JP2011008238A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】レーザ光の走査位置精度を向上させ、より高精細な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】レーザ光13の画像形成走査に加えて、レーザ光14は、同一の光路15を通り、ポリゴンミラー7に照射され、偏向された後、結像レンズ8を経て表面を均一に帯電された感光ドラム12上に走査される。ここで、レーザ光14は、走査速度検出のためのレーザ光であり、感光ドラム12表面から反射する反射光となり、光学センサ9、10、11に到達する。光学センサ9は、感光ドラム書き出し端面の基準位置となる同期信号を生成するために使用される。また、光学センサ9と光学センサ10の検出時間差、及び光学センサ10と光学センサ11の検出時間差によって、部分倍率に相当する走査速度が検出できる。
【選択図】図1

Description

本発明は、レーザ光を発光するレーザ発光部を備える画像形成装置に関する。
画像信号に基づいて変調されたレーザ光を回転多面鏡(ポリコンミラー)により偏向し、感光ドラム上を走査させる画像形成装置では、その走査位置精度を向上させるための技術が種々考案されている。走査位置精度を向上させるために、予めレーザ光の軌跡を測定する技術として、感光ドラムの両端外側に配置されたレーザ検出用センサを用いて、リアルタイムに走査位置の補正を行う技術も提案されている。より詳細には、レーザ光の主走査方向の描画開始タイミング調整をするために光学センサを使用し主走査方向の描画開始位置を揃えること、またさらに光学センサを設けてレーザ光が通過する時間間隔を測定し、主走査方向の走査密度を補正することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−21799号公報
このように、レーザ光が感光ドラム両端に配置されたセンサにより検出される時間間隔に基づいて、センサ間のレーザ光の平均走査速度を求めることができる。上記の技術によれば、主走査1スキャン分のレーザ光の平均速度は求められるが、ポリゴンミラーモータのジッタの補正等、更なる高精細の補正を行うためには、主走査1スキャン分の長さを幾つかに分割した各区間における速度計測が必要となる。
レーザ光による主走査方向の走査速度を更に細かく計測したい場合、主走査方向の画像形成領域内に、数個のセンサを配置する必要がある。しかし、このようにセンサを配置した場合、レーザ光を走査している画像形成中であると、センサによりレーザ光がブロックされた部分が影になってしまい、正常な画像を形成することができないという問題がある。
本発明の目的は、レーザ光の走査位置精度を向上させ、より高精細な画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1記載の画像形成装置は、感光体に光ビームを照射することによって感光体表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像することによって画像を形成する画像形成装置において、前記感光体に前記静電潜像を形成するための第1の光ビームを出射する第1の光源と、前記感光体表面からの反射光を得るための第2の光ビームであって、該第2の光ビームによって前記感光体を露光しても前記画像が形成されないような波長を有する光ビームを出射する第2の光源と、前記第1の光ビーム及び前記第2の光ビームが前記感光体表面を走査するように前記第1の光ビーム及び前記第2の光ビームを偏向する偏向走査ユニットと、前記感光体表面から反射する前記第2の光ビームを検出する少なくとも3つの光学センサであって、前記光ビームが走査される主走査方向に沿って配置されている光学センサと、前記光学センサが検出する信号に基づいて、前記第2の光ビームの主走査方向の走査速度を、前記感光体表面の画像形成領域の主走査方向の長さを分割した複数の区間の各々において検出し、前記第2の光ビームの前記主走査方向の走査速度の検出結果に基づいて前記画像の主走査方向の倍率を補正する補正ユニットと、を有することを特徴とする。
また、請求項4記載の画像形成装置は、感光体をレーザ光によって走査して画像を形成する画像形成装置において、前記感光体表面から反射する前記レーザ光の反射光を検出する光学センサと、前記光学センサが検出する信号に基づいて、前記レーザ光の副走査方向の位置ずれを検出する副走査方向の位置ずれ検出ユニットと、副走査方向の位置ずれ検出ユニットによる検出結果に基づいて、前記画像の副走査方向の位置ずれを補正する位置ずれ補正ユニットと、を有することを特徴とする。
