JP2001296489A

JP2001296489A - 光走査装置

Info

Publication number: JP2001296489A
Application number: JP2000111969A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Suzuki; 孝義鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2000-04-13
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のレーザビームによって複数の走査線を
同時走査する際に、同期検知信号を安定して取得すると
ともに、各レーザビームの主走査方向の位置を正確に検
出して画像書込み開始位置を補正する光走査装置を低コ
ストで実現する。【解決手段】ＳＯＳセンサ３６への入射が、２本のレ
ーザビームの何れか一方のみの場合は、ゲイン設定信号
によりＳＯＳセンサ３６のゲイン（アンプ１０２Ａ、１
０２Ｂ）を高ゲインに設定する。また、ＳＯＳセンサ３
６に２本のレーザビームを共に入射させる場合は、ＳＯ
Ｓセンサ３６のゲインを低ゲインに設定する。このよう
にＳＯＳセンサ３６のゲインを切替えることにより、Ｓ
ＯＳセンサ３６に入射するレーザビームが１本のみの場
合でも２本の場合でも、安定してＳＯＳ信号を検出する
ことが可能となり、各レーザビームの主走査方向の位置
を正確に検出して画像書込み開始位置を補正することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置に係わ
り、特に、複数のレーザビームによって、被走査面上を
複数ライン同時に走査して、記録媒体上に画像を記録す
る光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ、デジタル複写機など、
光走査装置によりレーザビームを走査して画像を記録す
る画像記録装置が普及している。また、近年のネットワ
ーク技術の進歩、及びコンピュータの高性能化により、
その出力装置である画像記録装置の高速化が要求されて
いる。この高速化の要求を実現するために、従来より、
複数の光源を使用し、複数ビームによって複数の走査線
を同時に走査する同時走査方式の光走査装置が提案され
ている。

【０００３】ところで、一般に、光走査装置では、画像
領域外に、ＳＯＳセンサ等、レーザビームの走査開始タ
イミングを検知する検知手段（以下、「同期検知手段」
という）を設け、このセンサによる走査タイミング信号
（以下、「同期検知信号」という）に基づいて、主走査
同期制御、すなわち画像の書込み開始位置を決定してい
る。しかしながら、同時走査方式の光走査装置の場合
は、被走査媒体上で複数本のレーザビームを同時に走査
するので、レーザビーム間の主走査方向の相対位置がず
れると、ライン毎に画像位置がずれてしまう。このた
め、主走査方向のビーム位置に応じて、各ビームの画像
書込み開始位置を補正制御することが求められる。

【０００４】このとき、複数の光源が主走査方向に十分
に離れていれば、同期検知手段が１つであっても、各光
源からのレーザビームによる同期検知信号が分離して検
出されるので、各レーザビームの位置を検出できるが、
装置の小型化のためには、複数の光源を近接配置するこ
とが求められる。

【０００５】複数の光源が近接配置されている場合は、
同期検知手段が１つであると、各光源からのレーザビー
ムによる同期検知信号が重なるため、レーザビーム毎に
同期検知手段を設けて、各レーザビームの位置を検出す
ることが考えられるが、部品点数が増加し、コストアッ
プにつながる。

【０００６】このため、特開平１０−２３９６０６号公
報には、複数の光源が主走査方向に十分に離れておら
ず、それらのレーザビームによる同期検知信号が重なる
場合においても、１つの同期検知手段によって書き込み
開始位置の位置補正を自動的に行うための技術が開示さ
れている。

【０００７】詳しくは、図９に示すマルチビームレーザ
走査装置２００において、光源部２０２は、半導体レー
ザ（ＬＤ）２０４Ａ、２０４Ｂ、コリメータレンズ２０
６Ａ、２０６Ｂ、及びビーム合成手段２０８から構成さ
れており、２本のレーザビームを出射する。この光源部
２０２から出射された各レーザビームは、シリンダレン
ズ２１０を介して、回転多面鏡２１２に入射され、回転
多面鏡２１２の回転によって主走査方向に偏向される。
このとき、各レーザビームは副走査方向にズレたものと
することにより（ズレ量ｐ）、同時に２本の走査線によ
る書き込みが感光体ドラム２１４上になされる。２本の
レーザビームは、ｆθレンズ２１６、走査用レンズ２１
８、ミラー２２０を介して感光体ドラム２１４上に走査
される。

【０００８】また、感光体ドラム２１４の表面と等価な
光路長位置であって非走査面近傍の主走査書き込み開始
側には、同期検知手段として、フォトセンサ２２２が１
つ配置されており、書き込み領域外にて各レーザビーム
を検知するようになっている。

【０００９】このマルチビームレーザ走査装置２００を
用いた第１の実施例では、フォトセンサ２２２に対する
レーザビームの走査タイミングにおいて、１走査毎に
（主走査毎に）ＬＤ２０４ＡとＬＤ２０４Ｂとを交互に
点灯させている。

【００１０】このとき、ＭＰＵ等の演算部２２４におい
て、ＬＤ２０４Ａのレーザビームによる同期検知信号か
らＬＤ２０４Ｂのレーザビームによる同期検知信号まで
の時間Ｔｌと、ＬＤ２０４Ｂのレーザビームによる同期
検知信号からＬＤ２０４Ａのレーザビームによる同期検
知信号までの時間Ｔ２とを各々計測し、計測値Ｔ１とＴ
２を比較して、フォトセンサ２２２への２つのレーザビ
ームの到達順序を下記の基準によって判別する。

【００１１】Ｔｌ＞Ｔ２のとき：先にＬＤ２０４Ａのレ
ーザビームが到達し、次にＬＤ２０４Ｂのレーザビーム
が到達Ｔ１＜Ｔ２のとき：先にＬＤ２０４Ｂのレーザビームが
到達し、次にＬＤ２０４Ａのレーザビームが到達この比較結果を基に、演算部２２４は書き込み開始位置
の位置補正をすべくＬＤ駆動部２２６へ制御信号を送る
という技術が開示されている。

