JP4083935B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のマルチビームを用いて感光体上に画像の書き込みを行なう(静電気的な画像である静電潜像を形成させる)レーザプリンタ,デジタル複写機,ファクシミリ装置,印刷機等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置では、シングルビーム走査光学系からのレーザビームによって感光体上(予め帯電された面)を走査して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成した後、それを用紙等の記録媒体上に形成(転写・定着)する一連の電子写真プロセスを実行する。
【0003】
ここで、従来のシングルビーム走査光学系についてもう少し詳しく説明すると、単一のレーザ発光素子(半導体レーザ)から射出されるレーザビームをポリゴンモータによって回転されるポリゴンミラー(回転多面鏡)を用いて周期的に偏向させ、感光体の表面(感光体上)を主走査方向(感光体の軸方向)に走査して静電潜像を形成する。
【0004】
このとき、感光体は回動しており、その表面(感光体上)が回動方向である副走査方向に移動しているため、レーザビームによる走査が副走査方向にも行なわれることになる。
このようなシングルビーム走査光学系を備えた画像形成装置において、感光体上へのレーザビームによる主走査方向の走査速度はポリゴンモータの回転速度がパラメータとなっており、走査速度の限界はポリゴンモータの回転速度の限界によって制限されている。
【0005】
近年、主走査方向の走査速度の限界から、複数の各レーザ発光素子からそれぞれ射出される各レーザビーム(マルチビーム)をポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、感光体上を主走査方向に同時に並行走査することにより、走査速度を1/(レーザ発光素子数)で制御して感光体上に静電潜像を形成させる、マルチビーム走査光学系が提案され、特に2本のレーザビームを用いた2ビーム走査光学系については実現されてきている。
【0006】
しかし、いまだ3ビーム以上のマルチビーム走査光学系は実現されておらず、3ビーム以上のレーザビームによって感光体上を安定して平行走査するレンズ光学系の開発が必要になる。
【0007】
一方、例えばデジタル複写機においては、従来のアナログ複写機の高速機と同等の複写速度(印刷速度)が要求されてきている。
デジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置の印刷速度を高速にするためには、2ビーム,3ビームと、感光体上を同時に並行走査するレーザビームの本数を単純に増加させるとよいが、上述したように3ビーム以上のマルチビーム走査光学系はいまだ実用化されていない。
【0008】
2ビーム以上のレーザビームによって感光体上を同時に平行走査する場合、感光体上での各レーザビームによる副走査方向の走査間隔(走査ピッチ)を光学的な絞りを用いて、十分近接させなければならない。
現在、複数のLD(半導体レーザ)を近接させて製造する技術の開発が進んでいるが、3個以上のLDからなるLDアレイは現在のところ、実用に至っているものは少なく、また製法上非常に困難であり、コスト的に高くなる。
【0009】
そこで、現在すでに実用に至っている2ビーム走査光学系を複数個用いることにより、デジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置の印刷速度をより高速にすることが可能になる。
また、今後3ビーム以上のマルチビーム走査光学系が実用化されれば、そのマルチビーム走査光学系を複数個用いることにより、さらに高速な印刷速度が実現可能となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数のマルチビーム走査光学系を用いる場合、感光体上での各レーザビームによる副走査方向の走査ピッチが各々均一になるように調整する必要があるが、その調整作業が非常に面倒である。つまり、画像形成装置の組立工程時に、その作業者が実際の形成画像や感光体上での各レーザビームによる副走査方向の走査ピッチを特別な装置を用いてマルチビーム走査光学系の個数分測定し、その測定結果に基づいてその走査ピッチが各々均一になるように調整する必要がある。
【0011】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、複数のマルチビーム走査光学系を用いる画像形成装置において、特別な装置を用いなくても、感光体上での各レーザビームによる副走査方向の各走査ピッチを各々均一となるように調整可能にすることにより、高画質の画像を得られるようにすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数のレーザ発光素子からなるレーザ光源を有し、そのレーザ光源から射出される複数のレーザビームをポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体上を主走査方向に同時に並行走査して静電潜像を形成させるマルチビーム走査手段を複数備えた画像形成装置において、上記の目的を達成するため、次のようにしたことを特徴とする。
【0013】
請求項1の発明は、各マルチビーム走査手段の各レーザ光源をそれぞれ、複数のレーザ発光素子が1直線上に並ぶように配置し、各マルチビーム走査手段の各レーザ光源をそれぞれ、複数のレーザ発光素子の各発光点を通る直線上のいずれかの点を中心にレーザビームの射出方向に対して垂直方向に独立に回転させる複数の回転手段を設け、画像情報に応じて各マルチビーム走査手段の各レーザ光源内の複数のレーザ発光素子をそれぞれ独立して変調制御して発光させるレーザ変調手段と、該手段によって各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の各走査ピッチを、各回転手段を用いることにより、それぞれ独立して調整するビーム走査ピッチ調整手段と、各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出され、ポリゴンミラーによって主走査方向に走査される各複数のレーザビームをそれぞれ感光体上に到達する前に検知することにより、その各複数のレーザビームの走査位置を検出する同期検知手段と、該手段による各マルチビーム走査手段の各レーザ光源毎の複数のレーザ発光素子に対する各走査位置検出エッジの時間間隔をそれぞれ独立して計測する走査位置間隔計測手段とを設け、ビーム走査ピッチ調整手段が、走査位置間隔計測手段による各計測結果を比較し、予め決められた1個のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチとその他のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチが同一となるように、その走査ピッチの調整角度を算出した後、予め決められた1個のマルチビーム走査手段のレーザ光源は固定し、その他のマルチビーム走査手段のレーザ光源を対応する回転手段を用いて上記調整角度分だけ回転させることにより、そのマルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ自動的に調整するようにしたものである。
【0015】
請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、各回転手段をそれぞれ、ステッピングモータ又はサーボモータ等の微小回転角度を電気的に制御可能な手段としたものである。
【0020】
請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、電源投入後、画像形成動作を開始する前に、各マルチビーム走査手段が所定の速度で各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる走査を開始した時点で、ビーム走査ピッチ調整手段が調整処理を行なうようにしたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図2は、この発明の一実施形態である画像形成装置のドラム周りの一例を示す概略構成図である。
【0022】
