JPH10215351A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は各色ごとの画像形成にずれが生じる
ことのない光ビーム走査装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 記録開始センサ５３は、感光体５１の開
始ホール５２が記録開始位置に到達したタイミングを検
出する。光センサ５８は、主走査を開始した光ビームが
主走査開始位置に到達したタイミングを検出する。記録
開始センサ５３と光センサ５８の検出タイミングの時間
差に対応して、シリンドリカルレンズ移動手段２ａ，２
ｂがシリンドリカルレンズ７２ａ，７２ｂをそれぞれ上
下方向に移動させて感光体５１上における奇数レーザビ
ーム７４および偶数レーザビーム７５の副走査方向の照
射位置を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各色ごとの静電潜
像を現像し、重ね合わせることによって多色画像を形成
するために感光体上に光ビームを照射して各色に対応し
た静電潜像を形成する光ビーム走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のレーザ走査装置の構成を
示すブロック図である。レーザ走査装置は、画像データ
に基づいて感光体５１の表面にレーザビームを照射して
多色画像の各色に対応する静電潜像を形成する。感光体
５１は、無端ベルト状に形成され、静電潜像の記録の開
始点を検出するための開始ホール５２が所定の位置に形
成されている。感光体５１の上方には、開始ホール５２
を検知する光センサからなる記録開始センサ５３が設け
られている。感光体５１の記録の開始点の検出信号は画
像信号出力部６０に出力される。画像信号出力部６０
は、ビーム駆動部５５に画像データを出力する。ビーム
駆動部５５は、画像信号出力部６０から出力された画像
データに基づいてレーザダイオード５４を駆動する。レ
ーザダイオード５４は、ビーム駆動部５５からの駆動信
号を受けてレーザ光を回転多面鏡５６に出射する。回転
多面鏡５６は、六面の鏡面を有する平面鏡５６ａと、平
面鏡５６ａを回転させるモータ５６ｂとから構成されて
いる。回転多面鏡５６は等速回転することによってレー
ザダイオード５４から出射されたレーザ光を所定の方向
に偏向走査させる。回転多面鏡５６により偏向されたレ
ーザビームはｆθレンズ６１を透過して感光体５１の表
面に照射される。

【０００３】回転多面鏡５６に接続されるタイミングパ
ルス発生部６２は、回転多面鏡５６のモータ５６ｂの回
転に同期してタイミングパルスを発生する。また、回転
多面鏡５６のモータ５６ｂは、回転多面鏡駆動部６３に
より回転動作が制御されている。回転多面鏡駆動部６３
は、一定周期で発振する発振部６４と、発振部６４の信
号とタイミングパルス発生部６２からの信号の位相を比
較する比較部６５と、比較部６５の比較結果に基づいて
回転多面鏡５６のモータ５６ｂの駆動動作を行う駆動部
６６とから構成される。

【０００４】次に、上記の構成を有するレーザ走査装置
の動作について説明する。図１０は図９のレーザ走査装
置の動作のタイミングチャートである。図９および図１
０を参照して、まず駆動部６６に外部から起動信号（図
示省略）が入力されると、回転多面鏡５６のモータ５６
ｂが回転を開始し、タイミングパルス発生部６２よりモ
ータ５６ｂに同期した信号が比較部６５に送出される。

【０００５】比較部６５は、タイミングパルス発生部６
２からのタイミングパルスと発振部６４からの信号の位
相を比較し両者の差分の信号を駆動部６６に送出し、駆
動部６６を介してモータ５６ｂの回転動作を制御する。
すなわち、タイミングパルス発生部６２から出力される
タイミングパルス信号は発振部６４の発振周期に同期す
るように制御されるため、回転多面鏡５６は常に等速回
転をする。

【０００６】次に、ビーム駆動部５５によりレーザダイ
オード５４を駆動すると、レーザビムは、回転多面鏡５
６の１つの平面鏡に入射し、回転多面鏡５６の回転に同
期して偏向走査される。そして、レーザビームが感光体
５１の表面に達する前に、光センサ５８を通過したとき
に図１０（ｂ）に示す記録開始位置信号ｂ１が走査開始
パルス発生部５９に出力される。走査開始パルス発生部
５９は、光センサ５８から出力された記録開始位置信号
ｂ１と走査開始位置信号パルスａｎ（ｎは整数）とを画
像信号出力部６０に出力する。

【０００７】画像信号出力部６０は、記録開始信号ｂ１
が入力されると、その後、最初に入力される走査開始信
号ａ１（図１０（ａ）参照）のタイミングに同期して図
１０（ｃ）に示す画像信号ｃ１をビーム駆動部５５に出
力する。ここで記録開始位置信号ｂ１と走査開始位置信
号ａ１のタイミングは時間ｔ１だけずれている。

