JP2003156701A - マルチビーム光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 型成型が可能で、またスリット部材と筐体と
が一体で成型された簡易な構造で、装置の光学性能を損
ねることなく構成することが可能なマルチビーム光走査
装置及びそれを用いた画像形成装置を得ること。 【解決手段】 半導体レーザ光源１１から射出した光束
を規制する第１の光学系１２と、光束を被走査面で走査
するための偏向手段１５と、偏向面近傍に主走査方向に
長い線像を結像させる第２の光学系１３と、被走査面上
に光スポットとして結像させる第３の光学系１６とを有
し、偏向手段により反射偏向された光束を利用して走査
された複数の光束それぞれに対して走査開始タイミング
を検知する同期検知手段１８とを備え、同期検知手段１
８は、副走査方向に長い開口部２２を有するスリット部
材と、スリット部材の開口部２２を通過した光束を受光
する同期検出素子１８Ｃとを有し、開口部の光束の主走
査方向の長さが、副走査方向で異っていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマルチビーム光走査
装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に高速、
高記録密度を達成するために光源手段から生成される複
数の光束（レーザビーム）を用いて画像形成を行うよう
にした、例えばレーザビームプリンタやデジタル複写機
やマルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等
の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来のマルチビーム光走査装置
の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。

【０００３】同図において複数の発光点１ａ，１ｂを有
する光源手段（半導体レーザ光源）１から光変調され射
出した２つの光束Ａ、Ｂはそれぞれコリメーターレンズ
２により略平行光束もしくは収束光束に変換され、シリ
ンドリカルレンズ３に入射する。シリンドリカルレンズ
３に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのま
まの状態で射出して開口絞り４を通過する（一部遮光さ
れる）。また副走査断面内においては収束して開口絞り
４を通過し（一部遮光される）光偏向器５の偏向面５ａ
にほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像す
る。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２
つの光束Ａ、Ｂは各々走査レンズ系６により被走査面と
しての感光ドラム面７上にスポット状にそれぞれ結像さ
れ、該光偏向器５を矢印Ｒ方向に回転させることによっ
て、該感光ドラム面７上を矢印Ｄ方向（主走査方向）に
等速度で光走査している。これにより記録媒体である感
光ドラム面７上に画像記録を行っているこのとき感光ド
ラム面７上を光走査する前に該感光ドラム面７上の走査
開始位置のタイミングを調整する為に、光偏向器５で反
射偏向された２つの光束Ａ、Ｂの一部（ＢＤ光束）を走
査レンズ系６により同期検出用のスリット部材（ＢＤス
リット）８ａ面上に集光させた後、同期検出用の結像レ
ンズ（ＢＤレンズ）８ｂを介して同期検出用の光検出素
子（ＢＤセンサー）８ｃに導光している。そしてＢＤセ
ンサー８ｃからの出力信号を検知して得られた同期信号
（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面７上への画像記録の
走査開始位置のタイミングを各ＢＤ光束毎に調整してい
る。

【０００４】このようなマルチビーム光走査装置におい
ては、図１２に示すように２つの発光点（光源）１ａ、
１ｂを副走査方向に縦に並べて配置すると、被走査面７
上で副走査方向のそれぞれの走査線の間隔が記録密度よ
りも大幅に開いてしまう。

【０００５】このために通常は図１３に示すように２つ
の発光点１ａ、１ｂを副走査方向に対し斜めに配置し、
その傾斜角度αを調整することで被走査面７上の副走査
方向の各走査線の間隔を記録密度に合わせて正確な調整
を行なっている。

【０００６】このとき、２つの発光点１ａ、１ｂがコリ
メーターレンズ２の光軸から主走査方向へ距離を置いて
配置されるため、コリメーターレンズ２から射出される
光束は双方異なった射出角となり、これは同時に２つの
光束Ａ、Ｂが射出された場合、光偏向器５の偏向面５ａ
上で反射偏向される方向も異なることとなる。

【０００７】すると被走査面７上では主走査方向におい
てスポットが間隔をおいて形成されてしまうため、その
角度の差異分を見込んで、例えば発光点１ａからの光束
ａが被走査面７上に結像する位置に、他方の発光点１ｂ
からの光束Ｂの結像位置を合わせるように所定時間δＴ
だけタイミングをずらして画像データを送り、整合性を
採っている。

【０００８】ＢＤスリット８ａは各ＢＤ光束の主走査方
向の結像位置を同一とするため、図１４に示すように走
査される方向に対して１対のスリット壁８ａ１，８ａ２
が垂直な方向に配置されるのが基本であるが、実際には
それぞれの光源（発光点）の光量差や被走査面上でのス
ポット形状の差、光源の電気的立ち上がり特性、または
光束の光強度分布の差等があり、その結果、各光束の同
期検知のタイミングにずれが生じ、これが各光束の被走
査面への結像位置のずれとなって印字精度の低下や画質
の劣化を招いてしまう。

【０００９】そこで従来では、例えば特開２０００−２
８４１９４号公報で提案されているようにＢＤスリット
を光軸に対し所定の角度だけ傾けることによって、複数
ビームの同期検知のタイミングのずれを補正している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の補正方法によっ
てマルチビーム光走査装置内部の各要因で発生する同期
検知のタイミングのずれの補正は可能となるが、実際に
は製作する上でＢＤスリットを平行な開口を設けた部品
として同期検知手段に配置すると、その分製作が難しく
なり、かつコストアップになる。

