JPH09197938A

JPH09197938A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09197938A
Application number: JP8009158A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ide; 敦井出; Hideo Yamasa; 英雄山佐; Yoichi Yamamoto; 洋一山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-01-23
Filing date: 1996-01-23
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】光学変調器としてグレイティングライトバル
ブ素子列を用いると、光源の温度変動に伴った感光体ド
ラムへの投影位置のずれにより、記録紙の正常な位置に
転写されず、良好なプリントが得られない。【解決手段】グレイティングライトバルブ（ＧＬＶ）
素子列２８ａを点灯させて基準投影像を形成すると共
に、この基準投影像が可視化されてなるトナーパッチを
トナーパッチセンサ１６にて検知し、このトナーパッチ
センサ１６の検知時刻とＧＬＶ素子列２８ａの点灯時刻
とから、露光ポイントの正規の露光ポイントからのずれ
量に対応した補正量を求め、これを基にしてＰＳローラ
１３の回転タイミングを変更して、記録紙上での転写位
置を正常な転写位置となるように補正する。

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
ｒａｔｈｉｇＬｉｇｈｔＶａｌｖｅ：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と一体で成形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（消灯）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（点灯）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であ
るｙ０が２０μｍのときにレスポンス２０ｎｓｅｃが得
られる。但し、この時のＧＬＶ素子１個の大きさは、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、本発明の説明図である図３を参照して、光学系まで
含めた全体の構成で説明する。半導体レーザユニット２
６の光をコリメートレンズ２７で平行光にし、ＧＬＶ光
学変調器２８に入射角θ_iで入射させる。ＧＬＶ光学変
調器２８には、上記したＧＬＶ素子２０が複数、感光体
ドラム５の幅方向に対応して列状に配されてなるＧＬＶ
素子列２８ａが設けられており、ＧＬＶ素子列２８ａの
ＧＬＶ素子２０が点灯状態なら、入射した光は、回折角
θ_dで出ていき、スリット２９とプロジェクションレン
ズ３０を通って感光体ドラム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。

【００１４】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３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。

【００１５】一方、ＧＬＶ素子列２８ａのＧＬＶ素子２
０が消灯状態なら、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２９を通過できず感光体ドラム
５には到達しない。

【００１６】このようにして、感光体ドラム５上の各画
素単位に１：１で対応したＧＬＶ素子列２８ａの各ＧＬ
Ｖ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。

【００１７】

【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応用す
ると、幾つかの不具合を伴う。

【００１８】その一つとして、半導体レーザユニット２
６近傍の温度変動に伴った感光体ドラム５への投影位置
のずれを補正する手段が何ら講じられていないために、
記録紙にプリントされた画像は、記録紙の上方或いは下
方側にずれていたりして、正常な位置に転写されておら
ず、良好なプリントが得られないといった問題が挙げら
れる。

【００１９】つまり、光プリンタや複写機は、一定の環
境条件で使用されることは稀で、殆どの装置は、３０℃
前後の温度変動にも対応できるように設計されている。
そして、光プリンタや複写機の単色光源として一般的に
よく使われる半導体レーザユニット２６の近傍では、設
置環境に依存した装置内部の温度変動以外に、発光によ
るユニット自身の温度上昇も加わり、８０℃前後の温度
変動があると考えられ、それらにも対応できるよう設計
されなければならない。

【００２０】しかしながら、半導体レーザの発振波長に
は温度依存性が有り、その量は文献（レーザーの基礎と
応用：昭晃堂出版）によれば０．３ｎｍ／℃である。一
方、ＧＬＶ素子が点灯状態の回析角θ_dは前述の式
（１）よりｓｉｎθ_d＝ｓｉｎθ_i−λ／ｒ …（２）で表せる。即ち入射角θ_i、マイクロブリッジ２２の幅
ｒが一定とすると回折角θ_dは波長のλの関数となる。

【００２１】光学ユニットを設計する場合は、予め回折
角θ_d＝０°（感光体ドラム５への投影光がＧＬＶ素子
列２８ａと垂直）となるようにθ_iを選んでＧＬＶ素子
列２８ａの位置を決めるが、温度変動により半導体レー
ザユニット２６における半導体レーザの発振波長λが変
化すると、回折角θ_dが０°からずれてしまい、感光体
ドラム５への投影位置が初期の位置からずれてしまうこ
ととなる。

【００２２】

【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
することで該像担持体上に投影像を形成し、該投影像か
らなる静電潜像を現像剤にて可視化して可視像とした
後、被転写材に転写して排出する画像形成装置におい
て、上記光学変調器がグレイティングライトバルブ素子
列を有し、かつ、上記像担持体に形成された基準可視像
を検知する基準可視像検知手段と、上記グレイティング
ライトバルブ素子列を点灯して像担持体上に基準可視像
となる投影像を形成させ、この時の点灯時刻と、この時
に形成された投影像からなる基準可視像が上記基準可視
像検知手段にて検知された時刻とから、像担持体上の投
影位置の変位量を検出し、この変位量に基づいて像担持
体から被転写材への可視像の転写位置を補正する転写位
置補正手段とを備えたことを特徴としている。

【００２３】これによれば、転写位置補正手段が、グレ
イティングライトバルブ素子列を点灯して像担持体上に
基準可視像となる投影像を形成させ、この時の点灯時
刻、この時に形成された投影像からなる基準可視像が上
記基準可視像検知手段にて検知された時刻とから、像担
持体上の投影位置の変位量を検出し、この変位量に基づ
いて像担持体から被転写材への可視像の転写位置を補正
するようになっている。したがって、装置の設置環境の
温度の変化や、光源自体の発熱といったことで光源の温
度が変動して光源の発光波長が変化し、これに伴って像
担持体への投影位置が初期位置からずれてしまっても、
被転写材への転写位置は常に正常な位置となり、良好な
プリントを得ることができる。

【００２４】また、グレーディングライトバルブ素子列
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。

【００２５】本発明の請求項２記載の画像形成装置は、
請求項１の構成において、上記転写位置補正手段による
転写位置の補正を、画像形成前のプロセス前回転時に行
うことを特徴としている。

【００２６】これによれば、画像形成直前に転写位置の
補正が実施されるので、次の画像を形成する上で最も正
確に補正が行え、かつ、プロセス前回転時の像担持体の
回転を利用することで、基準可視像を形成するためだけ
に像担持体を回転させる必要がなく、余分な時間を必要
としない。

【００２７】本発明の請求項３記載の画像形成装置は、
請求項１の構成において、上記転写位置補正手段による
転写位置の補正を、所定枚数の画像形成毎に行うことを
特徴としている。

【００２８】これによれば、所定枚数の画像形成毎に転
写位置の補正が実施されるので、画像形成を続けるにつ
れて生じる装置内温度の上昇に起因する、転写画像の位
置ずれに対処できる。

