in the image forming apparatus.
[0021]
(1st Embodiment)
As shown in FIG. 1, in an image forming apparatus 10 according to the first embodiment, a scanning optical device 12 is fixed on a center frame 13.
[0022]
Further, in the scanning optical device 12 provided in the image forming apparatus 10, as shown in FIG. 2, a semiconductor laser that emits a laser beam L and a collimator that converts the laser beam L into substantially parallel light are provided in a housing 21. A laser unit 14 including a lens (not shown), a cylindrical lens 15, a polygon mirror 17 configured to be rotatable in a fixed direction by a motor 16, two

imaging lenses

18 and 19, and a laser beam L Mirrors 20 that deflect in a direction (a direction perpendicular to the paper surface in the figure) are arranged.
[0023]
As shown in FIG. 1, a photoreceptor 27 as an image carrier formed of a rotary drum is disposed below the laser emission port 24, and a fixing unit 28 is provided downstream of the photoreceptor 27 downstream of the transporting direction. A power supply unit (not shown), a control circuit 29 for controlling the whole, and a transport roller 30 as a transport unit are provided.
[0024]
During operation, the laser light L emitted from the semiconductor laser of the laser unit 14 is collimated by the collimator lens, narrowed down in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 15, and condensed on the reflection surface of the polygon mirror 17.
[0025]
The laser light L is reflected by a polygon mirror 17 that is rotationally driven by a motor 16, is deflected and scanned, passes through two

imaging lenses

18 and 19, is reflected downward by a mirror 20, and is reflected by a laser emission port 24 and a laser light. The light sequentially passes through the passage openings 25 and forms an image on the photosensitive member 27 of the rotating drum.
[0026]
An electrostatic latent image is formed by the laser light L imaged on the photoreceptor 27 and the main scanning by the rotation of the polygon mirror 17 and the sub-scanning by the rotation of the rotating drum. At the same time, the transfer material P as a recording medium is transported by the transport roller 30, the toner accompanying the electrostatic latent image on the photoconductor 27 is transferred, and the electrostatic latent image transferred by the fixing unit 28 is formed as an image. The image is fixed on the transfer material P.
[0027]
FIG. 3 shows data obtained by measuring the amount of deviation from the image when the image is formed as described above in an actual image forming apparatus. FIG. 3 shows the continuous drive time dependency of the deviation of the sub-scanning position from the initial position. The continuous driving refers to the printing time, and the time is in minutes. The data is an actual read value from an image printed on a recording medium.
[0028]
As shown in FIG. 3, the color shift in the sub-scanning direction is caused by the drive time T_oFluctuates by drawing a profile like a curve rising to the right. As a result, it can be seen that a deviation of 20 μm occurs in 10 minutes and a deviation of 40 μm occurs in 20 minutes as printing is continuously performed. That is, it can be seen that the registration a at the tip shown in FIG. 4 becomes (a−40) μm in 20 minutes.
[0029]
When this deviation profile H is approximated to be a function, as shown in the function approximation line of FIG.
H = 2 × T_o
T_oIf ≧ 20 minutes, T_o= 40
Can be approximated by the following equation.
[0030]
That is, in the image forming apparatus according to the first embodiment, the driving time T_oAccordingly, by correcting the sub-scanning position deviation based on the above-described function, the registration a at the leading end shown in FIG. 4 can be maintained.
[0031]
Next, a case where the printer enters a standby state after continuous printing will be described. As shown in FIG. 5, in this case, the standby time T_sAccordingly, the positional deviation in the sub-scanning direction moves so as to return to the initial position while drawing a downward-sloping profile.
[0032]
FIG. 5 shows that the standby time shifts by 30 μm for 10 minutes and shifts by 20 μm for 20 minutes. Also, it can be seen that it takes about 40 minutes to return to the original state. Further, the profile shown in FIG. 5 has almost the same return method regardless of the state in which continuous printing is started. Therefore, when the change K at the time of standby is approximated by a linear function,
K = -1 × T_s
T_sT for ≧ 40 minutes_s= 40
Can be approximated by the following equation.
[0033]
Further, it is rare that the print head is continuously driven in actual printing. Therefore, considering both the continuous time and the standby time, the correction function R becomes
(Equation 3)