本発明によれば、主走査方向のレーザ光の走査速度を、感光ドラム上の複数の位置あるいは区間における走査速度としてリアルタイムに測定することが可能となり、より高精細な画像の補正を行なうことができる。また、副走査方向のレーザ光の走査位置を感光ドラムに対応する複数の位置における基準位置からのずれ量としてリアルタイムに測定することが可能となり、より高精細な画像の補正を行なうことができる。したがって、レーザ光の走査位置精度を向上させ、より高精細な画像を得ることができる。
本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の光学系の斜視図である。 異なる材料を用いて作成された感光ドラムの感度を示す図である。 結像レンズの精度と、レーザ光の走査速度の関係を示す図である。 レーザ発光部から発光されるレーザ光を駆動する駆動信号の第1の例を説明するための図である。 レーザ発光部から発光されるレーザ光を駆動する駆動信号の第2の例を説明するための図である。 図4、図5のPWM信号の駆動波形の補正例を示す図である。 光学センサの出力信号出力のタイミング例を示す図である。 倍率補正計算回路のブロック図である。 倍率値の反映タイミングを示すタイミングチャート図である。 副走査方向の位置ずれを検出する光学センサを示す図である。 副走査方向の位置ずれ補正に必要な構成の概略図である。 紙面上に形成された画像の図である。 副走査方向の位置ずれ補正処理を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の光学系の斜視図である。 レーザ発光部から発光されるレーザ光を駆動するPWM信号の駆動波形の第1の例を説明するための図である。 レーザ発光部から発光されるレーザ光を駆動するPWM信号の駆動波形の第2の例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の光学系の斜視図である。図1において、画像形成装置は、レーザ発光部(第1の光源および第2の光源)1、2、コリメータレンズ3、4、ハーフミラー5、シリンダレンズ6、ポリゴンミラー7、結像レンズ8、光学センサ9、10、11、感光ドラム(感光体)12を備える。レーザ発光部1からは画像データに応じて変調された第1のレーザ光(第1の光ビーム)13が出射される。レーザ発光部2からは第2のレーザ光(第2の光ビーム)14が出射される。図1に示される画像形成装置の光学系は、第1のレーザ光13及び第2のレーザ光14を感光ドラム12の回転軸に平行な方向(以下、主走査方向とする)に走査する。
第1のレーザ光13によって感光ドラム12上(感光体表面)には静電潜像が形成される。第2のレーザ光14は感光体表面の電位を変化させないような波長を有するレーザ光である。尚、第2のレーザ光は感光体表面の電位を変化させる波長を有するレーザ光であって、第2のレーザ光によって露光された部分の画像形成に寄与しないような波長を有するレーザ光でも良い。
第2のレーザ光14は、ハーフミラー5によってポリゴンミラー7側に反射され、レーザ光13と同一の光路15を通り、感光ドラム12上に到達する。レーザ発光部1から発光されるレーザ光13は発散光であるが、コリメータレンズ3を通過することによって平行な光束に変化する。また、レーザ発光部2から発光されるレーザ光14も発散光であるが、コリメータレンズ4を通過することによって平行な光束に変化する。
尚、上記のコリメータレンズ3によってレーザ光13を平行光束にせず、結像レンズ8によって、感光ドラム12上でのレーザ光13のスポット径が所定の径になるように結像レンズ8を設計、設置位置の調整をするようにしても良い。そのとき、レーザ光14は、光学センサ9、10、及び11に結像するように、コリメータレンズ4と結像レンズ8の位置を調節する。
レーザ光13は、ポリゴンミラー7に照射され、ポリゴンミラー7(偏向走査ユニット)によって偏向走査されたレーザ光13は、結像レンズ8を経て表面を均一に帯電された感光ドラム12上に走査される。感光ドラム12は、レーザ光13の走査に同期して駆動ユニットによって回転駆動される。レーザ光13は感光ドラム12に対して副走査方向に移動して、感光ドラム12の表面上に静電潜像が形成される。
レーザ光14は、ハーフミラー5を通過後はレーザ光13と同一の光路15を辿る。レーザ光14は、ポリゴンミラー7に照射され、ポリゴンミラーによって偏向走査されたレーザ光14は、結像レンズ8を経て表面を均一に帯電された感光ドラム12上に走査される。ここで、レーザ光14は、走査速度検出のためのレーザ光であり、感光ドラム12表面から反射する反射光となり、光学センサ9、10、11に入射する。
光学センサ9、10、11はレーザ光の走査速度をするためのセンサ(検出ユニット)である。光学センサ9は、3つのセンサの中でレーザ光が走査される方向、即ち主走査方向において最も上流側に設けられている。光学センサ10、11は、感光ドラム12から反射されたレーザ光14が入射するように主走査方向に沿ってそれぞれ異なる位置に配置されている。図1に示すように、主走査方向において光学センサ10は光学センサ11よりも上流側に配置されている。なお、光学センサ9は、感光ドラム12上の主走査方向の描画開始の基準位置を示す同期信号を生成するために使用される。
