JP2737196B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置に関し、特にコンピュータ、フ
ァクシミリ、原稿読取装置、ワードプロセッサ等からの
画像情報に基づいた信号により変調された複数の光束を
単一の回転多面鏡の異った反射面に導光し、該回転多面
鏡を回転させることにより、感光ドラム等の単一の感光
体面上を走査し、該画像情報を形成するようにした画像
形成装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より画像情報に基づいて光変調された、例えば半
導体レーザからの光束を利用した画像形成装置が特開昭
61−13759号公報や特開昭57−102609号公報等で提案さ
れている。

これらの画像形成装置では画像情報を電流パルスに変
換して半導体レーザから変調した光束を出射させ、該光
束を回転多面鏡を介して偏向させて感光ドラム等の感光
体面上を走査している。そして感光体を連続的に副走査
方向に回転させながら感光体面上に画像情報を形成して
いる。

しかしながら複数のレーザと、それと同数の回転多面
鏡を用いて画像形成装置を構成すると装置全体が複雑化
してくる。又多くの画像形成装置においては回転多面鏡
の各反射面の傾きが製作誤差により各々異っている、所
謂面倒れの為に回転多面鏡によって反射された光束の感
光体面上における走査線にピッチムラが生じ、即ち感光
体面上における走査線の間隔が等しくならず画質が低下
してくるという問題点がある。

特に複数の回転多面鏡を用いて１つの感光体面上を走
査する場合には各々の回転多面鏡の面倒れにより走査線
のピッチが種々と変化してしまい形成される画像が大き
く低下してくるという問題点があった。

又感光体を駆動させるドラム駆動系は一般に複数の歯
車を介して感光体を主走査方向の走査に同期させて副走
査方向に所望の回転数で回転させている。しかしながら
歯車間のバックラッシュ、ドラムモータの回転ムラ等の
為に感光体ドラムを等角速度で回転することが難しく、
特に複数の回転多面鏡を用いると走査線に大きなピッチ
ムラが生じてくるという問題点があった。

更にドラム駆動系の回転ムラによって感光体面上に露
光されたドットの副走査方向の径にバラツキが生じ、画
質が低下してくる等の問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は変調された複数の光束で単一の感光体面上を
同時に走査する際の装置全体の複雑化を防止しつつ回転
多面鏡の各反射面の傾き誤差や感光体のドラム駆動系の
回転ムラ等により感光体面における走査線にピッチムラ
が生じてくるという問題点を解決し、感光体面上を複数
の光束で走査する走査線にピッチムラがなく、即ち副走
査方向を等間隔で走査することができ、高画質の画像を
容易に形成することのできる画像形成装置の提供を目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 複数の光源からの変調された複数の光束を単一の回転
多面鏡の異った反射面を介して同一の感光体面上を走査
し、該感光体面上に画像情報を形成する際、該回転多面
鏡の反射面の数をＲ、光束が入射している基準反射面R_O
から回転方向に数えて第ｉ番目の反射面Riに他の光束が
入射しているときに該基準反射面R_Oと該反射面Riからの
光束の該感光体面上における入射位置が走査線間隔を１
ピッチとしたときＮを整数とし（Ｒ×Ｎ＋ｉ）ピッチだ
けずらすと共に、該回転多面鏡を構成する複数の反射面
の傾き角度に応じて該感光体を断続的に駆動させて、該
感光体面上における走査線が等間隔となるようにしたこ
とを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の要部概略図である。第２
図は第１図の一部分の断面模式図である。尚、第１図，
第２図においては互いに一部の要素を省略して示してい
る。

