JPH11174355A - 光学走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つの光ビームで１走査線を分割して同時走
査する際に走査線の繋ぎ目部を良好に形成する。 【解決手段】 被走査面（３４）上の主走査線全幅の途
中から走査開始する第２の光ビームによる画像データの
前記被走査面上における書出し位置を回転多面鏡（２
０）の主走査面に隣接する偏向面から反射した第２の光
ビームの反射光の検出によって検出する書出し位置検出
手段（３０，５０）と、この書出し位置検出手段の検出
出力に基づいて第２の光ビームによる画像データの前記
被走査面上における書込み動作を制御する制御手段（６
０）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームを画
像情報に応じて変調し感光体等の被走査面上に走査露光
することにより、画像を記録するレーザプリンタやディ
ジタル複写機などの画像記録装置に使用される光学走査
装置に係り、具体的には２つの光ビームによって感光体
上の１走査線を２分割して同時に走査する光学走査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な光学走査装置は、偏向器
としての回転多面鏡に入射する光ビームの主走査方向の
幅よりも回転多面鏡の各偏向面の面幅の方が大きくなっ
ており、回転多面鏡の各偏向面の面幅は走査角がどのポ
ジションであっても入射する光ビームの光束を網羅でき
る大きさに設定されている。これをアンダーフィルド
（Ｕｎｄｅｒｆｉｌｌｅｄ）タイプの光学走査装置とい
う。

【０００３】ところで、このような光学走査装置を使用
したレーザプリンタやディジタル複写機等の画像記録装
置には、最近、画像記録の高速化及び高解像度化が要求
されてきており、上記光学走査装置において、画像記録
の高速化及び高解像度化の要求に答えるには、単位時間
当たりに走査する走査線数を増加させる必要があり、回
転多面鏡を用いた光学走査装置では、回転多面鏡を駆動
するスキャナモータの回転数を上昇させなければならな
い。

【０００４】しかしながら、上記回転多面鏡を駆動させ
るスキャナモータの回転速度はボールベアリングを使用
した場合で現在、１５，０００ｒｐｍ程度が限度であ
り、空気軸受を使用したとしても４０，０００ｒｐｍ程
度が限度である。したがって、回転多面鏡の回転数を増
加させることによって画像記録の高速化及び高解像度化
を図るには限界がある。

【０００５】また、高精細な画像書込みを行うには、感
光体上を走査する光ビームのビーム径を小さくする必要
があるが、光源としてレーザを使用する場合にはレーザ
ビームの集光特性から、結像位置でのビーム径を小さく
するには、結像光学系に入射するビーム径を大きくしな
ければならない。したがって、回転多面鏡を用いた光学
走査装置で高精細な画像書込みを行うには、全走査角に
対して大径の光ビームが回転多面鏡の鏡面からはみ出さ
ないようにするために、回転多面鏡を大径化しなければ
ならなかった。すなわち、高速でかつ高画質な画像書込
みを従来のアンダーフィルドタイプ光学走査装置で実現
しようとすると、大径な回転多面鏡を高速回転させる必
要があり、消費電力の増大およびスキャナモータヘの負
荷増大による信頼性の低下という問題が発生する。

【０００６】ここで、スキャナモータの回転数を抑制す
るには、回転多面鏡の鏡面の数を多くすることが考えら
れるが、鏡面の数が増えると、偏向角が小さくなり同一
寸法の画像書込みに必要な光路長が長くなるために、装
置が大型化するという別の問題が生じる。

【０００７】これらの問題を解決するものとして、特願
平０８−３３８６３６号に記載の光学装置が知られてい
る。この特許出願明細書には、２つの光源からそれぞれ
発せられた光ビームを、偏向器の同一平面により同時偏
向し、偏向された該二つのビームで被走査面上を分割し
て走査するオーバーフィルドタイプ光学走査装置が開示
されている。

【０００８】ここで、分割走査とは、２つの光源からそ
れぞれ発せられた光ビームを、偏向器の同一平面により
同時偏向し、偏向された該二つのビームで感光体上の走
査線を分割して走査することである。この分割走査によ
れば走査線１本毎の走査角を小さく分割できるため、画
像記録の高速化を実現でき、また光源から被走査面とな
る感光体に至るまでの光路長が１つの光源で走査する場
合の光路長の１／２となるので装置の大型化を抑制する
特徴をもっている。

【０００９】オーバーフィルドタイプの光学走査装置と
は、回転多面鏡の鏡面（偏向面）の面幅よりも広い幅の
レーザビームを照射し、回転多面鏡の鏡面の利用状態
を、全幅を利用するオーバーフィルドな状態にし、１つ
の鏡面が入射ビームを切り取るように使用することを特
徴としている。

【００１０】つまり、光学走査装置をオーバーフィルド
タイプの光学走査装置にすることにより、回転多面鏡を
小径化することが可能になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特願平０８−
３３８６３６号の走査光学装置では、２つの光源からそ
れぞれ発せられた光ビームを、偏向器の同一平面により
同時偏向し、偏向された該２つの光ビームで被走査面上
を分割して走査するオーバーフィルドタイプ光学走査装
置において、第１の光ビームの書き出し位置のみを検出
し、所定時間経過後、２つの光ビームの走査を開始する
ため、第２の光ビームの回転多面鏡に入射する角度がず
れた場合、または、ずれて調整された場合に繋ぎ目部に
おける画像が重なる、または、繋ぎ目部における画像が
離れることにより繋ぎ目部に空白部が生じるという問題
が発生する。

