JPH1144853A - マルチビーム光学装置、およびこのマルチビーム光学装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、装置構成を簡略化でき、装置を安
価に製造でき、レーザビームの光路調整を容易且つ確実
にできるマルチビーム光学装置を提供する。 【解決手段】各光源から射出されたレーザビーム４１
Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂは、ポリゴンミラー９１に
よって走査され、各光源に対応して設けられた感光体ド
ラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂの表面に静電潜像
が形成される。このとき、基準光源４２Ｂからのレーザ
ビーム４１Ｂを受光素子９２によって受光することによ
り得られた同期信号に基づいて、他の光源から射出する
レーザビームの書出しタイミングが制御される。そし
て、転写ベルト６１上に出力されたレジストパターンを
イメージセンサ９１によって読取って、各色のパターン
のズレ量を検出し、このズレがゼロになるように、各レ
ーザビームの書出しタイミングが補正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の光源から
射出されるレーザビームの射出タイミングを制御して、
各レーザビームによって感光体を走査するマルチビーム
光学装置、およびこのマルチビーム光学装置を備えた画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マルチビーム光学装置（以下、単
に光学系と称する）として、カラー複写機等の画像形成
装置に組込まれたものが知られている。カラー複写機の
光学系は、色分解された画像信号に基づくレーザビーム
を射出する複数の光源、各光源から射出されるレーザビ
ームを各色毎に用意された感光体ドラムの表面（以下、
単にドラム表面と称する）上に導く複数のミラーやレン
ズ、および各光源に対応して設けられ、各ドラム表面に
導かれるレーザビームをそれぞれ所定方向に偏向させて
感光体ドラムの軸方向（水平走査方向）に沿って走査す
る複数のポリゴンミラーを有している。

【０００３】この種の光学系では、各レーザビームによ
る水平走査方向の書出しタイミングを検出するため、そ
れぞれのポリゴンミラーで反射されたレーザビームの一
部を、それぞれ対応して設けられた複数の折返しミラー
で折返し、それぞれ対応して設けられた複数の受光素子
で受光するようにしている。そして、それぞれの受光素
子によって受光したレーザビームによる水平走査同期信
号に基づいて、各レーザビームによる水平走査方向の書
出しタイミングを制御するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のカ
ラー複写機の光学系では、各レーザビームによる水平走
査方向の書出しタイミングを検出するために、各レーザ
ビームに対応して複数の折返しミラーおよび複数の受光
素子を必要とし、光学系を構成する部材の数が多くなり
装置コストが高価になる問題がある。

【０００５】また、このように多くの部材を必要とする
ことから、各部材を介して導かれるレーザビームの光路
調整に手間がかかり、装置の組立に要する時間が長くな
る問題がある。

【０００６】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、装置構成を簡略化でき、装置を安価に
製造でき、レーザビームの光路調整を容易且つ確実にで
きるマルチビーム光学装置、およびこのマルチビーム光
学装置を備えた画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のうち請求項１記載のマルチビーム光学装
置は、レーザビームを射出する複数の光源と、上記複数
の光源から射出されたレーザビームをそれぞれ所定の感
光面へ導く複数の光学部材を有する光学手段と、上記複
数の光学部材を介して導かれる複数のレーザビームをそ
れぞれ連続的に偏向させ、上記感光面を走査する走査手
段と、上記走査手段にて走査されるレーザビームのうち
基準となるレーザビームの走査開始タイミングを検出す
る検出手段と、上記検出手段によって検出された走査開
始タイミングに合せて他のレーザビームによる走査開始
タイミングを制御する制御手段と、を備えている。

【０００８】また、この発明のうち請求項２記載のマル
チビーム光学装置は、所定のタイミングでレーザビーム
を射出する複数の光源と、上記複数の光源から射出され
たレーザビームを、上記各光源に対応して設けられた複
数の感光体の表面上へそれぞれ導く複数の光学部材を有
する光学手段と、上記複数の光学部材を介して導かれる
複数のレーザビームをそれぞれ連続的に偏向させ、上記
各感光体の表面を走査する走査手段と、上記走査手段に
て偏向されるレーザビームのうち基準となるレーザビー
ムを受光して、該レーザビームによる走査開始タイミン
グを検出する検出手段と、上記検出手段によって検出さ
れた走査開始タイミングに合せて他のレーザビームの射
出タイミングを制御する制御手段と、を備えている。

【０００９】また、この発明のうち請求項３記載のマル
チビーム光学装置は、所定のタイミングでレーザビーム
を射出する複数の光源と、上記複数の光源から射出され
たレーザビームを、上記各光源に対応して設けられた複
数の感光体の表面上へそれぞれ導く複数の光学部材を有
する光学手段と、上記複数の光学部材を介して導かれる
複数のレーザビームを、その偏向方向が連続的に変化す
るように上記感光体の表面上へ反射し、上記各感光体の
表面を走査するポリゴンミラーと、上記ポリゴンミラー
によって反射されたレーザビームのうち基準となるレー
ザビームを受光して、該レーザビームの走査開始タイミ
ングを検出し、同期信号を得る受光素子と、上記受光素
子を介して検出された同期信号に合せて他のレーザビー
ムの射出タイミングを制御する制御手段と、を備えてい
る。

