JP3256117B2

JP3256117B2 - 画像形成装置における光学変調器の露光条件設定方法

Info

Publication number: JP3256117B2
Application number: JP34423095A
Authority: JP
Inventors: 英雄山佐; 敦井出; 洋一山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 2002-02-12
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: JPH09185226A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光プリンタや複写
機等、光学変調器を用いた画像形成装置における光学変
調器の露光条件設定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、電子写真方式を用いたレーザプリ
ンタで代表される光プリンタは、パソコンやネットワー
クのプリンタとして広く使われ、デジタルコピー・プリ
ンタやカラーコピー・プリンタとして幅広く使用されて
いる。文字や画像を形成する画素単位が、光パワーのオ
ン−オフ制御で書き込まれ描画制御されていることか
ら、光プリンタと呼ばれる。光パワーのオン−オフ制御
は、レーザダイオードやＬＥＤ（発光ダイオード）アレ
ーが一般に用いられている。

【０００３】レーザプリンタの書き込み光学系は、レー
ザダイオードとポリゴンスキャナの組み合わせで構成さ
れ、解像度６００ＤＰＩ（ＤｏｔＰｅｒＩｎｃ
ｈ）、Ａ４／Ｌｅｔｔｅｒサイズで４０ＰＰＭ（Ｐａｇ
ｅＰｅｒＭｉｎｕｔｅｓ）程度までの低／中速機に
広く用いられている。

【０００４】しかしながら、最近の高速化及び中間調を
用いた高画質印刷の要求に対して、レーザスイッチング
スピードの限界や高速回転ポリゴンスキャナ技術の限界
が問題となっている。尚、ＬＥＤアレーを用いた書き込
み光学系は、並列露光のため高速性が見込めるが、個々
のＬＥＤ発光輝度の一様性に問題がある。

【０００５】ところが最近、上記問題を解決できる可能
性のある新たな光学変調器がディスプレイ用として発表
された（Ｕ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮｏ．５，３１１，３
６０、及びＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＳｅｎｓｏｒｓ
ａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＷｏｒｋｓｈｏｐ，Ｈｉｌ
ｔｏｎＨｅａｄＩｓｌａｎｄ，ＳＣ，Ｊｕｎｅ１３
−１６，１９９４）。

【０００６】これは、グレイティングライトバルブ（Ｇ
ｒａｔｉｎｇＬｉｇｈｔＶａｌｖｅ：以下、ＧＬＶ
と略す）素子と称されるもので、光の回折を利用したマ
イクロマシン位相回折格子である。このＧＬＶ素子を利
用すると、光のオン−オフ制御を電気的にコントロール
することができ、従来の回転ポリゴンスキャナに代わっ
てデジタルの光学変調器として使用できる。

【０００７】ここで、ＧＬＶ素子の構成及び動作原理
を、本発明の説明図である図４ないし図６を参照して説
明する。図４はＧＬＶ素子１個の斜視図であり、図５、
図６はその動作原理図である。

【０００８】図４に示すように、ＧＬＶ素子２０は、基
盤２１の上に、枠２４と一体で成型されたマイクロブリ
ッジ２２が、枠２４と基盤２１との間にスペーサ２３を
介して配設された構成を有しており、基盤２１の上面と
マイクロブリッジ２２との間には、スペーサ２３の厚み
と同じ空隙が形成され、両者は非接触となっている。ス
ペーサ２３で定まる空隙の厚み、及びマイクロブリッジ
２２の厚みは、何れも使用される光源の波長で予め決定
され、使用する光源の発光波長をλｎｍとすると、それ
ぞれλ／４ｎｍに形成される。このようなＧＬＶ素子２
０は、微細半導体製造技術で作製できる（作製方法につ
いては前述の文献に詳細が述べられている）。

【０００９】ＧＬＶ素子２０の動作は、マイクロブリッ
ジ２２と基盤２１との間に印加する電圧のオン−オフで
制御され、図５（ａ）に、オフ制御（以下、消灯を同義
で用いる）時のＧＬＶ素子２０のｘ断面を、同図（ｂ）
にそのｙ断面を示し、また、図６（ａ）には、オン制御
（以下、点灯を同義で用いる）時のＧＬＶ素子２０のｘ
断面を、同図（ｂ）にはそのｙ断面を示す。

【００１０】図５（ａ)(ｂ）に示すように、ＧＬＶ素子
２０の消灯時、マイクロブリッジ２２は基盤２１からλ
／４ｎｍ離間した位置関係を維持しており、この状態で
光が入射すると、マイクロブリッジ２２及び基盤２１に
て反射された各反射光の全光路差は入射光の波長に等し
く、回折格子平面鏡として光を反射する。

【００１１】一方、図６（ａ)(ｂ）に示すように、ＧＬ
Ｖ素子２０の点灯時、マイクロブリッジ２２は基盤２１
側へと静電力で引き下げられており、この状態で光が入
射すると、マイクロブリッジ２２及び基盤２１にて反射
された各反射光の全光路差は半波長（λ／２）となり、
各反射光は干渉して打ち消し合い回折を引き起こす。

【００１２】また、このような機械的動作を実現するた
めの条件として、マイクロブリッジ２２の長手方向の寸
法や引っ張り応力等が、動作速度や復元性等を考慮して
決められる。上記文献によると、図４に示すマイクロブ
リッジ２２における長手方向の回折有効領域の寸法ｙ０
が２０μｍのときにレスポンス２０ｎｓｅｃが得られる
と記載されている。但し、この時のＧＬＶ素子１個の大
きさは、回折無効領域であるｙ１，ｙ２の寸法も入れ、
枠２４まで含めると約２５μｍになる。また、マイクロ
ブリッジ２２の長手方向と直交する方向の寸法、つまり
マイクロブリッジ２２の幅ｘ０は、光の波長、入射角、
回折角によって後述の式（１）にて決定され、通常は0.
５〜２μｍである。

【００１３】次に、光の波長、入射角、回折角の関係
を、図１５（ａ)(ｂ）を用いて、光学系まで含めた全体
の構成で説明する。但し、同図（ｂ）は、同図（ａ）を
簡略化して示したものである。

【００１４】単色光源ユニット５０の光をコリメートレ
ンズ５１で平行光にし、ＧＬＶ光学変調器５２に入射角
θ_iで入射させる。ＧＬＶ光学変調器５２には、図４に
て示したＧＬＶ素子２０が複数、感光体ドラム５５の幅
方向に対応して列状に配されてなるＧＬＶ素子列５２ａ
が設けられており、ＧＬＶ素子列５２ａの各ＧＬＶ素子
がオン状態なら、回折角θ_dで出ていき、スリット５３
とプロジェクションレンズ５４を通って感光体ドラム５
５上に光が当たる。このとき、光の波長をλｎｍとする
と以下の関係式が成り立つ。

【００１５】ｓｉｎθ_i−ｓｉｎθ_d＝λ／ｒ …（１）ここでｒ（ｎｍ）は、マイクロブリッジ２２の幅ｘ０で
あり、かつマイクロブリッジ２２同士の間隔に等しい。
図１５（ａ)(ｂ）では、回折角θ_dが０°に成るように
入射角θ_iを選んでいる。

【００１６】一方、ＧＬＶ素子列５２ａにおける各ＧＬ
Ｖ素子がオフ状態なら、入射した光は、入射角と同じθ
_iで出ていくため、スリット５３を通過できず感光体ド
ラム５５には到達しない。

【００１７】このようにして、感光体ドラム５５の表面
５５ａ上の各画素単位に１：１で対応したＧＬＶ素子列
５２ａの各ＧＬＶ素子２０を電気的にオン−オフ制御
（点灯−消灯）することによって、従来の回転ポリゴン
スキャナに代わって光を高速で変調することができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示されたＧＬＶ素子においては、光プリンタの書き込
み装置として応用した場合について充分な検討が成され
ていないので、光プリンタの書き込み装置としてＧＬＶ
素子を応用した場合、幾つかの不具合を伴う。

【００１９】その一つとして、光プリンタの書き込み装
置として使用し、ＧＬＶ光学変調器として光プリンタに
搭載すると、光プリンタの光学変調器としては大型で、
かつ製造歩留りが悪いといったことが挙げられる。つま
り、該公報には、ＧＬＶ素子にて光プリンタの光学変調
器を構成した場合のＧＬＶ素子の配列については何ら記
載されていない。そのため、必要な数のＧＬＶ素子を一
列に並べた構成とし、回転ポリゴンスキャナに代わる光
学変調器として光プリンタに用い、一列のＧＬＶ素子列
だけで記録幅をカバーすると、ＧＬＶ素子列の長さが非
常に大きくなり、光学変調器自体の大型化を招来する。