And can be represented by a linear function defined by_oIn the case of ≧ γ, T_o= Γ,
(Equation 4)

In the case of, assuming that R = 0, the correction function R according to the first embodiment is α = 2, β = 1, γ = 20,
(Equation 5)

It is possible to express.
[0034]
Where T_o(Α) of “2”, T_s(Β) of “1”, T_oLimit value (γ) of “20”, T_sIs a value peculiar to each image forming apparatus, and is a numerical value obtained experimentally. In the present invention, these numerical values are not limited.
[0035]
6 and 7, by measuring the sub-scanning position of the light beam of the actual scanning optical device, only the one caused by the scanning optical device out of the entire sub-scanning position deviation of the image forming apparatus is extracted. This is shown. FIG. 6 shows the deviation of the sub-scanning position in the continuous driving, and FIG. 7 shows the deviation of the sub-scanning position in the standby state after the continuous driving.
[0036]
As shown in FIGS. 6 and 7, the sub-scanning position deviation with respect to the driving time shown in FIG. 3 is caused by, for example, position fluctuation or eccentricity of the photosensitive member 27 composed of a rotating drum, in addition to the one caused by the scanning optical device. Since various phenomena such as a transfer error of the transfer material P and heat generated by the fixing device 28 are affected, individual differences of the image forming apparatuses and variations in measurement are increased.
[0037]
In addition, since the fluctuation within one page, that is, the influence of the AC component is large, the measurement error factor is also increased, and there is a possibility that the correction effect is small in an actual image.
[0038]
Therefore, when correction is performed only with respect to the deviation in the sub-scanning direction caused by the scanning optical device shown in FIGS. 6 and 7, the correction function R is
(Equation 6)

