(57)【要約】【課題】位置精度が向上し、細かい調整等によらずに走査光のライン間のずれを無くすことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】光照射手段より発せられる複数の発散光を偏向して像担持体上を走査する複数の走査光を得るための光学系と、その複数の走査光を検知して主走査方向のライン同期信号を発生する同期検知手段と、前記同期検知手段よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した信号に分離する同期信号分離手段とを有する画像形成装置において、前記同期検知手段よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した同期信号に分離する際に、前走査光が前記同期検知手段を通り過ぎてその出力信号が十分にデフォルト状態に回復してから次の走査光を受けるような時間関係となる様に、前記複数の走査光の間隔を設定した構成となっている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査光を像担持体上に走査して画像を形成する画像形成装置であって、
複数の発散光を照射する光照射手段と、前記複数の発散光を偏向して像担持体上を走査する複数の走査光を得るための光学系と、その複数の走査光を検知して主走査方向のライン同期信号を発生する同期検知手段と、前記同期検知手段よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した信号に分離する同期信号分離手段とを有し、
前記同期検知手段よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した同期信号に分離する際に、前記走査光が前記同期検知手段を通り過ぎてその出力信号が十分にデフォルト状態に回復してから次の走査光を受けるような時間関係となる様に、前記複数の走査光の間隔を設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記光照射手段が、発散光を照射する複数の光源からなり、前記複数の光源の間隔が、前記同期検知手段よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した同期信号に分離する際に、前記走査光が前記同期検知手段を通り過ぎてその出力信号が十分にデフォルト状態に回復してから次の走査光を受けるような時間関係となる様に、設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はＬＤ光学系を用いたエンジンを有するプリンタ、複写機、ＦＡＸ等の画像形成装置に関し、特に、位置精度が向上し、細かい調整等によらずに走査光のライン間のずれを無くすことができる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリンタ、複写機、ＦＡＸ等の画像形成装置には、レーザビームを用いて感光体上に画像を形成するためのＬＤ光学系が設けられている。このＬＤ光学系では、画像信号に基づいて変調されたレーザビームをポリゴンミラー（回転多面鏡）などにより偏向して記録媒体上に走査させることにより画像の形成を行っている。
【０００３】
図７に従来のＬＤ光学系の概略図を示す。
図７において、ＬＤユニット（光照射手段）１は、２本のレーザビームＬ１、Ｌ２（発散光）を射出する光源で、内部に、レーザビームＬ１、Ｌ２の光源としての２つの半導体レーザを離間して配置している。そしてこの光源１から発せられる２つの発散光は、コリメータレンズ３によって２本の平行光束からなるレーザビームＬ１、Ｌ２にされる。これらのレーザビームＬ１、Ｌ２は、走査光学系（ポリゴンミラー）５の反射面で反射され偏向され、ｆθレンズ群７を透過して記録媒体の上に結像する。
ここで結像光学系としてはｆθレンズを使用しているが、ｆθミラーを用いることも可能である。また、記録媒体としては、感光体ドラムが想定されているが、感光体ベルトとしてもよい。走査光学系としては、ポリゴンミラーを使用している。
この光学系は、画像情報に応じて変調された２つのレーザビームＬ１、Ｌ２を主走査方向（感光体ドラムの回転軸方向）に走査させ、２ライン同時に書き込むものである。
ｆθレンズ群７を経過したレーザビームＬ１、Ｌ２は、同期検知センサ９に入射し、２つの光束の同期検知が行われる。同期検知センサ９には、フォトセンサを使用することができる。
【０００４】
図８は、２本のレーザビームＬ１、Ｌ２を射出するＬＤユニット１の内部構造を示す図である。すなわち、ＬＤユニット１は、ドライブ基板１７に二つの半導体レーザ１９、２１が一定の距離で取り付けられている。
また、図２は、同期検知処理回路のブロック図である。図２に示すように、同期検知センサ９の出力ＤＥＰＴは、同期信号分離回路１１で２つの信号に分離され、その出力ＤＰ１、ＤＰ２が、第１および第２の信号処理部１３、１５に入力され、そこから同期信号が出力され、それぞれのラインを制御が行われる。
ここで、図９に示すように、同期検知センサ９に対しては２本のビームが副走査（主走査はビームのスキャン方向）にずれて入射される。図９は、同期検知センサ９周辺のレーザの入射状態の概略説明図である。
【０００５】