【００１２】また、第２の実施例では、演算部２２４に
おいて、ＬＤ２０４ＡとＬＤ２０４Ｂとを同時に点灯さ
せたときの同期検知信号の時間幅ｔ１２を計測するとも
に、ＬＤ２０４Ａ又はＬＤ２０４Ｂを点灯したときの同
期検知信号の時間幅ｔｌ又はｔ２を計測し、ＬＤ２０４
Ａのレーザビームによる同期検知信号とＬＤ２０４Ｂの
レーザビームによる同期検知信号の位相差（到達時間
差）ｔｄを次式に基づいて演算する。

【００１３】ｔｄ＝ｔ１２−ｔ１ｔｄ＝ｔ１２−ｔ２ここで、２つのレーザビームによる同期検知信号の時間
幅ｔ１とｔ２が同じであれば、上記式が成り立つが、異
なっている場合には、ｔ１２からフォトセンサ２２２へ
の到達時間が遅い方のレーザビームの同期検知信号の時
間幅を引けばよい。この求められた到達時間差ｔｄに基
づいて、演算部２２４は書き込み開始位置の位置補正を
すべくＬＤ駆動部２２６へ制御信号を送るという技術が
開示されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、同
期検知のために用いられているフォトセンサは、検知で
きる光量の範囲は５倍程度である。これに対して、光走
査装置の検出部のミラーやレンズのバラツキによる透過
率の差や、感光体の感度のバラツキ、感光体近傍の温度
変化や経時的な感光体の膜厚変化による感光体の感度変
化等の外乱により、フォトセンサに入射するレーザビー
ムの光量は５倍程度の変化を生じる。

【００１５】従って、従来の技術では、フォトセンサに
対して２本のレーザビームを入射させる場合と１本のレ
ーザビームを入射させる場合とで、フォトセンサへの入
射光量は１０倍程度ばらつく。このため、従来のフォト
センサでは、何れか一方の場合でしか安定して同期信号
を検出することができず、両方の場合でビーム位置の検
出を正確に行うことはできないという問題があった。

【００１６】また、画像の露光時にも単一のレーザビー
ムで露光することが考えられるが、この場合、同期検知
に使用するＬＤのみ点灯時間が増えることになり、累積
点灯時間の差による特性の変化が生じるため、画像の劣
化等が発生する可能性がある。

【００１７】また、温度や振動等の外乱によって、各レ
ーザビームの相対位置はほとんど変動しない、モノリシ
ックな半導体レーザチップ上に複数の発光点を有するレ
ーザアレイ（面発光レーザとも言う）を光源に用いるこ
とも考えられる。しかしながら、レーザアレイは製造が
難しく、シングルレーザビームに比べ、コストが高くな
ってしまう。

【００１８】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、複数のレーザビームによって複数の走査線
を同時走査する際に、走査タイミング信号を安定して取
得するとともに、各レーザビームの主走査方向の位置を
正確に検出して画像書込み開始位置を補正でき、且つ低
コストで実現できる光走査装置を提供することを目的と
する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、複数のレーザビームによ
って、被走査面上を複数ライン同時に走査して、記録媒
体上に画像を記録する光走査装置において、前記複数の
レーザビームが入射する位置に配置され、前記レーザビ
ームによる走査タイミングを検知し、且つ感度が切替可
能な検知手段と、前記検知手段に入射する各レーザビー
ムの点灯を制御する点灯制御手段と、前記点灯制御手段
による前記検知手段に入射するレーザビームの点灯本数
に基づいて、前記検知手段の感度を切替える切替手段
と、を有することを特徴としている。

【００２０】請求項１に記載の発明によれば、レーザビ
ームの走査タイミングを検知する検知手段の感度が切替
え可能となっている。切替え手段では、点灯制御手段に
よる検知手段に入射するレーザビームの点灯本数に基づ
いて、検知手段の感度を切替える。これにより、検知手
段に入射するレーザビームの点灯本数に係わらず、安定
してレーザビームの走査タイミングを検知することがで
きる。

【００２１】なお、検知手段の感度は、例えば、入射光
量に基づく信号を増幅する際の増幅率（ゲイン）を変更
したり、レーザビームの入射側においてフィルタを出し
入れする等によって切替えることができる。

【００２２】なお、請求項２に記載されているように、
前記切替手段が、前記点灯本数が増加した場合に、前記
検知手段の感度を下げ、前記点灯本数が減少した場合
に、前記検知手段の感度を上げるようにするとよい。

【００２３】また、請求項３に記載されているように、
前記検知手段による検知信号に同期して、各ラインのレ
ーザビームによる記録媒体上への画像記録を開始する画
像記録手段と、前記検知手段による検知信号に基づい
て、前記複数のレーザビーム間の主走査方向の位置ずれ
を検出する位置ずれ検出手段と、を更に有するようにす
るとよい。

【００２４】このとき、請求項４に記載されているよう
に、位置ずれ検出手段による位置ずれ検出動作を、画像
記録動作と異なるタイミングに行なうようにするとよ
い。

【００２５】また、請求項５に記載されているように、
前記点灯制御手段が、位置ずれ検出動作時は、前記検知
手段に対する点灯を、前記複数のレーザビームのうちの
何れか１つの点灯と全てのレーザビームの点灯とに切替
え、前記位置ずれ検出手段が、前記検知手段による検知
信号の発生間隔に基づいて、前記位置ずれを検出するよ
うにするとよい。更に、請求項６に記載されているよう
に、前記点灯制御手段が、画像記録動作時は、前記検知
手段に対して全てのレーザビームを点灯させるようにす
るとよい。