Becomes
[0039]
When the correction is performed based on the correction function R, the apparent correction amount decreases. However, the variation in the actual image within the same page and the variation due to the environment are reduced, so that an image with less deviation can be obtained and the profile can be easily measured.
[0040]
Next, a correction unit that performs correction based on the above-described correction function R according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
[0041]
That is, as shown in FIG. 8, the correction means according to the first embodiment includes an arithmetic unit (CPU) 181 capable of counting a print time and a print standby time by a signal from a dictated counter, and a polygon mirror. A logic circuit IC (ASIC) 182 for controlling the rotation phase, a video controller (VIDEO Controller) 183 for forming and outputting image data (VIDEO), a motor drive unit 184, and a laser drive unit 185 Have been.
[0042]
The arithmetic unit (CPU) 181 and the logic circuit IC (ASIC) 182 are mutually connected by an address data bus. In the arithmetic unit (CPU) 181, an address data bus is used for the ASIC 182.
[0043]
The address data bus is configured to be capable of instructing rotation of a motor for rotating the polygon mirror 17 and rotation phase control of the polygon mirror 17, and the polygon mirror 17 is configured to be rotatable. Further, the scanner motor 187 is rotated by the above-described motor rotation instruction and the rotation phase control of the polygon mirror.
[0044]
The ASIC 182 supplies drive signals (MOTOR_D, LASER_D) to the motor drive unit 184 and the laser drive unit 185, respectively, so that each drive unit can be controlled.
[0045]
The / BD_I signal and / BD_O signal are main scanning synchronization signals that determine the timing of the writing position in the main scanning direction, and are determined by the timings of the / BD_I signal and / BD_O signal from a horizontal synchronization signal detection unit (hereinafter, a BD sensor). , The image writing position in the main scanning direction is determined.
[0046]
The arithmetic unit (CPU) 181 is configured to be capable of instructing the video controller 183 of an image writing position timing (VSYNC) in the sub-scanning direction.
[0047]
Further, the instruction of the image writing position timing (VSYNC) is executed, and the video data (VIDEO) is output from the video controller 183 at the timing of the next / BD_O signal.
[0048]
Further, the CPU 181 calculates an image writing position in the sub-scanning direction from the printing time and the printing standby time, executes scanner motor phase control, and can determine the writing position in the main scanning direction.
[0049]
FIG. 9 is a block diagram related to the scanner control unit. As shown in FIG. 9, a BD sensor 186 outputs a horizontal synchronizing signal (/ BD signal) in accordance with the rotation of the scanner motor 187 and the scanning of the light beam attached to a predetermined position of the light beam scanning. Is detected by
[0050]
This / BD signal is input to the motor control unit 192 together with the rotation reference signal. The rotation reference signal is a signal for controlling the rotation of the scanner motor at a constant speed, and is output from the rotation reference signal generation unit 193 for supplying to the motor control unit 192. The motor control unit 192 supplies a control signal to the motor drive unit 184 that drives the scanner motor based on the / BD signal and the rotation reference signal.
[0051]
The motor control unit 192 is configured to be able to control the rotation of the scanner motor 187 based on a control signal. Then, the rotation reference signal having a predetermined period of the / BD signal of the scanner motor rotation speed is compared with the falling edge of the / BD signal from the BD sensor. As a result of this comparison, a signal of acceleration (HIGH) is output while the / BD signal is delayed from the rotation reference signal, a signal of deceleration (LOW) is output while the signal is ahead, and a signal of hold (MIDDLE) is output in other cases. .
[0052]
By the operation described above, it is possible to rotate the scanner motor 187 with the phase aligned with the common rotation reference signal.
[0053]
Next, the scanner motor control unit will be described. FIG. 10 shows a block diagram of a motor control unit in the scanner motor control unit that controls the rotation phase of the polygon mirror.
[0054]
As shown in FIG. 10, in the motor control unit 192 of the scanner motor control unit 194, the above-described / BD signal is input to the speed discrimination 204 and the phase comparator 205. The rotation reference signal is input to the phase comparator 205.
[0055]
The output of the speed discrimination 204 and the output of the phase comparator 205 are subjected to gain adjustment and phase compensation in a gain adjustment unit 201 and a gain phase adjustment unit 202, respectively, and output to an integration amplifier 203.
[0056]
At this time, it is preferable that the gain of the speed discrimination 204 be several tens to several hundreds times larger than the gain of the phase comparator 205. Further, it is desirable that the gain / phase adjusting unit 202 that adjusts the gain and phase of the output of the phase comparator 205 performs phase lead compensation.
[0057]
The above-described gain adjustment unit 201 and gain phase adjustment unit 202 are configured to be able to adjust optimal constants according to the scanner motor and control circuit used. In addition, the integration amplifier 203 is configured to perform an integration operation from the sum of the above-mentioned two inputs and apply a control voltage to be output to the motor drive unit 184.
[0058]
FIG. 11 shows a detailed block diagram of the speed discrimination 204. In this speed discrimination, the / BD signal is input to a 1/2 frequency divider 301, and is frequency-divided into a 1/2 cycle to be a signal with a duty of 50%.
[0059]
The rising edge of the Ｂ frequency-divided / BD signal is detected by the rising detection unit 302, and the falling edge is detected by the falling detection unit 303. The counter 304 as the drive time counting means starts counting by using the output of the rising edge detection unit as a trigger, counts a predetermined number of clock pulses for a time corresponding to a predetermined period of the / BD signal, and stops. I do.
[0060]
In the counter 304, LOW is output while the clock is being measured, and HIGH is output while the clock is stopped. Similarly, in the counter 305 as standby time counting means, the output of the falling edge detection unit is used as a trigger to start counting, and a predetermined number of pulses corresponding to a predetermined period corresponding to the period of the / BD signal Stop after counting the clock.
[0061]
Also in this counter 305, LOW is output while the clock is being measured, and HIGH is output while the clock is stopped. With respect to the outputs of the