【００１２】ここで上述した２つの光ビームにより分割
走査するオーバーフィルドタイプ光学走査装置において
生ずる被走査面の繋ぎ目部における画像のずれについ
て、図９乃至図１１を参照して説明する。これらの図に
おいて、回転多面鏡１１０により走査線でのイメージエ
リア外に偏向されｆθレンズ１１２を通過した第１の光
ビームの経路上にはイメージエリア外の第１の光ビーム
を検出するＳＯＳ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ ｓｃａｎ）セン
サ１１４が配置されている。ＳＯＳセンサ１１４の出力
信号を検出した時点から所定時間経過後に、画像情報に
基いて２つの光源から発せられた第１、第２の２つの光
ビームの走査を開始する。ここで第１、第２の光ビーム
の走査角度はそれぞれ、走査範囲の中心を示す中心線Ｃ
Ｌに対して±２αであり、図９乃至図１１では中心線Ｃ
Ｌに対して右側（第２の光ビームの入射方向）をブラス
方向としている。走査角度が±２αの場合に第１の光ビ
ームの入射光軸の中心線ＣＬに対する入射角度は−αで
あり、第２の光ビームの入射光軸の中心線ＣＬに対する
入射角度は＋αである。回転多面鏡１１０が矢印方向に
角度αだけ回転する間に１つの偏向面により第１の光ビ
ームが走査開始端（ＳＯＳ）から中心線ＣＬに至るまで
偏向されると同時に、第２の光ビームが中心線ＣＬから
走査終了端（ＥＯＳ）まで偏向される。これにより感光
体１１８上の１走査線が同時に２分割走査される。

【００１３】尚、１１６はシリンダーミラー、１１８は
被走査面となる感光体、１２０ａ，１２０ｂ，１２２は
平面ミラーである。

【００１４】図９は、第１の光ビームおよび第２の光ビ
ームの回転多面鏡１１０に入射する角度が設計値どおり
の場合の状態を示している。この場合にはＳＯＳセンサ
１１４の出力信号を検出した時点から所定時間経過後
に、画像情報に基いて２つの光源から発せられる第１、
第２の２つの光ビームを走査開始するとき、感光体１１
８の被走査面上の繋ぎ目部における画像にずれは生じな
い。

【００１５】図１０は、第２の光ビームの回転多面鏡１
１０に入射する角度が図９に示した状態より微小角ｓ°
だけ小さくなった場合を示しており、ＳＯＳセンサ１１
４の出力信号を検出した時点から所定時間経過後に、画
像情報に基いて２つの光源から発せられる第１、第２の
２つの光ビームを走査開始するとき、図示のように感光
体１１８の被走査面上の繋ぎ目部において画像が重なる
という問題が発生する。

【００１６】図１１は、第２の光ビームの回転多面鏡１
１０に入射する角度が図９に示した状態より微少角ｓ°
だけ大きくなった場合を示しており、ＳＯＳセンサｌｌ
４の出力信号を検出した時点から所定時間経過後に、画
像情報に基づいて２つの光源から発せられる第１、第２
の２つの光ビームを走査開始するとき、図示のように感
光体１１８の被走査面上の繋ぎ目部において画像が離れ
て空白部が発生するという問題が発生する。

【００１７】すなわち、２つの光源から発せられた２つ
の光ビームを回転多面鏡の同一偏向面に入射し、同時走
査する分割光学走査装置の場合、１つの走査線の走査範
囲を２分割してその走査を２つの光ビームで分担してい
るため、繋ぎ目部分におけるの走査の同期及び位置合わ
せが重要である。１上記問題を解決しようとすると、図
１２に示すように、第１の光ビーム、第２の光ビームが
それぞれ分担する各走査線イメージエリア直前の光ビー
ムを検出する方法が一般的に考えられる。

【００１８】しかし、１走査線の途中から走査を開姶す
る第２の光ビームの書き出し位置検出のための光路を確
保し、かつ分離しようとすると第２の光ビームの書き出
し位置検出用の折り返しミラー１２６を第１の光ビーム
のイメージエリア内に設ける必要があり、折り返しミラ
ー１２６が第１のビームと干渉するため、繋ぎ目部分に
おける走査の同期／位置合わせが困難であるという問題
がある。

【００１９】特に、オーバーフィルド光学系技術を用い
た場合は、デューティが高いため光路の確保及び分離が
一層、困難である。

【００２０】ここで、デューティとは、最大走査長つま
り感光体上等価となる位置に配置されたＳＯＳセンサ１
１から、同様に次の走査により感光体上等価となる位置
に配置されたＳＯＳセンサ１１までの長さに対する、イ
メージエリアの割合をいう。

【００２１】従来のアンダーフィルドタイプの光学走査
装置では、ＳＯＳセンサに入射する光ビームを、イメー
ジエリアから分離するのため、デューティを約８０％以
下に抑える必要があった。しかし、オーバーフィルドタ
イプの光学走査装置では、デューティを９０％以上にす
ることが可能である。

