JP2001253115A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

画像形成装置およびその制御方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査の方向と直行する方向におけるレーザビ
ームの位置を常に最適な位置に自動的に調整することが
でき、これにより常に良好な仕上がり具合の高品位な画
像形成が可能な信頼性にすぐれた画像形成装置およびそ
の制御方法を提供する。 【解決手段】 感光体ドラム２１を走査する直前のレー
ザビームの一部を光電変換素子６０に集光させ、その光
電変換素子６０の出力に応じて、レーザビームの走査の
方向と直行する方向におけるレーザビームの位置を調整
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザか
ら発せられるレーザビームにより像担持体を走査する画
像形成装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子複写機、ファクシミリ、プリンタな
どの画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムの表
面を半導体レーザたとえばレーザダイオードから発せら
れるレーザビームで走査することによって感光体ドラム
の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤（ト
ナー）により顕像化して用紙に転写する。
【０００３】レーザダイオードから発せられるレーザビ
ームは、ガルバノミラーに当たり、そこで反射されてポ
リゴンミラーに当たる。ポリゴンミラーに当たったレー
ザビームは、そこで反射され、かつポリゴンミラーの回
動に伴い、感光体ドラムの表面をその感光体ドラムの軸
方向に沿って走査する。この感光体ドラムの軸方向に沿
う走査を、主走査と称している。この主走査が、感光体
ドラムの回転に伴い、繰り返し実行される。感光体ドラ
ム上で繰り返される各主走査の移動方向（主走査の方向
と直行する方向）を、副走査方向と称している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】副走査方向におけるレ
ーザビームの位置は、良好な画像形成を行う上で重要で
あり、上記ガルバノミラーによって調整することができ
る。
【０００５】ただし、一旦は調整しても、振動等によ
り、副走査方向におけるレーザビームの位置が変動して
しまうことがある。
【０００６】この発明は、上記の事情を考慮したもの
で、走査の方向と直行する方向におけるレーザビームの
位置を常に最適な位置に自動的に調整することができ、
これにより常に良好な仕上がり具合の高品位な画像形成
が可能な信頼性にすぐれた画像形成装置およびその制御
方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の画
像形成装置は、半導体レーザから発せられるレーザビー
ムにより像担持体を走査するものであって、前記走査の
方向と直行する方向における前記レーザビームの位置を
調整するための調整器と、前記像担持体を走査する直前
のレーザビームの一部を一点に集光させる光学ユニット
と、この光学ユニットによるレーザビームの集光位置に
設けられた光電変換素子と、前記光電変換素子の出力に
応じて前記調整器を制御する制御手段と、を備えてい
る。
【０００８】請求項２に係る発明の画像形成装置の制御
方法は、像担持体を走査する直前のレーザビームの一部
を光電変換素子に集光させ、その光電変換素子の出力に
応じて、レーザビームの走査の方向と直行する方向にお
けるレーザビームの位置を調整する。
【０００９】
【発明の実施の形態】［１］以下、第１の実施形態につ
いて説明する。
【００１０】１は画像形成装置たとえば電子複写機の本
体で、スキャナ部２およびプリンタ部２０を備えてい
る。
【００１１】スキャナ部２の上部には原稿を載置するた
めの原稿台３が設けられ、その原稿台３の上に原稿カバ
ー４が開閉自在に設けられている。
【００１２】原稿台３の下面側にキャリッジ５が往復動
自在に設けられている。このキャリッジ５に露光ランプ
６が設けられており、その露光ランプ６が点灯しながら
キャリッジ５が往動することにより、原稿台３の全面が
光学的に走査される。
【００１３】この光学的な走査により、原稿台３に載置
されている原稿の反射光像が得られ、その反射光像が反
射ミラー７，８，９および変倍用レンズブロック１０を
介してＣＣＤセンサ１１に投影される。ＣＣＤセンサ１
１は、受光量に対応する電圧レベルの画像信号を出力す
る。この画像信号は、画像処理回路１２に送られる。画
像処理回路１２は、上記画像信号に対してシェーディン
グ補正およびガンマ補正などの一連の画像処理を施すこ
