(57)【要約】  【課題】  光ビームを分割走査して画像を形成する際位置又は間隔を検知するにあたりトナー像ラインの幅を変えて、検知手段の信号とビームを一義的に対応づけて、高精度の繋ぎ目調整を達成すること。  【解決手段】  予め設定されたレベルＶｓ以上の期間が時間Ｔｓ以上有ればその波形部分は第１書き込み系Ｉに対応していると判定する。出力信号の波形（図９）では時間軸上の左側の波形部分が第１書き込み系Ｉに対応している。ここで２ラインの間隔を検知するために各立ち下り位置間を検知することによっても行える。第１、２書き込み系の光ビームが左右逆になった場合を図１０に示してある。図９の時間軸上の各波形の左右関係が正しいとすると、図１０の（誤差が非常に大）状態から図９の状態にするには第１または第２書き込み系の同期信号の遅延量を減少させる。【選択図】    図１０
2005096114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上で少なくとも２本の光ビームの走査ラインを繋げて主走査方向に分割して走査する光ビーム走査装置を用いて画像形成を行う画像形成装置において、
各光ビ−ムに対応して光ビームの走査ライン基準位置を検出する同期検出手段と、
この同期検出手段により検出された同期検出位置から画像開始位置までの主走査方向の距離を変更する主走査変更手段と、
この同期検出手段により検出された同期検出位置から画像開始位置までの副走査方向の距離を変更する副走査変更手段と、
感光体上に主、副走査方向各々に複数の潜像ラインを形成する潜像ライン形成手段と、
感光体上に形成された潜像を顕像化する顕像化手段と、
この顕像化手段による顕像ラインを検出する顕像ライン検出手段と、
この顕像ライン検出手段の出力信号の特定信号の位置や間隔を算出することにより主、副走査方向各々のライン画像位置または間隔を検出するライン画像検出手段と、
光ビームの画像書き込み開始位置を前記主走査変更手段とおよび前記副走査変更手段で変更することにより、複数本のライン画像位置または間隔を予め定め設定された値にする制御手段とを備え、
前記顕像化手段が、各走査方向の走査ライン間隔用の前記顕像ラインを形成するにあたり、各ビームが形成する顕像ラインの幅（太さ）が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の顕像ラインを検出しているときの前記顕像ライン検出手段の出力信号値と予め設定された値との関係から複数の各顕像ラインと出力信号内の（時間軸上の）位置を対応付けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
各顕像ラインと出力信号内の（時間軸上の）位置を対応付けた後、顕像ラインの太さを変更して前記顕像ライン検出手段で検出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記顕像ライン検出手段の出力信号と予め設定された値との関係から、移動している検知用の顕像ラインが、前記顕像ライン検出手段の検知範囲内にあるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段による光ビームの走査ラインを繋げ、各光ビームの画像書き込み開始位置を決めるための調整工程時と、画像作成時での前記顕像化手段による各ビームに対応した顕像ラインの走査方向間隔が異なることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ビームを繋ぎ合わせて使用する画像形成装置の光ビ−ム位置調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機やファクシミリ装置において、光ビームを用いた走査装置が広く用いられている。この光ビーム走査装置では、ビームにより被走査面の走査を行うため、ビームの走査領域をある程度以上に広くするには光学的な限界がある。そこで、光ビーム利点を生かしつつ、その限界を克服する技術が種々提案されている。
【特許文献１】特許第３２８７２８９号
【特許文献２】特開平１０−２０２２１号
【特許文献３】特開２０００−２３５１５５
【特許文献４】特開２０００−２６７０２７
【０００３】
この特許文献１に記載の技術は、画像形成装置及び分割光走査装置の制御に関し、光ビームの主走査方向に複数の部分露光範囲を持ち、各部分露光範囲は別の光ビームが露光する（分割走査）。また、隣り合う部分露光範囲が重なりあっている重複露光範囲を持ち、その重複部分の現像後の濃度を検出することにより、光ビームの位置関係を判断し所望の位置関係となるよう制御している。
特許文献２から特許文献４に記載の発明は３件ともに同期センサ、光ビーム位置センサを持ち、主走査ライン方向に複数の光ビームを繋ぐにあたり、光ビーム位置センサの信号に応じて光ビームの点灯位置を変更する技術が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献４の発明では、副走査方向の光ビ−ムの通過位置検出手段（１次元ＣＣＤ）を設け、温度変動によって生じる、走査線の副走査方向へのずれ（ハウジングやレンズ系の熱膨張によって光路が微妙に変化するために生じる）を検出し、２本の繋ぎ目のずれを補正することが提案されている。
このように、光ビームの繋ぎ目のずれを調整するに当たり、２本の光ビームの位置（書き込み開始位置）を正確に検出し、容易に調整できることが光ビームを走査装置を用いた画像形成には重要なことである。
【０００５】