【００１１】またＢＤスリットをモールドで成型しよう
とした場合、例えばＢＤスリットの上部が開放状態にな
っていても下部へ向け広がる方向のＢＤスリットになっ
ていると、成型の際、型を抜くのに適した構造にはなら
ないという問題点がある。

【００１２】本発明はＢＤスリットをモールド成型で製
作可能な構造とすることで、部品点数の削減（低コスト
化）を図り、更に同期検出精度の維持向上をも図ること
ができるマルチビーム光走査装置及びそれを用いた画像
形成装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のマルチ
ビーム光走査装置は、複数の発光点を有する半導体レー
ザ光源、または複数の半導体レーザ光源と、該半導体レ
ーザ光源から射出した光束を所望の拡がり角に規制する
第１の光学系と、該光束を被走査面に等角速度で走査す
るための偏向手段と、該第１の光学系と該偏向手段との
光路中に配置された偏向面近傍に主走査方向に長い線像
を結像させる第２の光学系と、該偏向手段にて反射偏向
された複数の光束を副走査方向に所定の間隔で被走査面
上に光スポットとして結像させる第３の光学系とを有
し、該偏向手段により反射偏向された光束を利用して走
査された複数の光束それぞれに対して走査開始タイミン
グを検知する同期検知手段とを備えたマルチビーム光走
査装置において、該同期検知手段は、副走査方向に長い
開口部を有するスリット部材と、該スリット部材の開口
部を通過した光束を受光する同期検出素子とを有し、該
開口部の光束が通過可能な主走査方向の長さが、副走査
方向に沿った方向で異っていることを特徴としている。

【００１４】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記複数の光束のうち、光量の大きい光束が前記ス
リット部材の開口部を横切る主走査方向の開口部の長さ
をＤＭ、光量の小さい光束がスリット部材の開口部を横
切る主走査方向の開口部の長さをＤＬとするとき、ＤＬ
＞ＤＭであることを特徴としている。

【００１５】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記スリット部材の開口部を通過する複数の光
束の光量のうち、最も大きい光量をＢａ、最も小さい光
量をＢｂとし、光量比をＥ（Ｅ＝Ｂｂ／Ｂａ）、開口部
の副走査方向の開口角をθとするとき、 θ＝２×atan（１−Ｅ） であることを特徴としている。

【００１６】請求項４の発明は請求項１の発明におい
て、前記スリット部材の開口部の間隙は、前記同期検出
素子の筐体、またはマルチビーム光走査装置の筐体の底
面に対して副走査方向で変化していることを特徴として
いる。

【００１７】請求項５の発明は請求項１の発明におい
て、前記スリット部材は、前記同期検出素子の筐体、も
しくはマルチビーム光走査装置の筐体と一体で構成され
ていることを特徴としている。

【００１８】請求項６の発明は請求項１、２又は３の発
明において、前記同期検知手段により検知される走査開
始タイミングは、前記同期検出素子に入射した光量が一
定量を上回ったときに発せられる同期信号により検知す
ることを特徴としている。

【００１９】請求項７の発明は請求項１、２又は３の発
明において、前記同期検知手段により検知される走査開
始タイミングは、前記同期検出素子に入射した光量が一
定量を下回ったときに発せられる同期信号により検知す
ることことを特徴としている。

【００２０】請求項８の発明のマルチビーム光走査装置
は、複数の光束を射出する光源手段と、該光源手段から
射出した複数の光束を所望の拡がり角に規制する第１の
光学系と、該複数の光束を反射偏向する偏向手段と、該
第１の光学系からの光束を該偏向手段の偏向面又はその
近傍であって主走査方向に長い線像として結像させる第
２の光学系と、該偏向手段にて反射偏向された複数の光
束を副走査方向に所定の間隔で被走査面上に光スポット
として結像させる第３の光学系とを有し、該偏向手段に
より反射偏向された複数の光束を利用して走査開始タイ
ミングを検知する同期検知手段と、を備えたマルチビー
ム光走査装置において、該同期検知手段は、副走査方向
に長い開口部を有するスリット部材と、該開口部を通過
した光束を受光する同期検出素子とを有し、該開口部を
通過する複数の光束の光量のうち、最も大きい光量をＢ
ａ、最も小さい光量をＢｂとし、光量比ＥをＥ＝Ｂｂ／
Ｂａ、該スリット開口部の副走査方向の開口角をθとす
るとき、 ０．８×｛２×atan(１−Ｅ）｝＜θ＜１．２×｛２×a
tan(１−Ｅ）｝ であることを特徴としている。

【００２１】請求項９の発明は請求項８の発明におい
て、前記複数の光束のうち、光量の大きい光束が前記ス
リット部材の開口部を横切る主走査方向の開口部の長さ
をＤＭ、光量の小さい光束がスリット部材の開口部を横
切る主走査方向の開口部の長さをＤＬとするとき、 ＤＬ＞ＤＭ であることを特徴としている。