【００２２】また、ＥＯＳ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｓｃａｎ）
（走査終了端）側にイメージエリア（走査範囲）直後の
光ビームを検出する方法が、知られている。この方法で
は、走査線イメージエリアとの分離は容易であるが、イ
メージ倍率やレジストレーションの検出が目的であり、
ビームの書き出し位置検出用として利用するには、イメ
ージエリア直後であるため、回転多面鏡の主走査面（偏
向面）をＮ面とすると、次に主走査面となる回転多面鏡
の（Ｎ−１）面で走査される分までのビデオデータを貯
えている必要があるという問題がある。

【００２３】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、２つの光ビームを回転多面鏡の同一偏向
面に入射し、１走査線を分割して同時走査する際に走査
線の繋ぎ目部を良好に形成することができる光学走査装
置を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、複数の偏向面を有しかつ
２つの光源からそれぞれ入射され複数の偏向面にわたっ
て収束された第１、第２の２つの光ビームを、主走査面
となる同一偏向面により同時偏向し、偏向された該２つ
のビームで１本の走査線が記録されるように被走査面を
分割して走査する光学走査装置において、前記被走査面
上の主走査線全幅の途中から走査開始する第２の光ビー
ムによる画像データの前記被走査面上における書出し位
置を前記回転多面鏡の前記主走査面に隣接する偏向面か
ら反射した第２の光ビームの反射光の検出によって検出
する書出し位置検出手段と、該書出し位置検出手段の検
出出力に基づいて前記第２の光ビームによる画像データ
の前記被走査面上における書込動作を制御する制御手段
と、を有することを特徴とする。

【００２５】上記構成の光学走査装置では、２つの光源
からそれぞれ入射され回転多面鏡の複数の偏向面にわた
って収束された第１、第２の２つの光ビームを、前記回
転多面鏡の同一偏向面により同時偏向し、偏向された該
２つのビームで１本の走査線が記録されるように被走査
面を分割して走査する。

【００２６】書出し位置検出手段は、前記被走査面上の
主走査線全幅の途中から走査開始する第２の光ビームに
よる画像データの前記被走査面上における書出し位置を
前記回転多面鏡の前記主走査面に隣接する偏向面から反
射した第２の光ビームの反射光の検出によって検出す
る。

【００２７】制御手段は該書出し位置検出手段の検出出
力に基づいて前記第２の光ビームによる画像データの前
記被走査面上における書込動作を制御する。

【００２８】したがって、請求項１に記載の発明によれ
ば、第２の光ビームによる画像データの被走査面上にお
ける書出し位置を検出するための光路を確保し、かつ分
離することが容易であり、走査線の繋ぎ目部における走
査の同期及び位置合わせを精度良く行うことができる。

【００２９】請求項２に記載の発明は、複数の偏向面を
有しかつ２つの光源からそれぞれ入射され複数の偏向面
にわたって収束された第１、第２の２つの光ビームを、
主走査面となる同一偏向面により同時偏向し、偏向され
た該２つのビームで１本の走査線が記録されるように被
走査面を分割して走査する光学走査装置において、前記
被走査面上の主走査線全幅の途中から走査開始する第２
の光ビームによる画像データの前記被走査面上における
書出し位置を前記回転多面鏡の回転に伴い前記回転多面
鏡の現在の主走査面に次いで主走査面となる前記現在の
主走査面に隣接する偏向面から反射した第２の光ビーム
の反射光の検出によって検出する書出し位置検出手段
と、該書出し位置検出手段の検出出力に基づいて前記第
２の光ビームによる画像データの前記被走査面上におけ
る書込動作を制御する制御手段と、を有することを特徴
とする。

【００３０】上記構成の光学走査装置では、２つの光源
からそれぞれ入射され回転多面鏡の複数の偏向面にわた
って収束された第１、第２の２つの光ビームを、主走査
面となる同一偏向面により同時偏向し、偏向された該２
つのビームで１本の走査線が記録されるように被走査面
上の走査線を分割して走査する。

【００３１】書出し位置検出手段は被走査面上の主走査
線全幅の途中から走査開始する第２の光ビームによる画
像データの前記被走査面上における書出し位置を前記回
転多面鏡の回転に伴い前記回転多面鏡の現在の主走査面
に次いで主走査面となる前記現在の主走査面に隣接する
偏向面から反射した第２の光ビームの反射光の検出によ
って検出する。

【００３２】制御手段は書出し位置検出手段の検出出力
に基づいて第２の光ビームによる画像データの前記被走
査面上における書込動作を制御する。

【００３３】したがって、請求項２に記載の発明によれ
ば、第２の光ビームによる画像データの被走査面上にお
ける書出し位置を検出するための光路を確保し、かつ分
離することが容易であり、走査線の繋ぎ目部における走
査の同期及び位置合わせを精度良く行うことができる。

【００３４】また画像データの書出し位置の同期検出か
ら画像データの書き出し動作開始までの待ち時間が回転
多面鏡の偏向面が１面分回転するのに要する時間だけで
済むので、記憶容量の大きい高価なメモリにデータを蓄
積しておく必要が無い。