そこで、本発明の第１の目的は、光ビームを分割走査して画像を形成する装置の調整工程で主、副方向に各２本のトナー像ラインをつくり、その位置又は間隔を検知するにあたり、トナー像ラインの幅（太さ）を変えて、検知手段の信号（時間軸上の位置）とビームを一義的に対応できるようにし、各ビームの位置が大幅に変動しても調整工程の誤作動を防止し高精度の繋ぎ目調整を達成できる光ビーム走査装置を備えた画像形成装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、光ビームを分割走査して画像を形成する装置の調整工程で主、副方向に各２本のトナー像ラインをつくり、その位置や間隔を検知するにあたり、簡易な信号処理で高精度の繋ぎ目調整を達成できる光ビーム走査装置を備えた画像形成装置を提供することである。
本発明の第３の目的は、光ビームを分割走査して画像を形成する装置の調整工程で主、副方向に各２本のトナー像ラインをつくり、その間隔を検知するにあたり、２本のトナー像ラインが検知手段の検知範囲に間歇的に到達したり、前記２本のトナー像ライン以外のトナーが付着していても確実に高精度の繋ぎ目調整を達成できる光ビーム走査装置を備えた画像形成装置を提供することである。
本発明の第４の目的は、光ビームを分割走査して画像を形成する装置の調整工程で主、副方向に各２本のトナー像ラインをつくるにあたり、そのライン間隔を検知手段に合わせ任意に設定し、調整工程の誤作動を防止し高精度の繋ぎ目調整を達成させるこ光ビーム走査装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明では、感光体上で少なくとも２本の光ビームの走査ラインを繋げて主走査方向に分割して走査する光ビーム走査装置を用いて画像形成を行う画像形成装置において、各光ビ−ムに対応して光ビームの走査ライン基準位置を検出する同期検出手段と、この同期検出手段により検出された同期検出位置から画像開始位置までの主走査方向の距離を変更する主走査変更手段と、この同期検出手段により検出された同期検出位置から画像開始位置までの副走査方向の距離を変更する副走査変更手段と、感光体上に主、副走査方向各々に複数の潜像ラインを形成する潜像ライン形成手段と、感光体上に形成された潜像を顕像化する顕像化手段と、この顕像化手段による顕像ラインを検出する顕像ライン検出手段と、この顕像ライン検出手段の出力信号の特定信号の位置や間隔を算出することにより主、副走査方向各々のライン画像位置または間隔を検出するライン画像検出手段と、光ビームの画像書き込み開始位置を前記主走査変更手段とおよび前記副走査変更手段で変更することにより、複数本のライン画像位置または間隔を予め定め設定された値にする制御手段とを備え、前記顕像化手段が、各走査方向の走査ライン間隔用の前記顕像ラインを形成するにあたり、各ビームが形成する顕像ラインの幅（太さ）が異なることにより、前記第１の目的を達成する。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、複数の顕像ラインを検出しているときの前記顕像ライン検出手段の出力信号値と予め設定された値との関係から複数の各顕像ラインと出力信号内の（時間軸上の）位置を対応付けたことを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、各顕像ラインと出力信号内の（時間軸上の）位置を対応付けた後、顕像ラインの太さを変更して前記顕像ライン検出手段で検出することにより、前記第２の目的を達成する。
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、各顕像ラインと出力信号内の（時間軸上の）位置を対応付けた後、顕像ラインの太さを変更して前記顕像ライン検出手段で検出することにより、前記第２の目的を達成する。
請求項４記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記顕像ライン検出手段の出力信号と予め設定された値との関係から、移動している検知用の顕像ラインが、前記顕像ライン検出手段の検知範囲内にあるか否かを判定することにより、前記第３の目的を達成する。
請求項５記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制御手段による光ビームの走査ラインを繋げ、各光ビームの画像書き込み開始位置を決めるための調整工程時と、画像作成時での前記顕像化手段による各ビームに対応した顕像ラインの走査方向間隔が異なることにより、前記第４の目的を達成する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１および請求項２記載の発明では、複数の光ビームを分割走査して画像を形成する装置の調整工程で主、副方向に各２本のトナー像ラインを形成するにあたり、その各トナー像ラインの太さを異ならせているので各ビームとの対応が容易になり、誤動作を防止しできる。
請求項３記載の発明では、複数の光ビームを分割走査して画像を形成する装置の調整工程で主、副方向に各２本のトナー像ラインを形成するにあたり、その各トナー像ラインと各ビームを対応付けるための検知時とトナー像ラインの位置または間隔を検知するための検知時で、トナー像ラインの太さを各検知時に適した太さにしているので、誤動作なく高精度のトナー像ラインの位置又は間隔の検出ができる。
【０００９】
請求項４記載の発明では、複数の光ビームを分割走査して画像を形成する装置の調整工程で主、副方向に各２本のトナー像ラインを形成して検出するにあたり、そのトナー像ラインが検知手段の検知範囲に有るか否か判別しているので、トナー像ラインが検知手段の検知範囲に間歇的に到達したり、トナー像ライン以外のトナーが付着していても確実、高精度にトナー像ラインの位置または間隔の検出ができる。