【０００８】ビーム駆動部６６は、画像信号出力部６０
から出力される画像信号ｃ１によりレーザダイオード５
４を駆動し、画像信号に応じたレーザビームを出射す
る。レーザビームは回転多面鏡５６により走査され、ｆ
θレンズ６１を介して感光体５１の表面に１ライン分の
画像を記録する。

【０００９】回転多面鏡５６の１つの平面鏡によるレー
ザビームの主走査が終了すると、回転多面鏡５６の等速
回転により次の平面鏡にレーザビームが入射される。そ
して、上記と同様の動作を行い２ライン目の画像記録を
行う。以下、上記と同様の動作を繰り返して行い、感光
体５１表面に１画面分の画像形成を行う。

【００１０】さらに、多色印字の場合には、別の色の画
像を重ね合わせる必要があるため、感光体５１を一周さ
せ、先の静電潜像が消去された感光体５１の表面に上記
と同様の動作によって他の色のための画像記録を行う。
すなわち、まず１記録開始センサ５３により感光体５１
の開始ホール５２の通過を検知し、さらに光センサ５８
によって画像開始位置信号が画像信号出力部６０に出力
され、さらに走査開始パルス発生部５９から記録開始信
号ａ２が画像信号出力部６０に出力される。そして、走
査開始位置信号ａ２のタイミングに同期して画像信号が
画像信号出力部６０からビーム駆動部５５に出力され、
２色目の画像形成動作が行われる。このような動作を所
定の色数に応じて行い、各色の画像を重ね合わせた後、
用紙に転写することにより多色印字が行われる。

【００１１】図１１は、従来の他のレーザ走査装置の構
成を示す斜視図である。このレーザ走査装置は、多ビー
ムを用いて一回の走査で複数ラインの記録が可能な多ビ
ーム方式のレーザ走査装置であり、近年の印字速度の高
速化の要求に対応するものである。以下の説明では、２
個の光源を有するレーザ走査装置について説明する。

【００１２】図１１において、レーザ走査装置は、レー
ザビームの出射方向が互いに直交するように配置される
第１光源（以下、奇数（ＯＤＤ）レーザと称する）５４
ａおよび第２光源（以下、偶数（ＥＶＥＮ）レーザと称
する）５４ｂとを有している。奇数レーザ５４ａの出射
方向にはレーザビームを平行光に整形するコリメータレ
ンズ７０ａおよびシリンドリカルレンズ７２ａが配置さ
れ、同様に偶数レーザ５４ｂの出射方向にはコリメータ
レンズ７０ｂおよびシリンドリカルレンズ７２ｂが配置
されている。シリンドリカルレンズ７２ａ，７２ｂの出
射側にはビームスプリッタ７１が配置されている。

【００１３】ビームスプリッタ７１は、奇数レーザ５４
ａのレーザビームを直角方向に偏向し、かつ偶数レーザ
５４のレーザビームを透過し、それぞれ回転多面鏡（ポ
リゴンミラー）５６の表面に導く。ポリゴンミラー５６
は、高速回転するポリゴンモータ（図示省略）の回転軸
上に配置され、奇数レーザ５４ａおよび偶数レーザ５４
ｂからのレーザビームを感光体（感光ドラム）５１の表
面上に走査させる。ポリゴンミラー５６と感光ドラム５
１の間にはポリゴンミラー５６表面で反射されたレーザ
ビームのビーム径を所定のサイズに絞り込むｆθレンズ
６１および折り返しミラー７３が配置されている。

【００１４】上記の構成を有するレーザ走査装置の動作
について以下に説明する。まず、奇数レーザ５４ａおよ
び偶数レーザ５４ｂから出射されるレーザビームはコリ
メータレンズ７０ａ，７０ｂおよびシリンドリカルレン
ズ７２ａ，７２ｂによりそれぞれ拡散光から平行光ある
いは収束光に整形される。整形された２つのレーザビー
ムはビームスプリッタ７１によりポリゴンミラー５６に
所定の入射角度で入射される。さらに、２つのレーザビ
ームは各々ポリゴンミラー５６の回転に伴って偏向さ
れ、ｆθレンズ６１および折り返しミラー７３を介して
感光体５１上に結像される。このレーザ走査装置では、
奇数レーザ５４ａおよび偶数レーザ５４ｂから出射され
た２本のレーザビームにより感光ドラム５１の主走査方
向に一度に２ライン分の画像を記録することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示す従来のレーザ走査装置では、感光体５１の記録開始
位置を検知する記録開始位置信号と感光体上でのレーザ
ビームの走査開始を検知する走査開始信号パルスとが同
期されていないため、記録開始位置が検知されてからレ
ーザ光の走査が開始されるまでの時間ｔ１が感光体５１
に形成される各画面ごとにばらつく場合がある。図１０
（ａ）および図１０（ｂ）から明らかなように、この記
録開始位置信号ｂ１と走査開始位置信号ａ１とのずれ時
間ｔ１は最大で走査開始位置信号の１パルス分、すなわ
ち１ライン分の画像記録時間に相当する。このため、多
色印字では、各色ごとに画像形成位置がばらつき、副走
査方向において最大１ライン分の色ずれが生ずるという
問題があった。また、この図９に示すレーザ走査装置と
同じ制御方法により２個の光源を用いて１回の走査で２
ライン分の画像記録を行う場合には、最大で２ライン分
の色ずれが発生するおそれある。