【００３５】請求項３に記載の発明は、複数の偏向面を
有しかつ２つの光源からそれぞれ入射され複数の偏向面
にわたって収束された第１、第２の２つの光ビームを、
主走査面となる同一偏向面により同時偏向し、偏向され
た該２つのビームで１本の走査線が記録されるように被
走査面を分割して走査する光学走査装置において、前記
被走査面上の主走査線全幅の最初から走査開始する第１
の光ビームによる画像データの前記被走査面上における
書出し位置及び前記被走査面上の主走査線全幅の途中か
ら走査開始する第２の光ビームによる画像データの前記
被走査面上における書出し位置を検出する書出し位置検
出手段と、前記書出し位置検出手段の検出出力を取り込
み、前記第１の光ビームによる画像データの書出し位置
を決定するための第１の書出し位置検出信号の出力時点
と第２の光ビームによる画像データの書出し位置を決定
するための第２の書出し位置検出信号の出力時点との時
間差に基づいて前記第２の光ビームによる画像データの
前記被走査面上における書出し位置を算出し、画像デー
タの書込動作を制御する制御手段と、を有することを特
徴とする。

【００３６】上記構成の光学走査装置では、２つの光源
からそれぞれ入射され回転多面鏡の複数の偏向面にわた
って収束された第１、第２の２つの光ビームを、主走査
面となる同一偏向面により同時偏向し、偏向された該２
つのビームで１本の走査線が記録されるように被走査面
上の走査線を分割して走査する。

【００３７】書出し位置検出手段は前記被走査面上の主
走査線全幅の最初から走査開始する第１の光ビームによ
る画像データの前記被走査面上における書出し位置及び
前記被走査面上の主走査線全幅の途中から走査開始する
第２の光ビームによる画像データの前記被走査面上にお
ける書出し位置を検出する。

【００３８】制御手段は前記書出し位置検出手段の検出
出力を取り込み、前記第１の光ビームによる画像データ
の書出し位置を決定するための第１の書出し位置検出信
号の出力時点と第２の光ビームによる画像データの書出
し位置を決定するための第２の書出し位置検出信号の出
力時点との時間差に基づいて前記第２の光ビームによる
画像データの前記被走査面上における書出し位置を算出
し、画像データの書込動作を制御する。

【００３９】したがって、請求項３の発明によれば、第
２の光ビームによる画像データの被走査面上における書
出し位置を検出するための光路を確保し、かつ分離する
ことが容易であり、走査線の繋ぎ目部における走査の同
期及び位置合わせを精度良く行うことができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００４１】図１に本発明の第１の実施の形態に係る光
学走査装置の構成を示す。同図において走査用の光ビー
ムを射出する二つの光源部が走査範囲の中心を示す中心
線ＣＬに対して左右対称となる位置に各々配置されてい
る。この二つの光源部は、各々略ガウシアン分布の光ビ
ームを発光する半導体レーザ１０ａ、１０ｂを備えてい
る。尚、本実施の形態では半導体レーザ１０ａにより射
出される光ビームを第１の光ビームとし、半導体レーザ
１０ｂより射出される光ビームを第２の光ビームとす
る。光源部における半導体レーザ１０ａ、１０ｂの光ビ
ーム射出側には縦横に異なる広がり角を有する光ビーム
がその焦点位置から発光された場合に該光ビームを略平
行光とする作用を有するコリメータレンズ１２ａ、１２
ｂ、中央部の光ビームのみを通過させるビーム整形用の
スリット１４ａ、１４ｂ及び入射した光ビームを後述す
る回転多面鏡の偏向面近傍に副走査方向に収束させるシ
リンダーレンズ１６ａ、１６ｂが各々配置されている。

【００４２】なお、半導体レーザ１０ａ、ｌ０ｂは、図
示しない制御部と接続されており、この制御部は、画像
情報に基づいて半導体レーザｌ０ａ、１０ｂの光ビーム
出力を変調するように制御する。

【００４３】また、コリメータレンズ１２ａ、１２ｂ
は、半導体レーザ１０ａ、１０ｂとの間隔がコリメータ
レンズ１２ａ、１２ｂの焦点距離よりも約１ｍｍ短くな
る位置に配置されており、この配置により、コリメータ
レンズ１２ａ、１２ｂを通過した光ビームは、略平行光
とならずに緩い発散光となる。

【００４４】更に、シリンダーレンズ１６ａ、１６ｂの
光ビーム射出側の延長先には、射出された光ビームを反
射する平面ミラー１８ａ、１８ｂが中心線ＣＬに対して
左右対称の位置に各々配置されている。そして、平面ミ
ラー１８ａ、１８ｂの反射側には、複数の同一面幅の偏
向面（鏡面）を側面部に有する正多角柱の形状をなすと
共に中心軸の回りに図示しない駆動手段により矢印方向
に等角速度で回転する回転多面鏡２０が設けられてい
る。尚、回転多面鏡２０は、その中心軸に中心線ＣＬが
通過する位置に配置されている。

【００４５】また平面ミラー１８ａ、１８ｂと回転多面
鏡２０との間には主走査方向のみにレンズパワーを有す
る二枚組のレンズからなるｆθレンズ２２がその光軸が
中心線ＣＬと一致するように配置されている。オーバー
フィルドタイプ光学系の場合、ｆθレンズ２２は、平面
ミラー１８ａ、１８ｂにより反射された緩い発散光の第
１の光ビーム及び第２の光ビームを回転多面鏡２０の面
幅より幅の広い細長い線像として副走査方向に収束させ
る。この時、第１の光ビーム及び第２の光ビームは、そ
の中心が回転多面鏡６の同じ偏向面に到達するように入
射される。これより、第１、第２の光ビームは、複数の
偏向面をまたがるように収束する。