【００２６】また、請求項７に記載されているように、
前記複数のレーザビームが、互いに異なるレーザチップ
から出射するとよい。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明に係
る実施形態の１例を詳細に説明する。

【００２８】（全体構成）図１には、本発明が適用され
た同時走査方式の光走査装置が示されている。図１に示
されるように、光走査装置１０は、光源として、レーザ
ダイオード（以下、「ＬＤ」）１２Ａ、１２Ｂを備えて
いる。ＬＤ１２Ａ、１２Ｂは、後述するレーザビーム制
御回路１５０によって点灯制御されることによって、そ
れぞれレーザビームＬＢＡ、ＬＢＢを射出する。

【００２９】ＬＤ１２Ａ、１２Ｂから射出されたレーザ
ビームＬＢＡ、ＬＢＢの進行方向下流側には、それぞれ
コリメータレンズ１４Ａ、１４Ｂが配設されている。レ
ーザビームＬＢＡ、ＬＢＢは、コリメータレンズ１４
Ａ、１４Ｂによって、平行光化される。

【００３０】コリメータレンズ１４Ａ、１４Ｂにより平
行光化されたレーザビームＬＢＡ、ＬＢＢの進行方向に
は、順に、ビーム合成手段１６、球面レンズ１８が配設
されている。ビーム合成手段１６は、例えば、ハーフミ
ラーよりなるプリズムから構成されている。レーザビー
ムＬＢＡ、ＬＢＢは、ビーム合成手段１６により合成さ
れた後、球面レンズ１８により再び発散光とされる。

【００３１】球面レンズ１８により発散光とされたレー
ザビームＬＢＡ、ＬＢＢは、第１の折返しミラー２０Ａ
及び第２の折返しミラー２０Ｂによって、側面に複数の
反射面２２Ａが設けられた正多角形状（本実施の形態で
は正十二角形）の回転多面鏡２０方向へ案内される。ま
た、第１の折返しミラー２０Ａと第２の折返しミラー２
０Ｂの間には、副走査方向にパワーを有するシリンダレ
ンズ２４が配設され、第２の折返しミラー２０Ｂと回転
多面鏡２０との間には、第１のレンズ２６Ａ及び第２の
レンズ２６Ｂからなるｆθレンズ２６が配置されてい
る。

【００３２】すなわち、球面レンズ１８から出射したレ
ーザビームＬＢＡ、ＬＢＢは、シリンダレンズ２４、ｆ
θレンズ２６を介して、回転多面鏡２０に入射する。こ
のとき、レーザビームＬＢＡ、ＬＢＢは、シリンダレン
ズ２４によって、回転多面鏡２０の反射面２２Ａに収束
されるとともに、後述のシリンダミラー２８、感光体ド
ラム３０上で一定のビーム間隔となるように調整され
る。また、球面レンズ１８及びｆθレンズ２６がビーム
エキスパンダの役割を果たし、回転多面鏡２０に入射さ
れるレーザビームＬＢＡ、ＬＢＢの主走査方向に沿った
幅は、回転多面鏡２０の反射面２２Ａの面幅よりも大き
く形成される（所謂オーバフィルドタイプ）。

【００３３】回転多面鏡２０は、ポリゴンモータ（図示
省略）の駆動によって、回転軸３２を回転中心として矢
印Ａ方向に定速回転されており、各反射面２２Ａに対す
るレーザビームの入射角度が連続的に変化して偏向され
る。

【００３４】回転多面鏡２０は、当該回転多面鏡に入射
したレーザビームＬＢＡ、ＬＢＢを切り取るように走査
する。これにより、感光体ドラム３０表面を矢印Ｂ方向
（主走査方向）に走査して、レーザビームＬＢＡ、ＬＢ
Ｂが感光体ドラム３０に照射される。また、レーザビー
ムＬＢＡ、ＬＢＢは、同一の反射面２２Ａにより同一の
偏向角度で偏向され、感光体ドラム３０上を同時に偏向
走査するようになっている。これにより、感光体ドラム
３０上を２ライン同時に走査して、画像を露光記録する
ことができる。

【００３５】回転多面鏡２０により反射されたレーザビ
ームＬＢＡ、ＬＢＢは、再びｆθレンズ２６を透過した
後、副走査方向にパワーを有するシリンダミラー２８に
よって感光体ドラム３０へと案内される。

【００３６】ｆθレンズ２６は、感光体ドラム３０にレ
ーザビームＬＢＡ、ＬＢＢを照射するときの走査速度を
等速度にするとともに、感光体ドラム３０の周面上に結
像点を結ばせる。また、シリンダミラー２８は、レーザ
ビームＬＢＡ、ＬＢＢを副走査方向に集光させて、略平
行に感光体ドラム３０に入射させるとともに、回転多面
鏡２０の面倒れによって周期的に書込み位置が変動する
のを防止する、所謂面倒れ補正の機能を実現する。

【００３７】本実施の形態では、上記構成により、レー
ザビームＬＢＡ、ＬＢＢは、感光体ドラム３０上におい
て、主走査方向には同一の位置、副走査方向には１画素
分（６００ｄｐｉの場合は４２．３μｍ）離れた位置に
結像されるようになっている。

【００３８】なお、光走査装置１０が備えられた画像形
成装置では、矢印Ｃ方向に感光体ドラム３０を定速回転
制御しており、その表面は図示しない帯電器によって予
め一様に帯電されている。感光体ドラム３０表面に、画
像データに基づいて変調されたレーザビームＬＢＡ、Ｌ
ＢＢが同時に走査露光されることにより、２ラインずつ
画像が書込まれて、静電潜像が形成される。この感光体
ドラム３０の表面に形成された静電潜像は、既知の電子
写真プロセスによって可視像化されて記録紙上に転写定
着され、画像の記録が行われる。

