(57)【要約】【課題】  高画質レーザプリンタを提供する。【解決手段】  複数のレーザのうち少なくとも二つ以上のレーザが同時にオン状態でＢＤ検出手段上を走査されたとしても、１個のレーザ光のみがＢＤ光検出手段に入射するように、レーザスポット間の距離がＢＤ光検出手段幅よりも大きい構成であることを特徴とし、前記２個以上のレーザがオン状態でＢＤ光検出手段上を走査することを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上にレーザ光を照射して静電潜像を形成するための複数のレーザ光発光手段と、
前記複数のレーザ光発光手段からの各レーザ光を反射して走査する為の回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるスキャナモータを駆動するスキャナモータ駆動回路と、
前記回転多面鏡からの反射光を検出して電気信号に変換し該電気信号を画像データ走査時の水平同期信号として送出する光検出手段と、
前記水平同期信号の周期に応じて、前記回転多面鏡の回転速度を安定させる為に前記スキャナモータ駆動回路へ制御信号を送出する制御信号発生手段と、
前記水平同期信号を基準に画像データに対応するレーザ光を前記レーザ光発光手段により発生させるレーザ駆動手段とを備える画像形成装置において、
前記複数のレーザのうち二つ以上のレーザを発光させたまま走査し、水平同期信号を生成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光検出手段上において、前記複数のレーザ光による光焦点（スポット）間の距離は、前記光検出手段の光検出部よりも大きい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】
前記複数のレーザ光のサンプルホールド用光量検出手段は、前記レーザダイオードの数よりも少なく、すくなくとも一個の前記光量検出手段はサンプルホールドのために複数のレーザ光を受光し、前記水平同期信号検出のためのレーザ発光においては光量調整を行わない強制発光であることを特徴とする請求項１または２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、複数のレーザを用いて画像データ走査を行うレーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特にレーザ特性、環境等のバラツキ、水平同期信号生成用の光検出手段応答速度の光量依存性によらず、水平同期信号を、より正確に検出するための制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、レーザビームプリンタ等のレーザスキャナユニットの模式図であり、図６は、回転多面鏡の回転によって、複数のレーザ光（本例では２個）がレーザ光検出部へ順次入射する様子を示す模式図であり、図５は従来の画像形成装置における、２個のレーザ素子の発光タイミングと水平同期信号（ビーム検出（ＢＤ）信号）の関係を示すタイミングチャートである。
【０００３】
まず、図１において、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１００は、プリント指示信号を外部装置の画像コントローラ１０７から受信後、レーザ駆動回路１０２へレーザ発光指示信号を送出し、レーザ駆動回路１０２はそのレーザ発光指示信号を基に２個のレーザ素子（以下、レーザと称する）１０１−１、１０１−２を連続的又は規定タイミングで発光・発光停止を行い、同時にＣＰＵ１００は、スキャナモータ駆動回路１０５へスキャナモータ駆動指示信号を送出して、回転多面鏡１０３の回転を開始させる。
【０００４】
レーザ１０１−１、レーザ１０１−２から出射したレーザ光は、コリメータレンズ等（図示しない）のレンズ又は絞り等の光学系（図示しない）によって整形された後、回転多面鏡１０３で反射し、図２に示すように、第１のレーザ１０１−１から出射したレーザ光はレーザ光検出部１０４へ入射し、ＢＤ信号として送出され、ＣＰＵ１００は入力したこのＢＤ信号をＢＤ１（第１のＢＤ信号）と認識した後、当該第１のレーザ１０１−１を発光停止し、続いて第２のレーザ１０１−２を発光させる。
【０００５】
回転多面鏡１０３が回転することで、第２のレーザ１０１−２からのレーザ光がレーザ光検出部１０４へ入射し、レーザ光検出部１０４からＢＤ信号として送出され、ＣＰＵ１００は入力したこのＢＤ信号をＢＤ２（第２のＢＤ信号）として認識する。ＣＰＵ１００はこれらＢＤ信号（ＢＤ１，ＢＤ２）をモニタすることで、回転多面鏡１０３の回転速度を規定回転数で安定するように、スキャナモータ駆動回路１０５へ制御信号を送出する。