【００１０】
請求項５記載の発明では、複数の光ビームを分割走査して画像を形成する装置の調整工程で主、副方向に各２本のトナー像ラインを形成して検出するにあたり、そのトナー像ライン間隔を検知手段に合わせ任意に設定しているので、誤動作なく高精度のトナー像ラインの位置又は間隔の検出ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態を図１ないし図１３を参照して、詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る光ビーム走査装置の概略構成を示す斜視図であり、デジタル複写機等の画像形成装置の光書き込み装置に用いた例を示している。図１に示す光ビーム走査装置（光書き込み装置）は、光ビームを出射する光源として半導体レーザー（ＬＤ）光源１−１、１−２を２つ備え、各半導体レーザー光源１−１、１−２の出射ビームに対してそれぞれコリメートレンズ２−１、２−２と、シリンドリカルレンズ３−１、３−２が配設されている。
そして、コリメートレンズ２−１、２−２と、シリンドリカルレンズ３−１、３−２を介してそれぞれ導光された２つの光ビームを偏向する複数の偏向面を有する偏向手段として単一のポリゴンミラー４が設けられている。このポリゴンミラー４で偏向された２つの光ビームを被走査面である感光体ドラム１０上にそれぞれ結像する結像手段としては、第１のＦθレンズ５−１、５−２と第２のＦθレンズ６−１、６−２がそれぞれ設けられてている。
さらに、走査方向変更手段として、２系統の光路のそれぞれに２枚のミラー、すなわち第１のミラー７−１、７−２と第２のミラー８−１、８−２が配設されている。
【００１２】
さらにまた、結像光学系の光路上には、第１、第２のミラーにより走査方向を変更された走査光を被走査面である感光体ドラム１０に導くための第３のミラー９−１、９−２が配設されている。
このように図１に示す光ビーム走査装置（光書き込み装置）においては、２系統の光書き込み系を備えており、ポリゴンミラー４は２系統の光書き込み系で共用される構成である。
尚、ここでは偏向手段であるポリゴンミラー４より左側半分の光書き込み系を第１書き込み系Ｉ、右側半分の光書き込み系を第２書き込み系ＩＩと呼ぶものとする。
【００１３】
第１書き込み系Ｉにおいて、図示されない駆動装置に制御されて半導体レーザー（ＬＤ）光源１−１は、画像信号に応じて変調されたレーザー光を発光し、このレーザー光はコリメートレンズ２−１で平行光とされ、コリメートレンズ２−１で平行光とされたレーザービームはシリンドリカルレンズ３−１を経てポリゴンミラー４に入射する。
ポリゴンミラー４は、図示しないモータにより回転されており、ポリゴンミラー４に入射したレーザービームは偏向面で反射され偏向走査される。
そして、ポリゴンミラー４で偏向走査された光ビームは第１、第２のＦθレンズ５−１、６−１によってそれぞれ等角速度偏向から等速偏向に変更され、第１、第２のミラー７−１、８−１により走査方向を変更された後、第３のミラー９−１によって反射されて、被走査面である感光体ドラム１０の方向に導かれ、感光体ドラム１０上の所定の走査位置の中央から一方側の端部に向かって走査する。
【００１４】
また、第２書き込み系ＩＩは、第１書き込み系Ｉと同様の構成であり、第１書き込み系Ｉをポリゴンミラー４を中心に１８０°回転させた位置に配置されている。そして、半導体レーザー（ＬＤ）光源１−２から出射したレーザー光はコリメートレンズ２−２で平行光とされた後、シリンドリカルレンズ３−２を経てポリゴンミラー４に入射し、ポリゴンミラー４で偏向走査され、第１、第２のＦθレンズ５−２、６−２、第１、第２、第３のミラー７−２、８−２、９−２を経て感光体ドラム１０に至る。
そして、感光体ドラム１０上の所定の走査位置の中央から、第１書き込み系Ｉとは逆方向の端部に向かって走査される。
【００１５】
尚、図１中の符号１１−１、１１−２はそれぞれ、第１、第２書き込み系Ｉ、ＩＩの同期検知ユニットで、各同期検知ユニット１１−１、１１−２は、レーザービームの走査領域外に設けられ、レーザービームの１走査毎にレーザービームの走査タイミングを検知する。
また、図示しない書き込み制御回路は、同期検知ユニット１１−１、１１−２で検知したタイミングに応じて第１、第２書き込み系Ｉ、ＩＩのレーザービームの走査タイミングと書き込み開始位置との同期を取るように構成されている。
【００１６】
図２は、図１に示す光ビーム走査装置を上方から見た概略平面図であり、図中のＭの２点鎖線は走査光が第１、第２のミラー７−１、８−１、（７−２、８−２）で反射される位置（第１、第２のミラーの反射面）を、Ｍ’の２点鎖線は走査光が、第３のミラー９−１（９−２）で反射される位置（第３のミラーの反射面）をそれぞれ示しており、Ｑの１点鎖線は感光体ドラム１０の中心線を、Ｒの１点鎖線は走査面上での結像光学系の光軸（走査ビームの光軸）をそれぞれ示している。
また、図中の矢印１３はポリゴンミラー４の回転方向を、矢印１４は感光体ドラム１０上で走査線が走査される方向（ビーム走査方向）を示している。
さらに、図３、図４は図２の光ビーム走査装置をＡ方向から見たときの光路の概略を示す図であり、図３は第１書き込み系Ｉだけの光路の概略を、図４は第１書き込み系Ｉと第２書き込み系ＩＩの両方の光路の概略を示している。
【００１７】
