JP2012121230A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置の機内昇温や、光学ユニットの自己昇温によるレーザ照射位置の変動に対して、光学ユニット近傍の温度を検出し、検出温度の変化に応じたレーザ照射位置の変動を推定し、レーザの照射タイミングを補正するため、精度良く補正することが困難である。
【解決手段】 レーザ光を照射する光学ユニットと静電潜像を形成する感光体の間の非画像領域に、レーザ光の走査像高に対して反射面幅の連続的に変化する反射部材をレーザ光と正対させ配置し、反射光を光学ユニットの半導体レーザユニット内にある受光素子で検出し、反射光の検出時間の変化から、レーザ光の走査像高の変化を算出し、レーザ光の照射タイミングを補正し副走査方向の色ずれを補正する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置に関するものである。

複数色のトナー像を重ねてカラー画像を形成するカラー画像形成装置では、印刷物上で各色が所定の位置に正確に印刷されている事、即ち、色ずれを発生しない事が製品の品質上重要視される。色ずれの要因としては様々なものがあり得るが、影響度の大きな要因の一つに光学ユニットの熱変形に伴って生じる感光体上でのレーザ照射位置の変動がある。

一般的に、光学ユニットは、このレーザの光路を決定する走査光学系の要素部品と、これら要素部品を保持する光学箱で構成されている。画像形成装置の動作に伴う昇温によって光学箱に熱変形が生じると、これらの要素部品の姿勢も変化しレーザ光路の方向に影響する。光路方向の変化は、感光体に到達するまでの光路長に比例して拡大されるため、光学箱の変形が非常に微小であっても感光体上での照射位置の変動として表れる。これまで画像形成装置の機内昇温や、ポリゴンミラーを駆動するモータの発熱に起因した光学ユニットの自己昇温などが、レーザ照射位置を変動させる要因として認識されている。

ここで、色ずれを補正するには、各色のレーザ照射タイミングを合わせる為の補正制御が必要となる。補正制御は、中間転写体上や搬送ベルト上にトナー像で色ずれ検出パターンを作像し、これをセンサで読み取る事によって各色の書き出しタイミングを揃える。

一方で、画像形成装置の機内昇温や、光学ユニット近傍の温度変化を温度センサで検出し、検出温度の変動に応じたレーザ照射位置の変動を推定してレーザ照射タイミングを補正する色ずれ補正なども知られている。例えば、特許文献１にそのことが提案されている。

特開２０００−２１８８６０号公報

しかしながら、上記従来例では、以下のような課題を含んでいる。

まず、前述のトナー像の検出パターン形成を伴う補正制御方法が最も確実であるものの、ダウンタイムやトナー消費などを考慮すると、印刷処理を長時間中断する問題があり、できるだけ少ない頻度で行いたい。

一方で、色ずれ量を予測して補正した場合、補正量は全体的な傾向に基づいたものであり、個体毎の測定に基づいたものではないので、精度良く補正することは困難である。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、ダウンタイムやトナー浪費を回避しつつ、従来の予測に比べより高い精度の色ずれ量の計測を行うことを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明における画像形成装置は、レーザ光を射出するレーザ素子と、光出力を検出する受光素子を有する複数の半導体レーザユニットを用いて、複数の感光体に静電潜像を形成するカラー画像形成装置において、半導体レーザユニットから射出されるレーザ光を偏向走査するための光学系を有する光学ユニットと、偏向走査されたレーザ光の光路上の非画像領域に射出されるレーザ光を反射し、走査光の像高により反射面幅が連続的に変化する反射部材と、を備え、前記レーザ光が前記反射部材の反射面を通過することに応じて反射されるレーザ光を、前記半導体レーザユニットの前記受光素子で検知し、前記反射部材により反射されるレーザ光の前記受光素子で検出される反射時間の変化に基づき、前記レーザ光の照射位置を調整する。

或いはレーザ光を射出するレーザ素子と、光出力を検出する受光素子を有する複数の半導体レーザユニットを用いて、複数の感光体に静電潜像を形成するカラー画像形成装置において、半導体レーザユニットから射出されるレーザ光を偏向走査するための光学系を有する光学ユニットと、非画像領域において、画像データに基づく前記レーザ光の走査開始タイミングの基準となる信号を出力するべく、所定位置で、前記走査されるレーザ光を検出するレーザ検知手段と、偏向走査されたレーザ光の光路上の非画像領域に射出されるレーザ光を反射し、走査光の反射開始位置と反射終了位置の両方もしくはいずれか一方のエッジが、走査方向に対して垂直ではない角度を有する反射部材と、を備え、前記レーザ光が前記反射部材の反射面を通過することに応じて反射されるレーザ光を、前記半導体レーザユニットの前記受光素子で検知し、前記レーザ検知手段によるレーザ光の検知と、前記反射部材での反射光を前記受光素子で検出すると、の間隔に基づき、前記レーザ光の照射位置を調整することを特徴とする。

