JP2002139686A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は同期検知センサの位置調整を行って、
レーザ光源から出射されるレーザビームの同期検知を高
精度に行う画像形成装置を提供する。 【解決手段】画像形成装置は、同期検知センサ８６が走
査光学系のハウジングに対して副走査方向に移動可能に
取り付けられた可動ステージに取り付けられており、可
動ステージは、自動調整機構が可動ステージ制御部１０
５により駆動制御されることで、副走査方向に移動す
る。画像形成装置は、同期検知センサ８６の出力するセ
ンサ検出信号Ｓａのローレベル時間を同期検知制御部１
０４で測定し、この測定結果に基づいて可動ステージ制
御部１０５が可動ステージを副走査方向に移動させて、
同期検知センサ８６の位置制御を行う。したがって、走
査光学系ユニットを構成する部品の要求仕様を高精度な
ものとすることなく、同期検知信号Ｓｂを安定して高精
度に検出することができ、安価に高品質な画像形成を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、詳細には、同期検知センサの位置調整を行ってレー
ザ光源から出射されるレーザビームの同期検知を高精度
に行い、高品質な画像形成を行う画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機、デジタルプリンタ及び
デジタルファクシミリ装置等の画像形成装置にあって
は、高品質の画像を高速に記録することができることか
ら、半導体レーザ等のレーザ光源から出射されたレーザ
光を利用して画像形成する電子写真方式の画像形成装置
が普及している。

【０００３】このような画像形成装置は、さらなる高速
化、画像の高精細化の要求が高まっており、この要求に
応えるためには、光学系を構成する回転多面鏡やミラ
ー、レンズなどの回転数、反射率、透過率の仕様が厳し
く要求され、回転多面鏡（ポリゴンミラー）の回転数
は、モータ部の軸受け材質により限界があり、また、複
数のミラーやレンズを配置して構成する光学系では、各
々のレンズが反射率や透過率の仕様を満足していても、
光学系ハウジングの歪みやミラー、レンズの組付け誤差
により光学系全体としての反射率、透過率の仕様を達成
するのは困難である。そのため、各レンズ、ミラーの仕
様が厳しくなり、コストが増加するという問題がある。

【０００４】また、電子写真方式の画像形成装置におい
ては、潜像形成体である感光体への画像の書き出し位
置、すなわち、感光体へのレーザビームの照射開始位置
を同期検知信号に基づいて行っており、画像の高精細化
を実現させるためには、潜像形成体である感光体への画
像の書き出し位置を決定する同期信号を作成する部分が
非常に重要となる。この同期検知信号の検出タイミング
に乱れが生じると、記録紙に出力される画像の各ライン
毎に書き出し位置が乱れ、縦線揺らぎという画像品質に
対して重要な不具合が発生する。

【０００５】そこで、従来、レーザ光源から出射された
レーザ光を回転多面鏡により偏向して被走査面上をレー
ザ光により走査させ、さらにレーザ光の一部を光電素子
に導いて走査開始位置を決めるレーザ走査光学装置にお
いて、前記光電素子に入射するレーザ光源の光量を検知
する同期出力検知手段と、前記レーザ光の出力を可変制
御する出力調整手段と、前記被走査面上における有効走
査範囲外のレーザ光の光量を検知する像面出力検知手段
と、現像手段に印加するバイアスを調整する現像バイア
ス調整手段と、前記同期出力検知手段の検知出力及び前
記像面出力検知手段の検知出力が正常になるように前記
出力調整手段を制御するとともに、前記出力調整手段の
制御において前記同期出力検知手段の検知出力が正常で
あっても前記像面出力検知手段の検知出力が異常になる
場合には、被走査面上の画像が正常となるように前記現
像バイアス調整手段を制御する制御手段とを備えたレー
ザ走査光学装置及び前記光電素子に導かれるレーザ光の
出力を画情報のレーザ光の出力よりも高くなるように、
レーザ光源の出力を任意に制御することを可能とする制
御手段を備えたレーザ走査光学装置が提案されている
（特開平１１−６４７７０号公報参照）。

【０００６】すなわち、このレーザ走査光学装置は、同
期検知信号の異常を検知し、異常があればレーザ光の出
力パワーを調整することで、同期検知信号を正常な状態
にしている。また、前記同期検知信号を検出する受光素
子に導かれるレーザ光の光量を画情報のレーザ光の光量
よりも高くなるように、レーザ光源の出力パワーを任意
に制御している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の従来技術にあっては、制御手段が複雑な制御を
行うため、制御回路が複雑で、大規模化し、故障の原因
となるとともに、コストが高くなるおそれがある。ま
た、同期検知信号を検出する受光素子に導かれるレーザ
光の光量を画情報のレーザ光の光量よりも高くなるよう
に、レーザ光源の出力パワーを任意に制御しているた
め、レーザ光源の寿命を短くするおそれがある。

【０００８】さらに、同期検知信号生成部分を高い精度
の部品構成で形成することで、同期信号の検出タイミン
グに乱れが生じないようにすることもできる。

【０００９】しかしながら、この場合、走査光学系ユニ
ットを構成する各々の部品の反射率、透過率などの光学
的要求仕様が厳しくなり、単一部品コストが増加して、
コストが高くなるという問題がある。