【００１６】また、図１１に示す従来のレーザ走査装置
では、副走査方向の２ライン分の画像を同時に記録する
奇数レーザ５４ａと偶数レーザ５４ｂとから出射された
レーザビームは、走査方向において解像度に応じた所定
の間隔で感光体５１の表面に照射されなければならな
い。例えば、副走査方向の解像度が６００ｄｐｉの場合
には４２μｍの間隔で照射されなければならない。とこ
ろが、奇数レーザ５４ａおよび偶数レーザ５４ｂからの
２つのレーザビームの間隔を光学的に調整する方法は複
雑であり、レーザビームの間隔にばらつきが生じやす
い。また、レーザビームの照射経路の光学系の経時変化
や環境変化などによっても２つのレーザビームの間隔に
ばらつきが生じる。このようなレーザビームの間隔のば
らつきはそのまま印字画像の品質劣化を生じさせる。

【００１７】さらに、図１１のレーザ走査装置におい
て、副走査方向の解像度を切り換える機能を有するもの
がある。例えば、副走査方向の解像度を６００ｄｐｉか
ら１２００ｄｐｉに自動的に切り換える場合には、感光
ドラム５１の副走査方向の回転速度を低下させることが
行われている。上述の解像度の場合には、１ラインごと
に画像形成を行うレーザ走査装置と比べて感光体ドラム
５１の回転速度は４分の１に低下される。このため、２
ライン分を１度の走査で同時に画像記録するように構成
した場合でも、解像度を向上させることにより印字速度
が低下し、期待した高速印字が達成できないという問題
が生じる。

【００１８】本発明は、各色ごとの画像形成位置にずれ
が生じることのない光ビーム走査装置を提供することを
目的とする。

【００１９】さらに本発明は、副走査方向におけるレー
ザビームの間隔のずれを生じることなく一度の走査で複
数ラインの画像記録が可能な光ビーム走査装置を提供す
ることを目的とする。

【００２０】さらに本発明は、印字速度の低下を生じる
ことなく解像度を切り換えて印字処理を行うことが可能
な光ビーム走査装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ビーム走
査装置は、光ビームを出射する光源と、光源から出射さ
れた光ビームを記録媒体に導く光学手段と、光学手段に
より導かれる光ビームを主走査方向に走査させて記録媒
体上に照射する走査手段と、記録媒体を副走査方向に移
動させる移動手段とを備えた光ビーム走査装置におい
て、記録媒体が記録開始位置に到達した到達タイミング
を検出する第１の検出手段と、走査手段の主走査方向の
走査開始タイミングを検出する第２の検出手段と、記録
媒体の到達タイミングと走査手段の走査開始タイミング
との時間差を検出する時間差検出手段と、時間差検出手
段によって検出された時間差に応じて光ビームが記録媒
体に照射される位置を副走査方向に移動させるビーム位
置調整手段とを備えたものである。

【００２２】本発明に係る光ビーム走査装置において
は、記録媒体が記録開始位置に到達した後、光ビームが
主走査を開始して走査開始位置に達するまでの時間差が
時間差検出手段により検出され、光ビームの副走査方向
の照射位置が時間差検出手段により検出された時間差に
応じて修正される。これにより、記録媒体の記録開始位
置への到達タイミングと走査手段の走査開始タイミング
との時間差が画像記録処理ごとにばらついた場合でも、
常に光ビームが副走査方向の一定の位置で記録媒体上に
照射される。それゆえ、記録媒体上の画像形成の位置ず
れを生じることのない高品質の画像を形成することがで
きる。また、多色印字を行う場合には、各色ごとの画像
間で画像形成の位置ずれが生じることのない高品質の多
色印字を行うことができる。

【００２３】また、本発明に係る光ビーム走査装置は、
複数の光源を有し、１回の主走査によって複数の光源か
らの光ビームを記録媒体に照射して複数ラインの画像デ
ータを記録するレーザ走査装置において、複数の光源か
ら出射される複数の光ビームをそれぞれ記録媒体に導く
光学手段と、複数の光ビームのビーム間隔を検出する検
出手段と、検出手段が検出したビーム間隔に応じて光学
手段に含まれる複数の光ビームに対応した光学レンズを
それぞれ所定の方向に移動させる光学レンズ移動手段と
を備えたものである。