第１図，第２図において１は感光体であり、ドラム状
やベルト状より成っている。本実施例ではドラム状の感
光体ドラムを用いており、後述するようにドラム駆動系
10により断続的（間断的）に回転駆動されている。２は
第１半導体レーザ、12は第２半導体レーザであり、各々
不図示のコンピュータやファクシミリ等からの画像情報
に基づいた信号により光変調された光束を放射してい
る。３は第１コリメーターレンズ、13は第２コリメータ
ーレンズであり、各々半導体レーザ2,12からの光束を略
平行光束としている。４は回転多面鏡であり、モータ５
により一定速度で回転されている。６は第1f−θレン
ズ、14は第2f−θレンズであり、回転多面鏡４からの光
束が感光体１面上を等速走査することができるようにし
ている。７は第１ミラー、15は第２ミラー、８は第１光
検出器、16は第２光検出器であり、感光体１面上に入射
する光束位置を検出する位置センサと感光体１面上の水
平走査の同期をとる為のビームディテクターとしての機
能を有している。９はCPUでり、光検出器８からの信号
に基づいてドラム駆動系10を駆動制御している。ドラム
駆動系10は連続回転と断続的回転の駆動制御が可能な、
例えば超音波モータ等から成っている。11はエンコーダ
であり、感光体ドラム１の回転状態を検出し、該検出信
号をCPU9にフィードバックしている。18は例えば黒色ト
ナーを内包している第１の現像器、19は例えば赤色トナ
ーを内包している第２の現像器、20は転写ローラで転写
材23を感光体ドラム１に押圧している。21はクリーニン
グ装置、22は帯電器である。

本実施例では第１半導体レーザ２からの変調された光
束を第１コリメーターレンズ３を介して回転多面鏡４に
導光し、回転多面鏡４の反射面R_Oで反射させた後、ｆ−
θレンズ６で集光し、ミラー26,27を介して感光体ドラ
ム１に導光している。

又第２半導体レーザ12からの変調された光束を第２コ
リメーターレンズ13を介して回転多面鏡４に導光し、回
転多面鏡４の反射面Riで反射させた後、ｆ−θレンズ14
で集光し、ミラー17,24,25を介して感光体ドラム１導光
している。

このとき本実施例では回転多面鏡４の反射面の数を
Ｒ、半導体レーザ２からの光束が入射する基準反射面を
R_O、基準反射面R_Oから回転方向に数えて第ｉ番目の反射
面Riに半導体レーザ12からの光束が入射したとすると、
基準反射面R_Oと反射面Riからの光束の感光体ドラム１面
上における入射位置が走査線間隔を１ピッチ、Ｎを整数
としたとき（Ｒ×Ｎ＋ｉ）ピッチだけずらすようにして
いる。このようにすることで基準反射面R_Oと反射面Riか
らの光束の感光体面上における走査間隔は互いに等間隔
となる。

第１図に示す実施例ではＲ＝8,Ri＝２としている。

又、本実施例において半導体レーザ２からの光束に基
づく画像情報と半導体レーザ12からの光束に基づく画像
情報を光学的、又は電気的に調整して走査方向をそろえ
て感光体ドラム１面上に導光するようにしている。

そして本実施例では回転多面鏡４を８つの反射面より
構成し、光検出器８により各反射面からの反射光束の感
光体１面上の副走査方向の入射位置を検出している。そ
して光検出器８からの出力信号を用いてCPU9によって感
光体１面上における走査線をピッチムラが生じないよう
に、即ち走査線が副走査方向に等間隔となるように演算
処理し、エンコーダ11からの出力情報に基づいて感光体
ドラム１を断続的に回動させるべき信号をドラム駆動系
10に送出している。ドラム駆動系10はCPU9からの出力信
号に基づいて感光体ドラム１を断続的に駆動制御してい
る。

第５図は本発明に係る光検出器８の一実施例の概略図
である。本実施例では６つのCCDより成る受光素子で感
光体１面上に入射する光束の入射位置を検出する位置セ
ンサーと水平走査方向の同期をとる為のビームディテク
ターとしての機能を併用している。

第３図は本発明に係る回転多面鏡の各反射面の傾き誤
差を検出するときの一走査期間内のタイムチャートを８
つの反射面について示した説明図である。

第４図は本発明に係る回転多面鏡からの反射されてく
る光束により感光体面上に画像情報を送っているときの
一走査期間内のタイムチャートを８つの反射面について
示した説明図である。

第３図，第４図において実線で示した期間は画像情報
に応じて半導体レーザからの光束が照射されている期
間、破線部の期間は半導体レーザからの光束が照射され
ていない期間を示している。

