(57)【要約】【課題】より小さなスペースで書出位置および書終位置の検出を可能にするとともに、倍率調整可能な光走査装置を提供する。【解決手段】画像の前端と後端との間の画像領域Ｇを含む、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と前記画像の後端を検出するためのレーザ光との間の走査領域Ｓをレーザ光で走査するポリゴンミラー１１と、前記画像の前端を検出するためのレーザ光を第１の同期検知手段２０に向けて反射する前端同期折り返しミラー４０と、前記画像の後端を検出するためのレーザ光を第２の同期検知手段２１に向けて入射させる後端同期折り返しミラー４１とを備え、第１及び第２の同期検知手段２０、２１は、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と後端を検出するためのレーザ光との間であって、且つ、走査領域Ｓに対して垂直方向に偏倚して配置されている。【選択図】図１
2005189772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の前端および画像の後端を検出するためのレーザ光を光電変換する同期検知手段を有する光走査装置において、
前記画像の前端と後端との間の画像領域を含む、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と前記画像の後端を検出するためのレーザ光との間の走査領域をレーザ光で走査する偏向手段と、
前記画像の前端を検出するためのレーザ光を第１の同期検知手段に向けて反射する反射手段と、
前記画像の後端を検出するためのレーザ光を第２の同期検知手段に向けて入射させる反射手段とを備え、
前記第１及び第２の同期検知手段は、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と後端を検出するためのレーザ光との間であって、且つ、前記走査領域に対して垂直方向に偏倚して配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
画像の前端および画像の後端を検出するためのレーザ光を光電変換する同期検知手段を有する光走査装置において、
前記画像の前端と後端との間の画像領域を含む、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と前記画像の後端を検出するためのレーザ光との間の走査領域をレーザ光で走査する偏向手段と、
前記画像の前端を検出するためのレーザ光を同期検知手段に向けて反射する反射手段と、
前記画像の後端を検出するためのレーザ光を、前記画像の前端を検出するためのレーザ光を入射する同期検知手段と共通の同期検知手段に向けて入射させる反射手段とを備え、
前記同期検知手段は、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と後端を検出するためのレーザ光との間であって、且つ、前記走査領域に対して垂直方向に偏倚して配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記同期検知手段により、前記画像の前端を検出するために得られた前端同期検知信号及び前記画像の後端を検出するために得られた後端同期検知信号の間隔と、前記後端同期検知信号及び前記前端同期検知信号の間隔との差によって、前記前端同期検知信号と前記後端同期検知信号とを認識する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置に備える、ポリゴンミラー等の偏向手段を有する光走査装置において、画像領域の倍率を制御するために画像の書出位置を定めるための前端同期検知の他に後端同期検知を有した光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置はポリゴンミラー等の偏向手段を有する光走査装置を備えている。この光走査装置は、画像領域の倍率を制御するために画像の書出位置を定めるための前端同期検知の他に後端同期検知を有している。
【０００３】
従来、光走査装置の倍率を調整する構成として、画像領域外の２箇所において前端同期、後端同期を採取していた。そのため、従来の光走査装置においては、画像の書出位置、書終位置を定めるために同期検知部材を配置している。
【０００４】
例えば、図７に示す光走査装置は、レーザダイオード１０から発光された光がシリンドリカルレンズ１５を通過した後に、ポリゴンミラー１１により反射される。その後、その反射光は、走査の等速性を出すＦθレンズ１２を通過した後、感光体面１０１に到達して主走査方向に走査される。この間にスペースの制約等で折り返し用のミラー４０、４１が配置されている。
【０００５】
図７に示すように、前端同期を検出するためのレーザ光は折り返しミラー４０に反射した後に同期検知部材２０に入射するが、後端同期を検出するためのレーザ光は折り返しミラー４１で反射した後に同期検知部材２１に入射する。それぞれの信号は画像形成の書出基準あるいは書終の倍率基準となるが、それぞれ別個の検知部材にレーザ光を入射させてその信号を得ている。
【０００６】