なお、先行技術としては、特開平５−２６４９１４号公報（２個の半導体レーザからそれぞれ出射された２本のビームをビーム整形光学系に導きこれにより合成して１本化し、この１本化されたビームを走査光学系に導き主走査方向に走査させ、その走査されたビームをビーム折返光学系を介して結像面に導くことにより画像の記録を行う画像記録装置において、前記走査光学系の光路中に前記１本化されたビームを副走査方向に対して分離するビーム分離手段を設け、このビーム分離手段により分離された２本のビームを各々独立して検出する同期検出器を設けた）、特開平１０−１１１４６６号公報（少なくとも２つのレーザビームにより記録媒体上を同時に主走査方向に平行に走査させて複数のラインを同時に記録させ、少なくとも２つのレーザビーム検出する同期検知センサを有する画像形成装置であって、レーザビームを走査する走査光学系と走査されたレーザビームを記録媒体に結像させる結像光学系との間に、２つのレーザビームを分離して同期検知センサへ導く光束分離光学系を設けた）、特開平１１−２２０５７４号公報（レーザ光が検知されると同期検知信号が出力されＤＥＴＰは同期分離回路にて主走査方向の１ラインと２ライン目の同期検知信号に分離され、１はＰＬＬに入力し、ＤＥＴＰ１に同期したＷＣＬＫを発生し、主走査カウンタはＷＣＬＫをカウントし所定値になると出力し、ＤＥＴＰ１とカウンタ出力が同期制御信号生成ブロック内の同期信号発生手段に入力され、主走査方向のライン同期信号が発生し、同期制御信号生成ブロック内の疑似同期信号発生手段にライン同期信号とレジスト出力が入力されることにより疑似ライン同期信号が発生し、ライン同期信号と疑似ライン同期信号は同期制御信号生成ブロック内の１ライン同期発生手段に入り１ライン同期信号が出力する）等が挙げられる。
【特許文献１】特開平５−２６４９１４号公報
【特許文献２】特開平１０−１１１４６６号公報
【特許文献３】特開平１１−２２０５７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のＬＤ光学系には、以下のような問題点があった。
図１０は、同期検知信号（ＤＥＰＴ）の波形図である。前記同期検知センサ９は、光検出センサ（フォトダイオード）からなるが、信号間隔が短く、レーザビームＬ１の走査光による電荷が無くなる前に次のレーザビームＬ２が入射すると、図１０に示すように、本来の波形とは異なり、残留電荷分（レーザビームＬ１の光の裾野が残った状態）が持ち上がった波形となってしまい、正確な同期検知信号が得られないという不具合が生じる。すなわち、本来のエッジとは異なる位置で同期検出してしまう。レーザビームＬ１とレーザビームＬ２の同期検知位置がずれるとラインごとに走査開始位置がずれてしまい、画像、特に縦線が左右にぶれたような異常な絵になってしまう問題点があった。
本発明の目的は、位置精度が向上し、細かい調整等によらずに走査光のライン間のずれを無くすことができる画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、走査光を像担持体上に走査して画像を形成する画像形成装置において、複数の発散光を照射する光照射手段と、前記複数の発散光を偏向して像担持体上を走査する複数の走査光を得るための光学系と、その複数の走査光を検知して主走査方向のライン同期信号を発生する同期検知手段と、前記同期検知手段よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した信号に分離する同期信号分離手段とを有し、前記同期検知手段よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した同期信号に分離する際に、前走査光が前記同期検知手段を通り過ぎてその出力信号が十分にデフォルト状態に回復してから次の走査光を受けるような時間関係となる様に、前記複数の走査光の間隔を設定したことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記光照射手段が、発散光を照射する複数の光源からなり、前記複数の光源の間隔が、前記同期検知手段よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した同期信号に分離する際に、前走査光が前記同期検知手段を通り過ぎてその出力信号が十分にデフォルト状態に回復してから次の走査光を受けるような時間関係となる様に、設定されていることを特徴とする。
したがって、位置精度が向上し、細かい調整等によらず、走査光のライン間のずれを無くすことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による画像形成装置の要部（ＬＤ光学系）に関する一実施形態の概略図である。
図１において、ＬＤユニット（光照射手段）２０は、２本のレーザビームＬ１、Ｌ２（発散光）を射出する光源で、内部に、レーザビームＬ１、Ｌ２の光源としての２つの半導体レーザ１９、２１を離間して配置している。このＬＤユニット（光照射手段）２０の構成については後述する。
そして、この光源２０から発せられる２つの発散光は、コリメータレンズ３によって２本の平行光束からなるレーザビームＬ１、Ｌ２にされる。これらのレーザビームＬ１、Ｌ２は、走査光学系（ポリゴンミラー）５の反射面で反射され偏向され、ｆθレンズ群７を透過して記録媒体の上に結像する。
ここで結像光学系としてはｆθレンズを使用しているが、ｆθミラーを用いることも可能である。また、記録媒体としては、感光体ドラムが想定されているが、感光体ベルトとしてもよい。走査光学系としては、ポリゴンミラーを使用している。
この光学系は、画像情報に応じて変調された２つのレーザビームＬ１、Ｌ２を主走査方向（感光体ドラムの回転軸方向）に走査させ、２ライン同時に書き込むものとする。
また、前記ｆθレンズ群７を経過したレーザビームＬ１、Ｌ２は、同期検知センサ（同期検知手段）９に入射し、２つの光束の同期検知が行われ、後述する同期検知処理回路に送られる。同期検知センサ９には、フォトセンサを使用することができる。