この画像形成装置1は、像担持体である感光体ドラム(以下単に「感光体」と略す)2と、複数のマルチビーム走査手段である第1の2ビーム書込ユニット3および第2の2ビーム書込ユニット4と、感光体2を中心とした帯電ユニット5,現像ユニット6,転写ユニット7,分離ユニット8,およびクリーニングユニット9とを備えた電子写真方式の画像形成装置である。
【0023】
なお、第1の2ビーム書込ユニット3が複数(この例では2本)のレーザビームによって感光体2上を走査する位置aと、第2の2ビーム書込ユニット4が複数(この例では2本)のレーザビームによって感光体2上を走査する位置bとの距離は、Dmmであることとする。
ここで、この画像形成装置1における一連の電子写真プロセスについて、簡単に説明する。
【0024】
図示しないメインモータにより矢示方向に回転される感光体2は、帯電ユニット5によってその表面が一様に帯電される。
その帯電面は、第1の2ビーム書込ユニット3および第2の2ビーム書込ユニット4から各ラインの画像情報に応じてそれぞれ変調された各2本のレーザビーム(総計4本のレーザビーム)によって同時に並行走査され、静電潜像が形成される。
【0025】
その静電潜像は、現像ユニット6からのトナーにより現像され、トナー画像が形成される。
トナー画像は、図示しない給紙トレイから給紙された用紙(他の記録媒体でもよい)上に転写ユニット7によって転写される。
【0026】
トナー画像が転写された用紙は、分離ユニット8によって感光体2から分離された後、図示しない定着ユニットに送られ、そこでトナー画像が熱定着され、機外に排紙される。
一方、感光体2に残留しているトナーは、クリーニングユニット9によって除去され、回収される。
【0027】
図3は、第1の2ビーム書込ユニット3および第2の2ビーム書込ユニット4をそれぞれ構成する2ビーム走査光学系(マルチビーム走査光学系)の構成例を示す斜視図である。
この各2ビーム走査光学系(第1,第2の2ビーム書込ユニット3,4)による感光体2上での主走査の方向(主走査方向)は、それぞれ逆になっている。
【0028】
この各2ビーム走査光学系にはそれぞれ、レーザ光源としての2LD(半導体レーザダイオード)ユニット11,21、感光体2上での各2本のレーザビームの走査を等速にするためのfθレンズ13,23、反射ミラー14,24が配置されている。
【0029】
また、この各2ビーム走査光学系には、共通の回転多面鏡(以下「ポリゴンミラー」という)15が配置されており、そのポリゴンミラー15は図示しないポリゴンモータにより、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームを周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体2上をレンズ等の光学素子を介して同時に並行走査して静電潜像を形成させる。
【0030】
さらに、この各2ビーム走査光学系には、共通の同期検知センサ(同期検知手段)16が配置されており、この同期検知センサ16は、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出され、ポリゴンミラー15によって主走査方向に走査される各2本のレーザビームをそれぞれ感光体2上に到達する前に反射ミラー17,27により検知(受光)することにより、その各2本のレーザビームの走査位置を検出し、電気的なタイミング信号(以下「同期検知信号」)を生成して出力する。
【0031】
したがって、同期検知センサ16から出力される同期検知信号を用いることにより、1走査毎(周期的に)に静電潜像形成(画像書き込み)用の各レーザビームの発光開始タイミングを制御することができる。
同期検知センサ16は、光学的に感光体2の表面とほぼ同一面になるように配置されているものとする。なお、同期検知センサ16を各2ビーム走査光学系毎に設けるようにしてもよい。
【0032】
ここで、この実施形態の画像形成装置1において使用されている2つのマルチビーム走査光学系はそれぞれ2ビーム走査光学系であるが、この2つの2ビーム走査光学系を用いる場合の各部の関係を説明する。但し、2ビーム走査光学系の動作の説明は省略する。
【0033】
一般に、ポリゴンミラーに直結されたポリゴンモータの回転数(RPM)は、要求された印刷速度に応じて決定され、感光体の線速をv(mm/s)、画像情報の画素密度をdpi(dot per inch)、ポリゴンミラーの反射面数(ミラー面数)をnとすると、以下の(1)に示す式によって決定される。
RPM=(v×dpi×60)/(25.4×n) …(1)
【0034】
上記(1)に示した式は、単一のLDからのレーザビームで感光体上を走査させる場合のポリゴンモータの回転数であり、この実施形態のように複数個のLDからの各レーザビームで感光体上を同時に並行走査する場合には、ポリゴンモータの回転数は以下の(2)に示す式によって決定される。
RPM=(v×dpi×60)/(25.4×n×m) …(2)
【0035】
但し、mはLDの同時走査数である。
この実施形態では、LDが4個なので、m=4となり、ポリゴンモータの回転数は、LDが1個の場合と比較して1/4に抑えることが可能となる。
【0036】
図1は、2LDユニット11,21の構成例を示す斜視図である。
2LDユニット11は、レーザ発光素子としてのLD(半導体レーザダイオード)31,32,コリメートレンズ33,34、アパーチャ35,36,ビーム合成プリズム37等によって構成されている。2LDユニット21も、上述と同様に、LD41,42,コリメートレンズ43,44、アパーチャ45,46,ビーム合成プリズム47等によって構成されている。
【0037】
2LDユニット11において、LD31から射出されたレーザビームは、コリメートレンズ33,アパーチャ35を通過し、ビーム合成プリズム37の反射面37bを通過してそのプリズム37より射出され、LD32から出射されたレーザビームも同様に、コリメートレンズ34,アパーチャ36を通過し、ビーム合成プリズム37の反射面37a,37bにて反射してそのプリズム37から射出されることにより、各LD31,32から射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチを近接させている(ビーム合成処理)。
【0038】
2LDユニット11の各LD31,32から射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチの調整は、ステッピングモータ38を動力源として、LD31の発光点(LD32の発光点でもよい)を中心に2LDユニット11全体をレーザビームの射出方向に対して垂直方向に回転することにより実現することができる。
【0039】
一方、2LDユニット21においても、LD41から射出されたレーザビームは、コリメートレンズ43,アパーチャ45を通過し、ビーム合成プリズム47の反射面47bを通過してそのプリズム47より射出され、LD42から出射されたレーザビームも同様に、コリメートレンズ44,アパーチャ46を通過し、ビーム合成プリズム47の反射面47a,47bにて反射してそのプリズム47から射出されることにより、各LD41,42から射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチを近接させている。
【0040】
2LDユニット21の各LD41,42から射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチの調整は、ステッピングモータ48を動力源として、LD41の発光点(LD42の発光点でもよい)を中心に2LDユニット21全体をレーザビームの射出方向に対して垂直方向に回転することにより実現することができる。
【0041】
ステッピングモータ38,48はいずれも、微小な回転角度をそのステッピングモータの回転パルス数を変化させることにより電気的に制御可能な回転手段である。なお、ステッピングモータ38,48の代わりにサーボモータ等の他の回転手段を使用することもできる。また、1個のLDユニットに3個以上のLDが備えられている場合は、その各発光点を通る直線上のいずれかの点を中心にLDユニット全体をレーザビームの射出方向に対して垂直方向に回転することもできる。
【0042】
ここで、第1,第2の2ビーム書込ユニット3,4(各2ビーム走査光学系)の各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の各走査ピッチは、各2LDユニット11,12の取付や、第1,第2の2ビーム書込ユニット3,4の光学素子の光学特性のバラツキ、各光学素子の取付精度等により、最初から各々均一(同一)とはなり得ない。