【００２９】本発明の請求項４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
に投影することで該像担持体上に投影像を形成し、該投
影像からなる静電潜像を現像剤にて可視化して可視像と
した後、被転写材に転写して排出する画像形成装置にお
いて、上記光学変調器がグレイティングライトバルブ素
子列を有し、かつ、上記光源から発せられる光の波長を
検知する波長検知手段と、この波長検知手段にて検知さ
れた波長から、上記像担持体上の投影位置の変位量を検
出し、この変位量に基づいて像担持体から被転写材への
可視像の転写位置を補正する転写位置補正手段とを備え
たことを特徴としている。

【００３０】これによれば、転写位置補正手段が、波長
検知手段にて検知された波長から、上記像担持体上の投
影位置の変位量を検出し、この変位量に基づいて像担持
体から被転写材への可視像の転写位置を補正するように
なっている。したがって、装置の設置環境の温度の変化
や、光源自体の発熱といったことで光源の温度が変動し
て光源の発光波長が変化し、これに伴って像担持体への
投影位置が初期位置からずれてしまっても、被転写材へ
の転写位置は常に正常な位置となり、良好なプリントを
得ることができる。しかも、光源の波長変動を直接測定
して変位量を求めているので、請求項１の転写位置補正
手段による変位量の検出に比べより正確な変位量検出が
可能で、ひいてはより正確な転写位置の補正が可能であ
る。

【００３１】また、グレーディングライトバルブ素子列
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。

【００３２】本発明の請求項５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
に投影することで該像担持体上に投影像を形成し、該投
影像からなる静電潜像を可視化して可視像とした後、被
転写材に転写して排出する画像形成装置において、上記
光学変調器がグレイティングライトバルブ素子列を有
し、かつ、投影像が形成される位置に配された、投影位
置を光学的に検出する投影位置検出手段と、この投影位
置検出手段にて検出された投影位置から、上記像担持体
上の投影位置の変位量を検出し、この変位量に基づいて
像担持体から被転写材への可視像の転写位置を補正する
転写位置補正手段とを備えたことを特徴としている。

【００３３】これによれば、転写位置補正手段が、投影
位置検出手段にて検出された投影位置から、上記像担持
体上の投影位置の変位量を検出し、この変位量に基づい
て像担持体から被転写材への可視像の転写位置を補正す
るようになっている。したがって、装置の設置環境の温
度の変化や、光源自体の発熱といったことで光源の温度
が変動して光源の発光波長が変化し、これに伴って像担
持体への投影位置が初期位置からずれてしまっても、被
転写材への転写位置は常に正常な位置となり、良好なプ
リントを得ることができる。しかも、グレイティングラ
イトバルブ素子列からの投影像を直接検出し、変位量も
直接求めているので、請求項１、２の転写位置補正手段
による変位量の検出に比べより正確な変位量検出が可能
で、ひいてはより正確な転写位置の補正が可能である。

【００３４】また、グレーディングライトバルブ素子列
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。

【００３５】本発明の請求項６記載の画像形成装置は、
請求項１、４又は５の構成において、上記転写位置補正
手段が、変位量に基づいて被転写材の搬送タイミングを
変更することで転写位置の補正を行うことを特徴として
いる。

【００３６】これによれば、被転写材の搬送タイミング
を変更することで転写位置を補正しているので、補正が
容易に行える。

【００３７】本発明の請求項７記載の画像形成装置は、
請求項１、４又は５の構成において、上記転写位置補正
手段が、変位量に基づいて上記グレイティングライトバ
ルブ素子列の点灯タイミングを変更することで転写位置
の補正を行うことを特徴としている。

【００３８】これによれば、グレイティングライトバル
ブ素子列の点灯タイミングを変更することで転写位置を
補正しているので、画像形成途中でも必要に応じて位置
補正を実行することができる。

【００３９】

【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９に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００４０】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。
図に示すように、本光プリンタは、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を備えており、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、この給紙ロ
ーラ３の下流側には、入紙端側に記録紙の先端を検知し
てＯＮとなるＰＳセンサ１４が配されると共に、中程に
搬送されてくる記録紙を一旦停止させる上下一対で構成
されたＰＳローラ１３が設けられた用紙搬送路４がほぼ
水平に配設されている。

【００４１】また、この用紙搬送路４の出紙端側には、
静電潜像を形成する感光体ドラム（像担持体）５を有す
るドラムカートリッジ６と転写ローラ７とが配設されて
おり、この転写ローラ７のさらに下流側には、定着ロー
ラ９を有する定着ユニット１０と、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１１に画像形成された記録紙を排出するＵタ
ーンガイド１２とが順に設けられている。

【００４２】一方、上記ドラムカートリッジ６の右側方
には、感光体ドラム５の表面にトナー（現像剤）を供給
する現像装置８、及び感光体ドラム５の表面に形成され
たトナーパッチ（基準可視像）を検知するトナーパッチ
センサ（基準可視像検知手段）１６が設けられ、さらに
現像装置８の上方には、感光体ドラム５に光を照射する
ための光学ユニット１５が設けられている。尚、光学ユ
ニット１５の詳細については後述する。

【００４３】また、本光プリンタには、ＲＡＭ（Random
Access Memory) 、ＲＯＭ（Read Only Memory) 、及び
ＣＰＵ（Central Processing Unit)等から構成された制
御部１９が備えられており、この制御部１９が、上述し
た光プリンタの各構成部材の駆動を制御するようになっ
ている。

【００４４】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
リンタ本体の制御部１９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１５から画
像データに対応した出射光１７が、事前に帯電された感
光体ドラム５の表面に照射される。出射光１７が照射さ
れることで、感光体ドラム５の表面が露光され、感光体
ドラム５の表面に静電潜像（投影像）が形成される。こ
の静電潜像は、現像装置８から供給されるトナーが感光
体ドラム５に付着することで現像されて可視像となり、
この可視像が感光体ドラム５の回転に伴って、感光体ド
ラム５と転写ローラ７の当接部に向かって送られる。

【００４５】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に沿って搬送され、ＰＳセンサ１４をＯＮ
し、停止しているＰＳローラ１３へ送られる。その後Ｐ
Ｓセンサ１４のＯＮ信号を基準に、制御部１９で制御さ
れた半導体レーザユニット２６の発光タイミングに対応
してＰＳローラ１３が回転し、記録紙は上記感光体ドラ
ム５と転写ローラ７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５の表面に形成されている可視像がその電荷と
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。

【００４６】その後、記録紙は定着ローラ９を有する定
着ユニット１０へと送られ、定着ユニット１０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９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１０から送り出された記録紙はＵターンガイド１
２に沿って本体の上方へと案内され、本体を覆う前カバ
ー上に排出される。

【００４７】次に、上記の光学ユニット１５について、
図３ないし図６を用いて説明する。光学ユニット１５に
は、図３に示すように、単色光を発光する半導体レーザ
を内蔵した単色光源ユニット（以下、半導体レーザユニ
ットと称する）２６と、半導体レーザユニット２６から
照射された光を平行光にするコリメートレンズ２７と、
コリメートレンズ２７から照射された光を変調し、スリ
ット２９を介してプロジェクションレンズ３０へと照射
するＧＬＶ光学変調器２８と、照射された光を感光体ド
ラム５へと投影するプロジェクションレンズ３０とが備
えられている。