尚、上記の構成の光ビーム走査装置は、通常、埃等の付着を嫌うため、図示しない光学箱内部に密閉され、精度良く固定、配置されている。ただしレーザーの出射口は開放する必要があるため、光学箱にはレーザー出射口を設け、その出射口には図４に示すように防塵ガラス１２−１、１２−２等を配置して、埃等の侵入を防いでいる。
【００１８】
以上、本実施の形態に係る光ビーム走査装置の一構成例を示したが、この光ビーム走査装置では、同一の感光体ドラム（被走査面）１０上で分割走査される２つの走査線が１つのポリゴンミラー４により偏向走査されているため、ポリゴンミラー４等の偏向器を複数使用した場合に比較して、偏向器自体の同期を取る必要がない。このため、副走査方向で二つの走査線の書き出しのタイミングを容易に揃えることができ、副走査方向の走査線の位置ズレを防止することができる。
次に、ライン間隔センサ１５を使用した光ビーム（レーザービーム）位置調整を説明する。
図１に示すように、感光体ドラム１０上には複数の間隔検知用ライン１６−ｎ（ｎ＝１、２、３、・・・ｎ）がドラムの周方向に作成される。
【００１９】
図２は、図１における第２ミラー８−１、８−２、第３ミラー９−１、９−２、同期検知ユニット１１−１、１１−２、同期検知センサ：後１３−１、１３−２（環境変動による書き込み倍率変動を検出するために使用するが、ここでは動作説明は省略する）、ライン間隔センサ１５、感光体ドラム１０、感光体ドラム１０上の間隔検知用ライン１６−ｎ（トナー顕像、複数ｎ＝１、２、３、ｎ）、第１、第２作像ビームの各部の相対位置を示している（形状の大小関係等は考慮されていない）。
また、図２は、同期検知ユニット１１−１、１１−２に至る光ビームの光路ａ、ｃと感光体ドラム１０に至る画像形成のための光路ｂ、ｄが描かれている。光ビームの光路ｂ’、ｄ’は繋ぎ目部で画像を重畳して描画できることを示している。黒丸（光路ａ、ｂ、ｃ、ｄに対応）、灰色丸（光路ｂ’、ｄ’に対応）は、各ミラー８−１、８−２、９−１、９−２上の光ビーム反射位置を示している。
なお、光ビームは感光体ドラム１０上でドットを形成しその直径（主、副方向の幅）は４０〜１０００μｍである。
【００２０】
図３は、第１書込み系の同期検知ユニット１１−１、同期検知センサ：後１３−１、第１、第２書込み系の先頭ドット（書き込み開始位置）を示している。第２書込み系ＩＩの同期検知ユニット１１−２、同期検知センサ：後１３−２の信号は省略してある。第１、第２作像ビームが交差しているため、同期検知ユニット１１−１、１１−２は、対応する第１、第２のビームドットと（中央を基準として）左右逆になっている。
図４は、第１書込み系ＩのＬＤ点灯信号ＬＤ、同期信号：前ＤＥＴ、遅延同期信号ＤＤＥＴ、同期信号：後ＤＥＴ−２、画素クロックＣＬＫの関係を示すタイミングチャートであり、第１、第２書込み系がそれぞれ独立で有している（代表して各一つの記号としてある）。
ＤＤＥＴは、遅延手段（図１３遅延１）によりＤＥＴをＴＤ１時間遅延させた信号である。同期検知信号：前と同期検知信号：後の間隔ＴＬ１（クロック数に換算される）は倍率（変動）を検出する。
【００２１】
第１書込み系による光ビ−ムは、ポリゴンミラ−４の回転によって偏向され、まず仮想感光体面（ミラー９−１、９−２が長手方向に十分長いと仮定して、ミラー９−１、９−２を反射し、感光体ドラム１０の面に達した場合の感光体面を、実際上のミラー８−１、８−２を反射した光ビームの延長線上に設けた面）上に配置された同期検知ユニット１１に入射する。この時、ＬＤは、図４（ａ）のＬＤ信号ＬＤＳ（第１書き込み系はＬＤＳ１、第２書き込み系ＩＩは、ＬＤＳ２であるが２つを代表してＬＤＳとした。以降他の信号も第１、第２と同様な場合は、同様な表記を用いる）によって、連続点灯の状態となっていて光ビ−ムが同期検知ユニット１１−１に入射する。
同期検知ユニット１１−１に光ビ−ムが入射すると、光ビ−ムの水平同期をとるための同期信号：前ＤＥＴが、アサートされ主走査方向の基準位置（タイミング）を確定するために使用される。ＤＤＥＴがアサートされた後、ＬＤは一時消灯する。時間ＴＤ１を変更することにより書き込み開始位置を変更する。
【００２２】
回転可能な第３ミラー９−１、９−２、ステッピングモータ１４−１、１４−２は、走査ラインを（したがって書き込み開始位置も）副走査方向に移動させるように副走査方向書き込み開始位置移動手段を構成している。図１には図示していない（図１３には図示）第３ミラー９−１、９−２の基準位置を検出するＨＰセンサ１、２が有り、そのＨＰセンサ１、２は、各第３ミラー９−１、９−２の回転（走査ラインの位置変更）時、各第３ミラー９−１、９−２の回転する時の基準信号を発生する。その基準信号（したがって基準位置）とステッピングモータ駆動用パルスの数（制御部３０の内部で発生）により、各ミラー位置（回転角度）を調整できる。調整量はライン間隔センサ１５の信号から得られる制御値によって決められる。
なお、ステッピングモータ１４−１、１４−２と第３ミラー９−１、９−２間には（図示していないが）減速機構がもうけられていて、折り返しミラーの回転角度は微小ピッチで設定できように構成されている。
【００２３】
ライン間隔センサ１５は、本例では、２次元のＰＳＤ（Ｐｏｓｉｓｈｏｎ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた構成となっている。ＰＳＤは行２５６×列２５６画素（計６５５３６画素）構成である。各画素間隔（ピッチ）は約８μｍである。