【0043】
そこで、この実施形態の画像形成装置1では、ビームピッチ調整機構を構成する各ステッピングモータ38,48により各2LDユニット11,21をそれぞれ独立して回転させることにより、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビーム(各マルチビーム)による感光体2上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ独立して調整するビーム走査ピッチ調整処理を実施し、その各走査ピッチを各々均一(同一)にすることができる。
【0044】
ビーム走査ピッチ調整処理を実施することにより、画像形成動作時に、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームをポリゴンミラー15を用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体2上を主走査方向に同時に一定の走査ピッチで平行走査して静電潜像を形成させることができる。
【0045】
ところで、図3に示すように、ある時点(第1の時点とする)でのポリゴンミラー15の反射面から反射ミラー17の反射面へのレーザビームの光路と、ある他の時点(第2の時点とする)でのポリゴンミラー15の反射面から反射ミラー14の反射面へのレーザビームの光路との角度をαとし、第1の時点でのポリゴンミラー15の反射面から反射ミラー27の反射面へのレーザビームの光路と、第2の時点でのポリゴンミラー15の反射面から反射ミラー24の反射面へのレーザビームの光路との角度をβとすると、その各角度α,βがα>βの関係となるように各々の反射ミラーが配置されているものとする。
【0046】
このように、上記各角度α,βがα>βの関係となっていることから、例えば図4に示すように、同期検知センサ(光検出器)16からの同期検知信号の出力は、ポリゴンミラー15による各々のマルチビーム(2本のレーザビーム)の走査によって時間的にズレを生じるため、各マルチビームの走査位置を判別(検出)することが可能である。
【0047】
また、図1および図5に示すように、各々の2LDユニット11,21ではそれぞれ、各LDから射出される2本のレーザビームの走査が時間的にズレを生じるように、その各LDの発光点が斜めに直線上に並ぶように取り付けられるため、その各LDから射出される2本のレーザビームの走査位置を同期検知センサ16によって検出することができる。
【0048】
図6は、この実施形態の画像形成装置1の制御部の主要部の構成例を示すブロック図である。
図6において、スキャナ等の画像入力部50によってメイン制御部60に入力された画像情報は、画像処理部62によって所定の画像処理が施された後、書込制御部70に伝送される。
【0049】
メイン制御部60に入力される画像情報は、通常、600dpiの画素密度で入力されるものとする。
CPU61は、中央処理装置,ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータであり、この画像形成装置1全体を統括的に制御する。このCPU61は、画像処理部62から書込制御部70へ画像情報が送出される前に、その画素密度の指定情報を書込制御部70へ送出する。
【0050】
書込制御部70は、同期信号分離部71,画像情報分離部72,第1のLDユニット変調部73,第2のLDユニット変調部74を備えており、その各部と図示しないモータ駆動部等とにより、この発明に係わるビーム走査ピッチ調整手段としての機能を実現する。
【0051】
同期信号分離部71は、同期検知センサ16からの同期検知信号により、2LDユニット11の各LD31,32に対する各走査位置検出エッジの時間間隔(走査位置時間間隔)および2LDユニット21の各LD41,42に対する各走査位置検出エッジの時間間隔をそれぞれ独立して計測する計測部(走査位置間隔計測手段)71aを備えている。
【0052】
書込制御部70は、例えば図7に示すように、同期信号分離部71の計測部71aによって2LDユニット11の各LD31,32に対する各走査位置検出エッジの時間間隔を計測することにより、その各LD31,32から射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチを相関的に求めることができる。
また、以下の(1)〜(3)に示すビーム走査ピッチ調整処理を行なうことができる。
【0053】
(1)この画像形成装置1の製造工程(組立工程)時に、作業者の指示(例えば操作パネル上の所定のキー操作)に応じて図1の各ステッピングモータ38,48により各2LDユニット11,21をそれぞれ独立して回転させることにより、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ独立に調整する。
【0054】
(2)この画像形成装置1が電源投入後画像形成動作を開始する前に、ポリゴンミラー15が所定の回転数で安定して回転され、各2ビーム走査光学系(第1,第2の2ビーム書込ユニット3,4)が所定の速度で2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームによる走査を開始した時点(他の時点でもよい)で毎回、計測部71aによる各計測結果(走査位置時間間隔)が同一となるように、各ステッピングモータ38,48により各2LDユニット11,21をそれぞれ独立して回転させることにより、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の各走査ピッチを自動的に調整する。
【0055】
具体的には例えば、上述の時点で、計測部71aによる各計測結果を比較し、予め決められた1個の2ビーム走査光学系(第1,第2の2ビーム書込ユニット3,4のいずれか)の2LDユニットから射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチとその他の2ビーム走査光学系の2LDユニットから射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチが同一となるように、その後者の走査ピッチの調整角度(調整値)を演算により算出し、予め決められた1個の2ビーム走査光学系の2LDユニットは固定し、その他の2ビーム走査光学系の2LDユニットを対応するステッピングモータにより上記調整角度分だけ回転させることにより、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の各走査ピッチを自動的に調整する。
【0056】
あるいは、上述の時点で、計測部71aによる各計測結果が予め設定された基準値と一致するように、各ステッピングモータ38,48により各2LDユニット11,21をそれぞれ独立して回転させることにより、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の各走査ピッチを自動的に調整する。
【0057】
この場合、この画像形成装置1の製造工程時に、第1の2ビーム書込ユニット3の取付位置精度により、各レーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチが決まるため、通常の画素密度(副走査画素密度)で感光体2上を走査するためには、同期検知センサ16による2LDユニット11の各LD31,32に対する各走査位置検出エッジの時間間隔がどの程度の時間となったかを計測し、その結果を基準値としてこの画像形成装置1内に記憶させておく。
【0058】
なお、上述した各ビーム走査ピッチ調整処理はいずれも、通常の画素密度(この実施例では600dpi)に対応するものであるため、メイン制御部60からの画素密度の指定情報によって指定された画素密度(例えば画像入力部50によって実際に入力された画像情報の画素密度)が通常の画素密度と異なる場合は、上記指定された画素密度に応じて上述した各ビーム走査ピッチ調整処理をそれぞれ行なうようにする。それによって、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の各走査ピッチがそれぞれ指定された画素密度に応じた最適な走査ピッチとなる。
【0059】