【００２２】請求項１０の発明は請求項８の発明におい
て、前記スリット部材の開口部の間隙は、前記同期検出
素子の筐体、またはマルチビーム光走査装置の筐体の底
面に対して副走査方向で変化していることを特徴として
いる。

【００２３】請求項１１の発明は請求項８の発明におい
て、前記スリット部材は、前記同期検出素子の筐体、も
しくはマルチビーム光走査装置の筐体と一体で構成され
ていることを特徴としている。

【００２４】請求項１２の発明は請求項８又は９の発明
において、前記同期検知手段により検知される走査開始
タイミングは、前記同期検出素子に入射した光量が一定
量を上回ったときに発せられる同期信号により検知する
ことを特徴としている。

【００２５】請求項１３の発明は請求項８又は９の発明
において、前記同期検知手段により検知される走査開始
タイミングは、前記同期検出素子に入射した光量が一定
量を下回ったときに発せられる同期信号により検知する
ことことを特徴としている。

【００２６】請求項１４の発明の画像形成装置は、請求
項１乃至１３の何れか１項に記載のマルチビーム光走査
装置と、前記被走査面に配置された感光ドラムと、前記
マルチビーム光走査装置で走査された光束によって前記
感光ドラム上に形成された静電潜像をトナー像として現
像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写
する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着さ
せる定着器とを有することを特徴としている。

【００２７】請求項１５の発明の画像形成装置は、請求
項１乃至１３の何れか１項に記載のマルチビーム光走査
装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号
に変換して前記マルチビーム光走査装置に入力せしめる
プリンタコントローラとを有していることを特徴として
いる。

【００２８】

【発明の実施の形態】［実施形態１］図１は本発明の実
施形態１のマルチビーム走査光学装置の光学系の主走査
方向の要部断面図（主走査断面図）である。

【００２９】尚、本明細書において光偏向器によって光
束が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向、走
査レンズ系の光軸及び主走査方向と直交する方向を副走
査方向と定義する。

【００３０】同図において１１は光源手段であり、例え
ば２つの発光点（光源）１１ａ，１１ｂを有する半導体
レーザ光源より成っている。２つの発光点１１ａ，１１
ｂは前記図１３に示すように主走査方向及び副走査方向
に対して各々離れて配置されている。１２は第１の光学
系としての集光レンズ（コリメーターレンズ）であり、
半導体レーザ光源１１から射出した２つの光束Ａ、Ｂを
所望の拡がり角に規制（略平行光束もしくは収束光束に
変換）している。１３は第２の光学系としてのシリンド
リカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を
有しており、集光レンズ１２を通過した光束を副走査断
面内で後述する光偏向器１５の偏向面（反射面）５ａに
ほぼ線像として結像させている。１４は開口絞りであ
り、シリンドリカルレンズ１３から射出された２つの光
束Ａ、Ｂを所望の最適なビーム形状に成形している。

【００３１】尚、コリメーターレンズ１２、シリンドリ
カルレンズ１３、開口絞り１４等の各要素は入射光学手
段の一要素を構成している。

【００３２】１５は偏向手段としての光偏向器であり、
例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成り、モータ
等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ｒ方向に一定速
度で回転している。

【００３３】１６は結像性能とｆθ特性を有する第３の
光学系としての走査レンズ系であり、２つのレンズを有
し、光偏向器１５により反射偏向された２つの光束Ａ、
Ｂを被走査面１７上にスポット状に結像させ、２本の走
査線を所定の間隔で形成している。走査レンズ系１６は
副走査断面内において光偏向器１５の偏向面１５ａ近傍
と被走査面１７近傍との間を共役関係にすることによ
り、倒れ補正機能を有している。

【００３４】１７は被走査面としての感光ドラム面であ
る。

【００３５】１９は同期検出用の折り返しミラー（以
下、「ＢＤミラー」と記す。）であり、被走査面１７上
の走査開始位置のタイミングを調整するために光偏向器
１５により反射偏向された２つの光束Ａ、Ｂの一部（Ｂ
Ｄ光束）を後述する同期検出素子１８ｃ側へ反射させて
いる。

【００３６】１８は同期検知手段（以下、「ＢＤ検知手
段」と記す。）であり、光偏向器１５により反射偏向さ
れた２つの光束Ａ、Ｂの一部（ＢＤ光束）を利用して、
走査された２つの光束Ａ、Ｂ、それぞれに対して走査開
始位置のタイミングを検知している。

【００３７】同期検知手段１８は副走査方向に長い開口
部(スリット開口部)２２を有するスリット部材（以下、
「ＢＤスリット」と記す。）１８ａと、該ＢＤスリット
１８ａの開口部２２を通過したＢＤ光束を同期検出用の
結像レンズ（以下、「ＢＤレンズ」と記す。）１８ｂを
介して受光する同期検出素子（以下、「ＢＤセンサー」
と記す。）１８ｃとを有している。

【００３８】ＢＤスリット１８ａはモールド成型で製作
可能な構造より成り、画像の書き出し位置を決めてい
る。即ち、本実施形態におけるＢＤスリット１８ａは、
その開口部２２の主走査方向の長さが、副走査方向で異
なるように構成されており、またＢＤスリット１８ａの
開口部２２の間隙は、ＢＤセンサー１８ｃの筐体、また
はマルチビーム光走査装置の筐体の底面に対して副走査
方向で変化するように構成されている。さらにＢＤスリ
ット１８ａはＢＤセンサー１８ｃの筐体、もしくはマル
チビーム光走査装置の筐体と一体で構成されている。

