JPH0815624A - 画像形成装置の光ビーム間隔調整方法 - Google Patents

画像形成装置の光ビーム間隔調整方法

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JPH0815624A
JPH0815624A JP15137494A JP15137494A JPH0815624A JP H0815624 A JPH0815624 A JP H0815624A JP 15137494 A JP15137494 A JP 15137494A JP 15137494 A JP15137494 A JP 15137494A JP H0815624 A JPH0815624 A JP H0815624A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録材料に記録される画像に直接対応して感
光体を主走査する2つの光ビームの間隔を適正間隔にす
る。 【構成】 照射された光ビームA、Bで感光体を同時に
主走査し(A1、B1)、次の主走査の際は光ビーム
A、Bを点灯させずに感光体を副走査する(A2、B
2)第1のパターン(図3(a))と、一方の光ビーム
のみで感光体を主走査し(A1、B1)、次の主走査の
際は、他方の光ビームのみで感光体を主走査する(A
2、B2)第2のパターン(図3(b))とを形成して
現像する。そして、両パターンの濃度を検出することに
より光ビーム間隔が不適正か否か検出し、第1のパター
ン及び第2のパターンの線画像のパターンの濃度が互い
に略等しくなるように光ビームA、Bの光路長を調整し
て、光ビームのビーム間隔を適正間隔にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置の光ビー
ム間隔調整方法に係わり、より詳しくは、2つの光ビー
ムと相対的に移動する感光体を同時に2次元走査して画
像を形成する画像形成装置の光ビーム間隔調整方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】複写機、プリンタ等の画像形成装置にお
いて、高速化あるいは高解像度化を図るために、次のよ
うな画像形成装置が提案されている(特開昭51−10
0742号公報、特開昭54−66131号公報)。す
なわち、この画像形成装置では、半導体レーザーを複数
配列し、配列された複数の光源から発光した光ビームを
集束レンズによって平行光線として回転多面鏡等の偏向
器に入射させる。偏向器に入射した光ビームは、この偏
向器によって主走査方向に偏向され、偏向された光ビー
ムは、副走査方向に移動している感光体を主走査して、
画像を形成している。
【0003】このような画像形成装置において、感光体
に適正画質の画像を形成するためには、感光体を主走査
する複数の光ビームの間隔を等しくすることが必要とな
る。
【0004】このような事実に鑑み、複数の光ビームの
各々の間隔を調整する装置として、次のような装置が提
案されている(特開昭56−42248号公報、特開昭
58−48016号公報、特開平4−101112号公
報等)。
【0005】すなわち、例えば、特開平4−10111
2号公報には、副走査方向に列状に複数配列された半導
体レーザから成る発光部とこの発光部から発光したレー
ザビームを偏向する回転多面鏡との間の光路中に、前群
と後群の2つのレンズ群からなる調整部材を設け、この
2つのレンズ群の間隔を相対的に変化させることにより
焦点距離を変化させ、これにより、結像倍率を変化させ
て半導体レーザビームの走査間隔を所望の値に調整する
マルチビーム走査光学系が開示されている。
【0006】これらの方法を用いて2ビームの間隔を調
整するためには、まず2ビームの間隔を検出することが
必要になる。そこで、ビーム間隔測定方法に関して、次
のような装置が提案されている(特開昭60−1669
16号公報、特開昭61−169075号公報等)。
【0007】まず、特開昭60−166916号公報に
は、次の光走査装置が開示されている。すなわち、2つ
の光源の一方の光源からP偏光ビームと、他方の光源か
らS偏光ビームを互いに垂直な方向から、結合レンズを
介して偏向ビームスプリッタに入射させる。偏向ビーム
スプリッタは、P偏光ビームを通過させ、S偏光ビーム
を直角方向に反射させて、4つの受光部からなる光検出
器に入射させる。そして、4つの受光部は、P偏光ビー
ム、S偏光ビームの光スポットが各々2つの受光部に入
るように配置されており、P偏光ビームの光スポットが
入る2つの受光部及びS偏光ビームの光スポットが入る
2つの受光部からの作動出力が0となるように、光源あ
るいは結合レンズにサーボをかけて、各光ビームの光ス
ポットの間隔を調整する。
【0008】また、特開昭61−169075号公報に
は、次のレーザビームプリンタが開示されている。すな
わち、感光ドラムの回転軸方向の側部に隣接した箇所
に、レーザビームの主走査方向に直交する方向(副走査
方向)に多数配列された受光素子(CCD)からなる固
体撮影素子を配置させる。感光ドラムを走査した副走査
方向にある間隔をもった2本のレーザビームは固体撮影
素子に入射し、固体撮影素子には、2本のレーザビーム
の軌跡情報が蓄積される。固体撮影素子は、クロック信
号を入力したとき1ビット毎に、蓄積されたレーザビー
ムの軌跡情報を電圧情報としてシフトレジスタに出力す
る。シフトレジスタのビット数は、固体撮影素子のビッ
ト数(前記受光素子数)と対応しており、よって、シフ
トレジスタは、固体撮影素子のビット数分レーザビーム
の軌跡情報を格納する。このとき、シフトレジスタは、
所定のキャリ信号を入力し、格納したレーザビームの軌
跡情報をラッチ回路にラッチさせる。ラッチ回路から、
レーザビームの軌跡情報に対応したディジタル情報が複
数配列されたLEDに出力され、2本のレーザビームの
間隔に対応した間隔を有するLEDが発光する。これに
より、2本のレーザビームの間隔が認識される。そし
て、発光するLEDが所定の間隔となる、すなわち、2
本のレーザビームが所定の間隔となるように、各レーザ
ビーム発生器間のなす角を調節している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭60
−166916号公報に記載の光走査装置は、光偏向器
前のレーザビーム間隔を調整しているので、光偏向器以
後の部品によって、レーザビーム間隔の変動が生ずる場