【０００６】
上記のような構成において、従来の制御では、回転多面鏡１０３が回転を開始後、その回転が安定するまでの時間において、ＣＰＵ１００は、第１のレーザ１０１−１からのレーザ光がレーザ光検出部１０４に入射する周期が徐々に短くなるため、ＢＤ１の入射タイミングを正確に予測することは難しい。そのため、従来では、図５に示すように、ＣＰＵ１００は、第１のレーザ１０１−１をオン（通電）してＢＤ１が入射すると予測されるタイミングよりも充分前のｔ５０１から第１のレーザ１０１−１の発光を開始し、ＢＤ１の受信待ちをする。そして、ＣＰＵ１００は、第１のレーザ１０１−１のオンからＢＤ１受信までの時間ｔ５０１＋ｔ５０２が、第２のレーザ１０１−２の発光開始からＢＤ２受信までの時間ｔ５０３＋ｔ５０４よりも長時間となるように、複数のレーザ１０１−１、１０１−２の発光タイミングを制御している。
【０００７】
その後、ＣＰＵ１００は、回転多面鏡１０３の回転数がある一定範囲内で安定したのちに、画像形成装置の全機能が正常であるならば、プリント動作を開始する。画像データを送出する外部装置である画像コントローラ１０７から送出されるデータは、ＣＰＵ１００を介して、ＢＤ１、ＢＤ２に同期してレーザ駆動回路１０２へ送出され、レーザ駆動回路１０２はその画像データに従ってレーザ１０１−１、レーザ１０１−２を発光、発光停止することで、感光体（図示しない）上に画像を走査し露光する。なお、この感光体を含む電子写真方式の画像形成装置の機構部分は周知であり、本発明の直接の対象ではないので省略する。
【特許文献１】特開平０８−１８３１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、上記のようなレーザビームプリンタ等の画像形成装置は、高速搬送、高精細画像化が著しく進んでいる。しかしながら、回転多面鏡、スキャナモータの回転数を増加させることによってコスト上昇、騒音の悪化等が発生するため、複数のレーザを備えることによってスキャナモータの回転数を減少させる露光系の必要性が上がっている。
【０００９】
しかしながら、１個のレーザから出射したレーザ光によって走査する場合よりも複数個のレーザから出射したレーザ光によって走査する場合、異なるレーザのレーザ光で走査するため、各ラインの主走査方向の照射位置ズレが生じることになってしまう。
【００１０】
そして、その主走査方向の照射位置ズレの発生の主要な要因として、レーザの立ち上がり特性とＢＤ信号を生成する光検出部の光量依存性とがある。
【００１１】
即ち、図５のタイミングチャートに示すように、レーザは立ち上がり時に若干オーバーシュートをし（その量は数％である）、その後、熱特性によってある一定期間徐々に光量が減少する傾向を持つものがあり、その光量減少カーブは、レーザ素子、環境温度、設定した発光光量等によって異なる。一方、ＢＤ信号を生成する光検出部１０４は、光量が低いほど応答速度が遅く（ｔ５０２）、光量が高いほど応答速度が早く（ｔ５０４）なる傾向がある。よって、ＢＤ１受信からＢＤ２受信までの時間（ｔ５０６）が、実際に光検出部１０４に第１のレーザ１０１−１のレーザ光が入射してから第２のレーザ１０１−２のレーザ光が入射するまでの時間（ｔ５０５）よりも短くなってしまうために、第１のレーザ１０１−１で走査する画像データのスポット位置と第２のレーザ１０１−２で走査する画像データのスポット位置とがズレてしまって、画像品質が悪化するという課題があった。
【００１２】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、複数のレーザ発光点をもつＬＢＰ等の画像形成装置において、レーザ光の照射位置ずれを無くして画像品質を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、感光体上にレーザ光を照射して静電潜像を形成するための複数のレーザ光発光手段と、前記複数のレーザ光発光手段からの各レーザ光を反射して走査する為の回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させるスキャナモータを駆動するスキャナモータ駆動回路と、前記回転多面鏡からの反射光を検出して電気信号に変換し該電気信号を画像データ走査時の水平同期信号として送出する光検出手段と、前記水平同期信号の周期に応じて、前記回転多面鏡の回転速度を安定させる為に前記スキャナモータ駆動回路へ制御信号を送出する制御信号発生手段と、前記水平同期信号を基準に画像データに対応するレーザ光を前記レーザ光発光手段により発生させるレーザ駆動手段とを備える画像形成装置において、前記複数のレーザのうち少なくとも二つ以上のレーザが同時にオン状態でＢＤ検出手段上を走査されたとしても、１個のレーザ光のみがＢＤ光検出手段に入射するように、レーザスポット間の距離がＢＤ光検出手段幅よりも大きい構成であることを特徴とし、前記２個以上のレーザがオン状態でＢＤ光検出手段上を走査することを特徴とする。
