(57)【要約】【課題】  レジストマークを形成しないで、光ビームの光ビームの書出し位置、書き終わり位置、副走査方向の傾きの補正をすることを目的とする。【解決手段】  感光体ドラム１２の画像形成領域外の両側に設けられた一対の検出センサ４４Ａ、４４Ｂに、光走査装置３０から光ビームＬＢが入射して、光ビームＬＢの検出タイミング、光ビームＬＢの副走査位置、及び主走査時間が検出される。そして、この検出結果に基づいて、補正手段によって、光ビームＬＢの書出し位置、書き終わり位置、副走査方向の傾きが補正される。これにより。光ビームＬＢの位置ずれを検出するために、感光体ドラム１２に位置ずれ検出用のレジコンパターンを形成する必要がない。したがって、トナーを収容する収容部が大型化ならないため、画像形成装置１０全体が大型化する恐れがない。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、
画像情報に基づき、前記複数の像担持体に対応する光ビームを走査して該像担持体を露光する光走査装置と、
前記像担持体の画像形成領域外の両側に設けられ、前記光走査装置から入射された光ビームを検出する一対の検出手段と、
前記検出手段で検出された、光ビームの検出タイミング、光ビームの副走査位置、及び主走査時間の検出結果に基づき、光ビームの書出し位置、書き終わり位置、副走査方向の傾き、を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の像担持体と、複数の光源から発光された光ビームを、単一の偏向器の同一偏向面で偏向し、複数の前記像担持体を露光する光走査装置と、前記光ビームが入射することにより光ビームの走査位置を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて光ビームの走査位置ずれを補正する補正手段と、を備えた画像形成装置において、
前記検出手段は、少なくとも１つの像担持体の画像形成領域外且つ該像担持体の主走査方向端部に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
複数の像担持体と、複数の光源から発光された光ビームを、単一の偏向器の異なる２つの偏向面で偏向し、複数の像担持体を露光する光走査装置と、前記光ビームが入射することにより光ビームの走査位置を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて光ビームの走査位置ずれを補正する補正手段と、を備えた画像形成装置において、
前記検出手段は、同一の偏向面で偏向された光ビームが入射される少なくとも１つの像担持体の画像形成領域外且つ該像担持体の主走査方向端部に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記像担持体の主走査方向の両端部に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検出手段で検出された前記光ビームの副走査位置に基づき、前記補正手段は、書出しタイミングを制御することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出手段で検出された前記光ビームの走査線の傾きの大きさに基づき、前記補正手段は、該光ビームが透過する光学部品を副走査方向へ傾けることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記検出装置で検出された前記光ビームの主走査倍率に基づき、前記補正手段は、該光ビームを出射する光源を点滅させるクロック周波数を制御することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を複写するタンデム型のカラー画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の画像を、各色に対応する光ビームによって感光体ドラム上に形成し、これら各色の画像を同一の転写媒体上に重ね合わせることで、カラー画像を形成する。
【０００３】
このタンデム型のカラー画像形成装置では、各色に対応した光ビームの光学特性のばらつきや、転写媒体上に各色のトナー像を重ね合わせることにより、色ずれが生じてしまうことが多い。また、感光体ドラムやトナーカートリッジなどの部品を交換した際に、これらの部品の位置がずれてしまったり、温湿度などの環境変動による経時的な要因によっても、色ずれが発生することがある。さらに、中間転写体を備えた画像形成装置においては、中間転写体の速度ムラによって、色ずれが悪化する恐れがある。
ところで、位置合わせに必要な項目として、主走査方向の走査線の書き出し位置、副走査方向の走査線の書き出し位置、主走査方向の走査線の書き終わり位置または印字幅（走査倍率）、走査線自身の湾曲、および、走査線の傾きの５点がある。この５点の位置合わせができて、初めて高品位なカラー画像を形成することができる。
【０００４】
そこで、レジストレーションコントロール（以下、「レジコン」とする）機能を内蔵させることで、画像位置ずれを許容量内に収める画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の画像形成装置では、電源投入直後や画像形成処理前等にレジストレーションマーク（以下、「レジストマーク」とする）のトナー像を各色の感光体ドラムに形成し、このトナー像を中間転写体に転写する。そして、各色のレジストマークの相対位置を検出することで、光走査装置による画像形成部への画像書き込み位置のずれを調整する。