【００３９】ＢＤレンズ１８ｂはＢＤミラー１９とＢＤ
センサー１８ｃとを共役な関係にする為のものであり、
ＢＤミラー１９の面倒れを補正している。ＢＤセンサー
１８ｃは２つのＢＤ光束を各々検知している。

【００４０】本実施形態において画像情報に応じて光源
手段１１から光変調され射出した２つの光束Ａ、Ｂはそ
れぞれコリメーターレンズ１２により所望の拡がり角に
規制され、シリンドリカルレンズ１３に入射する。シリ
ンドリカルレンズ１３に入射した光束のうち主走査断面
内においてはそのままの状態で射出して開口絞り１４を
通過する（一部遮光される）。また副走査断面内におい
ては収束して開口絞り１４を通過し（一部遮光される）
光偏向器１５の偏向面１５ａにほぼ線像（主走査方向に
長手の線像）として結像する。

【００４１】このとき、光源手段１１は前述の如く２つ
の発光点１１ａ，１１ｂを副走査方向に沿った方向に並
ぶように配置した状態から必要な走査密度となるよう光
軸に沿って回転させている。そのため偏向面１５ａ近傍
及び被走査面１７において２つの光束Ａ、Ｂは、その時
点での倍率による副走査方向への距離をおいて集光する
こととなる。

【００４２】そして光偏向器１５の偏向面１５ａで反射
偏向された２つの光束Ａ、Ｂは各々走査レンズ系１６に
より被走査面１７上にスポット状にそれぞれ結像され、
該光偏向器１５を矢印Ｒ方向に回転させることによっ
て、該被走査面１７上を矢印Ｄ方向（主走査方向）に等
速度で光走査している。これにより記録媒体である感光
ドラム面１７上に画像記録を行っているこのとき被走査
面１７上を光走査する前に該被走査面１７上の走査開始
位置のタイミングを調整する為に、光偏向器１５で反射
偏向された２つの光束Ａ、Ｂの一部（ＢＤ光束）をＢＤ
ミラー１９を介してＢＤスリット１８ａ面上に集光させ
た後、ＢＤレンズ１８ｂを介してＢＤセンサー１８ｃに
導光している。そしてＢＤセンサー１８ｃからの出力信
号を検知して得られた同期信号（ＢＤ信号）を用いて被
走査面１７上への画像記録の走査開始位置のタイミング
を各ＢＤ光束毎に調整している。

【００４３】本実施形態においてＢＤ検知手段１８によ
り検知される走査開始タイミングは、ＢＤセンサー１８
ｃに入射した光束の光量が一定量を上回ったときに発せ
られる同期信号（ＢＤ信号）により検知している。

【００４４】尚、図１は説明を簡便にする為に２つの発
光点１１ａ，１１ｂを有する光源手段１１を用いた２ビ
ーム走査光学装置を示しているが、発光点は３つ以上で
も良い。

【００４５】本実施形態において光源手段１１から射出
した２つの光束Ａ、Ｂは前述のように異なった角度を持
って偏向面１５ａに入射するため、同時間では異なった
方向へ反射偏向されていて副走査方向に揃っていない。

【００４６】すると被走査面１７上では同じ主走査方向
の位置に集光すべき情報をもった光束が、主走査方向に
間隔をおいて形成されてしまうため、その角度の差異分
を見込んで、例えば発光点１１ａからの光束が被走査面
１７上に結像する位置に、他方の発光点１１ｂからの光
束の結像位置を合わせるように所定時間δＴだけタイミ
ングをずらして画像データを送り、整合性を取ってい
る。

【００４７】このようにして基本的には主走査方向のス
ポットの位置合わせは完了するが、ここに光束ごとの実
際の光量差や光量分布、または配置（走査角の大きさ）
によっては光偏向器で光束の一部にケラレが生じ、その
ケラレ量の差も加わってタイミングのずれが発生する。

【００４８】さらに２つの光束の光量差が生じる原因と
しては、例えば走査角を増大すると光偏向器の偏向面で
の２つの光束のケラレ量が異なってくることがある。

【００４９】図２はＢＤセンサーにおいて検知される２
つのＢＤ光束の光量がＢＤスリットを通過してＢＤセン
サーで検知されたＢＤ光束が時間的に積分されていく様
子を示した説明図である。同図においては前記の諸原因
によりＢＤ検知手段へ向かう２つのＢＤ光束のうち、Ｂ
Ｄ光束Ａの光量がＢＤ光束Ｂと比較して大きい場合を示
している。

【００５０】光量の多いＢＤ光束Ａの方がＢＤ光束Ｂと
同じタイミングでＢＤスリットに入射し、ＢＤセンサー
でその光量が積分されていくと、同期検知信号（ＢＤ信
号）を発生するスレッショルドレベルＳに対してＢＤ光
束Ａの方が先に到達し、ＢＤ光束Ｂが遅れて到達するこ
ととなる。