【００２０】具体的に数値を挙げると、例えば、最大記
録幅をレターサイズ（8.５×１１インチ）とし、その解
像度６００ＤＰＩとすると、8.５×６００＝５１００個
の画素が必要であり、ＧＬＶ素子も５１００個必要とな
る。１個の大きさが２５μｍのＧＬＶ素子を５１００個
も並べると、その長さは約１２８ｍｍにもなり、大型で
あると共に、この長さのＧＬＶ素子列を現在の半導体技
術で歩留まり良く作ることは非常に難しい。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１記載の画像形成装置は、光源か
らの照射光を光学変調器にて変調して像担持体上に投影
する光学部を有し、該光学部からの投影光により該像担
持体上に形成された静電潜像を可視化した後、被転写材
に転写して排出する画像形成装置における光学変調器の
露光条件設定方法であって、上記光学変調器が、複数の
グレイティングライトバルブ素子がそれぞれ並んでなる
素子列を複数有すると共に、上記光学部が、これら各素
子列により像担持体上に投影されるそれぞれ複数の素子
投影光からなる素子列投影光が、その長手方向に順に配
されるように設計されており、かつ、像担持体上に形成
される各素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ
量及び相互の位置関係をもとに、像担持体上で各素子列
投影光が一直線上に並ぶように各素子列の点灯を制御す
る露光制御手段が備えられている画像形成装置における
光学変調器の露光条件設定方法において、露光条件の設
定に際し、像担持体と同じ位置関係を有するように投影
光検出手段を配し、この投影光検出手段にて各素子列投
影光を検出することで、各素子列投影光間の像担持体移
動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係を検出し、各素
子列の点灯タイミングを決定するように設定されてお
り、さらに、２つの素子列を同時に点灯し、一方の第１
素子列の素子列投影光及びもう一方の第２素子列の素子
列投影光がほぼ同時に検出されたとき、各素子列投影光
間に位置ずれ無しと判定する一方、ほぼ同時に検出され
なければ位置ずれ有りと判定し、位置ずれ有りと判定し
た場合は、上記投影光検出手段を一定速度で回転させな
がら、第１素子列を点灯し、１回目の素子列投影光を検
出してから２回目に素子列投影光を検出するまでの第１
時間を測定し、同様に、第１素子列を点灯し、１回目の
素子列投影光を検出した後、第１素子列を消灯すると同
時に第２素子列を点灯し、２回目の素子列投影光を検出
するまでの第２時間を測定し、これら第１時間と第２時
間とを比較して位置ずれ量及び相互の位置関係を検出す
ることを特徴としている。

【００２２】これによれば、必要数のグレイティングラ
イトバルブ素子は、複数の素子列に分割されて形成され
るので、各素子列の全長は、従来の必要数の素子を一つ
の素子列に並べた構成に比べて短くできる。したがっ
て、光学変調器を小型化し、現在の半導体技術で歩留り
よく製造することができる。

【００２３】また、上記構成では、光学部は、各素子列
により像担持体上に投影される素子列投影光が、その長
手方向に順に配されるように設計されているが、この場
合、恰も一つの素子列からなるように見せるには、各素
子列投影光を一直線上に並べる必要がある。しかしなが
ら、各素子列投影光を、像担持体移動方向に対して位置
ずれなしに配することは難しく、このような位置ずれを
補正するには、ミクロン単位の微調整が必要となり、機
械的調整方法では困難であると共に、その調整に多大な
時間を要することとなる。

【００２４】そこで、上記構成においては、露光制御手
段が、像担持体上に形成される各素子列投影光間の像担
持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係をもと
に、像担持体上で各素子列投影光が一直線上に並ぶよう
に各素子列の点灯を制御するようになっている。したが
って、各素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ
を、ミクロン単位の微調整や多大な調整時間を要するこ
と無く補正できる。

【００２５】また、上記の方法では、像担持体上に形成
される各素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ
量及び相互の位置関係を求めるようになっている。

【００２６】また、この方法では、後述する請求項４の
方法のように、素子列投影光により形成された静電潜像
を可視化することなく、各素子列投影光間の像担持体移
動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係を検出すること
ができる。

【００２７】さらに、位置ずれ有りと判定したときの
み、位置ずれ量と相互の位置関係を検出するようになっ
ているので、露光条件の設定に要する時間を短縮でき
る。

【００２８】本発明の請求項２記載の画像形成装置にお
ける光学変調器の露光条件設定方法は、光源からの照射
光を光学変調器にて変調して像担持体上に投影する光学
部を有し、該光学部からの投影光により該像担持体上に
形成された静電潜像を可視化した後、被転写材に転写し
て排出する画像形成装置における光学変調器の露光条件
設定方法であって、上記光学変調器が、複数のグレイテ
ィングライトバルブ素子がそれぞれ並んでなる素子列を
複数有すると共に、上記光学部が、これら各素子列によ
り像担持体上に投影されるそれぞれ複数の素子投影光か
らなる素子列投影光が、その長手方向に順に配されるよ
うに設計されており、かつ、像担持体上に形成される各
素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相
互の位置関係をもとに、像担持体上で各素子列投影光が
一直線上に並ぶように各素子列の点灯を制御する露光制
御手段が備えられている画像形成装置における光学変調
器の露光条件設定方法において、露光条件の設定に際
し、像担持体と同じ位置関係を有するように投影光検出
手段を配し、この投影光検出手段にて各素子列投影光を
検出することで、各素子列投影光間の像担持体移動方向
の位置ずれ量及び相互の位置関係を検出し、各素子列の
点灯タイミングを決定するように設定されており、さら
に、２つの素子列を同時に点灯し、一方の第１素子列の
素子列投影光及びもう一方の第２素子列の素子列投影光
がほぼ同時に検出されたとき、各素子列投影光間に位置
ずれ無しと判定する一方、ほぼ同時に検出されなければ
位置ずれ有りと判定し、位置ずれ有りと判定した場合
は、上記投影光検出手段を一定速度で回転させながら、
投影光検出手段が特定位置に到達したときに基準信号を
発生させ、該基準信号の発生と同時に第１素子列を点灯
し、基準信号の発生から素子列投影光を検出するまでの
第１時間を測定し、同様に、該基準信号の発生と同時に
第２素子列を点灯し、基準信号の発生から素子列投影光
を検出するまでの第２時間を測定し、これら第１所要時
間と第２所要時間とを比較して位置ずれ量及び相互の位
置関係を検出することを特徴としている。

【００２９】これによれば、位置ずれ有りと判定したと
きのみ、位置ずれ量と相互の位置関係を検出するように
なっている上、該基準信号の発生位置を適切な位置とす
ることで第１時間及び第２時間の測定に要する短くでき
るので、さらに露光条件の設定に要する時間を短縮でき
る。

【００３０】また、本発明の請求項３記載の画像形成装
置における光学変調器の露光条件設定方法は、上記請求
項１あるいは２の方法において、上記投影光検出手段に
おける素子列投影光長手方向の受光幅が、各素子投影光
間の同方向の間隔より大きいことを特徴としている。

【００３１】これによれば、素子列投影光長手方向の受
光幅が各素子投影光間の同方向の間隔より大きいので、
素子列投影光を検出する際に、素子投影光と素子投影光
との間の未露光領域内に受光領域が入り込んで素子列投
影光を検出できないといった不具合を回避できる。

【００３２】本発明の請求項４記載の画像形成装置にお
ける光学変調器の露光条件設定方法は、光源からの照射
光を光学変調器にて変調して像担持体上に投影する光学
部を有し、該光学部からの投影光により該像担持体上に
形成された静電潜像を可視化した後、被転写材に転写し
て排出する画像形成装置における光学変調器の露光条件
設定方法であって、上記光学変調器が、複数のグレイテ
ィングライトバルブ素子がそれぞれ並んでなる素子列を
複数有すると共に、上記光学部が、これら各素子列によ
り像担持体上に投影されるそれぞれ複数の素子投影光か
らなる素子列投影光が、その長手方向に順に配されるよ
うに設計されており、かつ、像担持体上に形成される各
素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相
互の位置関係をもとに、像担持体上で各素子列投影光が
一直線上に並ぶように各素子列の点灯を制御する露光制
御手段が備えられている画像形成装置における光学変調
器の露光条件設定方法において、露光条件の設定に際
し、像担持体上に形成された可視像を検出する可視像検
出手段を配し、この可視像検出手段にて、各素子列投影
光により形成された静電潜像が可視化されてなる１画素
分の素子列可視像を検出することで、各素子列投影光間
の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係を
検出し、各素子列の点灯タイミングを決定するように設
定されており、さらに、２つの素子列を同時に１画素分
点灯し、一方の第１素子列の素子列投影光による素子列
可視像及びもう一方の第２素子列の素子列投影光による
第２素子列可視像がほぼ同時に検出されたとき、各素子
列投影光間に位置ずれ無しと判定する一方、ほぼ同時に
検出されなければ位置ずれ有りと判定し、位置ずれ有り
と判定した場合は、像担持体を一定速度で回転させなが
ら、像担持体が特定位置に到達したときに基準信号を発
生させ、該基準信号の発生と同時に第１素子列を１画素
分点灯し、基準信号の発生から素子列可視像を検出する
までの第１時間を測定し、同様に、該基準信号の発生と
同時に、第２素子列を１画素分点灯し、基準信号の発生
から素子列可視像を検出するまでの第２時間を測定し、
これら第１時間と第２時間とを比較して位置ずれ量及び
相互の位置関係を検出することを特徴としている。