しかし、レジコンを行う度に感光体ドラムの表面にトナーを用いてレジストマークを形成するため、画像を形成するトナー以外に、レジストマークを形成するためのトナーが必要になる。これにより、トナーを収容する現像装置を大型化する必要があり、画像形成装置全体が大型化してしまう。
【０００５】
一方、レジコンではないが、トナーを使用しないで光ビームの走査線の傾きを検出する方法がある（特許文献２参照）。これは、感光体ドラムの両端近傍に、副走査方向の画像形成位置を検出する位置検出手段を設け、位置検出手段によって光ビームの副走査方向の位置を検出して、光ビームの走査線の傾きを検出するものである。
また、感光体ドラムの両端部に設けた同期検知センサによって、光ビームの走査時間を測定して、その測定値から光ビームの主走査倍率の変化量を求め、その変化量を補正するものもある（特許文献３参照）。
しかし、特許文献２では、レジコンは行わず、光ビームの走査線の傾きのずれのみを補正するだけで、また、特許文献３も、主走査倍率のずれを補正することに限定されている。したがって、光ビームの副走査方向の位置ずれ等の補正はされておらず、高品位な画像を得ることができない。
【特許文献１】特開平２−１０５１６９号公報
【特許文献２】特開平１−２８４８７０号公報
【特許文献３】特開２００２−１２２７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、レジストマークを形成しないで、光ビームの光ビームの書出し位置、書き終わり位置、副走査方向の傾きの補正をすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の本発明は、複数の像担持体と、画像情報に基づき、前記複数の像担持体に対応する光ビームを走査して該像担持体を露光する光走査装置と、前記像担持体の画像形成領域外の両側に設けられ、前記光走査装置から入射された光ビームを検出する一対の検出手段と、前記検出手段で検出された、光ビームの検出タイミング、光ビームの副走査位置、及び主走査時間の検出結果に基づき、光ビームの書出し位置、書き終わり位置、副走査方向の傾き、を補正する補正手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、像担持体の画像形成領域外の両側に設けられた一対の検出手段に、光走査装置から光ビームが入射して、光ビームの検出タイミング、光ビームの副走査位置、及び主走査時間が検出される。そして、この検出結果に基づいて、補正手段によって、光ビームの書出し位置、書き終わり位置、副走査方向の傾きが補正される。
【０００９】
つまり、像担持体の画像形成領域外の一方の端部（像担持体と所定の位置関係にある）に設けた検出手段に光ビームが入射すると、光ビームの副走査位置が検出される。このようにして、各色の光ビームの基準位置に対する副走査方向のずれ量を検出し、ずれ量に応じて光ビームの副走査方向のずれの補正を行う。
【００１０】
また、像担持体の画像形成領域外の他方の端部に設けられた検出手段によって、光ビームの副走査位置が検出され、一方の端部に設けられた検出手段で検出された光ビームの副走査位置から、光ビームの走査線の副走査方向の傾きが検出される。このようにして、各色の光ビームの走査線の傾きを検出し、ずれ量に応じて光ビームの走査線の傾きのずれを補正する。
【００１１】
さらに、２つの検出手段の間を光ビームが通過する時間を検出し、光ビームの主走査倍率が検出される。そして、各色の光ビームの主走査倍率のずれ量を検出して、ずれ量に応じて光ビームの主走査倍率のずれを補正する。
【００１２】
以上のように、光ビームの位置を検出手段で検出してずれを求めるので、像担持体に位置ずれ検出用のレジコンパターンを形成する必要がない。つまり、画像形成用のトナーのみ必要となるので、全体的にトナーの消費量が少なくなる。したがって、トナーを収容する収容部が大型化ならないため、画像形成装置全体が大型化する恐れがない。また、レジコンパターンを形成するために使用したトナーを回収する必要もなく、回収装置などの大掛かりな装置を設置する必要がない。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、複数の像担持体と、複数の光源から発光された光ビームを、単一の偏向器の同一偏向面で偏向し、複数の前記像担持体を露光する光走査装置と、前記光ビームが入射することにより光ビームの走査位置を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて光ビームの走査位置ずれを補正する補正手段と、を備えた画像形成装置において、前記検出手段は、少なくとも１つの像担持体の画像形成領域外且つ該像担持体の主走査方向端部に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、複数の光源から発光された光ビームを単一の偏向器の同一偏向面で偏向し、複数の像担持体を露光する光走査装置から光ビームが、少なくとも１つの像担持体の画像形成領域外に設けられた検出手段に入射して、光ビームの走査位置が検出される。そして、この検出結果に基づいて、補正手段によって光ビームの走査位置ずれが補正される。
【００１５】