【００５１】これがＢＤ検知手段で検知されるタイミン
グがずれてしまう要因であるが、これらを見込んで、Ｂ
Ｄ検知手段１８におけるＢＤスリット１８ａを所定の角
度傾かせる。ここでは成型品で構成するために図３に示
すように２つのＢＤ光束Ａ、ＢがＢＤスリット１８ａを
横切る際、該ＢＤスリット１８ａへの光入射側のスリッ
ト壁１８ａ１を所定角度傾かせ、一方のスリット壁１８
ａ２を走査線に対して垂直となるように構成している。
これによって開口部２２の主走査方向の長さが副走査方
向で異なるようにしている。

【００５２】特に本実施形態ではＢＤスリット１８ａの
開口部（スリット開口部）２２を通過する２つのＢＤ光
束Ａ、Ｂの光量のうち、最も大きいＢＤ光束Ａの光量を
Ｂａ、最も小さいＢＤ光束Ｂの光量をＢｂとし、光量比
ＥをＥ＝Ｂｂ／Ｂａ、該ＢＤスリット１８ａの開口部２
２の副走査方向の開口角をθとするとき、該開口角θ
は、 θ＝２×atan（１−Ｅ） ‥‥‥（１） としている。上記関係式（１）を満足させるのが最も好
ましいが、 ０．８×｛２×atan(１−Ｅ）｝＜θ＜１．２×｛２×atan(１−Ｅ）｝ ‥（２） の範囲内に開口角θを設定すれば略目的を達成すること
ができる。

【００５３】また本実施形態では２つのＢＤ光束Ａ、Ｂ
のうち、光量の大きいＢＤ光束ＡがＢＤスリット１８ａ
の開口部２２を横切る主走査方向の開口部２２の長さを
ＤＭ、光量の小さいＢＤ光束ＢがＢＤスリット１８ａの
開口部２２を横切る主走査方向の開口部２２の長さをＤ
Ｌとするとき、 ＤＬ＞ＤＭ ‥‥‥（３） である。

【００５４】このように本実施形態ではＢＤスリット１
８ａを構成することにより、ＢＤ検知手段１８をＢＤス
リット一体で型成型する前提でも上方に型を抜くよう抜
き勾配が形成可能な形状となるため、該ＢＤスリット１
８ａを傾かせた状態においても別部品を用いることなく
構成でき、しかも光量差に必要な角度を無理なく設定す
ることができ、しいてはコストダウンをも図ることがで
きる。さらには同期検出精度（ＢＤ検出精度）の維持向
上をも図ることができる。

【００５５】図４は本実施形態におけるＢＤ検知手段の
要部斜視図である。同図において図１に示した要素と同
一要素には同符番を付している。

【００５６】同図において１８ｄは固定部材であり、Ｂ
Ｄ検知手段１８を図示しないマルチビーム光走査装置の
筐体に固定している。同図に示すようにＢＤスリット１
８ａはＢＤセンサー１８ｃの筐体と一体で構成されてい
る。

【００５７】同図においては傾斜をつけたスリット壁１
８ａ１とそれと対になって構成されているスリット壁１
８ａ２との間をＢＤ光束が通過する。ＢＤスリット１８
ａを通過したＢＤ光束はＢＤレンズ１８ｂにより集光さ
れ、ＢＤセンサー１８ｃへ入射する。このＢＤセンサー
１８ｃにＢＤ光束が入射すると、該ＢＤセンサー１８ｃ
から発せられた同期検出信号（ＢＤ信号）が同期信号検
出回路(不図示)へと伝達され、ここでは２つのＢＤ光束
の同期検出信号を測定、処理することで書き出しタイミ
ングを半導体レーザ光源１１へとフィードバックする。

【００５８】また走査方向がＢＤ検知手段１８に対して
水平ではなく斜めに走査する場合もあるが、これはＢＤ
検知手段１８を走査レンズ系と同一面上に置かないで、
ＢＤミラーにより該ＢＤ検知手段１８を副走査方向にず
らすように構成された場合である。この場合、垂直に置
かれたＢＤスリット１８ａに対して斜めにＢＤ光束が横
切っていくこととなるが、その斜行する角度をＢＤスリ
ット１８ａの開口部２２の開口角θに加えておくことで
対応できる。

【００５９】またＢＤスリット１８ａの開口部２２の開
口角θは、図面上の公差や試作の段階で条件を決定する
ことが可能であり、仮に光源手段１１の光量差が予測と
異なっていたとしても、ＢＤ光束に対してスリット壁を
垂直に向き合わせたＢＤスリットの構成よりも同期検出
の精度は高い。

【００６０】尚、本実施形態においては光源手段１１を
２つの発光点１１ａ，１１ｂを有する半導体レーザ光源
より構成したが、これに限らず、例えば単一の発光点を
有する半導体レーザ(光源)を複数用いて構成しても良
い。

【００６１】また本発明においては、同期検知に使用す
る光路を光偏向器１５以降で走査レンズ系１６と別光路
としたが、走査レンズ系１６の走査面上の画像有効範囲
外で同期検知を行う系とした場合でも同様の効果が得ら
れる。また本実施形態においては走査レンズ系１６を２
枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば単
一、もしくは３枚以上のレンズより構成しても良い。