【００３３】これによれば、各素子列の点灯が１画素分
で済むので、請求項２の方法よりも、グレイティングラ
イトバルブ素子の劣化を抑制できる。また、可視像検出
手段は、露光条件の設定に使用した後、画質補正に用い
ることができる。

【００３４】また、これによれば、位置ずれ有りと判定
したときのみ、位置ずれ量と相互の位置関係を検出する
ようになっている上、該基準信号の発生位置を適切な位
置とすることで第１時間及び第２時間の測定に要する短
くできるので、さらに露光条件の設定に要する時間を短
縮できる。

【００３５】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について図１ないし図１１に基づ
いて説明すれば、以下の通りである。

【００３６】まず始めに、本実施の形態の画像形成装置
である光プリンタの全体構成を図２を用いて説明する。
光プリンタは、本体側面にシート状の複数の記録紙（被
転写材）を挿入するための給紙トレー２を備え、この給
紙トレー２の下端部には画像形成に伴い、光プリンタ内
部に記録紙を順次給紙するための給紙ローラ３が設けら
れている。また、該給紙ローラ３の下流側には、記録紙
の先端を検出するためのＰＳセンサが配された用紙搬送
路４がほぼ水平方向に設けられると共に、静電潜像を形
成する感光体ドラム（像担持体）５ａを有するドラムカ
ートリッジ５と転写ローラ６とが配設されている。

【００３７】また、転写ローラ６のさらに下流側には、
定着ローラ７ａを有する定着ユニット７が設けられ、記
録紙上に形成されたトナー像を固定化し、本体の前カバ
ー上に設けられた排紙トレー９に画像形成された記録紙
を排出するＵターンガイド８を備えている。上記ドラム
カートリッジ５の上方には、感光体ドラム５ａの表面に
トナーを供給する現像装置１１が設けられ、現像装置１
１の上方には、感光体ドラム５ａに光を照射するための
光学ユニット（光学部）１０が設けられている。また、
現像装置１１の下方には、感光体ドラム５ａ上に形成さ
れたトナー像を読み取る光学センサ１６が設けられてい
る。

【００３８】尚、上記の光学ユニット１０の構成につい
ては後述するが、単色光源ユニット、コリメートレン
ズ、ＧＬＶ光学変調器、プロジェクションレンズ等、及
び制御部１３が内蔵されている。

【００３９】上記構成の光プリンタにおいて、パソコン
等の外部装置からの印字（プリント）命令の信号が光プ
リンタ本体の図示しない制御部に入力されると、それに
基づき光プリンタの動作が開始され、光学ユニット１０
から画像データに対応した出射光１２が、事前に帯電さ
れた感光体ドラム５ａの表面に照射される。出射光１２
が照射されることで、感光体ドラム５ａの表面が露光さ
れ、感光体ドラム５ａの表面に静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像装置１１から供給されるトナーが
感光体ドラム５ａに付着することで現像されてトナー像
（可視像）となり、このトナー像が感光体ドラム５ａの
回転に伴って、感光体ドラム５ａと転写ローラ６との当
接部に向かって送られる。また、その途中で上記光学セ
ンサ１６により、上記トナー像の反射濃度を読み取っ
て、図示しないプロセス制御部に送り、画像形成装置の
画像形成条件を制御する。

【００４０】一方、この時、上記給紙トレー２からは給
紙ローラ３によって記録紙が供給され、この記録紙は用
紙搬送路４に沿って上記感光体ドラム５ａと転写ローラ
６との当接部である転写領域に搬送される。そして、こ
の領域を記録紙が通過する際に、感光体ドラム５ａの表
面に形成されているトナー像がその電荷と記録紙表面の
電荷との電位差によって記録紙に転写される。

【００４１】その後、記録紙は定着ローラ７ａを有する
定着ユニット７へと送られ、定着ユニット７では加熱及
び加圧が行われ、記録紙上のトナーは定着ローラ７ａの
熱と圧力によって記録紙に融着される。そして、定着ユ
ニット７から送り出された記録紙はＵターンガイド８に
沿って本体の上方へと案内され、本体を覆う前カバー上
の排紙トレー９上に排出される。

【００４２】次に、上記光学ユニット１０について、図
１、図３〜図１１を用いて詳細に説明する。図１（ａ）
は、上記光学ユニット１０の原理構成図（前述の図１５
（ｂ）と同様の簡略図）である。ここでは、ＧＬＶ素子
列を２分割した場合を例示する。光学ユニット１０は、
図１（ａ）に示すように、二つの書き込み部を有してお
り、その一方は、単色光を発光する単色光源ユニット
（光源）３０ａと、単色光源ユニット３０ａから照射さ
れた光を平行光にするコリメートレンズ３１ａと、コリ
メートレンズ３１ａから照射された光を変調し、スリッ
ト３４ａを介してプロジェクションレンズ３３ａへと照
射するＧＬＶ光学変調器３２ａと、照射された光を感光
体ドラム５ａへと投影するプロジェクションレンズ３３
ａとからなる。同様に他方の書き込み部は、単色光源ユ
ニット３０ｂと、コリメートレンズ３１ｂと、スリット
３４ｂと、ＧＬＶ光学変調器３２ｂと、プロジェクショ
ンレンズ３３ｂとからなる。尚、図１（ａ）では分かり
やすいように単色光源ユニット３０ａ・３０ｂとコリメ
ートレンズ３１ａ・３１ｂを左又は右にずらして図示し
ている。

【００４３】上記のＧＬＶ光学変調器３２ａには、図１
（ｂ）に示すように、複数のＧＬＶ素子２０が、２段の
千鳥状に配列されてなるＧＬＶ素子列３８ａが形成され
ている。同様にＧＬＶ光学変調器３２ｂにも、千鳥状配
列のＧＬＶ素子列３８ｂが形成されている。そして、こ
れら各ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂは、素子列長手方向
が感光体ドラム５ａの幅方向と対応するように配されて
おり、点灯（オン制御）時のＧＬＶ素子２０の回折角θ
_d＝０°となるように、入射角θ_iが選択され、設計さ
れている。

【００４４】ここで、上記の各ＧＬＶ素子列３８ａ・３
８ｂを構成するＧＬＶ素子２０の構成及び動作原理を、
図４ないし図６を用いて説明する。図４は１個のＧＬＶ
素子２０の斜視図であり、図５、図６はその動作原理図
である。図４に示すように、ＧＬＶ素子２０は、基盤２
１の上に、枠２４と一体で成型されたマイクロブリッジ
２２が、枠２４と基盤２１との間にスペーサ２３を介し
て配設された構成を有しており、基盤２１の上面とマイ
クロブリッジ２２との間には、スペーサ２３の厚みと同
じ空隙が形成され、両者は非接触となっている。

【００４５】上記スペーサ２３で定まる空隙の厚み、及
びマイクロブリッジ２２の厚みは、何れも使用される光
源の波長、つまり、ここでは上記の単色光源ユニット３
０ａ・３０ｂの出射光の波長で予め決定され、発光波長
をλｎｍとすると、それぞれλ／４ｎｍに形成されてい
る。このようなＧＬＶ素子２０は、微細半導体製造技術
で作製できる。

【００４６】ＧＬＶ素子２０の動作は、マイクロブリッ
ジ２２と基盤２１との間に印加する電圧のオン−オフで
制御され、図５（ａ）にオフ制御（消灯）時のＧＬＶ素
子２０のｘ断面を示し、同図（ｂ）にそのｙ断面を示
す。また、図６（ａ）にはオン制御（点灯）時のＧＬＶ
素子２０のｘ断面を示し、同図（ｂ）にそのｙ断面を示
す。

【００４７】図５（ａ)(ｂ）に示すように、ＧＬＶ素子
２０の消灯時、マイクロブリッジ２２は、基盤２１から
λ／４ｎｍ離間した位置関係を維持しており、この状態
で光が入射すると、マイクロブリッジ２２及び基盤２１
にて反射された各反射光の全光路差は入射光の波長に等
しく、回折格子平面鏡として光を反射する。