つまり、複数の光源から発光された光ビームは、偏向器の同一偏向面で偏向されるため、同一の経路を通過する。そこで、少なくとも１つの像担持体の画像形成領域外の端部に設けた検出手段で光ビームの走査位置のずれ量を検出し、ずれ量に応じて光ビームの走査位置のずれの補正を行うことで、全ての色の光ビームの走査位置のずれの補正が行われる。
【００１６】
請求項３に記載の本発明は、複数の像担持体と、複数の光源から発光された光ビームを、単一の偏向器の異なる２つの偏向面で偏向し、複数の像担持体を露光する光走査装置と、前記光ビームが入射することにより光ビームの走査位置を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて光ビームの走査位置ずれを補正する補正手段と、を備えた画像形成装置において、前記検出手段は、同一の偏向面で偏向された光ビームが入射される少なくとも１つの像担持体の画像形成領域外且つ該像担持体の主走査方向端部に設けられていることを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、複数の光源から発光された光ビームを単一の偏向器の異なる２つの偏向面で偏向し、複数の像担持体を露光する光走査装置から光ビームが、同一の偏向面で偏向された光ビームが入射される少なくとも１つの像担持体の画像形成領域外に設けられた検出手段に入射して、光ビームの走査位置が検出される。そして、この検出結果に基づいて、補正手段によって光ビームの走査位置ずれが補正される。
【００１８】
つまり、複数の光源から発光された光ビームは、偏向器の異なる２つの偏向面で偏向されるため、光ビームの通過する経路は２種類となる。そこで、同一の経路を通過する光ビームが入射する少なくとも１つの像担持体の画像形成領域外の端部に設けた検出手段で光ビームの走査位置のずれ量を検出し、ずれ量に応じて光ビームの走査位置のずれの補正を行うことで、同一の経路を通過する全ての色の光ビームの走査位置のずれの補正が行われる。
【００１９】
請求項４に記載の本発明は、前記検出手段は、前記像担持体の主走査方向の両端部に設けられていることを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、像担持体の画像形成領域外の両端部に設けられた検出手段によって、光ビームの走査線の副走査方向の傾きが検出される。このようにして、各色の光ビームの走査線の傾きを検出し、ずれ量に応じて光ビームの走査線の傾きのずれを補正する。
【００２１】
また、２つの検出手段の間を光ビームが通過する時間を検出し、光ビームの主走査倍率が検出される。そして、各色の光ビームの主走査倍率のずれ量を検出して、ずれ量に応じて光ビームの主走査倍率のずれを補正する。
【００２２】
請求項５に記載の本発明は、前記検出手段で検出された前記光ビームの副走査位置に基づき、前記補正手段は、書出しタイミングを制御することを特徴としている。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、光ビームの副走査位置は、検出手段で検出される。そして、光ビームの副走査位置に応じて、補正手段で書出しタイミングが制御される。これにより、各色の光ビームの副走査位置が補正され、各像担持体に形成された画像を重ねたときに色ずれが発生しない。
【００２４】
請求項６に記載の本発明は、前記検出手段で検出された前記光ビームの走査線の傾きの大きさに基づき、前記補正手段は、該光ビームが透過する光学部品を副走査方向へ傾けることを特徴としている。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、光ビームの走査線の傾きの大きさは、検出手段によって検出される。そして、光ビームの走査線の傾きの大きさに応じて補正手段で光ビームが透過する光学部品を副走査方向へ傾けることで、光ビームの走査線の傾きが補正される。
【００２６】
請求項７に記載の本発明は、前記検出装置で検出された前記光ビームの主走査倍率に基づき、前記補正手段は、該光ビームを出射する光源を点滅させるクロック周波数を制御することを特徴としている。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、光ビームの主走査倍率は、検出手段によって検出され、光ビームの主走査倍率に応じて、補正手段で光ビームを出射する光源を点滅させるクロック周波数を制御することで、光ビームの主走査倍率が補正される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は上記構成としたので、レジストマークを形成しないで、光ビームの光ビームの書出し位置、書き終わり位置、副走査方向の傾きの補正をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１には、本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置１０の概略構成が示されている。
画像形成装置１０は、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応する４個の感光体ドラム１２を備えている。それぞれの感光体ドラム１２の周囲には、帯電器１４が設けられており、帯電器１４によって感光体ドラム１２は所定の表面電位に帯電される。
また、帯電器１４よりも感光体ドラム１２の回転方向の下流側には、現像器１６が設けられている。現像器１６は、後述する光走査装置３０から照射された光ビームＬＢによって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像にトナーを供給して静電潜像を現像することで、感光体ドラム１２上にトナー像を形成する。