counters

304 and 305 operating in such a manner, the NAND output becomes an acceleration signal, and the OR output becomes a deceleration signal. This makes it possible to obtain an acceleration signal when the period of the / BD signal is longer than a predetermined period, a deceleration signal when the period is short, and a signal to hold when the period is equal.
[0062]
Then, the output voltage is increased or decreased by the charge pump 306 in accordance with the acceleration signal or the deceleration signal, and the output of the speed discrimination 204 is generated.
[0063]
Further, as shown in FIGS. 9 and 12, in the correction of the image writing position in the sub-scanning direction, the number of rotation reference signals is n (n is a natural number; FIG. , N = 4) by the phase rotation reference signal generating means for selecting the optimum phase rotation reference signal from the n phase rotation reference signals that minimizes the image shift in the sub-scanning direction. Can be done by doing
[0064]
Therefore, the optimum phase of the frequency of the rotation reference signal and the frequency of the / BD signal are selected based on the correction function determined from the print time and the print standby time, and the image output timing from the video controller 183 is varied.
[0065]
As described above, according to the first embodiment, by adopting the above-described configuration, it is possible to correct the deviation of the registration at the leading end of the image, and to easily reduce the deterioration of the image quality. It becomes possible to correct by the method.
[0066]
(Second embodiment)
Next, a color image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 shows a color image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0067]
As shown in FIG. 13, the color image forming apparatus 50 according to the second embodiment includes four photosensitive drums 51 (51Bk, 51M, 51Y, and 51C) corresponding to respective colors arranged in a vertical direction. ).
[0068]
Around the photoconductive drum 51 (51Bk, 51M, 51Y, 51C), the charging device 52 (52Bk, 52M, 52Y, 52Y, 52Y, 51B) configured to uniformly charge the surface of the photoconductive drum 1 in order according to the rotation direction. 52C).
[0069]
Further, based on image information decomposed into respective colors of black (Bk), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C) in accordance with the color image information, a laser beam is irradiated to the photosensitive member. A scanning optical device 53 (53Bk, 53M, 53Y, 53C) configured to form an electrostatic latent image on the drum 51, and a static image configured to transfer a toner image on the photosensitive drum 1 to a transfer material S. The electrotransfer devices 55 (55Bk, 55M, 55Y, 55C) are provided side by side.
[0070]
The scanning optical device 53 is disposed so as to be located substantially horizontally with respect to the photosensitive drum 51. In these scanning optical devices 53, a light beam modulated in accordance with an image signal emitted from a laser diode (not shown) is rotated by a scanner motor 16 (not shown) at a high speed to rotate a polygon mirror 17 (17Bk). , 17M, 17Y, 17C).
[0071]
The surface of the charged photosensitive drum 51 is selected by the image light reflected by the polygon mirror 17 via the imaging lenses 18 (18Bk, 18M, 18Y, 18C) and 19 (19Bk, 19M, 19Y, 19C). It is configured such that an electrostatic latent image can be formed on the photoreceptor drum 51 by subjecting the photosensitive drum 51 to light exposure.
[0072]
Each of the developing devices 54 (54Bk, 54M, 54Y, 54C) is composed of a developing device in which a toner of each color of black, magenta, yellow, and cyan is stored. The toner can be developed with respect to the electrostatic latent image formed on the surface.
[0073]
Further, the electrostatic transfer belt 61 is disposed so as to be circulatingly movable while being opposed to and in contact with all the photosensitive drums 51Bk, 51M, 51Y, 51C. Then, the transfer material S is transported to the transfer position by the electrostatic transfer belt 61, and the toner image on the photosensitive drum 51 is transferred.
[0074]
A sheet which is in contact with the inside of the electrostatic transfer belt 61 and is in contact with the photosensitive drum 51 by an electrostatic transfer device 55 provided at a position opposed to the four photosensitive drums 51Bk, 51M, 51Y, 51C. Then, a negative toner image on the photosensitive drum 51 is transferred.
[0075]
The transfer material S to which the four color toner images have been transferred is discharged with the image face down from the discharge section after the fixing unit 70 thermally fixes the toner images.
[0076]
When the color shift in the sub-scanning direction in the image printed in this way is read from the actual image, as shown in FIG. Bk) is 60 μm, and the minimum (C) is 30 μm, and the relative difference between the colors is 30 μm.
[0077]
This is a difference expressed based on the positional relationship of the fixing device 70 or the like that is a heat source due to the arrangement inside the image forming apparatus. As in the color image forming apparatus according to the second embodiment, in the image forming apparatus including the photosensitive drums corresponding to a plurality of colors, not only the deviation of the leading edge registration but also the case where the respective colors are superimposed. Also, this printing shift occurs as a color shift.
[0078]
Such a color shift is a serious problem for a color image. Therefore, in the second embodiment, by approximating the correction value as shown in FIG. 15, it is possible to approximate the correction value in the same manner as the correction of the printing deviation according to the first embodiment.
[0079]
FIG. 16 shows a color shift corresponding to FIGS. 14 and 15 in the case of standby from the state of continuous driving. The color shift as shown in FIG. 16 can be approximated as shown in FIG.
[0080]
That is, from FIGS. 15 and 17, in the case of Bk (black),
(Equation 7)