【００１０】また、走査光学系ユニット全体として要求
されるレーザビームの光路、即ちレーザビーム出射部か
ら同期検知信号受光部及び感光体上に走査するまでのレ
ーザ光路が、ユニットの箱となる光学系ハウジングの歪
みやミラー、レンズの組付け位置誤差、部品仕様のバラ
ツキなどにより、要求精度を達成するには難があり、光
学的な要求仕様だけでなく、形状などの機械的仕様も厳
しくなり、走査光学系ユニット全体でのコストがさらに
増加するという問題がある。

【００１１】そこで、請求項１記載の発明は、レーザ光
源から出射されるレーザビームを回転多面鏡で偏向させ
て、潜像担持体上に照射して当該潜像担持体上に静電潜
像を形成する走査光学系を有し、回転多面鏡で反射され
たレーザビームを同期検知信号出力手段の同期検知セン
サで検出して潜像担持体上への潜像の主走査方向の書出
開始位置を検知するに際して、同期検知センサを、所定
のハウジングに取り付け、同期検知信号出力手段が、セ
ンサ調整手段で、同期検知センサをハウジングに対して
副走査方向に相対移動させて、入射される同期検知用の
レーザビームに対する位置調整を行うことにより、走査
光学系ユニットを構成する部品の要求仕様を高精度なも
のとすることなく、同期検知信号を安定して高精度に検
出するとともに、レーザビームの出力を同期検知信号を
検出する箇所のみ高くすることなく均一にし、レーザビ
ームの寿命を延長することのできる安価で画像品質の良
好な画像形成装置を提供することを目的としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、センサ調整手段
が、同期検知センサを当該同期検知センサに入射される
レーザビームに対して中央位置に自動的に位置調整する
ことにより、手動という人の手を介することなく、同期
検知信号を安定でかつ高精度に検出し、同期検知検出部
分のみレーザパワーを上げることなく均一にし、レーザ
ビームの寿命を延長することのできる安価かつ利用性が
良好で画像品質の良好な画像形成装置を提供することを
目的としている。

【００１３】請求項３記載の発明は、センサ調整手段
て、同期検知センサの出力信号に基づいて、当該同期検
知センサを当該同期検知センサに入射されるレーザビー
ムに対して中央位置に自動的に位置調整することによ
り、光学系ユニットの構成部品の特性公差を含んだ上
で、安定かつ高精度な同期検知信号を検出し、特性公差
の厳しい高価な構成部品を使用せずに、各ユニットにお
いて個別に最適な同期検知検出をして、安価かつ利用性
が良好で画像品質の良好な画像形成装置を提供すること
を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の画
像形成装置は、レーザ光源から出射されるレーザビーム
を回転多面鏡で偏向させて、潜像担持体上に照射して当
該潜像担持体上に静電潜像を形成する走査光学系を有
し、前記回転多面鏡で反射されたレーザビームを同期検
知センサで検出して前記潜像担持体上への潜像の主走査
方向の書出開始位置を検知する同期検知信号出力手段を
備えた画像形成装置において、前記同期検知センサは、
所定のハウジングに取り付けられ、前記同期検知信号出
力手段は、前記ハウジングに対して当該同期検知センサ
を副走査方向に相対移動させて前記入射される同期検知
用のレーザビームに対する位置調整を行うセンサ調整手
段を備えることにより、上記目的を達成している。

【００１５】上記構成によれば、レーザ光源から出射さ
れるレーザビームを回転多面鏡で偏向させて、走査光学
系を通して潜像担持体上に照射して当該潜像担持体上に
静電潜像を形成するとともに、回転多面鏡で反射された
レーザビームを同期検知信号出力手段の同期検知センサ
で検出して潜像担持体上への潜像の主走査方向の書出開
始位置を検知するに際して、同期検知センサを、所定の
ハウジングに取り付け、同期検知信号出力手段が、セン
サ調整手段で、同期検知センサをハウジングに対して副
走査方向に相対移動させて、入射される同期検知用のレ
ーザビームに対する位置調整を行うので、走査光学系ユ
ニットを構成する部品の要求仕様を高精度なものとする
ことなく、同期検知信号を安定して高精度に検出するこ
とができるとともに、レーザビームの出力を同期検知信
号を検出する箇所のみ高くすることなく均一にすること
ができ、レーザビームの寿命を延長することができると
ともに、安価かつ画像品質を向上させることができる。

【００１６】この場合、例えば、請求項２に記載するよ
うに、前記センサ調整手段は、前記同期検知センサを当
該同期検知センサに入射される前記レーザビームに対し
て中央位置に自動的に位置調整するものであってもよ
い。

【００１７】上記構成によれば、センサ調整手段が、同
期検知センサを当該同期検知センサに入射されるレーザ
ビームに対して中央位置に自動的に位置調整するので、
手動という人の手を介することなく、同期検知信号を安
定でかつ高精度に検出することができるとともに、同期
検知検出部分のみレーザパワーを上げることなく均一に
することができ、レーザビームの寿命を延長することが
できるとともに、安価で、利用性を向上させることがで
き、かつ画像品質を向上させることができる。