各感光体ドラム１２が設けられた側方には、用紙搬送装置１８が配設されている。用紙搬送装置１８は、一対の搬送ローラ２０と、この搬送ローラ２０に巻き掛けられた無端状の用紙搬送ベルト２２で構成されている。
一方、画像形成装置１０の下方には、給紙カセット２４が配設されている。給紙カセット２４から用紙搬送ベルト２２へ用紙が供給されると、感光体ドラム１２と対向する位置に設けられた転写装置２６によって、感光体ドラム１２上のトナー像が用紙に転写されるようになっている。
各感光体ドラム１２に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像は、用紙搬送ベルト２２で搬送される用紙上に重ね合わせて転写される。これにより、用紙には、多色のトナー像が形成される。そして、用紙搬送方向の上流側に設けられた定着装置２８によって、用紙上のトナー像が定着される。
また、画像形成装置１０は、各感光体ドラム１２上にそれぞれ光ビームＬＢを照射する、各色毎の光走査装置３０を有している。
図２に示すように、光走査装置３０は、光ビームＬＢを出射するレーザー光源３２を備えている。レーザー光源３２の光ビームＬＢ出射側には、ポリゴンミラー３４が設けられている。レーザー光源３２から出射された光ビームＬＢは、レーザー光源３２とポリゴンミラー３４の間に設置された集光レンズ群３６を介して、ポリゴンミラー３４の反射面３４Ａに入射する。
ポリゴンミラー３４は、図示しないポリゴンモータによって高速回転されており、ポリゴンミラー３４の反射面３４Ａに入射した光ビームＬＢは、反射面３４Ａで反射され、ポリゴンミラー３４と感光体ドラム１２の間に設置されたｆθレンズ３８を透過して感光体ドラム１２に照射される。
感光体ドラム１２に照射された光ビームＬＢは、ポリゴンミラー３４の回転によって、感光体ドラム１２の軸線に平行な方向に沿って感光体ドラム１２の周面上を走査して露光する。これにより、感光体ドラム１２上の主走査方向に静電潜像が形成される。また、感光体ドラム１２が回転することで、副走査方向の露光が行われ、副走査方向に静電潜像が形成される。
【００３０】
また、光ビームＬＢの感光体ドラム１２への走査開始側には、反射ミラー４０が配置されている。反射ミラー４０で反射された光ビームＬＢは、ＳＯＳセンサ４２に入射する。ＳＯＳセンサ４２は、レーザー光源３２の出力の変調を行う制御部に接続されている。
【００３１】
ＳＯＳセンサ４２によって基準色に相当する光ビームＬＢを検出する。このときのＳＯＳセンサから信号（ＳＯＳ信号）が出力されたタイミングと、他の光ビームＬＢに対応するＳＯＳ信号が出力されたタイミングの差を検出する。その差に応じて、ポリゴンミラー３４のポリゴンモータのモータクロックの周波数を可変させ、ポリゴンモータの回転速度を制御する。このようにして、他の色（基準色以外の色）の光ビームＬＢの主走査方向の書き出しのタイミングが制御され、光ビームＬＢの主走査方向の位置ずれが補正される。
図３には、１色分の光走査装置３０と感光体ドラム１２の周辺の構成が示されている。
【００３２】
感光体ドラム１２の長手方向（主走査方向）の両側には、光ビームＬＢの副走査位置を検出するための検出センサ４４Ａ、４４Ｂが設置されている。
【００３３】
図４には、検出センサ４４Ａ、４４Ｂに設けられたフォトセンサ４６が示されている。フォトセンサ４６は、それぞれ個別に信号を出力する３つのセンサを一体として形成されており、３つの受光領域４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃを備えている。３つのセンサは主走査方向に並べて配置されており、受光領域４８Ａ→４８Ｂ→４８Ｃの順に光ビームＬＢが走査される。
【００３４】
受光領域４８Ａ、４８Ｃは四角形に形成され、受光領域４８Ｂは直角三角形に形成されている。そして、受光領域４８Ｂの主走査方向の開始端縁５０Ａは主走査方向に直交するように配置されており、終了端縁５０Ｂは開始端縁に対して非平行（本実施形態では、略４５度）になるように配置されている。
【００３５】
このフォトセンサ４６は、制御部５１に接続された受光時間検出部５２を有している。受光時間検出部５２は、受光領域４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃからの出力信号に基づいて光ビームＬＢの受光時間を検出し、検出結果を制御部５１へ出力する。光ビームＬＢが受光領域４８Ａ、４８Ｃを通過するとき、副走査位置によって光ビームＬＢの通過長さは変化しない。このため、光ビームＬＢの副走査位置が変化しても、受光領域４８Ａ、４８Ｃでの受光時間は変わらない。
【００３６】
一方、光ビームＬＢが受光領域４８Ｂを通過するとき、副走査位置によって光ビームＬＢの通過長さが変化する。これにより、光ビームＬＢの副走査位置が変化すると、受光領域４８Ｂでの受光時間も変化する。したがって、各色の光ビームＬＢが受光領域４８Ｂを通過する際の受光時間を検出することで、光ビームＬＢの副走査位置が検出される。
【００３７】
フォトセンサ４６で検出された各色の光ビームＬＢの副走査位置は、初期値と比較される。なお、初期値とは、工場出荷時に出力されたサンプルを検出した値であり、メモリ等に記録されている。これにより、各光ビームＬＢの副走査方向の相対的なずれ量が検出される。
【００３８】