For M (magenta),
(Equation 8)

In the case of Y (yellow),
(Equation 9)

In the case of C (cyan),
(Equation 10)

Becomes
[0081]
Based on the above approximate expression, the driving time timer value T_oAnd standby time timer value T_sFrom this, the correction value R based on the correction function is calculated.
[0082]
FIGS. 18 and 19 show the configuration of the correction means actually provided in the color image forming apparatus according to the second embodiment. Bk, M, Y, and C in the figure correspond to black BK, magenta M, yellow Y, and cyan C, respectively. Regarding the operation, since the same operation as the operation in the first embodiment is executed for each color, the description is omitted.
[0083]
As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the color shift in the color image forming apparatus can be suppressed.
[0084]
In the above-described second embodiment, the fluctuation profile is described using data obtained by measuring the fluctuation amount of the light beam of the scanning optical device provided in the image forming apparatus, but the deviation amount read from the actual image is used. It is also possible to create a function from and correct it.
[0085]
(Third embodiment)
Next, an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 shows a color image forming apparatus according to the third embodiment.
[0086]
As shown in FIG. 20, in the color image forming apparatus according to the third embodiment, a scanning optical device 80 having a configuration to be described later and a photosensitive drum 81 (81C) serving as an image carrier arranged at an equal pitch. , 81M, 81Y, 81BK).
[0087]
In the color image forming apparatus according to the third embodiment, the scanning optical device 80 emits light beams (laser beams) LC, LM, LY, and LBk, each of which is light-modulated based on image information. By irradiating the surface of the photosensitive drum 81 (81C, 81M, 81Y, 81BK) corresponding to each light beam, an electrostatic latent image is formed.
[0088]
This electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 81 that is uniformly charged by the