【００１０】また、この発明のうち請求項４記載の画像
形成装置は、原稿から画像を読取って画像信号に変換す
る画像読取手段と、上記画像読取手段にて変換された画
像信号に基づいてレーザビームを射出する複数の光源
と、上記複数の光源から射出されるレーザビームを受光
する感光体と、上記複数の光源から射出されたレーザビ
ームをそれぞれ上記感光体へ導く複数の光学部材を有す
る光学手段と、上記複数の光学部材を介して導かれる複
数のレーザビームをそれぞれ連続的に偏向させることに
より、上記感光体を走査する走査手段と、上記走査手段
による走査によって上記感光体に形成された複数の潜像
に対して現像剤を供給して現像する現像手段と、上記現
像手段にて現像された複数の現像剤像を被転写媒体上に
重ね合わせて転写する転写手段と、上記転写手段にて転
写された複数の現像剤像を上記被転写媒体上に定着させ
る定着手段と、上記走査手段にて走査されるレーザビー
ムのうち基準となるレーザビームの走査開始タイミング
を検出する検出手段と、上記検出手段によって検出され
た走査開始タイミングに合せて他のレーザビームによる
走査開始タイミングを制御する制御手段と、を備えてい
る。

【００１１】また、この発明のうち請求項５記載の画像
形成装置は、原稿から画像を読取って、読取った画像を
色分解した各色毎の画像信号に変換する画像読取手段
と、上記画像読取手段にて色分解された各色毎の画像信
号に応じた各色毎のレーザビームを射出する複数の光源
と、上記複数の光源に対応して設けられ、上記複数の光
源から射出されるレーザビームをそれぞれ受光する複数
の感光体と、上記複数の光源から射出されたレーザビー
ムを、上記複数の感光体の各表面上へそれぞれ導く複数
の光学部材を有する光学手段と、上記複数の光学部材を
介して導かれる複数のレーザビームをそれぞれ連続的に
偏向させ、上記各感光体の表面をそれぞれ走査する走査
手段と、上記走査手段によるレーザビームの走査によっ
て上記各感光体の表面に形成された複数の潜像に対して
それぞれ異なる色の現像剤を供給して現像する現像手段
と、上記現像手段にて現像された各色毎の現像剤像を被
転写媒体上に重ね合わせて転写する転写手段と、上記転
写手段にて転写された各色毎の現像剤像を上記被転写媒
体上に定着させる定着手段と、上記走査手段にて偏向さ
れるレーザビームのうち基準となるレーザビームを受光
して、該レーザビームによる走査開始タイミングを検出
する検出手段と、上記検出手段によって検出された走査
開始タイミングに合せて他のレーザビームの射出タイミ
ングを制御する制御手段と、を備えている。

【００１２】また、この発明のうち請求項６記載の画像
形成装置は、原稿から画像を読取って、読取った画像を
色分解した各色毎の画像信号に変換する画像読取手段
と、上記画像読取手段にて色分解された各色毎の画像信
号に応じた各色毎のレーザビームを射出する複数の光源
と、上記複数の光源に対応して設けられ、上記複数の光
源から射出されるレーザビームをそれぞれ受光する複数
の感光体と、上記複数の光源から射出されたレーザビー
ムを、上記複数の感光体の表面上へそれぞれ導く複数の
光学部材を有する光学手段と、上記複数の光学部材を介
して導かれる複数のレーザビームを、その偏向方向が連
続的に変化するように上記各感光体の表面上へ反射し、
上記各感光体の表面を走査する単一のポリゴンミラー
と、上記ポリゴンミラーを介して反射された複数のレー
ザビームによる走査によって上記感光体の表面に形成さ
れた複数の潜像に対してそれぞれ異なる色の現像剤を供
給して現像する現像手段と、上記現像手段にて現像され
た各色毎の現像剤像を被転写媒体上に重ね合わせて転写
する転写手段と、上記転写手段にて転写された各色毎の
現像剤像を上記被転写媒体上に定着させる定着手段と、
上記ポリゴンミラーによって反射されたレーザビームの
うち基準となるレーザビームを受光して、該レーザビー
ムによる走査開始タイミングを検出し、各レーザビーム
による走査のための同期信号を得る受光素子と、上記受
光素子を介して入力された同期信号に合せて他のレーザ
ビームの射出タイミングを制御する制御手段と、を備え
ている。

【００１３】また、この発明のうち請求項７記載の画像
形成装置は、原稿から画像を読取って、読取った画像を
色分解し、色分解した各色毎の画像信号を形成する画像
読取手段と、互いに略平行に並設された回転軸を有する
複数の感光体ドラムと、上記複数の感光体ドラムの表面
を所定の電位に帯電させる帯電手段と、上記画像読取手
段にて形成された各色毎の画像信号に基づく各色毎のレ
ーザビームを射出する複数の光源と、上記複数の光源か
ら射出された各色毎のレーザビームを、上記帯電手段に
て帯電された複数の感光体ドラムの表面上へそれぞれ導
く複数の光学部材を有する光学手段と、上記複数の光学
部材を介して導かれる複数のレーザビームを、その偏向
方向が上記感光体ドラムの回転軸方向に沿って連続的に
変化するように上記各感光体ドラムの表面上へ反射し、
上記各感光体ドラムの表面をその回転軸方向に沿って走
査し、上記各感光体ドラムの回転を伴って上記各感光体
ドラムの表面上に各色毎の静電潜像を形成する単一のポ
リゴンミラーと、上記ポリゴンミラーによる走査によっ
て上記各感光体ドラムの表面上に形成された各色毎の静
電潜像に対してそれぞれ色の異なる帯電した現像剤を供
給して現像する現像手段と、被転写媒体を保持して上記
複数の感光体ドラムの表面に沿って順次搬送する搬送面
を有する搬送手段と、上記搬送面に対向して配置された
イメージセンサと、上記現像手段にて現像された各色毎
の現像剤像を上記搬送手段にて搬送される被転写媒体上
に順次重ね合わせて転写する転写手段と、上記転写手段
にて転写された各色毎の現像剤像を上記被転写媒体上に
定着させる定着手段と、上記ポリゴンミラーによって反
射されたレーザビームのうち基準となるレーザビームを
受光して、該レーザビームによる走査開始タイミングを
同期信号として検出する受光素子と、上記受光素子を介
して検出された同期信号に合せて上記各レーザビームの
射出タイミングを制御し、上記各感光体ドラムの表面上
に各色毎のレジストパターンを含む各色毎の静電潜像を
形成し、これら静電潜像を各色毎の現像剤によって現像
し、現像した各色毎のレジストパターン像を上記搬送面
上に転写し、転写した各色毎のレジストパターン像を上
記イメージセンサによって読取って、読取った画像か
ら、上記基準となるレーザビームに対応したレジストパ
ターンに対する他の色のレジストパターンのズレ量を検
出し、検出したズレ量がゼロになるように各光源から射
出されるレーザビームの射出タイミングを補正する制御
手段と、を備えている。