以上のように、本発明の構成によれば、装置内温度の上昇に伴う、光学ユニットの変形等による感光体への照射位置変動によって発生する色ずれ量の計測について、ダウンタイムやトナー浪費を回避しつつ、従来に比べより精度の高い計測を実現できる。

カラー画像形成装置の概略断面図 光学ユニット断面図 半導体レーザの断面図 反射鏡２７とプロセスカートリッジ５と光学ユニット７との配置関係を示す図 反射鏡保持部の構成図 モニタ電圧の波形説明図 反射鏡と走査光を示す構成図 他の反射鏡と走査光を示す構成図 他のモニタ電圧の波形説明図 画像形成ユニットの構成図 他のモニタ電圧の波形説明図 他の反射鏡２７とプロセスカートリッジ５と光学ユニット７との配置関係を示す図 他の光学ユニット構成を示す図

以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。尚、以下の実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施例で説明されている特長の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施例）
［画像形成装置の概略断面図］
図１は本実施例の“カラー画像形成装置”の概略断面図である。図１に示すカラー画像形成装置（以下、装置本体と称す）は、装置本体１０１に対して着脱可能な複数のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えている。これら４個のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、同一構造であるものの、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、現像装置と画像形成ユニットと廃トナーユニットの大きく３つの構成で成り立っている。現像装置は、現像ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、トナー補給ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、トナー容器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ、攪拌マイラ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋを有している。また、画像形成ユニットは、像担持体である感光ドラム（感光体）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを有している。廃トナーユニットは、ドラムクリーニングブレード４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、廃トナー容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを有している。

プロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの下方には複数の光学ユニット７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対して行う。尚、図１３（ａ）の光学ユニット７７、７８や、図１４（ｂ）の光学ユニット７９のように光学ユニットが二体や一体の構成でも同様である。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって所定の負極性の電位に帯電された後、光学ユニット７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０から構成されている。また、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、中間転写ベルト８の内側に一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。

感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたトナー像は、各感光ドラムが矢印方向に回転し、中間転写ベルト８が矢印Ｆ方向に回転させる。さらに一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに正極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ローラ１１まで搬送される。

給紙搬送装置は、記録媒体である転写材Ｐを収納する給紙カセット１３内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ対１５とを有している。そして、給搬送装置から搬送された転写材Ｐはレジストローラ対１６によって二次転写ローラ１１に搬送される。

中間転写ベルト８から転写材Ｐへの転写においては、二次転写ローラ１１に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された転写材Ｐに、中間転写ベルト８上の４色のトナー像を二次転写する。トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置１７に搬送され、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Ｐは排紙ローラ対２０によって排出される。

一方、トナー像転写後に、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって除去され、除去されたトナーは、廃トナー回収容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋへと回収される。また、転写材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト８上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニングブレード２１によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー回収容器２２へと回収される。

また、図１における８０は装置本体の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板である。制御基板８０には１チップマイクロコンピュータ（以後ＣＰＵと記す）４０が搭載されている。ＣＰＵ４０は転写材Ｐの搬送に関る駆動源（不図示）やプロセスカートリッジの駆動源（不図示）の制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御など、装置本体の動作を一括して制御しているものである。また、後述する各種演算処理は、このＣＰＵ４０により実行される。４２は、画像データからレーザユニット内のレーザの発光を制御するためのビデオコントローラである。