合がある。従って、調整されたレーザビーム間隔と感光
体上でのレーザビーム間隔とが必ずしも1対1に対応し
ない。よって、感光体上のレーザビーム間隔が適正な間
隔となっていない場合がある。
【0010】また、特開昭61−169075号公報に
記載のレーザビームプリンタは、感光体測部に固体撮像
素子を設置しているが、固体撮像素子の1ビットは10
ミクロンと大きく、十分な精度でレーザビームの間隔を
検出しているわけではない。また、固体撮像素子を傾け
て精度を上げたとしてもその角度を正確に設定しなけれ
ばならないといった問題があった。
【0011】本発明は、以上の問題点を解決するために
なされたものであって、記録材料に記録される画像に直
接対応して感光体を主走査する2つの光ビームの各々の
間隔を略等しくすることの可能な画像形成装置の光ビー
ム間隔調整方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の発明は、照射された2つの光ビームを偏
向することにより同時に主走査すると共に前記2つの光
ビームと前記感光体との少なくとも一方を相対的に移動
させて副走査して感光体に静電潜像を形成し、前記静電
潜像を現像して記録材料上に画像を形成する画像形成装
置の前記感光体上における前記光ビームの間隔を調整す
るにあたって、前記2つの光ビームを連続点灯させた主
走査と前記2つの光ビームを連続消灯させた主走査との
組合せによって、2つの光ビームの1部が重なって主走
査される領域と2つの光ビームとも主走査されない領域
とが交互に配列された第1のパターンを形成する、と共
に、一方の光ビームを連続点灯させかつ他方の光ビーム
を連続消灯させた主走査と一方の光ビームを連続消灯さ
せかつ他方の光ビームを連続点灯させた主走査との組合
せによって、2つの光ビームの1部が重なって主走査さ
れる領域と2つの光ビームとも主走査されない領域とが
交互に配列された第2のパターンを形成し、形成された
第1のパターン及び第2のパターンを現像し、現像され
たそれぞれのパターンの濃度を検出し、前記検出された
パターンの濃度がそれぞれ略等しくなるように、前記光
ビームの間隔を調整するようにしている。
【0013】請求項2記載の発明は、照射された2つの
光ビームを偏向することにより同時に主走査すると共に
前記2つの光ビームと前記感光体との少なくとも一方を
相対的に移動させて副走査して感光体に静電潜像を形成
し、前記静電潜像を現像して記録材料上に画像を形成す
る画像形成装置の前記感光体上における前記光ビームの
間隔を調整するにあたって、前記2つの光ビームを連続
点灯させた主走査と前記2つの光ビームを連続消灯させ
た主走査との組合せによって、2つの光ビームの1部が
重なって主走査される領域と2つの光ビームとも主走査
されない領域とが交互に配列された第1のパターンを感
光体上に形成する、と共に、一方の光ビームを連続点灯
させかつ他方の光ビームを連続消灯させた主走査と一方
の光ビームを連続消灯させかつ他方の光ビームを連続点
灯させた主走査との組合せによって、2つの光ビームの
1部が重なって主走査される領域と2つの光ビームとも
主走査されない領域とが交互に配列された第2のパター
ンを感光体上に形成し、前記第1のパターンと前記第2
のパターンとが形成された感光体のそれぞれの表面電位
を検出し、前記表面電位が略等しくなるように、前記光
ビームの前記感光体上の間隔を調整するようにしてい
る。
【0014】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発明において、前記感光体への前記2つの光
ビームの少なくとも副走査方向に対する入射角が予めそ
れぞれ異なるようにし、前記2つの光ビームの光路長を
調整することにより前記2つの光ビームの前記感光体上
の間隔を調整するようにしている。
【0015】
【作用】請求項1記載の発明では、画像形成装置は、照
射された2つの光ビームを偏向することにより同時に主
走査すると共に2つの光ビームと感光体との少なくとも
一方を相対的に移動させて副走査して感光体に静電潜像
を形成し、静電潜像を現像して画像を形成する。なお、
副走査には、2つの光ビームを感光体に対して移動させ
る場合、感光体を2つの光ビームに対して移動させる場
合及び2つ光ビームと感光体との双方を相対的に移動さ
せる場合の3態様がある。
【0016】ここで、本発明は、この画像形成装置の光
ビーム間隔の調整を次のように行っている。
【0017】すなわち、まず、この画像形成装置で2つ
の光ビームを連続点灯させて主走査し、2つの光ビーム
と感光体との少なくとも一方を相対的に移動させて副走
査した場合、2つの光ビーム間隔が適正であれば、1部
が重なった2つの光ビームよって形成される1本の線画
像の副走査方向の幅と、副走査するために2つの光ビー
ムと感光体との少なくとも一方を相対的に移動させたと
きの移動距離である副走査間隔とが一致する。
【0018】ここで、本発明の第1のパターンは、2つ
の光ビームを連続点灯させた主走査と2つの光ビームを
連続消灯させた主走査との組合せによって、2つの光ビ
ームの1部が重なって主走査される領域と2つの光ビー
ムとも主走査されない領域とを交互に配列して形成され
ている。このように、2つの光ビームの1部を重ねて主
走査すると前述した1本の線画像が得られる。
【0019】また、第2のパターンは、一方の光ビーム
を連続点灯させかつ他方の光ビームを連続消灯させた主
走査と一方の光ビームを連続消灯させかつ他方の光ビー
ムを連続点灯させた主走査との組合せによって、2つの
光ビームの1部が重なって主走査される領域と2つの光
ビームとも主走査されない領域とを交互に配列して形成
されている。このように、2つの光ビームの1部を重ね
て主走査すると1本の線画像が得られる。
【0020】前述したように、2つの光ビームの間隔が
適正であれば、これら2つのパターンによって形成され
る各々の1本の線画像の副走査方向の幅が等しくなり、
それらは共に副走査間隔と一致する。しかし、2つの光
ビームの間隔が適正でなければ、これら2つのパターン
における各々の1本の線画像の副走査方向の幅が異なる
ことになる。すなわち、2つの光ビーム間隔が適正間隔
より狭い場合には、第1のパターンにおける1本の線画
像の副走査方向の幅が、副走査間隔より狭くなると共
に、第2のパターンにおける1本の線画像の副走査方向
の幅より狭くなる。なお、この場合、第1のパターンに
おける1本の線画像の副走査方向の幅が副走査間隔より