【００１４】また、この発明のうち請求項８記載の画像
形成装置によると、上記制御手段は、上記イメージセン
サによって各色毎のレジストパターン像を読取ることが
できない場合にエラーを判断し、装置の動作を停止させ
る。

【００１５】更に、この発明のうち請求項９記載の画像
形成装置によると、上記制御手段は、装置の電源投入時
または装置を停止した直後のウォーミングアップ動作終
了時に、上記各色毎のレジストパターン像を出力し、該
レジストパターンのズレ量から上記各レーザビームの射
出タイミングを補正する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１には、こ
の発明の画像形成装置としてのカラー複写機１（以下、
単に複写機１と称する）を右斜め前方から見た斜視図を
示してあり、図２には、この複写機１を左斜め後方から
見た斜視図を示してある。まず、複写機１の外観を示し
た図１および図２を参照して複写機１の全体構成につい
て説明する。

【００１７】図１に示すように、複写機１の上部には、
原稿を載せるための原稿置き台２が設けられている。こ
の原稿置き台２には、原稿を動かないようにするための
原稿押さえ３が矢印ａの方向に開閉可能に設けられてい
る。

【００１８】複写機１の前側上部には、例えばコピー開
始スイッチ等の複写機１に対して各種の指示を設定、実
行するためのオペレータパネル４が設けられている。複
写機１の下部には、被転写媒体としての記録紙を搭載す
るための用紙カセット５ａ、５ｂが、複写機１に対して
矢印ｂおよびｃの方向に引き出し可能に設けられてい
る。

【００１９】複写機１の右側面には、ジャム処理のため
のアクセスカバー６、および手差し給紙のための紙ガイ
ド７が、複写機１に対して矢印ｄの方向に開閉可能に設
けられている。

【００２０】図２に示すように、複写機１の左側面に
は、画像形成が完了した記録紙を排出させるための排紙
口８、および排紙された記録紙を受け取るための排紙ト
レイ９が設けられている。尚、排紙トレイ９は、複写機
１に対して取り外し可能に取り付けられている。

【００２１】また、複写機１の背面には、この複写機１
に電源を供給するための電源コード１０、パソコン等の
コンピュータ機器と接続するためのＩ／Ｆコネクタ１
１、ＦＡＸと接続するためのＩ／Ｆコネクタ１２等が設
けられている。

【００２２】図３には、複写機１の内部構造を示した断
面図を示してある。ここでは、複写機１全体の概略構成
をはじめに説明し、詳細な構成についてはその後説明す
る。

【００２３】複写機１は大きく分類すると、 １）複写すべき原稿に保持された画像をデジタル的に読
み込み、画像信号に変換するための原稿読取部２０、 ２）電子写真方式を利用した画像形成部３０、 ３）用紙カセット５ａ、５ｂおよび手差し給紙部（後述
する）を含む給紙搬送部８０、 に分類できる。

【００２４】画像読取手段として作用する原稿読取部２
０は、原稿置き台２上に置かれた原稿（図示せず）を照
明するための照明ランプ２１、原稿から反射されてきた
光を反射ミラー２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、結像レンズ２
３等を使って受光素子２４に導くための光学システム２
５、原稿からの光を電気信号に変換するためのＣＣＤ等
の受光素子２４、光電変換された電気信号を色分解して
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎の画像
信号を作成するための画像処理装置２６を有している。

【００２５】画像形成部３０は、いわゆる電子写真方式
を応用したもので、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）毎に設けら
れた感光体ドラム（後述する）を露光するための露光装
置４０、各色毎の感光体ドラムを含む画像形成機構５
０、転写機構６０（転写手段）、定着装置７０（定着手
段）等から構成されている。

【００２６】以下、画像形成部３０の詳細について説明
する。転写機構６０は、記録紙を搬送する無端ベルト状
の転写ベルト６１を有し、この転写ベルト６１の上面側
には、右からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
各色の画像をそれぞれ形成する画像形成ユニット５０
Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂを等間隔に配置した画像形
成機構５０が設けられている。