【００４８】上記ＧＬＶ光学変調器２８には、感光体ド
ラム５上の各画素単位に１：１で対応する複数のＧＬＶ
素子からなるＧＬＶ素子列２８ａが形成されている。こ
こで、上記ＧＬＶ素子列２８ａを構成するＧＬＶ素子の
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２１の上に、枠２４と一体で成形され
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。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、ここでは上記の半導体レーザユニッ
ト２６の出射光の波長で予め決定され、発光波長をλｎ
ｍ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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】このようなＧＬＶ素子２０からなるＧＬＶ
素子列２８ａは、素子列長手方向が感光体ドラム５の幅
方向と対応するように配され、点灯時の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。

【００５３】そして、上記構成の光学ユニット１５で
は、光プリンタの動作時、制御部１９によって画像処理
された信号に対応して半導体レーザユニット２６が発光
する。半導体レーザユニット２６より発光された光は、
コリメートレンズ２７で平行光となり、ＧＬＶ光学変調
器２８のＧＬＶ素子列２８ａに入射角θ_iで入射する。
ＧＬＶ素子列部２８ａの各ＧＬＶ素子２０は、制御部３
５により、画像処理された信号に対応しての点灯−消灯
が制御されることで、光を選択的にスリット２９を介し
てプロジェクションレンズ３０に照射する。ここで、点
灯状態のＧＬＶ素子２０に入射した光は、回折角θ_d、
つまり０°で出ていき、スリット２９を通過してプロジ
ェクションレンズ３０に入射し、一方、消灯状態のＧＬ
Ｖ素子２０に入射した光は、入射角と同じ反射角θ_iで
出ていき、スリット２９を通過できず、プロジェクショ
ンレンズ３０には入射されない。こうして、プロジェク
ションレンズ３０に照射された光は、感光体ドラム５の
表面に結像され、感光体ドラム５の表面を露光すること
となる。

【００５４】次に、発明が解決しようとする課題の項に
おいても簡単に説明した、装置の設置環境の温度の変化
や、半導体レーザユニット自体の発熱といったことで半
導体レーザユニット近傍の温度変動に伴う感光体ドラム
５への露光ポイント（投影位置）のずれについて、図７
を用いて詳細に説明する。図７は、ＧＬＶ素子列２８ａ
から感光体ドラム５までの光路図である。

【００５５】ＧＬＶ素子列２８ａの感光体ドラム５に対
する位置は、出射光１７が感光体ドラム５の法線方向と
なり、かつＧＬＶ素子列２８ａと直交するように（つま
り、回折角θ_d＝０°）決められている。また、ＧＬＶ
素子列２８ａへの光の入射角θ_iも、半導体レーザユニ
ット２６に備えられる光源としての半導体レーザが決ま
ると発光波長λ、ＧＬＶ素子２０のマイクロブリッジ２
２（図４参照）の幅ｒが決まるため、前述の式（１）よ
り決定されている。

【００５６】このような構成の光学ユニット１５におい
て、半導体レーザユニット２６近傍の温度が変動する
と、半導体レーザは温度依存性があるため、半導体レー
ザユニット２６から出射される発光波長λも初期の状態
から変動する。

【００５７】もともと回折角θ_d＝０°となるように設
計、配置された光学ユニット１５において、発光波長λ
が変動すると、前述の式（２）よりθ_d≠０°となり、
発光波長λの変動量に対応して、感光体ドラム５への出
射光１７は初期の状態から角度αだけずれる。即ち、初
期の露光ポイントをＰ₀とすると、波長変動が起こった
後の露光ポイントは角度αだけずれたＰ₁となる。

【００５８】仮に、ＧＬＶ素子列２８ａの点灯タイミン
グと、記録紙の感光体ドラム５と転写ローラ７との当接
部への搬送タイミングを変えずにプリント動作を行う
と、記録紙上での画像は初期のプリントサンプルと比べ
てΔＰ（感光体ドラム５の周上でＰ₀からＰ₁までの距
離）だけずれたものとなる。

【００５９】半導体レーザユニット２６の基準となる発
光波長をλ₀とすると、前述の式（１）より、ｓｉｎθ_i−ｓｉｎθ_d＝λ₀／ｒとなる。この時θ_d＝０°であるのでｓｉｎθ_iはｓｉｎθ_i＝λ₀／ｒ …（３）となる。温度変動により発光波長がλ₀からλ₁にな
り、出射光１７は基準の状態から角度αだけずれるとす
ると、その量は式（２）、式（３）より以下の式（４）
で表せる。

【００６０】ｓｉｎα＝ｓｉｎθ_i−（λ₁／ｒ）＝（λ₀／ｒ）−（λ₁／ｒ）＝（λ₀−λ₁）／ｒ …（４）ここでλ₀−λ₁は発光波長の変動量Δλであるので、
式（４）は以下の式（５）に書き直せる。

【００６１】ｓｉｎα＝Δλ／ｒ …（５）ＧＬＶ素子列２８ａから感光体ドラム５表面までの距離
をＣとすると、式（５）からΔＰは式（６）で表せる。

【００６２】 ΔＰ≒Ｃ×ｓｉｎα ＝Ｃ×Δλ／ｒ …（６）例えば、Ｃ＝１５０ｍｍ、ｒ＝１μｍとし、温度変動が
８０℃発生したとすると、式（６）によりΔＰは ΔＰ≒１５０×０．３×８０×１０^-3 ＝3.６ｍｍとなる。即ち、記録紙先端で画像が3.６ｍｍ欠損したり、或いは
遅れたりしたプリントサンプルとなる。

【００６３】次に、本光プリンタで実施される、上記の
ような半導体レーザユニット２６近傍の温度変動に伴っ
て発生する転写位置のずれを補正する転写位置補正制御
について、前述の図７、図１、図８及び図９を用いて説
明する。

【００６４】図１は、転写位置補正制御を実施する制御
系を示すブロック図である。制御部１９にて本発明の転
写位置補正手段が構成されている。図８は、半導体レー
ザユニット２６から出射されるレーザ光の発光波長に変
動がなく、回折角θ_d＝０°の状態が保持された設計基
準となる、ＧＬＶ素子列２８ａの点灯タイミングとＰＳ
ローラ１３の回転タイミングとＰＳセンサ１４のＯＮタ
イミングのタイムチャートである。

【００６５】一方、図９は、半導体レーザユニット２６
から出射されるレーザ光の発光波長に変動があり、回折
角θ_d≠０°となり、制御部１９による転写位置補正制
御が実施された、ＧＬＶ素子列２８ａの点灯タイミング
とＰＳローラ１３の回転タイミングとＰＳセンサ１４の
ＯＮタイミングのタイムチャートである。