狭くなった分だけ第2のパターンにおける1本の線画像
の副走査方向の幅が副走査間隔より広がる。また、2つ
の光ビーム間隔が適正間隔より広い場合には、第1のパ
ターンにおける1本の線画像の副走査方向の幅が、副走
査間隔より広くなると共に、第2のパターンにおける1
本の線画像の副走査方向の幅より広くなる。なお、この
場合、第1のパターンにおける1本の線画像の副走査方
向の幅が副走査間隔より広くなった分だけ第2のパター
ンにおける1本の線画像の副走査方向の幅が副走査間隔
より狭くなる。よって、第2のパターンにおける1本の
線画像の副走査方向の幅は、第1のパターンにおける線
画像間距離に等しくなり、同様に、第1のパターンにお
ける1本の線画像の副走査方向の幅は、第2のパターン
における線画像間距離に等しくなる。
【0021】そして、形成された第1のパターン及び第
2のパターンのそれぞれのパターンの濃度を検出すれ
ば、それぞれのパターンの濃度は各々のパターンにおけ
る1本の線画像の副走査方向の幅に対応することから、
第1のパターン及び第2のパターンにおける1本の線画
像の副走査方向の幅がそれぞれ等しいか否か認識するこ
とができる。これにより、それぞれのパターンにおける
1本の線画像の副走査方向の幅が、副走査間隔より狭
か、広いかを認識することができ、よって、2つの光ビ
ームの間隔が適正であるか否かを認識することができ
る。
【0022】そこで、本発明は、形成された第1のパタ
ーン及び第2のパターンを現像し、現像されたそれぞれ
のパターンの濃度を検出する。そして、検出されたパタ
ーンの濃度がそれぞれ略等しくなるように、光ビームの
間隔を調整するようにしている。
【0023】また、この際、第1のパターンの濃度と第
2のパターンの濃度とを略等しくする光ビーム間隔の調
整は、検出された第1のパターンの濃度が第2のパター
ンの濃度より高い場合には、第1のパターンの濃度を減
らすと共に第2のパターンの濃度を増やす方向、すなわ
ち、2つの光ビームの間隔を狭くする方向で行い、一
方、検出された第1のパターンの濃度が第2のパターン
の濃度より低い場合には、第1のパターンの濃度を増や
すと共に第2のパターンの濃度を減らす方向、すなわ
ち、2つの光ビームの間隔を広くする方向で行えばよ
い。
【0024】このように、第1のパターン及び第2のパ
ターンのそれぞれのパターンの濃度を検出して比較すれ
ば、第1及び第2のパターンのそれぞれによって形成さ
れた各々の1本の線画像の副走査方向の幅が、副走査間
隔より狭いか、広いかを容易に認識することができ、比
較結果に応じて第1のパターンの濃度又は第2のパター
ンの濃度を減らすか増やすか、すなわち、2つの光ビー
ムの間隔を狭くするか広めるかを容易に認識することが
できることから、それぞれのパターンの濃度を略等しく
する光ビーム間隔の調整を容易に行うことができる。
【0025】以上説明したように請求項1記載の発明
は、第1のパターンと第2のパターンとが形成されたそ
れぞれのパターンの濃度が略等しくなるように、光ビー
ムの間隔を調整することから、現像される画像に直接対
応した光ビーム間隔の調整を行うことができ、適正画質
の画像を形成することができる。
【0026】請求項2記載の発明では、画像形成装置
は、照射された2つの光ビームを偏向することにより同
時に主走査すると共に2つの光ビームと感光体との少な
くとも一方を相対的に移動させて副走査して感光体に静
電潜像を形成し、静電潜像を現像して記録材料上に画像
を形成する。なお、副走査には、前述したように3態様
がある。
【0027】ここで、本発明は、この画像形成装置の光
ビーム間隔の調整を次のように行っている。
【0028】すなわち、画像形成装置の感光体上におけ
る光ビームの間隔を調整するにあたって本発明は、前述
した理由により第1のパターンを形成すると共に第2の
パターンを形成している。
【0029】そして、第1のパターンと第2のパターン
とが形成された感光体のそれぞれの表面電位を検出し、
検出された表面電位が略等しくなるように、光ビームの
感光体上の間隔を調整する。
【0030】ここで、本発明が感光体のそれぞれの表面
電位を検出することとしているのは次の理由からであ
る。
【0031】すなわち、前述したように、第1のパター
ン及び第2のパターンにより線画像が得られる。これら
のパターンは、それぞれ感光体に静電潜像が形成され、
形成された静電潜像を現像して形成される。よって、静
電潜像が形成された感光体の表面電位は、現像された第
1のパターン及び第2のパターンのパターンの濃度に対
応する。よって、第1のパターン及び第2のパターンの
表面電位を検出すれば、第1のパターン及び第2のパタ
ーンにおける1本の線画像の副走査方向の幅が、一致す
るか異なるかをを検出することができ、2つの光ビーム
の間隔が適正であるか否を検出することができる。
【0032】また、この際本発明も請求項1記載の発明
と同様に、第1のパターンの表面電位と第2のパターン
の表面電位とを略等しくする光ビーム間隔の調整は、検
出された第1のパターンの表面電位と第2のパターンの
表面電位とを比較し、第1のパターンの表面電位が第2
のパターンの表面電位より高い場合には第1のパターン
の表面電位を減らすと共に第2のパターンの表面電位を
増やす方向、すなわち、2つの光ビームの間隔を広める
方向で行い、一方、検出された第1のパターンの表面電
位が第2のパターンの表面電位より低い場合には第1の
パターンの表面電位を増やすと共に第2のパターンの表
面電位を減らす方向、すなわち、2つの光ビームの間隔
を狭くする方向で行えばよい。
【0033】このように、第1のパターン及び第2のパ
ターンのそれぞれのパターンの表面電位を検出して比較
すれば、第1の及び第2のパターンのそれぞれによって
形成された各々の1本の線画像の副走査方向の幅が、副
走査間隔より狭いか、広いかを容易に認識することがで
き、比較結果に応じて第1のパターンが形成された表面
電位又は第2のパターンが形成された表面電位を減らす
か増やすか、すなわち、2つの光ビームの間隔を狭くす
るか広めるかを容易に認識することができることから、
それぞれのパターンが形成された感光体上の表面電位を
略等しくする光ビーム間隔の調整を容易に行うことがで
きる。
【0034】なお、第1のパターン及び第2のパターン
のそれぞれのパターンの表面電位の平均値を検出しても
同様の効果を得ることができる。
【0035】以上説明したように請求項2記載の発明