【００２７】さらに、画像形成機構５０の上方には、露
光装置４０が設けてある。露光装置４０は、画像処理装
置２６にて作成された各色毎の画像信号に従って駆動さ
れるレーザ光源４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂ（図
５、６参照）を有している。各レーザ光源４２Ｙ、４２
Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂは、色分解された画像信号に応じて
レーザビーム４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂをそれぞ
れ出射し、各画像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０
Ｃ、５０Ｂ内に設けられた感光体ドラム５１Ｙ、５１
Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂの表面（以下、単にドラム表面と称
することもある）上にそれぞれ静電潜像を形成するよう
になっている。

【００２８】また、転写機構６０には、転写装置６２
Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｂが各感光体ドラム５１Ｙ、
５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂに対向して設けられている。駆
動ローラ６３は、図示しないモータによって矢印の方向
に回転され、転写ベルト６１を所定の速度で矢印の方向
へ走行させるようになっている。従動ローラ６４には図
示しない加圧機構によって駆動ローラ６３から離れる方
向に所定のテンションが加えられており、転写ベルト６
１がたるまないようになっている。

【００２９】なお、転写ベルト６１上には、転写ベルト
６１上に記録紙がずれないように送り込むための用紙送
り込みガイド装置６５、転写ベルト６１の表面をクリー
ニングするためのクリーニング装置６６、および後述す
るイメージセンサ６７が設けられている。

【００３０】各画像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０
Ｃ、５０Ｂは、それぞれ同様の構成を有し、公知の電子
写真プロセスにより各色に応じた画像を形成するように
なっている。

【００３１】図４に詳しく示したように、各感光ドラム
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂの周囲には、その回転
方向に沿って、帯電装置５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２
Ｂ（帯電手段）、現像装置５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５
３Ｂ（現像手段）、転写装置６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、
６２Ｂ（図３参照）、クリーニング装置５４Ｙ、５４
Ｍ、５４Ｃ、５４Ｂ、および除電装置５５Ｙ、５５Ｍ、
５５Ｃ、５５Ｂ、が各々配置され、色ごとに分解された
画像信号に応じて露光装置４０を介して導かれるレーザ
光４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂに対応するカラー画
像を形成するようになっている。

【００３２】定着装置７０は、上下２本の加熱ローラー
７１ａ、７１ｂ等から構成され、所定の温度、圧力で加
圧されており、ローラーの間を記録紙を通過させること
により、記録紙上に転写されたトナーを溶融し、記録紙
に固着させるようになっている。

【００３３】次に、給紙搬送部８０について説明する。
転写機構６０の下方には、複数枚の記録紙を積載して収
容するための用紙カセット５ａ、５ｂ、および各用紙カ
セット５ａ、５ｂから取出した記録紙を画像形成部３０
に給紙搬送するための給紙部８２が設けられている。

【００３４】給紙部８２は、記録紙をそれぞれの用紙カ
セット５ａ、５ｂからピックアップする給紙ローラ８３
ａ、８３ｂ、記録紙を転写ベルト６１上に導く搬送ロー
ラ対８４ａ、８４ｂ、記録紙の送りタイミングを調整す
るためのアライニングローラ対８５等から構成されてい
る。

【００３５】また、アライニングローラ８５の上流側に
は、紙ガイド７（図１参照）を介して手差し給紙される
記録紙を転写ベルト６１上へ導くための手差し給紙装置
８６が設けられている。紙ガイド７を開放した状態でそ
の上面に記録紙を載置すると、ピックアップローラ８７
が回転され、記録紙の先端がアライニングローラ対８５
へ送込まれるようになっている。

【００３６】次に、上記のように構成された複写機１の
動作について説明する。まず、オペレータパネル４を介
してコピーを行うための信号が入力されると、原稿読取
部２０が動作を開始し、照明ランプ２１を点灯させ、光
学システム２５を動かす。原稿からの反射光は、光学シ
ステム２５を通過し受光素子２４に取り込まれ、電気信
号に変換されたのち画像処理装置２６に送られる。

【００３７】このように送り込まれた画像信号は、画像
処理装置２６にて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの各色毎の画像信号に分解され、図示しない書き込
み画像処理装置に送られる。

【００３８】書込み画像処理制御装置からの信号は、露
光装置４０に送られ、同時に、感光ドラム５１Ｙ、５１
Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂ、転写ベルト６１、定着装置７０等
が回転しはじめる。

【００３９】用紙カセット５ａまたは５ｂ内に収容され
た記録紙は、給紙ローラ８３ａ、８３ｂ、または手差し
給紙部のピックアップローラ８７によりピックアップさ
れ、搬送ローラ対８４ａ、８４ｂによって搬送され、ア
ライニングローラ対８５によりタイミングを合わせら
れ、転写ベルト６１上に送られる。

【００４０】一方、画像書込み制御装置からの画像信号
は、露光装置４０に送られ、各色に対応したレーザビー
ム４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂとして出射される。
このとき、各レーザ光源４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２
Ｂから射出されるレーザビームの射出タイミング、即ち
書出しタイミングが調整される。

【００４１】例えば、イエローの信号については、露光
装置４０はイエロー用の画像信号に応じてレーザ光源４
２Ｙを付勢し、レーザビーム４１Ｙを射出する。このレ
ーザビーム４１Ｙで帯電装置５２Ｙにより一様に帯電さ
れた感光体ドラム５１Ｙを露光し、イエロー画像信号に
応じた静電潜像を形成する。

【００４２】感光体ドラム５１Ｙは、矢印ｅ（図４参
照）の方向に回転しており、感光体ドラム５１Ｙ上の静
電潜像は現像装置５３Ｙによって現像され、イエロート
ナー像が形成される。