【００３９】また、ｆθレンズ２６とシリンダミラー２
８の間で、且つレーザビームの主走査方向上流側（図１
における感光体ドラム３０の左端方向）には、折返しミ
ラー３４が配置されている。この折返しミラー３４によ
り、各ライン走査における画像領域走査前のレーザビー
ムＬＢＡ、ＬＢＢが反射される。

【００４０】折返しミラー３４によるレーザビームの反
射方向で、且つ折返しミラー３４に対して感光体ドラム
３０と略等価な位置には、本発明の検知手段としてのＳ
ＯＳセンサ３６が配置されている。ＳＯＳセンサ３６に
は、感光体ドラム３０を走査するごとに、画像領域走査
前のレーザビームＬＢＡ、ＬＢＢが、感光体ドラム３０
における副走査間隔と同等の間隔を保って入射される。
なお、副走査方向にパワーを有するシリンダレンズ等を
介して、各レーザビームＬＢＡ，ＬＢＢをＳＯＳセンサ
３６の受光面の略中央に導くようにすることも可能であ
る。

【００４１】ＳＯＳセンサ３６の受光面は、図２に示す
ように、主走査方向に２分割され、分割線３８よりも主
走査方向上流側に受光部（ＰＤ）４０Ａ、下流側に受光
部４０Ｂが形成されている。受光部４０Ａ、４０Ｂは、
入射した光量に応じた光電流をそれぞれ出力し、ＳＯＳ
センサ３６では、この光電流に基づいてレーザビームの
走査開始タイミングを示すＳＯＳ信号を出力する。この
ＳＯＳ信号に基づいて、各ラインの画像書き出しタイミ
ングが制御される。

【００４２】（ＳＯＳセンサの回路構成）次に、図３を
参照して、ＳＯＳセンサ３６の回路構成について説明す
る。図３には、受光部４０Ａ、４０Ｂから出力された光
電流に基づいてＳＯＳ信号を出力するＳＯＳセンサ回路
１００が示されている。

【００４３】図３に示すように、受光部４０Ａ、４０Ｂ
は、各々アンプ１０２Ａ、１０２Ｂに接続されている。
受光部４０Ａ、４０Ｂから出力された光電流は、電流／
電圧変換手段（図示省略）によって電圧変換された後、
各々アンプ１０２Ａ、１０２Ｂに入力され、所定の増幅
率で反転増幅される。

【００４４】アンプ１０２Ａ、１０２Ｂの増幅率（以
下、「ゲイン」という）は、外部からのゲイン設定信号
により可変となっている。なお、本実施の形態では、後
述するタイミング設定部１６２からゲイン設定信号が入
力され、略６倍の低ゲインと略２０倍の高ゲインとに切
替えることができるようになっている。

【００４５】アンプ１０２Ｂの出力は、ダイオード１０
４でクランプされており、受光部４０Ａ、４０Ｂからの
入力が無い状態（ＳＯＳセンサ３６にレーザビームが入
力されていない状態）で、アンプ１０２Ａの出力に対し
て、約ｌＶ低くなるように、Ｖｒｅｆ電圧が設定されて
いる。

【００４６】アンプ１０２Ａ、１０２Ｂの出力信号はコ
ンパレータ１０６に入力され、ＳＯＳ信号が生成され
る。コンパレータ１０６では、アンプ１０２Ａの出力信
号がアンプ１０２Ｂの出力信号よりも低電圧になった時
に、Ｌレベルの電圧を出力する。すなわち、レーザビー
ムが分割線３８を通過するときに、立ち下がりのエッジ
となるＳＯＳ信号が発生する。

【００４７】言いかえると、アンプ１０２Ａ、１０２Ｂ
のゲインを高ゲインに切替えることにより、ＳＯＳセン
サ３６の感度を高く、アンプ１０２Ａ、１０２Ｂのゲイ
ンを低ゲインに切替えることにより、ＳＯＳセンサ３６
の感度を低くすることができるようになっている。これ
により、入射するレーザビームの光量が変化しても、安
定したＳＯＳ信号を発生させることができる。

【００４８】（レーザビーム制御回路の詳細構成）次
に、図４を参照して、レーザビーム制御回路１５０の詳
細構成について説明する。

【００４９】レーザビーム制御回路１５０には、画像処
理部（図示省略）から、２本のレーザビームＬＢＡとレ
ーザビームＬＢＢを同時に走査して画像を形成するため
に、１走査ライン分の画像データＡ、画像データＢが各
々入力される。なお、レーザビームＬＢＡとレーザビー
ムＬＢＢは、副走査方向に１画素分ずらされて走査され
るため、画像データＡ、Βは、隣接したラインのデータ
となっている。

【００５０】レーザビーム制御回路１５０に入力された
画像データＡ、Ｂは、一旦、ＦＩＦＯ（first in first
out memory）１５２Ａ、１５２Ｂにそれぞれ格納され
た後、スクリーンジェネレータ（ＳＧ）１５４Ａ、１５
４Ｂへ出力される。ＳＧ１５４Ａ、１５４Ｂは、多値の
画像データである画像データＡ、Ｂを、ＬＤ１２Ａ、１
２Ｂの点灯制御用に２値のシリアル画像データに変換
し、ＯＲ回路１５６Ａ、１５６Ｂへ出力する。

【００５１】また、レーザビーム制御回路１５０には、
ＳＯＳ点灯タイミング生成部１５８、画像タイミング生
成部１６０、タイミング設定部１６２が備えられてい
る。なお、画像タイミング生成部１６０が、本発明の画
像記録開始手段に対応し、タイミング設定部１６２が、
本発明の点灯制御手段、切替手段、及び位置ずれ検出手
段に対応する。