このずれ量に応じて、制御部５１で各光ビームＬＢを出射するレーザー光源３２（図２参照）の書き出しタイミングが制御される。これにより、光ビームＬＢの副走査位置ずれが補正される。
【００３９】
また、感光体ドラム１２の一方の端部（走査開始側）に配置された検出センサ４４Ａ（図３参照）に入射した光ビームＬＢから、光ビームＬＢの走査開始時の副走査位置を検出する。そして、感光体ドラム１２の他方の端部（走査終了側）に配置された検出センサ４４Ｂに入射した光ビームＬＢから、光ビームＬＢの走査終了時の副走査位置を検出する。
【００４０】
各光ビームＬＢの、検出センサ４４Ａで検出された副走査位置と検出センサ４４Ｂで検出された副走査位置の差分を算出する。この差分を基準値と比較することで、各光ビームＬＢの走査線の傾きが検出される。例えば、いずれか１色の光ビームＬＢの走査線の傾きを基準値として、この基準値に対して他の３色の光ビームＬＢの走査線の傾きがどれだけずれているかを検出することで、他の３色の光ビームＬＢの走査線の傾きが検出される。
【００４１】
そして、傾きのずれに応じて、光走査装置３０内の光学部品、例えば、ｆθレンズ３８や反射ミラー４０等の位置を移動させることで、光ビームＬＢの走査線の傾きが補正される。
【００４２】
ｆθレンズ３８や反射ミラー４０等の移動方法としては、次のようなものがある。ｆθレンズ３８や反射ミラー４０等の一方の端部を固定し、他方の端部を主走査方向に対してずれ量に基づいた角度をなすように、制御部５１に接続されたステッピングモーターなどで、ｆθレンズ３８や反射ミラー４０等を移動させる。これにより、光ビームＬＢの走査線の傾きのずれが補正される。
【００４３】
なお、ｆθレンズ３８や反射ミラー４０等の移動方法は、上記方法に限定されるものではない。例えば、ｆθレンズ３８や反射ミラー４０と光走査装置３０のハウジングの間の、光ビームＬＢの主走査方向の一方に圧電素子を取り付け、圧電素子に電圧を印加して、ハウジングに対するｆθレンズ３８や反射ミラー４０の傾きを変化させる。これにより、感光体ドラム１２上に照射される光ビームＬＢの走査線を変えることができる。
【００４４】
また、光走査装置３０全体を感光体ドラム１２の回転軸に対して傾けることで、光ビームＬＢの走査線の傾きのずれを補正することも可能である。
【００４５】
一方、検出センサ４４Ａから検出センサ４４Ｂまでの間を光ビームＬＢが走査する時間を検出する。検出した時間を基準値と比較することで、各光ビームＬＢの主走査倍率のずれが検出される。このずれ量に応じて、制御部５１でレーザー光源３２を変調させるクロック周波数を制御することで、主走査倍率のずれが補正される。
【００４６】
なお、本実施形態では、感光体ドラム１２の主走査方向の両側に検出センサ４４Ａ、４４Ｂを設けたが、主走査方向及び副走査方向の書き出し位置を補正するだけであれば、検出センサは、各色の感光体ドラム１２の主走査方向の一方の端部にのみ設置すればよい。
【００４７】
また、フォトセンサ４６を受光領域４８Ｂだけでなく受光領域４８Ａ、４８Ｃを組み合わせて構成したのは、受光領域４８Ｂだけでは光ビームＬＢが傾いたとき、受光時間が同じになる可能性があるからである。しかし、本実施形態のような構成とすることで、光ビームＬＢが傾いたとき、受光領域４８Ａ、４８Ｃの受光時間が変化し、これら３つの受光時間より副走査方向の傾きを検出することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、光ビームＬＢの副走査位置を検出する機能のみを備えた検出センサ４４Ａ、４４Ｂを用いる構成としたが、光ビームＬＢの主走査方向の書き出しタイミングを決定する同期検知機能も備えた検出センサを用いてもよい。
【００４９】
この同期検知機能も備えた検出センサについて簡単に説明する。図５に示すように、検出センサに備えられたフォトセンサ４６には、第１光感応領域５４Ａ、第２光感応領域５４Ｂ、第３光感応領域５４Ｃが、光ビームＬＢの走査方向（Ｘ方向）に沿って順に配置されている。光感応領域５４Ａ、５４Ｂの境界線５６ＡはＸ方向に直交し、光感応領域５４Ｂ、５４Ｃの境界線５６ＢはＸ方向と斜めに交差している。Ｘ方向に沿って光ビームＬＢが走査すると、境界線５６Ａを光ビームＬＢが横切ることで同期検出が行なわれる。そして、境界線５６Ｂを光ビームＬＢが斜めに横切ることで、光ビームＬＢの副走査位置が検出される。これにより、光ビームＬＢの副走査位置のみならず、同期検出も同時に行うことができる。
次に、光ビームＬＢの補正手順について説明する。
図６には、光ビームＬＢの補正手順のフローチャートが示されている。
【００５０】
まず、ステップ１０１で、各色に対応するＳＯＳセンサ４２に入射した光ビームＬＢから、各色に対応するＳＯＳ信号が出力されたタイミングの相対的な時間差を検出して、ＳＯＳ信号の出力タイミングのずれ量を検出する。このずれ量が基準値を超えていれば、ステップ１０２へ進む。
【００５１】
ステップ１０２では、ＳＯＳ信号の出力タイミングのずれ量に応じて、ポリゴンミラー３４のモータクロック信号の周波数を可変する。これにより、ポリゴンモータの回転速度が変更され、各色のＳＯＳ信号の出力タイミングの相対的な時間差が基準値に収まるように補正が行われる。
【００５２】
一方、ステップ１０１でＳＯＳ信号の出力タイミングのずれ量が基準値を超えていない場合には、ステップ１０３へ進む。
【００５３】
ステップ１０３では、検出センサ４４Ａで光ビームＬＢの副走査位置を検出し、初期値と比較して副走査位置のずれ量を検出する。副走査位置のずれ量が基準値を超えている場合はステップ１０４へ進む。