【００４３】このイエロートナー像は、転写装置６２Ｙ
によって、転写ベルト６１上の記録紙に転写される。そ
の後、転写されずに感光体ドラム５１Ｙの表面上に残留
したイエロートナーは、クリーニング装置５４Ｙによっ
てクリーニングされる。

【００４４】さらに除電装置５５Ｙの照明により感光体
ドラム５１Ｙ上の残留電位は一様に低下させられ、次の
電子写真プロセスに備えるようになっている。マゼン
タ、シアン、ブラックについては、対応する画像信号が
露光装置４０に送られ、画像信号に応じてレーザビーム
４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂを射出し、各画像形成手段にお
いて、前記イエローの画像形成手段５０Ｙと同様なプロ
セスを経て画像形成が行われる。

【００４５】上述の画像形成の際、記録紙は転写ベルト
６１により搬送されつつ、各色の画像が次々と転写さ
れ、その後駆動ローラ６３の曲率による分離または分離
爪（図示しない）による強制分離により転写ベルト６１
から離れ、定着装置７０に送られる。

【００４６】記録紙は、定着装置７０において、熱およ
び圧力による画像定着を受け、その後、排紙口８を介し
て複写機１の外側に設けられた排紙トレイ９上に排出さ
れる。

【００４７】次に、この発明のマルチビーム光学装置と
して作用する上述した露光装置４０について、図５およ
び図６を参照して詳細に説明する。図５に示すように、
露光装置４０は、色分解された画像信号に応じて付勢さ
れて各色毎の画像信号に応じたレーザビーム４１Ｙ、４
１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂを射出する複数のレーザ光源４２
Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂを有している。また、露光
装置４０は、各レーザ光源４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４
２Ｂから射出されたレーザビームを連続的且つ周期的に
偏向させて各感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５
１Ｂの表面上に照射し、各感光体ドラムの表面をその回
転軸方向、即ち水平走査方向に走査する走査手段として
のポリゴンミラー９１を有している。更に、露光装置４
０は、基準光源としてのブラック用のレーザ光源４２Ｂ
から射出されてポリゴンミラー９１で偏向されたレーザ
ビーム４１Ｂを画像領域より外側の位置で受光する受光
素子９２を有している。

【００４８】しかして、色分解された画像信号に応じて
各レーザ光源４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂから射出
されたレーザビームは、それぞれ偏向前レンズ９３を通
過されてポリゴンミラー９１へ導かれる。ポリゴンミラ
ー９１は、矢印方向に所定速度で回転することにより、
その外周に設けた多面鏡にて各レーザビームを反射して
偏向させる。ポリゴンミラー９１で偏向された各レーザ
ビーム４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂは、偏向後レン
ズ９４、および各感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１
Ｃ、５１Ｂに対向してそれぞれ設けられた複数の折返し
ミラー９５を介して、対応する感光体ドラム５１Ｙ、５
１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂの表面上にそれぞれ照射され、各
感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂの回転に
応じて、各感光体ドラムの表面が各色毎のレーザビーム
によって水平走査方向に沿って走査される。このとき、
基準光源としてのレーザ光源４２Ｂから射出されたレー
ザビーム４１Ｂの一部がポリゴンミラー９１および偏向
後レンズ９４を介して受光素子９２によって受光され、
後述する水平走査同期信号が得られる。このようにし
て、各感光体ドラムの表面に色分解された画像信号に応
じた静電潜像がそれぞれ形成される。

【００４９】このように形成された各色毎の静電潜像
は、上述したように現像された後、その現像剤像が記録
紙上に順次重ねて転写されて定着され、記録紙上にカラ
ー画像として出力される。尚、偏向前レンズ９３、偏向
後レンズ９４、折返しミラー９５などの光学部材の面精
度や取付け角度、および各レーザ光源４２Ｙ、４２Ｍ、
４２Ｃ、４２Ｂによる水平走査方向の書出しタイミング
（走査開始タイミング）は、各色毎の現像剤像が記録紙
上で正確に重ね合わされて、出力されるカラー画像に色
ズレ等の画像不良を生じることのないように高精度に調
整されている。

【００５０】しかしながら、これらの光学部材の面精度
や取付け誤差などによって部材が僅かでも傾いていたり
すると、例えば、レーザビームによる水平走査方向の書
出しタイミングにズレを生じてしまい、各感光体ドラム
の表面上に形成される静電潜像にズレを生じ、出力され
る画像に色ズレ等の画像不良を生じてしまう。このた
め、この発明では、以下に説明するようにして画像のズ
レを生じないようにしている。

【００５１】ここで、上記のように構成された露光装置
４０の制御系について、図６に示すブロック図を参照し
て説明する。露光装置４０の制御系は、この発明の制御
手段として作用する制御回路１００を有している。制御
回路１００には、各レーザ光源４２Ｙ（光源Ｃ）、４２
Ｍ（光源Ｂ）、４２Ｃ（光源Ａ）、４２Ｂ（基準光源）
を駆動する駆動回路９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ、９６Ｂが
接続されている。また、制御回路１００には、上述した
受光素子９２、およびイメージセンサ６７が接続されて
いる。尚、イメージセンサ６７は、転写ベルト６１から
上方に所定距離離間した位置に配置され、転写ベルト６
１上に転写されるレジスとパターン（後述する）を検出
するようになっている。