【００２４】本発明に係る光ビーム走査装置において
は、光学レンズ移動手段によって複数の光ビームのビー
ム間隔が所定の間隔に調整される。これにより、画像の
副走査方向における解像度に対応した正規の間隔で主走
査ごとに複数のラインの画像記録を行わせることがで
き、副走査方向における画像ライン間隔の均一な高品質
の画像を形成することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】請求項１の発明に係る光ビーム走
査装置は、光ビームを出射する光源と、光源から出射さ
れた光ビームを記録媒体へ導く光学手段と、光学手段に
より導かれる光ビームを主走査方向に走査させて記録媒
体上に照射する走査手段と、記録媒体を副走査方向に移
動させる移動手段とを備えた光ビーム装置において、記
録媒体が記録開始位置に到達した到達タイミングを検出
する請求項１の検出手段と、走査手段の主走査方向の走
査開始タイミングを検出する請求項２の検出手段と、記
録媒体の到達タイミングと走査手段の走査開始タイミン
グとの時間差を検出する時間差検出手段と、時間差検出
手段によって検出された時間差に応じて光ビームが記録
媒体に照射される位置を副走査方向に移動させるビーム
位置調整手段とを備えたものである。

【００２６】これにより、記録媒体が記録開始位置に到
達したタイミングと光ビームが主走査の走査開始位置に
到達したタイミングとの時間差が画像形成処理ごとにば
らついた場合でも、光ビームを副走査方向における一定
の位置で記録媒体に照射することが可能となり、画像形
成位置が均一な高品質な画像を形成することができる。

【００２７】請求項２の発明に係る光ビーム走査装置
は、請求項１の発明に係る光ビーム走査装置の構成にお
いて、光学手段が光ビームを透過させる光学レンズを有
し、ビーム位置調整手段が、光学レンズを所定の方向に
移動させることによって光ビームが記録媒体に照射され
る位置を副走査方向に移動させる光学レンズ移動手段を
備えたものである。

【００２８】これにより、光学レンズの位置を移動させ
ることによって記録媒体上における副走査方向の光ビー
ムの照射位置を調整することが可能となり、光ビームの
副走査方向の照射位置が常に一定な高品質の画像形成が
可能となる。

【００２９】請求項３の発明に係る光ビーム走査装置
は、請求項２の発明に係る光ビーム走査装置の構成にお
いて、複数の光源をさらに備え、光学レンズおよび光学
レンズ移動手段が複数の光源から出射される光ビームの
各々の光路中に設けられたものである。

【００３０】これにより、複数の光ビームを同時に照射
して１回の主走査で複数ラインの画像記録が可能な光ビ
ーム走査装置における各光ビームのビーム間隔の調整を
行うことが可能となり、複数の光ビームを用いた記録方
式の光ビーム走査装置においても、高品質の画像形成が
可能となる。

【００３１】請求項４の発明に係る光ビーム走査装置
は、複数の光源を有し、１回の主走査によって複数の光
源からの光ビームを記録媒体に照射して複数ラインの画
像データを記録する光ビーム走査装置において、複数の
光源から出射される光ビームをそれぞれ記録媒体に導く
光学手段と、複数の光ビームのビーム間隔を検出する検
出手段と、検出手段が検出したビーム間隔に応じて、光
学手段に含まれる複数の光ビームに対応した光学レンズ
をそれぞれ所定の方向に移動させる光学レンズ移動手段
とを備えたものである。

【００３２】これにより、１回の主走査によって複数ラ
インの画像データの記録が可能な方式の光ビーム走査装
置に対しても光ビームのビーム間隔を調整することが可
能となり、副走査方向における主走査ラインの間隔にば
らつきのない高品質の画像を得ることができる。

【００３３】請求項５の発明に係る光ビーム走査装置
は、請求項４の発明に係る光ビーム走査装置の構成にお
いて、光学レンズ移動手段が、副走査方向の画像の解像
度が切り換えられるたびに、光ビームのビーム間隔が解
像度に対応した所定の間隔となるように光学レンズをそ
れぞれ所定の方向に移動させるものである。これによ
り、光ビームのビーム間隔の調整が正確に行われる。

【００３４】請求項６の発明に係る光ビーム走査装置
は、請求項５の発明に係る光ビーム走査装置の構成にお
いて、記録媒体を副走査方向に移動させる移動手段と、
画像の解像度に応じて記録媒体の移動速度を切り換える
速度制御手段とをさらに備えたものである。

【００３５】これにより、副走査方向の解像度に応じて
光ビームのビーム間隔調整と記録媒体の移動速度調整と
を組み合わせて行うことにより、画像記録処理の速度低
下を抑制して高解像度の画像記録を行うことができる。

【００３６】以下、本発明の一実施の形態について図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るレーザ
走査装置の構成を示す斜視図であり、図２は図１に示す
レーザ走査装置の平面図である。