図２は、同期検知処理回路のブロック図である。図２に示すように、同期検知センサ９の出力ＤＥＰＴは、同期信号分離回路１１で２つの信号に分離され、その出力ＤＰ１、ＤＰ２が、第１および第２の信号処理部１３、１５に入力され、そこから同期信号が出力され、それぞれのラインを制御が行われる。
図３は、２本のレーザビームＬ１、Ｌ２を射出するＬＤユニット２０の内部構造を示す図である。すなわち、ＬＤユニット２０は、ドライブ基板１７に二つの半導体レーザ１９、２１が距離Ｄだけ離れた間隔で取り付けられている。
【０００９】
本実施形態の特徴は、２つの半導体レーザ１９、２１間の間隔Ｄを従来より広くしたものである。このように２つの半導体レーザ１９、２１間の間隔Ｄを広くすることにより、図４に示すように、同期検知センサ９に対しては２本のビームが副走査（主走査はビームのスキャン方向）にずれて入射される際に、それぞれのＬＤが干渉しないタイミングで同期検知センサ９に入光することになる。図４は、同期検知センサ９周辺のレーザの入射状態の概略説明図である。
従って、前記同期信号分離回路１１が前記同期検知センサ９よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した同期信号に分離する際に、前走査光が前記同期検知センサ９を通り過ぎてその出力信号が十分にデフォルト状態（光が当たってない状態の信号で通常Ｈレベルとなる）に回復してから次の走査光を受けるような時間関係となる。
図５は、その時の同期検知出力波形を示す図である。図５に示すように、レーザビームＬ１の同期検知信号が十分高いレベルに復帰した後、次のレーザビームＬ２の同期検知ビームが入射する。これにより、図９に示した従来の場合と比較して、レーザビームＬ１による残留電荷の影響を受けず、レーザビームＬ２は正規の位置での同期信号を得ることができるため、レーザビームＬ１、Ｌ２の同期精度が向上する。
前記本実施形態の構成を言い換えるならば、前記２つの半導体レーザ１９、２１の間隔Ｄが、前記同期検知センサ９よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した同期信号に分離する際に、前走査光が前記同期検知センサ９を通り過ぎてその出力信号が十分にデフォルト状態（光が当たってない状態の信号で通常Ｈレベルとなる）に回復してから次の走査光を受けるような時間関係となる様に、設定されていることとなる。
【００１０】
ただし、２つのビームの間隔が広くなることは走査画角（ポリゴン後の扇形の角度）が広くなることになり、光学系（特にレンズ群）は大きくなる。
図６は、本発明のＬＤ光学系を使用した画像形成装置の概略構造を示す模式図である。この画像形成装置は、レーザにより感光体に潜像を書き込むＬＤ光学系１２１と、ＬＤ光学系１２１により表面に帯電された電荷を露光し、潜像を形成する感光体１２２と、感光体１２２上の残存トナーを除去するクリーナ１２３と、感光体１２２上を一様に帯電する帯電チャージャ１２４と、感光体の潜像にトナー像を形成する現像器１２５と、トナー像を記録紙に転写する転写ドラム１２６と、トナー像を記録紙側に引き寄せるための電荷を発生する転写チャージャ１２７と、記録紙上に転写されたトナー像を固着する定着装置１２８と、外部からの記録情報を制御する情報処理部１２９と、記録紙を収納し、１枚ずつ給紙する給紙装置１３０と、定着された記録紙を排紙する排紙トレイ１３１と、外部とのインターフェースを司る通信ポート１３２から構成されている。尚、画像形成装置の動作は公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００１１】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、２つの半導体レーザ１９、２１の間隔Ｄが、前記同期検知センサ９よりの同期信号を前記複数の走査光に対応した独立した同期信号に分離する際に、前走査光が前記同期検知センサ９を通り過ぎてその出力信号が十分にデフォルト状態（光が当たってない状態の信号で通常Ｈレベルとなる）に回復してから次の走査光を受けるような時間関係となる様に、設定されているため、位置精度が向上し、細かい調整等によらず、走査光のライン間のずれを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の要部（ＬＤ光学系）に関する一実施形態の概略図である。
【図２】同期検知処理回路のブロック図である。
【図３】図１に示した２本のレーザビームＬ１、Ｌ２を射出するＬＤユニット２０の内部構造を示す図である。
【図４】図１に示した同期検知センサ９周辺のレーザの入射状態の概略説明図である。
【図５】図１に示した同期検知センサ９における同期検知出力波形を示す図である。
【図６】本発明のＬＤ光学系を使用した画像形成装置の概略構造を示す模式図である。
【図７】従来の画像形成装置の要部（ＬＤ光学系）の概略図である。
【図８】図７に示した２本のレーザビームＬ１、Ｌ２を射出するＬＤユニット１の内部構造を示す図である。
【図９】図７に示した同期検知センサ９周辺のレーザの入射状態の概略説明図である。
【図１０】図７に示した同期検知センサ９における同期検知出力波形を示す図である。
【符号の説明】
１、２０…ＬＤユニット、３…コリメータレンズ、５…ポリゴンミラー、７…ｆθレンズ群、９…同期検知センサ、１１…同期信号分離回路、１３…第１の信号処理部、１５…第２の信号処理部、１７…ドライブ基板、１９、２１…半導体レーザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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