【００５２】制御回路１００は、複写機１の電源投入
時、装置を停止した直後のウォーミングアップ動作終了
時、または画像出力動作中の任意のタイミングで、予め
用意したレジストパターンを含む画像信号に基づいて、
各駆動回路９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ、９６Ｂに制御信号
を出力する。各駆動回路は、この制御信号に基づいて各
レーザ光源４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂ付勢して、
各色毎のレジストパターンを含むレーザビームを出力さ
せる。

【００５３】このとき、基準光源４２Ｂから射出されて
ポリゴンミラー９１で偏向されて偏向後レンズ９４を通
過されたレーザビームを受光素子９２によって受光し、
図７に示すような水平走査同期信号（以下、単に同期信
号と称する）を得る。そして、この同期信号から時間Ｔ
だけ遅れて各駆動回路９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ、９６Ｂ
に対してレーザ駆動許可信号が与えられ、レジストパタ
ーンを有する各色毎のレーザビームが射出される。

【００５４】射出された各レーザビームによって、各感
光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂの表面上に
レジストパターンを含む静電潜像が形成される。そし
て、各静電潜像が各色の現像剤によって現像されて各色
毎の現像剤像が形成され、転写ベルト６１上に各現像剤
像が転写されて、転写ベルト６１上に各色毎のレジスト
パターンが形成される。

【００５５】転写ベルト６１上に形成された各色毎のレ
ジストパターンは、イメージセンサ６７によって読取ら
れ、基準となるブラックのレジストパターンに対する他
の色のレジストパターンのズレ量が検出される。尚、こ
こで、転写ベルト６１上の各色毎のレジストパターンが
イメージセンサ６７によって読取ることができない場
合、制御回路１００は、各光源からレーザビームが出力
されていないことを判断して露光エラーを判断し、以降
の給紙を中止するとともに、オペレータパネル４を介し
てエラー内容を表示する。

【００５６】そして、レジストパターンのズレ量がゼロ
になるように補正された例えば図８に示すような書出し
タイミングを有するレーザ駆動許可信号が各駆動回路９
６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ、９６Ｂに出力され、各レーザ光
源４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂによるレーザビーム
の書出しタイミングが補正される。以後、各レーザ光源
４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂからのレーザビームの
書出しタイミングを、補正したタイミングにすることに
より、出力される画像に色ズレ等の画像不良を生じるこ
とがなくなる。

【００５７】尚、画像形成動作中に各レーザビームの書
出しタイミングを補正する場合には、搬送される記録紙
の間の転写ベルト６１上にレジストパターンを形成し、
これをイメージセンサ６７で読取って各レーザビームの
書出しタイミングを制御する。このように、画像形成動
作中にレーザビームの書出しタイミングを補正すること
により、ポリゴンミラー９１や折返しミラー９５等の光
学部材の熱による経時的な取付け角度の変化に起因した
画像のズレを補正できる。

【００５８】以上のように、本実施の形態によると、単
一のポリゴンミラー９１を設けるとともに、単一の受光
素子によって基準光源４２Ｂから射出されるレーザビー
ム４１Ｂを参照光として受光素子９２により受光し、こ
の参照光によって同期信号を得る。そして、この同期信
号に合せて各色毎のレジストパターンを転写ベルト６１
上に出力し、レジストパターンのズレ量をイメージセン
サ６７で検出する。更に、このように検出したズレ量を
各光源４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂを付勢する駆動
回路９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ、９６Ｂにフィードバック
し、レジストパターンのズレがゼロとなるように、各レ
ーザビーム４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂの書出しタ
イミングを補正する。

【００５９】従って、従来のように、各色毎にレーザビ
ームの水平走査方向の書出しタイミングを検出するため
の複数の折返しミラーや複数の受光素子を設ける必要が
なく、装置構成を簡略化でき、装置を安価に製造でき
る。また、レジストパターンのズレ量を検出して各レー
ザビームによる水平走査方向の書出しタイミングを補正
するため、光学部材の部品精度や取付け精度を低くして
も、各レーザビームの光路調整を容易且つ確実にでき
る。

【００６０】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。例えば、上述した実施の形態では基準光源と
してブラック用のレーザ光源４２Ｂを用いたが、他の色
のレーザ光源を基準光源とすることもできる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のマルチ
ビーム光学装置、およびこのマルチビーム光学装置を備
えた画像形成装置は、上記のような構成および作用を有
しているので、装置構成を簡略化でき、装置を安価に製
造でき、レーザビームの光路調整を容易且つ確実にでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る複写機を示す正面
斜視図。