【００４６】更にｆθレンズ２２は、回転多面鏡２０に
より偏向された光ビームが再びｆθレンズ２２を通過す
るように配置されており、再度通過した光ビームを後述
する感光体３４上に光スポットとして収束させると共
に、該光スポットを感光体３４上で主走査方向に略等速
度で移動させる機能を有する。

【００４７】また回転多面鏡２０に対してｆθレンズ２
２が配置されている側の反対側には、回転多面鏡２０の
偏向面の副走査方向の傾きのばらつきにより生じる副走
査方向の位置ずれを補正するためのシリンダーミラー３
２ａ，３２ｂが配置されている。回転多面鏡２０により
偏向された画像記録用の第１、第２の光ビームはこのシ
リンダーミラー３２ａ，３２ｂによって反射された後、
シリンダーミラー３２ａ，３２ｂの下部に配置された感
光体３４上に光スポットとして収束する。。

【００４８】感光体３４は、光ビームに感光する感光材
料がその表面に塗布された細長い円柱状の形状を有して
おり、主走査方向が、この感光体３４の長手方向に一致
するように配置されている。すなわち、回転多面鏡２０
の回転方向と共に感光体３４上に収束された光スポット
は、主走査方向に沿って移動し、走査線での画像記録が
可能となる。

【００４９】また感光体３４は、その回転軸を中心とし
て図示しない駆動手段により一定の回転速度で回転し、
感光体３４上での走査線を副走査方向に順次移動させ
る。尚、回転多面鏡２０による１本の走査線の画像記録
に対応する偏向は、１つの偏向面により行われる。

【００５０】更に１走査線での画像記録開始前に主走査
面により偏向され、ｆθレンズ２２を再通過した第ｌの
光ビーム経路上には、画像記録開始前の第ｌの光ビーム
を折り返す平面ミラー２６ａ、副走査方向にビームを結
像させるシリンダーレンズ２８、画像記録開始前の第ｌ
の光ビームを検出するＳＯＳセンサ３０が配置されてい
る。

【００５１】また１走査線での画像記録開始前に、回転
多面鏡２０の主走査面の次隣面（次に主走査面となる偏
向面）により偏向され、ｆθレンズ２２を再通過した第
２の光ビーム経路上には、画像記録開始前の第２の光ビ
ームを折り返す平面ミラー２６ｂ、副走査方向にビーム
を結像させるシリンダーレンズ２８、画像記録開始前の
第２の光ビームを検出するＳＯＳセンサ３０が配置され
ている。

【００５２】尚、この場合に画像記録開始前の第ｌの光
ビーム及び第２の光ビームの画像データの書出し位置を
検出するＳＯＳセンサ３０とシリンダーレンズ２８は同
一のものであるが、各ビーム毎に別個に設けてもよい。

【００５３】ＳＯＳセンサ３０の検出出力は書出し位置
検出回路５０に入力され、書出し位置検出回路５０は、
ＳＯＳセンサ３０の検出出力から第１の光ビーム及び第
２の光ビームによる感光体３４上における書出し位置の
基準となる同期信号を制御回路６０に出力する。

【００５４】以上の構成により、イメージエリアの光ビ
ームを遮ることなく、画像記録開始前における第１の光
ビーム及び第２の光ビームを検出することができる。

【００５５】図２に第１の光ビームと第２の光ビームが
ＳＯＳセンサ３０に入射する時の具体的パラメータ及び
各光ビームの挙動を示す。

【００５６】光学系の設定値は、回転多面鏡２０の面数
は２４面、中心線ＣＬと回転多面鏡２０へ入射する第Ｉ
の光ビームと第２の光ビームとのなす角は１２．８°、
第１の光ビームがＳＯＳセンサ３０（図１）に入射する
時の主走査面と中心線ＣＬのなす角は２７．２°であ
る。このとき、第２の光ビームの次隣面における反射光
は、中心線と３１．６°をなし、イメージエリアの外側
に向かっていることが判る。これらの光ビームが、図示
してないｆθレンズ２２（図１）を通過した後、平面ミ
ラー２６ａ，２６ｂ（図１）により反射され、副走査方
向にビームを結像させるシリンダーレンズ２８（図１）
を通過した後、ＳＯＳセンサ３０に、入射する。

【００５７】次に図１における半導体レーザ１０ａ，１
０ｂにより射出される第１、第２の光ビームによる感光
体３４上における画像データの書出し位置を検出する書
出し位置検出回路の構成を図３に示す。同図において、
書出し位置検出回路５０は、ＳＯＳセンサ３０の検出出
力から第１の光ビームによるＳＯＳセンサ３０の検出出
力Ｓ１と第２の光ビームによるＳＯＳセンサ３０の検出
出力Ｓ２とを分離するためのフリップフロップ（Ｆ／
Ｆ）５２と、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）５２のＱ出力
とＳＯＳセンサ３０の検出出力との論理和をとるＯＲゲ
ート５４と、ＯＲゲート５４の出力を反転させるインバ
ータ５６と、インバータ５６の出力とＳＯＳセンサ３０
の検出出力との論理和をとるＯＲゲート５８とを有して
いる。ＳＯＳセンサ３０及び書出し位置検出回路５０は
本発明の書出し位置検出手段に相当する。

【００５８】６０は制御回路であり、書出し位置検出回
路５０の検出出力Ｓ１，Ｓ２を取り込み、これらの検出
出力Ｓ１，Ｓ２に基づいて被走査面である感光体３４上
における画像データの書込み動作を制御する。制御回路
６０は本発明の制御手段に相当する。