光学センサ9と光学センサ10との間の区間のレーザ光の走査速度は、光学センサ9からの出力信号の出力タイミングと光学センサ10からの出力信号の出力タイミングとの差分によって求められる。同様に、光学センサ10と光学センサ11との間の区間のレーザ光の走査速度は、光学センサ9からの出力信号の出力タイミングと光学センサ10からの出力信号の出力タイミングとの差分によって求められる。
レーザ光14によって感光ドラム12を露光しても画像が形成されないので、レーザ光13によって感光ドラム12上に静電潜像を形成しつつ、レーザ光14をレーザ発光部2から出射させることによって画像形成中のレーザ光13の走査速度を検出することができる。
本実施の形態においては、3個の光学センサの構成例を示しているが、主走査方向においてこれ以上の光学センサを配置すれば、より細かく区間を分割して走査速度を検出することができる。レーザ光13は、静電潜像を形成するために必要な感光ドラム12の感度に応じて最適な波長を選択している。
図2は、異なる材料を用いて作成された異なるタイプの図1における感光ドラム12の光の波長に対する感度を示す図である。図2中における感度特性21は、感光体材料にセレンを用いた場合の代表的な感度特性を示している。このような感度特性の感光ドラム12を使用する場合は、波長600nm以下のレーザ光13を用いれば、静電潜像を形成するために十分な条件となる。また、感度特性22は、感光体材料にフタロシアニンを用いた場合の代表的な感度特性を示しており、波長600nmまたは800nm付近のレーザ光13を選択するとよい。
一方、レーザ光14は、感光ドラム12からの反射光として使用するのが目的であり、静電潜像が形成されない波長を選択する必要がある。感光体材料にセレンを用いた場合には、図2の感度特性21からわかるように、波長800nm以上の波長を用いることで、画像形成に影響が現れることなく、反射光を検出することができる。また、感光体材料にフタロシアニンを用いた場合には、図2の感度特性22からわかるように、400nm以下のレーザ波長を用いればよい。この場合、400nm付近の領域において、感度が0にはなっていないが、静電潜像を形成する現像バイアスを調整して400nm付近で形成される静電潜像の電位レベルより電位レベルが高い静電潜像しか現像が行われないようにして置けばよい。
本実施の形態での画像形成装置はこのようにしてレーザ光13によって感光ドラム12上に静電潜像を形成し、レーザ光14によって画像形成中のレーザ光13の走査速度を検出する。
図3は、図1における結像レンズの精度と、レーザ光の走査速度の関係を示す図である。横軸が主走査方向におけるドラムの走査位置を示し、縦軸がレーザ光の走査速度を示している。図3中において、直線31に示すように感光ドラムの走査位置に対して、走査速度が一定であることが理想的である。走査速度が一定であれば画像の部分倍率の変動が生じないため、質の高い画像が形成される。
しかしながら、ポリゴンミラーを回転駆動させる場合にはジッタ等の影響により実際のレーザ光の走査速度は変動する。1走査中にレーザ光13の走査速度は変動する。その速度変動の様子を示した図が図3中の曲線32である。図3中の曲線32のように主走査方向におけるレーザ光13の走査位置によってレーザ光の走査速度が多少異なっている。本実施の形態の画像形成装置は波長の異なる2種類のレーザ光13及びレーザ光14を用いているため、画像形成用のレーザ光13の走査速度と走査速度検出用のレーザ光14の走査速度とでは、結像レンズ8の色収差によりそれぞれ異なる速度となる。レーザ光14の走査速度は、図3中において曲線33で示される。
図3に示されるように、レーザ光13とレーザ光14とでは走査速度に違いがあるが、変動周期及び位相がほぼ一致している。そのため、レーザ光14の走査速度の検出結果からレーザ光13の走査速度を演算することができる。
図4は、図1のレーザ発光部2から発光されるレーザ光14を駆動する駆動信号43の第1の例を説明する図である。最上段の波形が画像クロック(以下、画像CLK)の波形である。2段目の波形が画像CLK41と画像データとに基づいて生成されるPWM信号42(PulseWidth Modulation信号)である。PWM信号42はレーザ発光部1に供給され、PWM信号42に基づいてレーザ光13が出力される。図4において、PWM信号42の“H”(High)の部分がレーザ光13の発光状態、“L”(Low)の部分は消灯状態を示す。3段目の波形は、走査速度検出用のレーザ光14がセンサ9、10、11を走査するタイミングで点灯されるようにレーザ発光部2に供給される駆動信号43である。駆動信号43の“H”(High)の部分がレーザ光14の発光状態、“L”(Low)の部分は消灯状態を示す。レーザ反射光(レーザ光14の反射光)を検出する光学センサの設置位置は印44で示したところであり、走査速度検出用のレーザ光14は、光学センサ9、10、11の設置位置に対応する波形部分でのみ“H”(High)にする。