【００３７】図１において、レーザ走査装置は、レーザ
ビームの出射方向が直交するように配置される第１光源
（奇数（ＯＤＤ）レーザ）５４ａと第２光源（偶数（Ｅ
ＶＥＮ）レーザ）５４ｂとを有している。奇数レーザ５
４ａのレーザビームの出射方向にはレーザビームを平行
光あるいは収束光に整形するコリメータレンズ７０ａお
よびシリンドリカルレンズ７２ａが配置され、偶数レー
ザ５４ｂの出射方向には同様にコリメータレンズ７０お
よびシリンドリカルレンズ７２ｂが配置されている。シ
リンドリカルレンズ７２ａ，７２ｂの出射側にはビーム
スプリッタ７Ｉが配置されている。

【００３８】ビームスプリッタ７１は、奇数レーザ５４
ｂのレーザビームを直角方向に偏向し、偶数レーザ５４
ｂのレーザビームを透過し、それぞれポリゴンミラー
（走査手段）５６の表面に導く。なお、図中の付番７
６，７７はそれぞれレーザビームの偏向方向を示してい
る。ポリゴンミラー５６は、高速回転するポリゴンミラ
ー（図示省略）の回転軸上に配置され、奇数レーザ５４
ａおよび偶数レーザ５４ｂからのレーザビームを感光体
５１の表面上に走査する。感光体５１は移動手段（図示
省略）によって副走査方向に回動される。ポリゴンミラ
ー５６と感光体５１との間には、ポリゴンミラー５６表
面で反射されたレーザビームのビーム径を所定のサイズ
に絞り込むｆθレンズ６１および折り返しミラー７３が
配置されている。

【００３９】また、ビームスプリッタ７１は奇数レーザ
５４ａおよび偶数レーザ５４ｂから出射されるレーザビ
ームの一部をビーム位置検出センサ１に導く。図３は、
レーザビームのビーム位置検出センサ１への入射状態を
示す斜視図である。ビーム位置検出センサ１は奇数レー
ザ５４ａから出射された奇数レーザビーム７４と偶数レ
ーザ５４ｂから出射された偶数レーザビーム７５の鉛直
方向の位置を検出する。このビーム位置検出センサ１に
よって、奇数ラインの画像記録を行う奇数レーザビーム
７４と偶数ラインの画像記録を行う偶数レーザビーム７
５との間隔を調整することができる。その調整動作につ
いては後述する。

【００４０】図４は、図１のレーザ走査装置の制御系を
示すブロック図である。図４において、レーザ走査装置
は、制御系として、奇数レーザビーム７４および偶数レ
ーザビーム７５のビーム間隔を検出するビーム位置検出
センサ１、シリンドリカルレンズ７２ａ，７２ｂの駆動
モータを駆動するモータ駆動手段３、基準クロックｃｋ
をカウントするカウント手段４およびレーザ走査装置の
動作制御を行うＣＰＵ５とを備えている。

【００４１】上記のレーザ走査装置は、奇数ラインの画
像記録を行う奇数レーザビーム７４と偶数ラインの画像
記録を行う偶数レーザビーム７５との間隔を調整する機
能を有している。以下、このビーム間隔調整機能につい
て説明する。図５は、奇数レーザ５４ａの出射側に設け
られたシリンドリカルレンズ移動手段２ａの構成を示す
斜視図である。なお、偶数レーザ５４ｂの出射側に設け
られたシリンドリカルレンズ移動手段２ｂも同様の構造
を有している。

【００４２】シリンドリカルレンズ移動手段（光学レン
ズ移動手段）２ａはモータ駆動手段３（図４参照）によ
り駆動されるステッピングモータ２１を備える。ステッ
ピングモータ２１の回転軸にはウォームギア２２が取り
付けられており、このウォームギヤ２２がシャフト２３
に固定されたウォームホイル２４に噛み合っている。さ
らに、シャフト２３の他方部分にはねじ部が形成され、
このねじ部にシリンドリカルレンズ取り付け部材２５の
一部が係合されている。したがって、ステッピングモー
タ２１を回転させると、ウォームギア２２、ウォームホ
イル２４を介してシャフト２３が回転し、シャフト２３
の回転によってシリンドリカルレンズ取り付け部材２５
が上下方向に移動する。これによって、シリンドリカル
レンズ７２ａの上下方向の位置を移動させることができ
る。シリンドリカルレンズ７２ａの上下方向の移動量は
ステッピングモータ２１に入力される駆動パルスのパル
ス数に比例する。そこで、駆動パルスは、１パルスがシ
リンドリカルレンズ７２ａを上下方向に１μｍ移動させ
るように予め調整されている。また、このシリンドリカ
ルレンズ７２ａの上下方向の移動量が感光体５１の表面
上でのレーザビームの副走査方向の移動量と一致するよ
うにビームスプリッタ７１、ポリゴンミラー５６などの
光学系が光学調整されている。