primary chargers

82C, 82M, 82Y, and 82BK. Further, the developing device 84 (84C, 84M, 84Y, 84BK) visualizes the image into cyan, magenta, yellow, and black images, respectively, and applies the transfer roller 85C to the transfer material P conveyed on the transfer belt 7. , 85M, 85Y, and 85BK, and a color image is formed.
[0089]
Thereafter, the residual toner remaining on the surface of each photosensitive drum 81 is removed by the cleaner 86 (86C, 86M, 86Y, 86BK), and the primary charger 82 is formed again to form the next color image. Is charged uniformly.
[0090]
The above-described transfer materials P are stacked on a paper feed tray 83, and are sequentially fed one by one by a paper feed roller 91. Then, the transfer material P is sent onto the transfer belt 87 by the registration roller 85 in synchronization with the image writing timing.
[0091]
While the transfer material P is being conveyed on the transfer belt 87 with high accuracy, the respective cyan, magenta, yellow, and black images formed on the surface of the photosensitive drum 81 are as follows: The images are sequentially transferred onto the transfer material P. Thus, a color image is formed on the transfer material P.
[0092]
At this time, the drive roller 52 is connected to a drive motor (not shown) having small rotation unevenness, and is configured to be able to execute the transfer of the transfer belt 87 with high accuracy.
After the color image formed on the surface of the transfer material P is thermally fixed by a fixing device 88, the transfer material P is conveyed by a paper discharge roller 89 or the like and discharged out of the apparatus.
[0093]
FIG. 21 shows the configuration of a scanning optical device 80 according to the third embodiment. FIG. 21A is a top view, and FIG. 21B is a cross-sectional view taken along line BB.
[0094]
As shown in FIG. 21, beams LC, LM, LY, and LBk emitted from the semiconductor laser 90 (90C, 90M, 90Y, 90Bk) pass through the cylindrical lens 99 (99C, 99M, 99Y, 99Bk). The light is incident on different surfaces of the rotating polygon mirrors 92a and 92b, and is scanned in different directions.
[0095]
The beams LC, LM, LY, and LBk scanned by the rotating polygon mirrors 92a and 92b pass through the first scanning lens 93 (93C, 93M, 93Y, and 93Bk), and have the same pitch as the photosensitive drum pitch. Then, the direction is changed by a predetermined angle by the folding mirror 94 (94C, 94M, 94Y, 94Bk) arranged at the same angle with respect to the incident light beam, and the second scanning lens 95 (95C, 95M, 95Y, and 95Bk), and the scanning light can be focused on the four photosensitive drums.
[0096]
The scanning optical device 80 includes

deflectors

96a and 96b provided with rotating polygon mirrors 92a and 92b, respectively, on the same plane of one housing 97, and all other scanning optical systems such as folding mirrors and scanning lenses. Are provided in a housing molded of resin or the like.
[0097]
Further, as shown in FIG. 22, the scanning optical apparatus according to the third embodiment has a scanning line position shift along the sub-scanning direction of 60 μm at the maximum (Bk) and 60 μm at the minimum (M) in continuous driving for 20 minutes. −50 μm, and the relative difference between the colors is 110 μm.
[0098]
As described above, in the case of the scanning optical device that performs scanning on both sides of the deflector, the housing is elongated by heat generated by the deflector and the semiconductor laser. However, these elements are complicatedly entangled by the fixed position of the scanning optical device and the like, and as a result, the color shift in the sub-scanning direction also fluctuates with different movements for each color as shown in FIG.
[0099]
In particular, for colors facing each other with the rotating polygon mirror interposed therebetween, the direction of the shift is reversed. For this reason, not only the misregistration of the leading edge but also a color misregistration occurs when the respective colors are overlapped. Such a color shift becomes a fatal problem in a color image.
[0100]
Therefore, the correction value in this case is set so that it can be represented by an approximate line shown in FIG.
[0101]
That is, in the case of Bk (black),
(Equation 11)

For M (magenta),
(Equation 12)

In the case of Y (yellow),
(Equation 13)

In the case of C (cyan),
[Equation 14]