【００１８】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記センサ調整手段は、前記同期検知センサの出力
信号に基づいて、当該同期検知センサを当該同期検知セ
ンサに入射される前記レーザビームに対して中央位置に
自動的に位置調整するものであってもよ。

【００１９】上記構成によれば、センサ調整手段て、同
期検知センサの出力信号に基づいて、当該同期検知セン
サを当該同期検知センサに入射されるレーザビームに対
して中央位置に自動的に位置調整するので、光学系ユニ
ットの構成部品の特性公差を含んだ上で、安定かつ高精
度な同期検知信号を検出することができ、特性公差の厳
しい高価な構成部品を使用せずに、各ユニットにおいて
個別に最適な同期検知検出をして、安価で、利用性を向
上させることができ、かつ画像品質を向上させることが
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。

【００２１】図１〜図９は、本発明の画像形成装置の一
実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の画像形成
装置の一実施の形態を適用した画像形成装置１のシング
ルビームの走査光学系の概略斜視図である。

【００２２】図１において、画像形成装置１は、ＬＤ
（レーザダイオード）ユニット２、第１ミラー・レンズ
群３、光偏光器４、第２ミラー・レンズ群５、感光体ド
ラム６及び同期検知群７等を備えており、画像の記録を
行うレーザビームプリンタ等に適用される。

【００２３】ＬＤユニット２は、内部にレーザ光源とな
るＬＤ２１（図３参照）とＬＤ２１から出射された発散
性レーザビームを平行性レーザビームに変換するコリメ
ートレンズとが一体化されたものである。

【００２４】第１ミラー・レンズ群３は、第１シリンド
リカルレンズ３１、第１ミラー３２及び結像レンズ３３
等を備えており、ＬＤユニット２のＬＤ２１から出射さ
れたレーザビームが第１シリンドリカルレンズ３１に入
射される。第１シリンドリカルレンズ３１は、副走査方
向に定まった屈折率を有しており、ＬＤユニット２のＬ
Ｄ２１から入射される平行性レーザビームを副走査方向
に集光して第１ミラー３２に入射させる。第１ミラー３
２は、第１シリンドリカルレンズ３１から入射されるレ
ーザビームを結像レンズ３３に反射し、結像レンズ３３
は、第１ミラー３２で反射された平行性レーザビームを
収束性レーザビームに変換して、光偏光器４に入射させ
る。

【００２５】光偏光器４は、平板型モータ４１及び平板
型モータ４１により図１の矢印Ａ方向に高速回転駆動さ
れる回転多面鏡であるポリゴンミラー４２等を備えてお
り、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａに結像レンズ３
３からレーザビームが入射される。光偏光器４は、平板
型モータ４１によりポリゴンミラー４２を高速回転させ
て、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射されるレ
ーザビームを主走査方向に偏向させて、第２ミラー・レ
ンズ群５に反射させる。

【００２６】第２ミラー・レンズ群５は、第２ミラー５
１と第２シリンドリカルレンズ５２等を備えており、第
２ミラー５１は、ポリゴンミラー４２で反射偏向された
レーザビームを第２シリンドリカルレンズ５２方向に反
射する。第２シリンドリカルレンズ５２は、第２ミラー
５１で反射されたレーザビームを潜像担持体である感光
体ドラム６上に結像させる。

【００２７】同期検知群７は、第３ミラー７１、集光レ
ンズ７２及び同期検知部７３等を備えており、第３ミラ
ー７１は、ポリゴンミラー４２で反射偏向されたレーザ
ビームの感光体ドラム６上への走査領域外の位置であっ
て、ポリゴンミラー４２で反射偏向されたレーザビーム
の入射される位置に配設されている。第３ミラー７１
は、ポリゴンミラー４２で反射偏向されて入射されるレ
ーザビームを同期検知部７３に向けて反射し、集光レン
ズ７２は、第３ミラー７１から入射されるレーザビーム
を同期検知部７３に集光する。

【００２８】同期検知部７３は、図２に示すように、角
柱状部品８１、同期検知板８２、可動ステージ８３、光
学ハウジング８４及び自動調整機構８５等を備えてお
り、同期検知板８２の集光レンズ７２側の面には、同期
検知センサ８６（図３参照）が取り付けられている。こ
の光学ハウジング８４は、上記第１ミラー・レンズ群３
や第２ミラー・レンズ群５等の走査光学系の取り付けら
れたハウジングである。

【００２９】同期検知センサ８６は、フォトダイオード
等の受光素子で構成され、入射されるレーザビームを光
電変換して、画像を感光体ドラム６上に書込む主走査方
向の開始位置を一定に保つための電気的なセンサ検出信
号Ｓａ（図３参照）に変換する。

【００３０】集光レンズ７２は、第３ミラー７１から入
射されるレーザビームの形状を主走査方向及び副走査方
向に補正し、同期検知基板８２上に取り付けられた同期
検知センサ８６に集光させる。

【００３１】角柱状部品８１は、集光レンズ７２と同期
検知基板８２の間に挿入・固定され、集光レンズ７２と
同期検知基板８２の相対位置を一定に固定して、集光レ
ンズ７２に入射したレーザビーム全体が同期検知センサ
８６の受光面に全て結像可能なように集光距離を設定す
る。