このように、各ビーム走査ピッチ調整処理をそれぞれ実施することにより、この実施形態の画像形成装置1では、第1,第2の2ビーム書込ユニット3,4が、各2LDユニット11,21からそれぞれ射出される各2本のレーザビームをポリゴンミラー15を用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体2上を主走査方向に同時に指定された画素密度に応じた最適な走査ピッチで平行走査して静電潜像を形成させることができる。
【0060】
ここで、画素密度が600dpiから400dpiへ変更された場合、2LDユニット11の各LD31,32から射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチは図8に示すように変化する。
【0061】
一方、図6の同期信号分離部71は、同期検知センサ16からの同期検知信号を各レーザビームの走査位置を示す同期信号として、図4に示すように4つの同期信号DETP1,DETP3,DETP2,DETP4に分離し、画像情報分離部72に出力する処理を行なう。
【0062】
画像情報分離部72は、メイン制御部60からの画像情報を主走査(ライン)単位で分離し、奇数ライン(ODD)の画像情報(感光体2上に形成される静電潜像の奇数ライン用の画像情報)を同期信号分離部71からの同期信号DETP1,DETP3と共に第1のLDユニット変調部73に送出し、偶数ライン(EVEN)の画像情報(感光体2上に形成される静電潜像の偶数ライン用の画像情報)を同期信号分離部71からの同期信号DETP2,DETP4と共に第2のLDユニット変調部74に送出する。
【0063】
第1のLDユニット変調部73は、画像情報分離部72からの同期信号DETP1,DETP3および奇数ラインの画像情報に応じて2LDユニット11の各LD31,32を変調制御する。この第1のLDユニット変調部73は、図2の第1の2ビーム書込ユニット3に含まれているものとする。
第2のLDユニット変調部74は、画像情報分離部72からの同期信号DETP2,DETP4および偶数ラインの画像情報に応じて2LDユニット21の各LD41,42を変調制御する。この第2のLDユニット変調部74は、図2の第2の2ビーム書込ユニット4に含まれているものとする。
【0064】
図9は、図6の第1のLDユニット変調部73および第2のLDユニット変調部74の構成例を示すブロック図である。
第1のLDユニット変調部73は、制御部80,LD変調部(レーザ変調手段)81,82によって構成されている。
制御部80は、画像情報分離部72からの奇数ライン(2ライン分)の画像情報をそれぞれ同期信号DETP1,DETP3に同期させてLD変調部81,LD変調部82に送出する。
【0065】
LD変調部81は、制御部80からの奇数ラインの画像情報に応じて2LDユニット11のLD(レーザ発光素子)31を独立に変調(点灯/消灯)制御して発光させる。
LD変調部82も、制御部80からの奇数ラインの画像情報に応じて2LDユニット11のLD32を独立に変調制御して発光させる。
【0066】
第2のLDユニット変調部74は、制御部90,LD変調部(レーザ変調手段)91,92によって構成されている。
制御部90は、ラインメモリ101,画像反転部102を備えている。
【0067】
ラインメモリ101は、各2ビーム書込ユニット3,4による感光体2上での各走査位置a,b(図2参照)のズレ量と感光体2の線速とに応じた時間差を持って各2ビーム書込ユニット3,4が感光体2上をレーザビームで走査可能にするために、画像情報分離部72からの偶数ライン(2ライン分)の画像情報を上記時間差の間(一時保管時間)だけ一時保管する。
【0068】
画像反転部102は、ラインメモリ101に一時保管された偶数ライン(2ライン分)の画像情報をそれぞれ反転して最下位ビットから順次LD変調部91,92に送出する。
LD変調部91は、制御部90からの偶数ラインの画像情報に応じて2LDユニット21のLD41を独立に変調制御する。
LD変調部92も、制御部90からの偶数ラインの画像情報に応じて2LDユニット21のLD42を独立に変調制御する。
【0069】
次に、第1のLDユニット変調部73および第2のLDユニット変調部74について、もう少し具体的に説明する。
第1のLDユニット変調部73の制御部80は、画像情報分離部72からの奇数ライン(2ライン分)の画像情報のうち、1,5,…,4m+1(m=0,1,2,3,…)ライン目の画像情報を同期信号DETP1の同期パルスの立ち下がりエッジに同期させてLD変調部81に順次送出し、3,7,…,4m+3(m=0,1,2,3,…)ライン目の画像情報を同期信号DETP3の同期パルスの立ち下がりエッジに同期させてLD変調部82に順次送出する。
【0070】
第2のLDユニット変調部74の制御部90は、画像情報分離部72からの偶数ライン(2ライン分)の画像情報を以下の(3)に示す式で与えられる時間だけラインメモリ101に一時保管し、その画像情報のうち、2,6,…,4m+2(m=0,1,2,3,…)ライン目の画像情報を同期信号DETP2の同期パルスの立ち下がりエッジに同期させて画像反転部102により反転して最下位ビット(主走査の後端)から順次LD変調部91に送出し、4,8,…,4m+4(m=0,1,2,3,…)ライン目の画像情報を同期信号DETP4の同期パルスの立ち下がりエッジに同期させて画像反転部102により反転して最下位ビットから順次LD変調部92に送出する。
【0071】
一時保管時間 T(s)=D(mm)/v(mm/s) …(3)
なお、この実施形態では、第2のLDユニット変調部74の制御部90にラインメモリ101および画像反転部102を備えたが、そのラインメモリ101および画像反転部102を削除し、それらと同等の機能を有するラインメモリおよび画像反転部を画像情報分離部72と第2のLDユニット変調部74との間、あるいは画像情報分離部72に備えてもよい。
【0072】
第1のLDユニット変調部73のLD変調部81,82はそれぞれ、制御部80からポリゴンミラー15の回転と同期した同期信号DETP1,DETP3に同期して送られてくる奇数ラインの画像情報に応じて、2LDユニット11の各LD31,32を変調制御し、その各LD31,32から変調された2本のレーザビームを出力させる。
【0073】
また、2LDユニット11のLD31,32から出力された2本のレーザビームをポリゴンミラー15を用いて周期的に偏向させ、感光体2上を主走査方向に2ライン毎に予め調整された走査ピッチで同時に並行走査して奇数ラインの静電潜像を形成させる。
【0074】
第2のLDユニット変調部74のLD変調部91,92はそれぞれ、制御部90からポリゴンミラー15の回転と同期した同期信号DETP2,DETP4に同期して送られてくる偶数ラインの画像情報に応じて、2LDユニット21の各LD41,42を変調制御し、その各LD41,42から変調された2本のレーザビームを出力させる。
【0075】
また、2LDユニット21のLD41,42から出力された2本のレーザビームをポリゴンミラー15を用いて周期的に偏向させ、感光体2上を主走査方向に2ライン毎に予め調整された走査ピッチで同時に並行走査して偶数ラインの静電潜像を形成させる。
【0076】
すなわち、感光体2上に形成される静電潜像のうち、例えば図5に示すように、第1の2ビーム書込ユニット3のLDユニット11の各LD31,32から出力される2本のレーザビームをポリゴンミラー15を用いて偏向させ、感光体2上を主走査方向に2ライン毎に予め調整された走査ピッチで同時に並行走査して奇数ライン(4m+1,4m+3の2ライン)の静電潜像を形成させる。
【0077】
そして、T(s)時間経過するのを待つことにより、感光体2上での奇数ライン(4m+1,4m+3の2ライン)の走査位置からD(mm)だけ感光体2の表面が移動し、第2の2ビーム書込ユニット4のLDユニット21の各LD41,42から出力される2本のレーザビームをそれぞれポリゴンミラー15を用いて偏向させ、感光体2上を主走査方向に2ライン毎に予め調整された走査ピッチで同時に並行走査して偶数ライン(4m+2,4m+4の2ライン)の静電潜像を形成させる。
【0078】
なお、第2の2ビーム書込ユニット4のLDユニット21のLD41,42による感光体2上での各偶数ラインの走査位置の間が、第1の2ビーム書込ユニット3のLDユニット11のLD32による奇数ラインの走査位置となっている。