【００１４】
また、前記レーザがオン状態とはあらかじめレーザ光量サンプルホールド発光によって規定光量に調整された後、強制発光している状態であることを特徴とする。
【００１５】
（作用）
上記構成・制御により、本発明の画像形成装置は、レーザの立ち上げ後光量が安定した後、全てのレーザ光が入射するように制御することを可能とし、前記ＢＤ光検出手段へ入射する全てのレーザ光の発光時間をほぼ同じ時間にすることもまた可能とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数のレーザをオンさせたままＢＤ光検出手段上を走査するため、各レーザ光量が安定した後、ＢＤ光を検出し、更にはレーザの強制発光開始からＢＤ光検出手段上へ走査されるまでの時間とができるだけ同じ時間になるように、第１のレーザと第２のレーザ又はそれ以後のレーザを発光制御しているので、新たに部品を追加することなく、簡単な制御の変更によって、レーザ素子の特性、光検出手段応答速度の光量依存性によらず、外部装置（例えば、画像コントローラ等）から送られてきた画像データを、感光体上へ走査、露光したときに、主走査方向の位置ズレが無くなり、画像品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の画像形成装置において、複数のレーザのレーザ光を感光体（図示しない）上に走査するレーザスキャナユニットの構成は図１に示した従来例と同様である。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施形態における回転多面鏡の回転とＢＤ光の動作を示し、実線は発光しているレーザ光線、点線は発光していたとしたら光線がある位置を示しているが発光していないことを示す。
【００２１】
図３は回転多面鏡１０３の回転数が安定した後のレーザ発光タイミングを示すタイミングチャートである。
【００２２】
ＣＰＵ１００は、回転多面鏡１０３の回転数がある一定範囲内で安定したこと（例えば、ＢＤ１の周期が略±１％以内に入っていること等）を認識後、プリント開始可能と判断し、ＢＤ検出の為のレーザ１０１−１、１０１−２の発光タイミングを図３に示すように制御する。
【００２３】
回転多面鏡の回転開始から上記安定するまでの時間は、印字するデータを感光体上には書き込まないため、光量調整を目的としたレーザ発光（サンプルホールド）や感光体の除電等、所望のレーザ制御を行う。
【００２４】
図２、図３において、ＣＰＵ１００は、ＢＤ信号（ＢＤ１）が検出される充分前から、前第１のレーザ１０１−１、と第２のレーザ１０１−２を同時に強制発光させる。
【００２５】
レーザ１０１−１からの光線は、回転多面鏡が回転することによって、発光開始からｔ３０１後にＢＤ光検出手段１０４に入射する。このときレーザ１０１−２もオンしているが、ＢＤ光検出手段の検出部に光は入射しない。ＢＤ光検出手段は、ＣＰＵ１００へレーザ１０１−１からのＢＤ信号（ＢＤ１）を送出する。その後回転多面鏡１０３は更に回転し、レーザ１０１−１からの光線がＢＤ光検出手段１０４からはずれ、ＢＤ光検出手段１０４は暗状態となりＢＤ信号はリセットされる（例ではＨｉｇｈレベル）。その後回転多面鏡１０３は更に回転し、レーザ１０１−２からの光線は、発光開始からｔ３０３後にＢＤ光検出手段１０４に入射する。このときレーザ１０１−１はオン状態を保持するか否かは任意である。保持させた場合であっても、光線がＢＤ光検出手段の検出部からはずれているため光は入射しない。ＢＤ光検出手段は、ＣＰＵ１００へレーザ１０１−２からのＢＤ信号（ＢＤ２）を送出する。ＣＰＵ１００は画像コントローラ１０７に対して、ＢＤ１、ＢＤ２を所望の波形に整形し送出する。画像コントローラ１０７は、前記整形されたＢＤ信号に同期させて画像データ３０５、３０６を送出し、レーザ駆動手段１０２は前記画像データに従ってレーザ１０１−１、レーザ１０１−２をオンオフし、回転多面鏡１０３によって、感光体上に走査され画像が形成される。
【００２６】
上記制御によって、レーザ１０１−２の光量はＢＤ光検出手段へ入射する充分前からオンしているため、従来例と異なり安定し、レーザ１０１−１とレーザ１０１−２の光量差は非常に小さいものとなる。
【００２７】