図5は、図1のレーザ発光部2から発光されるレーザ光14を駆動する駆動信号43に関する第2の例を説明する図である。図4では、光学センサ9、10,11を走査するタイミングでレーザ光14がレーザ発光部2から発光されるように駆動信号43をレーザ発光部2に供給する第1の例を説明した。図5では画像領域全般に亘って、走査速度検出用のレーザ光14を発光させる駆動信号43をレーザ発光部2に供給する第2の例である。一部の特定領域のみレーザ光14を照射することによって、微かなスジや濃度むら等の画像劣化が発生するのを抑えるためである。
図6は、図4、図5のPWM信号の駆動波形の補正例を示す図である。最上段の波形が画像CLKを示している。2段目が便宜的にセンサ位置を示している。3段目が補正前のPWM信号であり、4段目が補正後のPWM信を示している。
速度検出区間1の画像CLKの周波数は光学センサ9と10より算出された走査速度に基づいて補正される。速度検出区間2の画像CLKの周波数は光学センサ10と11より算出された走査速度に基づいて補正される。
まず、所定の基準の走査速度で画像を形成する場合、画像CLKは基準周波数を有するとする。そのため、走査速度が常に基準の走査速度であれば、基準周波数の画像CLKを用いてPWM信号が生成される。それに対して、基準の走査速度よりも走査速度が速い場合には、画像のサイズ変動を抑制するために画像CLKの周波数を基準周波数よりも高い周波数に変更する。一方、基準の走査速度よりも走査速度が遅い場合、画像のサイズの変動を抑制するために画像CLKの周波数を基準周波数よりも低い周波数に変更する。
本実施の形態の画像形成装置では、光学センサ9、10、11を用いて感光ドラムの画像形成領域の主走査方向の長さを分割した複数の走査区間の各々において走査速度の変動を検出し、検出結果に基づいて画像CLKの周波数を変更する。
図6では、速度検出区間1の走査速度が基準走査速度よりも速い速度であり、速度検出区間2の走査速度が基準走査速度と同じ走査速度の時の例を示している。速度検出区間1では、基準走査速度で画像形成する場合に用いる基準画像CLKよりも高い周波数の画像CLKを用いて画像形成する。したがって、この画像CLKによってPWM信号を生成することによって、補正前のPWM信号に含まれる波形部分61と波形部分62との間の時間よりも補正後のPWM信号に含まれる波形部分61と波形部分62の間の時間が短くなり、画像の倍率が走査速度に適した倍率に変更される。
一方、速度検出区間2の走査速度は基準走査速度であるため、画像CLKの周波数を変更する必要がない。したがって速度検出区間1と速度検出区間2との間では周波数が変更されている。速度検出区間2では基準の画像CLK41を用いてPWM信号を生成されるため、補正前のPWM信号に含まれる波形部分62と波形部分63との間の時間と補正後のPWM信号に含まれる波形部分62と波形部分63との間の時間が同一となっている。
なお、図6上では画像CLK41の周波数が変更されていることが視覚的に記載されていないが、実際には速度検出区間1と速度検出区間2との間では周波数が変更されている。また、本実施の形態例では主走査方向の画像の倍率を変更する方法として画像CLKの周波数を変更する制御を例に説明したが、画像CLKを基準周波数に固定したまま画像データを変更することによって主走査方向の倍率を変更しても良い。
図7は、レーザ光14が光学センサ9、10、および11を走査したときの出力信号を示している。既出の要素と同じものについては同一の符号を付してある。
第1センサ出力信号は光学センサ9、第2センサ出力信号は光学センサ10、第3センサ出力信号は光学センサ11の出力信号を示しており、それぞれ立ち上がりエッジ71、72、73がレーザ光14を検出したタイミングである。
図8は、第1〜第3センサ出力信号を用いた倍率補正計算回路のブロック図である。この回路は、演算処理用ソフトウェアによって実現してもよく、電気回路などのハードウェアによって実現してもよい。