【００３２】集光レンズ７２の固定された同期検知基板
８２は、可動ステージ８３に固定され、可動ステージ８
３は、略長方形の板状部材で、その両側面にそれぞれ当
該側面方向に突出したガイド突起８３ａが形成されてい
る。

【００３３】光学ハウジング８４には、その主走査方向
の両側壁面に、副走査方向に所定長さの一対のガイド溝
８４ａが形成されており、可動ステージ８３は、一対の
ガイド突起８３ａが光学ハウジング８４のガイド溝８４
ａに挿入されることで、光学ハウジング８４に取り付け
られるとともに、ガイド突起８３ａがガイド溝８４ａに
内を副走査方向に移動することで、可動ステージ８３
は、光学ハウジング８４に対して副走査方向の位置調整
が可能に支持される。

【００３４】したがって、集光レンズ７２、角柱状部品
８１、同期検知基板８２、可動ステージ８３を一体の同
期検知検出部品８７とすると、同期検知検出部品８７が
一体として、光学ハウジング８４に対して、副走査方向
に相対位置が調整可能となる。

【００３５】上記光学ハウジング８４には、ガイド溝８
４ａの形成された側壁面の一方側の外面に、自動調整機
構８５が取り付けられており、自動調整機構８５は、回
転モータ及び当該回転モータにより副走査方向に移動す
る可動アーム等を備えている。この自動調整機構８５の
可動アームには、可動ステージ８３が光学ハウジング８
４に取り付けられる際に自動調整機構８５側のガイド溝
８４ａに挿入されるガイド突起８３ａが連結され、自動
調整機構８５は、回転モータが回転して可動アームを副
走査方向に移動させることで、当該可動アームに連結さ
れたガイド突起８３ａを副走査方向に移動させて、可動
ステージ８３、ひいては、同期検知検出部品８７を副走
査方向に移動させる。この自動調整機構８５は、後述す
るように、同期検知センサ８６の同期検知信号を制御信
号として処理して、回転モータをフィードバック制御す
ることでその動作が制御され、可動ステージ８３、ひい
ては、同期検知検出部品８７の位置調整を制御する。

【００３６】画像形成装置１は、図３に示すように、中
央演算処理部１０１、画像処理部１０２、ＬＤ制御部１
０３、同期検知制御部１０４及び可動ステージ制御部１
０５等を備えているとともに、上記ＬＤ２１、ポリゴン
ミラー４２及び同期検知板８２に取り付けられた同期検
知センサ８６等を備えている。

【００３７】中央演算処理部１０１は、画像形成装置１
の各部を制御して、画像形成装置１としてのシーケンス
を実行するとともに、画像の解像度に基づくＬＤ２１の
発光制御処理及び可動ステージ制御部１０５を介して自
動調整機構８５の動作を制御して、同期検知センサ８６
の位置調整制御処理を行う。

【００３８】画像処理部１０２は、中央演算処理部１０
１から入力される画像データに各種画像処理を施して、
ＬＤ制御部１０３に画素クロック、画像データ及び制御
信号を出力する。

【００３９】ＬＤ制御部１０３には、上記画像処理部１
０２から画素クロック、画像データ及び制御信号が入力
されるとともに、同期検知制御部１０４から同期検知信
号Ｓｂが入力され、ＬＤ制御部１０３は、画像データの
種類に応じて変調処理を行うとともに、入力される同期
検知信号Ｓｂのタイミングに同期して、画像データ、制
御信号に応じてＬＤ２１を点灯、消灯動作させる。

【００４０】ＬＤ２１から出射されたレーザビームは、
第１シリンドリカルレンズ３１、第１ミラー３２及び結
像レンズ３３を介して光偏光器４のポリゴンミラー４２
に入射され、ポリゴンミラー４２で反射されて、感光体
６上に偏向走査される。その際、ポリゴンミラー４２の
各ミラー面先端部において反射されるレーザビームが同
期検知センサ８６に同期検知検出のために入射される。

【００４１】同期検知センサ８６は、入射されるレーザ
ビームを光電変換してセンサ検出信号Ｓａを同期検知制
御部１０４へ出力し、同期検知制御部１０４は、センサ
検出信号Ｓａに波形整形処理を施して同期検知信号Ｓｂ
としてＬＤ制御部１０３に出力する。

【００４２】また、同期検知制御部１０４には、中央演
算処理部１０１からクロック信号Ｓｃが供給され、この
クロック信号Ｓｃは、センサ検出信号Ｓａが後述する波
形整形処理のスレッシュホルドレベルＶthを下回る時間
ｔp をカウントするためのものである。すなわち、同期
検知制御部１０４は、中央演算処理部１０１から入力さ
れるクロック信号Ｓｃにより、センサ検出信号Ｓａが波
形整形処理のローレベルを満足する時間ｔp をカウント
し、カウント値ｔｐx（ｘ＝０、１、２、…）を可動ス
テージ制御部１０５に出力する。可動ステージ制御部１
０５は、同期検知制御部１０４から入力されるカウント
値ｔｐxに基づいて自動調整機構８５の回転モータの駆
動を制御して、可動ステージ８３の副走査方向の位置制
御を行う。