【００５４】
ステップ１０４では、副走査位置のずれ量の値に応じて、副走査書出しタイミングを可変する。これにより、副走査位置のずれが補正される。
【００５５】
以上の手順により、各色の光ビームＬＢの書き出しの主走査位置、及び、副走査位置の位置合わせが完了する。
【００５６】
次に、光ビームＬＢの走査線の傾き及び主走査方向の倍率の補正を行う。
【００５７】
図７には、光ビームＬＢの走査線の傾き及び主走査方向倍率の補正手順が示されている。
【００５８】
ステップ１０５において、検出センサ４４Ａ、４４Ｂで、光ビームＬＢの走査線の傾きを検出する。光ビームＬＢの走査線の傾きを基準値と比較することで、各光ビームＬＢの走査線の傾きを検出する。光ビームＬＢの走査線の傾きが基準値とずれていれば、ステップ１０６へ進む。
【００５９】
ステップ１０６では、光ビームＬＢの走査線の傾きのずれに応じて、光走査装置３０内の光学部品（ｆθレンズ３８や反射ミラー４０）を移動させることで、光ビームＬＢの走査線の傾きを調整する。
【００６０】
一方、ステップ１０５で光ビームＬＢの走査線の傾きが基準値を超えていない場合には、ステップ１０７へ進む。
【００６１】
ステップ１０７では、検出センサ４４Ａ、４４Ｂの間を光ビームＬＢが走査する時間を検出する。これにより、光ビームＬＢの主走査倍率が検出され、基準値と比較して主走査倍率のずれ量を検出する。光ビームＬＢの主走査倍率のずれ量が基準値を超えている場合には、ステップ１０８へ進む。
【００６２】
ステップ１０８では、光ビームＬＢの主走査倍率のずれ量に応じて、レーザー光源３２を変調させるクロック周波数を可変させる。これにより、主走査倍率の補正が行われる。以上の手順により、光ビームＬＢの走査線の傾き、及び、主走査倍率の補正が完了する。
【００６３】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。
【００６４】
感光体ドラム１２の画像形成領域外の一方の端部、すなわち、光ビームＬＢの書出し位置に対応する位置に設けた検出センサ４４Ａに光ビームＬＢが入射すると、光ビームＬＢの書出し位置の主走査位置及び副走査位置が検出される。これにより、各色の光ビームＬＢの主走査位置及び副走査位置のずれ量が検出されて、ずれ量に応じて光ビームＬＢの主走査位置及び副走査位置のずれの補正が行われる。
【００６５】
また、感光体ドラム１２の画像形成領域外の一方の端部と他方の端部に設けられた２つの検出センサ４４Ａ、４４Ｂによって、光ビームＬＢの書出し位置と書き終わり位置の主走査位置及び副走査位置が検出され、各色の光ビームＬＢの副走査方向の傾きが検出される。これにより、各色の光ビームＬＢの走査線の傾きのずれ量が検出されて、ずれ量に応じて光ビームＬＢの走査線の傾きのずれが補正される。
【００６６】
さらに、２つの検出センサ４４Ａ、４４Ｂの間を光ビームＬＢが通過する時間を検出することで、光ビームＬＢの主走査倍率が検出される。そして、各色の光ビームＬＢの主走査倍率のずれ量を検出して、ずれ量に応じて光ビームＬＢの主走査倍率のずれが補正される。
【００６７】
これにより、光ビームＬＢの位置ずれを検出するために、感光体ドラム１２に位置ずれ検出用のレジコンパターンを形成する必要がない。つまり、画像形成用のトナーのみ必要となるので、全体的にトナーの消費量が少なくなる。したがって、トナーを収容する収容部が大型化ならないため、画像形成装置１０全体が大型化する恐れがない。また、レジコンパターンを形成するために使用したトナーを回収する必要もなく、回収装置などの大掛かりな装置を設置する必要がない。
【００６８】
なお、本実施形態では、中間転写体を介さないタイプの画像形成装置、すなわち、感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を直接用紙に重ねるタイプの画像形成装置１０を用いて説明したが、中間転写体を介する画像形成装置の場合にも、本発明を適用することができる。しかし、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体に、各感光体ドラムに形成されたトナー像を転写して重ね合わせてから、用紙にこのトナー像を転写する場合、中間転写体の速度むら等によって色ずれが発生する恐れがある。したがって、本発明のように、感光体ドラム１２のトナー像を直接用紙に転写する画像形成装置１０の方が、より高品位の画質が得られる。
【００６９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置６０について説明する。なお、本発明の第１の実施形態と同様の部分については、説明を割愛する。
【００７０】
図８に示すように、画像形成装置６０には、第１の実施形態の画像形成装置１０のように、各色ごとに光走査装置が配設されているのではなく、一台の光走査装置６２から、各色の感光体ドラム１２に複数の光ビームＬＢを出射する構成となっている。
【００７１】
光走査装置６２は、４本の光ビームＬＢを出射するマルチビームレーザアレイ１２０（図９参照、詳細は後述する）を備えている。マルチビームレーザアレイ１２０から出射された光ビームＬＢは、集光レンズ群によってそれぞれ平行光化及び副走査方向に集束され、ポリゴンミラー６４に入射する。
【００７２】