【００４８】一方、図６（ａ)(ｂ）に示すように、ＧＬ
Ｖ素子２０の点灯時、マイクロブリッジ２２は静電力で
引き下げられており、この状態で光が入射すると、マイ
クロブリッジ２２及び基盤２１にて反射された各反射光
の全光路差は半波長（λ／２）となり、各反射光は干渉
して打ち消し合い回折を引き起こす。

【００４９】また、上記光学ユニット１０には、図３に
も示すように、本発明の露光制御手段としての機能も備
えた、記憶装置やコントトーラ部等からなる制御部１３
が備えられており、この制御部１３が、単色光源ユニッ
ト３０ａ・３０ｂ、及びＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂを
構成る各ＧＬＶ素子２０の点灯を制御するようになって
いる。

【００５０】光プリンタの動作時、制御部１３の制御に
よって、単色光源ユニット３０ａ・３０ｂが発光する。
単色光源ユニット３０ａ・３０ｂより発光された光はコ
リメートレンズ３１ａ・３１ｂで平行光となりＧＬＶ光
学変調器３２ａ・３２ｂの千鳥状に並べられたＧＬＶ素
子列３８ａ・３８ｂの正面に向かって斜め上方から照射
される。

【００５１】ＧＬＶ光学変調器３２ａ・３２ｂは前述し
た動作原理によって、制御部１３で処理された画像信号
に対応してＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂの各ＧＬＶ素子
２０を点灯−消灯し、点灯状態のＧＬＶ素子２０にて反
射された光だけがスリット３４ａ・３４ｂを通過してプ
ロジェクションレンズ３３ａ・３３ｂに照射される。プ
ロジェクションレンズ３３ａ・３３ｂに照射された光
は、感光体ドラム５ａの表面３５に個々の画素として投
影される。図中、３６ａ・３６ｂにて示すものが、各Ｇ
ＬＶ素子列３８ａ・３８ｂからの素子列投影光であり、
各素子列投影光３６ａ・３６ｂを構成する個々の升状の
ものが、単一のＧＬＶ素子２０からの素子投影光であ
り、画素である（尚、以下、素子投影光を単投影光と称
する）。

【００５２】ところで、このような二つのＧＬＶ素子列
３８ａ・３８ｂからの各素子列投影光３６ａ・３６ｂ
を、感光体ドラム５ａの表面３５で恰も一つのＧＬＶ素
子列によって投影された投影光のようにするためには、
ＧＬＶ素子列３８ａによって投影される最端部の画素の
すぐ隣にもう一方のＧＬＶ素子列３８ｂから投影される
最端部の画素を連続に並べる必要がある。しかしなが
ら、このような微調整は、ミクロン単位の調整が必要と
なり、機械的調整方法では困難で、また、その調整には
多大な時間が必要となる。

【００５３】そこで、本光プリンタの光学ユニット１０
は、ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂの全ＧＬＶ素子２０が
点灯したとき、感光体ドラム５ａの表面３５の中央付近
で各素子列投影光３６ａ・３６ｂの長手方向端部が重複
するように組み立てられており、画素の一部が、長手方
向で重複している。そして、制御部１３では、画像形成
時、重複部においては、何れか一方のＧＬＶ素子列３８
ａ・３８ｂのＧＬＶ素子２０を使用するようになってい
る。つまり、この制御部１３の記憶装置には、画像形成
時に各ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂのＧＬＶ素子２０の
使用・不使用データからなる露光制御データが記憶され
ており、制御部１３はこの記憶装置に記憶されたＧＬＶ
素子２０の使用・不使用データをもとに、画像信号をコ
ントローラ部で加工するようになっている。これによ
り、ミクロン単位の調整や、多大な調整時間を要するこ
となく、必要なＧＬＶ素子２０が恰も一つのＧＬＶ素子
列から構成されているかのごとく制御し得る。

【００５４】ただし、その場合、各ＧＬＶ光学変調器３
２ａ・３２ｂ、及びコリメートレンズ３１ａ・３１やプ
ロジェクションレンズ３３ａ・３３ｂ等の光学系を、投
影光３６ａ・３６ｂが一直線上に配されるように取り付
ける必要がある。しかしながら、設計で定められた位置
に取り付けるものの、組み立て時のばらつきにより、図
１（ａ）に示すように、各素子列投影光３６ａ・３６ｂ
が感光体ドラム５ａの表面３５上で、感光体ドラム５ａ
の移動方向（図において上下方向）に対してずれてしま
うことがある。このような位置ずれを調整しようとする
と、やはりミクロン単位の調整や、多大な調整時間を要
することとなる。

【００５５】そこで、本光プリンタの光学ユニット１０
では、各素子列投影光３６ａ・３６ｂの位置ずれ量及び
相互の位置関係を求め、この位置ずれ量及び相互の位置
関係からなるデータも露光制御データとして記憶装置に
記憶し、画像形成時、位置ずれ量、及び相互の位置関係
のデータを基に、各素子列投影光３６ａ・３６ｂが一直
線上に配されるように、各ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂ
の点灯タイミングをずらすことによって目的の画像を形
成するようになっている。

【００５６】以下に、上記各素子列投影光３６ａ・３６
ｂが感光体ドラム５ａの移動方向に位置ずれしているか
どうかを判定し、位置ずれしている場合は、その位置ず
れ量及び相互の位置関係を求める方法を、図７〜図１１
を用いて説明する。通常、この方法による、位置ずれの
有無を判別し、位置ずれの有る場合は位置ずれ量及び相
互の位置関係を求め、制御部１３の記憶装置に記憶させ
る作業は、光学ユニットがプリンタ装置に組み込まれる
前に行うが、組み込んだ後でも調整治具を用いれば可能
である。

【００５７】図８（ａ）〜（ｃ）は、上記各素子列投影
光３６ａ・３６ｂの重複部の拡大図である。同図（ａ）
〜（ｃ）とも、各素子列投影光３６ａ・３６ｂは長手方
向に対してわざと重複されている。一方、各素子列投影
光３６ａ・３６ｂは長手方向と直交する方向（感光体ド
ラムの移動方向に対応）に対して、同図（ａ）がほぼ重
なっている場合、同図（ｂ）が一部重なっている場合、
同図（ｃ）が大分離れている場合である。

【００５８】調整には、図７に示すように、ドラム状治
具１５に取り付けられた光学センサ（投影光検出手段）
を用い、この光学センサ１４は、図２の感光体ドラム５
ａの表面３５と同じ位置関係になるように受光スリット
３７が設けられている。上記ドラム状治具１５は一定の
速度で矢印方向（図８参照）に回転するようになってい
る。なお、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記受光
スリット３７における、各素子列投影光３６ａ・３６ｂ
の長手方向の幅ｗ１は、各素子列投影光３６ａ・３６ｂ
を構成する単投影光の同方向の幅ｗ２よりも充分に大き
く、複数の単投影光の幅にわたる長さを持っている。

【００５９】まずは、上記各素子列投影光３６ａ・３６
ｂが位置ずれしているかどうかを判定する。判定にあた
り、まず、ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂのＧＬＶ素子２
０をすべて連続点灯し、光学センサ１４にてその時の投
影光を検出する。そして、得られた光学センサ１４のセ
ンサ出力と、予め定められている基準検出継続時間ｔ及
び規定時間ｔｘに基づいて、各素子列投影光３６ａ・３
６ｂが位置ずれしているかどうかを判定する。

【００６０】図８（ａ）の場合、各素子列投影光３６ａ
・３６ｂは、その長手方向と直交する方向にずれること
なく一直線上に配されているので、光学センサ１４のセ
ンサ出力の時間に対する変化は、図９（ａ）のように、
検出継続時間の短い小さな山が一つ現れる。この山が現
れている時間である検出継続時間ｔ１を求め、ｔ１と上
記の基準検出継続時間ｔとを比較する。この場合、ｔ１
がｔの範囲内、つまりｔよりｔ１が小さいので、各素子
列投影光３６ａ・３６ｂの位置ずれはないと判定する。
また、この時、ｔ１の測定を複数回繰り返して、その平
均値を使用してもよい。

【００６１】一方、図８（ｂ）の場合、各素子列投影光
３６ａ・３６ｂは、その長手方向と直交する方向に少し
ずれているので、光学センサ１４のセンサ出力の時間に
対する変化は、図９（ｂ）のように、検出継続時間の長
い大きな山が現れる。この場合、検出継続時間ｔ２は基
準検出継続時間ｔより大きいので、各素子列投影光３６
ａ・３６ｂが位置ずれしていると判定する。