【図２】図１の複写機を示す後面斜視図。

【図３】図１の複写機の内部構成を詳細に示す断面図。

【図４】図３の複写機に組込まれた画像形成機構を拡大
して示す概略図。

【図５】図３の複写機に組込まれた露光装置を概略的に
示す要部斜視図。

【図６】図５の露光装置の制御系を示すブロック図。

【図７】水平走査同期信号に基づく各レーザビームの書
出しタイミングを示すタイミングチャート。

【図８】レジストパターンのズレ量をフィードバックし
て補正された各レーザビームの書出しタイミングを示す
タイミングチャート。

【符号の説明】

１…カラー複写機、 ２…原稿置き台、 ３…原稿押さえ、 ４…オペレータパネル、 ５ａ、５ｂ…用紙カセット、 ６…アクセスカバー、 ７…紙ガイド、 ８…排紙口、 ９…排紙トレイ、 １０…電源コード、 １１、１２…Ｉ／Ｆコネクタ、 ２０…原稿読取部、 ２１…照明ランプ、 ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ…反射ミラー、 ２３…結像レンズ、 ２４…受光素子、 ２５…光学システム、 ２６…画像処理装置、 ３０…画像形成部、 ４０…露光装置、 ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂ…レーザ光、 ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂ…レーザ光源、 ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ…画像形成ユニット、 ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｂ…感光体ドラム、 ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｂ…帯電装置、 ５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｂ…現像装置、 ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｂ…クリーニング装置、 ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｂ…除電装置、 ６０…転写機構、 ６１…転写ベルト、 ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｂ…転写装置、 ６３…駆動ローラ、 ６４…従動ローラ、 ６５…用紙送り込みガイド装置、 ６６…クリーニング装置、 ６７…イメージセンサ、 ７０…定着装置、 ７１ａ、７１ｂ…加熱ローラ、 ８０…給紙搬送部、 ８２…給紙部、 ８３ａ、８３ｂ…給紙ローラ、 ８４ａ、８４ｂ…搬送ローラ対、 ８５…アライニングローラ対、 ８６…手差し給紙装置、 ８７…ピックアップローラ、 ９１…ポリゴンミラー、 ９２…受光素子、 ９３…偏向前レンズ、 ９４…偏向後レンズ、 ９５…折返しミラー、 ９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ、９６Ｂ…駆動回路、 １００…制御回路。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームを射出する複数の光源と、 上記複数の光源から射出されたレーザビームをそれぞれ
   所定の感光面へ導く複数の光学部材を有する光学手段
   と、 上記複数の光学部材を介して導かれる複数のレーザビー
   ムをそれぞれ連続的に偏向させ、上記感光面を走査する
   走査手段と、 上記走査手段にて走査されるレーザビームのうち基準と
   なるレーザビームの走査開始タイミングを検出する検出
   手段と、 上記検出手段によって検出された走査開始タイミングに
   合せて他のレーザビームによる走査開始タイミングを制
   御する制御手段と、 を備えていることを特徴とするマルチビーム光学装置。
2. 【請求項２】 所定のタイミングでレーザビームを射出
   する複数の光源と、 上記複数の光源から射出されたレーザビームを、上記各
   光源に対応して設けられた複数の感光体の表面上へそれ
   ぞれ導く複数の光学部材を有する光学手段と、 上記複数の光学部材を介して導かれる複数のレーザビー
   ムをそれぞれ連続的に偏向させ、上記各感光体の表面を
   走査する走査手段と、 上記走査手段にて偏向されるレーザビームのうち基準と
   なるレーザビームを受光して、該レーザビームによる走
   査開始タイミングを検出する検出手段と、 上記検出手段によって検出された走査開始タイミングに
   合せて他のレーザビームの射出タイミングを制御する制
   御手段と、 を備えていることを特徴とするマルチビーム光学装置。
3. 【請求項３】 所定のタイミングでレーザビームを射出
   する複数の光源と、 上記複数の光源から射出されたレーザビームを、上記各
   光源に対応して設けられた複数の感光体の表面上へそれ
   ぞれ導く複数の光学部材を有する光学手段と、 上記複数の光学部材を介して導かれる複数のレーザビー
   ムを、その偏向方向が連続的に変化するように上記感光
   体の表面上へ反射し、上記各感光体の表面を走査するポ
   リゴンミラーと、 上記ポリゴンミラーによって反射されたレーザビームの
   うち基準となるレーザビームを受光して、該レーザビー
   ムの走査開始タイミングを検出し、同期信号を得る受光
   素子と、 上記受光素子を介して検出された同期信号に合せて他の
   レーザビームの射出タイミングを制御する制御手段と、 を備えていることを特徴とするマルチビーム光学装置。
4. 【請求項４】 原稿から画像を読取って画像信号に変換
   する画像読取手段と、 上記画像読取手段にて変換された画像信号に基づいてレ
   ーザビームを射出する複数の光源と、 上記複数の光源から射出されるレーザビームを受光する
   感光体と、 上記複数の光源から射出されたレーザビームをそれぞれ
   上記感光体へ導く複数の光学部材を有する光学手段と、 上記複数の光学部材を介して導かれる複数のレーザビー
   ムをそれぞれ連続的に偏向させることにより、上記感光
   体を走査する走査手段と、 上記走査手段による走査によって上記感光体に形成され
   た複数の潜像に対して現像剤を供給して現像する現像手
   段と、 上記現像手段にて現像された複数の現像剤像を被転写媒
   体上に重ね合わせて転写する転写手段と、 上記転写手段にて転写された複数の現像剤像を上記被転
   写媒体上に定着させる定着手段と、 上記走査手段にて走査されるレーザビームのうち基準と
   なるレーザビームの走査開始タイミングを検出する検出
   手段と、 上記検出手段によって検出された走査開始タイミングに
   合せて他のレーザビームによる走査開始タイミングを制