また、カラーレーザプリンタ、カラーデジタル複写機、カラーファクシミリなどの多色画像形成装置として、特開２００２−１０７６４５号に開示される技術が知られている。この多色画像形成装置においても、上述したように、同期検知部材は領域外側に配置されている。
【特許文献１】特開２００２−１０７６４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７に示した従来例によれば、走査領域の外側に２個分の同期検知部材２０、２１を配置するスペースが必要になる。また、同期光は感光体の被走査面１０１が存在するところのスポット径と同等のスポット径で採取しないとレーザ光の光量分布や同期検知部材２０、２１の感度分布によって位置精度の低下を引き起こすので、ポリゴンミラー１１の反射位置から感光体の被走査面１０１までの光路長とほぼ同等の光路長が、ポリゴンミラー１１の反射位置から折り返しミラーを経由して同期検知部材までの間に必要になってくる。そのために光走査装置のレイアウトによっては多くの折り返しミラーが必要になってくる。
【０００８】
また、多色画像形成装置の場合には、特開２００２−１０７６４５号の如く画像領域の外側で書出同期、書終同期を採取する構成の場合、対向する２つの光学系で４箇所の同期検知部材を配置するためのスペースが必要となり、部品の使用個数の増加とその配置のためのスペースが多く必要になってくる。以上のように、従来の装置によれば、それぞれ専用の検知部材によって光を取り込むために、コストの上昇およびスペースの拡大を引き起こしていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、より小さなスペースで書出位置および書終位置の検出を可能にするとともに、倍率調整可能な光走査装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、より小さなスペースで書出位置および書終位置の検出を可能にするとともに、高精度な倍率調整が可能な光走査装置を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、画像の前端および画像の後端を検出するためのレーザ光を光電変換する同期検知手段を有する光走査装置において、前記画像の前端と後端との間の画像領域を含む、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と前記画像の後端を検出するためのレーザ光との間の走査領域をレーザ光で走査する偏向手段と、前記画像の前端を検出するためのレーザ光を第１の同期検知手段に向けて反射する反射手段と、前記画像の後端を検出するためのレーザ光を第２の同期検知手段に向けて入射させる反射手段とを備え、前記第１及び第２の同期検知手段は、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と後端を検出するためのレーザ光との間であって、且つ、前記走査領域に対して垂直方向に偏倚して配置されていることを特徴とする光走査装置である。また、請求項２の発明は、画像の前端および画像の後端を検出するためのレーザ光を光電変換する同期検知手段を有する光走査装置において、前記画像の前端と後端との間の画像領域を含む、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と前記画像の後端を検出するためのレーザ光との間の走査領域をレーザ光で走査する偏向手段と、前記画像の前端を検出するためのレーザ光を同期検知手段に向けて反射する反射手段と、前記画像の後端を検出するためのレーザ光を、前記画像の前端を検出するためのレーザ光を入射する同期検知手段と共通の同期検知手段に向けて入射させる反射手段とを備え、前記同期検知手段は、前記画像の前端を検出するためのレーザ光と後端を検出するためのレーザ光との間であって、且つ、前記走査領域に対して垂直方向に偏倚して配置されていることを特徴とする光走査装置である。また、請求項３の発明は、前記同期検知手段により、前記画像の前端を検出するために得られた前端同期検知信号及び前記画像の後端を検出するために得られた後端同期検知信号の間隔と、前記後端同期検知信号及び前記前端同期検知信号の間隔との差によって、前記前端同期検知信号と前記後端同期検知信号とを認識する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、より小さなスペースで書出位置および書終位置の検出を可能にするとともに、倍率調整可能な光走査装置を提供することができる。また、請求項２の発明によれば、より小さなスペースで書出位置および書終位置の検出を可能にするとともに、高精度な倍率調整が可能な光走査装置を安価に提供することができる。さらに、同期信号を１つの同期検知部材で採取しているので、検知部材の数を低減させて倍率調整を可能にした光走査装置を提供することが可能になる。また、同一の同期検知部材を用いることによって、同期検知部材に備える光検出素子のもつ感度バラツキによる倍率補正ずれを少なくすることが可能になる。また、請求項３の発明によれば、同一の同期検知部材より発生した同期信号を、カウンタを用いて演算することによって、前端同期信号及び後端同期信号のそれぞれの時間発生間隔を認識することが可能になり一つの同期検知部材でも正常な画像を形成し、倍率調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る一実施形態の光走査装置の概略構成を示す平面図、図２は同概略構成の要部を示す側面図である。図１に示すように、レーザダイオード１０から発光されたレーザ光は、シリンドリカルレンズ１５を通過した後に、偏向手段であるポリゴンミラー１１で反射される。その後、その反射レーザ光は、走査の等速性を出すＦθレンズ１２を通過した後、感光体面１０１に到達する。この間にスペースの制約等で折り返し用のミラーが配置される場合や副走査方向の結像位置や大きさを定めるレンズを通過する時もある。