【００５９】図１に示す光学走査装置では、ＳＯＳセン
サ３０が１つであるために、第１の光ビームによる画像
データの書込み位置を検出するための第１の光ビームの
ＳＯＳ検出信号Ｓ１と第２の光ビームによる画像データ
の書込み位置を検出するための第２の光ビームのＳＯＳ
検出信号Ｓ２を、区別するために分離する必要がある。
本実施の形態では予め、第ｌの光ビームと第２の光ビー
ムのＤＵＴＹを変える、もしくは、ＳＯＳセンサ３０へ
向かう光を折り返すミラーの角度を調整することによ
り、第１の光ビームと第２の光ビームがＳＯＳセンサ３
０に入射する時差を設けるようにしている。

【００６０】次に書出し位置検出回路５０の動作を図４
のタイミングチャートを参照して説明する。半導体レー
ザ１０ａ，１０ｂにより射出された第１、第２の光ビー
ムによるＳＯＳセンサ３０の検出出力（図４（Ｃ））は
フリップフロップ５２及びＯＲゲート５４、５８の一方
の入力端に入力される。

【００６１】フリップフロップ５２のＱ出力（図４
（Ｄ））とＳＯＳセンサ３０の検出出力はＯＲゲート５
４で論理和がとられ、その論理和出力（図４（Ｅ））は
第２の光ビームのＳＯＳ検出信号Ｓ２として制御回路６
０に出力される。ここでフリップフロップ５２のＱ出力
とＳＯＳセンサ３０の検出出力の論理和をとるのはＳＯ
Ｓセンサ３０に入力された第１、第２の光ビームのうち
入射されたタイミングの早い方の光ビームによるＳＯＳ
センサ３０の検出出力を取り出すためである。本実施の
形態では第２の光ビームによるＳＯＳセンサ３０の検出
出力を取り出すことができる。

【００６２】またＯＲゲート５４の出力はインバータ５
６により反転される。このインバータ５６の出力（図４
（Ｆ））はＳＯＳセンサ３０の検出出力とＯＲゲート５
８により論理和がとられ、第１の光ビームによるＳＯＳ
センサ３０の検出出力Ｓ１が検出され（図４（Ｇ））、
制御回路６０に出力される。ここでインバータ５６の出
力とＳＯＳセンサ３０の検出出力との論理和をとるの
は、ＳＯＳセンサ３０に入射するタイミングの早い方の
光ビームによるＳＯＳセンサ３０の検出出力をインバー
タ５６で反転した信号と、ＳＯＳセンサ３０の検出出力
の論理和をとることによりＳＯＳセンサ３０に入射する
タイミングの遅い方の光ビームによるＳＯＳセンサ３０
の検出出力を取り出すためである。本実施の形態では第
ｌの光ビームによるＳＯＳセンサ３０の検出出力を取り
出すことができる。

【００６３】上述した図３に示す書出し位置検出回路５
０を用いれば、１つのＳＯＳセンサ３０に、第ｌの光ビ
ームと第２の光ビームが入射しても、各光ビームのＳＯ
Ｓセンサ３０の検出出力を分離することが可能である。

【００６４】また第１、第２の光ビームによる走査線の
繋ぎ目を精度良く出すためには、回転多面鏡の同一の偏
向面における反射光により画像データの書込み位置を検
出し、走査する必要がある。これは回転多面鏡２０の偏
向面の面数に応じた分割精度が出ていないと、主走査面
の隣面における反射光にその誤差が載ってしまうためで
ある。図４のタイムチャートは、上述したように同一偏
向面での走査を前提としている。

【００６５】画像データの書込みタイミングを図４
（Ａ），（Ｂ）に示す。第１の光ビームにより書き込ま
れる画像データＶＤＡＴＡ ＡはＳＯＳセンサ３０の検
出出力Ｓ１を検出した時点から一定時間経過後に画像デ
ータ１Ａ，２Ａ，３Ａ，…が順次、感光体３４上に書き
込まれる（図４（Ａ））。

【００６６】これに対して第２の光ビームにより書き込
まれる画像データＶＤＡＴＡ ＢはＳＯＳセンサ３０の
検出出力Ｓ２を検出した時点から画像データを出力する
までに、次のタイミングで出力されるＳＯＳセンサ３０
の検出出力Ｓ２が必要となる（図４（Ｂ））。すなわ
ち、２つのＳＯＳセンサ３０の検出出力Ｓ２が検出され
る毎に順次、画像データ１Ｂ，２Ｂ，…が感光体３４上
に書き込まれる。１つの６ＯＳセンサ３０の検出出力Ｓ
２が検出される毎に画像データＶＤＡＴＡ Ｂを書き込
むようにするためには、第１、第２の光ビーム用にＳＯ
Ｓセンサを別個に設け、かつ第２の光ビーム用のＳＯＳ
センサの検出出力を２系統に分離することにより実現で
きる。