このライン間隔センサ１５用のＬＥＤ光源（図１０）からの光は、感光体ドラム１０上で反射され、エリアセンサであるライン間隔センサ１５の受光部に入射される。ＰＳＤ（位置センサ）はクロックＣＬＫ、スタート信号（蓄積開始、位置センサ走査時間間隔を決める）ＳＴを入力し、アナログ出力信号Ｖｘ１（主走査方向に対応した信号）、Ｖｙ１（副走査方向に対応した信号）、トリガ信号Ｔｒｉｇ１を出力する。
【００２４】
図７は、ライン間隔センサ１５の入力信号であるクロック信号ＣＬＫ、スタート信号ＳＴと出力信号Ｖｏ（主、副方向の出力信号を代表）、Ｔｒｉｇの関係を示した図である。
スタート信号ＳＴ（ＬでＯＮ）がＯＮ後、アナログ出力信号Ｖｏとトリガ信号ＴｒｉｇがＣＫＬに同期して出力される。トリガ信号Ｔｒｉｇは、アナログ出力信号Ｖｏとも同期されていて、図１０に示す後段の増幅器、ＡＤ変換器を経て、制御部３０に入力される。クロックＣＬＫ、スタート信号ＳＴはＸ方向（主走査方向）、Ｙ方向（副走査方向）に独立して入力させることも可能であるが、説明の図を簡略化するため各１信号で示してある。
出力信号もＸ方向（主走査方向）、Ｙ方向（副走査方向）に独立して出力されているが簡略化するため各１信号で示す。
【００２５】
ライン間隔センサ１５の各画素はスタート信号ＳＴの１周期間ＴＳＳ（ほぼ蓄積時間に等しい。実際は電荷転送、リセット時間を必要とするので蓄積時間はＴＳＳより小となる）の受光により電荷を発生させる。その電荷は行、列ごとに蓄えられ、電圧に変換され出力される。よって１周期間ＴＳＳのアナログ出力信号は位置センサ１個あたり、行方向２５６個の値で構成されるシリアル信号ＶＸと列方向２５６個の値で構成されるシリアル信号Ｖｙの計５１２個のアナログ値によりなる。
出力信号は２次元画像の行、列方向への射影に対応した信号となっている。なお、出力信号Ｖｏの値は、出力時より１つ前の１周期間ＴＳ（蓄積時間）に対応したものである。
【００２６】
図１３は、信号関連の構成を示したブロック図である。
ライン間隔センサ１５には制御部３０からクロックＣＬＫ、スタート信号ＳＴが与えられ、主走査方向（行）に対応した出力信号Ｖｘ１、副走査方向（列）に対応した出力信号ｖｙ１とトリガ信号Ｔｒｉｇ１が出力される。出力信号Ｖｘ１はオペアンプＯＰ１、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、可変抵抗ＶＲ１からなる増幅器に入力される。その増幅器の出力は、ＡＤ変喚器ＡＤＣ１によりデジタル信号Ｄｘ１に変換後、制御部３０に入力される。ＡＤ変喚器ＡＤＣ１の入力信号の取り込みは、Ｔｒｉｇ１の立ち下りタイミングで開始され、立ち上がりまでにＡＤ変換される。ＡＤ変換されたデジタル信号は、次の立ち下りタイミングまで保持され、保持されている間に制御部３０に取り込まれる。
【００２７】
同様に出力信号Ｖｙ１は、オペアンプＯＰ２、抵抗器Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、可変抵抗ＶＲ２からなる増幅器に入力される。その増幅器の出力は、ＡＤ変喚器ＡＤＣ２によりデジタル信号Ｄｙ１に変換後、制御部３０に入力される。ＡＤ変換、制御部３０への取り込みもＶｘ１で行った処理と同様に行う。
同期検知ユニット１１−１の信号ＤＥＴ１−１は、遅延１で遅延され、遅延同期信号ＤＤＥＴ１となり制御部３０へ入力する。遅延１は制御部３０からの制御信号Ｓ１により１ｎＳ間隔（１例として感光体ドラム１０上の主走査方向１μｍに対応）で０〜２５６ｎＳ範囲で遅延時間を変更する。同期センサ：後の信号ＤＥＴ２−１は、制御部３０へ入力する。
同様に同期検知ユニット１１−２の信号ＤＥＴ２−１は、遅延２で遅延され、遅延同期信号ＤＤＥＴ２となり、制御部３０へ入力する。遅延２は、制御部３０からの制御信号Ｓ２により１ｎＳ間隔で０〜２５６ｎＳ範囲で遅延時間を変更する。同期センサ：後の信号ＤＥＴ２−２は、制御部３０へ入力する。
【００２８】
図４は、ＬＤ信号ＬＤＳ、同期信号：前ＤＥＴ、遅延同期検知信号ＤＤＥＴ、同期信号：後ＤＥＴ−２、画素クロックＣＬＫの関係も示している。
ＤＤＥＴは、遅延１の出力信号であり、ＤＥＴに対してＴＤ１遅延している。遅延時間ＴＤ１を増減させると、画像領域（したがって書き込み開始位置、後述するＤＯＴ１）が主走査方向に移動する。遅延時間ＴＤ１を増加させると、ＤＯＴ１は、中央（繋ぎ目）から遠ざかる。したがって、２本ラインの間隔は増加する。遅延時間はＴＤ１（後述する）制御信号Ｓ１により変更される。制御信号Ｓ１はライン間隔センサ１５の信号Ｖｘ１を使用し制御部３０で算出された値に基づいて、制御部３０から出力される。２本ラインの間隔は、第１、第２書き込み系の遅延時間の合計ＴＤ（＝ＴＤ１＋ＴＤ２）により制御できる。ＴＤ２に関しては、図示していないがＴＤ１と同様に決められている。
各遅延時間ＴＤ１、ＴＤ２の設定は、２ビームの繋ぎ目画素間隔が適正な値となっているとき（６００ＤＰＩでは４２．３±１０μｍ）、遅延手段の調整範囲（例０〜２５６ｎＳ）の中央付近に来ているのが望ましい。
【００２９】
画素クロックＣＬＫは、遅延された遅延同期検知信号ＤＤＥＴを基準として発生し、ＬＤ点灯信号は、遅延同期検知信号ＤＤＥＴから所定のクロック数後（本例ではＮｇ１クロック）に書き込み開始タイミングとなり画像デ−タに基づいた変調を開始する。主走査方向ビーム調整用２本ライン描画のための第１書き込み系Ｉの画像データはＮｓ１後にドット点灯（ＤＯＴ１に対応）させる値となっている。
第２書き込み系ＩＩの画像データは（図示していない）Ｎｓ２後にドット点灯（ＤＯＴ２に対応）させる値となっている。各ビーム毎にＤＯＴ１、ＤＯＴ２を発生させることにより、主走査方向調整用の副走査方向２本ライン（潜像）を感光体ドラム１０上に形成させる。
ＤＯＴ１、ＤＯＴ２のドット数によりライン長は決まるが、ライン長、数ｍｍに対応したドット数にする。