【００４３】上記自動調整機構８５、同期検知センサ８
６を含む同期検知検出部品８７、同期検知制御部１０４
及び可動ステージ制御部１０５は、全体として同期検知
信号出力手段として機能し、上記同期検知制御部１０
４、可動ステージ制御部１０５及び自動調整機構８５
は、全体としてセンサ調整手段として機能している。

【００４４】次に、本実施の形態の作用を説明する。画
像形成装置１は、同期検知センサ８６に入力される同期
検知用のレーザビームに基づいて同期検知センサ８６の
副走査方向の位置制御を行って、正確な同期検知を行う
ところにその特徴がある。

【００４５】すなわち、画像形成装置１は、画像処理部
１０２が、中央演算処理部１０１から入力される画像デ
ータに各種画像処理を施して、ＬＤ制御部１０３に画素
クロック、画像データ及び制御信号を出力し、ＬＤ制御
部１０３が、画像データの種類に応じて変調処理を行う
とともに、入力される同期検知信号Ｓｂのタイミングに
同期して、画像データ、制御信号に応じてＬＤ２１を点
灯、消灯動作させる。ＬＤ２１から出射されたレーザビ
ームは、第１シリンドリカルレンズ３１、第１ミラー３
２及び結像レンズ３３を介して光偏光器４のポリゴンミ
ラー４２に入射され、ポリゴンミラー４２で反射され
て、感光体６上に偏向走査される。その際、ポリゴンミ
ラー４２の各ミラー面先端部において反射されるレーザ
ビームが同期検知センサ８６に同期検知検出のために入
射される。

【００４６】同期検知センサ８６は、入射されるレーザ
ビームを光電変換してセンサ検出信号Ｓａを同期検知制
御部１０４へ出力し、同期検知制御部１０４は、センサ
検出信号Ｓａに波形整形処理を施して、上記同期検知信
号ＳｂとしてＬＤ制御部１０３に出力する。

【００４７】そして、同期検知センサ８６には、図２に
示したように、集光レンズ７２を通してポリゴンミラー
４２で主走査方向に走査されたレーザビームが入射され
る。この際、図４に示すように、入射レーザビームの副
走査方向への中央位置が、集光レンズ７２の中央位置と
一致している場合には、集光レンズ７２で集光されたビ
ーム光束は、全て同期検知センサ８６に入射される。

【００４８】ところが、図５に示すように、入射レーザ
ビームの中央位置と集光レンズ７２の中央位置が一致し
ていない場合には、集光レンズ７２でレーザビームの一
部が蹴られ、同期検知センサ８６に入射されるレーザビ
ームが減少する。

【００４９】このレーザビームの蹴られる範囲が大きく
なると、同期検知センサ８６がビーム光を検知しにくく
なり、不安定になる。集光レンズ７２でレーザビームの
蹴られる範囲がさらに大きくなって、同期検知センサ８
６に入射するビーム光量が、同期検知センサ８６自身が
ビーム光を検知することのできる最小ビーム光量以下に
なると、同期検知センサ８６がセンサ検出信号Ｓａを出
力できなくなり、同期検知制御部１０４が同期検知信号
Ｓａを出力できなくなる。

【００５０】このような現象は、画像形成装置１の走査
光学系ユニットを構成する部品の特性バラツキにより同
期検知検出部品８７に入射されるビーム位置が各々の部
品や部品の組合せにより変化するために生じる。すなわ
ち、部品特性にバラツキの大きい低価格のミラーやレン
ズにより構成された光学系ユニットでは、同期検知検出
部品８７を光学ハウジング８４に定められた位置に固定
した場合、図５に示したような位置ズレが発生して、高
精度な同期検知の検出を行うことができなくなる。

【００５１】ところが、本実施の形態の画像形成装置１
は、図２に示したように、同期検知検出部品８７を光学
ハウジング８４に対して、副走査方向に移動可能に取り
付け、入射レーザビームと集光レンズ７２の中央位置と
の間に位置ズレが発生すると、位置ズレを補正する方向
に同期検知検出部品８７を位置調整して、入射ビームの
副走査方向への中央位置と集光レンズ７２の中央位置を
一致させ、高精度な同期検知検出を行う。例えば、図５
に示したような位置ズレが発生すると、同期検知検出部
品８７を副走査方向の正方向（図２の下方向）へ調整す
ることで、入射ビームの副走査方向への中央位置と集光
レンズ７２の中央位置を一致させる。

【００５２】すなわち、同期検知センサ８６の出力する
センサ検出信号Ｓａは、図６〜図８に示すように、同期
検知センサ８６にレーザビームが入射していないときに
は、ハイレベルとなり、レーザビームが同期検知センサ
８６に入射すると、ローレベルに変化する。センサ検出
信号Ｓａの変化には、図６〜図８に示すように、上昇時
間、下降時間を有し、変化に時間を要する。そこで、こ
のセンサ検出信号Ｓａの波形を同期検知制御部１０４で
波形整形処理して、変化の鋭い波形に変換し、同期検知
信号Ｓｂとして使用する。図６〜図８には、同期検知制
御部１０４で波形整形処理を行う際のハイレベルとロー
レベルの境界であるスレッシュホルドレベルＶthを点線
で示しており、同期検知センサ８６からのセンサ検出信
号Ｓａの出力波形がスレッシュホルドレベルＶthよりも
下回っている時間、すなわち、受光素子である同期検知
センサ８６にビーム光が入射して、同期検知センサ８６
が入射光を検知した出力がローレベルを満足している時
間（ローレベル時間）をｔp とすると、同期検知制御部
１０４は、センサ検出信号Ｓａがスレッシュホルドレベ
ルＶthを下回っている時間（ローレベル時間）ｔp をカ
ウントして、カウント値ｔｐx（ｘ＝０、１、２、…）
を可動ステージ制御部１０５に出力する。可動ステージ
制御部１０５は、同期検知制御部１０４からのカウント
値ｔｐxに基づいて、自動調整機構８５の回転モータの
駆動を制御して、可動ステージ８３の副走査方向の位置
制御を行う。