【００６７】次に書出し位置検出回路の他の構成例を図
５に示す。同図において、書出し位置検出回路５０’
は、第２の光ビームによる画像データの書込み位置を検
出するＳＯＳセンサＢ７４の検出出力を取り込み、一定
時間、遅延させた反転信号を出力するカウンタ７６と、
フリップフロップ７８と、ＯＲゲート８０、８２とを有
している。尚、書出し位置検出回路５０’では第１の光
ビームによる書込み位置を検出するＳＯＳセンサＡ７２
の検出出力をそのまま、後述する制御回路６０に出力す
る。ＳＯＳセンサＡ７２、ＳＯＳセンサＢ７４及び書出
し位置検出回路５０’は本発明の書出し位置検出手段に
相当する。

【００６８】６０は制御回路であり、書出し位置検出回
路５０’の検出出力ＳＡ，ＳＢ１，ＳＢ２を取り込み、
これらの検出出力ＳＡ，ＳＢ１，ＳＢ２に基づいて被走
査面である感光体３４上における第１、第２の光ビーム
画像データの書込み動作を制御する。制御回路６０は図
３の場合と同様に本発明の制御手段に相当する。

【００６９】次に書込み位置検出回路５０’の動作を図
６を参照して説明する。ＳＯＳセンサＢ７４の検出出力
（図６（Ｃ））はカウンタ７６及びＯＲゲート８０、８
２の一方の入力端に入力される。カウンタ７６ではＳＯ
ＳセンサＢ７４の検出出力をその出力タイミングの間隔
より短い一定時間、遅延させた反転信号（図６（Ｄ））
がフリップフロップ７８に出力される。次いでＯＲゲー
ト８０、８２で、それぞれフリップフロップ７８のＱ出
力（図６（Ｅ））、Ｑ’出力（図６（Ｆ））とＳＯＳセ
ンサＢ７４の検出出力との論理和がとられ、ＯＲゲート
８０よりＳＯＳセンサＢ７４の奇数次のタイミングの検
出出力ＳＢ１（図６（Ｇ））が、またＯＲゲート８２よ
りＳＯＳセンサＢ７４の偶数次のタイミングの検出出力
ＳＢ２（図６（Ｈ））が制御回路６０に出力される。

【００７０】制御回路６０は検出出力ＳＢ１に基づいて
奇数次の画像データ１Ｂ，３Ｂ，…を、検出出力ＳＢ２
に基づいて奇数次の画像データ２Ｂ，４Ｂ，…を順次、
書き込む。

【００７１】このように図５に示す書出し位置検出回路
５０’によれば、第２の光ビーム用のＳＯＳセンサＢ７
４の検出出力を２系統に分離することにより図６
（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＳＯＳセンサの検出信号
を受けてから画像データを出力するまでに、図３に示す
書出し位置検出回路５０と異なり、次のＳＯＳセンサの
検出信号が出力されるまで待機することなく、画像デー
タの書込みをすることができる。

【００７２】以上、本発明の第１の実施の形態によれ
ば、第２の光ビームによる画像データの被走査面上にお
ける書出し位置を検出するための光路を確保し、かつ分
離することが容易であり、走査線の繋ぎ目部における走
査の同期及び位置合わせを精度良く行うことができる。

【００７３】次に本発明の第２の実施の形態に係る光学
走査装置の構成を図７に示す。本実施の形態に係る光学
走査装置が第１の実施の形態に係る光学走査装置と構成
上、異なるのは、図７において回転多面鏡２０の次隣面
で反射された光ビームが、ｆθレンズ２２を再通過せ
ず、ｆθレンズ２２の左外、即ちイメージエリア外に配
置された結像光学系９０により、ＳＯＳセンサ３０の受
光面に結像されるように構成した点である。

【００７４】上記結像光学系９０は、主副両走査方向に
レンズパワーを有し、レンズまたはミラーにより構成さ
れ、構成部品数については限定しない。但し主走査方向
にレンズパワーを有するため、遮光部材によりＳＯＳセ
ンサ３０の受光面への入射角から外れる光ビームを遮光
するのが望ましい。

【００７５】次に本発明の第３の実施の形態に係る光学
走査装置の構成を図８に示す。本実施の形態に係る光学
走査装置が第１の実施の形態に係る光学走査装置と構成
上、異なるのは、図８において回転多面鏡２２の前隣面
で反射されたビームが、ｆθレンズ２２を再通過せず、
ｆθレンズ２２の右外、即ちイメージエリア外に配置さ
れた結像光学系９０により、ＳＯＳセンサ３０の受光面
に結像されるように構成した点である。上記結像光学系
９０は主副両走査方向にレンズパワーを有し、レンズま
たはミラーにより構成され、構成部品数については限定
しない。ただし、主走査方向にレンズパワーを有するた
め、遮光部材によりＳＯＳセンサ３０の受光面への入射
角から外れる光ビームを遮光するのが望ましい。

【００７６】また、第１の光ビームによる被走査面にお
ける画像データの書込み位置検出信号であるＳＯＳセン
サの検出出力の出力時点と第２の光ビームによる被走査
面における画像データの書込み位置検出信号であるＳＯ
Ｓセンサの検出出力の出力時点との回転多面鏡２０の面
数分の時間差データから、平均値を求め、その平均値か
ら第２の光ビームによる画像書き出し位置を算出する。
尚、ＳＯＳセンサは第１、第２の光ビームについて１つ
で兼用してもよいし、第１、第２の光ビームについてそ
れぞれ、別個に設けてもよい。