【００６２】［実施形態２］図５は本発明の実施形態２
のＢＤスリットの正面図である。同図において図１に示
した要素と同一要素には同符番を付している。

【００６３】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点はＢＤ光束Ｂの検出を遅らせるようにＢＤスリッ
ト２８ａを構成したことである。その他の構成及び光学
的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な
効果を得ている。

【００６４】即ち、同図において２８ａはＢＤスリット
であり、光入射側のスリット壁２８ａ１をＢＤ光束に対
して垂直のままとして構成し、スリット壁２８ａ２を所
定角度傾かせ、そのＢＤスリット２８ａの開口部３２の
副走査方向の開口角θを前述の関係式（１）または条件
式（２）を満足するように設定している。

【００６５】ここで実施形態１の例を露襲すると、図６
に示すようにＢＤスリット４８ａの光入射側を覆い被さ
るように該ＢＤスリット４８ａを構成すればＢの検出を
遅らせることができるが、このままでは成型によりＢＤ
検知手段の筐体と一体構造を取ろうとするときにＢＤス
リット４８ａの部分が構成できない。

【００６６】そこで本実施形態においては、前記図５に
示すように光入射側のＢＤスリット２８ａのスリット壁
２８ａ１をＢＤ光束に対して垂直のままとして構成し、
スリット壁２８ａ２を所定角度傾かせ、かつＢＤスリッ
ト２８ａの開口部３２の副走査方向の開口角θが前述の
関係式（１）または条件式（２）を満足するように設定
することにより、ＢＤ光束Ａの検出を遅らせる構成と
し、かつＢＤ光束がスリット間隙を抜け出る際のタイミ
ングを利用している。

【００６７】即ち、ＢＤ検知手段１８により検知される
走査開始タイミングは、ＢＤセンサー１８ｃに入射した
光束の光量が一定量を下回ったときに発せられる同期信
号（ＢＤ信号）により検知している。

【００６８】ここでのＢＤスリット２８ａは前述の実施
形態１とは丁度、構造的には上下逆転した構成を成した
ものであり、図７に示すように構成することで、ＢＤ検
知手段２８の筐体に対しては固定部材１８ｄで固定する
ことにより、前述の実施形態１における構造を変えるこ
となく構成することができる。

【００６９】本実施形態では図８に示すようにＢＤ光束
がＢＤスリットの間隙を抜けていく際に、ＢＤセンサー
で積分されている光量が減少していく途中のスレッショ
ルドレベルＳに対する差異を見込んで、抜け出す側のＢ
Ｄスリットに開口角θを設けておくことになるが、ＢＤ
検知手段は実施形態１と上下が反転した構造であるた
め、実施形態１と同様の効果が得られるとともに、成型
加工が可能な構造とすることができる。

【００７０】［実施形態３］図９は本発明の実施形態３
のＢＤスリットの正面図である。同図において図１に示
した要素と同一要素には同符番を付している。

【００７１】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点はＢＤスリット３８ａを副走査方向の上方に対し
て両側のスリット壁３８ａ１，３８ａ２が開いた形状と
成るように構成したことである。その他の構成及び光学
的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な
効果を得ている。

【００７２】即ち、同図において３８ａはＢＤスリット
であり、副走査方向上方に対して両側のスリット壁３８
ａ１,３８ａ２が開いた形状と成るように構成され、そ
のＢＤスリット３８ａの開口部４２の副走査方向の開口
角θが前述の関係式（１）または条件式（２）を満足す
るように設定されている。

【００７３】光学性能を損ねることなくコストダウンを
進めるうえで、前述の実施形態１，２のような構造をと
ることにより有益性が得られるが、近年ではある装置そ
のものだけでなく、多機種にわたって共通部品とするこ
とで更なるコストダウンを図っている。

【００７４】本実施形態におけるＢＤスリット３８ａは
副走査方向上方に対して両側のスリット壁３８ａ１,３
８ａ２が開いた形状と成るように形成することで、前述
のように型抜きが可能となり、これによりマルチビーム
光走査装置またはＢＤ検知手段と一体の筐体構造とする
ことが可能となる。

【００７５】さらに本実施形態においては、上記関係式
（１）または条件式（２）を満足するように開口角θを
設定し、かつ２つのスリット壁３８ａ１,３８ａ２に対
して異なった角度を持たせることで多機種に渡って利用
することが可能な構造としている。

【００７６】即ち、本実施形態においては光入射側のス
リット壁１８ａ１では走査方向に対して３．５度の傾斜
をつけてあり、一方のスリット壁１８ａ２では５．４度
の傾斜となっている。このように構成することで２機種
間、もしくはそれ以上で共通して使用することができ
る。設定角度はもちろんずれた量に対して必要な量を設
定することになるが、必要であればこの例のＢＤスリッ
トを１機種のばらつきの大きい機種に採用すれば、組上
げた際のずれの量に応じて設定することも可能である。