【００５３】なお、同期検知制御部１０４で、センサ検
出信号Ｓａを波形整形処理せずに、図６から図８に示し
たような変化点の不明な波形を同期検知信号Ｓｂとして
使用すると、高精度な同期検知検出を行うことができ
ず、主走査方向への画像書き出し開始位置が乱れ、縦線
揺らぎの画像品質が劣化する。

【００５４】すなわち、センサ検出信号Ｓａがスレッシ
ュホルドレベルＶthを下回っている時間ｔp の長さは、
図６〜図８から分かるように、同期検知センサ８６に入
射する光量が多ければ多いほど長くなり、図６は、集光
レンズ７２に入射するレーザビームの中央位置と集光レ
ンズ７２の中央位置が一致している場合であって、図４
と同様の場合である。この場合には、集光レンズ７２に
入射したレーザビームの光束の全てが同期検知センサ８
６に入射し、同期検知センサ８６は、図６に示すよう
に、長い時間ローレベルの継続するセンサ検出信号Ｓａ
を出力する。したがって、センサ検出信号Ｓａは、スレ
ッシュホルドレベルＶthを下回っている時間ｔp が長
く、安定した高精度な同期検知検出を行うことができ
る。

【００５５】ところが、図７及び図８は、入射するレー
ザビームの中央位置と集光レンズ７２の中央位置が一致
せずズレが生じている場合であって、入射ビーム形状の
斜線で示されている範囲が集光レンズ７２で蹴られたビ
ーム範囲である。

【００５６】そして、図７では、同期検知センサ８６の
出力するセンサ検出信号Ｓａの波形が、スレッシュホル
ドレベルＶthを下回る時間ｔp があり、同期検知検出は
可能であるが、十分余裕があるとは言えない。これに対
して、図８では、集光レンズ７２により蹴られたビーム
範囲が多く、スレッシュホルドレベルＶthを満たす時間
ｔp が限りなく少く、この状態では、同期検知検出部分
から波形整形する回路部までの信号線の配い回しなどで
影響される外乱に弱く、安定して高精度な同期検知検出
を行うことができない。

【００５７】そこで、本実施の形態の画像形成装置１
は、図７及び図８に示したような場合には、自動調整機
構８５を可動ステージ制御部１０５で制御して、同期検
知検出部品８７の組付け位置の副走査方向位置を調整し
ている。

【００５８】すなわち、画像形成装置１は、図９に示す
ように、まず、可動ステージ制御部１０５が、同期検知
検出部品８７の構成部品である可動ステージ８３が可動
調整可能範囲の中央位置に位置させ（ステップＳ１０
１）、この状態で、同期検知制御部１０４が、同期検知
センサ８６から入力されるセンサ検出信号Ｓａがスレッ
シュホルドレベルＶthよりも下回っている時間（ローレ
ベル時間）ｔp0を測定して、可動ステージ制御部１０５
が、このローレベル時間ｔp0を記憶する（ステップＳ１
０２）。

【００５９】次に、可動ステージ制御部１０５は、可動
ステージ８３を副走査方向の正方向（図２の下方向）へ
微小変位移動させ（ステップＳ１０３）、このときの同
期検知センサ８６から入力されるセンサ検出信号Ｓａが
スレッシュホルドレベルＶthよりも下回っている時間
（ローレベル時間）ｔp1を同期検知制御部１０４で測定
する（ステップＳ１０４）。

【００６０】そして、可動ステージ制御部１０５は、ロ
ーレベル時間ｔp0とローレベル時間ｔp1の大小を比較し
（ステップＳ１０５）、ｔp0＜ｔp1であると、ステップ
Ｓ１０３に戻って、可動ステージ８３を副走査方向の正
方向へさらに微小変位させて（ステップＳ１０３）、再
度、同期検知制御部１０４が、ローレベル時間ｔp1を測
定して（ステップＳ１０４）、可動ステージ制御部１０
５が、ローレベル時間ｔp0とローレベル時間ｔp1の大小
を比較する（ステップＳ１０５）。

【００６１】画像形成装置１は、上記ステップＳ１０３
からステップＳ１０５の処理を、ｔp0＞ｔp1を満足する
まで繰り返し行い、ステップＳ１０５で、tp0＞tp1とな
ると、可動ステージ制御部１０５が、直前に可動ステー
ジ８３を変位させた分だけ元の位置に戻し、この状態
で、同期検知制御部１０４が、同期検知センサ８６から
入力されるセンサ検出信号Ｓａがスレッシュホルドレベ
ルＶthよりも下回っている時間（ローレベル時間）ｔp2
を測定して、可動ステージ制御部１０５が、ローレベル
時間ｔp2を記憶する（ステップＳ１０６）。