また、第2の2ビーム書込ユニット4のLDユニット21のLD41,42による各偶数ラインの走査方向は、第1の2ビーム書込ユニット3のLDユニット11のLD31,32による各奇数ラインの走査方向と逆方向となっている。
【0079】
さらに、画像形成装置毎の2ビーム書込ユニットの取り付け位置や感光体上での走査位置のバラツキを吸収できるようにするために、奇数ラインの走査を行なってから偶数ラインの走査を行なうまでの時間T(s)は、画像形成装置毎に調整可能となっている。
【0080】
さらにまた、画像入力部50によって入力される画像情報としては、パーソナルコンピュータやファクシミリ装置による送信画像情報、複写機のスキャナによる読み取り画像情報、あるいはパーソナルコンピュータを介して接続されるスキャナより送信される画像情報等がある。
【0081】
以上、この実施形態の画像形成装置1では、各2ビーム書込ユニットにそれぞれ2LDユニットを用いているが、同一パッケージ内に近接して複数のLD(発光点)を同一線上に配置したLDアレイを用いるようにしてもよい。
また、それぞれ3本以上のレーザビームを出力するマルチビーム書込ユニットを複数設けるようにしてもよい。3本以上のレーザビームを出力するマルチビーム書込ユニットが実用化されれば、前述した実施形態の構成を用いることにより、一層容易に印刷速度を高速化することができる。
【0082】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項1の発明の画像形成装置によれば、ビーム走査ピッチ調整手段が、走査位置間隔計測手段(同期検知手段による各マルチビーム走査手段の各レーザ光源毎の複数のレーザ発光素子に対する各走査位置検出エッジの時間間隔を独立に計測する手段)による各計測結果を比較し、予め決められた1個のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチとその他のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチが同一となるように、該走査ピッチの調整角度を算出した後、予め決められた1個のマルチビーム走査手段のレーザ光源は固定し、その他のマルチビーム走査手段のレーザ光源を対応する回転手段(各マルチビーム走査手段の各レーザ光源をそれぞれ複数のレーザ発光素子の各発光点を通る直線上のいずれかの点を中心にレーザビームの射出方向に対して垂直方向に独立に回転させる手段)を用いて上記調整角度分だけ回転させることにより、該マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチをそれぞれ自動的に調整するので、特別な装置を用いなくても、且つサービスマン等の作業者による上記各走査ピッチ調整後の所定の作業(画像形成装置に画像形成動作を行なわせ、それによって得られる画像を確認する)を行なうことなく、上記各走査ピッチを各々均一となるように容易且つ確実に短時間で調整することができ、高画質の画像を得ることができる。
【0084】
請求項2の発明の画像形成装置によれば、ビーム走査ピッチ調整手段が、各回転手段として、ステッピングモータ又はサーボモータ等の微小回転角度を電気的に制御可能な手段を用いることにより、各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ独立して調整することができるので、特別な装置を用いなくても、上記各走査ピッチを各々均一となるように容易に精度よく調整することができ、高画質の画像を得ることができる。
【0089】
請求項3の発明の画像形成装置によれば、電源投入後、画像形成動作を開始する前に、各マルチビーム走査手段が所定の速度で各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる走査を開始した時点で、ビーム走査ピッチ調整手段が請求項1又は2のいずれかの調整処理を行なうので、請求項1又は2の発明と同様の効果を得られる。また、画像形成装置の設置環境,動作状態によらず、各マルチビーム走査手段が、常に、各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームをポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体上を主走査方向に同時に画像形成上理想的な走査ピッチで平行走査して静電潜像を形成させることができるため、常に安定して高画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図3の2LDユニット11,21の構成例を示す斜視図である。
【図2】この発明の一実施形態である画像形成装置のドラム周りの一例を示す概略構成図である。
【図3】図2の第1の2ビーム書込ユニット3及び第2の2ビーム書込ユニット4をそれぞれ構成する2ビーム走査光学系の構成例を示す斜視図である。
【図4】図3の同期検知センサ16から出力される同期検知信号に対する処理を説明するための図である。
【図5】図2の第1の2ビーム書込ユニット3による感光体2上での走査位置及び走査方向と第2の2ビーム書込ユニット4による感光体2上での走査位置及び走査方向との関係を説明するための図である。
【図6】図2に示した画像形成装置の制御部の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図7】図6の計測部71aによって計測される図1の2LDユニット11の各LD31,32に対する各走査位置検出エッジの時間間隔とその各LD31,32から射出される2本のレーザビームによる感光体2上での副走査方向の走査ピッチとの関係を示す図である。
【図8】画素密度が600dpiから400dpiへ変更された場合の図1の2LDユニット11の各LD31,32から射出される2本のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチを示す図である。
【図9】図6の第1のLDユニット変調部73および第2のLDユニット変調部74の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1:画像形成装置 2:感光体
3:第1の2ビーム書込ユニット
4:第2の2ビーム書込ユニット
11,21:2LDユニット
15:ポリゴンミラー 16:同期検知センサ
50:画像入力部 60:メイン制御部
61:CPU 62:画像処理部
70:書込制御部 71:同期信号分離部
72:画像情報分離部
73:第1のLDユニット変調部
74:第2のLDユニット変調部 80,90:制御部
81,82,91,92:LD変調部
101:ラインメモリ 102:画像反転部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image of a laser printer, a digital copying machine, a facsimile machine, a printing machine, etc. that writes an image on a photoreceptor using a plurality of multi-beams (forms an electrostatic latent image that is an electrostatic image). The present invention relates to a forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying machine, an electrostatic latent image is formed by scanning a photosensitive member (a surface charged in advance) with a laser beam from a single beam scanning optical system. The latent image is developed with toner to form a toner image, and then a series of electrophotographic processes for forming (transfer / fixing) the toner image on a recording medium such as paper is performed.