とにより、形成対象の画像（上記原稿上の画像）に対応
する画像データを出力する。この画像データは、プリン
タ部２０におけるレーザ駆動制御部１３に供給される。
【００１４】レーザ駆動制御部１３は、上記画像データ
に応じて、半導体レーザたとえばレーザダイオード１４
を駆動制御する。レーザダイオード１４は、レーザビー
ムを発する。
【００１５】レーザダイオード１４から発せられるレー
ザビームは、調整器たとえばガルバノミラー１５に当た
り、そこで反射されて偏光器たとえばポリゴンミラー１
６に当たる。ポリゴンミラー１６に当たったレーザビー
ムは、そこで反射され、かつポリゴンミラー１６の回動
により、像担持体たとえば感光体ドラム２１の表面をそ
の感光体ドラム２１の軸方向に沿って走査する。この感
光体ドラム２１の軸方向に沿う走査を、主走査と称して
いる。この主走査が、感光体ドラム２１の回転に伴い、
繰り返し実行される。感光体ドラム２１上で繰り返され
る各主走査の移動方向（主走査の方向と直行する方向）
を、副走査方向と称している。
【００１６】感光体ドラム２１の周囲に、帯電器２２、
現像器２３、転写器２４、剥離器２５、クリーナ２６、
除電器２７が順次に配設されている。感光体ドラム２１
の下方に、給紙カセット３０が設けられている。
【００１７】給紙カセット３０には、多数枚のコピー用
紙Ｐが収容されている。これら用紙Ｐは、１枚ずつ、ピ
ックアップローラ３１によって取り出される。取出され
た用紙Ｐは、分離器３２により給紙カセット３０から分
離され、各レジストローラ３３まで送られる。各レジス
トローラ３３は、感光体ドラム２１の回転にタイミング
を合わせて、用紙Ｐを感光体ドラム２１と転写器２４と
の間に送り込む。
【００１８】帯電器２２は、感光体ドラム２１の表面に
静電荷を帯電させる。この帯電と、感光体ドラム２１に
対するレーザビームの照射とにより、感光体ドラム２１
上に静電潜像が形成される。
【００１９】現像器２３は、感光体ドラム２１に現像剤
を供給する。この現像剤の供給により、感光体ドラム２
１上の静電潜像が顕像化される。転写器２４は、各レジ
ストローラ３３から送り込まれる用紙Ｐに対し、感光体
ドラム２１上の顕像（現像剤像）を転写する。転写が済
んだ用紙Ｐは剥離器２５によって感光体ドラム２１から
剥離される。剥離された用紙Ｐは、搬送ベルト３４によ
って定着器３５に送られる。
【００２０】定着器３５は、用紙Ｐに熱を与えて、用紙
Ｐ上の現像剤像を定着させる。定着器３５を経た用紙Ｐ
は、各搬送ローラ３６によってトレイ３７に排出され
る。
【００２１】レーザビームの走査の範囲は、図２に示す
ように、感光体ドラム２１の軸方向に沿う一端部から他
端部までの全領域を含むとともに、その感光体ドラム２
１の他端部を過ぎた所定領域を含んでいる。このうち、
感光体ドラム２１の軸方向に沿う一端部から他端部まで
の全領域には、有効走査領域（画像形成領域に相当す
る）と、その有効走査領域の両側にそれぞれ存する各無
効走査領域が含まれている。また、上記所定領域には、
光検出器４０が設けられている。
【００２２】光検出器４０は、走査（主走査）の一走査
が終了したことを検出するためのもので、レーザビーム
を受光したとき、電気信号を出力する。この出力が上記
画像処理回路１２に供給される。
【００２３】レーザ駆動制御部１３は、レーザダイオー
ド１４を駆動するための駆動電流を、画像処理回路１２
から供給される画像データに応じて変調する。
【００２４】上記ガルバノミラー１５は、ガルバノミラ
ー駆動部１７から供給される電流により回動する電流駆
動型である。このガルバノミラー１５の回動により、レ
ーザビームの位置が上記主走査の方向と直行する方向に
おいて調整される。
【００２５】制御部１８は、レーザ駆動制御部１３およ
びガルバノミラー駆動部１７を制御する。
【００２６】ポリゴンミラー１６で反射されたレーザビ
ームが感光体ドラム２１の表面に到達する直前の位置
に、光学ユニット５０が設けられている。光学ユニット
５０は、感光体ドラム２１を走査する直前のレーザビー
ムの一部をそのレーザビームの進行方向と異なる方向の
一点に集光させる。この集光位置に、光電変換素子６０
が設けられている。
【００２７】光電変換素子６０は、受けたレーザビーム
の光量に対応するレベルの電流を出力する。この出力が
増幅回路６３で電圧信号（Ｅ１，Ｅ２）に変換され、ガ
ルバノミラー制御回路７０に供給される。ガルバノミラ
ー制御回路７０は、増幅回路６３の出力に応じてガルバ
ノミラー１５の駆動を制御する。
【００２８】光学ユニット５０は、図３および図４に示
すように、レーザビームの一部をそのレーザビームの進
行方向と異なる方向に分岐させるハーフミラー５１、お
よびこのハーフミラー５１で分岐されたレーザビームを
上記光電変換素子６０に集光させる集光器たとえばフレ