【００６６】また、図７ないし図９に記載されている記
号の説明は以下の通りである。Ｌ₁：ＰＳセンサ１４からＰＳローラ１３までの距離Ｌ₂：露光ポイントＰ₀から転写ポイントＰ₂までの感
光体ドラム５表面上の距離Ｌ₃：ＰＳローラ１３から転写ポイントＰ₂までの距離ｔ₁：記録紙が距離Ｌ₁搬送されるために要する時間ｔ₁＝Ｌ₁／Ｖｔ₂：感光体ドラム５が距離Ｌ₂回転されるために要す
る時間ｔ₂＝Ｌ₂／Ｖｔ₃：記録紙が距離Ｌ₃搬送されるために要する時間ｔ₃＝Ｌ₃／Ｖｔ₄：ＰＳセンサ１４のＯＮ信号を受けてＧＬＶ素子列
２８ａが点灯するまでの時間ｔ₅：記録紙がＰＳローラ１３に到達してから、ＰＳロ
ーラ１３が回転を開始するまでの停止時間Ｖ：感光体ドラム５の周速（記録紙の搬送速度に等し
い）まず、図８のタイムチャートを参照しながら、発光波長
に変動がない正常なプリント動作について説明する。パ
ソコン等の外部装置からのプリント命令の信号が光プリ
ンタ本体の制御部１９に入力されると、それに基づいて
光プリンタは動作を開始する。まず、感光体ドラム５
が、その表面をクリーニングしたり、残留電位を消去さ
せるために、前回転を開始する。そして、一定時間前回
転すると、給紙トレー２から給紙ローラ３の回転により
記録紙が給紙される。

【００６７】給紙された記録紙は用紙搬送路４に沿って
搬送され、ＰＳセンサ１４をＯＮし、停止しているＰＳ
ローラ１３へ送られる。ＰＳセンサ１４のＯＮ信号は制
御部１９に入力され、制御部１９のプロセス制御によ
り、それからｔ₄秒後に半導体レーザユニット２６が発
光し、ＧＬＶ素子列２８ａにより光学変調され、正規の
露光ポイントＰ₀に静電潜像を形成する。この静電潜像
は現像装置８により可視化され、ｔ₂秒後に転写ポイン
トＰ₂に到達する。

【００６８】一方、ＰＳローラ１３に到達した記録紙
は、制御部１９の制御に基づきｔ₅秒間停止した後、回
転を開始したＰＳローラ１３によりｔ₃秒後に転写ポイ
ントＰ₂に搬送され、ここで感光体ドラム５上の可視像
が転写ローラ７により記録紙に転写される。そして、毎
回、正常なプリントが行えるように、制御部１９では以
下の関係を満足するよう光プリンタ本体の動作を制御し
ている。即ち、ｔ₄＋ｔ₂＝ｔ₁＋ｔ₅＋ｔ₃ …（７）ｔ₄＞ｔ₁ …（８）ｔ₂＞ｔ₃ …（９）次に、図９のタイムチャートを参照しながら、発光波長
に変動があり、転写位置補正制御を行ったプリント動作
について説明する。図７にも示すように、本光プリンタ
においては、現像ポイントＰ₄と転写ポイントＰ₂の間
に、感光体ドラム５と対向させて光学センサからなるト
ナーパチセンサ１６が配置されている。このトナーパッ
チセンサ１６は、感光体ドラム５の表面に形成されたト
ナーパッチを検知するものである。トナーパッチとは、
半導体レーザユニット２６からの照射により、感光体ド
ラム５の表面に形成された基準投影像が可視化されたも
のである。

【００６９】本光プリンタでは、制御部１９は、通常の
プリントサイクルとは別の時期である感光体ドラム５の
前回転時に、ＧＬＶ素子列２８ａを駆動して基準投影像
を形成させてトナーパッチを作成し、それをトナーパッ
チセンサ１６にて検知させる。そして、その時のＧＬＶ
素子列２８ａの点灯時刻とトナーパッチセンサ１６の検
知時刻とから、露光ポイントＰ₀からトナーパッチセン
サ検知ポイントＰ₃までの時間を計算する。

【００７０】一方、制御部１９には予め、基準となる
『トナーパッチセンサ検知時刻 −基準波長でのＧＬＶ
素子列の点灯時刻』の時間ｔ_a0が記憶されている。

【００７１】環境温度や機内温度の変動等により、半導
体レーザユニット２６からの発光波長が変動し、感光体
ドラム５への出射光１７が初期の状態から角度αだけず
れ、露光ポイントがＰ₀からＰ₁にずれたとすると、露
光ポイントＰ₁からトナーパッチセンサ検知ポイントＰ
₃までの時間ｔ_a1は時間ｔ_a0とは異なってくる。

【００７２】制御部１９は、その時間差を計算すること
で補正量とし、その時間差分だけＰＳローラ１３の回転
開始時刻、即ち停止時間ｔ₅を調整し、転写ポイントＰ
₂での感光体ドラム５上の可視像と記録紙との相対的な
位置関係を正常な状態と同一になるようにする。

【００７３】つまり、図７では露光ポイントＰ₁はＰ₀
よりも感光体ドラム５の回転方向下流側へずれているた
め、時間ｔ_a1は時間ｔ_a0より小さくなる。このような場
合、何の対処も行わないと、記録紙に転写された画像
は、正常な転写位置よりも紙面上方に詰まったり、欠損
したものとなる。制御部１９は、時間ｔ_a1と時間ｔ_a0と
の差を補正量とし、その時間差分だけＰＳローラ１３の
回転開始時刻を速める。即ち、停止時間ｔ₅を時間ｔ_5a
と短くする。これに伴って、露光ポイントＰ₁が転写ポ
イントＰ₂に到達する時間ｔ₂も時間ｔ_2aと短くなり、
各々の時間の関係においては以下の式が成立する。

【００７４】ｔ_a0−ｔ_a1＝ｔ₂−ｔ_2a＝ｔ₅−ｔ_5a …（１０）また、逆に、露光ポイントがＰ₀よりも感光体ドラム５
の回転方向上流側にずれた場合には、図９のタイムチャ
ートにおいて、時間ｔ₂は時間ｔ_2bに、時間ｔ₅は時間
ｔ_5bに各々変更される。

【００７５】以上のように、本光プリンタにおいては、
ＧＬＶ素子列２８ａを点灯させて基準投影像を形成する
と共に、この基準投影像が可視化されてなるトナーパッ
チをトナーパッチセンサ１６にて検知し、このトナーパ
ッチセンサ１６の検知時刻とＧＬＶ素子列２８ａの点灯
時刻とから、露光ポイントの正規の露光ポイントからの
ずれ量に対応した補正量を求め、これを基にしてＰＳロ
ーラ１３の回転タイミングを変更して、記録紙上での転
写位置を正常な転写位置となるように補正するようにな
っている。