[0003]
Here, the conventional single beam scanning optical system will be described in more detail. A laser beam emitted from a single laser light emitting element (semiconductor laser) is cycled using a polygon mirror (rotating polygon mirror) rotated by a polygon motor. The surface of the photosensitive member (on the photosensitive member) is scanned in the main scanning direction (axial direction of the photosensitive member) to form an electrostatic latent image.
[0004]
At this time, since the photoconductor is rotating and its surface (on the photoconductor) is moved in the sub-scanning direction, which is the rotation direction, scanning with the laser beam is also performed in the sub-scanning direction. .
In an image forming apparatus equipped with such a single beam scanning optical system, the scanning speed in the main scanning direction by the laser beam onto the photosensitive member is a parameter of the rotational speed of the polygon motor, and the limit of the scanning speed is the polygon motor. Limited by the limit of the rotation speed.
[0005]
In recent years, due to the limitation of the scanning speed in the main scanning direction, each laser beam (multi-beam) emitted from each of the plurality of laser light emitting elements is periodically deflected using a polygon mirror so that the surface of the photoreceptor is in the main scanning direction. A multi-beam scanning optical system has been proposed in which a scanning speed is controlled by 1 / (number of laser light emitting elements) to form an electrostatic latent image on a photosensitive member by performing parallel scanning at the same time. The two-beam scanning optical system used has been realized.
[0006]
However, a multi-beam scanning optical system having three or more beams has not been realized yet, and it is necessary to develop a lens optical system that stably scans the photosensitive member in parallel with three or more laser beams.
[0007]
On the other hand, for example, in a digital copying machine, a copying speed (printing speed) equivalent to that of a conventional analog copying machine is required.
In order to increase the printing speed of an image forming apparatus such as a digital copying machine or a laser printer, it is preferable to simply increase the number of 2 beams, 3 beams, and the number of laser beams that are simultaneously scanned on the photosensitive member. As described above, a multi-beam scanning optical system having three or more beams has not yet been put into practical use.
[0008]
When performing parallel scanning on the photosensitive member with two or more laser beams at the same time, the scanning interval (scanning pitch) in the sub-scanning direction of each laser beam on the photosensitive member must be sufficiently close using an optical stop. Don't be.
Currently, development of technology for manufacturing a plurality of LDs (semiconductor lasers) in close proximity is progressing, but currently, there are few LD arrays composed of three or more LDs, and the manufacturing process is very limited. This is difficult and expensive.
[0009]
Therefore, by using a plurality of two-beam scanning optical systems that are already in practical use, it is possible to increase the printing speed of an image forming apparatus such as a digital copying machine or a laser printer.
If a multi-beam scanning optical system having three or more beams is put into practical use in the future, a higher printing speed can be realized by using a plurality of the multi-beam scanning optical systems.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when using a plurality of multi-beam scanning optical systems, it is necessary to adjust the scanning pitch in the sub-scanning direction by each laser beam on the photosensitive member to be uniform, but the adjustment work is very troublesome. is there. In other words, during the assembly process of the image forming apparatus, the operator measures the actual formed image and the scanning pitch of each laser beam on the photosensitive member in the sub-scanning direction by the number of multi-beam scanning optical systems using a special device. However, it is necessary to adjust the scanning pitch to be uniform based on the measurement result.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points. In an image forming apparatus using a plurality of multi-beam scanning optical systems, the sub-scanning direction of each laser beam on the photosensitive member can be used without using a special apparatus. The purpose is to obtain a high-quality image by making it possible to adjust each scanning pitch to be uniform.To do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has a laser light source composed of a plurality of laser light emitting elements, a plurality of laser beams emitted from the laser light source are periodically deflected by using a polygon mirror, and moved on a photosensitive member moved in the sub-scanning direction. In order to achieve the above object, an image forming apparatus provided with a plurality of multi-beam scanning means for simultaneously scanning in the main scanning direction to form an electrostatic latent image is characterized by the following.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, each laser light source of each multi-beam scanning means is arranged so that a plurality of laser light emitting elements are arranged on one straight line, and each laser light source of each multi-beam scanning means is each provided with a plurality of lasers. A plurality of rotating means for independently rotating in the direction perpendicular to the laser beam emitting direction around any point on a straight line passing through each light emitting point of the light emitting element is provided, and each multi-beam scanning means is provided according to image information Laser modulation means for independently modulating and controlling a plurality of laser light emitting elements in each laser light source, and a plurality of laser beams respectively emitted from each laser light source of each multi-beam scanning means by the means Each scanning pitch in the sub-scanning direction on the photoconductorBy using each rotating means,Beam scanning pitch adjusting means for adjusting each independentlyAnd detecting each of the plurality of laser beams emitted from each laser light source of each multi-beam scanning means and scanned in the main scanning direction by the polygon mirror before reaching each of the photosensitive members. Synchronous detection means for detecting the scanning position of the laser beam, and scanning position for independently measuring the time interval of each scanning position detection edge with respect to a plurality of laser light emitting elements for each laser light source of each multi-beam scanning means by the means An interval measuring unit, and the beam scanning pitch adjusting unit compares each measurement result by the scanning position interval measuring unit, and uses a plurality of laser beams emitted from a predetermined laser beam source of the multi-beam scanning unit. The scanning pitch in the sub-scanning direction on the photoreceptor and a plurality of laser beams emitted from the laser light source of other multi-beam scanning means. After calculating the adjustment angle of the scanning pitch so that the scanning pitch in the sub-scanning direction on the photosensitive member by the beam is the same, the laser light source of one predetermined multi-beam scanning means is fixed, and the others By rotating the laser light source of the multi-beam scanning means by the adjustment angle by the corresponding rotating means, the plurality of laser beams respectively emitted from the laser light sources of the multi-beam scanning means are used on the photoreceptor. Each scanning pitch in the sub-scanning direction is automatically adjusted.Is.