【００５２】ＳＯＳ点灯タイミング生成部１５８は、レ
ーザビームＬＢＡ、ＬＢＢよる主走査の際に、ＳＯＳ信
号を取得するためのＳＯＳ前信号Ａ、Ｂを生成する。こ
のＳＯＳ前点灯信号Ａ、ＢもＯＲ回路１５６Ａ、１５６
Ｂへ出力される。なお、ＳＯＳ前信号Ａ、Ｂは、画像形
成領域の走査手前でＬＤ１２Ａ、ＬＤ１２Ｂを点灯さ
せ、ＳＯＳセンサ３６にレーザビームを入射させるタイ
ミングで出力される。

【００５３】ＯＲ回路１５６Ａ、１５６Ｂは、各々画像
を描画するための画像データＡ、Ｂと、ＳＯＳセンサ３
６にレーザビームを照射するためのＳＯＳ前点灯信号
Ａ、Ｂを合成し、ＬＤ点灯データＡ、Ｂとして、ＬＤド
ライバ（ＬＤＤ）１６４Ａ、１６４Ｂへ出力する。ＬＤ
ドライバ１６４Ａ、１６４Ｂは、各々入力されＬＤ点灯
データＡ、Ｂに基づいて、ＬＤ１２Ａ、１２Ｂを点灯さ
せ、レーザビームＬＢＡ、ＬＢＢを出射させる。

【００５４】一方、ＬＤ１２Ａ、１２Ｂの点灯（ＳＯＳ
前点灯）により、レーザビームがＳＯＳセンサ３６に入
射して取得されたＳＯＳ信号は、タイミング設定部１６
２、、ＳＯＳ点灯タイミング生成部１５８、画像タイミ
ング生成部１６０に入力される。

【００５５】タイミング設定部１６２は、入力されたＳ
ＯＳ信号に基づいて、レーザビームＬＢＡ、ＬＢＢ間の
主走査方向の位置ずれを検出する。また、検出したレー
ザビームＬＢＡ、ＬＢＢ間の主走査方向の位置ずれや、
ＣＰＵ（図示省略）により検出された画像の位置ずれ等
を補正するように、ＳＯＳ前点灯タイミング及び画像の
書出しタイミングを設定する。

【００５６】ＳＯＳ前点灯タイミングの設定データは、
ＳＯＳ点灯タイミング生成部１５８に入力される。ＳＯ
Ｓ点灯タイミング生成部１５８では、ＳＯＳ信号が入力
されてから、設定データに示されているタイミングで、
ＳＯＳ前点灯信号Ａ、Ｂを生成する。これにより、１主
走査ごとに、ＳＯＳ前点灯のタイミングが補正されるよ
うになっている。

【００５７】一方、画像の書出しタイミングの設定デー
タは、画像タイミング生成部１６０に入力される。画像
タイミング生成部１６０では、ＳＯＳ信号が入力されて
から、設定データに示されているタイミングで、画像領
域を表わすラインシンク信号ＬＳＡ、ＬＳＢを生成す
る。このラインシンク信号ＬＳＡ、ＬＳＢは、それぞれ
前述のＦＩＦＯ１５２Ａ、１５２Ｂに入力される。ＦＩ
ＦＯ１５２Ａ、１５２Ｂは、各々ラインシンク信号ＬＳ
Ａ、ＬＳＢに同期して、画像データＡ、ＢをＳＧ１５４
Ａ、１５４Ｂへと出力する。これにより、１主走査ごと
に、レーザビームＬＢＡ、ＬＢＢによる画像の書き込み
タイミングが補正されるようになっている。

【００５８】（作用）次に、本実施の形態の作用とし
て、まず、ＳＯＳ信号の発生原理について説明する。

【００５９】図５には、ＬＤ１２Ａのみを点灯させ、レ
ーザビームＬＢＡのみをＳＯＳセンサに入射させる際
に、アンプ１０２Ａ、１０２Ｂのゲインが低ゲイン
（Ａ）、及び高ゲイン（Ｂ）に設定されている場合の、
レーザビームの光量とＳＯＳセンサ回路１００の各位置
での出力信号が示されている。また、図６には、ＬＤ１
２Ａ、ＬＤ１２Ｂの両方を点灯させ、レーザビームＬＢ
Ａ、ＬＢＢの両方をＳＯＳセンサに入射させる際に、ア
ンプ１０２Ａ、１０２Ｂのゲインが低ゲイン（Ａ）、及
び高ゲイン（Ｂ）に設定されている場合の、レーザビー
ムの光量とＳＯＳセンサ回路１００の各位置での出力信
号が示されている。

【００６０】なお、図５、図６において、ＩＮ１、ＩＮ
２は、アンプ１０２Ａ、１０２Ｂの入力信号、ＲＯ１、
ＲＯ２はアンプ１０２Ａ、１０２Ｂの出力信号を示して
いる。

【００６１】ＬＤ１２Ａ又はＬＤ１２Ｂの何れか一方の
み点灯させて、レーザビームＬＢＡ又はＬＢＢの何れか
一方のみがＳＯＳセンサ３６に入射されたときに、アン
プ１０２Ａ、１０２Ｂのゲインが低ゲインに設定されて
いると、図５（Ａ）に示すように、コンパレータ１０６
に入力される電圧が低すぎるために、エッジ部分の傾き
が小さくなり、ＳＯＳ信号の発生位置が変動したり、ア
ンプ１０２Ａの出力信号（ＲＯ１）がアンプ１０２Ｂの
クランプレベルに達せず、ＳＯＳ信号が発生しなくなる
という問題が生じる。

【００６２】これに対して、ＳＯＳセンサ３６への入射
がレーザビームＬＢＡ又はＬＢＢの何れか一方のみの場
合は、アンプ１０２Ａ、１０２Ｂのゲインを高ゲインに
設定すれば、図５（Ｂ）に示すように、アンプ１０２Ａ
の出力信号が安定して立ち下がり、ＳＯＳ信号も安定し
て出力される。