   御する制御手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 原稿から画像を読取って、読取った画像
   を色分解した各色毎の画像信号に変換する画像読取手段
   と、 上記画像読取手段にて色分解された各色毎の画像信号に
   応じた各色毎のレーザビームを射出する複数の光源と、 上記複数の光源に対応して設けられ、上記複数の光源か
   ら射出されるレーザビームをそれぞれ受光する複数の感
   光体と、 上記複数の光源から射出されたレーザビームを、上記複
   数の感光体の各表面上へそれぞれ導く複数の光学部材を
   有する光学手段と、 上記複数の光学部材を介して導かれる複数のレーザビー
   ムをそれぞれ連続的に偏向させ、上記各感光体の表面を
   それぞれ走査する走査手段と、 上記走査手段によるレーザビームの走査によって上記各
   感光体の表面に形成された複数の潜像に対してそれぞれ
   異なる色の現像剤を供給して現像する現像手段と、 上記現像手段にて現像された各色毎の現像剤像を被転写
   媒体上に重ね合わせて転写する転写手段と、 上記転写手段にて転写された各色毎の現像剤像を上記被
   転写媒体上に定着させる定着手段と、 上記走査手段にて偏向されるレーザビームのうち基準と
   なるレーザビームを受光して、該レーザビームによる走
   査開始タイミングを検出する検出手段と、 上記検出手段によって検出された走査開始タイミングに
   合せて他のレーザビームの射出タイミングを制御する制
   御手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 原稿から画像を読取って、読取った画像
   を色分解した各色毎の画像信号に変換する画像読取手段
   と、 上記画像読取手段にて色分解された各色毎の画像信号に
   応じた各色毎のレーザビームを射出する複数の光源と、 上記複数の光源に対応して設けられ、上記複数の光源か
   ら射出されるレーザビームをそれぞれ受光する複数の感
   光体と、 上記複数の光源から射出されたレーザビームを、上記複
   数の感光体の表面上へそれぞれ導く複数の光学部材を有
   する光学手段と、 上記複数の光学部材を介して導かれる複数のレーザビー
   ムを、その偏向方向が連続的に変化するように上記各感
   光体の表面上へ反射し、上記各感光体の表面を走査する
   単一のポリゴンミラーと、 上記ポリゴンミラーを介して反射された複数のレーザビ
   ームによる走査によって上記感光体の表面に形成された
   複数の潜像に対してそれぞれ異なる色の現像剤を供給し
   て現像する現像手段と、 上記現像手段にて現像された各色毎の現像剤像を被転写
   媒体上に重ね合わせて転写する転写手段と、 上記転写手段にて転写された各色毎の現像剤像を上記被
   転写媒体上に定着させる定着手段と、 上記ポリゴンミラーによって反射されたレーザビームの
   うち基準となるレーザビームを受光して、該レーザビー
   ムによる走査開始タイミングを検出し、各レーザビーム
   による走査のための同期信号を得る受光素子と、 上記受光素子を介して入力された同期信号に合せて他の
   レーザビームの射出タイミングを制御する制御手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 原稿から画像を読取って、読取った画像
   を色分解し、色分解した各色毎の画像信号を形成する画
   像読取手段と、 互いに略平行に並設された回転軸を有する複数の感光体
   ドラムと、 上記複数の感光体ドラムの表面を所定の電位に帯電させ
   る帯電手段と、 上記画像読取手段にて形成された各色毎の画像信号に基
   づく各色毎のレーザビームを射出する複数の光源と、 上記複数の光源から射出された各色毎のレーザビーム
   を、上記帯電手段にて帯電された複数の感光体ドラムの
   表面上へそれぞれ導く複数の光学部材を有する光学手段
   と、 上記複数の光学部材を介して導かれる複数のレーザビー
   ムを、その偏向方向が上記感光体ドラムの回転軸方向に
   沿って連続的に変化するように上記各感光体ドラムの表
   面上へ反射し、上記各感光体ドラムの表面をその回転軸
   方向に沿って走査し、上記各感光体ドラムの回転を伴っ
   て上記各感光体ドラムの表面上に各色毎の静電潜像を形
   成する単一のポリゴンミラーと、 上記ポリゴンミラーによる走査によって上記各感光体ド
   ラムの表面上に形成された各色毎の静電潜像に対してそ
   れぞれ色の異なる帯電した現像剤を供給して現像する現
   像手段と、 被転写媒体を保持して上記複数の感光体ドラムの表面に
   沿って順次搬送する搬送面を有する搬送手段と、 上記搬送面に対向して配置されたイメージセンサと、 上記現像手段にて現像された各色毎の現像剤像を上記搬
   送手段にて搬送される被転写媒体上に順次重ね合わせて
   転写する転写手段と、 上記転写手段にて転写された各色毎の現像剤像を上記被
   転写媒体上に定着させる定着手段と、 上記ポリゴンミラーによって反射されたレーザビームの
   うち基準となるレーザビームを受光して、該レーザビー
   ムによる走査開始タイミングを同期信号として検出する
   受光素子と、 上記受光素子を介して検出された同期信号に合せて上記
   各レーザビームの射出タイミングを制御し、上記各感光
   体ドラムの表面上に各色毎のレジストパターンを含む各
   色毎の静電潜像を形成し、これら静電潜像を各色毎の現
   像剤によって現像し、現像した各色毎のレジストパター
   ン像を上記搬送面上に転写し、転写した各色毎のレジス
   トパターン像を上記イメージセンサによって読取って、
   読取った画像から、上記基準となるレーザビームに対応
   したレジストパターンに対する他の色のレジストパター
   ンのズレ量を検出し、検出したズレ量がゼロになるよう
   に各光源から射出されるレーザビームの射出タイミング
   を補正する制御手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 上記制御手段は、上記イメージセンサに
   よって各色毎のレジストパターン像を読取ることができ
   ない場合にエラーを判断し、装置の動作を停止させるこ
   とを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 上記制御手段は、装置の電源投入時また
   は装置を停止した直後のウォーミングアップ動作終了時
   に、上記各色毎のレジストパターン像を出力し、該レジ
   ストパターンのズレ量から上記各レーザビームの射出タ
   イミングを補正することを特徴とする請求項７記載の画
   像形成装置。