よってＢＤ光検出手段が実際にレーザ光を受光してから、ＢＤ信号を送出するまでの時間が光量に依存して異なる場合であっても、レーザ１０１−１がＢＤ光検出手段に入射してからＢＤ１が送出されるまでの時間ｔ３０２とレーザ１０１−２がＢＤ光検出手段に入射してからＢＤ２が送出されるまでの時間ｔ３０４の差が非常に削減されるため、感光体上におけるレーザ１０１−１で書き込まれた画像とレーザ１０１０−２で書き込まれた画像の主走査方向の相対的位置ズレが大幅に削減され、画像品質を向上させることができる。
【００２８】
上記動作説明、タイミングチャートにおいて、レーザ光量を調整するための発光（ＡＰＣ）の記載は、説明、タイミングチャートを簡素化するために省いた。ＡＰＣが必要な場合、ジョブ間、ページ間、ライン間ＡＰＣ等任意である。特にライン間（各ＢＤごと）ＡＰＣの場合、図３におけるＢＤ信号を形成させるための発光、画像領域以外の任意の時間で発光させ光量を調整する。
【００２９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の画像形成装置において、複数のレーザのレーザ光を感光体（図示しない）上に走査するレーザスキャナユニットの構成は図１、図２に示した第１の実施形態と同様である。
【００３０】
図４は本発明の第２の実施形態における複数のレーザ１０１−１、１０１−２の発光タイミングを示すタイミングチャートである。回転多面鏡の回転開始から上記安定するまでの時間は、従来例、第１の実施形態と同様である。
【００３１】
本第２の実施形態においては、上述した第１の実施形態のように複数のレーザを同時に発光開始させない。
【００３２】
図４において、ＣＰＵ１００は、ＢＤ信号（ＢＤ１）が検出される充分前から、第１のレーザ１０１−１の強制発光を開始する。第１のレーザ１０１−１の強制発光の開始からｔ４０５後、レーザ１０１−２の強制発光を開始する。ｔ４０５は、ＢＤ１からＢＤ２までの時間ｔ４０６とできるだけ同じ時間になるように設定する。
【００３３】
レーザ１０１−１からの光線は、回転多面鏡が回転することによって、発光開始からｔ４０１後にＢＤ光検出手段１０４に入射する。このときレーザ１０１−２もオンしているが、ＢＤ光検出手段の検出部に光は入射しない。ＢＤ光検出手段は、ＣＰＵ１００へレーザ１０１−１からのＢＤ信号（ＢＤ１）を送出する。その後回転多面鏡１０３は更に回転し、レーザ１０１−１からの光線がＢＤ光検出手段１０４からはずれ、ＢＤ光検出手段１０４は暗状態となりＢＤ信号はリセットされる（例ではＨｉｇｈレベル）。その後回転多面鏡１０３は更に回転し、レーザ１０１−２からの光線は、発光開始からｔ４０３後にＢＤ光検出手段１０４に入射する。このときレーザ１０１−１の発光を保持するか否かは任意である。保持させた場合であっても、第１の実施形態同様ＢＤ光検出手段の検出部に光は入射しない。ＢＤ光検出手段は、ＣＰＵ１００へレーザ１０１−２からのＢＤ信号（ＢＤ２）を送出する。画像コントローラへのＢＤ信号送出、画像データに関しては第１の実施形態と同様である。
【００３４】
上記制御によって、第１の実施形態と同様レーザ１０１−２の光量はＢＤ光検出手段へ入射する充分前からオンしていることから従来例と異なり安定し、レーザ１０１−１とレーザ１０１−２の光量差は非常に小さいものとなり、更にレーザ１０１−２は、ｔ４０５（ほぼｔ４０６と同じ）だけレーザ１０１−１より遅れて発光開始しているのでレーザ発光開始からＢＤ光検出手段に入射するまでの時間、ｔ４０１とｔ４０３は、ほぼ同じ時間になることから、レーザ特有の熱特性等による光量差を第１の実施形態よりも、非常に小さくすることができる。
【００３５】
よってＢＤ光検出手段が実際にレーザ光を受光してから、ＢＤ信号を送出するまでの時間が光量に依存して異なり、レーザ発光による自己発熱で光量変動特性（減衰等）をもっている場合であっても、レーザ１０１−１がＢＤ光検出手段に入射してからＢＤ１が送出されるまでの時間ｔ４０２とレーザ１０１−２がＢＤ光検出手段に入射してからＢＤ２が送出されるまでの時間ｔ４０４の差が非常に削減されるため、感光体上におけるレーザ１０１−１で書き込まれた画像とレーザ１０１−２で書き込まれた画像の主走査方向の相対的位置ズレが大幅に削減され、画像品質を向上させることができる。
【００３６】
上記動作説明、タイミングチャートにおいて、光量調整に関しては第１の実施形態と同様である。
【００３７】
（他の実施の形態）
以上、本発明の実施形態を詳述したが、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００３８】
また、上記実施形態ではレーザ素子の個数が２個の場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、３個以上のレーザ素子を用いて画像形成する装置にも同様に適用できる。