[0015]
Claim2The invention of claim1In the image forming apparatus, each rotation means is a means capable of electrically controlling a minute rotation angle such as a stepping motor or a servo motor.
[0020]
Claim3The invention of claim1 or 2In the image forming apparatus, after turning on the power and before starting the image forming operation, when each multi-beam scanning unit starts scanning with each of the plurality of laser beams emitted from each laser light source at a predetermined speed, The beam scanning pitch adjusting means performs the adjustment process.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example around the drum of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0022]
The
[0023]
Note that a position a where the first two-
Here, a series of electrophotographic processes in the
[0024]
The surface of the
The charged surface has two laser beams (total of four laser beams) modulated from the first two-
[0025]
The electrostatic latent image is developed with toner from the developing unit 6 to form a toner image.
The toner image is transferred by the
[0026]
The sheet on which the toner image has been transferred is separated from the
On the other hand, the toner remaining on the
[0027]
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of a two-beam scanning optical system (multi-beam scanning optical system) constituting each of the first two-
The main scanning directions (main scanning directions) on the
[0028]
In each of these two-beam scanning optical systems, 2LD (semiconductor laser diode)
[0029]
Further, a common rotary polygon mirror (hereinafter referred to as “polygon mirror”) 15 is disposed in each of the two-beam scanning optical systems, and the
[0030]
Further, a common synchronization detection sensor (synchronization detection means) 16 is disposed in each of the two-beam scanning optical systems, and the
[0031]
Therefore, by using the synchronization detection signal output from the
It is assumed that the
[0032]
Here, the two multi-beam scanning optical systems used in the
[0033]
In general, the rotational speed (RPM) of a polygon motor directly connected to a polygon mirror is determined according to the required printing speed, the linear velocity of the photoconductor is v (mm / s), and the pixel density of the image information is dpi ( dot per inch), where n is the number of reflection surfaces (number of mirror surfaces) of the polygon mirror, it is determined by the following equation (1).
RPM = (v × dpi × 60) / (25.4 × n) (1)
[0034]
The equation shown in (1) above is the number of rotations of the polygon motor when the photosensitive member is scanned with a laser beam from a single LD, and each laser beam from a plurality of LDs as in this embodiment. When the photoconductor is simultaneously scanned in parallel, the rotational speed of the polygon motor is determined by the following equation (2).
RPM = (v × dpi × 60) / (25.4 × n × m) (2)
[0035]
Here, m is the number of LD simultaneous scans.
In this embodiment, since there are four LDs, m = 4, and the rotation speed of the polygon motor can be suppressed to ¼ compared to the case of one LD.
[0036]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of the
The
[0037]
In the
[0038]
The adjustment of the scanning pitch in the sub-scanning direction on the
[0039]
On the other hand, also in the
[0040]
The adjustment of the scanning pitch in the sub-scanning direction on the
[0041]
Each of the stepping
[0042]
Here, on the
[0043]
Therefore, in the
[0044]
By performing the beam scanning pitch adjustment process, during the image forming operation, the two laser beams respectively emitted from the
[0045]
By the way, as shown in FIG. 3, the optical path of the laser beam from the reflecting surface of the
[0046]
Thus, since the angles α and β are in a relationship of α> β, for example, as shown in FIG. 4, the output of the synchronization detection signal from the synchronization detection sensor (photodetector) 16 is a polygon. Since the time difference is caused by the scanning of each multi-beam (two laser beams) by the
[0047]
Further, as shown in FIGS. 1 and 5, in each of the
[0048]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of the control unit of the
In FIG. 6, image information input to the
[0049]
The image information input to the
The
[0050]
The
[0051]
The synchronization
[0052]
For example, as shown in FIG. 7, the
Moreover, the beam scanning pitch adjustment process shown in the following (1) to (3) can be performed.
[0053]
(1) During the manufacturing process (assembly process) of the
[0054]
(2) Before the
[0055]
Specifically, for example, at the time point described above, each measurement result by the measurement unit 71a is compared, and one predetermined two-beam scanning optical system (of the first and second two-
[0056]
Alternatively, by rotating the
[0057]
In this case, during the manufacturing process of the
[0058]
Since each of the beam scanning pitch adjustment processes described above corresponds to a normal pixel density (600 dpi in this embodiment), the pixel density designated by the pixel density designation information from the
[0059]
As described above, by performing each beam scanning pitch adjustment process, in the
[0060]
Here, when the pixel density is changed from 600 dpi to 400 dpi, the scanning pitch in the sub-scanning direction on the
[0061]
On the other hand, the synchronization
[0062]
The image
[0063]
The first LD
The second
[0064]
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the first LD
The first LD
The
[0065]
The
The
[0066]
The second LD
The
[0067]
The
[0068]
The
The
The
[0069]
Next, the first LD
The
[0070]
The
[0071]
Temporary storage time T (s) = D (mm) / v (mm / s) (3)
In this embodiment, the
[0072]
The
[0073]
In addition, the two laser beams output from the
[0074]
The LD modulators 91 and 92 of the second
[0075]
In addition, the two laser beams output from the
[0076]
That is, of the electrostatic latent images formed on the
[0077]
Then, by waiting for the time T (s) to elapse, the surface of the
[0078]
The interval between the scanning positions of the even lines on the
The scanning direction of each even line by the
[0079]
Further, in order to absorb variations in the mounting position of the two-beam writing unit for each image forming apparatus and the scanning position on the photosensitive member, the scanning from the odd-numbered line to the even-numbered line is performed. The time T (s) can be adjusted for each image forming apparatus.
[0080]
Furthermore, the image information input by the
[0081]
As described above, in the
A plurality of multi-beam writing units that output three or more laser beams may be provided. If a multi-beam writing unit that outputs three or more laser beams is put into practical use, the printing speed can be increased more easily by using the configuration of the above-described embodiment.
[0082]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the invention of
[0084]
Claim2According to the image forming apparatus of the invention, the beam scanning pitch adjusting means uses each means for multi-beam scanning means by using means capable of electrically controlling a minute rotation angle such as a stepping motor or servo motor as each rotating means. Since each scanning pitch in the sub-scanning direction on the photosensitive member by each of the plurality of laser beams respectively emitted from the respective laser light sources can be independently adjusted, each of the above can be obtained without using a special device. The scanning pitch can be adjusted easily and accurately so as to be uniform, and a high-quality image can be obtained.