ネルレンズ５２を有する。フレネルレンズ５２は、互い
に偏光角度の異なる複数のレンズ５２ａを偏光素子とし
てレーザビームの走査方向に沿って配列したものであ
る。
【００２９】光電変換素子６０、ガルバノミラー制御回
路７０、およびガルバノミラー駆動部１７の具体的な構
成を図５に示している。
【００３０】まず、ガルバノミラー駆動部１７は、ガル
バノミラー制御回路７０から供給される制御信号電圧に
応じたレベルの電流をガルバノミラー１５の駆動コイル
１５ｃに供給するもので、オペアンプＯＰ１、抵抗器Ｒ
０，Ｒ１、およびトランジスタＴＲ１により構成されて
いる。
【００３１】光電変換素子６０は、互いに並設された第
１の受光部６１および第２の受光部６２を有する。この
受光部６１，６２に、光学ユニット５０から導かれるレ
ーザビームＢが図示破線のように照射される。レーザビ
ームＢの照射領域が受光部６１と受光部６２とに均一に
対応すれば、受光部６１，６２の出力に基づく電圧Ｅ
１，Ｅ２のレベルが互いに同じになる。レーザビームＢ
の照射領域が受光部６１の側に多く寄っていれば、受光
部６１の出力に基づく電圧Ｅ１のレベルが、受光部６２
の出力に基づく電圧Ｅ２のレベルより高くなる。レーザ
ビームＢの照射領域が受光部６２の側に多く寄っていれ
ば、受光部６２の出力に基づく電圧Ｅ２のレベルが、受
光部６１の出力に基づく電圧Ｅ１のレベルより高くな
る。
【００３２】ガルバノミラー制御回路７０は、受光部６
１の出力に基づく電圧Ｅ１と受光部６２の出力に基づく
電圧Ｅ２との差を検出し、その差が無くなる方向にガル
バノミラー１５に対する駆動電流を閉ループ制御すると
ともに、その閉ループ制御のゲインを電圧Ｅ１と電圧Ｅ
２との和に応じて補正するもので、差検出回路７１、増
幅回路７２、和検出回路７３、およびゲイン補正回路７
４を備えている。
【００３３】差検出回路７１は、電圧Ｅ１と電圧Ｅ２と
の差に対応するレベルの電圧を出力するもので、オペア
ンプＯＰ１、および抵抗器Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５によ
り構成されている。増幅回路７２は、差検出回路７１の
出力電圧を所定のゲインＧで増幅するもので、オペアン
プＯＰ３、および抵抗器Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８、およびトラ
ンジスタＴＲ２により構成されている。和検出回路７３
は、電圧Ｅ１と電圧Ｅ２との和に対応するレベルの電圧
を出力するもので、オペアンプＯＰ４、および抵抗器Ｒ
９，Ｒ１０，Ｒ１１により構成されている。ゲイン補正
回路７４は、和検出回路７３の出力電圧に応じて増幅回
路７２における帰還電流を制御し、これにより増幅回路
７２のゲインＧを補正するもので、オペアンプＯＰ５、
抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３、および定電圧電源Ｖｒｅｆによ
り構成されている。
【００３４】このような構成の電子複写機の作用につい
て説明する。
【００３５】光学ユニット５０によって光電変換素子６
０に導かれたレーザビームＢの照射領域が受光部６１と
受光部６２とに均一に対応すれば、受光部６１，６２の
出力に基づく電圧Ｅ１，Ｅ２のレベルが互いに同じにな
る。このとき、差検出回路７１の出力電圧は零となる。
【００３６】光学ユニット５０によって光電変換素子６
０に導かれたレーザビームＢの照射領域が、受光部６１
の側に多く寄っていれば、受光部６１の出力に基づく電
圧Ｅ１のレベルが、受光部６２の出力に基づく電圧Ｅ２
のレベルより高くなる。このとき、差検出回路７１から
負レベルの電圧が出力され、その負レベルの電圧が増幅
回路７２で所定のゲインＧで増幅される。この増幅回路
７２の出力電圧に対応するレベルの電流がガルバノミラ
ー１５の駆動コイル１５ｃに流れ、ガルバノミラー１５
が一方向に回動する。この回動により、主走査と直行す
る方向においてレーザビームＢが移動する。この制御に
基づくレーザビームＢの照射領域の変化を図６に示して
いる。
【００３７】光学ユニット５０によって光電変換素子６
０に導かれたレーザビームＢの照射領域が、受光部６２
の側に多く寄っていれば、電圧Ｅ２のレベルが、電圧Ｅ
１のレベルより高くなる。このとき、差検出回路７１か
ら正レベルの電圧が出力され、その正レベルの電圧が増
幅回路７２で所定のゲインＧで増幅される。この増幅回
路７２の出力電圧に対応するレベルの電流がガルバノミ
ラー１５の駆動コイル１５ｃに流れ、ガルバノミラー１
５が他方向に回動する。この回動により、主走査と直行
する方向においてレーザビームＢが移動する。
【００３８】こうして、ガルバノミラー１５が常に閉ル
ープ制御されることにより、振動にかかわらず、あるい
は環境温度の変化にかかわらず、主走査の方向と直行す