【００３９】
また、上記実施形態では、外部装置として画像コントローラを例示したが、本発明はこれに限定されず、メモリインターフェース、インタネットインターフェースなどの、他の適当な装置も外部装置として適用できる。
【００４０】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザビームプリンタを例示したが、本発明は、これに限定されず、例えば複数のレーザを用いた電子写真式の表示装置にもプリンタと同様に適用できる。
【００４１】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムを、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータがその供給されたプログラムを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。
【００４２】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、そのコンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明のクレームでは、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００４３】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳ（オペレーティングシステム）に供給するスクリップトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００４４】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード（ＩＣメモリカード）、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１、第２の実施形態、従来例で用いたレーザスキャナユニットの模式図である。
【図２】本発明の第１、第２の実施形態で用いた回転多面鏡の回転による複数のレーザ光の光検出部への入射の様子を示す上面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における水平同期信号、レーザ１０１−１とレーザ１０１−２の発光波形を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態における水平同期信号、レーザ１０１−１とレーザ１０１−２の発光波形を示すタイミングチャートである。
【図５】従来例の水平同期信号、レーザ１０１−１とレーザ１０１−２の発光波形を示すタイミングチャートである。
【図６】従来例の回転多面鏡の回転による複数のレーザ光の光検出部への入射の様子を示す上面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  ＣＰＵ
１０１−１、１０１−２  複数のレーザ発光点を備えるレーザ素子（レーザ）
１０２  レーザ駆動回路
１０３  回転多面鏡
１０４  レーザ光検知部
１０５  スキャナモータ駆動回路
１０６  スキャナモータ
１０７  画像コントローラ
３０５，４０５，５０５  画像コントローラからのレーザ１０１−１が走査する画像データ
３０６，４０６，５０６  画像コントローラからのレーザ１０１−２が走査する画像データ
ｔ３０１，ｔ４０１，ｔ５０１  レーザ１０１−１発光開始から光検出部へ入射するまでの時間
ｔ３０２，ｔ４０２，ｔ５０２  レーザ１０１−１が光検出部に入射してからセンサ出力するまでの時間
ｔ３０３，ｔ４０３，ｔ５０３  レーザ１０１−２発光開始から光検出部へ入射するまでの時間
ｔ３０４，ｔ４０４，ｔ５０４  レーザ１０１−２が光検出部に入射してからセンサ出力するまでの時間
ｔ４０５，ｔ５０５  レーザ１０１−１の発光開始からレーザ１０１−２の発光開始までの時間
ｔ３０６，ｔ４０６，ｔ５０６  ＢＤ１からＢＤ２までの時間
【図１】
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【図２】
2005335166.tif 000004
【図３】
2005335166.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005335166.tif 000007
【図６】
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