【００７６】したがって、ＧＬＶ素子２０を用いたＧＬ
Ｖ光学変調器２８の場合、最近の高速化及び中間調を用
いた高画質印刷の要求に応えうるものの、装置の設置環
境の温度の変化や、半導体レーザユニット２６自体の発
熱といったことによる半導体レーザユニット２６近傍の
温度変動にと伴って、感光体ドラム５への露光ポイント
が正規の露光ポイントからずれてしまい、その結果、記
録紙への転写位置がずれ、良好なプリントが得られない
といった課題を解決し、高速化及び中間調を用いた高画
質印刷の要求に応えることができ、かつ、半導体レーザ
ユニット２６近傍の温度変動による転写位置の位置ずれ
等もない光プリンタを実現できる。

【００７７】また、ＰＳローラ１３の回転タイミングを
変更することで転写位置を補正しているので、転写位置
補正が容易である。また、ここでは、感光体ドラム５の
前回転時に転写位置補正制御を行っているので、画像形
成の直前であることから正確な補正が行えると共に、前
回転時の感光体ドラム５の回転を利用することで、トナ
ーパッチ形成するためだけに感光体ドラム５を回転させ
る必要がなく、余分な時間を必要としない。

【００７８】尚、転写位置補正制御を行うタイミングと
しては、上記のように感光体ドラム５の前回転時に限定
されるものではなく、以下に示すような〜の実施タ
イミングで行うことにより、効果的な補正を可能とす
る。

【００７９】実施タイミング：光プリンタ本体のメイ
ン電源がＯＮされてから所定枚数のプリントが行われる
毎に、転写位置補正制御を行う。所定枚数というのは設
計される光プリンタの連続プリント時の半導体レーザユ
ニット２６近傍の温度上昇特性を予め測定しておき、波
長変動が小さく、殆どプリントサンプルに問題の生じな
い範囲内で決定し、それに相当する枚数を制御部１９に
記憶させておき、制御部１９では所定枚数となる毎に転
写位置補正制御を行うようプログラムしておく。

【００８０】例えば所定枚数が５０枚であるとすると、
メイン電源がＯＮされてから５０枚目、１００枚目、１
５０枚目、……という具合に５０枚毎に、制御部１９は
転写位置補正制御を行う。このようにすれば、画像形成
を続けるにつれて生じる装置温度の上昇に起因する露光
ポイントのずれを補正し、記録紙への転写位置のずれを
補正することができる。

【００８１】実施タイミング：半導体レーザユニット
２６近傍の温度を測定し、その温度が予め設定している
所定の温度となる毎に、転写位置補正制御を行う。図１
０に示すように、半導体レーザユニット２６の近傍に温
度センサ３１を配置し、常に半導体レーザユニット２６
近傍の温度をモニタし、その信号を制御部１９に送信す
るように設ける。そして、制御部１９では所定温度とな
る毎に転写位置補正制御を行うようプログラムしてお
き、制御部１９には予め、転写位置補正制御を行わせる
タイミングとなる温度、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５
を記憶させておく。但し、この時、温度差Ｔ１〜Ｔ２，
Ｔ２〜Ｔ３，Ｔ３〜Ｔ４，Ｔ４〜Ｔ５は各々等しく、か
つこの程度の温度差以下であれば半導体レーザユニット
２６の波長変動は小さく、殆どプリントサンプルに問題
の生じない範囲とする。

【００８２】例えば、上記半導体レーザユニット２６近
傍の温度とメイン電源ＯＮ以降の時間の経過が図１１の
グラフであったとすると、制御部１９では、ｎ１，ｎ
２，ｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６，ｎ７，ｎ８，ｎ９，ｎ１
０，ｎ１１のタイミングで転写位置補正制御を行う。こ
のようにすれば、半導体レーザユニット２６近傍の温度
に直に対応した補正を実施できる。

【００８３】実施タイミング：半導体レーザユニット
２６近傍の温度を定期的に測定して温度変化を求め、そ
の温度変化量が予め設定している所定の温度変化量以上
であったとき、転写位置補正制御を行う。図１０に示す
ように、半導体レーザユニット２６の近傍に温度センサ
３１を配置し、一定時間毎に半導体レーザユニット２６
近傍の温度をモニタし、その信号を制御部１９に送信す
るように設ける。そして、制御部１９では前回測定時の
温度と今回測定時の温度とから、その温度差を計算し、
その値が所定値を超えた場合に転写位置補正制御を行う
ようにプログラムしておく。即ち、一定時間当たりの温
度の上昇率（或いは下降率）から該制御をするかしない
かを判断させる。また、制御部１９には予め、転写位置
補正制御を行わせるタイミングとなる所定時間の温度差
を記憶させておく。この温度差は、この割合で今後、温
度が上昇、或いは下降していくと短時間の間に大きな温
度差が生じ、その結果波長変動が大きくなり、プリント
サンプルに問題が生じる値とする。

【００８４】例えば、上記半導体レーザユニット２６近
傍の温度とメイン電源ＯＮ以降の時間の経過が図１２の
グラフであったとすると、半導体レーザユニット２６近
傍の温度を一定時間毎に、つまり、ｎ１２，ｎ１３，…
ｎ２０で温度を検知している。制御部１９では、所定時
間の温度差である所定値をΔＴ₀とし、絶対値ΔＴがΔ
Ｔ₀を超えた時に転写位置補正制御を実行する。つま
り、ｎ１４，ｎ１５，ｎ１６，ｎ１８，ｎ１９のタイミ
ングで該制御を実行し、逆にｎ１２，ｎ１３，ｎ１７，
ｎ２０の各タイミングでは、絶対値ΔＴがΔＴ₀を超え
ていないため、該制御は実行しない。このようにすれ
ば、次回の温度測定時までにレーザユニット２６近傍の
温度が変動しすぎるような場合でも、それ以前に転写位
置補正を行うことができる。

【００８５】実施タイミング：半導体レーザユニット
２６近傍の温度を定期的に測定し、前回の転写位置補正
制御の後に、予め設定している所定の温度変化量以上に
温度変化が生じたとき、転写位置補正制御を行う。図１
０に示すように、半導体レーザユニット２６の近傍に温
度センサ３１を配置し、一定時間毎に半導体レーザユニ
ット２６近傍の温度をモニタし、その信号を制御部１９
に送信するように設ける。制御部１９では前回の転写位
置補正制御を行った温度から所定値以上温度が変化した
場合に次回の該制御を行うようにプログラムしておく。
また、制御部１９には予め、次に転写位置補正制御を行
う基準となる温度変化量の所定値ΔＳを記憶させてお
く。この時、ΔＳはこの温度差以上であれば、波長変動
が大きく、プリントサンプルに問題が生じる値とする。