【００６２】また、図８（ｃ）の場合、各素子列投影光
３６ａ・３６ｂは、その長手方向と直交する方向に大分
ずれているので、光学センサ１４のセンサ出力の時間に
対する変化は、図９（ｃ）のように、各素子列投影光３
６ａ・３６ｂに対応した小さな山（検出継続時間ｔ３）
が二つできる。複数の山が検出される場合は、センサ出
力の山を１個検出してから、予め決められている規定時
間ｔｘ内に山がもう１個検出されたときに、各素子列投
影光３６ａ・３６ｂが位置ずれしていると判定するよう
に決めておけばよく、図９（ｃ）ではｔｘ時間内に２個
目の山が検出されるので、位置ずれしていると判定す
る。

【００６３】このような各素子列投影光３６ａ・３６ｂ
が位置ずれしているかどうかの判定において、位置ずれ
なしと判定された場合には、これ以降のチェックは不要
となり、調整時間を短縮できる。

【００６４】次に、位置ずれしていると判定された場
合、その位置ずれ量及び相互の位置関係を求める。位置
ずれ量及び相互の位置関係を求める方法としては、以下
に示す方法１，２があり、いずれの方法も、各素子列投
影光３６ａ・３６ｂが、その長手方向と直交する方向に
少しずれている、図８（ｂ）の場合を例示して説明す
る。

【００６５】−方法１− まず、ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂのうちの一方、例え
ばＧＬＶ素子列３８ｂのＧＬＶ素子２０をすべて連続点
灯する。その時の光学センサ１４のセンサ出力の時間に
対する変化は、図１０の上段のようになる。このとき、
光学センサ１４は、図８（ａ）に示す矢印方向に一定速
度で回転しているので、ドラム状治具１５の回転により
光学センサ１４が一周すると、センサ出力の山が再び検
出される。ここでは、１個目のセンサ出力の山が検出さ
れてから、２個目の山が検出されるまでの時間ｔ４を測
定する。

【００６６】ｔ４が測定されたら、続けて、ＧＬＶ素子
列３８ｂのＧＬＶ素子２０を全て点灯した状態で１個目
のセンサ出力の山を検出し、その後、ＧＬＶ素子列３８
ｂの全ＧＬＶ素子２０を消灯し、もう一方のＧＬＶ素子
列３８ａのＧＬＶ素子２０を全て連続点灯させ、２個目
のセンサ出力の山を検出するまでの時間ｔ５を図１０の
下段のように測定する。

【００６７】こうして得られた時間ｔ４とｔ５の大小及
び時間差と光学センサ１４の回転速度から、各素子列投
影光３６ａ・３６ｂの位置ずれ量及び相互の位置関係を
決定する。つまり、ここでは、ｔ５がｔ４より大きいの
で、後から点灯したＧＬＶ素子列３８ａの方が、先に点
灯したＧＬＶ素子列３８ｂよりも、光学センサ１４の移
動方向前方側にずれていることがわかる。このことはつ
まり、図２の感光体ドラム５ａの表面上においては、感
光体ドラム５ａの移動方向前方側にずれることを意味す
る。

【００６８】そして、光学センサ１４の回転速度（周速
度）をＶとし、その位置ずれの距離をＲとすると（図８
（ｂ）参照）、Ｒ＝Ｖ×（ｔ５ーｔ４） …（２）となる。なお、この時、上記ｔ４、ｔ５の測定を複数回
繰り返して、その平均値を使用してもよい。

【００６９】−方法２− 光学センサ１４が取り付けられたドラム状治具１５は、
一定の速度で矢印方向に回転しており、かつ、決められ
た回転位置に来たとき基準信号４０を発生するようにし
ておく。

【００７０】そして、この基準信号４０が発生したと
き、例えばＧＬＶ素子列３８ｂのＧＬＶ素子２０を全て
連続点灯する。その時の光学センサ１４のセンサ出力の
時間に対する変化は、図１１の上段のようになる。この
ようなセンサ出力から、基準信号４０が発生されてか
ら、光学センサ１４が投影光を検出するまでの時間ｔ６
を測定する。その後、もう一方のＧＬＶ素子列、例えば
ＧＬＶ素子列３８ａの全ＧＬＶ素子２０についても同様
にして、図１１の下段のようにｔ７を測定する。

【００７１】こうして得られた時間ｔ６とｔ７の大小及
び時間差と光学センサ１４の回転速度から、上記の方法
１と同様にして、各素子列投影光３６ａ・３６ｂの位置
ずれ量及び相互の位置関係を決定する。尚、この時も、
上記ｔ６、ｔ７の測定を複数回繰り返して、その平均値
を使用してもよい。

【００７２】この方法２では、基準信号４０を適切な位
置に設定することにより、前記の方法１のｔ４，ｔ５に
比較して、ｔ６，ｔ７の時間を短くできるので、より高
精度になり、測定時間も短くなる。また、ＧＬＶ素子２
０の点灯時間も短くできるので、ＧＬＶ素子２０の劣化
も少なくて済む。なお、上記この方法２は、基準信号を
使用した一例に過ぎず、何らこれに限定されるものでは
ない。

【００７３】このようにして決定された、各素子列投影
光３６ａ・３６ｂの感光体ドラム５ａの移動方向の位置
ずれ量及び相互の位置関係と、上記重複部でのＧＬＶ素
子列３８ａ・３８ｂのＧＬＶ素子２０の使用、不使用デ
ータをもとに、制御部１３はコントローラ部で画像信号
を加工し、相互の位置関係をもとに、ＧＬＶ素子列３８
ａ・３８ｂの点灯タイミングをずらすことによって目的
の画像が形成される。

【００７４】また、このようにして決定された、各素子
列投影光３６ａ・３６ｂの感光体ドラム５ａの移動方向
の位置ずれ量及び相互の位置関係を、光学ユニット１０
の制御部１３の記憶装置に記憶し、光学ユニット１０を
光プリンタ本体に組み込んだ後、光プリンタ本体側の制
御装置で読み取るようにしておけば、光学ユニットの組
み込み工程や光学ユニットを途中交換したときに、余分
な作業をしなくても良いので、作業工程や時間を短縮で
きる。

【００７５】以上のように、本光プリンタの光学ユニッ
ト１０では、光学変調器としてＧＬＶ素子２０を用いる
と共に、必要数のＧＬＶ素子２０を、ＧＬＶ素子列３８
ａ・３８ｂとに分割し、かつ、ＧＬＶ素子列３８ａ・３
８ｂにより感光体ドラム５ａ上に投影される、各素子列
投影光３６ａ・３６ｂが、その長手方向に順に配される
ように設計されており、かつ、制御部１３が、各素子列
投影光３６ａ・３６ｂの位置ずれ量及び相互の位置関係
を求め、この位置ずれ量及び相互の位置関係からなるデ
ータも露光制御データとして記憶装置に記憶し、画像形
成時、位置ずれ量、及び相互の位置関係のデータを基
に、各素子列投影光３６ａ・３６ｂが一直線上に配され
るように、各ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂの点灯タイミ
ングをずらすようになっている。

【００７６】これにより、各素子列の全長を、従来の必
要数のＧＬＶ素子２０を一つの素子列に並べた構成に比
べて短くできるので、光学変調器を小型化し、現在の半
導体技術で歩留りよく製造することができる。

【００７７】そして、制御部１３により、感光体ドラム
５ａ上に形成される各素子列投影光３６ａ・３６ｂ間
の、感光体ドラム５ａの移動方向の位置ずれ量及び相互
の位置関係をもとに、感光体ドラム５ａ上で各素子列投
影光３６ａ・３６ｂが一直線上に並ぶように各ＧＬＶ素
子列３８ａ・３８ｂの点灯タイミングがずらされるの
で、各素子列投影光３６ａ・３６ｂの、像担持体移動方
向の位置ずれを、ミクロン単位の微調整や多大な調整時
間を要すること無く補正できる。

【００７８】また、ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂによっ
て光源からの照射光が変調されるので、従来のポリゴン
スキャナからなる光学変調器では対応できなかった、最
近の高速化及び中間調を用いた高画質印刷の要求に対応
可能となる。

【００７９】しかも、本光プリンタの場合、ＧＬＶ素子
列３８ａ・３８ｂを構成する各ＧＬＶ素子２０は、千鳥
状に配されているので、より一層の小型化が可能である
と共に、ＧＬＶ素子２０とＧＬＶ素子２０との連結部分
に生じる回折無効領域による未露光領域の発生を、連結
部分に位置するもう一方のＧＬＶ素子列のＧＬＶ素子２
０による露光で補うことができるといった効果もある。