区間A通過時間算出部74は、区間A(全速度検出区間:図6の速度検出区間1+速度検出区間2に対応)の通過時間を、第1センサ出力信号と第3センサ出力信号を用いて算出する。区間B通過時間算出部75は、区間B(図6の速度検出区間1に対応)通過時間を、第1センサ出力信号と第2センサ出力信号を用いて算出する。同様に区間C通過時間算出部76は、区間C(図6の速度検出区間2に対応)通過時間を、第2センサ出力信号と第3センサ出力信号を用いて算出する。区間A通過時間算出部74は、全画像形成領域の通過時間、即ち、全画像形成領域通過時間を算出するので、この算出された全区間通過時間と制御回路80(制御ユニット)から入力される所定の基準値と比較して、全体倍率比較部77で、全画像形成領域の倍率が基準の倍率からどれだけずれているかを算出する。一方、部分倍率比較部78では、区間B通過時間および区間C通過時間それぞれを制御回路80から入力される所定の基準値と比較して、区間毎の倍率が区間B(速度検出区間1)と区間C(速度検出区間2)に対応するそれぞれの基準の倍率からどれだけずれているかを算出する。補正倍率値演算部79では、全体倍率比較部77で算出された全区間の倍率のずれと部分倍率比較部78で算出された区間毎の倍率のずれと制御回路80から入力される所定制御入力から補正された倍率値を計算し、出力する。
制御回路80はこれらの計算処理を管理し、基準値はレジストレーション(registration)を補正するためのデータを参考に設定する。
なお、補正された倍率値に基づく倍率補正には、画像クロックの周波数の変更する方法、1画素を構成する複数の補助画素に相当するデータの挿抜する方法(例えば、特開2005−096351号公報)等のいずれかを用いてよい。
図9は、倍率値の反映(倍率補正)タイミングを示すタイミングチャートである。この図では、3スキャン分の画像データを描画した時の倍率補正のタイミングを示しており、第1スキャン81(nスキャン)のデータ描画中の光学センサ11からの第3センサ出力信号の立ち上がりエッジ73の検出後に計算を開始し、第2スキャン82の描画以前に倍率値の設定84を完了する。第2スキャン82(n+1スキャン)と第3スキャン83(n+2スキャン)も、同様である。
図10は、図1の画像形成装置において、副走査方向の位置ずれを検出する光学センサ16(検出ユニット)を示す図である。感光ドラム12から反射したレーザ光14は光学センサ16に入射する。光学センサ16は、感光ドラム12の副走査方向の位置ずれを検出できる受光部17を備えており、受光部17により感光ドラム12の副走査方向ずれ量を検出することができる。
次に、図10で示した光学センサ16により検出した副走査方向の位置ずれ量に基づく副走査方向の位置ずれ補正について説明する。位置ずれによる画像劣化の原因は、カラー画像形成時における複数感光ドラムの潜像相対位置がずれることによるものである。したがって、2つの感光ドラム潜像の位置関係に注目すると、あらかじめオートレジ調整等で正しく画像が重なるように調整された後に、この位置関係を守ることで副走査方向の位置ずれを補正することが可能となる。
図11は、副走査方向の位置ずれ補正に必要な構成(補正ユニット)を示し、特に2つの感光ドラムの位置関係およびセンサの位置関係を示した概略図である。なお、本構成の説明に必要のないものは一部省略してある。本構成は、レーザ発光部1、2、91、92、ポリゴンミラー7、93、第1の感光ドラム12、第2の感光ドラム94、副走査方向の位置ずれを検出できる第1の光学センサ16と第2の光学センサ95を備える。制御回路80は、図示しない駆動系を用いて、感光ドラム12や94を駆動すると共に、紙98の搬送なども制御している。なお、画像96は第1の感光ドラム12に、画像97は第2の感光ドラム94に形成された画像を示している。
このような構成において、副走査方向の位置ずれ量を補正するには、第1の光学センサ16の出力値と第2の光学センサ95の出力値の差分からずれ量を算出して、補正すれば良い。
図12(A)、(B)は、紙98上に形成された画像を示している。画像101および103は、図11の第1の感光ドラム12上で形成された画像が紙98に転写されたものであり、画像102および104は、第2の感光ドラム94上で形成された画像が紙98に転写されたものである。図12において、画像(画素)は、例えば解像度600dpiに対応する1/600inch間隔で形成される。なお、図12(A)、(B)においては、明確さのためにこの間隔を誇張して示してある。
ここで、副走査方向の位置ずれを補正するには、図12(A)の様に第2の感光ドラム上で形成された画像が1スキャン分ずれている場合は、描画タイミングを1スキャン分早く、すなわち描画画像データを1スキャンずらすことで補正できる。また図12(B)のように、1スキャン分未満のずれ量の場合は、ポリゴンミラー7に対してポリゴンミラー93の位相角度をずらすことによって補正できる。
図13は、副走査方向の位置ずれ補正方法のフローチャートである。動作を開始して(S111)、画像形成単位であるページのTOPを検出する(S112)。ページのTOPが検出されたら、異なる2つのドラム近傍に設けられた副走査方向の位置ずれ量検出用の第1の光学センサ16と第2の光学センサ95の出力値を検出して、出力値の差分を算出する(S113)。このとき、例えば第一のドラム近傍に設けられた第1のセンサの出力を基準に補正を行なうとすると、出力値の差は、