【００１３】
本発明において同期検知用に、画像の前端および画像の後端を検出するためのレーザ光を同期検知板である同期検知部材３０に向けて反射する、前端同期折り返しミラー４０及び後端同期折り返しミラー４１が用いられる。
【００１４】
この前端同期折り返しミラー４０は、レーザ光が被走査面１０１上において走査を開始し書込みを開始するのに先だって前端同期検知信号を得るために配置されている。また、後端同期折り返しミラー４１は、走査終了信号を得るために配置されている。
【００１５】
前端同期折り返しミラー４０及び後端同期折り返しミラー４１は、ポリゴンミラー１１から到達したレーザ光の入射に対しての反射レーザ光が、図１の平面視で走査領域Ｓ内に向かうように配置されている。本実施形態では、走査領域Ｓ内の画像領域Ｇ内を向くように配置されている。ここで、走査領域Ｓとは、ｆθレンズ１２と被走査面（感光体面）１０１との間であって、且つ画像の前端を検出するためのレーザ光と後端を検出するためのレーザ光との間の走査ビームが通過する範囲のことである。また、画像領域Ｇとは、ｆθレンズ１２と被走査面（感光体面）１０１との間であって、且つ画像の前端を書き込むためレーザ光と後端を書き込むためのレーザ光との間の走査ビームが通過する範囲のことである。
【００１６】
また、折り返しミラー４０、４１によって反射されたレーザ光が走査領域Ｓ外に向かう場合、同期検知部材２０、２１が他のレンズ等と同一平面で光路を形成しても画像領域に影響を与えず同期信号を得ることができる。しかし、本発明の場合、折り返しミラー４０、４１によって反射されたレーザ光が走査領域Ｓ内又は画像領域Ｇ内に向かうことになる。そのためにｆθレンズ１２と同一平面に光路を形成すると同期検知部材３０を配置したところが画像の欠落を起すことになる。
【００１７】
そこで、図２に示すように、同期検知部材３０はｆθレンズ１２とは異なる高さに配置される。即ち、同期検知部材３０は画像印字の妨げにならないように配置される。本実施形態では同期検知部材３０をｆθレンズ１２とは異なる高さに配置した。この場合、ｆθレンズ１２を通過するレーザ光の妨げにならなければ、同期検知部材３０の上端がｆθレンズ１２の下端より上にあってもよく（同期検知部材３０を図２の如くｆθレンズ１２の下側に配置した場合）、また、同期検知部材３０の下端がｆθレンズ１２の上端より下にあってもよい（同期検知部材３０をｆθレンズ１２の上側に配置した場合）。
【００１８】
さらに、同期検知部材３０をｆθレンズ１２とは異なる高さに配置してレーザ光がｆθレンズ１２に入らないようにすることによって、ｆθレンズ１２内で発生する反射レーザ光を予防することも可能になる。これによって同期検知部材３０に入射するレーザ光はポリゴンミラー１１から走査されたレーザ光に対し角度を持つので、図２のように同期検知部材３０へ向かうレーザ光が角度を生じるように前端同期折り返しミラー４０及び後端同期折り返しミラー４１を前倒している。
【００１９】
上記実施形態では共通の同期検知部材３０を用いた場合について説明したが、図７に示す従来例と同様に２つの同期検知部材２０、２１を、図１の想像線で示すように走査領域Ｓ内又は画像領域Ｇ内に配置してもよい。この場合にも、上述した１つの同期検知部材３０を用いた場合と同様に、走査領域Ｓ又は画像領域Ｇの垂直方向に偏倚させる。このように配置して、前端同期折り返しミラー４０からの反射レーザ光を同期検知部材２０に入射させ、後端同期折り返しミラー４１からの反射レーザ光を同期検知部材２１に入射させるようにしても従来と比べて省スペース化を図ることができる。
【００２０】
また、上記実施形態では、同期検知部材３０をｆθレンズ１２の下側に偏倚させた場合について説明したが、前端同期折り返しミラー４０及び後端同期折り返しミラー４１を後倒させて同期検知部材３０をｆθレンズ１２の上側に偏倚させて配置してもよい。
【００２１】
図３は図１の光走査装置の変形例の概略構成を示す平面図、図４は同期信号とビームの光量分布との関係を説明するための図である。図１においては、前端同期折り返しミラー４０および後端同期折り返しミラー４１はそれぞれが、中央部分（ｆθレンズ１２の光軸付近）に向かってレーザ光を反射させているが、図３の如く中央部分から走査方向にずれた状態で配置をしてもよい。但し、この場合ポリゴンミラー１１の反射する位置から同期検知部材３０までの光路長が前端同期用のレーザ光と後端同期用のレーザ光とで同一になるように、同期折り返しミラー４０ａ、４１ａを配置する。
【００２２】