Becomes
[0102]
As described above, in the third embodiment, it is necessary to use different correction values for each color.
[0103]
Further, the correction means according to the third embodiment has the same configuration as that of the second embodiment (see FIGS. 13 and 14), and the operation is the same as in the first and second embodiments. The description is omitted because it is similar.
[0104]
According to the third embodiment, it is possible to obtain the same effect as the effect of the second embodiment, and it is possible to suppress the fluctuation of the registration deviation and the color deviation at the leading end of the image. In addition, when the above-described correction is performed, it is possible to obtain an image forming apparatus in which fluctuations in tip registration and color misregistration are reduced.
[0105]
In the third embodiment, the profile of the variation is obtained by measuring the variation of the light beam of the scanning optical device provided in the image forming apparatus. It is also possible to create a function and perform the correction.
[0106]
As described above, the embodiments of the present invention have been specifically described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.
[0107]
For example, the numerical values, the correction function R, and various coefficients described in the above embodiment are merely examples, and different numerical values and the correction function R and various coefficients may be used as needed.
[0108]
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes the following technical ideas and encompasses all combinations of these technical ideas.
[0109]
[First embodiment]
According to a first embodiment of the present invention, there is provided an image carrier, a scanning optical unit including a light source, a rotary polygon mirror, and a scanning lens in a housing, a correcting unit for correcting a print shift, and a driving time for measuring a driving time. Before the developer is transferred to the recording medium and fixed, the correction means prints the recording medium in the sub-scanning direction for a predetermined time before the transfer and fixing of the developer to the recording medium. The image forming apparatus is configured to be able to correct a print shift in the sub-scanning direction based on a shift profile.
[0110]
[Second embodiment]
In the second embodiment of the present invention, a print shift profile is represented by an approximate function by a drive time and a standby time, and a print shift correction value is calculated by a correction function according to the values of the drive time timer and the standby time timer. I do.
[0111]
[Third embodiment]
In the third embodiment of the present invention, the correction function R represents the drive time as T_o, Standby time T_sAnd if
[Equation 15]

And T_oIf ≧ γ, T_o= Γ,
(Equation 16)