【００８６】例えば、上記半導体レーザユニット２６近
傍の温度とメイン電源ＯＮ以降の時間の経過が図１３の
グラフであったとすると、半導体レーザユニット２６近
傍の温度を一定時間毎に、つまり、ｎ２１，ｎ２２，…
ｎ３１で温度を検知している。ｎ２１のタイミング（温
度Ｔ１）で最初の転写位置補正制御を行ったとすると、
制御部１９は、次回はＴ２よりΔＳだけ温度が高いＴ２
のタイミングｎ２２で該制御を行い、その次はＴ２より
ΔＳだけ温度が高いＴ３のタイミングｎ２３で該制御を
行うが、その次はＴ３よりΔＳだけ温度が高いＴ４のタ
イミングｎ２８まで該制御は行わない。つまり、ｎ２
４，ｎ２５，ｎ２６，ｎ２７では該制御は行わない。そ
の後は同様にしてｎ２９，ｎ３１では該制御を行うが、
ｎ３０では行わない。

【００８７】このようにすれば、大幅な温度変化により
許容できない程度の位置ずれが発生する時のみ前記補正
を行うので、不必要な補正を行わなくてすむ。

【００８８】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
について前述の図２、図７、図８、及び図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、
前述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。

【００８９】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
光プリンタとほぼ同じである。ただ、異なる点は、転写
位置補正制御における、得られた補正量に対する転写位
置の補正方法が異なる。

【００９０】つまり、前述の光プリンタでは、ＧＬＶ素
子列２８ａを点灯させて基準投影像を形成すると共に、
この基準投影像が可視化されてなるトナーパッチをトナ
ーパッチセンサ１６にて検知し、このトナーパッチセン
サ１６の検知時刻とＧＬＶ素子列２８ａの点灯時刻とか
ら、露光ポイントのずれ量に対応した時間を補正量とし
て求め、この補正量を基にしてＰＳローラ１３の回転タ
イミングを変更し、記録紙上での転写位置を補正するよ
うになっていた。

【００９１】これに対し、本光プリンタでは、露光ポイ
ントのずれ量に対応した時間を補正量として求める点は
同じであるが、この補正量を基にしてＰＳローラ１３の
回転タイミングではなく、ＧＬＶ素子列２８ａの点灯タ
イミングを変更することで、記録紙上での転写位置を補
正するようになっている。

【００９２】図１４に、本光プリンタにおける、半導体
レーザユニット２６から出射されるレーザ光の発光波長
に変動があり、回折角θ_d≠０°となり、制御部１９に
よる転写位置補正制御が実施された、ＧＬＶ素子列２８
ａの点灯タイミングとＰＳローラ１３の回転タイミング
とＰＳセンサ１４のＯＮタイミングのタイムチャートを
示す。

【００９３】図７では、露光ポイントＰ₁はＰ₀よりも
感光体ドラム５の回転方向下流側へずれているため時間
ｔ_a1は時間ｔ_a0より小さくなる。制御部１９は、その時
間差分だけＧＬＶ素子列２８ａの点灯時刻を時間ｔ₄か
ら時間ｔ_4aに遅らせる。これに伴って、露光ポイントＰ
₁が転写ポイントＰ₂に到達する時間ｔ₂も時間ｔ_2a’
と短くなり、各々の時間の関係においては以下の式が成
立する。

【００９４】ｔ_a0−ｔ_a1＝ｔ₂−ｔ_2a’＝ｔ_4a−ｔ₄ （１１）また、逆に、露光ポイントがＰ₀よりも感光体ドラム５
の回転方向上流側にずれた場合には、図１４のタイムチ
ャートにおいて時間ｔ₄から時間ｔ_4bに、時間ｔ₂は時
間ｔ_2b’に各々変更される。

【００９５】このように、ＧＬＶ素子列２８ａの点灯タ
イミングを変更することで転写位置の補正を行うと、プ
リント動作の途中でも必要に応じて位置補正を実行する
ことができるといった利点がある。

【００９６】また、転写位置補正制御を実施するタイミ
ングであるが、プリントプロセス以外の時期であり、感
光体ドラム５の前回転時、或いは、前述の実施の形態１
に記載した、実施タイミング〜で行うようにすれば
よい。

【００９７】〔実施の形態３〕本発明の実施の他の形態
について図２、図１５、図１６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、前述の実施の形
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。

【００９８】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及
び２の光プリンタとほぼ同じである。ただ、トナーパッ
チセンサ１６に代えて、光学ユニット１５に波長検知セ
ンサが内蔵されており、転写位置補正制御における補正
量を、この波長検知センサによる検知波長を基に求める
点が異なる。

【００９９】つまり、前述の実施の形態１及び２の光プ
リンタでは、ＧＬＶ素子列２８ａを点灯させて基準投影
像を形成すると共に、この基準投影像が可視化されてな
るトナーパッチをトナーパッチセンサ１６にて検知し、
ＧＬＶ素子列２８ａの点灯時刻とトナーパッチセンサ１
６の検知時刻とから、投影像の位置ずれ量に対応した時
間を補正量として検出していた。

【０１００】これに対し、本光プリンタでは、半導体レ
ーザユニット２６からの発光波長を波長検知センサで直
接検知して発光波長の変化量を検出し、この変化量を基
に投影光の位置ずれ量を求め、その位置ずれ量に対応し
た時間を補正量とするようになっている。

【０１０１】図１５に、本光プリンタの転写位置補正制
御を実施する制御系を、図１６に本光プリンタの光学ユ
ニット１５の構成をそれぞれ示す。図１６に示すよう
に、光学ユニット１５内のＧＬＶ光学変調器２８の一端
には、半導体レーザユニット２６からの発光波長を直接
検知できる波長検知センサ（波長検知手段）３２が配置
されている。この波長検知センサ３２は、常に半導体レ
ーザユニット２６からの発光波長はモニタしており、そ
の信号は、図１５の制御部１９に入力される。また、上
記波長検知センサ３２は、その検知可能な波長帯域を半
導体レーザユニット２６の波長の±２％としている。

【０１０２】制御部１９には予め、半導体レーザユニッ
ト２６からの基準となる発光波長が記憶されており、波
長検知センサ３２からの入力信号を基に、波長の基準波
長からの変化量Δλを計算する。そして、算出された変
化量Δλから感光体ドラム５表面での出射光１７の基準
からのずれ量ΔＰを前述の式（６）より求め、 ΔＰ≒Ｃ×Δλ／ｒ …（６）得られたΔＰに対応した時間、つまり、ΔＰ／Ｖを補正
量とする。

【０１０３】そして、この補正量に基づいて、前述の実
施の形態１の光プリンタのようにＰＳローラ１３の回転
タイミングを変更することで、記録紙上での転写位置を
補正する。尚、この場合、もちろん、前述の実施の形態
２の光プリンタのようにＧＬＶ素子列２８ａの点灯タイ
ミングを変更することで、記録紙上での転写位置を補正
してもよい。

【０１０４】このようにすれば、半導体レーザユニット
２６からの波長変動を直接測定して補正量を求めている
ので、より正確に転写ポイントＰ₂での画像と記録紙の
基準からのずれを補正することができる。