ポリゴンミラー６４に入射した４本の光ビームＬＢは、ポリゴンミラー６４の反射面で反射偏向されて、ｆθレンズ６６を透過して光分離多面鏡６８に入射する。光分離多面鏡６８に入射した光ビームＬＢは、光分離多面鏡６８で反射され、反射ミラー７０及びシリンドリカルミラー７２で反射されて感光体ドラム１２の表面に入射して走査露光を行う。
【００７３】
光分離多面鏡６８の反射面の反射角は、感光体ドラム１２の配列位置に応じてシリンドリカルミラー７２の位置と含めて、マルチビームレーザアレイ１２０から感光体ドラム１２までの各光路長が等しくなるように設定される。
次に、マルチビームレーザアレイ１２０について説明する。マルチビームレーザアレイ１２０としては、図９に示すような一般的なＴ０管タイプパッケージのものを用いることができる。
【００７４】
図９（Ｂ）に示すように、マルチビームレーザアレイ１２０は、レーザアレイ１２２がステム１３２上に設けられ、これが図９（Ａ）に示すようなウィンドウキャップ１２４でパッケージングされた構成となっている。ウィンドウキャップ１２４の上部には、窓部１２６が設けられており、この窓部１２６に対応するウィンドウキャップ１２４の内側には、ガラス１２８が封止接着剤１３０により接着されている。図１０（Ａ）に示すように、窓部１２６から４本の光ビームＬＢ１３が出射される。
【００７５】
また、ステム１３２には、レーザアレイチップ１３４から出射される光ビームＬＢのバックビームを光量検知するためのフォトダイオード１３６が実装され、レーザアレイチップ１３４が表面実装されたサブマウント１３８にヒートシンク１４０が表面実装されている。また、サブマウント１３８上に形成された引き出しパターン電極と外部電極１４２、レーザアレイチップ１３４のｎ電極とグランド電極１４５、フォトダイオード１３６と外部電極１４４は、例えば金線ボンデイングにより各々電気的に接続されている。ウィンドウキャップ１２４は、電気溶接によりステム１３２に接続されている。なお、フォトダイオード１３６は、入射した光ビームＬＢが反射して戻らないように、図９（Ｂ）に示すように所定角度で傾斜して配置してある。
【００７６】
レーザアレイチップ１３４は、図１０（Ｂ）に示すように、ｎ層１４６、活性層１４８、及びｐ層１５０が積層された構成となっている。図１０（Ｃ）に示すように、ｎ層１４６は、ｎ型基板層１４６Ａ及びｎクラッド層１４６Ｂが積層され、ｐ層１５０は、ｐクラッド層１５０Ａ、電流搾取層１５０Ｂ、及び個別Ｐ電極層１５０Ｃが積層される。活性層１４８には、光ビームＬＢの射出方向と直交する方向に沿って４つの発光点１５２が配置されており、各発光点１５２間には、ｐ層１５０からトレンチ（溝）１５４が各々形成されている。
【００７７】
このような構成の光走査装置６２が搭載された画像形成装置６０において、図８に示すように、感光体ドラム１２の長手方向（主走査方向）の両側には、光ビームＬＢの副走査位置を検出するための検出センサ４４が設置されている。
【００７８】
なお、図に示すように、全ての感光体ドラム１２の長手方向両側に検出センサ４４を設置する構成としたが、マルチビームレーザアレイ１２０は、光分離多面鏡６８までは副走査方向に４本整列された光束であり、温度や衝撃の際にズレが生じたとしても、各色の変動は同方向かつ同量であり、４色の相対位置ズレは生じにくい構成となる。そのため、いずれか１色に対応する光ビームＬＢが入射する感光体ドラム１２の一方の端部（光ビームＬＢの走査開始位置）に検出センサ４４を配置して、４色のうちいずれか１色に対応する光ビームＬＢの走査位置のずれ量が検出でき、他色の書き出し位置合わせも行うことができる。
【００７９】
次に、本発明の第２の実施形態の作用について説明する。
【００８０】
複数の光源から発光された光ビームＬＢを単一の偏向器の同一偏向面で偏向し、複数の感光体ドラム１２を露光する光走査装置６２から光ビームＬＢが、少なくとも１つの感光体ドラム１２の画像形成領域外に設けられた検出センサ４４に入射して、光ビームＬＢの走査位置が検出される。そして、この検出結果に基づいて、補正手段によって光ビームＬＢの走査位置ずれが補正される。
【００８１】
つまり、複数の光源から発光された光ビームＬＢは、偏向器の同一偏向面で偏向されるため、同一の経路を通過する。そこで、少なくとも１つの感光体ドラム１２の画像形成領域外の端部に設けた検出センサ４４で光ビームＬＢの走査位置のずれ量を検出し、ずれ量に応じて光ビームＬＢの走査位置のずれの補正を行うことで、全ての色の光ビームＬＢの走査位置のずれの補正が行われる。
【００８２】
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置８０について説明する。なお、本発明の第１の実施形態と同様の部分については、説明を割愛する。
図１１及び図１２に示すように、光走査装置８２には、４つのレーザー光源８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、８４Ｋがそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応して配置されている。
レーザー光源８４Ｙから出射した光ビームＬＢは、集光レンズ群８６Ｙを通過して、ミラー８８ＹＭ及びミラー９０ＹＭによって順番に反射され、ｆθレンズ９２ＹＭを透過して、ポリゴンミラー９４へ入射する。
ポリゴンミラー９４に入射した光ビームＬＢは、ポリゴンミラー９４で反射偏向された後、ｆθレンズ９２ＹＭを透過し、ミラー９６ＹＭ及びミラー９７Ｙによって順番に反射される。そして、シリンドリカルミラー９８Ｙによってｆθレンズ９２及びポリゴンミラー９４の面倒れ補正が行われた後、シールガラス９９Ｙを透過して、感光体ドラム１２Ｙ上に収束される。