【００８０】尚、本実施の形態で用いた光学センサの数
・位置、受光スリットの形状、具体的測定方法は本実施
の形態に限定するものではなく、複数のＧＬＶ素子列の
投影光の位置ずれ量、及び相互の位置関係を決定するこ
とが可能であればどのようなものでも構わない。

【００８１】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態について図２、及び図１２ない
し図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
尚、説明の便宜上、前記の実施の形態にて示した部材と
同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、そ
の説明を省略する。

【００８２】本実施の形態の画像形成装置である光プリ
ンタの全体構成は、図２に示した前述の実施の形態１の
光プリンタと構成は同じであり、ただ、各素子列投影光
３６ａ・３６ｂが感光体ドラム５ａの移動方向に位置ず
れているかどうかの判定、及び、位置ずれしている場
合、その位置ずれ量及び相互の位置関係を決定する方法
が違っている。

【００８３】この別の方法を、図１２〜図１４を用いて
説明する。通常この方法による作業は光学ユニット１０
をプリンタ装置に組み込んだ後に行う。

【００８４】図１２（ａ）〜（ｃ）は、ＧＬＶ素子列３
８ａ・３８ｂにおける千鳥状配列を考慮せずに、同時に
１画素分の時間だけ点灯したときの、その各素子列投影
光３６ａ・３６ｂによる露光によって、感光体ドラム５
ａ（図２参照）の表面に形成された静電潜像を現像した
ときの素子列トナー像４１ａ・４１ｂの重複部の拡大図
である。同図（ａ）〜（ｃ）とも、素子列トナー像４１
ａ・４１ｂは長手方向に対してわざと重複されている。
一方、素子列トナー像４１ａ・４１ｂは、長手方向と直
交する方向（感光体ドラムの移動方向に対応）に対し
て、同図（ａ）がほぼ重なっている場合、同図（ｂ）が
一部重なっている場合、同図（ｃ）が大分離れている場
合である。

【００８５】調整には、現像装置１１の下方に配されて
いる、光学センサ（可視像検出手段）１６を用いる（図
２参照）。この光学センサ１６は、感光体ドラム５ａの
表面の静電潜像が現像された後の表面上の反射を測定で
きるように固定して設けられ、感光体ドラム５ａの表面
における測定表面を制限する受光スリット４２が設けら
れる。上記感光体ドラム５ａは一定の速度で矢印方向
（図１２参照）に回転するようになっている。なお、図
１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記受光スリット４
２における、素子列トナー像４１ａ・４１ｂの長手方向
の幅ｗ３は、各素子列トナー像４１ａ・４１ｂを構成す
る単トナー像（単投影光のトナー像）、つまり画素の同
方向の幅ｗ４よりも充分に大きく、複数の画素の幅にわ
たる長さを持っている。

【００８６】まずは、上記素子列トナー像４１ａ・４１
ｂが位置ずれしているかどうかを判定する。判定にあた
り、まず、ＧＬＶ素子列３８ａ・３８ｂのＧＬＶ素子２
０を１画素分の時間だけ点灯する。この時の点灯で形成
された静電潜像は、現像装置１１で現像されて素子列ト
ナー像４１ａ・４１ｂとなる。光学センサ１６にてその
時の素子列トナー像４１ａ・４１ｂを検出する。そし
て、得られた光学センサ１６のセンサ出力と、予め定め
られている基準検出継続時間ｋと、予め定められている
規定時間ｋｘとに基づいて、素子列トナー像４１ａ・４
１ｂが位置ずれしているかどうかを判定する。

【００８７】図１２（ａ）の場合、各素子列トナー像４
１ａ・４１ｂは、その長手方向と直交する方向にずれる
ことなく一直線上に配されているので、光学センサ１６
のセンサ出力の時間に対する変化は、図１３（ａ）のよ
うに、小さな谷が一つ現れる。この谷が現れている時間
である検出継続時間ｋ１を求め、ｋ１と上記の基準検出
継続時間ｋとを比較する。この場合、ｋ１がｋの範囲
内、つまりｋよりｋ１が小さいので、素子列トナー像４
１ａ・４１ｂの位置ずれはない（つまり、ＧＬＶ素子列
３８ａ・３８ｂの各素子列投影光３６ａ・３６ｂ（図１
参照）に位置ずれはない）と判定する。また、この時、
ｋ１の測定を複数回繰り返して、その平均値を使用して
もよい。

【００８８】一方、図１２（ｂ）の場合、各素子トナー
像４１ａ・４１ｂは、その長手方向と直交する方向に少
しずれているので、光学センサ１６のセンサ出力の時間
に対する変化は、図１３（ｂ）のように、大きな谷が現
れる。この場合、検出継続時間ｋ２は基準検出継続時間
ｋより大きいので、素子列トナー像４１ａ・４１ｂが位
置ずれしていると判定する。

【００８９】また、図１２（ｃ）の場合、各素子列トナ
ー像４１ａ・４１ｂは、その長手方向と直交する方向に
大分ずれているので、光学センサ１６のセンサ出力の時
間に対する変化は、図１３（ｃ）のように、各素子列ト
ナー像４１ａ・４１ｂに対応した小さな谷（検出継続時
間ｋ３）が二つできる。谷が複数の検出される場合は、
センサ出力の谷を１個検出してから、あらかじめ決めら
れている規定時間ｋｘ内に谷がもう１個検出されたとき
に、各素子列トナー像４１ａ・４１ｂが位置ずれしてい
ると判定するように決めておけばよく、図１３（ｃ）で
はｋｘ時間内に２個目の谷が検出されるので、位置ずれ
していると判定する。

【００９０】このような素子列トナー像４１ａ・４１ｂ
が位置ずれしているかどうかの判定において、位置ずれ
なしと判定された場合には、これ以降のチェックは不要
となり調整時間を短縮できる。

【００９１】次に、位置ずれしていると判定された場
合、その位置ずれ量及び相互の位置関係を求める。位置
ずれ量及び相互の位置関係を求める方法を、各素子列ト
ナー像４１ａ・４１ｂが、その長手方向と直交する方向
に少しずれている、図１２（ｂ）の場合を例示して説明
する。

【００９２】感光体ドラム５ａは、一定の速度で矢印方
向に回転しており、かつ、決められた回転位置に来たと
き基準信号４３を発生するようにしておく。そして、こ
の基準信号４３が発生したとき、例えばＧＬＶ素子列３
８ｂのＧＬＶ素子２０を全て１画素分の時間だけ点灯す
る。その時の光学センサ１６のセンサ出力の時間に対す
る変化は、図１４の上段のようになる。このようなセン
サ出力から、基準信号４３が発生されてから、光学セン
サ１６が素子列トナー像４１ｂを検出するまでの時間ｋ
４を測定する。

【００９３】その後、もう一方のＧＬＶ素子列、例えば
ＧＬＶ素子列３８ａの全ＧＬＶ素子２０についても同様
にして、図１４の下段のようにｋ５を測定する。

【００９４】こうして得られた時間ｋ４とｋ５の大小及
び時間差と光学センサ１６の回転速度から、前述の実施
の形態１で示した方法１と同様にして、各素子列トナー
像４１ａ・４１ｂ、つまり素子列投影光３６ａ・３６ｂ
の位置ずれ量及び相互の位置関係を決定する。尚、この
時も、上記ｋ４、ｋ５の測定を複数回繰り返して、その
平均値を使用してもよい。

【００９５】この方法では、基準信号４３を適切な位置
に設定することにより、ｋ４，ｋ５の時間を短くできる
ので、測定時間も短くなる。また、この方法は、基準信
号を使用した一例に過ぎず、何らこれに限定されるもの
ではない。

【００９６】上記方法は、ＧＬＶ素子２０の千鳥状配置
を考慮してない場合について述べたが、書き込み時に千
鳥状配置に対して既に対応してる場合、各ＧＬＶ素子列
３８ａ・３８ｂ毎に横１ラインの書き込みを行えば同様
の処理で各素子列投影光３６ａ・３６ｂの位置ずれ量及
び相互の位置関係を決定することができる。

【００９７】また、本光プリンタの場合、上記調整が終
了した後は、光学センサ１６は、感光体ドラム５ａ上に
形成された、トナーパッチ像の反射率を測定するのに使
用される。一例として、所定の画像形成条件でのトナー
パッチ像の濃度（反射率）を測定し、その測定結果が予
め決められた濃度（反射率）になるように、感光体ドラ
ム５ａの帯電電圧を上下させたり、その他の画像形成条
件を制御する。そうすることによって長期にわたり、環
境に左右されずに安定した画像を形成することができ
る。上記は、光学センサ１６を利用した画像形成条件の
制御の一例であり、上記方法に限定するものでないこと
は言うまでもない。