【０１０５】さらに、上記波長検知センサ３２は、その
検知可能な波長帯域を半導体レーザユニット２６の発光
波長の±２％としている。半導体レーザの発振波長の温
度依存性は、発明が解決しようとする課題の項で説明し
たように、０．３ｎｍ／℃である。半導体レーザユニッ
ト２６近傍の温度変動が８０℃としても、波長の変動量
は０．３×８０＝２４ｎｍ程度である。光プリンタや複
写機等に使用される半導体レーザの発振波長は６５０ｎ
ｍ程度以上であるため、その±２％は±１３ｎｍ（幅２
６ｎｍ）で２４ｎｍに対して余裕がある。したがって、
波長検知センサ３２としては、半導体レーザユニット２
６の発光波長の±２％の帯域が検知できる波長検知セン
サを使用すれば充分であり、不要な帯域まで検知できる
広帯域用の波長検知センサを用意する必要がなく、波長
検知センサ３２を設けることによるコスト上昇を抑える
ことができる。

【０１０６】〔実施の形態４〕本発明の実施の他の形態
について図２、図１７ないし図１９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、前述の実施
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。

【０１０７】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及
び２の光プリンタとほぼ同じである。ただ、トナーパッ
チセンサ１６に代えて、感光体ドラム５に光センサユニ
ットが備えられており、転写位置補正制御における補正
量を、この光センサユニットによる光検知を基に求める
点が異なる。

【０１０８】つまり、前述の実施の形態１及び２の光プ
リンタでは、ＧＬＶ素子列２８ａを点灯させて基準投影
像を形成すると共に、この基準投影像が可視化されてな
るトナーパッチをトナーパッチセンサ１６にて検知し、
このトナーパッチセンサ１６の検知時刻とＧＬＶ素子列
２８ａの点灯時刻とから、投影像の位置ずれ量に対応し
た時間を補正量として検出していた。

【０１０９】これに対し、本光プリンタでは、感光体ド
ラム５に照射される光を光センサユニットを構成する各
光センサで検知することで発光波長の変化に伴う感光体
ドラム５上の露光ポイントのずれを直接検出し、この変
化量に対応した時間を補正量とするようになっている。

【０１１０】図１７に、本光プリンタの転写位置補正制
御を実施する制御系を、図１８に本光プリンタの感光体
ドラム５の構成をそれぞれ示す。図１８に示すように、
感光体ドラム５は、感光体５ａ、感光体駆動ギア５ｂ、
感光体シャフト５ｃ、感光体支持軸受５ｄ、及び光セン
サユニット（投影位置検出手段）５ｅからなり、感光体
５ａと感光体駆動ギア５ｂとは、感光体支持軸受５ｄを
介して感光体シャフト５ｃを軸に、同期して回転できる
ようになっている。一方、光センサユニット５ｅは、感
光体シャフト５ｃに固定されており、感光体５ａと感光
体駆動ギア５ｂが回転しても位置は変わらず、常に露光
ポジションで静止している。

【０１１１】光センサユニット５ｅは、図１９にその断
面図を示すように、複数の光センサ５ｅ₁で構成されて
おり、これら複数の光センサ５ｅ₁は各々制御部１９と
電気的に接続されている。

【０１１２】一方、制御部１９には予め、半導体レーザ
ユニット２６の基準波長での出射光１７（露光ポイント
はＰ₀）を受光するセンサ５ｅ₁のアドレスＭ₀が記憶
されている。

【０１１３】装置の設置環境の温度の変化や、半導体レ
ーザユニット自体の発熱といったことで半導体レーザユ
ニット２６近傍の温度変動により発光波長が変化し、出
射光が基準波長での出射光１７から角度αだけずれた出
射光１７ａ（露光ポイントはＰ₁）となった場合、出射
光１７ａを受光した光センサ５ｅ₁のアドレスＭ₁と上
記したアドレスＭ₀とからＰ₀からＰ₁までの距離ΔＰ
を計算し、得られたΔＰに対応した時間、つまり、ΔＰ
／Ｖを補正量とする。

【０１１４】そして、この補正量に基づいて、前述の実
施の形態１の光プリンタのようにＰＳローラ１３の回転
タイミングを変更することで、記録紙上での転写位置を
補正する。尚、この場合、もちろん、前述の実施の形態
２の光プリンタのようにＧＬＶ素子列２８ａの点灯タイ
ミングを変更することで、記録紙上での転写位置を補正
してもよい。

【０１１５】このようにすれば、ＧＬＶ素子列の投影像
の変位を直接検出しているので、最も正確に転写ポイン
トＰ₂での画像と記録紙の基準からのずれを補正するこ
とができる。

【０１１６】

【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、光学変調器がグレイティングライトバ
ルブ素子列を有し、かつ、像担持体に形成された基準可
視像を検知する基準可視像検知手段と、グレイティング
ライトバルブ素子列を点灯して像担持体上に基準可視像
となる投影像を形成させ、この時の点灯時刻と、この時
に形成された投影像からなる基準可視像が上記基準可視
像検知手段にて検知された時刻とから、像担持体上の投
影位置の変位量を検出し、この変位量に基づいて像担持
体から被転写材への可視像の転写位置を補正する転写位
置補正手段とを備えた構成である。

【０１１７】これにより、装置の設置環境の温度の変化
や、光源自体の発熱といったことで光源の温度が変動し
て光源の発光波長が変化し、これに伴って像担持体への
投影位置が初期位置からずれてしまっても、被転写材へ
の転写位置は常に正常な位置となり、良好なプリントを
得ることができるという効果を奏する。

【０１１８】また、グレーディングライトバルブ素子列
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。

【０１１９】本発明の請求項２記載の画像形成装置は、
請求項１の構成において、上記転写位置補正手段による
転写位置の補正を、画像形成前のプロセス前回転時に行
う構成である。

【０１２０】これにより、請求項１の構成による効果に
加えて、次の画像を形成する上で最も正確に補正が行
え、かつ、基準可視像を形成するためだけに像担持体を
回転させる必要がなく、余分な時間を必要としないとい
う効果を奏する。

【０１２１】本発明の請求項３記載の画像形成装置は、
請求項１の構成において、上記転写位置補正手段による
転写位置の補正を、所定枚数の画像形成毎に行う構成で
ある。

【０１２２】これにより、請求項１の構成による効果に
加えて、画像形成を続けるにつれて生じる装置内温度の
上昇に起因する、被転写材上の転写位置のずれに対処で
きるという効果を奏する。

【０１２３】本発明の請求項４記載の画像形成装置は、
光学変調器がグレイティングライトバルブ素子列を有
し、かつ、光源から発せられる光の波長を検知する波長
検知手段と、この波長検知手段にて検知された波長か
ら、像担持体上の投影位置の変位量を検出し、この変位
量に基づいて像担持体から被転写材への可視像の転写位
置を補正する転写位置補正手段とを備えた構成である。