副走査方向調整用の主走査方向の２本ラインを作成するため、１主走査ライン上で（画像領域に含まれる）書き込み開始位置から数ｍｍＬＤを連続点灯、消灯する走査をし、その後画像領域のＬＤを消灯した走査を（ドラム上で０．５ｍｍ分）繰り返し、再度書き込み開始位置から主走査方向に数ｍｍＬＤを連続点灯、消灯する走査を行う。
各潜像ラインは図示していない静電写真プロセスによりトナーのついた顕像ラインとなる。
上記主副ライン作成は、図５のような主副各２本ライン計４本の間隔検出用ライン１６となるようにタイミングが設定されている。
【００３０】
図８から図１１は、ライン間隔センサ１５の出力Ｖｏ（Ｖｘ１、Ｖｙ１を代表）を示した図である。トナーラインがあるところを＋方向にしてある。図５の検出用ライン画像を検知したときのライン間隔センサ１５の出力信号Ｖｘ（Ｖｙも同様）を示している。なお、図５の１５ａ（波線内）は、ライン間隔センサ１５の検知領域を示すものであり、主副各ラインを同時に検知することが出来ることを示している。
【００３１】
図８は、トーナー像ラインの太さが同じ時のものであり、図９、図１０は、意図して異なった太さにしたときの出力信号である。図８はライン間隔は検知できるが、ライン間隔が予め設定された値であっても、大きな誤差が発生する場合がある。２つのピークを持つ出力信号の各ピーク部分がどちら（第１または２）の書き込み系に対応しているか不明なためである。
【００３２】
また、ライン間隔を増減する場合、同期信号の遅延量を増加させれば良いか否か判定できない。そこで片側のライン、ここでは第１書き込み系Ｉのラインを太くした（後述する予め設定された値Ｖｓ，Ｔｓを満たす）場合で説明する。これは、第２書き込み系ＩＩのラインを太くした場合も同様に実現できる。出力信号の各ピーク部分と各光ビーム（第１、第２書き込み系）との対応をさせるためである。
なお、間隔検知用ライン画像１６−ｎは間歇でライン間隔センサ１５の検知範囲に入ってくる。そこでライン間隔センサ１５の出力がＶｓ（前記Ｖｓと共通化した。別の値でも可能である）以上の（山状の）部分が２箇所現れた時、ライン間隔センサ１５の検知領域に間隔検知用ライン１６−ｎが入った（検知できる）と判定する。
【００３３】
予め設定されたレベルＶｓ以上の期間が時間Ｔｓ（ライン間隔センサ１５の画素間隔数に換算した値としてはＮｓ）以上有ればその波形部分（ライン間隔センサ１５の出力信号の一部分）は第１書き込み系Ｉに対応していると判定する。出力信号の（平坦な高原状レベルを持つ波形部分とピークを持つ波形部分から成る）波形（図９）では時間軸上の左側の波形部分が第１書き込み系Ｉに対応していることが分かる。ここで２ラインの間隔を検知するために（一定値まで立ち下がった）各立ち下り位置間を検知することによっても行える。
第１、２書き込み系の光ビームが左右（又は前後）逆になった場合を図１０に示してある。図９の時間軸上の各波形の左右関係が正しいとして説明を続ける。図１０の（誤差が非常に大な）状態から図９の状態にするには、第１または第２書き込み系の同期信号の遅延量を減少させることにより実現できる（第１、第２書き込み系両方の遅延量を減少させても良い）。
前記ではラインの太さが異なったままでライン間隔を検知していたが、以降ではラインの太さを（細く）同一に戻した後にライン間隔を検知する方法を説明する。出力信号の時間軸上での左右の部分波形と各ビームの関係が判明したので太さを同一にしても、部分波形と各ビームの関係は判明している。
なお、間隔検知用ライン１６−ｎは間歇でライン間隔センサ１５の検知範囲に入ってくる。そこで出力信号を予め設定された条件で照合することにより、間隔検知用ライン１６−ｎがライン間隔センサ１５の検知範囲に有るか否かを判定する。ここではその予め設定された条件を出力信号が一定値Ｖｓ（図８）を超え、その後Ｖｓ以下となる部分が、ライン間隔センサ１５の１周期期間Ｔｓ（蓄積時間）に２箇所あった場合とする。
【００３４】
信号ＶＸはＡＤ変換され処理されるが、ここではＡＤ変換前の信号で説明する。
図８の極大値を求め、その極大値間隔（ライン間隔センサ画素間隔数に換算した値としてはＮＸ）を求めることにより、ＬＸを求める。
Ｌｘ＝８  ＮＸ（μｍ）  −（１）  ８（μｍ）：ライン間隔センサの主走査方向画素間隔、ライン間隔センサとドラムの倍率は１／１
Ｌｙも同様に求められる。
ＬＹ＝８  ＮＹ（μｍ）
【００３５】
図１１は、トナーラインが近接していて、ライン間隔センサ１５の出力信号のピーク位置Ｐ２、Ｐ３が検出しにくいだけでなく、そのピーク位置Ｐ２，Ｐ３がトナーライン（破線）の位置Ｐ１，Ｐ２と異なってしまい、ライン間隔やライン位置を検出できなくなる。トナーラインが重なっている場合（副走査方向の調整位置としては理想の状態）も当然検知できない。
そこで、ライン間隔センサ１５で検知する場合には、予め設定されたビーム制御値によりトナーライン間隔を検知しやすい間隔になるよう設定し（オフセットを設け）、検出を行う。そのトナーライン間隔を目標値（オフセット値を含む値）に追従させる制御を行った後、オフセット分を除いたビーム制御値にする。このことによりトナーラインが（完全に重複していることも含む）近接している場合も検知、制御が可能となる。
【００３６】
図６は、感光体ドラム１０がドラムの偏心等により上下動し、主走査方向の書き込み開始位置が変動することを示した図である。なお、上下動による副走査方向の書き込み開始位置の変動は（光ビームの延長線が感光体ドラム１０の回転中心に近接している場合）無視出来るレベルである。