る方向においてレーザビームの位置を常に最適な位置に
自動的に調整することができる。これにより、常に良好
な仕上がり具合の高品位な画像形成が可能となる。
【００３９】複数本のレーザビームを用いて画像形成を
行うマルチビームタイプの電子複写機の場合、各レーザ
ビームの相互間隔を常に適正値に保つことができ、よっ
て高密度の画像形成に関して高い信頼性を確保すること
ができる。
【００４０】ところで、レーザビームＢがフルネルレン
ズ５２によって光電変換素子６０に集光される様子を図
７と図８に示している。図７の例は、レーザビームＢが
フルネルレンズ５２に対し垂直に入射する場合を示して
いる。図８の例は、レーザビームＢがフルネルレンズ５
２に対し傾斜して入射する場合を示している。
【００４１】フルネルレンズ５２は、複数のレンズ５２
ａの配列によって構成されている。互いに隣り合う２つ
のレンズ５２ａに跨るようにしてレーザビームＢが入射
した場合、２つのレンズ５２ａの境界部では光が通ら
ず、図示斜線で示す領域で光の欠損が生じてしまう。つ
まり、レーザビームＢが２つのレンズ５２ａの境界部に
対応するとき、光電変換素子６０に導かれるレーザビー
ムＢの光量が減少方向に歪み、光電変換素子６０の出力
電圧Ｅ（＝Ｅ１＋Ｅ２）がΔＥだけ低下するという事態
を生じる。この電圧低下は、ガルバノミラー１５の閉ル
ープ制御に悪影響を及ぼしてしまう。
【００４２】そこで、受光部６１，６２の出力に基づく
電圧Ｅ１，Ｅ２の和（＝Ｅ）を検出し、その和に応じて
増幅回路７２のゲインＧを補正するようにしている。こ
の補正により、フルネルレンズ５２で生じる光の欠損
（光量の歪み）にかかわらず、増幅回路７２のゲインＧ
が常に一定に保たれる。よって、ガルバノミラー１５の
閉ループ制御を常に良好な状態で実行することができ
る。
【００４３】ガルバノミラー１５の周波数特性を図９に
示している。ｆは周波数、ｆｏはカットオフ周波数であ
る。ガルバノミラー１５の閉ループ制御を行う場合、周
波数特性に対し位相補償が行われるが、周波数特性は閉
ループ制御のゲインＧによって変動してしまう。一方、
電圧Ｅ１，Ｅ２の和（＝Ｅ）は、ゲインＧの比例定数で
ある。そこで、電圧Ｅ１，Ｅ２の和（＝Ｅ）を検出し、
その和に応じて閉ループ制御のゲインを補正している。
【００４４】この補正により、ガルバノミラー１５の閉
ループ制御の確実性および信頼性が大幅に向上する。こ
の点でも、良好な仕上がり具合の高品位な画像形成が可
能となる。
【００４５】［２］第２の実施形態について説明する。
【００４６】図１０に示すように、光電変換素子６０の
出力に基づく増幅回路６３の出力電圧Ｅ１，Ｅ２が歪検
出回路８０に供給される。歪検出回路８０は、フルネル
レンズ５２の各レンズ５２ａの境界部で生じる光の欠
損、つまり光電変換素子６０に導かれるレーザビームの
光量の歪みを検出するもので、図１１に示すように、オ
ペアンプＯＰ６，７、コンデンサＣ１、および抵抗器Ｒ
１４，Ｒ１５，Ｒ１６により構成されている。
【００４７】レーザビームの主走査の期間が３３０μｓ
で、フルネルレンズ５２の各レンズ５２ａが６０個の場
合、５．５μｓごとに光量の歪みが検出される。この場
合、図１２に示すように、一周期が５．５μｓのパルス
波信号が検出信号として歪検出回路８０から出力され
る。この検出信号がカウンタ８１に供給される。
【００４８】一方、制御部１８から周波数８ＭＨｚのク
ロック信号が出力され、それが上記カウンタ８１に供給
される。また、カウンタ８１のカウント値に対する基準
値として、数値“４４（＝５．５μｓ／１２５ｎｓ）”
のデータがカウンタ８１に供給される。
【００４９】カウンタ８１は、検出信号の一周期（５．
５μｓ）において上記クロック信号の数をカウントし、
そのカウント値と上記数値“４４”とを逐次に比較す
る。この比較結果が制御部１８に供給される。
【００５０】制御部１８は、カウンタ８１の比較結果に
応じて、ポリゴンミラー１６の回動速度が適正であるか
否かを判定する。たとえば、カウント値が数値“４４”
と同じであれば、ポリゴンミラー１６の回動速度、つま
りレーザビームの主走査の速度が、適正であると判定さ
れる。カウント値が数値“４４”より大きければ、ポリ
ゴンミラー１６の回動速度、つまりレーザビームの主走
査の速度が、規定値より遅いと判定される。カウント値
が数値“４４”より小さければ、ポリゴンミラー１６の
回動速度、つまりレーザビームの主走査の速度が、規定
値より速いと判定される。この判定結果は、ポリゴンミ
ラー１６の駆動制御に反映されて、レーザビームの主走
査の速度が規定値に収束される。
【００５１】このように、フルネルレンズ５２の構造に
基づく光量の歪みを検出してレーザビームの主走査の速
度を判定できるので、画像形成の信頼性がさらに向上す
る。他の構成、作用、および効果は、第１の実施形態と