【００９８】尚、本実施の形態で用いた光学センサの数
・位置、受光スリットの形状、具体的測定方法は本実施
の形態に限定するものではなく、複数のＧＬＶ素子列の
投影光の位置ずれ量、及び相互の位置関係を決定するこ
とが可能であればどのようなものでも構わない。

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
画像形成装置は、光源からの照射光を光学変調器にて変
調して像担持体上に投影する光学部を有し、該光学部か
らの投影光により該像担持体上に形成された静電潜像を
可視化した後、被転写材に転写して排出する画像形成装
置における光学変調器の露光条件設定方法であって、上
記光学変調器が、複数のグレイティングライトバルブ素
子がそれぞれ並んでなる素子列を複数有すると共に、上
記光学部が、これら各素子列により像担持体上に投影さ
れるそれぞれ複数の素子投影光からなる素子列投影光
が、その長手方向に順に配されるように設計されてお
り、かつ、像担持体上に形成される各素子列投影光間の
像担持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係をも
とに、像担持体上で各素子列投影光が一直線上に並ぶよ
うに各素子列の点灯を制御する露光制御手段が備えられ
ている画像形成装置における光学変調器の露光条件設定
方法において、露光条件の設定に際し、像担持体と同じ
位置関係を有するように投影光検出手段を配し、この投
影光検出手段にて各素子列投影光を検出することで、各
素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相
互の位置関係を検出し、各素子列の点灯タイミングを決
定するように設定されており、さらに、２つの素子列を
同時に点灯し、一方の第１素子列の素子列投影光及びも
う一方の第２素子列の素子列投影光がほぼ同時に検出さ
れたとき、各素子列投影光間に位置ずれ無しと判定する
一方、ほぼ同時に検出されなければ位置ずれ有りと判定
し、位置ずれ有りと判定した場合は、上記投影光検出手
段を一定速度で回転させながら、第１素子列を点灯し、
１回目の素子列投影光を検出してから２回目に素子列投
影光を検出するまでの第１時間を測定し、同様に、第１
素子列を点灯し、１回目の素子列投影光を検出した後、
第１素子列を消灯すると同時に第２素子列を点灯し、２
回目の素子列投影光を検出するまでの第２時間を測定
し、これら第１時間と第２時間とを比較して位置ずれ量
及び相互の位置関係を検出する方法である。

【０１００】これにより、各素子列の全長を、従来の必
要数のグレイティングライトバルブ素子を一つの素子列
に並べた構成に比べて短くできるので、光学変調器を小
型化し、現在の半導体技術で歩留りよく製造することが
できる。

【０１０１】また、上記構成では、露光制御手段によ
り、像担持体上に形成される各素子列投影光間の像担持
体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係をもとに、
像担持体上で各素子列投影光が一直線上に並ぶように各
素子列の点灯が制御されるので、各素子列投影光の像担
持体移動方向の位置ずれをミクロン単位の微調整や多大
な調整時間を要すること無く補正できる。

【０１０２】また、グレイティングライトバルブ素子か
らなる素子列によって光源からの照射光が変調されるの
で、従来のポリゴンスキャナからなる光学変調器では対
応できなかった、最近の高速化及び中間調を用いた高画
質印刷の要求に対応可能となるという効果を併せて奏す
る。

【０１０３】また、これにより、素子列投影光により形
成された静電潜像を可視化することなく、各素子列投影
光間の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関
係を検出することができるので、光学部を画像形成装置
本体に組み込む前に実施できる。さらに、短い時間で容
易に露光条件を設定できる。

【０１０４】本発明の請求項２記載の画像形成装置にお
ける光学変調器の露光条件設定方法は、光源からの照射
光を光学変調器にて変調して像担持体上に投影する光学
部を有し、該光学部からの投影光により該像担持体上に
形成された静電潜像を可視化した後、被転写材に転写し
て排出する画像形成装置における光学変調器の露光条件
設定方法であって、上記光学変調器が、複数のグレイテ
ィングライトバルブ素子がそれぞれ並んでなる素子列を
複数有すると共に、上記光学部が、これら各素子列によ
り像担持体上に投影されるそれぞれ複数の素子投影光か
らなる素子列投影光が、その長手方向に順に配されるよ
うに設計されており、かつ、像担持体上に形成される各
素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相
互の位置関係をもとに、像担持体上で各素子列投影光が
一直線上に並ぶように各素子列の点灯を制御する露光制
御手段が備えられている画像形成装置における光学変調
器の露光条件設定方法において、露光条件の設定に際
し、像担持体と同じ位置関係を有するように投影光検出
手段を配し、この投影光検出手段にて各素子列投影光を
検出することで、各素子列投影光間の像担持体移動方向
の位置ずれ量及び相互の位置関係を検出し、各素子列の
点灯タイミングを決定するように設定されており、さら
に、２つの素子列を同時に点灯し、一方の第１素子列の
素子列投影光及びもう一方の第２素子列の素子列投影光
がほぼ同時に検出されたとき、各素子列投影光間に位置
ずれ無しと判定する一方、ほぼ同時に検出されなければ
位置ずれ有りと判定し、位置ずれ有りと判定した場合
は、上記投影光検出手段を一定速度で回転させながら、
投影光検出手段が特定位置に到達したときに基準信号を
発生させ、該基準信号の発生と同時に第１素子列を点灯
し、基準信号の発生から素子列投影光を検出するまでの
第１時間を測定し、同様に、該基準信号の発生と同時に
第２素子列を点灯し、基準信号の発生から素子列投影光
を検出するまでの第２時間を測定し、これら第１所要時
間と第２所要時間とを比較して位置ずれ量及び相互の位
置関係を検出するものである。これにより、さらに短い
時間で容易に露光条件を設定できる。

【０１０５】また、本発明の請求項３記載の画像形成装
置における光学変調器の露光条件設定方法は、上記請求
項１あるいは２の方法において、上記投影光検出手段に
おける素子列投影光長手方向の受光幅が、各素子投影光
間の同方向の間隔より大きいものである。

【０１０６】これにより、素子列投影光を検出する際
に、素子投影光と素子投影光との間の未露光領域内に受
光領域が入り込んで素子列投影光を検出できないといっ
た不具合を回避できる。

【０１０７】本発明の請求項４記載の画像形成装置にお
ける光学変調器の露光条件設定方法は、光源からの照射
光を光学変調器にて変調して像担持体上に投影する光学
部を有し、該光学部からの投影光により該像担持体上に
形成された静電潜像を可視化した後、被転写材に転写し
て排出する画像形成装置における光学変調器の露光条件
設定方法であって、上記光学変調器が、複数のグレイテ
ィングライトバルブ素子がそれぞれ並んでなる素子列を
複数有すると共に、上記光学部が、これら各素子列によ
り像担持体上に投影されるそれぞれ複数の素子投影光か
らなる素子列投影光が、その長手方向に順に配されるよ
うに設計されており、かつ、像担持体上に形成される各
素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相
互の位置関係をもとに、像担持体上で各素子列投影光が
一直線上に並ぶように各素子列の点灯を制御する露光制
御手段が備えられている画像形成装置における光学変調
器の露光条件設定方法において、露光条件の設定に際
し、像担持体上に形成された可視像を検出する可視像検
出手段を配し、この可視像検出手段にて、各素子列投影
光により形成された静電潜像が可視化されてなる１画素
分の素子列可視像を検出することで、各素子列投影光間
の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係を
検出し、各素子列の点灯タイミングを決定するように設
定されており、さらに、２つの素子列を同時に１画素分
点灯し、一方の第１素子列の素子列投影光による素子列
可視像及びもう一方の第２素子列の素子列投影光による
第２素子列可視像がほぼ同時に検出されたとき、各素子
列投影光間に位置ずれ無しと判定する一方、ほぼ同時に
検出されなければ位置ずれ有りと判定し、位置ずれ有り
と判定した場合は、像担持体を一定速度で回転させなが
ら、像担持体が特定位置に到達したときに基準信号を発
生させ、該基準信号の発生と同時に第１素子列を１画素
分点灯し、基準信号の発生から素子列可視像を検出する
までの第１時間を測定し、同様に、該基準信号の発生と
同時に、第２素子列を１画素分点灯し、基準信号の発生
から素子列可視像を検出するまでの第２時間を測定し、
これら第１時間と第２時間とを比較して位置ずれ量及び
相互の位置関係を検出するものである。

【０１０８】これにより、各素子列の点灯が１画素分で
済むので、請求項２の方法よりも、グレイティングライ
トバルブ素子の劣化を抑制できる。また、可視像検出手
段は、露光条件の設定に使用した後、画質補正に用いる
ことができる。さらに、短い時間で容易に露光条件を設
定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すもので、（ａ）は
光プリンタにおける光学ユニットの構成を示す簡略図で
あり、（ｂ）は光学ユニットのグレイティングライトバ
ルブ素子列を示す説明図である。