記号のＹＭＣＫは色を示しており、各色ごとの構成、形状は同じなので以後の説明では、色を示すＹＭＣＫの記号の記載を省略する。

［光学ユニットの断面図］
図２の（ａ）は、光学ユニット７の断面図を示し、（ｂ）は上面からみた光学ユニット内部を示すものである。

光源ユニット５０はレーザ駆動基板５５と半導体レーザ５１と、コリメータレンズ５３を保持する鏡筒部５４からなり、光学箱６５に取付けられている。半導体レーザ５１から発生されるレーザ光５６は、コリメータレンズ５３、シリンドリカルレンズ５７とビーム成形を行うアパーチャ６６などの光学系を介して偏向器であるスキャナモータ５８に取付けられた多面鏡５９の反射面に線状に集光する。多面鏡５９を図中Ｒ方向へ回転させることで、レーザ光５６は偏向走査され、ＢＤレンズ６０を介してレーザ駆動基板５５上の所定位置に固定配置されたＢＤセンサ５２に入射され、これによりレーザ検知がＢＤセンサ５２により行われる。ＢＤセンサ５２にレーザ光５６が入射されると不図示の回路により、画像データに基づくレーザ光の走査開始タイミングの基準となる基準信号を出力する。ここで出力される信号が画像書き出しのタイミング信号となる。レーザ光５６は次に第１走査レンズ６１と第２走査レンズ６２をとおり、折り返しミラー６３により方向を変えられ、光学箱６５に設けられた射出光窓６４をとおりカートリッジ５の感光ドラム１上に、走査照射され静電潜像を形成する。

［半導体レーザの断面図］
図３は半導体レーザユニット５１の内部構造を示す断面図で、いわゆるキャンタイプレーザの構造を示す。レーザ素子６７はヒートシンク７０に取付けられ、ヒートシンク７０はステム７１に取付けられている。レーザ素子は、ガラス窓６８方向の前方向と、対向する後方向の両端面からレーザ光を射出する。そして後端面から射出された光出力（モニタ光７２）は、半導体レーザユニット５１に内蔵された受光素子６９へ入射され、出力されるモニタ電流をレーザ駆動基板５５上の不図示のＩＣで検知している。

［反射鏡とプロセスカートリッジと光学ユニットとの配置関係を示す図］
本構成で特徴的な、レーザ光の反射部を具備したプロセスカートリッジ５を図４（ａ）に示す。図１で説明した構成部品の説明は省略する。プロセスカートリッジ５の画像形成ユニットには、感光ドラム１の両端を保持する一対のドラム軸受２５がある（図中には一方のドラム軸受を破線で示す）。ドラム軸受２５（プロセスカートリッジの枠体）には一体的に形成される反射鏡保持部２６とレーザ光を反射するための反射部材としての反射鏡２７がある。また、反射鏡保持部２６や、反射鏡２７は、プロセスカートリッジの枠体に一体的に支持されていなくとも、組立て可能に支持されていても良い。

図４（ｂ）はレーザ光の走査面方向から見たもので、光学ユニット７とプロセスカートリッジ５の感光ドラムの光学的配置を模式的に示すものである。光源ユニット５０から照射されるレーザ光５６は多面鏡５９の回転により偏向走査される。レーザ光５６ａはＢＤセンサ５２へ入射される位置で、ＢＤセンサ５２を走査する間だけレーザを点灯する。このとき反射鏡２７は、図４（ｂ）に示されるように、偏向走査されたレーザ光の光路上の非画像領域に射出されるレーザ光を反射するよう配置されている。

次にレーザ光５６ｂは反射鏡２７へ正対入射される位置で、同様に反射鏡２７を走査する間だけレーザを点灯する。次にレーザ光５６ｃから５６ｄは、画像領域の書き出し位置と後端位置を示し、この間を走査する間に任意の画像情報位置でレーザを点灯する。

［反射鏡保持部の構成図］
図５（ａ）に示すように反射鏡２７は、感光ドラム面に近接した画像領域外にあり、光学ユニット７から感光ドラム１に照射されるレーザ光５６が反射鏡２７と垂直に正対するよう反射鏡保持部２６は構成されている。

図５（ｂ）は光学ユニット７側から感光ドラム１を見たもので、レーザ光５６の感光ドラム上の走査像高を矢印ＬＳで示している。反射鏡２７は、図に示すように走査像高に対して反射面幅が変化するＶ字形状をしている。従って、走査光ＬＳが反射鏡２７を横切るあいだ半導体レーザユニット５１（レーザ素子６７）を発光させると、走査光ＬＳが通過する反射鏡２７の幅に応じた時間だけレーザ光は半導体レーザ５１に反射光として戻される。