【００６３】また、アンプ１０２Ａ、アンプ１０２Ｂの
ゲインが低ゲインに設定されている場合は、ＬＤ１２
Ａ、１２Ｂの両方を点灯させ、レーザビームＬＢＡ、Ｌ
ＢＢの両方をＳＯＳセンサ３６に入射させれば、図６
（Ａ）に示すように、図５（Ｂ）と同様に安定したＳＯ
Ｓ信号を得ることができる。

【００６４】一方、アンプ１０２Ａ、アンプ１０２Ｂの
ゲインが高ゲインに設定されているときに、レーザビー
ムＬＢＡ、ＬＢＢの両方がＳＯＳセンサ３６に入射され
ると、図６（Ｂ）に示すように、アンプ１０２Ａ、アン
プ１０２Ｂの出力が飽和してしまう。このため、図５
（Ａ）と同様に、エッジ部分の傾きが小さくなり、ＳＯ
Ｓ信号の発生位置が変動してしまうという問題が発生す
る。また、ＳＯＳセンサ３６のパッケージのリードフレ
ーム等の反射光による偽の信号が、アンプ１０２Ｂのク
ランプレベルまで増幅されてしまい、偽のＳＯＳ信号が
発生してしまうという問題が生じる。

【００６５】すなわち、ＳＯＳセンサ回路１００では、
ＳＯＳセンサ３６に入射するレーザビームが１本の時と
２本の時とで、アンプ１０２Ａ、アンプ１０２Ｂのゲイ
ンを切り替える、すなわち、ＳＯＳセンサ３６の感度を
切替えることにより、常に適切なＳＯＳ出力を得ること
ができるようになっている。

【００６６】具体的には、ＳＯＳセンサ３６への入射が
レーザビームＬＢＡ又はＬＢＢの何れか一方のみの場合
は、ゲイン設定信号によりアンプ１０２Ａ、アンプ１０
２Ｂのゲインを高ゲインに設定してＳＯＳセンサ３６の
感度を上げ、レーザビームＬＢＡ、ＬＢＢの両方がＳＯ
Ｓセンサ３６に入射させる場合は、アンプ１０２Ａ、ア
ンプ１０２Ｂのゲインを低ゲインに設定してＳＯＳセン
サ３６の感度を下げればよい。

【００６７】次に、レーザビームの主走査方向の位置ず
れ検出制御について説明する。

【００６８】通常の画像形成時は、ゲイン設定信号を低
ゲインに設定するとともに、タイミング設定部１６２に
おいて、ＳＯＳ前点灯信号Ａ、Ｂが同じタイミングで発
生するようにＳＯＳ前点灯タイミングを設定して、ＳＯ
Ｓ信号の検出を行う。詳しくは、ＳＯＳ点灯タイミング
生成部１５８によって、設定されたＳＯＳ前点灯タイミ
ングに基づいて、ＳＯＳ前点灯信号Ａ、Ｂが生成され、
ＬＤ１２Ａ及びＬＤ１２Ｂが画像形成領域の手前で同時
点灯（ＳＯＳ前点灯）される。

【００６９】これにより、レーザビームＬＢＡとレーザ
ビームＬＢＢの両方が同時にＳＯＳセンサ３６に入射さ
れても、アンプ１０２Ａ、アンプ１０２Ｂが低ゲイン、
すなわちＳＯＳセンサ３６が低感度となっているので、
図７に示すように、ＳＯＳ信号が安定して発生する。

【００７０】このとき、ポリゴンモータの回転数が一定
であれば、ＳＯＳ信号は、常に一定の間隔Ｔ０で発生す
る。すなわち、ＳＯＳ信号が発生してから次のＳＯＳ信
号が発生するまでのＳＯＳ信号発生間隔がＴ０となる。

【００７１】ここで、温度による伸縮や振動の影響で、
ＬＤ１２Ａ、１２Ｂの相対的な取付け位置がずれる等に
よって、レーザビームＬＢＡ、ＬＢＢが主走査方向に位
置ずれを生じることがある（図８参照）。

【００７２】このときに、アンプ１０２Ａ、アンプ１０
２Ｂのゲインを高ゲインとして、ＬＤ１２Ａ、１２Ｂを
同時点灯させてＳＯＳ信号の検出を行うと、ＳＯＳセン
サ３６にはレーザビームＬＢＡとレーザビームＬＢＢの
両方が入射されて、レーザビームＬＢＡとレーザビーム
ＬＢＢの略中点が分割線３８を通過するときにＳＯＳ信
号が発生し、且つ、ＳＯＳ信号発生間隔はＴ０となる。

【００７３】一方、アンプ１０２Ａ、アンプ１０２Ｂの
ゲインを低ゲインにして、ＬＤ１２Ａのみを点灯させて
ＳＯＳ信号の検出を行うと、ＳＯＳセンサ３６にはレー
ザビームＬＢＡのみが入射されて、レーザビームＬＢＡ
の中央が分割線３８を通過するときにＳＯＳ信号が発生
し、且つ、ＳＯＳ信号発生間隔はＴ０となる。

【００７４】タイミング設定部１６２では、この性質を
利用して、画像形成以外のタイミングで、具体的には、
ＣＰＵ（図示省略）から画像形成開始のコマンドが発生
され、画像形成動作が開始される前や、画像形成と画像
形成の間のタイミング（例えばインターイメージ）等
に、主走査方向のレーザビームＬＢＡ、ＬＢＢの位置を
検出する。

【００７５】詳しくは、図８に示すように、ある走査ラ
インに先立つＳＯＳ信号検出の際には、ゲイン設定信号
を高ゲインに設定するとともに、タイミング設定部１６
２において、ＳＯＳ前点灯信号Ａのみが発生されるよう
にＳＯＳ前点灯タイミングを設定することによって、Ｌ
Ｄ１２Ａのみを点灯させてＳＯＳ信号を検出する。この
とき、アンプ１０２Ａ、アンプ１０２Ｂのゲインが高ゲ
イン、すなわちＳＯＳセンサ３６が高感度となっている
ので、ＳＯＳセンサ３６への入射がレーザビームＬＢＡ
のみでも、安定してＳＯＳ信号を検出できる。