は、第1のパターンと第2のパターンが形成された感光
体上のそれぞれの表面電位が略等しくなるように、光ビ
ームの感光体上の間隔を調整することから、現像される
画像に直接対応した光ビーム間隔の調整を行うことがで
き、適正画質の画像を形成することができる。
【0036】請求項3記載の発明では、請求項1又は請
求項2記載の発明において、前記感光体への前記2つの
光ビームの少なくとも副走査方向に対する入射角が予め
それぞれ異なるようにし、前記2つの光ビームの光路長
を調整することにより前記2つの光ビームの前記感光体
上の間隔を調整する。
【0037】ここで、感光体への2つの光ビームの入射
角には、2つ光ビームがそれぞれ異なる角度でかつ互い
に接近するように感光体に入射する場合(第1の入射
角)と、2つの光ビームがそれぞれ異なる角度でかつ互
いに離れるように感光体に入射する場合(第2の入射
角)がある。
【0038】まず、感光体への2つ光ビームの入射角が
第1の入射角の場合において、光ビームの感光体上の間
隔を調整するための2つの光ビームの光路長の調整は、
次のように行う。
【0039】すなわち、請求項1記載の発明において検
出された第1のパターンの濃度が第2のパターンの濃度
より高い場合には、2つの光ビームの間隔が適正間隔よ
り広いので、2つの光ビームの光路長を長くして2つの
光ビームの間隔を狭くし、検出された第1のパターンの
濃度が第2のパターンの濃度より低い場合には、2つの
光ビームの間隔が適正間隔より狭いので、2つの光ビー
ムの光路長を短くして2つの光ビームの間隔を広くす
る。
【0040】次に、感光体への2つ光ビームの入射角が
第2の入射角の場合において、光ビームの感光体上の間
隔を調整するための2つの光ビームの光路長の調整は、
次のように行う。
【0041】すなわち、請求項1記載の発明において検
出された第1のパターンの濃度が第2のパターンの濃度
より高い場合には、2つの光ビームの間隔が適正間隔よ
り広いので、2つの光ビームの光路長を短くして2つの
光ビームの間隔を狭くし、検出された第1のパターンの
濃度が第2のパターンの濃度より低い場合には、2つの
光ビームの間隔が適正間隔より狭いので、光源から感光
体までの光路長を長くして2つの光ビームの間隔を広く
する。
【0042】このように、第1のパターン及び第2のパ
ターンのそれぞれのパターンの濃度を検出して比較すれ
ば、第1及び第2のパターンのそれぞれによって形成さ
れた各々の1本の線画像の副走査方向の幅が、副走査間
隔より狭か広いかを容易に認識することができ、比較結
果に応じて2つの光ビームの間隔を狭くするか広める
か、すなわち、光ビームの光路長を短くするか長くする
かを容易に認識することができ、光ビーム間隔の調整を
容易に行うことができる。
【0043】また、請求項2記載の発明において検出さ
れた第1のパターンの表面電位と第2のパターンの表面
電位とを比較し、第1のパターンの表面電位が第2のパ
ターンの表面電位より高い場合には、2つの光ビームの
間隔が適正間隔より狭いので、第1の入射角の場合には
2つ光ビームの光路長を長くし、第2の入射角の場合に
は2つの光ビームの光路長を短くして、2つの光ビーム
の間隔を広くする。また、検出された第1のパターンの
表面電位が第2のパターンの表面電位より低い場合に
は、2つの光ビームの間隔が適正間隔より広いので、第
1の入射角の場合には2つ光ビームの光路長を短くし、
第2の入射角の場合には2つの光ビームの光路長を長く
して、2つの光ビームの間隔を短くする。
【0044】このように、第1のパターン及び第2のパ
ターンのそれぞれのパターンの表面電位を検出して比較
すれば、第1及び第2のパターンのそれぞれによって形
成された各々の1本の線画像の副走査方向の幅が、副走
査間隔より狭か広いかを容易に認識することができ、比
較結果に応じて2つの光ビームの間隔を狭くするか広め
るか、すなわち、2つの光ビームの光路長を短くするか
長くするかを容易に認識することができ、光ビーム間隔
の調整を容易に行うことができる。
【0045】以上説明したように請求項3記載の発明
は、感光体への光ビームの少なくとも副走査方向に対す
る入射角が予めそれぞれ異なるようにした2つの光ビー
ムの光路長を調整することから、感光体上の光ビームの
入射位置を調整でき、光ビームの感光体上の間隔が略等
しくなるようにすることができる。
【0046】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1には、画像形成装置の概略が示されて
いる。
【0047】図1に示すように画像形成装置は、レーザ
走査ユニット12と現像転写部40とから構成されてい
る。レーザ走査ユニット12は、ユニットケース30内
に、半導体レーザアレイ60、半導体レーザアレイ60
からの光ビームA、Bを平行にするコリメータレンズ3
3及び半導体レーザアレイ60からの光ビームA、Bを
主走査方向と対応する方向に等角速度で偏向させるポリ
ゴンミラー、すなわち、光偏向器35を備えている。ま
た、レーザ走査ユニット12は、光偏向器35によって
主走査と対応する方向に等角速度で偏向された光ビーム
A、Bを、感光体10上に結像させると共に感光体10
上で等速度に主走査させるfθレンズ(結像レンズに相
当)36を備えている。さらに、fθレンズ36を通過
した光ビームA、Bの光路中に、所定の位置関係で配置
された、感光体10の走査線位置に向けてビームA、B
を反射させる反射ミラー37、38を備えている。な
お、反射ミラー38はシリンドリカル状ミラーであ。ま
た、ユニットケース30には光導出口として、光ビーム
A、Bに対してそれぞれ、シーリング用光学ウインドウ
41が装着されている。
【0048】現像転写部40は、感光体10を予め帯電
する帯電コロトロン11及び感光体10上に書き込まれ
た潜像を現像してトナー像を形成する現像器13、感光
体10上のトナー像の電荷の極性を揃え、かつ、感光体
10上の電荷を除去する転写前処理コロトロン15を備
えている。また、現像転写部40は、感光体10上のト
ナー像を記録用紙17に転写させる転写コロトロン1
6、転写工程後に記録用紙17の帯電電荷を除去し、感
光体10に静電吸着した記録用紙17を剥離する除電コ
ロトロン18、感光体10上の残留トナーを徐電するク
リーナ19及び感光体10上の残留電荷を除去する除電
ランプ20を備えている。なお、感光体10は、図示し
ない駆動手段によって、光ビームA、Bの主走査方向と