同じである。
【００５２】［３］第３の実施形態について説明する。
【００５３】第１および第２の実施形態では光学ユニッ
ト５０の集光器としてフルネルレンズ５２を用いたが、
この第３の実施形態では、図１３および図１４に示すよ
うに、集光器としてプリズムアレイ５３を用いている。
【００５４】プリズムアレイ５３は、互いに偏光角度の
異なる複数のプリズム５３ａを偏光素子としてレーザビ
ームの走査方向に沿って配列したもので、フルネルレン
ズ５２と同じ機能を有する。
【００５５】他の構成、作用、および効果は、第１の実
施形態あるいは第２の実施形態と同じである。
【００５６】［４］第４の実施形態について説明する。
【００５７】図１５および図１６に示すように、光学ユ
ニット５０の集光器としてミラーアレイ５４を用いてい
る。
【００５８】ミラーアレイ５４は、互いに偏光角度の異
なる複数のミラー５４ａを偏光素子としてレーザビーム
の走査方向に沿って配列したものである。
【００５９】他の構成、作用、および効果は、第１の実
施形態あるいは第２の実施形態と同じである。
【００６０】なお、図１７に示す形状のミラーアレイ５
４を用いてもよい。
【００６１】その他、この発明は上記各実施形態に限定
されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実
施可能である。
【００６２】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、像
担持体を走査する直前のレーザビームの一部を光電変換
素子に集光させ、その光電変換素子の出力に応じて、レ
ーザビームの走査の方向と直行する方向におけるレーザ
ビームの位置を調整するようにしたので、走査の方向と
直行する方向におけるレーザビームの位置を常に最適な
位置に自動的に調整することができ、これにより常に良
好な仕上がり具合の高品位な画像形成が可能な信頼性に
すぐれた画像形成装置およびその制御方法を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】各実施形態の全体的な構成を示す図。
【図２】第１の実施形態の要部のブロック図。
【図３】図．２における光学ユニットおよびその周辺部
の構成を示す図。
【図４】図３の構成を上方から見た図。
【図５】第１の実施形態におけるガルバノミラー駆動部
およびガルバノミラー制御回路のブロック図。
【図６】第１の実施形態の光電変換素子に投影されるレ
ーザビームの位置の変化を説明するための図。
【図７】第１の実施形態におけるフルネルレンズで生じ
る光の欠損を示す図。
【図８】第１の実施形態におけるフルネルレンズで生じ
る光の欠損を示す図。
【図９】第１の実施形態におけるガルバノミラーの周波
数特性を示す図。
【図１０】第２の実施形態の要部のブロック図。
【図１１】第２の実施形態におけるガルバノミラー駆動
部、ガルバノミラー制御回路、および歪検出回路のブロ
ック図。
【図１２】第２の実施形態の作用を説明するための信号
波形図。
【図１３】第３の実施形態における光学ユニットおよび
その周辺部の構成を示す図。
【図１４】図１３の構成を上方から見た図。
【図１５】第４の実施形態における光学ユニットおよび
その周辺部の構成を示す図。
【図１６】図１５の構成を上方から見た図。
【図１７】図１５におけるミラーアレイの変形例を上方
から見た図。
【符号の説明】
１１…ＣＣＤセンサ、１２…画像処理回路、１４…レー
ザダイオード、１５…ガルバノミラー、１６…ポリゴン
ミラー、１７…ガルバノミラー駆動部、２１…感光体ド
ラム、４０…光検出器、５０…光学ユニット、５１…ハ
ーフミラー、５２…フレネルレンズ、６０…光電変換素
子、６３…増幅回路、７０…ガルバノミラー制御回路、
８０…歪み検出回路、８１…カウンタ、８２…コンパレ
ータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ 1/23 １０３ Ｆターム(参考） 2C362 AA48 BA17 BA58 BA69 BA71 BA83 BA89 BB30 BB46 2H045 AA01 BA02 CA23 CA83 CA95 DA12 2H076 AB05 AB16 AB33 AB68 5C072 AA03 CA06 DA21 DA23 HA02 HA13 HB10 JA07 JA08 RA12 XA05 5C074 AA10 BB03 BB26 CC22 CC26 DD15 EE02 EE04 GG03 GG04 GG12 HH02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体レーザから発せられるレーザビー
    ムにより像担持体を走査する画像形成装置において、 前記走査の方向と直行する方向における前記レーザビー