戻されたレーザ光は、図３に示すガラス窓６８からレーザ素子６７越しに受光素子６９へ入射される。受光素子６９では、受光した光をモニタ電流として検出される。モニタ電流は電気抵抗を介してモニタ電圧に変換しレーザ駆動基板５５上のレーザ駆動ＩＣでモニタしている。図６は受光素子６９により検知しているモニタ電圧の時間変化を示し、図６（ａ）はレーザが発光している間、図３に示したモニタ光７２を検知し一定の電圧を示している状態である。そこへ前述の反射鏡２７で反射された戻り光が入射されると、図６（ｂ）に示す如く、受光素子６９にはモニタ光７２に戻り光が上乗せされる。そして受光素子６９にレーザ光が戻されている時間だけモニタ電圧の値が上昇し、所定の閾値電圧に対して反射時間ｔ１（レーザ光の戻り時間）が検出できる。レーザ光の戻り時間ｔ１は、図７の（ａ）に示す反射鏡２７上を走査するレーザ光Ｌ１の走査像高位置に対応した、反射鏡２７の幅Ｎ１で決まる。

光学ユニット７は、画像形成装置の機内昇温や、光学ユニット７内のスキャナモータ５８駆動に起因した自己昇温の影響で照射位置ズレが発生する。図７の（ｂ）に示すように、レーザ光Ｌ２の反射鏡２７を走査する像高が初期の図７（ａ）の位置から一方へずれると、反射鏡２７の反射幅がＮ２の位置を通過する。Ｎ２＜Ｎ１であるから、図６（ｃ）のように受光素子６９で検知するモニタ電圧の変化幅は図７（ｂ）の場合より短いｔ２となる。反射鏡２７の形状が左右対称の二等辺三角形で、底辺長さに対する高さの比をＫとし、レーザ光の走査速度がＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）であるとき、副走査方向の照射位置ズレ量は、以下の式で表される。Ｖ・｛（ｔ１−ｔ２）／２｝は主走査方向における検出時間に速度を乗算した主走査方向の照射位置ズレ量を意味し、それに係数Ｋを乗算することで、ＣＰＵ４０により副走査方向の照射位置ズレ量を演算することが出来る。
副走査方向の照射位置ズレ量＝Ｖ・｛（ｔ１−ｔ２）／２｝・Ｋ （ｍｍ）

また、反射鏡の形状は図７に示したものに限定するものではない。レーザ光の走査像高により反射幅が変化していれば検知可能である。例えば、後述の実施例において詳しく説明する、図８に示されるような反射鏡形状でも上記の副走査方向の位置ズレ量を演算できる。

また、検知タイミングは印刷時の画像形成前の前回転時、画像領域外での処理なので印刷中や、連続印刷であれば紙間で検知し各現像ユニットの書き出しタイミングの補正することが可能である。

本実施例によれば、まず、画像形成装置の立ち上げ時に各プロセスカートリッジ間の、副走査方向の書き出しタイミングを調整し、所謂色ずれ補正制御を実行する。そして、色ずれ補正制御が実行された状態において、ＣＰＵ４０は、各プロセスカートリッジの初期の反射鏡２７からの反射光によるモニタ電圧の変化時間ｔ１を、基準値としてメモリに記憶する。これにより、ＣＰＵ４０は、副走査方向の照射位置ズレが発生しモニタ電圧の変化時間がｔ２に変化したとき、照射位置ズレ量を検出でき、プロセスカートリッジごとに書き出しタイミングを補正する。本処理により、機内昇温や光学ユニットの自己昇温による副走査方向の照射位置ズレによる画像の位置ズレを低減できる。

（第２の実施例）
第１の実施例と同機能で同構成のものは、説明を割愛する。まず、図８を用い、第２の実施例における反射鏡２６について説明を行う。尚、その他のプロセスカートリッジの構成については第１の実施例と同様であり、説明を割愛する。また、プロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの何れも同様の構成とする。以降Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表示は省略して説明を行う。

図８（ａ）では、反射鏡保持部材２６には反射鏡２８が照射されるレーザ光５６と、その走査光Ｌ１１が横切る反射鏡２８の高さ方向略中央の反射位置で正対するよう配置されている。レーザ光５６が入光してくる反射鏡２８のエッジは、走査像高が変化すると主走査方向の反射開始位置が連続的に変化すような傾斜を持っている。その傾斜比率（係数）をＫ１とする。また反射鏡２８における対向するもう一方のエッジ（レーザ光が抜けていく側）は、反射鏡２８からの反射光が半導体レーザ５１内の受光素子６９で検知できる検知範囲外の位置にあるとする。