直交する方向に回転移動(副走査)するようになってい
る。
【0049】次に、このように構成された画像形成装置
の画像の現像、転写の作用を説明する。
【0050】まず、帯電器11によって感光体10の表
面を所定電位V0に一様に帯電する(図2a)。次に、
レーザ走査ユニット12からの光ビームA、Bによっ
て、感光体10を主走査する。感光体10の主走査は、
次のように行われる。まず、半導体レーザアレイ60、
半導体レーザアレイ60から記録する画像に対応するよ
うに発せられたの光ビームA、Bは、コリメータレンズ
33によって、平行にされる。平行にされた光ビーム
A、Bは、光偏向器35によって、主走査方向と対応す
る方向に等角速度で偏向される。その後、fθレンズ3
6を通過した光ビームA、Bは、反射ミラー37、38
によって感光体10の走査線位置に向けて反射され、シ
ーリング用光学ウインドウ41から、感光体10に結像
しかつ感光体10を等速度で主走査する。
【0051】ここで、光ビームA、Bが照射された感光
体10上の領域の電荷は中和され、光ビームA若しくは
光ビームBが照射されない感光体10上の領域の電荷は
そのまま残ることになる。これにより、感光体10上
で、電荷が残る領域の電位V0と電荷が中和した領域の
電位V1との電位差Hを有する潜像Zが形成される。
【0052】現像器13によって、現像バイアスVB
印加された状態で潜像Zの電荷を反転させ、帯電したト
ナーを感光体10に吹き付ける。これにより、潜像Zに
対応したトナー像Tが形成される(図2b)。
【0053】転写前処理コロトロン15によって、トナ
ー像Tの極性を揃えた後に(第2図c)、転写コロトロ
ン16にて記録用紙17側へトナー像Tを一括転写させ
る。
【0054】次に、このように構成された画像形成装置
の光ビームの間隔を調整する本実施例の作用を説明す
る。
【0055】半導体レーザアレイ60から照射される光
ビームA、Bは、そのエネルギー密度(以下、レーザパ
ワーPという)はガウス分布となっており、最も強い部
分(光ビームの中心部分)のレーザパワーPを1とし、
光ビームの中心部分をX軸の中心とすると、他の部分の
レーザパワーPは、Xが正の部分はP=1/ex 、Xが
負の部分は、P=ex で与えられる。
【0056】図3(a)、(b)には、光ビームA、B
の第1のパターンと第2のパターンとの2種類のパター
ンが示されている。なお、図3(a)、(b)に示す実
線は、光ビームの中心部分(レーザパワーPが最も強い
部分)の走査線であり、点線は、主走査された場合の光
ビームの中心部分の走査線の想像線である。
【0057】図3(a)には、第1のパターンが示され
ている。この図3(a)に示すように第1のパターン
は、光ビームA、Bを連続点灯(ON)させた主走査と
光ビームA、Bを連続消灯(OFF)させた主走査との
組合せによって、2つの光ビームA、Bの1部が重なっ
て主走査される領域R1と2つの光ビームA、Bとも主
走査されない領域R2とを交互に配列するものである。
すなわち、まず第1のパターンは、2つの光ビームA、
Bを点灯させ(2ON)、光ビームA、Bで感光体10
を同時に主走査し(図3(a)のA1、B1)、次の主
走査の時間だけ2つの光ビームA、Bを消灯して(2O
FF)に感光体10を副走査する(図3(a)のA2、
B2)。そして、これを連続させる(A3、B3、A
4、B4、・・・)。すなわち、隣り合った光ビーム
A、Bの組合せによる2ON2OFFのパターンであ
る。なお、2つの光ビームA、Bを連続点灯させて主走
査すると1本の線画像が得られる。
【0058】また、図3(b)には、第2のパターンが
示されている。この図3(b)に示すように第2のパタ
ーンは、一方の光ビーム、例えば、光ビームBを連続点
灯させかつ他方の光ビーム、例えば、光ビームAを連続
消灯させた主走査と、一方の光ビーム、例えば、光ビー
ムBを連続消灯させかつ他方の光ビーム、例えば、光ビ
ームAを連続点灯させた主走査との組合せによって、2
つの光ビームA、Bの1部が重なって主走査される領域
R1と2つの光ビームA、Bとも主走査されない領域R
2とを交互に配列するものである。すなわち、第2のパ
ターンは、光ビームA、Bのいずれか、図3(b)では
光ビームBのみを点灯させて、感光体10を主走査し
(図3(b)のA1、B1)、次の主走査の際は、前回
の主走査で点灯させなかった光ビーム、図3(b)では
光ビームAを点灯させて、感光体10を主走査する(図
3(b)のA2、B2)。そして、これを連続させる
(A3、B3、A4、B4、・・・)。すなわち、隣り
合った光ビームB、Aの組合せによる2ON2OFFの
パターンである。なお、1本の線画像は、一方の光ビー
ムを連続点灯させかつ他方の光ビームを連続消灯させた
主走査と、一方の光ビームを連続消灯させかつ他方の光
ビームを連続点灯させた主走査とにより形成される。
【0059】ここで、図3に示されているように、光ビ
ームAによる走査線(光ビームの中心部分)とこの光ビ
ームAの次の主走査による走査線との中央に光ビームB
による走査線(光ビームの中心部分)があれば、1本の
線画像の副走査方向の幅が、2つの光ビームA、Bに対
して感光体10を移動させて副走査する副走査間隔と一
致し、第1のパターン及び第2のパターンのいずれでも
記録材料に記録された線画像のパターンの濃度は、同じ
になる。ところが、例えば、光ビームAと光ビームBと
の間隔が適正間隔より狭くなっていると、図3(a)に
対応するパターンでは、図4(a)に示されているよう
に、1本の線画像を形成する光ビームA、Bの中心部分
の走査線間隔S1は、光ビームBと光ビームAとのそれ
S2より狭くなる。他方、図3(b)に対応するパター
ンでは、図4(b)に示されているように、1本の線画
像を形成する光ビームB、Aの中心部分の走査線間隔S
2は、光ビームA、BのそれS1より広くなっている。
【0060】次に、間隔が適正な光ビーム及び間隔が適
正でない光ビームのレーザパワーPについて考えてみ
る。
【0061】図5には、図3(a)示されている第1の
パターンが形成されたときの適正間隔の光ビームA、B
のレーザパワーPの分布が示されている。なお、図5
は、前述したX軸を感光体10の副走査方向にとってい
る。この図5に示されるように、現像バイアスVB に基
づいて形成される線画像(光ビームA、Bの2ON時、
A1、B1、A3、B3、A5、B5、・・・)におけ
る1本の副走査方向の幅はL0となっている。そして、