    ムの位置を調整するための調整器と、 前記像担持体を走査する直前のレーザビームの一部を一
    点に集光させる光学ユニットと、 この光学ユニットによるレーザビームの集光位置に設け
    られた光電変換素子と、 前記光電変換素子の出力に応じて前記調整器を制御する
    制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 半導体レーザから発せられるレーザビー
    ムにより像担持体を走査する画像形成装置において、 前記像担持体を走査する直前のレーザビームの一部を光
    電変換素子に集光させ、その光電変換素子の出力に応じ
    て、前記レーザビームの走査の方向と直行する方向にお
    ける前記レーザビームの位置を調整することを特徴とす
    る画像形成装置の制御方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7248822B2 (en) 2004-01-30 2007-07-24 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
US7525561B2 (en) 2002-07-02 2009-04-28 Ricoh Company, Ltd. Optical scanner and image forming apparatus

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6977718B1 (en) * 2004-03-02 2005-12-20 Advanced Micro Devices, Inc. Lithography method and system with adjustable reflector
JP5147331B2 (ja) * 2006-08-23 2013-02-20 キヤノン株式会社 レーザ光制御装置及び画像形成装置
KR101154893B1 (ko) * 2007-08-06 2012-06-18 삼성전자주식회사 광주사장치와 그 제어방법 및 이를 가지는 화상형성장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3887762T2 (de) * 1987-03-17 1994-09-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optischer Kopf.
US5396477A (en) * 1988-09-21 1995-03-07 Hitachi, Ltd. Light spot positioning method and optical disc memory apparatus employing the same
JP2576077B2 (ja) 1991-09-07 1997-01-29 富士ゼロックス株式会社 情報記録装置
JPH09189873A (ja) * 1995-11-09 1997-07-22 Toshiba Corp マルチビーム走査方法およびマルチビーム走査装置
JP3209690B2 (ja) * 1996-11-15 2001-09-17 株式会社東芝 ビーム光走査装置および画像形成装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7525561B2 (en) 2002-07-02 2009-04-28 Ricoh Company, Ltd. Optical scanner and image forming apparatus
US7532227B2 (en) 2002-07-02 2009-05-12 Ricoh Company, Ltd. Optical scanner and image forming apparatus
US7248822B2 (en) 2004-01-30 2007-07-24 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
US7391996B2 (en) 2004-01-30 2008-06-24 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus configured so that an angel is formed by straight line connecting a rotation center of a rotary and a drive transmitting position, and a tangent line at a transfer position of an image bearing member

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