【００４３】次に、シリンドリカルレンズ移動手段２
ａ，２ｂによるレーザビーム間隔の調整動作について説
明する。図６は、ビーム位置検出センサにおける光学調
整動作を示す説明図である。例えば、本発明に係るレー
ザ走査装置の感光体５１上での各走査ラインの副走査方
向の間隔は副走査方向の解像度が６００ｄｐｉの場合に
は４２μｍ、１２００ｄｐｉの場合には２１μｍに設定
する必要がある。図６（ａ）は、奇数レーザビーム７４
の上下方向（感光体５１上では副走査方向）の位置調整
を示しており、図６（ｂ）は解像度が６００ｄｐｉの場
合の偶数レーザビーム７５の上下方向の位置調整を示し
ている。さらに、図６（ｃ）は解像度が１２００ｄｐｉ
の場合の偶数レーザビーム７４の上下方向の位置調整を
示している。

【００４４】図６において、ビーム位置検出センサ１は
ナイフエッジスリット１１を備える。ナイフエッジスリ
ット１１にはそれぞれ上下方向に異なる位置に形成され
た第１カット面１１ａ、第２カット面１１ｂおよび第３
カット面１１ｃが形成されている。さらに、ビーム位置
検出センサ１では、このナイフエッジスリット１１の第
１〜第３カット面１１ａ〜１１ｃのそれぞれに対応して
第１〜第３フォトセンサ１２〜１４が配置されている。

【００４５】図６（ａ）に示すように、まず最初に奇数
レーザ５４ａを点灯させ、奇数レーザビーム７４をビー
ム位置検出センサ１に導く。初期状態においては、環境
変化や経時変化あるいは機械の微妙なひずみなどの要因
によって奇数レーザビーム７４が点線で示す位置にずれ
ている場合がある。そこで、図５に示すシリンドリカル
レンズ７２ａを駆動してシリンドリカルレンズ７２ａの
位置を調整し、奇数レーザビーム７４を移動させてフォ
トセンサ１２からの出力を監視する。図７は、フォトセ
ンサの出力特性図である。奇数レーザビーム７４がナイ
フエッジスリット１１の第１カット面１１ａより下方に
移動するとともに第１フォトセンサ１２からのセンサ出
力が図７に示すように上昇する。図７において、奇数レ
ーザビーム７４が第１カット面１１ａより下方に移動し
始めた時のセンサ出力をＹ1、奇数レーザビーム７４が
第１カット面１１ａの下方に完全に移動したときのセン
サ出力をＹ2とすると、センサ出力Ｙ2とＹ1との中間の
センサ出力Ｙ0となる位置で奇数レーザビーム７４の移
動を停止する。

【００４６】第１フォトセンサ１２の出力は図４に示す
ＣＰＵ５のＡ／Ｄ0ポートに入力され、その出力レベル
が検出される。そして、上述のように、センサ出力がＹ
0となるまでＣＰＵ５はモータ駆動手段３を制御してシ
リンドリカルレンズ移動手段２ａのステッピングモータ
２１に駆動パルスを出力させる。そして、センサ出力レ
ベルがＹ0になった時点でＣＰＵ５はモータ駆動手段３
からのパルス出力を停止させ、シリンドリカルレンズ７
２ａの位置を保持する。これにより、奇数レーザビーム
７４はナイフエッジスリット１１の第１カット面１１ａ
の位置に調整される。その後、奇数レーザ５４ａは消灯
される。

【００４７】次に、図６（ｂ）に示すように、偶数レー
ザ５４ｂを点灯させ、偶数レーザビーム７５をビーム位
置検出センサ１に導く。ビーム位置検出センサ１では、
ナイフエッジスリット１１の第２カット面１１ｂおよび
第２フォトセンサ１３を利用して、上記と同様の調整動
作を行い、偶数レーザビーム７５が第２カット面１１ｂ
に一致する位置に調整する。これにより、図６（ａ）で
示した奇数レーザビーム７４の調整位置Ａとこの偶数レ
ーザビーム７５の調整位置Ｂとが所定の間隔Ｌ１（＝４
２μｍ）に調整される。

【００４８】また、図６（ｃ）に示すように、副走査方
向の解像度が１２００ｄｐｉの場合には、ナイフエッジ
スリット１１の第３カット面１１ｃと第３フォトセンサ
１４とを用いて上記と同様の調整動作が行われる。これ
により、偶数レーザビーム７５が第３カット面１１ｃに
一致する位置に調整される。この場合、奇数レーザビー
ム７４の調整位置Ａと偶数レーザビーム７５の調整位置
Ｃとが所定の間隔Ｌ２（＝２１μｍ）に調整される。

【００４９】奇数レーザビーム７４および偶数レーザビ
ーム７５のビーム間隔の光学調整が終了すると、次に画
像形成動作が行われる。図８は、レーザ走査装置の動作
のタイミングチャートであり、黒（ＢＬＡＣＫ）、シア
ン（ＣＹＡＮ）、マゼンタ（ＭＡＧＥＮＴＡ）、イエロ
ー（ＹＥＬＬＯＷ）の４色印字動作時を示している。