光ビームA、Bを2OFFすると共に副走査して次の光
ビームA、Bの2ONによって形成される線画像までの
幅もL0となる。なお、この場合、形成された線画像間
距離は、副走査間隔に対応する。よって、2つの光ビー
ム間隔が適正であれば形成されるパターンの濃度は、全
体の50%となる。
【0062】一方、図6及び図7には、間隔が適正でな
い光ビームA、Bの第1のパターン(図6)及び第2の
パターン(図7)が形成されたときのレーザパワーPの
分布が示されている。
【0063】これらの図6及び図7に示すように、第1
のパターンにおける1本の線画像を形成する光ビームA
と光ビームBとの間隔が適正間隔より狭くなっていると
狭くなった分だけ第1のパターンにおける1本の線画像
を形成する光ビームAと光ビームBとの間隔が適正間隔
より狭くなり、第2のパターンにおける1本の線画像を
形成する光ビームBと光ビームAとの間隔が適正間隔よ
り広くなる。すなわち、図6では、1本の線画像の副走
査方向の幅は、L0より狭いL1となり、線画像間距離
は、L0より広いL2となる。図7では、1本の線画像
の副走査方向の幅は、L0より広いL2となり、線画像
間距離は、L0より狭いL1となる。よって、第1のパ
ターンの濃度は全体の50%より低いものとなり、第2
のパターンの濃度は全体の50%より高いものとなる。
【0064】図8には、第1のパターン及び第2のパタ
ーンが交互に繰り返されて形成された線画像が示されて
いる。この線画像の領域R3は第2のパターンであり、
領域R4は第1のパターンである。このように、交互に
繰り返して形成された第1のパターン及び第2のパター
ンの線画像の濃度が異なれば、光ビームA、Bの間隔が
適正でないことが理解される。すなわち、光ビームA、
Bの間隔が適正間隔より狭い場合には、前述したよう
に、第1のパターンの濃度が第2のパターンの濃度より
低くなる。一方、光ビームA、Bの間隔が適正間隔より
広い場合には、第1のパターンの濃度が第2のパターン
の濃度より高くなる。よって、第1のパターンの濃度と
第2のパターンの濃度とを検出すると、1本の線画像の
副走査方向の幅が副走査間隔より短いか長いかを容易に
認識することができ、2つの光ビームの間隔が適正であ
るか否かを容易に認識することができる。
【0065】また、交互に形成された第1のパターンと
第2のパターンとにより形成される線画像は記録用紙1
7に記録される画像に直接対応するものであることか
ら、光ビームA、Bの間隔が適正でないことを、記録さ
れる画像に直接対応して認識することができる。
【0066】以上から、図8に示した、第1のパターン
及び第2のパターンを交互に繰り返して形成された線画
像のパターンの濃度に差がなくなるように、すなわち、
第1のパターンの濃度が第2のパターンの濃度より高い
場合には、第1のパターンの濃度を減らすと共に第2の
パターンの濃度を増やす方向で、一方、第1のパターン
の濃度が第2のパターンより低い場合には、第1のパタ
ーンの濃度を減らすと共に第2のパターンの濃度を増や
す方向で光ビームA、Bの間隔を調整すれば、記録され
る画像に直接対応した光ビームA、B間隔の調整を容易
に行うことができる。
【0067】ここで、第1のパターン及び第2のパター
ンのそれぞれの濃度を検出するためには、例えば、この
線画像のパターンの濃度を検出する濃度計を用いればよ
い。ここで、線画像のパターンの濃度を検出する濃度計
を設置して、線画像のパターンの濃度を検出する位置と
しては図1の現像器13と転写前処理コロトロン15の
間でもよく、トナーの転写が終了した後の記録用紙17
上でもよい。
【0068】一方、検出対象は線画像のパターンの濃度
に限らず、レーザビームA、Bの感光体10への入射位
置と現像器13の間で感光体の表面電位を測定しても同
様の効果が得られる。なお、この場合は、電位計を、レ
ーザビームA、Bの感光体10への入射位置と現像器1
3との間に設置すればよい。なお、表面電位を測定し、
それぞれのパターンの表面電位の平均値を算出して比較
しても同様の効果を得ることができる。
【0069】次に、以上の方法によって検出された光ビ
ームA、Bの不適正な間隔を調整する方法について、図
9ないし図11を参照して説明する。
【0070】この方法は、2つの光ビームA、Bの入射
角を予めそれぞれ異なるようにし、2つの光ビームA、
Bの光路長を調整することにより行う。なお、2つの光
ビームA、Bのそれぞれの入射角は、半導体レーザアレ
イ60の取り付け位置やその他の部品(光学系等)を予
め調整して、異なるようにしておく。
【0071】すなわち、図9に示すように、光ビーム
A、Bを、互いに離れるようにそれぞれ副走査方向に対
して異なる入射角i1、入射角i2で感光体10に入射
させ、2つの光ビームA、Bの光路長を変化させると、
光路長に応じて光ビームA、Bの感光体10への入射位
置が異なるようになる。
【0072】そこで、第1のパターンに基づく線画像の
パターンの濃度と第2のパターンに基づく線画像のパタ
ーンの濃度とが略等しくなるように、若しくは第1のパ
ターンに基づく感光体10の表面電位と第2のパターン
に基づく感光体10の表面電位とが略等しくなるよう
に、偏向器35から感光体10までの光路長を変化させ
て、2つの光ビームA、Bの間隔を適正間隔にする。す
なわち、検出された第1のパターンの濃度が第2のパタ
ーンの濃度より高い場合には、2つの光ビームA、Bの
間隔が適正間隔より広いので、2つの光ビームA、Bの
光路長を短くすることにより感光体10への入射位置を
変化させて2つの光ビームA、Bの間隔を狭くして適正
間隔にする。また、検出された第1のパターンの濃度が
第2のパターンの濃度より低い場合には、2つの光ビー
ムA、Bの間隔が適正間隔より狭いので、2つの光ビー
ムA、Bの光路長を長くすることにより光ビームA、B
の感光体10への入射位置を変化させて2つの光ビーム
の間隔を広くして適正間隔にする。
【0073】また、検出された第1のパターンの感光体
10上の表面電位と第2のパターンの感光体10上の表
面電位とを比較し、第1のパターンの表面電位が第2の
パターンの表面電位より高い場合には、2つの光ビーム
A、Bの間隔が適正間隔より狭いので、2つの光ビーム
A、Bの光路長を長くすることにより光ビームA、Bの
感光体10への入射位置を変化させて2つの光ビーム
A、Bの間隔を広くして適正間隔にする。また、検出さ
れた第1のパターンの表面電位が第2のパターンの表面