本実施例では感光体ドラム１の回動を１走査期間内の
うち画像情報が送られていない期間、即ち第４図に示す
ように画像情報のない期間41と、次の走査期間までのBD
期間42内で行なっている。

本実施例ではこのようにして複数の光束で走査する場
合でも走査線にピッチムラがないようにし、これにより
感光体面上に良好なる画像が形成されるようにしてい
る。

尚、本実施例においては感光体１面上に形成した画像
情報より通常の２色の画像形成装置と同様に現像、転
写、分離というプロセスを経て所望のトナー画像を得た
後、不図示の定着器により転写材16に定着している。

本実施例では感光体１面上に画像を形成する毎に、即
ち一走査毎に回転多面鏡の反射面の傾き誤差による走査
線のピッチムラを補正するようにCPUからの出力信号を
用いて感光体ドラムを断続的に駆動制御する代わりに、
予め回転多面鏡の各反射面の傾き誤差による走査線のピ
ッチムラを検出し、このときの検出データを記憶部に記
憶しておき、画像形成の際には該記憶部からの信号に基
づいて感光体ドラムを断続的に駆動制御するようにして
も良い。

又本実施例では第２図に示すように従動の転写ローラ
20を用いて転写材23を感光体ドラム１と転写ローラ20と
を挟んで感光体ドラム１の動きに追従して転写材１を搬
送している。これにより感光体ドラム１が断続的な動き
をしても転写時に転写材23がぶれることがないようにし
ている。

尚、本実施例においては従動の転写ローラの代わりに
感光体ドラム１の動きに同期した（同様の断続的な動き
をする。）能動の転写ローラを用いても良い。

又転写ローラの代わりに出願中であり公知でない画像
形成装置と同様の機構を用いれば転写帯電器を用いて転
写材23に画像を転写させることができる。

本実施例では２つの半導体レーザからの２つの光束を
用いて感光体面上を走査する場合を示したが３つ以上の
光束を用いても同様に感光体面上に画像を形成すること
ができる。

（発明の効果） 本発明によれば複数の光束を回転多面鏡の異った反射
面に入射させ各光束間に前述のような値だけピッチをず
らして各々の光束を感光体面上に入射させるようにし、
又光走査用の回転多面鏡から反射されてくる光束の感光
体面上における副走査方向の入射位置を回転多面鏡の各
反射面毎に位置センサー等で検出し、このときの検出結
果を利用して感光体の駆動を制御することにより、感光
体面上を等間隔で複数の走査線で走査することができ
る、即ち走査線にピッチムラのない状態で走査すること
ができ、又副走査方向のドット径のバラツキの少ない高
画質の画像を容易に形成することができる画像形成装置
を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部概略図、第２図は第１
図の一部分の断面概略図、第３図，第４図は各々本発明
における感光体面上の一走査期間内のタイムチャートの
説明図、第５図は本発明に係る光検出器の概略図であ
る。 図中、１は感光体、2,12は半導体レーザ、3,13はコリメ
ーターレンズ、４は回転多面鏡、５はモータ、6,14はｆ
−θレンズ、7,15,17,24,26,27はミラー、8,16は光検出
器、９はCPU、10はドラム駆動系、11はエンコーダ、18,
19は現像器、20は転写ローラ、21はクリーニング装置、
22は帯電器、23は転写材である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光源からの変調された複数の光束を
   単一の回転多面鏡の異った反射面を介して同一の感光体
   面上を走査し、該感光体面上に画像情報を形成する際、
   該回転多面鏡の反射面の数をＲ、光束が入射している基
   準反射面R_Oから回転方向に数えて第ｉ番目の反射面Riに
   他の光束が入射しているときに該基準反射面R_Oと該反射
   面Riからの光束の該感光体面上における入射位置が走査
   線間隔を１ピッチとしたときＮを整数とし（Ｒ×Ｎ＋
   ｉ）ピッチだけずらすと共に、該回転多面鏡を構成する
   複数の反射面の傾き角度に応じて該感光体を断続的に駆
   動させて、該感光体面上における走査線が等間隔となる
   ようにしたことを特徴とする画像形成装置。