【００５０】まず、感光体５１の回転が開始され、感光
体５１の所定位置に形成された開始ホール５２が記録開
始センサ（第１の検出手段）５３を通過すると、記録開
始センサ５３から垂直同期信号ＶSYNCが出力される。ま
た、奇数レーザ５４ａおよび偶数レーザ５４ｂが点灯
し、ポリゴンミラー５４が回転し始めると、奇数レーザ
ビーム７４および偶数レーザビーム７５が光センサ（第
２の検出手段）５８を通過するたびに、光センサ５８か
ら水平同期信号ＨSYNCが出力される。ＣＰＵ５は、垂直
同期信号ＶSYNCが出力されるとカウンタ４を駆動し、ク
ロックｃｋのカウントを開始する。そして、最初の水平
同期信号ＨSYNCが光センサ５８から出力された時点のカ
ウント値を保持する。すなわち、垂直同期信号ＶSYNCと
最初の垂直同期信号ＨSYNCとのずれ時間Δｔk間のクロ
ックｃｋのクロック数をカウントして保持する。ここ
で、カウンタ４およびＣＰＵ５が時間差検出手段を構成
する。

【００５１】感光体１の記録開始位置から正確に画像の
記録を開始するためには、垂直同期信号ＶSYNCと最初の
水平同期信号ＨSYNCとが一致している必要があるが、実
際には両者の同期を取っていないため、上記のようなず
れ時間Δｔkが生じる。そこで、ＣＰＵ５は画像記録開
始位置の補正動作を以下のようにして行う。

【００５２】クロックｃｋの周波数が１ＭＨｚ、ずれ時
間Δｔk間のクロックのカウント値が１００とすると、
ずれ時間Δｔkは１００μｓｅｃであり、これを感光体
上の副走査方向の距離に換算すると、実際にレーザビー
ムが主走査を開始する位置は、正規の開始基準位置から
２１μｍだけ副走査方向に遅れた位置となっている。Ｃ
ＰＵ５は、このクロックｃｋのカウント値および周波数
並びにプロセススピードなどのデータを用いて副走査方
向のずれ量を算出する。ずれ量が算出されると、ずれ量
に相当する量だけ奇数レーザビーム５４および偶数レー
ザビーム７５の感光体５１への照射位置を副走査方向に
進む位置に偏向させる動作を行う。すでに説明したよう
に、シリンドリカルレンズ移動手段２ａ，２ｂではパル
スモータ２１に与える駆動パルスの１パルスでシリンド
リカルレンズ７２ａ，７２ｂを１μｍ移動することがで
き、これにより、感光体５１上で奇数レーザビーム５４
および偶数レーザビーム７５をそれぞれ１μｍ移動させ
ることができる。そこで、ずれ量２１μｍに相当する２
１パルスをモータ駆動手段３から出力させて奇数レーザ
７４の走査位置を正規の基準位置に一致させるととも
に、偶数レーザビーム７５が副走査方向の解像度に応じ
た間隔だけ奇数レーザビーム７４から隔てた位置を走査
するように調整する。

【００５３】以上の動作は奇数レーザビーム７４および
偶数レーザビーム７５が最初に光センサ５８に到達して
から感光体の表面の記録開始位置に到達するまでの間に
行われる。

【００５４】上記の「黒」の画像形成が終了すると、感
光体５１が一周し、再度感光体５１の開始ホール５２が
記録開始センサ５３の検出位置に到達する。そして、上
記と同様の走査により「シアン」の画像形成が行われ
る。その後、引き続いて「マゼンタ」および「イエロ
ー」の画像形成が行われる。図８に示すように、各色の
記録開始時点ではそれぞれずれ時間ΔｔC、ΔｔM、Δｔ
yが生じるが、ＣＰＵ５による上記の補正処理によって
各色の記録開始位置は常に副走査方向の一定の位置に揃
えられる。したがって、各色の画像データを用紙上に重
ね合われる際に色ずれが生じることが防止される。

【００５５】また、上記のレーザ走査装置の画像形成動
作時に、副走査方向の解像度を切り換える場合、ＣＰＵ
５は感光体１の移動手段の移動速度（プロセススピー
ド）を変化させる。例えば、２ビーム方式において副走
査方向の解像度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに切
り換える場合、ポリゴンモータの回転数が一定ならば、
プロセススピードを２１０ｍｍ／ｓ（秒）から１０５ｍ
ｍ／ｓに半減すればよい。このため、従来のレーザ装置
ではプロセススピードを４分の１（５２ｍｍ／ｓ）にす
る必要があるのに比べて高速で高解像度の画像形成を行
なうことができる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、記録媒体
への画像記録のたびに、常に一定の位置から画像データ
の記録が開始される。これにより、多色画像を重ね合わ
せて印字を行う際の色ずれを確実に防止することができ
る。