電位より低い場合には、2つの光ビームA、Bの間隔が
適正間隔より広いので、2つの光ビームA、Bの光路長
を短くすることにより感光体10への入射位置を変化さ
せて2つの光ビームA、Bの間隔を狭くして適正間隔に
する。
【0074】このように、第1のパターン及び第2のパ
ターンのそれぞれのパターンの濃度又は感光体上の表面
電位を検出して比較すれば、光ビームA、Bを連続点灯
させて形成された1本の線画像の副走査方向の幅が、副
走査間隔より狭か広いかを容易に認識することができ、
比較結果に応じて2つの光ビームA、Bの間隔を狭くす
るか又は広めるか、2つの光ビームA、Bの光路長を短
くするか長くするかを容易に認識することができ、光ビ
ーム間隔を適正間隔にする調整を容易に行うことができ
る。
【0075】なお、表面電位の平均値を算出して第1の
パターンと第2のパターンとのそれぞれが略等しくなる
ようにしてもよい。
【0076】ここで、半導体レーザアレイ60からの光
ビームA、Bを、互いに離れるようにそれぞれ異なる入
射角i1、入射角i2で感光体10に入射させている
が、これに限定するものでなく、半導体レーザアレイ6
0からの光ビームA、Bを、互いに接近するようにそれ
ぞれ異なる入射角で感光体10に入射させるようにして
もよい。この場合、2つの光ビームの間隔の調整は、検
出された第1のパターンの濃度が第2のパターンの濃度
より高い場合や、検出された第1のパターンの感光体1
0上の表面電位と第2のパターンの感光体10上の表面
電位とを比較し、第1のパターンの表面電位が第2のパ
ターンの表面電位より低い場合には、2つの光ビーム
A、Bの間隔が適正間隔より広いので、光ビームA、B
の光路長を短くすることにより感光体10への入射位置
を変化させて2つの光ビームA、Bの間隔を狭くして適
正間隔にする。また、検出された第1のパターンの濃度
が第2のパターンの濃度より低い場合や、検出された第
1のパターンの表面電位が第2のパターンの表面電位よ
り高い場合には、2つの光ビームA、Bの間隔が適正間
隔より狭いので、光ビームA、Bの光路長を長くするこ
とにより光ビームA、Bの感光体10への入射位置を変
化させて2つの光ビームの間隔を広くして適正間隔にす
る。
【0077】ここで、偏向器35から感光体10までの
光路長を変化させる方法としては、図10に示すよう
に、レーザ走査ユニット12全体を感光体10に対して
前後(矢印M方向)に移動させてもよい。また、第11
図のようにレーザ走査ユニット内の反射ミラー66、6
8、70を移動させてもよい以上説明した実施例によれ
は、第1のパターンと第2のパターンとが形成されたそ
れぞれのパターンの濃度が互いに等しくなるように、若
しくは第1のパターンと第2のパターンとが形成された
感光体のそれぞれの表面電位が互いに略等しくなるよう
に、前記光ビームの副走査方向の間隔を調整することか
ら、記録材料に形成される画像に直接対応して光ビーム
の間隔を調整することができ、適正画質の画像を形成す
ることができる。
【0078】また、複数の光源の各々の感光体への光ビ
ームの少なくとも副走査方向の入射角が予めそれぞれ異
なるようにし、複数の光源の各々から前記感光体までの
光路長を調整することから、感光体への入射位置を調整
でき、これにより、光ビームの副走査方向の間隔が略等
しくなるようにすることができる。この結果、適正画質
の画像を形成することができる。
【0079】以上説明した実施例では、感光体10への
光ビームの入射角を予めそれぞれ副走査方向に対して異
なるようにして、光ビームA、B光路長を調整すること
により光ビームA、Bの間隔を調整するようにしている
が、これに限定されるものでなく、次のように行うこと
もできる。
【0080】すなわち、各光ビームA、Bの光路中にプ
リズムを設け、頂角、屈折率及び光ビームA、Bの該プ
リズムへの入射角の少なくとも1つを調整することによ
り光ビームA、Bの間隔を調整してもよい。
【0081】また、図1に示した半導体レーザアレイ6
0と光偏向器35との間の光ビームA、Bの光路中に、
コリメータレンズ33に代えて、又はコリメータレンズ
33と共に、前群と後群との2群からなるコリメータレ
ンズを、又は、2枚の副走査方向にパワーを有するシリ
ンダレンズを配置させて、これらのレンズの位置を変え
ることにより光ビームA、Bの間隔を調整してもよい。
【0082】さらに、図1に示した半導体レーザアレイ
60と光偏向器35との間の光ビームA、Bの光路中
に、コリメータレンズ33に代えて、又はコリメータレ
ンズ33と共に、主走査方向と直交する面内においての
み結像倍率を変化させることのできる1群は固定され、
他の2つの群が移動可能の3群のレンズ系から構成され
たアフォーカルビームエキスパンダを使用して、2群の
位置を調節して光ビームA、Bの間隔を調整してもよ
い。
【0083】以上説明した実施例では、感光体を移動さ
せて副走査する例について説明したが、これに限定する
ものでなく、2つ光ビームを移動させて、又は、2つの
光ビームと感光体とを移動させて、副走査してもよい。
【0084】また、前述した実施例では、光偏向器とし
てのポリゴンミラー及びfθレンズを用いているが、こ
れに限定するものでなく、例えば、光偏向器として正弦
振動するガルバノメータミラーを用いてもよく、この場
合、fθレンズに代えて、アークサインの歪みを有する
レンズを用いるようにしてもよい。
【0085】また、前述した実施例では、2つの光ビー
ムを発生させる光源としては、半導体レーザアレイを例
にして説明したが、これに限定するものでなく、光ビー
ムを発生させる2個の半導体レーザを用いるようにして
もよい。
【0086】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
は、形成された前記第1のパターン及び前記第2のパタ
ーンのそれぞれの濃度が略等しくなるように、前記光ビ
ームの間隔を調整することから、現像された画像に直接
対応した光ビームの間隔の調整を行うことができ、適正
画質の画像を形成することができる、という効果を有す
る。
【0087】請求項2記載の発明は、前記第1のパター
ンと前記第2のパターンが形成された感光体上のそれぞ
れの表面電位が略等しくなるように、前記光ビームの前
記感光体上の間隔を調整することから、現像される画像
に直接対応した光ビームの間隔の調整を行うことがで
き、適正画質の画像を形成することができる、という効
果を有する。