出力値の差 =第2のセンサ出力 − 第1のセンサ出力
となる。
次に、出力値の差分より補正値を算出する(S114)。ここでは、描画画像データの変更量と、ポリゴンミラーの位相角度変更量を算出する。この補正値を第2の感光ドラム94を制御する制御回路80に設定することで(S115)、補正動作を完了する(S116)。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態において2種類のレーザ光(レーザ光13、14)を使用しているのに対し、1種類の画像形成用のレーザ光13のみを用いて画像の形成と走査速度検出を行う。
図14は、本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の光学系の斜視図である。図1のレーザ発光部2、コリメータレンズ4、ハーフミラー5が配置されていないことを除いて、図1の第1の実施の形態と同一であるため詳細説明は省略する。この構成において、レーザ光13を図15に示す第1の例のように駆動する。即ち、駆動波形46のように、画像形成領域の外側のセンサ位置でも、レーザ光13を現像バイアス47のレベルより少ない光量で照射する。
従って、光学センサ9、10、11は、画像が形成されるところは勿論のこと、画像が形成されない部分においても速度検出に必要な光量を得ることができる。あるいは、図16に示す第2の例の駆動波形48のように、現像バイアス未満のレーザ光13の照射光量を常に一定にすることで、画像むら等の発生しない良好な画像を得ることができる。
1 レーザ発光部
2 レーザ発光部
9 光学センサ
10 光学センサ
11 光学センサ
12 感光ドラム
13 画像形成用のレーザ光
14 走査速度検出用のレーザ光

Claims (8)

  1. 感光体に光ビームを照射することによって感光体表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像することによって画像を形成する画像形成装置において、
    前記感光体に前記静電潜像を形成するための第1の光ビームを出射する第1の光源と、
    前記感光体表面からの反射光を得るための第2の光ビームであって、該第2の光ビームによって前記感光体を露光しても前記画像が形成されないような波長を有する光ビームを出射する第2の光源と、
    前記第1の光ビーム及び前記第2の光ビームが前記感光体表面を走査するように前記第1の光ビーム及び前記第2の光ビームを偏向する偏向走査ユニットと、
    前記感光体表面から反射する前記第2の光ビームを検出する少なくとも3つの光学センサであって、前記光ビームが走査される主走査方向に沿って配置されている光学センサと、
    前記光学センサが検出する信号に基づいて、前記第2の光ビームの主走査方向の走査速度を、前記感光体表面の画像形成領域の主走査方向の長さを分割した複数の区間の各々において検出し、前記第2の光ビームの前記主走査方向の走査速度の検出結果に基づいて前記画像の主走査方向の倍率を補正する補正ユニットと、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 更に、前記少なくとも3つの光学センサの設置位置に対応したタイミングで前記第2の光ビームが出射されるように前記第2の光源を制御する制御ユニットを有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記第1の光ビームは、前記感光体に前記画像を形成することができる波長を有するレーザ光であり、前記第2の光ビームは、前記光学センサの設置位置においては、現像バイアスのレベルより少ない光量が照射されるレーザ光であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 感光体をレーザ光によって走査して画像を形成する画像形成装置において、
    前記感光体表面から反射する前記レーザ光の反射光を検出する光学センサと、
    前記光学センサが検出する信号に基づいて、前記レーザ光の副走査方向の位置ずれを検出する副走査方向の位置ずれ検出ユニットと、
    副走査方向の位置ずれ検出ユニットによる検出結果に基づいて、前記画像の副走査方向の位置ずれを補正する位置ずれ補正ユニットと、を有することを特徴とする画像形成装置。
  5. 前記レーザ光は、前記感光体に前記画像を形成することができる波長を有する第1のレーザ光と、前記画像の形成に寄与しない波長を有する第2のレーザ光から成り、
    前記光学センサは、前記第2のレーザ光の前記反射光を検出することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