【００７７】［画像形成装置］図１０は、前述した実施
形態１、２又は３のマルチビーム光走査装置を用いた画
像形成装置（電子写真プリンタ）の実施形態を示す副走
査方向の要部断面図である。図１０において、符号１０
４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４に
は、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコ
ードデータＤｃが入力する。このコードデータＤｃは、
装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像デ
ータ（ドットデータ）Ｄｉに変換される。この画像デー
タＤｉは、各実施形態１、２、３で示した光走査ユニッ
ト１００に入力される。そして、この光走査ユニット
（マルチビーム光走査装置）１００からは、画像データ
Ｄｉに応じて変調された光ビーム（光束）１０３が射出
され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の
感光面が主走査方向に走査される。

【００７８】静電潜像担持体（感光ドラム）たる感光ド
ラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転さ
せられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０
１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直
交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方
には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯
電ローラ１０２が表面に当接するように設けられてい
る。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光
ドラム１０１の−表面に、前記光走査ユニット１００に
よって走査される光ビーム１０３が照射されるようにな
っている。

【００７９】先に説明したように、光ビーム１０３は、
画像データＤｉに基づいて変調されており、この光ビー
ム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表
面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光
ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１
の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するよう
に配設された現像器１０７によってトナー像として現像
される。

【００８０】現像器１０７によって現像されたトナー像
は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対
向するように配設された転写ローラ（転写器）１０８に
よって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１
１２は感光ドラム１０１の前方（図１０において右側）
の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しで
も給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給
紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９
内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。

【００８１】以上のようにして、未定着トナー像を転写
された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図１
０において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内
部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３
とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加
圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から撒送さ
れてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１
１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙
１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ロ
ーラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されてお
り、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せ
しめる。

【００８２】図１０においては図示していないが、プリ
ントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換
だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部
や、光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制
御を行う。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く同期検知用の
スリット部材の開口部を副走査方向上方に対して開いた
構造とすることにより、型成型が可能となり、スリット
部材と筐体とが一体で成型された簡易な構造とすること
ができ、またその際に装置の光学性能を損ねることなく
構成することが可能なマルチビーム光走査装置及びそれ
を用いた画像形成装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１のマルチビーム光走査装
置の主走査断面図

【図２】 本発明の実施形態１の光束のスリットへの入
射時による光量の差異による同期検知のずれを示すグラ
フ

【図３】 本発明の実施形態１のスリット部材の正面図

【図４】 本発明の実施形態１の同期検出手段の要部斜
視図

【図５】 本発明の実施形態２のスリット部材の正面図

【図６】 スリット部材の正面図

【図７】 本発明の実施形態１の同期検出手段の要部斜
視図

【図８】 本発明の実施形態１の光束のスリットへの射
出時による光量の差異による同期検知のずれを示すグラ
フ

【図９】 本発明の実施形態３のスリット部材の正面図

【図１０】 本発明のマルチ光走査装置を用いた画像形
成装置（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査方向
の要部断面図

【図１１】 従来のマルチビーム光走査装置の主走査断
面図

【図１２】 複数の発光点の配置を示す説明図

【図１３】 複数の発光点の配置を示す説明図

【図１４】 従来のスリット部材の正面図

【符号の説明】

１ 光源手段（半導体レーザーアレイ） ２ 集光レンズ系（コリメーターレンズ） ３ 開口絞り ４ シリンドリカルレンズ ５ 光偏向器（ポリゴンミラー） ６ 駆動手段 ７ 走査光学手段（ｆθレンズ系） ８ 被走査面（感光ドラム面） ９ ＢＤミラー １０ 同期検知手段 １１ ＢＤスリット １２ ＢＤセンサー １３ ＢＤレンズ １００ マルチビーム光走査装置 １０１ 感光ドラム １０２ 帯電ローラ １０３ 光ビーム １０４ 画像形成装置 １０７ 現像装置 １０８ 転写ローラ １０９ 用紙カセット １１０ 給紙ローラ １１１ プリンタコントローラ １１２ 転写材（用紙） １１３ 定着ローラ １１４ 加圧ローラ １１５ モータ １１６ 排紙ローラ １１７ 外部機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA10 AA13 BA56 BA58 BA69 BA89 BA90 BB30 BB31 BB32 DA09 2H045 BA22 BA32 CA89 DA02 5C051 AA02 CA07 DB22 DB24 DB30 DC07 5C072 AA03 HA02 HA06 HA09 HA11 HA12 HB08 HB13 XA05