【０１２４】これにより、請求項１の構成による効果と
同様の効果が得られる。しかも、光源の波長変動を直接
測定して変位量を求めているので、請求項１の構成に比
べて、より正確な被転写材上の転写位置の補正が可能で
あるという効果を併せて奏する。

【０１２５】本発明の請求項５記載の画像形成装置は、
光学変調器がグレイティングライトバルブ素子列を有
し、かつ、投影像が形成される位置に配された、投影位
置を光学的に検出する投影位置検出手段と、この投影位
置検出手段にて検出された投影位置から、像担持体上の
投影位置の変位量を検出し、この変位量に基づいて像担
持体から被転写材への可視像の転写位置を補正する転写
位置補正手段とを備えた構成である。

【０１２６】これにより、請求項１の構成による効果と
同様の効果が得られる。しかも、光源の波長変動を直接
測定して変位量を求めているので、請求項１、２の構成
に比べて、より正確な被転写材上の転写位置の補正が可
能であるという効果を併せて奏する。

【０１２７】本発明の請求項６記載の画像形成装置は、
請求項１、４又は５の構成において、上記転写位置補正
手段が、変位量に基づいて被転写材の搬送タイミングを
変更することで転写位置の補正を行う構成である。

【０１２８】これにより、請求項１、４又は５の構成に
よる効果に加えて、被転写材の搬送タイミングを変更す
ることで転写位置を補正しているので、補正が容易に行
えるという効果を奏する。

【０１２９】本発明の請求項７記載の画像形成装置は、
請求項１、４又は５の構成において、上記転写位置補正
手段が、変位量に基づいて上記グレイティングライトバ
ルブ素子列の点灯タイミングを変更することで転写位置
の補正を行う構成である。

【０１３０】これにより、請求項１、４又は５の構成に
よる効果に加えて、グレイティングライトバルブ素子列
の点灯タイミングを変更することで転写位置を補正して
いるので、画像形成途中でも必要に応じて位置補正を実
行することができるという効果を奏する。

【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、光プリン
タの転写位置補正制御を実施する制御系を示すブロック
図である。

【図２】上記光プリンタの構成図である。

【図３】上記光プリンタにおける光学ユニットの構成を
示す斜視図である。

【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】上記光プリンタにおける、グレイティングライ
トバルブ素子列から感光体ドラムまでの光路図である。

【図８】設計基準となる、ＰＳセンサのオンとグレイテ
ィングライトバルブ素子列の点灯とＰＳローラの回転の
各タイミングを表すタイムチャートである。

【図９】転写位置補正制御が実施された、ＰＳセンサの
オンとグレイティングライトバルブ素子列の点灯とＰＳ
ローラーの回転の各タイミングを表すタイムチャートで
ある。

【図１０】上記光プリンタの光学ユニットの別の構成を
示す斜視図である。

【図１１】半導体レーザユニット近傍の温度とメイン電
源オン以降の時間の経過を表すグラフである。

【図１２】半導体レーザユニット近傍の温度とメイン電
源オン以降の時間の経過を表すグラフである。

【図１３】半導体レーザユニット近傍の温度とメイン電
源オン以降の時間の経過を表すグラフである。

【図１４】本発明の実施の他の形態を示すもので、転写
位置補正制御が実施された、ＰＳセンサのオンとグレイ
ティングライトバルブ素子列の点灯とＰＳローラーの回
転の各タイミングを表すタイムチャートである。

【図１５】本発明の実施の他の形態を示すもので、光プ
リンタの転写位置補正制御を実施する制御系を示すブロ
ック図である。

【図１６】上記光プリンタの光学ユニットの構成を示す
斜視図である。

【図１７】本発明の実施の他の形態を示すもので、光プ
リンタの転写位置補正制御を実施する制御系を示すブロ
ック図である。

【図１８】上記光プリンタの感光体ドラムの構成を示す
断面図である。

【図１９】上記感光体ドラムに備えられた光センサユニ
ットの要部詳細図である。

【符号の説明】

５感光体ドラム（像担持体）５ｅ光センサユニット（投影位置検出手段）１３ＰＳローラ１５光学ユニット１６トナーパッチセンサ（基準可視像検知手段）１９制御部（転写位置補正手段）２０ＧＬＶ素子２６半導体レーザユニット（光源）２８ＧＬＶ光学変調器（光学変調器）２８ａＧＬＶ素子列（グレイティングライトバルブ素
子列）３２波長検知センサ（波長検知手段）

Claims

【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ことで該像担持体上に投影像を
形成し、該投影像からなる静電潜像を現像剤にて可視化
して可視像とした後、被転写材に転写して排出する画像
形成装置において、上記光学変調器がグレイティングライトバルブ素子列を
有し、かつ、上記像担持体に形成された基準可視像を検知する基準可
視像検知手段と、上記グレイティングライトバルブ素子列を点灯して像担
持体上に基準可視像となる投影像を形成させ、この時の
点灯時刻と、この時に形成された投影像からなる基準可
視像が上記基準可視像検知手段にて検知された時刻とか
ら、像担持体上の投影位置の変位量を検出し、この変位
量に基づいて像担持体から被転写材への可視像の転写位
置を補正する転写位置補正手段とを備えたことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】上記転写位置補正手段による転写位置の補
正を、画像形成前のプロセス前回転時に行うことを特徴
とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】上記転写位置補正手段による転写位置の補
正を、所定枚数の画像形成毎に行うことを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【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ことで該像担持体上に投影像を
形成し、該投影像からなる静電潜像を現像剤にて可視化
して可視像とした後、被転写材に転写して排出する画像
形成装置において、上記光学変調器がグレイティングライトバルブ素子列を
有し、かつ、上記光源から発せられる光の波長を検知する波長検知手
段と、この波長検知手段にて検知された波長から、上記像担持
体上の投影位置の変位量を検出し、この変位量に基づい
て像担持体から被転写材への可視像の転写位置を補正す
る転写位置補正手段とを備えたことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項５】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ことで該像担持体上に投影像を
形成し、該投影像からなる静電潜像を可視化して可視像
とした後、被転写材に転写して排出する画像形成装置に
おいて、上記光学変調器がグレイティングライトバルブ素子列を
有し、かつ、投影像が形成される位置に配された、投影位置を光学的
に検出する投影位置検出手段と、この投影位置検出手段にて検出された投影位置から、上
記像担持体上の投影位置の変位量を検出し、この変位量
に基づいて像担持体から被転写材への可視像の転写位置
を補正する転写位置補正手段とを備えたことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項６】上記転写位置補正手段が、変位量に基づい
て被転写材の搬送タイミングを変更することで転写位置
の補正を行うことを特徴とする請求項１、４又は５記載
の画像形成装置。
【請求項７】上記転写位置補正手段が、変位量に基づい
て上記グレイティングライトバルブ素子列の点灯タイミ
ングを変更することで転写位置の補正を行うことを特徴
とする請求項１、４又は５記載の画像形成装置。