図中ｂは、第１書き込み系Ｉの光ビーム、ｃは、第２書き込み系ＩＩの光ビームを示している。そして、感光体ドラム１０が上下方向のＨ２において、繋ぎ目が適正、すなわち第１、第２書き込み系の書き込み開始ドット（位置）間のドット間隔が４２．３±１０μｍ（６００ＤＰＩの場合）となっているところを示している。感光体ドラム１０がＨ２の位置から上方向Ｈ１、下方向Ｈ２間で上下動した場合、繋ぎ目にある各書き込み開始位置のドット間隔はＬｘ２０（適正値）を挟んでＬｘ１０、Ｌｘ３０間で変動することを示している。
【００３７】
間隔検知用ライン１６−ｎを作成するにあたり、（同期信号ＤＥＴ基準の時間で管理した）同一（ＴＤ１一定）タイミングでＬＤを制御し作成しても、図６で説明したように上下動で書き込み開始位置が変動し、したがってその変動量と同じだけ主走査方向のライン間隔が変動する。その様子と補正の関係を図１２に示してある。
間隔検知用ライン１６−ｎをライン間隔センサ１５により検知することにより、そのライン間隔変動を検出する（図１２のライン間隔：補正前）。各ライン間隔：補正前は感光体ドラム１０信号を基点にドラム一周分検出される。
補正値とはライン間隔を適正値にするため（したがって書き込み開始位置のドット間隔を適正値Ｌｘ２にする）ためにライン間隔をどれだけ変更すればよいかを示す値である。
【００３８】
図１２において、縦軸は主走査方向のライン間隔Ｌｘ、横軸は感光体ドラム１０の位置（感光体ドラム１０の信号を起点とした走査ライン数に置き換えられている値）、サイン波状実線はライン間隔：補正前を示す。間隔検知センサ１５を使用して求めたライン間隔Ｌｘは適正値Ｌｘ２を挟んで最小値Ｌｘ１、最大値Ｌｘ３の値を示している。
適正値Ｌｘ２になっているとき、図６の繋ぎ目にある各書き込み開始位置のドット間隔Ｌｘ２０は、４２．３±１０μｍ（６００ＤＰＩの場合）となっている。以下に図６と図１２の間隔値の関係を示す（厳密には＝記号とはならないが実用上＝としても問題ない）。
Ｌｘ１＝Ｌｘ１０＋一定値（設定値）
Ｌｘ２＝Ｌｘ２０＋一定値（設定値）
Ｌｘ３＝Ｌｘ３０＋一定値（設定値）
上記一定値は、０．２〜１．０ｍｍの任意の設定値である。ライン間隔センサ１５の検知範囲、ラインの太さ等を考慮して設定する。
ライン間隔Ｌｘは、感光体ドラム１０の位置によって変化するので、繋ぎ目にある各書き込み開始位置のドット間隔も変化する。ライン間隔Ｌｘの適正値Ｌｘ２からの偏差ΔＬｘｍは、感光体ドラム１０の位置によって変化する。
【００３９】
図１２においては、感光体ドラム１０の信号がアサート（Ｌ→Ｈ）になってからドラム周方向距離ｌｍ（主走査本数、すなわち同期信号の数ｍ）の位置Ｐｍにおける偏差をΔＬｘｍで示してある（位置が異なったＰｍ’の補正値例ΔＬｘｍ’も示されている）。
偏差ΔＬｘｍは、ドラム回転によって周期的に変化する成分ΔＬｘｍ１とドラム回転によっては変化しない（他の原因によって変動する）成分ΔＬｘ２で構成されている。
ΔＬｘｍ＝ΔＬｘｍ１＋ΔＬｘ２
この式の各値ΔＬｘｍ、ΔＬｘｍ１、ΔＬｘ２は極性を持つ。
偏差ΔＬｘｍの極性は、＋においては間隔が適正値より広すぎることを示し、−は狭すぎることを示している。ΔＬｘｍ１は、サイン波状実線（ライン間隔：補正前）がドラム上下動中心（一点破線）より上（＋）の場合＋とし、下の場合を−とする。ΔＬｘ２は適正間隔が（二点破線）より上（＋）の場合＋とし、下の場合を−とする。右辺の極性説明は式の解釈をするためであり、ΔＬｘｍを右辺の２つの成分に分解する必要はない。
実際はΔＬｘｍの極性はライン間隔ＬＸが、ＬＸ２より上（＋）の場合＋とし、下の場合を−とすればよい。
【００４０】
感光体ドラム１０上の位置Ｐｍ（ドラム信号立ち上がりＬ→Ｈから主走査ラインｍ本目の位置）ではライン間隔の偏差ΔＬｘｍ間隔だけラインを小にすればよいことがわかる。ライン間隔センサ１５によるライン間隔の検出は主走査ライン毎には行われない。ドラム周（副走査）方向において数十ｍｍ間隔で検知が行われる。
そこで、ライン間隔の検出が行われていない区間の偏差ΔＬｘｍは実際にセンサで検出された値から補間によって求められる。ライン間隔センサ１５により求められた偏差と補間により求められた偏差の偏差集合ΔＬｘｎ（１、２、３、・・・ｎ）はドラム一周分の各主走査ラインに対応させることができる。
【００４１】
偏差集合ΔＬｘｎ（１、２、３、・・・ｎ）は、遅延１、２（図１３）により書き込み開始位置を補正するための補正値ΔＬｘｎｃを作成するために使用される。遅延１、２が１ｎＳ遅延で１μｍ書き込み開始位置が移動する場合（遅延時間と移動量の関係はシステムにより異なる。換算式のみで対応できる）は、ΔＬｘｎの１μｍ以下に相当する部分を四捨五入し極性（＋においては間隔が適正値より広すぎることを示し、−は狭すぎることを示す）を考慮すればよい。
補正値ΔＬｘｎｃは、感光体ドラム１０の位置（したがってドラム信号Ｌ→Ｈからの主走査ライン数。ここではｎにより示されている）との関係がわかるような方式で、不揮発メモリに保持される。その各ライン間隔の補正値ΔＬｘｍｃは必要に応じて、画像形成がなされていないタイミングで更新される。更新は間隔検知用ライン１６ｎ−ｎを作成し、ドラム一周分のΔＬｘｎを検知し、その値を元にした補正値ΔＬｘｎｃを不揮発メモリに上書きすることにより行う。
【００４２】
Ｐｆは、ドラム上の画像開始位置を示している。装置の画像形成タイミングによりＰｆは（ドラム信号を基準に見た場合）移動する。Ｐｓはライン間隔が適正になっている位置を示している。