【図２】上記光プリンタの構成図である。

【図３】上記光プリンタの光学部の制御系を示すブロッ
ク図である。

【図４】グレイティングライトバルブ素子１個の斜視図
である。

【図５】グレイティングライトバルブ素子の消灯時（オ
フ制御時）の動作原理図である。

【図６】グレイティングライトバルブ素子の点灯時（オ
ン制御時）の動作原理図である。

【図７】光学変調器における露光条件の設定に用いられ
る、光学センサが取り付けられたドラム状治具の斜視図
である。

【図８】素子列投影光の重複部を示す説明図である。

【図９】光学センサにおける、センサ出力の時間変化を
示す説明図である。

【図１０】光学センサにおける、センサ出力の時間変化
を示す説明図である。

【図１１】光学センサにおける、センサ出力の時間変化
を示す説明図である。

【図１２】素子列投影光にて形成された静電潜像が可視
化されてなる１画素分の素子列トナー像の重複部を示す
説明図である。

【図１３】光学センサにおける、センサ出力の時間変化
を示す説明図である。

【図１４】光学センサにおける、センサ出力の時間変化
を示す説明図である。

【図１５】（ａ）は従来技術をプリンタ等の書き込みに
使用したときの光学系の斜視図であり、（ｂ）はその簡
略図である。

【符号の説明】

５ａ感光体ドラム（像担持体）１０光学ユニット（光学部）１３制御部（露光制御手段）２０ＧＬＶ素子（グレイティングライトバルブ素
子）３０ａ単色光源ユニット（光源）３０ｂ単色光源ユニット（光源）３２ａＧＬＶ光学変調器（光学変調器）３２ｂＧＬＶ光学変調器（光学変調器）３６ａ素子列投影光３６ｂ素子列投影光３８ａＧＬＶ素子列（素子列）３８ｂＧＬＶ素子列（素子列）４１ａ素子列トナー像（素子列可視像）４１ｂ素子列トナー像（素子列可視像）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−57361（ＪＰ，Ａ) 米国特許5311360（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの照射光を光学変調器にて変調し
て像担持体上に投影する光学部を有し、該光学部からの
投影光により該像担持体上に形成された静電潜像を可視
化した後、被転写材に転写して排出する画像形成装置に
おける光学変調器の露光条件設定方法であって、上記光学変調器が、複数のグレイティングライトバルブ
素子がそれぞれ並んでなる素子列を複数有すると共に、
上記光学部が、これら各素子列により像担持体上に投影
されるそれぞれ複数の素子投影光からなる素子列投影光
が、その長手方向に順に配されるように設計されてお
り、かつ、像担持体上に形成される各素子列投影光間の像担
持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係をもと
に、像担持体上で各素子列投影光が一直線上に並ぶよう
に各素子列の点灯を制御する露光制御手段が備えられて
いる画像形成装置における光学変調器の露光条件設定方
法において、露光条件の設定に際し、像担持体と同じ位置関係を有す
るように投影光検出手段を配し、この投影光検出手段に
て各素子列投影光を検出することで、各素子列投影光間
の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係を
検出し、各素子列の点灯タイミングを決定するように設
定されており、さらに、２つの素子列を同時に点灯し、一方の第１素子列の素子列投影光及びもう一方の第２素
子列の素子列投影光がほぼ同時に検出されたとき、各素
子列投影光間に位置ずれ無しと判定する一方、ほぼ同時
に検出されなければ位置ずれ有りと判定し、位置ずれ有りと判定した場合は、上記投影光検出手段を
一定速度で回転させながら、第１素子列を点灯し、１回
目の素子列投影光を検出してから２回目に素子列投影光
を検出するまでの第１時間を測定し、同様に、第１素子
列を点灯し、１回目の素子列投影光を検出した後、第１
素子列を消灯すると同時に第２素子列を点灯し、２回目
の素子列投影光を検出するまでの第２時間を測定し、これら第１時間と第２時間とを比較して位置ずれ量及び
相互の位置関係を検出することを特徴とする画像形成装
置における光学変調器の露光条件設定方法。
【請求項２】光源からの照射光を光学変調器にて変調し
て像担持体上に投影する光学部を有し、該光学部からの
投影光により該像担持体上に形成された静電潜像を可視
化した後、被転写材に転写して排出する画像形成装置に
おける光学変調器の露光条件設定方法であって、上記光学変調器が、複数のグレイティングライトバルブ
素子がそれぞれ並んでなる素子列を複数有すると共に、
上記光学部が、これら各素子列により像担持体上に投影
されるそれぞれ複数の素子投影光からなる素子列投影光
が、その長手方向に順に配されるように設計されてお
り、かつ、像担持体上に形成される各素子列投影光間の像担
持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係をもと
に、像担持体上で各素子列投影光が一直線上に並ぶよう
に各素子列の点灯を制御する露光制御手段が備えられて
いる画像形成装置における光学変調器の露光条件設定方
法において、露光条件の設定に際し、像担持体と同じ位置関係を有す
るように投影光検出手段を配し、この投影光検出手段に
て各素子列投影光を検出することで、各素子列投影光間
の像担持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係を
検出し、各素子列の点灯タイミングを決定するように設
定されており、さらに、２つの素子列を同時に点灯し、一方の第１素子列の素子列投影光及びもう一方の第２素
子列の素子列投影光がほぼ同時に検出されたとき、各素
子列投影光間に位置ずれ無しと判定する一方、ほぼ同時
に検出されなければ位置ずれ有りと判定し、位置ずれ有りと判定した場合は、上記投影光検出手段を
一定速度で回転させながら、投影光検出手段が特定位置
に到達したときに基準信号を発生させ、該基準信号の発
生と同時に第１素子列を点灯し、基準信号の発生から素
子列投影光を検出するまでの第１時間を測定し、同様
に、該基準信号の発生と同時に第２素子列を点灯し、基
準信号の発生から素子列投影光を検出するまでの第２時
間を測定し、これら第１所要時間と第２所要時間とを比較して位置ず
れ量及び相互の位置関係を検出することを特徴とする画
像形成装置における光学変調器の露光条件設定方法。
【請求項３】上記投影光検出手段における素子列投影光
長手方向の受光幅が、各素子投影光間の同方向の間隔よ
り大きいことを特徴とする請求項１あるいは２記載の画
像形成装置における光学変調器の露光条件設定方法。
【請求項４】光源からの照射光を光学変調器にて変調し
て像担持体上に投影する光学部を有し、該光学部からの
投影光により該像担持体上に形成された静電潜像を可視
化した後、被転写材に転写して排出する画像形成装置に
おける光学変調器の露光条件設定方法であって、上記光学変調器が、複数のグレイティングライトバルブ
素子がそれぞれ並んでなる素子列を複数有すると共に、
上記光学部が、これら各素子列により像担持体上に投影
されるそれぞれ複数の素子投影光からなる素子列投影光
が、その長手方向に順に配されるように設計されてお
り、かつ、像担持体上に形成される各素子列投影光間の像担
持体移動方向の位置ずれ量及び相互の位置関係をもと
に、像担持体上で各素子列投影光が一直線上に並ぶよう
に各素子列の点灯を制御する露光制御手段が備えられて
いる画像形成装置における光学変調器の露光条件設定方
法において、露光条件の設定に際し、像担持体上に形成された可視像
を検出する可視像検出手段を配し、この可視像検出手段
にて、各素子列投影光により形成された静電潜像が可視
化されてなる１画素分の素子列可視像を検出すること
で、各素子列投影光間の像担持体移動方向の位置ずれ量
及び相互の位置関係を検出し、各素子列の点灯タイミン
グを決定するように設定されており、さらに、２つの素子列を同時に１画素分点灯し、一方の第１素子列の素子列投影光による素子列可視像及
びもう一方の第２素子列の素子列投影光による第２素子
列可視像がほぼ同時に検出されたとき、各素子列投影光
間に位置ずれ無しと判定する一方、ほぼ同時に検出され
なければ位置ずれ有りと判定し、位置ずれ有りと判定した場合は、像担持体を一定速度で
回転させながら、像担持体が特定位置に到達したときに
基準信号を発生させ、該基準信号の発生と同時に第１素
子列を１画素分点灯し、基準信号の発生から素子列可視
像を検出するまでの第１時間を測定し、同様に、該基準
信号の発生と同時に、第２素子列を１画素分点灯し、基
準信号の発生から素子列可視像を検出するまでの第２時
間を測定し、これら第１時間と第２時間とを比較して位置ずれ量及び
相互の位置関係を検出することを特徴とする画像形成装
置における光学変調器の露光条件設定方法。