【００６２】次に、可動ステージ制御部１０５が、可動
ステージ８３を副走査方向の負方向（図２の上方向）に
微小変位させ（ステップＳ１０７）、同期検知制御部１
０４が、同期検知センサ８６から入力されるセンサ検出
信号ＳａがスレッシュホルドレベルＶthよりも下回って
いる時間（ローレベル時間）ｔp3を測定する（ステップ
Ｓ１０８）。

【００６３】可動ステージ制御部１０５が、ローレベル
時間ｔp2とローレベル時間ｔp3を比較し（ステップＳ１
０９）、tp2＜tp3であると、ステップＳ１０７に戻っ
て、可動ステージ８３を副走査方向の負方向へさらに微
小変位させて（ステップＳ１０７）、再度、同期検知制
御部１０４が、ローレベル時間ｔp3を測定して（ステッ
プＳ１０８）、可動ステージ制御部１０５が、ローレベ
ル時間ｔp2とローレベル時間ｔp3の大小を比較する（ス
テップＳ１０９）。

【００６４】画像形成装置１は、上記ステップＳ１０７
からステップＳ１０９の処理を、tp2＞tp3を満足するま
で繰り返し行い、ステップＳ１０９で、tp2＞tp3となる
と、可動ステージ制御部１０５が、直前に可動ステージ
８３を変位させた分だけ元の位置へ移動させた後、可動
ステージ８３を固定する。

【００６５】以上の処理で、ローレベル時間ｔpを最大
にする位置、すなわち、同期検知センサ８６に入射する
ビームパワーが最大で、最も安定にかつ高精度に同期検
知検出することのできる位置に可動ステージ８３、すな
わち、同期検知センサ８６を位置調整することができ
る。

【００６６】このように、本実施の形態の画像形成装置
１は、ＬＤユニット２から出射されるレーザビームをポ
リゴンミラー４２で偏向させて、感光体ドラム６上に照
射して当該感光体ドラム６上に静電潜像を形成する走査
光学系を有し、ポリゴンミラー４２で反射されたレーザ
ビームを同期検知センサ８６で検出して感光体ドラム６
上への潜像の主走査方向の書出開始位置を検知するに際
して、同期検知センサ８６を、可動ステージ８３を介し
て光学ハウジング８４に取り付け、可動ステージ制御部
１０５が自動調整機構８５の駆動を制御して、同期検知
センサ８６の取り付けられている可動ステージ８３を光
学ハウジング８４に対して副走査方向に相対移動させ
て、入射される同期検知用のレーザビームに対する同期
検知センサ８６の位置調整を行っている。

【００６７】したがって、走査光学系ユニットを構成す
る部品の要求仕様を高精度なものとすることなく、同期
検知信号Ｓｂを安定して高精度に検出することができる
とともに、レーザビームの出力を同期検知信号Ｓｂを検
出する箇所のみ高くすることなく均一にすることがで
き、レーザビームの寿命を延長することができるととも
に、安価かつ画像品質を向上させることができる。

【００６８】また、本実施の形態の画像形成装置１は、
可動ステージ制御部１０５が、自動調整機構８５を駆動
させて、同期検知センサ８６を当該同期検知センサ８６
に入射されるレーザビームに対して中央位置に自動的に
位置調整している。

【００６９】したがって、手動という人の手を介するこ
となく、同期検知信号Ｓｂを安定でかつ高精度に検出す
ることができるとともに、同期検知検出部分のみレーザ
パワーを上げることなく均一にすることができ、レーザ
ビームの寿命を延長することができるとともに、安価
で、利用性を向上させることができ、かつ画像品質を向
上させることができる。

【００７０】さらに、本実施の形態の画像形成装置１
は、可動ステージ制御部１０５が、同期検知制御部１０
４の測定した同期検知センサ８６の出力信号であるセン
サ検出信号Ｓａのローレベル時間ｔp に基づいて、当該
同期検知センサ８６を当該同期検知センサ８６に入射さ
れるレーザビームに対して中央位置に自動的に位置調整
している。

【００７１】したがって、光学系ユニットの構成部品の
特性公差を含んだ上で、安定かつ高精度な同期検知信号
Ｓｂを検出することができ、特性公差の厳しい高価な構
成部品を使用せずに、各ユニットにおいて個別に最適な
同期検知検出をして、安価で、利用性を向上させること
ができ、かつ画像品質を向上させることができる。

【００７２】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００７３】

【発明の効果】請求項１記載の発明の画像形成装置によ
れば、レーザ光源から出射されるレーザビームを回転多
面鏡で偏向させて、走査光学系を通して潜像担持体上に
照射して当該潜像担持体上に静電潜像を形成するととも
に、回転多面鏡で反射されたレーザビームを同期検知信
号出力手段の同期検知センサで検出して潜像担持体上へ
の潜像の主走査方向の書出開始位置を検知するに際し
て、同期検知センサを、所定のハウジングに取り付け、
同期検知信号出力手段が、センサ調整手段で、同期検知
センサをハウジングに対して副走査方向に相対移動させ
て、入射される同期検知用のレーザビームに対する位置
調整を行うので、走査光学系ユニットを構成する部品の
要求仕様を高精度なものとすることなく、同期検知信号
を安定して高精度に検出することができるとともに、レ
ーザビームの出力を同期検知信号を検出する箇所のみ高
くすることなく均一にすることができ、レーザビームの
寿命を延長することができるとともに、安価かつ画像品
質を向上させることができる。