感光体ドラム１２Ｙ上に収束された光ビームＬＢは、感光体ドラム１２Ｙの表面を軸方向に沿って走査して、感光体ドラム１２Ｙ上に潜像を形成する。
なお、他のレーザー光源８４Ｍ、８４Ｋ、８４Ｃから出射された光ビームＬＢについても、レーザー光源８４Ｙから出射された光ビームＬＢと略同一の経路で、それぞれの感光体ドラム１２に入射する。
このような構成の光走査装置８２が搭載された画像形成装置８０において、図１２に示すように、感光体ドラム１２の長手方向（主走査方向）の両側には、光ビームＬＢの副走査位置を検出するための検出センサ４４Ａ、４４Ｂが設置されている。
なお、全ての感光体ドラム１２の長手方向の両側に検出センサ４４Ａ、４４Ｂを配置する必要はなく、同一の経路を通過するシアン及びブラックのどちらか一方に対応する光ビームＬＢが入射する感光体ドラム１２の長手方向両側に検出センサ４４Ａ、４４Ｂを配置すればよい。また、同様にして、同一の経路を通過するマゼンタ及びイエローのどちらか一方に対応する光ビームＬＢが入射する感光体ドラム１２の長手方向両側に検出センサ４４Ａ、４４Ｂを配置すればよい。
また、シアン及びブラックのどちらか一方に対応する光ビームＬＢ、マゼンタ及びイエローのどちらか一方に対応する光ビームＬＢ、それぞれの走査開始位置近傍にのみ検出センサ４４Ａを配置するだけで、４色の相対位置ずれは生じにくい構成となる。
【００８３】
次に、本発明の第３の実施形態の作用について説明する。
【００８４】
複数の光源から発光された光ビームＬＢをポリゴンミラー９４の異なる２つの偏向面で反射偏向し、複数の感光体ドラム１２を露光する光走査装置８２から光ビームＬＢが、ポリゴンミラー９４の同一の偏向面で偏向された光ビームＬＢが入射される少なくとも１つの感光体ドラム１２の画像形成領域外に設けられた検出センサ４４に入射して、光ビームＬＢの走査位置が検出される。そして、この検出結果に基づいて、補正手段によって光ビームＬＢの走査位置ずれが補正される。
【００８５】
つまり、複数のレーザ光源８４から発光された光ビームＬＢは、ポリゴンミラー９４の異なる２つの偏向面で反射偏向されるため、光ビームＬＢの通過する経路は２種類となる。そこで、同一の経路を通過する光ビームＬＢが入射する少なくとも１つの感光体ドラム１２の画像形成領域外の端部に設けた検出センサ４４で光ビームＬＢの走査位置が検出される。このようにして、同一の経路を通過する光ビームＬＢのうちの、いずれか１つの色の光ビームＬＢの走査位置のずれ量を検出し、ずれ量に応じて光ビームＬＢの走査位置のずれの補正を行うことで、同一の経路を通過する全ての色の光ビームＬＢの走査位置のずれの補正が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の光走査装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の光走査装置と感光体ドラムを示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた検出センサのフォトセンサの平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置に備えられた検出センサのフォトセンサの平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像形成装置の光ビームの書出し位置の補正手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置の光ビームの走査線の傾き及び主走査倍率の補正手順を示すフローチャートである。
【図８】その他の実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
【図９】（Ａ）はマルチビームレーザアレイの上面断面図、（Ｂ）はウインドウキャップが外された状態のマルチビームレーザアレイの側面図である。
【図１０】（Ａ）はマルチビームレーザアレイの外観図、（Ｂ）はレーザアレイチップの斜視図、（Ｃ）は、レーザアレイチップの概略断面図である。
【図１１】その他の実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
【図１２】その他の実施形態の画像形成装置の光走査装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０  画像形成装置
１２  感光体ドラム（像担持体）
３０  光走査装置
４４  検出センサ（検出手段）
５１  制御部（補正手段）
６０  画像形成装置
６２  光走査装置
８０  画像形成装置
８２  光走査装置
【図１】
2006264173.tif 000003
【図２】
2006264173.tif 000004
【図３】
2006264173.tif 000005
【図４】
2006264173.tif 000006
【図５】
2006264173.tif 000007
【図６】
2006264173.tif 000008
【図７】
2006264173.tif 000009
【図８】
2006264173.tif 000010
【図９】
2006264173.tif 000011
【図１０】
2006264173.tif 000012
【図１１】
2006264173.tif 000013
【図１２】
2006264173.tif 000014