【0088】請求項3記載の発明は、感光体への2つの
光ビームの少なくとも副走査方向の入射角が予めそれぞ
れ異なるようにし、2つの光ビームの光路長を調整する
ことから、感光体上の光ビームの入射位置を調整でき、
光ビームの感光体上の間隔が略等しくなるようにするこ
とができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例で光ビーム間隔が調整される画像形成
装置の概略構成図である。
【図2】画像形成装置における画像形成のための現像、
転写の作用を示した説明図である。
【図3】(a)は第1のパターンを、(b)は第2のパ
ターンを説明する説明図である。
【図4】(a)は光ビーム間隔が不適正な場合における
第1のパターンにおける走査線を、(b)は光ビーム間
隔が不適正な場合における第2のパターンにおける走査
線を示した図である。
【図5】間隔が適正な場合の光ビームのレーザパワーの
分布図である。
【図6】間隔が不適正な光ビームの形成された第1のパ
ターンのレーザパワーの分布図である。
【図7】間隔が不適正な光ビームの形成された第2のパ
ターンのレーザパワーの分布図である。
【図8】第1のパターンと第2のパターンとを交互にそ
れぞれ形成して形成された線画像を示した図である。
【図9】感光体への入射位置が異なるようにしたときの
光ビームの光路を示した図である。
【図10】偏向器から感光体までの光路長を変化させる
第1の方法を示す説明図である。
【図11】偏向器から感光体までの光路長を変化させる
第2の方法を示す説明図である。
【符号の説明】
10 感光体 11 帯電コロトロン 12 レーザ走査ユニット 13 現像器 17 記録用紙 35 偏向器 60 半導体レーザ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 照射された2つの光ビームを偏向するこ
    とにより同時に主走査すると共に前記2つの光ビームと
    前記感光体との少なくとも一方を相対的に移動させて副
    走査して感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現
    像して記録材料上に画像を形成する画像形成装置の前記
    感光体上における前記光ビームの間隔を調整するにあた
    って、 前記2つの光ビームを連続点灯させた主走査と前記2つ
    の光ビームを連続消灯させた主走査との組合せによっ
    て、2つの光ビームの1部が重なって主走査される領域
    と2つの光ビームとも主走査されない領域とが交互に配
    列された第1のパターンを形成する、と共に、一方の光
    ビームを連続点灯させかつ他方の光ビームを連続消灯さ
    せた主走査と一方の光ビームを連続消灯させかつ他方の
    光ビームを連続点灯させた主走査との組合せによって、
    2つの光ビームの1部が重なって主走査される領域と2
    つの光ビームとも主走査されない領域とが交互に配列さ
    れた第2のパターンを形成し、 形成された第1のパターン及び第2のパターンを現像
    し、 現像されたそれぞれのパターンの濃度を検出し、 前記検出されたパターンの濃度がそれぞれ略等しくなる
    ように、前記光ビームの間隔を調整する、 画像形成装置の光ビーム間隔調整方法。
  2. 【請求項2】 照射された2つの光ビームを偏向するこ
    とにより同時に主走査すると共に前記2つの光ビームと
    前記感光体との少なくとも一方を相対的に移動させて副
    走査して感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現
    像して記録材料上に画像を形成する画像形成装置の前記
    感光体上における前記光ビームの間隔を調整するにあた
    って、 前記2つの光ビームを連続点灯させた主走査と前記2つ
    の光ビームを連続消灯させた主走査との組合せによっ
    て、2つの光ビームの1部が重なって主走査される領域
    と2つの光ビームとも主走査されない領域とが交互に配
    列された第1のパターンを感光体上に形成する、と共
    に、一方の光ビームを連続点灯させかつ他方の光ビーム
    を連続消灯させた主走査と一方の光ビームを連続消灯さ
    せかつ他方の光ビームを連続点灯させた主走査との組合
    せによって、2つの光ビームの1部が重なって主走査さ
    れる領域と2つの光ビームとも主走査されない領域とが
    交互に配列された第2のパターンを感光体上に形成し、 前記第1のパターンと前記第2のパターンとが形成され
    た感光体のそれぞれの表面電位を検出し、 前記表面電位が略等しくなるように、前記光ビームの前
    記感光体上の間隔を調整する、 画像形成装置の光ビーム間隔調整方法。
  3. 【請求項3】 前記感光体への前記2つの光ビームの少
    なくとも副走査方向に対する入射角が予めそれぞれ異な
    るようにし、前記2つの光ビームの光路長を調整するこ
    とにより前記2つの光ビームの前記感光体上の間隔を調
    整することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の画
    像形成装置の光ビーム間隔調整方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6796155B2 (en) 2000-01-17 2004-09-28 Amada Company, Limited Sheet thickness detecting method and device therefor in bending machine, reference inter-blade distance detecting method and device therefor, and bending method and bending device
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JP2015100920A (ja) * 2013-11-21 2015-06-04 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置及び濃度ムラの補正方法

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