【００７６】次の走査ラインに先立つＳＯＳ信号検出の
際には、ゲイン設定信号を低ゲインに設定するととも
に、タイミング設定部１６２において、ＳＯＳ前点灯信
号Ａ、Ｂが同じタイミングで発生するようにＳＯＳ前点
灯タイミングを設定することによって、ＬＤ１２Ａ、１
２Ｂの両方を点灯させてＳＯＳ信号を検出する。このと
き、アンプ１０２Ａ、アンプ１０２Ｂのゲインが低ゲイ
ン、すなわちＳＯＳセンサ３６が低感度となっているの
で、ＳＯＳセンサ３６へレーザビームＬＢＡとレーザビ
ームＬＢＢの両方が同時に入射されても、安定してＳＯ
Ｓ信号を検出できる。

【００７７】前述のように、先のＳＯＳ信号（ＬＤ１２
Ａのみを点灯させ、レーザビームＬＢＡのみをＳＯＳセ
ンサ３６に入射させて検出されるＳＯＳ信号）は、レー
ザビームＬＢＡの中央が分割線３８を通過するときに発
生し、次のＳＯＳ信号（ＬＤ１２Ａ、１２Ｂの両方を点
灯させ、レーザビームＬＢＡ、ＬＢＢをＳＯＳセンサ３
６に入射させて検出されるＳＯＳ信号）は、レーザビー
ムＬＢＡとレーザビームＬＢＢの略中点でＳＯＳ信号が
発生する。したがって、レーザビームＬＢＡとレーザビ
ームＬＢＢの主走査方向の位置ずれ量をＴａｂとする
と、このときのＳＯＳ信号発生間隔Ｔは、Ｔ＝Ｔ０＋Ｔａｂ／２となる。

【００７８】これにより、位置ずれ量ＴａｂをＴａｂ＝（Ｔ−Ｔ０）／２と求めることができる。

【００７９】なお、レーザビームＬＢＡがレーザビーム
ＬＢＢよりも先行している場合は、Ｔａｂは正となり、
レーザビームＢがレーザビームＡよりも先行している場
合は、Ｔａｂは負となる。

【００８０】したがって、タイミング設定部１６２で
は、ＳＯＳ信号発生間隔Ｔをカウンタ等で計測し、計測
されたＳＯＳ信号発生間隔Ｔと通常のＳＯＳ信号発生間
隔Ｔ０とに基づいて、レーザビームＬＢＡとレーザビー
ムＬＢＢの主走査方向の位置ずれ位置ずれ量Ｔａｂを求
める。また、この位置ずれ量Ｔａｂを補正するように、
レーザビームＬＢＡ、レーザビームＬＢＢによる画像書
出しタイミングの設定を変更する。

【００８１】これにより、画像タイミング生成部１６０
からラインシンク信号ＬＳＡ、ＬＳＢが出力されるタイ
ミングが変更され、レーザビームＬＢＡ、ＬＢＢによる
画像形成位置が揃えられ、高画質の画像形成を行うこと
ができる。

【００８２】以上をまとめると、ＳＯＳセンサ３６の感
度を、アンプ１０２Ａ、１０２Ｂのゲインを高ゲイン／
低ゲインに切替えることによって、高感度／低感度に切
替可能であるので、ＳＯＳセンサ３６に入射するレーザ
ビームが１本のみの場合でも２本の場合でも、安定して
ＳＯＳ信号を検出することができる。

【００８３】これにより、複数の光源（ＬＤ１２）が近
接配置され、各レーザビームによるＳＯＳ信号が重なる
場合でも、図８に示したように、複数の光源のうちの何
れかを点灯させてＳＯＳ信号発生間隔を測定すること
で、各レーザビームの主走査方向の位置（相対位置）を
正確に検出することができる。すなわち、光源として、
出射されるレーザビームが１本の廉価なＬＤを用いた場
合に、レーザビームの位置が主走査方向にずれたとして
も、各レーザビームの画像書込み開始位置をビーム位置
に応じて適切に補正することができ、高画質の画像を形
成することができる。

【００８４】また、各ビーム毎にＳＯＳセンサ３６を設
けずとも、各レーザビームの主走査方向の位置を検出で
きるので、部品点数の増加を防ぎ、低コストで実現でき
る。

【００８５】なお、上記では、ＳＯＳセンサ３６を低感
度として、ＳＯＳセンサ３６にレーザビームＬＢＡとレ
ーザビームＬＢＢの両方を入射させて、画像形成時のＳ
ＯＳ信号の検出を行う場合を例に説明したが、本発明は
これに限定されるものではない。また、位置ずれ検出を
画像形成時以外のタイミングで行う場合を例に説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【００８６】例えば、画像形成時のＳＯＳ信号の検出
を、ＳＯＳセンサ３６を高感度とし、レーザビームＬＢ
Ａ及びレーザビームＬＢＢの何れか一方のみをＳＯＳセ
ンサ３６に入射させて行ってもよい。また、画像形成と
同時に位置ずれ検出も行って、位置ずれ検出のためのＳ
ＯＳ信号を、主走査同期制御（画像の書込み開始位置決
定）用のＳＯＳ信号と共用してもよい。