図４（ｂ）中のＢＤセンサ５２で検知する走査光Ｌ１１の信号Ｇと、反射鏡２８からの反射光によるモニタ電圧Ｅの変化を図９の（ａ）に示す。ＢＤセンサ５２の信号Ｇの立ち上がりタイミングを所定の閾値電圧で定義し、モニタ電圧の変化タイミングも同様に所定の閾値電圧で規定し、その２点間での時間差（間隔）をｔ１０とする。

光学ユニット７は、画像形成装置の機内昇温や、光学ユニット７内のスキャナモータ５８駆動に起因した自己昇温の影響で照射位置ズレが発生する。図８の（ｂ）に示すように、レーザ光Ｌ１２の反射鏡２８を走査する像高が初期の図８（ａ）の状態から一方へずれると、反射鏡２８の走査光が通過する反射位置（タイミング）がずれる。具体的には、図９（ｂ）のようにＢＤセンサ５２の信号Ｇの立ち上がりタイミングは変わらず、モニタ電圧Ｅの変化タイミングが変化する。その為、検出電圧が閾値を超えた２点間での時間差はｔ１０からｔ１１へと変化する。反射鏡２８のエッジの傾斜比率がＫ１のとき、レーザ光の走査速度がＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）であると、副走査方向の照射位置ズレ量は、以下の式で表される。下記式に基づく演算はＣＰＵ４０により行われる。
副走査方向の照射位置ズレ量＝Ｖ・（ｔ１０−ｔ１１）・Ｋ１ （ｍｍ）

また、反射鏡の形状は図８に示したものに限定するものではない。レーザ光の走査像高により反射鏡の反射位置（反射開始タイミング或いは反射終了タイミング）が変化していれば検知可能である。即ち、走査光の反射開始位置と反射終了位置の両方若しくは何れか一方のエッジが、走査方向に対して垂直ではない角度を有していればよい。尚、ここでのエッジとは図８等で示した通り、走査されるレーザ光５６と、交わる反射鏡２８の辺のことを指す。

また、検知タイミングは印刷時の画像形成前の前回転時、画像領域外での処理なので印刷中や、連続印刷であれば紙間で検知し各現像ユニットの書き出しタイミングの補正することが可能である。

本実施例によれば、まず、画像形成装置の立ち上げ時に各プロセスカートリッジ間の、副走査方向の書き出しタイミングを調整し、所謂色ずれ補正制御を実行する。そして、色ずれ補正制御が実行された状態において、ＣＰＵ４０は、ＢＤセンサで検知する信号タイミングと各プロセスカートリッジの、初期の反射鏡２８からの反射光によるモニタ電圧の変化タイミングの時間差ｔ１０をメモリに基準値として記憶する。これにより、ＣＰＵ４０は、副走査方向の照射位置ズレが発生しモニタ電圧の変化タイミングとＢＤセンサからの信号タイミング差がｔ１１に変化したとき、照射位置ズレ量を検出できる。そしてＣＰＵ４０は、プロセスカートリッジごとに書き出しタイミングを補正することで、機内昇温や光学ユニットの自己昇温による副走査方向の照射位置ズレによる画像の位置ズレを低減する。

（第３の実施例）
第３の実施例では、画像の傾きを検知する形態について説明を行う。尚、第１の実施例と同様の構成については説明を省略する。尚、まずプロセスカートリッジ５Ｙの画像形成ユニット周囲の説明を行うが、他のプロセスカートリッジ５Ｍ、５Ｃ、５Ｋについても同様の構成とする。以降Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表示は省略する。

以下、図１０の説明を行う。感光ドラム１の両端を保持する一対のドラム軸受２５ａ、２５ｂがある。ドラム軸受２５ａ、２５ｂには一体的に形成される反射鏡保持部２６ａ、２６ｂがとレーザ光を反射するための反射鏡２９ａ、２９ｂ（第１反射部材、第２反射部材）がそれぞれ走査レーザ光５６と正対入射されるよう感光ドラムを挟んで逆側に配置されている。画像書き出し側の反射鏡２９ａ、画像後端側の反射鏡２９ｂは、ともに感光ドラムの両側の画像領域外にあり、夫々第１非画像領域、第２非画像領域（感光体近傍の非画像領域）に対応して配置されている。尚、反射鏡の形状は図７、８で説明した何れの形状でも、同形状同士の組み合わせであれば形状は問わない。