つまり、同期検知部材３０ａを中心位置よりずらした配置にするために同期折り返しミラー４０ａは手前で反射させ、同期折り返しミラー４１ａは奥側で反射をさせている。これは２つの距離が異なると前記したようにそれぞれのレーザ光のスポット径が異なり（即ち、ｆθレンズ１２のピント位置がずれ）、ビーム（レーザ光）の光量分布が、図４に示すように、異なることを避けるためである。つまり、レーザ光が充分に絞れた光（スポット径が小さい光）ＳＡと絞りが不完全な光（スポット径が大きいデフォーカスした光）ＳＢでは全体の光量が同じであっても、最も光量分布（強度分布）の強い部分が異なるために同期の検出タイミングにずれが生じたり、同期検出回路の設定状態によっては絞りが不完全な光ＳＢの場合はスレッシュ以下の強度となって同期を採取できない可能性が生じるためである。そのために折り返しミラーの配置を変えて同じような光量分布をもったレーザ光が同期検知部材に到達するようにする必要がある。
【００２３】
図５は前端同期検知信号と後端同期検知信号とを認識する手段の一例を示す図、図６は図５の認識手段の動作を説明するための図である。同期検知信号を得るためには初めにレーザを常時点灯させて信号を取り出すが、前端同期・後端同期が別の同期検知部材の場合はそれぞれの同期検知部材より同期信号が発生するために前後の関係を確認することができる。しかし、前端同期・後端同期が同じ同期検知部材の場合は一走査毎に同期検知部材より２つの信号が発生する。そのために、どちらの信号が前端同期かはそのままでは認識ができない。そこで、本実施形態では次に示すような認識手段を用いている。
【００２４】
図５に示すように、前端同期検知信号と後端同期検知信号との認識手段の一例として、カウンタ３１と、制御部３２と、記憶部３３とを備えた認識手段を用いることができる。カウンタ３１は、光走査装置の同期検知部材３０により変換された前端同期検知信号と後端同期検知信号とを受け取って前端同期検知信号と後端同期検知信号との時間間隔Ａと、後端同期検知信号と前端同期検知信号との時間間隔Ｂとを制御部３２に送る。時間間隔Ａと時間間隔Ｂとが受け取った制御部３２は、時間間隔Ａの値と、時間間隔Ｂの値とのどちらが大きい値であるかを判断し、画像領域に対応した大きい値である時間間隔Ａを選択し、時間間隔Ａの値を記憶部３３に転送して保持する。
【００２５】
図６に示すように、カウンタ３１に２つの同期検知信号を入力させて、２つの同期検知信号間の時間を演算させる。即ち、前端同期検知信号と後端同期検知信号との時間間隔Ａと、後端同期検知信号と前端同期検知信号との時間間隔Ｂとを演算する。そして、制御部３２により時間間隔Ａと時間間隔Ｂとの差によって同期検知信号を画像領域側又は非画像領域側の何れかであるかを区別することが可能になる。
【００２６】
画像領域に対応する時間間隔Ａの値は、画像形成装置の連続動作中などに、ｆθレンズ１２などの熱膨張によりその時間を微少に変化させる。このときの微少な変化値ΔＡを初期時に記憶した時間間隔Ａの値で除することにより、倍率変動を認知することが可能となり、レーザ書込みの信号周期を変化させることによって常に一定の倍率を高精度に維持することが可能となる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、以上の実施形態では、１つの光学系での構成で説明しているが、特開平２００２−１０７６４５号に開示されるようなカラープリンタのタンデム光学系でも本発明を適用することができる。また、偏向手段としてポリゴンミラー以外に、ガルバノミラー等の他の偏向手段を用いることができる。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る一実施形態の光走査装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】同概略構成の要部を示す側面図である。
【図３】図１の光走査装置の変形例の概略構成を示す平面図である。
【図４】同期信号とビームの光量分布との関係を説明するための図である。
【図５】前端同期検知信号と後端同期検知信号とを認識する手段の一例を示す図である。
【図６】図５の認識手段の動作を説明するための図である。
【図７】従来の光走査装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０    レーザダイオード
１１    ポリゴンミラー
１２    Ｆθレンズ
１５    シリンドリカルレンズ
２０    同期検知部材
２１    同期検知部材
３０    同期検知部材
３０ａ    同期検知部材
３１    カウンタ
３２    制御部
３３    記憶部
４０    前端同期折り返しミラー
４０ａ    前端同期折り返しミラー
４１    後端同期折り返しミラー
４１ａ    後端同期折り返しミラー
１０１    被走査面（感光体面）
Ｇ    画像領域
Ｓ    走査領域
【図１】
2005189772.tif 000003
【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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