【００７４】請求項２記載の発明の画像形成装置によれ
ば、センサ調整手段が、同期検知センサを当該同期検知
センサに入射されるレーザビームに対して中央位置に自
動的に位置調整するので、手動という人の手を介するこ
となく、同期検知信号を安定でかつ高精度に検出するこ
とができるとともに、同期検知検出部分のみレーザパワ
ーを上げることなく均一にすることができ、レーザビー
ムの寿命を延長することができるとともに、安価で、利
用性を向上させることができ、かつ画像品質を向上させ
ることができる。

【００７５】請求項３記載の発明の画像形成装置によれ
ば、センサ調整手段て、同期検知センサの出力信号に基
づいて、当該同期検知センサを当該同期検知センサに入
射されるレーザビームに対して中央位置に自動的に位置
調整するので、光学系ユニットの構成部品の特性公差を
含んだ上で、安定かつ高精度な同期検知信号を検出する
ことができ、特性公差の厳しい高価な構成部品を使用せ
ずに、各ユニットにおいて個別に最適な同期検知検出を
して、安価で、利用性を向上させることができ、かつ画
像品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施の形態を適用し
た画像形成装置の走査光学系の概略斜視図。

【図２】図１の同期検知部の分解斜視図。

【図３】図１の画像形成装置の要部回路ブロック構成
図。

【図４】図２の同期検知部の集光レンズへの入射レーザ
ビームの副走査方向の中央位置が集光レンズの中央位置
と一致している場合の集光レンズと同期検知センサ部分
の拡大正面図。

【図５】図２の同期検知部の集光レンズへの入射レーザ
ビームの副走査方向の中央位置が集光レンズの中央位置
と位置ズレしている場合の集光レンズと同期検知センサ
部分の拡大正面図。

【図６】図２の同期検知部の集光レンズへの入射レーザ
ビームの副走査方向の中央位置が集光レンズの中央位置
と一致している場合の集光レンズと同期検知センサ部分
の拡大斜視図と同期検知センサの出力するセンサ検出信
号の波形図。

【図７】図２の同期検知部の集光レンズへの入射レーザ
ビームの副走査方向の中央位置が集光レンズの中央位置
と位置ズレしている場合の集光レンズと同期検知センサ
部分の拡大斜視図と同期検知センサの出力するセンサ検
出信号の波形図。

【図８】図２の同期検知部の集光レンズへの入射レーザ
ビームの副走査方向の中央位置が集光レンズの中央位置
と大きく位置ズレしている場合の集光レンズと同期検知
センサ部分の拡大斜視図と同期検知センサの出力するセ
ンサ検出信号の波形図。

【図９】図３の同期検知制御部及び可動ステージ制御部
による同期検知センサの位置調整処理を示すフローチャ
ート。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ ＬＤユニット ３ 第１ミラー・レンズ群 ４ 光偏光器 ５ 第２ミラー・レンズ群 ６ 感光体ドラム ７ 同期検知群 ２１ ＬＤ ３１ 第１シリンドリカルレンズ ３２ 第１ミラー ３３ 結像レンズ ４１ 平板型モータ ４２ ポリゴンミラー ４２ａ 反射面 ５１ 第２ミラー ５２ 第２シリンドリカルレンズ ７１ 第３ミラー ７２ 集光レンズ ７３ 同期検知部 ８１ 角柱状部品 ８２ 同期検知板 ８３ 可動ステージ ８３ａ ガイド突起 ８４ 光学ハウジング ８４ａ ガイド溝 ８５ 自動調整機構 ８６ 同期検知センサ ８７ 同期検知検出部品 １０１ 中央演算処理部 １０２ 画像処理部 １０３ ＬＤ制御部 １０４ 同期検知制御部 １０５ 可動ステージ制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光源から出射されるレーザビームを
   回転多面鏡で偏向させて、潜像担持体上に照射して当該
   潜像担持体上に静電潜像を形成する走査光学系を有し、
   前記回転多面鏡で反射されたレーザビームを同期検知セ
   ンサで検出して前記潜像担持体上への潜像の主走査方向
   の書出開始位置を検知する同期検知信号出力手段を備え
   た画像形成装置において、前記同期検知センサは、所定
   のハウジングに取り付けられ、前記同期検知信号出力手
   段は、前記ハウジングに対して当該同期検知センサを副
   走査方向に相対移動させて前記入射される同期検知用の
   レーザビームに対する位置調整を行うセンサ調整手段を
   備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記センサ調整手段は、前記同期検知セン
   サを当該同期検知センサに入射される前記レーザビーム
   に対して中央位置に自動的に位置調整することを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記センサ調整手段は、前記同期検知セン
   サの出力信号に基づいて、当該同期検知センサを当該同
   期検知センサに入射される前記レーザビームに対して中
   央位置に自動的に位置調整することを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。