[0089]
Claim3According to the image forming apparatus of the invention, after the power is turned on and before the image forming operation is started, each multi-beam scanning unit starts scanning with each of the plurality of laser beams emitted from each laser light source at a predetermined speed. At that point, the beam scanning pitch adjusting means is claimed.1 or 2Because any adjustment processing of1 or 2The same effect as that of the present invention can be obtained. In addition, regardless of the installation environment and operating state of the image forming apparatus, each multi-beam scanning unit always deflects each of the plurality of laser beams emitted from each laser light source periodically using a polygon mirror, Since the electrostatic latent image can be formed by parallel scanning on the photosensitive member moved in the scanning direction at the same scanning pitch in the main scanning direction at an ideal scanning pitch, a high-quality image can always be obtained stably. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example around a drum of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of a two-beam scanning optical system constituting each of the first two-
4 is a diagram for explaining processing for a synchronization detection signal output from the
5 shows a scanning position and a scanning direction on the
6 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of a control unit of the image forming apparatus illustrated in FIG. 2;
7 is a time interval of each scanning position detection edge for each
8 shows the scanning pitch in the sub-scanning direction on the photosensitive member by two laser beams emitted from the
9 is a block diagram illustrating a configuration example of a first LD
[Explanation of symbols]
1: Image forming apparatus 2: Photoconductor
3: First two-beam writing unit
4: Second two-beam writing unit
11, 21: 2LD unit
15: Polygon mirror 16: Synchronization detection sensor
50: Image input unit 60: Main control unit
61: CPU 62: Image processing unit
70: Write control unit 71: Synchronization signal separation unit
72: Image information separation unit
73: First LD unit modulator
74: Second LD
81, 82, 91, 92: LD modulation section
101: Line memory 102: Image inversion unit
Claims (3)
前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源はそれぞれ、前記複数のレーザ発光素子が1直線上に並ぶように配置されており、
前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源をそれぞれ、前記複数のレーザ発光素子の各発光点を通る直線上のいずれかの点を中心にレーザビームの射出方向に対して垂直方向に独立に回転させる複数の回転手段を設け、
画像情報に応じて前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源内の複数のレーザ発光素子をそれぞれ独立して変調制御して発光させるレーザ変調手段と、該手段によって前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる前記感光体上での前記副走査方向の各走査ピッチを、前記各回転手段を用いることにより、それぞれ独立して調整するビーム走査ピッチ調整手段と、前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出され、前記ポリゴンミラーによって主走査方向に走査される各複数のレーザビームをそれぞれ前記感光体上に到達する前に検知することにより、該各複数のレーザビームの走査位置を検出する同期検知手段と、該手段による前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源毎の複数のレーザ発光素子に対する各走査位置検出エッジの時間間隔をそれぞれ独立して計測する走査位置間隔計測手段とを設け、
前記ビーム走査ピッチ調整手段は、前記走査位置間隔計測手段による各計測結果を比較し、予め決められた1個のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる前記感光体上での副走査方向の走査ピッチとその他のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる前記感光体上での副走査方向の走査ピッチが同一となるように、該走査ピッチの調整角度を算出した後、前記予め決められた1個のマルチビーム走査手段のレーザ光源は固定し、前記その他のマルチビーム走査手段のレーザ光源を対応する回転手段を用いて前記調整角度分だけ回転させることにより、該マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる前記感光体上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ自動的に調整するようにしたことを特徴とする画像形成装置。A laser light source comprising a plurality of laser light emitting elements, a plurality of laser beams emitted from the laser light source are periodically deflected using a polygon mirror, and the photosensitive member moved in the sub-scanning direction is moved in the main scanning direction. In an image forming apparatus provided with a plurality of multi-beam scanning means for simultaneously scanning in parallel to form an electrostatic latent image,
Each of the laser light sources of each of the multi-beam scanning means is arranged so that the plurality of laser light emitting elements are arranged on a straight line,
Each laser light source of each of the multi-beam scanning means is independently rotated in a direction perpendicular to the laser beam emission direction around any point on a straight line passing through each light emitting point of the plurality of laser light emitting elements. Providing a plurality of rotating means;
Laser modulation means for independently modulating and controlling a plurality of laser light emitting elements in each laser light source of each multi-beam scanning means according to image information, and each laser of each multi-beam scanning means by the means Beam scanning pitch adjusting means for independently adjusting each scanning pitch in the sub-scanning direction on the photosensitive member by each of a plurality of laser beams respectively emitted from a light source by using the rotating means ; By detecting each laser beam emitted from each laser light source of each multi-beam scanning means and scanned in the main scanning direction by the polygon mirror before reaching each photoconductor, Synchronous detection means for detecting the scanning position of the laser beam, and each laser of each multi-beam scanning means by the means A scanning position interval measuring means for measuring independently the time interval of each scan position detecting edges provided for a plurality of laser light emitting element of each source,
The beam scanning pitch adjusting unit compares the measurement results obtained by the scanning position interval measuring unit, and the beam scanning pitch adjusting unit is arranged on the photosensitive member by a plurality of laser beams emitted from a laser light source of one predetermined multi-beam scanning unit. The scanning pitch is adjusted so that the scanning pitch in the sub-scanning direction on the photosensitive member by the plurality of laser beams emitted from the laser light source of the other multi-beam scanning means becomes the same. After calculating the angle, the laser light source of the one predetermined multi-beam scanning means is fixed, and the laser light sources of the other multi-beam scanning means are rotated by the adjustment angle using the corresponding rotating means. Thus, sub-scanning on the photosensitive member by each of a plurality of laser beams respectively emitted from the laser light sources of the multi-beam scanning means Image forming apparatus, wherein a was set to automatically adjust each of the scanning pitch direction.
前記各回転手段はそれぞれ、ステッピングモータ又はサーボモータ等の微小回転角度を電気的に制御可能な手段であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 .
Each of the rotating means is a means capable of electrically controlling a minute rotation angle such as a stepping motor or a servo motor.
電源投入後、画像形成動作を開始する前に、前記各マルチビーム走査手段が所定の速度で前記各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる走査を開始した時点で、前記ビーム走査ピッチ調整手段が調整処理を行なうようにしたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
After the power is turned on and before the image forming operation is started, the multi-beam scanning means starts scanning with the plurality of laser beams respectively emitted from the laser light sources at a predetermined speed. An image forming apparatus characterized in that the adjusting means performs adjustment processing.
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