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発光点を有する半導体レーザ光
   源、または複数の半導体レーザ光源と、該半導体レーザ
   光源から射出した光束を所望の拡がり角に規制する第１
   の光学系と、該光束を被走査面に等角速度で走査するた
   めの偏向手段と、該第１の光学系と該偏向手段との光路
   中に配置された偏向面近傍に主走査方向に長い線像を結
   像させる第２の光学系と、該偏向手段にて反射偏向され
   た複数の光束を副走査方向に所定の間隔で被走査面上に
   光スポットとして結像させる第３の光学系とを有し、該
   偏向手段により反射偏向された光束を利用して走査され
   た複数の光束それぞれに対して走査開始タイミングを検
   知する同期検知手段とを備えたマルチビーム光走査装置
   において、 該同期検知手段は、副走査方向に長い開口部を有するス
   リット部材と、該スリット部材の開口部を通過した光束
   を受光する同期検出素子とを有し、該開口部の光束が通
   過可能な主走査方向の長さが、副走査方向に沿った方向
   で異っていることを特徴とするマルチビーム光走査装
   置。
2. 【請求項２】 前記複数の光束のうち、光量の大きい光
   束が前記スリット部材の開口部を横切る主走査方向の開
   口部の長さをＤＭ、光量の小さい光束がスリット部材の
   開口部を横切る主走査方向の開口部の長さをＤＬとする
   とき、 ＤＬ＞ＤＭ であることを特徴とする請求項１記載のマルチビーム光
   走査装置。
3. 【請求項３】 前記スリット部材の開口部を通過する複
   数の光束の光量のうち、最も大きい光量をＢａ、最も小
   さい光量をＢｂとし、光量比をＥ（Ｅ＝Ｂｂ／Ｂａ）、
   開口部の副走査方向の開口角をθとするとき、 θ＝２×atan（１−Ｅ） であることを特徴とする請求項１又は２記載のマルチビ
   ーム光走査装置。
4. 【請求項４】 前記スリット部材の開口部の間隙は、前
   記同期検出素子の筐体、またはマルチビーム光走査装置
   の筐体の底面に対して副走査方向で変化していることを
   特徴とする請求項１記載のマルチビーム光走査装置。
5. 【請求項５】 前記スリット部材は、前記同期検出素子
   の筐体、もしくはマルチビーム光走査装置の筐体と一体
   で構成されていることを特徴とする請求項１記載のマル
   チビーム光走査装置。
6. 【請求項６】 前記同期検知手段により検知される走査
   開始タイミングは、前記同期検出素子に入射した光量が
   一定量を上回ったときに発せられる同期信号により検知
   することを特徴とする請求項１、２又は３記載のマルチ
   ビーム光走査装置。
7. 【請求項７】 前記同期検知手段により検知される走査
   開始タイミングは、前記同期検出素子に入射した光量が
   一定量を下回ったときに発せられる同期信号により検知
   することことを特徴とする請求項１、２又は３記載のマ
   ルチビーム光走査装置。
8. 【請求項８】 複数の光束を射出する光源手段と、該光
   源手段から射出した複数の光束を所望の拡がり角に規制
   する第１の光学系と、該複数の光束を反射偏向する偏向
   手段と、該第１の光学系からの光束を該偏向手段の偏向
   面又はその近傍であって主走査方向に長い線像として結
   像させる第２の光学系と、該偏向手段にて反射偏向され
   た複数の光束を副走査方向に所定の間隔で被走査面上に
   光スポットとして結像させる第３の光学系とを有し、該
   偏向手段により反射偏向された複数の光束を利用して走
   査開始タイミングを検知する同期検知手段と、を備えた
   マルチビーム光走査装置において、 該同期検知手段は、副走査方向に長い開口部を有するス
   リット部材と、該開口部を通過した光束を受光する同期
   検出素子とを有し、該開口部を通過する複数の光束の光
   量のうち、最も大きい光量をＢａ、最も小さい光量をＢ
   ｂとし、光量比ＥをＥ＝Ｂｂ／Ｂａ、該スリット開口部
   の副走査方向の開口角をθとするとき、 ０．８×｛２×atan（１−Ｅ）｝＜θ＜１．２×｛２×
   atan（１−Ｅ）｝ であることを特徴とするマルチビーム光走査装置。
9. 【請求項９】 前記複数の光束のうち、光量の大きい光
   束が前記スリット部材の開口部を横切る主走査方向の開
   口部の長さをＤＭ、光量の小さい光束がスリット部材の
   開口部を横切る主走査方向の開口部の長さをＤＬとする
   とき、 ＤＬ＞ＤＭ であることを特徴とする請求項８記載のマルチビーム光
   走査装置。
10. 【請求項１０】 前記スリット部材の開口部の間隙は、
    前記同期検出素子の筐体、またはマルチビーム光走査装
    置の筐体の底面に対して副走査方向で変化していること
    を特徴とする請求項８記載のマルチビーム光走査装置。
11. 【請求項１１】 前記スリット部材は、前記同期検出素
    子の筐体、もしくはマルチビーム光走査装置の筐体と一
    体で構成されていることを特徴とする請求項８記載のマ
    ルチビーム光走査装置。
12. 【請求項１２】 前記同期検知手段により検知される走
    査開始タイミングは、前記同期検出素子に入射した光量
    が一定量を上回ったときに発せられる同期信号により検
    知することを特徴とする請求項８又は９記載のマルチビ
    ーム光走査装置。
13. 【請求項１３】 前記同期検知手段により検知される走
    査開始タイミングは、前記同期検出素子に入射した光量
    が一定量を下回ったときに発せられる同期信号により検
    知することことを特徴とする請求項８又は９記載のマル
    チビーム光走査装置。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至１３の何れか１項に記載
    のマルチビーム光走査装置と、前記被走査面に配置され
    た感光ドラムと、前記マルチビーム光走査装置で走査さ
    れた光束によって前記感光ドラム上に形成された静電潜
    像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナ
    ー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー
    像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴
    とする画像形成装置。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至１３の何れか１項に記載
    のマルチビーム光走査装置と、外部機器から入力したコ
    ードデータを画像信号に変換して前記マルチビーム光走
    査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有して
    いることを特徴とする画像形成装置。