Ｖ字形状タイプの反射鏡の場合、図１１（ａ）に示すように反射鏡２９ａの反射による画像書き出し側のモニタ電圧の変化幅ｔ１ａと、反射鏡２９ｂの反射による画像後端側のモニタ電圧の変化幅ｔ２ｂを各々記憶する。光学ユニット７は、画像形成装置の機内昇温や、光学ユニット７内のスキャナモータ５８駆動に起因した自己昇温の影響で照射位置ズレが発生する。反射鏡２９ａ、２９ｂのエッジの傾斜比率がともにＫ１、レーザ光の走査速度がＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、書き出し側と画像後端側の副走査方向の照射位置ズレ量の差分で、走査線の傾きδが検出できる。

図１１の（ｂ）に示すように、レーザ光の反射鏡２９ａ、２９ｂを走査する像高が初期の位置から一方へずれると、モニタ電圧の変化幅がそれぞれｔ２ａ、ｔ２ｂに変化する。そうすると画像書き出し側と画像後端側の照射位置ズレ量がそれぞれ検出できる。走査線の傾きδは、以下の式で定義できる。また、以下の演算はＣＰＵ４０により実行される。
δ＝Ｖ・（（ｔ１ａ−ｔ２ａ）−（ｔ１ｂ−ｔ２ｂ））・Ｋ１ （ｍｍ）
図１１の（ｂ）のようにそれぞれの照射位置ズレが同方向に同じ量の場合、傾きδは０となり、副走査方向の書き出しタイミングを補正すればよい。

それぞれの照射位置ズレが、図１１（ｃ）のように逆方向の場合や、図１１（ｄ）のようにズレ量が大きく異なる場合は、走査線の傾きが発生していることを意味しており、前式の場合、基準となる副走査方向の書き出しタイミングの補正と同時に、検出した走査線の傾きδだけ傾き補正をかける。このように、画像データに傾き補正をかけて展開し潜像形成を行うことでより画像ズレの少ない印刷が可能となる。この画像データの補正は、ＣＰＵ４０や、ビデオコントローラ４２により行う。また、傾き補正手段としては、画像データを補正する場合に限定されることなく、例えば、折り返しミラー６３を検知された傾きをキャンセルするように、物理的に傾けるよう、アクチュエーターを動作させる形態でも良い。また、実施例２では、ＢＤセンサの検知信号を基準として、画像書き出し側と画像後端側のそれぞれのモニタ電圧の変化タイミングまでの時間差を検出するよう説明した。照射位置ズレの発生によって時間差がそれぞれ変化した場合、照射位置ズレが同方向で略同じ量であれば、副走査方向の書き出しタイミングを補正すれば良い。一方、ズレ方向が逆の場合や、ズレ量が大きく異なる場合は走査線の傾きが発生していることを意味している。このような場合に、ＣＰＵ４０やビデオコントローラ４２は、副走査方向の書き出しタイミングの補正と同時に、画像データに傾き補正をかけて展開し潜像形成をすることで、より画像ズレの少ない印刷が可能となる。

尚、上の説明においては、傾き補正を行うよう説明してきたが、傾き補正の手法については、様々な方法が既に公知となっており、その何れの補正方法によって傾きを補正しても良い。上記実施例においては、反射鏡からの戻り光を検出することで傾きの発生を検知する点に特徴がある。

（第４の実施例）
第４の実施例では、照射位置ズレの検知精度を更に向上させる形態についての説明を行う。尚、第１の実施例と同様の構成については説明を省略する。尚、まずプロセスカートリッジ５Ｙの画像形成ユニット周囲の説明を行うが、他のプロセスカートリッジ５Ｍ、５Ｃ、５Ｋについても同様の構成とする。以降Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表示は省略する。

以下、図１２の説明を行う。感光ドラム１の両端を保持する一対のドラム軸受２５がある。ドラム軸受２５には一体的或いは組立可能に支持された反射鏡保持部２６とレンズ保持部３１がある。夫々がレーザ光を反射するための反射鏡２７とレーザ光を反射鏡２７上に結像させる集光レンズ３０を、走査レーザ光５６の光入射側に配置する。

本構成にすることで、反射鏡２７の走査位置でのレーザ光５６は、感光ドラム１の表面位置の点Ｆで結像されるよう設計されており、点Ｆは光源ユニット５０のレーザ素子６７の発光点と共役の位置関係にある。点Ｆで反射させるのが理想だが感光ドラム１の表面から反射鏡２７が離れている分だけ集光レンズ３０でレーザ光５６を絞り反射鏡２７の表面上で結像させることで、より精度よくモニタ電圧の変化を検出することが可能となり、照射位置ズレの検知精度を向上する。これにより、より画像ズレの少な印刷が可能となる。