【００７７】第２、第３の実施の形態によれば、第１の
実施の形態と同様に走査線の繋ぎ目部における画質の向
上が図れ、繋ぎ目部を良好に形成することができる。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、分割走査をするオーバ
ーフィルドタイプ光学系では、少なくとも３面にわたる
幅の光ビームが偏向器に入射するので、回転多面鏡の主
走査面に隣接する偏向面からの反射光から同期がとれる
ため、被走査面における画像データの書き出し位置を検
出するための光路を確保し、かつ分離することが容易で
あり、繋ぎ目部分の同期及び位置合わせの精度の向上が
図れる。

【００７９】また、従来不要でしかなかった回転多面鏡
の主走査面に隣接する偏向面からの反射光を、同期検出
用として有効活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光学走査装置
の構成を示す斜視図。

【図２】図１に示す光学走査装置における第１の光ビー
ムと第２の光ビームがＳＯＳセンサに入射する際の状態
を示す説明図。

【図３】図１に示す光学走査装置における書出し位置検
出回路の構成例を示すブロック図。

【図４】図３に示す書出し位置検出回路の動作状態を示
すタイミングチャート。

【図５】図１に示す光学走査装置における書出し位置検
出回路の他の構成例を示すブロック図。

【図６】図５に示す書出し位置検出回路の動作状態を示
すタイミングチャート。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る光学走査装置
の構成を示す平面図及び側面図。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る光学走査装置
の構成を示す平面図及び側面図。

【図９】従来の光学走査装置の被走査面における２つの
光ビームによる分割走査の状態の一例を示す説明図。

【図１０】従来の光学走査装置の被走査面における２つ
の光ビームによる分割走査の状態の他の例を示す説明
図。

【図１１】従来の光学走査装置の被走査面における２つ
の光ビームによる分割走査の状態の更に他の例を示す説
明図。

【図１２】従来の光学走査装置において２つの光ビーム
についてそれぞれ、書出し位置をＳＯＳセンサにより検
出するようにした場合の２つの光ビームによる分割走査
の状態を示す説明図。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ 半導体レーザ １２ａ，１２ｂ コリメータレンズ １４ａ，１４ｂ スリット １６ａ，１６ｂ シリンダーレンズ １８ａ，１８ｂ 平面ミラー ２０ 回転多面鏡 ２２ ｆθレンズ ２４ 平面ミラー ２６ａ，２６ｂ 平面ミラー ２８ シリンダーレンズ ３０ ＳＯＳセンサ（書出し位置検出手
段） ３２ａ，３２ｂ シリンダーミラー ３４ 感光体（被走査面） ５０，５０’ 書出し位置検出回路（書出し位置検
出手段） ６０ 制御回路（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の偏向面を有しかつ２つの光源から
   それぞれ入射され複数の偏向面にわたって収束された第
   １、第２の２つの光ビームを、主走査面となる同一偏向
   面により同時偏向し、偏向された該２つのビームで１本
   の走査線が記録されるように被走査面を分割して走査す
   る光学走査装置において、 前記被走査面上の主走査線全幅の途中から走査開始する
   第２の光ビームによる画像データの前記被走査面上にお
   ける書出し位置を前記回転多面鏡の前記主走査面に隣接
   する偏向面から反射した第２の光ビームの反射光の検出
   によって検出する書出し位置検出手段と、 該書出し位置検出手段の検出出力に基づいて前記第２の
   光ビームによる画像データの前記被走査面上における書
   込動作を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする光学走査装置。
2. 【請求項２】 複数の偏向面を有しかつ２つの光源から
   それぞれ入射され複数の偏向面にわたって収束された第
   １、第２の２つの光ビームを、主走査面となる同一偏向
   面により同時偏向し、偏向された該２つのビームで１本
   の走査線が記録されるように被走査面を分割して走査す
   る光学走査装置において、 前記被走査面上の主走査線全幅の途中から走査開始する
   第２の光ビームによる画像データの前記被走査面上にお
   ける書出し位置を前記回転多面鏡の回転に伴い前記回転
   多面鏡の現在の主走査面に次いで主走査面となる前記現
   在の主走査面に隣接する偏向面から反射した第２の光ビ
   ームの反射光の検出によって検出する書出し位置検出手
   段と、 該書出し位置検出手段の検出出力に基づいて前記第２の
   光ビームによる画像データの前記被走査面上における書
   込動作を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする光学走査装置。
3. 【請求項３】 複数の偏向面を有しかつ２つの光源から
   それぞれ入射され複数の偏向面にわたって収束された第
   １、第２の２つの光ビームを、主走査面となる同一偏向
   面により同時偏向し、偏向された該２つのビームで１本
   の走査線が記録されるように被走査面を分割して走査す
   る光学走査装置において、 前記被走査面上の主走査線全幅の最初から走査開始する
   第１の光ビームによる画像データの前記被走査面上にお
   ける書出し位置及び前記被走査面上の主走査線全幅の途
   中から走査開始する第２の光ビームによる画像データの
   前記被走査面上における書出し位置を検出する書出し位
   置検出手段と、 前記書出し位置検出手段の検出出力を取り込み、前記第
   １の光ビームによる画像データの書出し位置を決定する
   ための第１の書出し位置検出信号の出力時点と第２の光
   ビームによる画像データの書出し位置を決定するための
   第２の書出し位置検出信号の出力時点との時間差に基づ
   いて前記第２の光ビームによる画像データの前記被走査
   面上における書出し位置を算出し、画像データの書込動
   作を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする光学走査装置。