コピー、プリントするときの画像形成にあたっては主走査書き込み開始位置を、補正値ΔＬｘｎをドラム信号に同期させて使用することにより、ドラム上で適正にする（ライン間隔が適正値Ｌｘ２となっている）。なお、主走査書き込み開始位置の変更は遅延１，２を使用して行うため、補正値ΔＬｘｎｃは遅延用信号Ｓ１、Ｓ２として制御部３０から出力されている。遅延用信号Ｓ１、Ｓ２を補正値ΔＬｘｎから作成するに当たっては、第１、第２書き込み系各書き込み位置移動の合計が前記偏差ΔＬｘｍを０にするように考慮されている。
ドラム信号からの位置（同期信号：前がアサートされた数ｍ）に対応した補正値ΔＬｘｍｃが用意されているので、感光体ドラム１０上のどの位置でも補正ができ、設定値からの偏差の少ない書き込み開始位置調整ができる。補正後は、図１２の偏差を持ったサイン波状のライン間隔：補正前の曲線は、（Ｌｘ２の値を示している）２点鎖線（直線状）となる。
【００４３】
間隔検知用ライン１６−ｎの間隔は今まで説明してきた調整を（画像書き込み工程中は除く）常時行えば、間隔の偏差ΔＬｘｍはより少なくなるが、常時制御する方法はトナー消費、電力消費、機械の損耗を伴うため得策ではない。
ΔＬｘｍ≦±１０μｍ  −（６）
を保持できれば十分である。
ライン間隔センサ１５の検知領域は２×２ｍｍほどであり、図５の間隔検知用ライン１６−ｎのライン長はその検知領域の縦横長さほどの長さでよい。
【００４４】
間隔検出用ライン１６−ｎと副走査の方向の光ビーム調整の関係について説明する。
本発明では、従来の主走査方向の１ライン分を２分割している。２分割した各ラインを繋ぎ目部分で延長し、ライン間隔センサ１５でその繋ぎ目部分を検知しても、各ラインが接近しているため出力信号は、図１０の様になりライン間隔を検知することが非常に困難となる。そこで間隔検知用ライン１６−ｎを作成するに当たり副走査方向のライン間隔をライン間隔センサ１５で検出するのに都合の良い間隔（例  約０．５ｍｍ）にする。
なお、このライン間隔は環境、経時によって変化する（変化をライン間隔センサ１５で検知し、所定の値に保持することにより繋ぎ目補正をする）。
その都合の良い間隔は片方の光ビームの書き込みを予め決められた走査本数（例１２本）遅延させることにより行う。繋ぎ目補正を実施後の（調整工程ではない）本来の画像作成工程では、前記した予め決められた走査本数（例１２本）遅延分を削除し、光ビーム走査を行う。
【００４５】
ライン間隔センサ１５による間隔検知用ライン（トナー像）の検出タイミングは、書き込み系の温度変化、画像形成数、経時、メインスイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミング、感光体ドラム１０等の組み付け、交換等のいずれか、またはその組み合わせで行い、画像形成時に実施しなくてすむので、極力回数を少なくすることができ、トナー消費減少化、省エネ、装置寿命アップを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態に係る光ビーム走査装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】光ビーム走査装置を上方から見た概略平面図である。
【図３】図２の光ビーム走査装置をＡ方向から見たときの光路の概略を示す図であり、第１書き込み系Ｉだけの光路の概略を示した図である。
【図４】図２の光ビーム走査装置をＡ方向から見たときの光路の概略を示す図であり、第１書き込み系Ｉと第２書き込み系ＩＩの両方の光路の概略を示した図である。
【図５】第１書き込み系画像領域と第２の書き込み系画像領域との繋ぎ目を説明する図である。
【図６】ドラムがドラムの偏心等により上下動し、主走査方向の書き込み開始位置が変動することを示した図である。
【図７】ライン間隔センサの入力信号であるクロック信号ＣＬＫ、スタート信号ＳＴと出力信号Ｖｏ（主、副方向の出力信号を代表）、Ｔｒｉｇの関係を示した図である。
【図８】ライン間隔センサの出力Ｖｏを示した図である。
【図９】ライン間隔センサの出力Ｖｏを示した図である。
【図１０】ライン間隔センサの出力Ｖｏを示した図である。
【図１１】ライン間隔センサの出力Ｖｏを示した図である。
【図１２】ドラムの上下動で書き込み開始位置が変動した場合、その変動量に対応して主走査方向のライン間隔が変動する様子と補正の関係を示した図である。
【図１３】信号関連の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１−１、１−２  光源
２−１、２−２  コリメートレンズ
３−１、３−２  シリンドリカルレンズ
４  ポリゴンミラー
５−１、５−２  第１のＦθレンズ
６−１、６−２  第２のＦθレンズ
７−１、７−２  第１のミラー
８−１、８−２  第２のミラー
９−１、９−２  第３のミラー
１０  感光体ドラム
１５  ライン間隔センサ
１６  間隔検知用ライン
３０  制御部
【図１】
2005096114.tif 000003
【図２】
2005096114.tif 000004
【図３】
2005096114.tif 000005
【図４】
2005096114.tif 000006
【図５】
2005096114.tif 000007
【図６】
2005096114.tif 000008
【図７】
2005096114.tif 000009
【図８】
2005096114.tif 000010
【図９】
2005096114.tif 000011
【図１０】
2005096114.tif 000012
【図１１】
2005096114.tif 000013
【図１２】
2005096114.tif 000014
【図１３】
2005096114.tif 000015