尚、第４の実施例については、第１乃至第３の実施例の何れにおいても適用可能であることは言うまでもない。

２７、２８、２９ 反射鏡
５１ 半導体レーザ
５２ ＢＤセンサ
６７ レーザ素子
６９ 受光素子

Claims (7)

1. レーザ光を射出するレーザ素子と、光出力を検出する受光素子を有する複数の半導体レーザユニットを用いて、複数の感光体に静電潜像を形成するカラー画像形成装置において、
   半導体レーザユニットから射出されるレーザ光を偏向走査するための光学系を有する光学ユニットと、
   偏向走査されたレーザ光の光路上の非画像領域に射出されるレーザ光を反射し、走査光の像高により反射面幅が連続的に変化する反射部材と、を備え、
   前記レーザ光が前記反射部材の反射面を通過することに応じて反射されるレーザ光を、前記半導体レーザユニットの前記受光素子で検知し、
   前記反射部材により反射されるレーザ光の前記受光素子で検出される反射時間の変化に基づき、前記レーザ光の照射位置を調整することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. レーザ光を射出するレーザ素子と、光出力を検出する受光素子を有する複数の半導体レーザユニットを用いて、複数の感光体に静電潜像を形成するカラー画像形成装置において、
   半導体レーザユニットから射出されるレーザ光を偏向走査するための光学系を有する光学ユニットと、
   非画像領域において、画像データに基づく前記レーザ光の走査開始タイミングの基準となる信号を出力するべく、所定位置で、前記走査されるレーザ光を検出するレーザ検知手段と、
   偏向走査されたレーザ光の光路上の非画像領域に射出されるレーザ光を反射し、走査光の反射開始位置と反射終了位置の両方もしくはいずれか一方のエッジが、走査方向に対して垂直ではない角度を有する反射部材と、を備え、
   前記レーザ光が前記反射部材の反射面を通過することに応じて反射されるレーザ光を、前記半導体レーザユニットの前記受光素子で検知し、
   前記レーザ検知手段によるレーザ光の検知と、前記反射部材での反射光を前記受光素子で検出すると、の間隔に基づき、前記レーザ光の照射位置を調整することを特徴とするカラー画像形成装置。
3. 前記非画像領域を第１非画像領域とし、前記反射部材を第１反射部材とし、更に、前記偏向走査されたレーザ光の光路上であって、前記第１非画像領域とは前記感光体を挟んで逆側の第２非画像領域に射出されるレーザ光を反射し、走査光の像高により反射面幅が連続的に変化する第２反射部材を備え、
   前記第１反射部材による反射光の前記受光素子で検出される反射時間の変化と、前記第２反射部材による反射光の前記受光素子で検出される反射時間の変化と、に基づきレーザ光の照射位置の傾きを検知することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
4. 前記非画像領域を第１非画像領域とし、前記反射部材を第１反射部材とし、
   更に、前記偏向走査されたレーザ光の光路上であって、前記第１非画像領域とは前記感光体を挟んで逆側の第２非画像領域に射出されるレーザ光を反射し、走査光の反射開始位置と反射終了位置の両方もしくはいずれか一方のエッジが、走査方向に対して垂直ではない角度を有する第２反射部材を備え、
   前記レーザ検知手段によるレーザ光の検知と前記第１反射部材での反射光を前記受光素子で検出するとの間隔と、前記レーザ検知手段によるレーザ光の検知と前記第２反射部材での反射光を前記受光素子で検出するとの間隔と、に基づきレーザ光の照射位置の傾きを検知することを特徴とする請求項２に記載のカラー画像形成装置。
5. 前記感光体は、装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに備えられたものであり、前記反射部材は、前記プロセスカートリッジの枠体に一体的に、或いは組立て可能に支持され、感光体近傍の非画像領域に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
6. 前記感光体は、装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに備えられたものであり、前記第１反射部材及び前記第２反射部材は、前記プロセスカートリッジの枠体に一体的に、或いは組立て可能に支持され、感光体近傍の非画像領域に配置されることを特徴とする請求項３又は４に記載のカラー画像形成装置。
7. 前記反射部材の光入射側に配置された集光レンズを備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。

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