【００５７】また、１回の走査で複数ラインの画像記録
を行う場合でも、ビーム間隔を正確に調整することによ
り、主走査ライン間の間隔のばらつきのない高品質の画
像を形成することができる。さらに、副走査方向の解像
度に応じてビーム間隔を調整可能に構成されたことによ
り、解像度の変化に対して容易に対応することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ走査装置の構成を示す斜視
図

【図２】図１に示すレーザ走査装置の平面図

【図３】レーザビームのビーム位置検出センサへの入射
状態を示す斜視図

【図４】図１のレーザ走査装置の制御系を示すブロック
図

【図５】奇数レーザの出射側に設けられたシリンドリカ
ルレンズ移動手段の構成を示す斜視図

【図６】ビーム位置検出センサにおける光学調整動作を
示す説明図

【図７】フォトセンサの出力特性図

【図８】レーザ走査装置の動作のタイミングチャート

【図９】従来のレーザ走査装置の構成を示すブロック図

【図１０】図９のレーザ走査装置の動作のタイミングチ
ャート

【図１１】従来の他のレーザ走査装置の構成を示す斜視
図

【符号の説明】 １ ビーム位置検出センサ ２ａ，２ｂ シリンドリカルレンズ移動手段 ３ モータ駆動手段 ４ カウント手段 ５ ＣＰＵ １１ ナイフエッジスリット １２，１３，１４ フォトセンサ ５２ 開始ホール ５３ 記録開始センサ ５４ａ 奇数レーザ ５４ｂ 偶数レーザ ５６ ポリゴンミラー（回転多面鏡） ５８ 光センサ ５９ 走査開始パルス発生部 ６０ 画像信号出力部 ７０ａ，７０ｂ コリメータレンズ ７１ ビームスプリッタ ７２ａ，７２ｂ シリンドリカルレンズ ７４ 奇数レーザビーム ７５ 偶数レーザビーム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを出射する光源と、前記光源から
   出射された前記光ビームを記録媒体へ導く光学手段と、
   前記光学手段により導かれる光ビームを主走査方向に走
   査させ前記記録媒体上に照射する走査手段と、前記記録
   媒体を副走査方向に移動させる移動手段とを備えた光ビ
   ーム走査装置において、前記記録媒体が記録開始位置に
   到達した到達タイミングを検出する第１の検出手段と、
   前記走査手段の主走査方向の走査開始タイミングを検出
   する第２の検出手段と、前記記録媒体の到達タイミング
   と前記走査手段の走査開始タイミングとの時間差を検出
   する時間差検出手段と、前記時間差検出手段によって検
   出された前記時間差に基づいて前記光ビームが前記記録
   媒体に照射される位置を副走査方向に移動させるビーム
   位置調整手段とを備えたことを特徴とする光ビーム走査
   装置。
2. 【請求項２】前記光学手段は前記光ビームを透過させる
   光学レンズを有し、前記ビーム位置調整手段は、前記光
   学レンズを所定の方向に移動させることによって前記光
   ビームが前記記録媒体に照射する位置を副走査方向に移
   動させる光学レンズ移動手段を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の光ビーム走査装置。
3. 【請求項３】複数の光源をさらに備え、前記光学レンズ
   および前記光学レンズ移動手段は前記複数の光源から出
   射される光ビームの各々の光路中に設けられたことを特
   徴とする請求項２記載の光ビーム走査装置。
4. 【請求項４】複数の光源を有し、１回の主走査によって
   前記複数の光源から出射された光ビームを記録媒体に照
   射して１度に複数ラインの画像データを記録する光ビー
   ム走査装置において、前記複数の光源から出射される複
   数の光ビームをそれぞれ前記記録媒体に導く光学手段
   と、前記複数の光ビームのビーム間隔を検出する検出手
   段と、前記検出手段が検出した前記ビーム間隔に応じて
   前記光学手段に含まれる前記複数の光ビームに対応した
   光学レンズをそれぞれ所定の方向に移動させる光学レン
   ズ移動手段とを備えたことを特徴とする光ビーム走査装
   置。
5. 【請求項５】前記光学レンズ移動手段は、副走査方向の
   画像の解像度が切り換えられるたびに、前記解像度に対
   応した前記光ビームのビーム間隔が所定の隔となるよう
   に前記光学レンズをそれぞれ所定の方向に移動させるこ
   とを特徴とする請求項４記載の光ビーム走査装置。
6. 【請求項６】前記記録媒体を副走査方向に移動させる移
   動手段と、前記画像の解像度に応じて前記記録媒体の移
   動速度を切り換える速度制御手段とをさらに備えたこと
   を特徴とする請求項５記載の光ビーム走査装置。