  6. 前記第2のレーザ光は、少なくとも前記光学センサの設置位置に対応したタイミングで照射されることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
  7. 前記第1のレーザ光は、前記感光体に前記画像を形成することができる波長を有するレーザ光であり、前記第2のレーザ光は、前記光学センサの設置位置においては、現像バイアスのレベルより少ない光量が照射されるレーザ光であることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
  8. 前記画像形成装置は、複数の色に対応した画像形成部を備え、
    前記光学センサは、各画像形成部に対応して配置されていることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017016144A (ja) * 2016-09-20 2017-01-19 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2019055583A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング 3次元の物体を付加製造する装置
US11353696B2 (en) 2020-03-13 2022-06-07 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5683165B2 (ja) * 2010-08-05 2015-03-11 キヤノン株式会社 光走査装置及び画像形成装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007168275A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2009031504A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Ricoh Printing Systems Ltd 画像形成装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0646666B2 (ja) 1985-01-08 1994-06-15 キヤノン株式会社 半導体レ−ザ装置
JPH0869217A (ja) 1994-08-31 1996-03-12 Canon Inc 画像形成装置
JPH0995008A (ja) 1995-09-29 1997-04-08 Fuji Xerox Co Ltd レーザビーム走査光学装置
JP3070457B2 (ja) 1995-11-13 2000-07-31 富士通電装株式会社 半導体の取付装置
JP2927228B2 (ja) 1996-01-17 1999-07-28 富士ゼロックス株式会社 画像記録装置における光ビーム用光源の位置ずれ補正装置
JP2003021799A (ja) 2001-07-05 2003-01-24 Canon Inc 画像形成装置
JP4355549B2 (ja) 2003-09-26 2009-11-04 キヤノン株式会社 画像形成装置および走査位置の修正方法
JP2009294542A (ja) 2008-06-06 2009-12-17 Canon Inc 光走査装置及び画像形成装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007168275A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2009031504A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Ricoh Printing Systems Ltd 画像形成装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017016144A (ja) * 2016-09-20 2017-01-19 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2019055583A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング 3次元の物体を付加製造する装置
US11353696B2 (en) 2020-03-13 2022-06-07 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus

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