【００８７】ただし、画像形成時は、感光体ドラムを帯
電させたり、現像器に現像バイアス電圧を与えたり、ト
ナー像を転写させるために転写器に転写バイアス電圧を
与える等のために多種の高圧電源装置が利用されてお
り、これらの高圧電圧のリークによって、大きなノイズ
が発生することがある。ＳＯＳセンサ３６の増幅部（ア
ンプ１０２Ａ、１０２Ｂ）にこの大きなノイズが混入す
ると、偽のＳＯＳ信号が発生し、画像が乱れたり、ある
いは画像形成装置の動作が停止するなどの影響がでるこ
とがある。このため、画像形成時は、ＳＯＳセンサ３６
への入射光量（すなわちＳＯＳセンサ３６に入射させる
レーザビームの本数）を多くして、増幅部の増幅率（す
なわちＳＯＳセンサ３６の感度）を低くすることが好ま
しい。

【００８８】一方、画像形成時以外は、感光体ドラムの
帯電、現像バイアス電圧、転写バイアス電圧の印加等が
行われないので、ノイズの発生は少ないので、ＳＯＳセ
ンサ３６を高感度にするとともに、レーザビームＬＢＡ
及びレーザビームＬＢＢの何れか一方のみをＳＯＳセン
サ３６に入射させて、レーザビームの主走査方向の位置
を検出することができる。従って、位置ずれ検出は、画
像形成時以外のタイミングで行うことが好ましい。

【００８９】また、上記では、２本のレーザビームによ
って２ラインを同時走査する光走査装置を例に説明した
が、３本以上のレーザビームによって３ライン以上を同
時走査する光走査装置にも本発明を適用してもよい。

【００９０】また、上記では、アンプ１０２Ａ、１０２
Ｂのゲインを切替えることによって、ＳＯＳセンサ３６
の感度を切替える場合を例に説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。例えば、ＳＯＳセンサ３６
の受光面の前方でフィルタを出し入れして、ＳＯＳセン
サ３６の感度を切替えるようにしてもよい。

【００９１】また、上記では、ＳＯＳセンサ３６の感度
を高／低の２段階に切替可能とした場合を例に説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、３段階以
上に切替可能としてもよいし、連続的に変更可能として
もよい。

【００９２】また、上記では、１主走査の画像領域前の
レーザビームを検知するＳＯＳセンサを用いたが、画像
領域後のレーザビームを検知するＥＯＳ（End of sca
n）センサを用いてもよい。

【００９３】

【発明の効果】上記に示したように、本発明は、複数の
レーザビームによって複数の走査線を同時走査する際
に、同期検知信号を安定して取得するとともに、各レー
ザビームの主走査方向の位置を正確に検出して画像書込
み開始位置を補正でき、且つ低コストで実現できるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる光走査装置の概
略構成図である。

【図２】ＳＯＳセンサの受光面を示す図である。

【図３】ＳＯＳセンサ回路の詳細構成を示すブロック
図である。

【図４】レーザビーム制御回路の詳細構成を示すブロ
ック図である。

【図５】一方のレーザビームのみをＳＯＳセンサに入
射させる際に、（Ａ）は低ゲイン、（Ｂ）は高ゲインに
設定されている場合のレーザビームの光量とＳＯＳセン
サ回路の各位置での出力信号を示す図である。

【図６】２本のレーザビームを共にＳＯＳセンサに入
射させる際に、（Ａ）は低ゲイン、（Ｂ）は高ゲインに
設定されている場合のレーザビームの光量とＳＯＳセン
サ回路の各位置での出力信号を示す図である。

【図７】通常の画像形成時に行われるＳＯＳ信号検出
制御を示す図である。

【図８】レーザビームの主走査方向の位置ずれ検出時
に行われるＳＯＳ信号検出制御を示す図である。

【図９】従来のマルチビーム走査装置の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１０光走査装置１２Ａ、１２ＢＬＤ２０回転多面鏡３０感光体ドラム３６ＳＯＳセンサ３８分割線４０Ａ、４０Ｂ受光部１００ＳＯＳセンサ回路１０２Ａ、１０２Ｂアンプ１０４ダイオード１０６コンパレータ１５０レーザビーム制御回路１５８点灯タイミング生成部１６０画像タイミング生成部１６２タイミング設定部１６４Ａ、１６４ＢＬＤドライバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレーザビームによって、被走査面
上を複数ライン同時に走査して、記録媒体上に画像を記
録する光走査装置において、前記複数のレーザビームが入射する位置に配置され、前
記レーザビームによる走査タイミングを検知し、且つ感
度が切替可能な検知手段と、前記検知手段に入射する各レーザビームの点灯を制御す
る点灯制御手段と、前記点灯制御手段による前記検知手段に入射するレーザ
ビームの点灯本数に基づいて、前記検知手段の感度を切
替える切替手段と、を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】前記切替手段が、前記点灯本数が増加し
た場合に、前記検知手段の感度を下げ、前記点灯本数が
減少した場合に、前記検知手段の感度を上げる、ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】前記検知手段による検知信号に同期し
て、各ラインのレーザビームによる記録媒体上への画像
記録を開始する画像記録開始手段と、前記検知手段による検知信号に基づいて、前記複数のレ
ーザビーム間の主走査方向の位置ずれを検出する位置ず
れ検出手段と、を更に有することを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の光走査装置。
【請求項４】位置ずれ検出手段による位置ずれ検出動
作を、画像記録動作と異なるタイミングに行なう、ことを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】前記点灯制御手段が、位置ずれ検出動作
時は、前記検知手段に対する点灯を、前記複数のレーザ
ビームのうちの何れか１つの点灯と全てのレーザビーム
の点灯とに切替え、前記位置ずれ検出手段が、前記検知手段による検知信号
の発生間隔に基づいて、前記位置ずれを検出する、ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光走査
装置。
【請求項６】前記点灯制御手段が、画像記録動作時
は、前記検知手段に対して全てのレーザビームを点灯さ
せる、ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光走査
装置。
【請求項７】前記複数のレーザビームが、互いに異な
るレーザチップから出射される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に
記載の光走査装置。