In this case, R = 0.
[0112]
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment of the present invention, the profile of the printing shift in the sub-scanning direction of the recording medium with respect to time is the variation of the irradiation position of the laser beam with respect to the image carrier in the sub-scanning direction with respect to time.
[0113]
[Fifth embodiment]
In a fifth embodiment of the present invention, the correction means is configured to be capable of correcting by changing the scanning rotation phase of the rotary polygon mirror of the scanning optical device.
[0114]
[Sixth embodiment]
In a sixth embodiment of the present invention, the correction means is configured to be able to correct by changing the output timing of image data in the sub-scanning direction.
[0115]
[Seventh embodiment]
In a seventh embodiment of the present invention, the correction means corrects by changing the scanning rotation phase of the rotary polygon mirror of the scanning optical device, and the correction means changes the output timing of image data in the sub-scanning direction. The correction can be performed simultaneously.
[0116]
[Eighth embodiment]
An eighth embodiment of the present invention is a color image forming apparatus including a plurality of image carriers respectively corresponding to a plurality of colors and a plurality of scanning optical devices.
[0117]
[Ninth embodiment]
In a ninth embodiment of the present invention, the scanning optical means is configured so that a plurality of lasers independent of each other can be symmetrically scanned by different reflecting surfaces of one rotary polygon mirror.
[0118]
[Tenth embodiment]
In the tenth embodiment of the present invention, α, β, and γ have different values for each color.
[0119]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a print misalignment of a temporal sub-scanning position in an image forming apparatus is approximated to a simple function based on a profile of variation known by measuring in advance, and driving is performed according to the function. By correcting the positional deviation in the sub-scanning direction in accordance with the time and the standby time, it is possible to prevent fluctuation of the leading edge registration and to provide an image forming apparatus with excellent image quality.
[0120]
Further, by applying the present invention to a color image forming apparatus, in the color image forming apparatus, it is possible to prevent a change in the tip registration and to prevent a color shift in the sub-scanning direction. It is possible to ensure an improvement in image quality in the device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a scanning optical device provided in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a scanning position shift in a sub-scanning direction during driving according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a scanning position shift in a sub-scanning direction according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a scanning position shift along a sub-scanning direction during standby in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction when the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention is driven.
FIG. 7 is a graph showing a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction during standby of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a correction unit of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a correction unit of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a correction unit of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a correction unit of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a timing chart for explaining a correction unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic sectional view showing an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a graph showing a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction when the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention is driven.
FIG. 15 is a graph showing an approximate function of a scanning position shift caused by a scanning optical device along a sub-scanning direction when the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention is driven.
FIG. 16 is a graph showing a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction during standby of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a graph showing an approximate function of a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction during standby of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a block diagram illustrating a correction unit in an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a block diagram illustrating a correction unit in an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a schematic sectional view showing an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a schematic diagram illustrating a scanning optical device provided in an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a graph showing a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction when the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention is driven.
FIG. 23 is a graph showing an approximate function of a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction when the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention is driven.
FIG. 24 is a graph showing a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction during standby of the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a graph showing an approximate function of a scanning position shift caused by the scanning optical device along the sub-scanning direction during standby of the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a schematic view showing a scanning optical device according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1,1Bk, 1M, 1Y, 1C Photoconductor drum
7 Transfer belt
10 Image forming apparatus
12 Scanning optical device
13 Center frame
14 Laser unit
15 Cylindrical lens
16 motor
17 Polygon mirror
18, 19 Imaging lens
20 mirrors
21 Housing
24 Laser exit
25 Laser light passage
27 Photoconductor
28 Fixing unit
28 Fixing unit
29 Control circuit
30 Conveying means
50 color image forming apparatus
51, 51Bk, 51M, 51Y, 51C Photoconductor drum
52, 52Bk, 52M, 52Y, 52C Charging device
53, 53Bk, 53M, 53Y, 53C Scanning optical device
54, 54Bk, 54M, 54Y, 54C developing device
55, 55Bk, 55M, 55Y, 55C Electrostatic transfer device
61 Electrostatic transfer belt
70 Fixing unit
80 Scanning optical device
81, 81C, 81M, 81Y, 81BK Photoconductor drum
82, 82C, 82M, 82Y, 82Bk Primary charger
83 Paper tray
84, 84C, 84M, 84Y, 84Bk Developer
85 Registration roller
85, 85C, 85M, 85Y, 85Bk Transfer Roller
86, 86C, 86M, 86Y, 86Bk cleaner
87 transfer belt
88 Fixing unit
89 Discharge roller
90, 90C, 90M, 90Y, 90Bk semiconductor lasers
91 Paper feed roller
92 Collimator lens
92a, 92b Rotating polygon mirror
93, 93C, 93M, 93Y, 93Bk, 95, 95C, 95M, 95Y, 95Bk Scan Lens
94, 94C, 94M, 94Y, 94Bk mirrors
96a, 96b Deflector
97 enclosure
99,99C, 99M, 99Y, 99Bk cylindrical lens
101 light source means
102 Collimator lens
103 aperture
104 cylinder lens
105 Optical deflector
105a deflection surface
108 Photoconductor drum surface
184 motor drive
185 Laser driver
186 sensor
187 Scanner motor
192 Motor control unit
193 rotation reference signal generator
194 Scanner motor controller
201 Gain adjustment unit
202 Gain phase adjustment unit
203 integrating amplifier
204 speed discrimination
205 phase comparator
301 1/2 frequency divider
302, 303 detector
304,305 counter
306 charge pump

Claims

An image carrier;
Light source, scanning optical means provided with a rotating polygon mirror and a scanning lens in the housing,
Correction means for correcting print misalignment,
Driving time measuring means for measuring the driving time;
Having a waiting time measuring means for measuring the waiting time,
Before transferring the developer to the recording medium and fixing it,
An image forming apparatus characterized in that the correction means can correct the print shift in the sub-scanning direction based on a profile of the print shift in a sub-scanning direction of the recording medium with respect to a predetermined time.