(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが放射するレーザビームの偏光の方向が互いに直交するよう配置された第１および第２のレーザダイオードと、
前記それぞれのレーザダイオードからのレーザビームを同一方向に向ける第１の光学手段と、
前記第２のレーザダイオードと前記第１の光学手段との間に設けられ、前記第２のレーザダイオードからのレーザビームの光路を平行にシフトする第２の光学手段と、
前記第１の光学手段により同一方向に向けられた前記それぞれのレーザビームを、所定方向に連続的に反射する回転反射手段と、
偏光ビームスプリッタであって、前記第２のレーザダイオードから出射されるレーザビームの偏光の方向と直交する方向の偏光が与えられた偏光面を有し、前記回転反射手段により反射された前記それぞれのレーザビームを、互いに異なる方向に分離する分離手段と、
複数の検出領域を有し、前記分離手段により分離された前記それぞれのレーザビームを検出してレーザビームの光強度に対応する大きさの電気信号を出力する光検出手段と、
前記分離手段と前記光検出手段との間に、前記分離手段により分離された前記第２のレーザダイオードからのレーザビームを、前記光検出手段上で前記第１のレーザダイオードからのレーザビームに対して、感光体上の外周の副走査方向で所定間隔となるように案内する第３の光学手段と、
前記光検出手段により得られた電気信号のうちの前記第２のレーザダイオードからのレーザビームにより生成された電気信号に基づいて前記第２の光学手段を所定量回動させる駆動手段と、
からなる２ビーム露光装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光検出手段上の前記第１のレーザビームに対する前記第２のレーザビームの前記副走査方向の間隔は、１００μｍであ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３】
回転可能な円筒状に形成され、光が照射されることで保持している電荷が選択的に減衰されて静電像を生成する感光体に向けて光を照射するもので、それぞれが放射する光の偏光面が互いに直交するよう、かつ、それぞれを結んだ線が前記感光体の軸線方向と平行な平面内に配置されている第１および第２のレーザダイオードと、
前記第１および第２のレーザダイオードの一方からの光が進行する方向を前記感光体の軸線方向に平行移動させる平行平板ガラスと、
この平行平板ガラスを通過した光と他の一方の光のそれぞれを、同一の方向に向けるプリズムと、
前記それぞれのレーザダイオードからの光を、前記感光体の軸線方向と直交する方向に整列させるプリズムユニットと、
複数の反射面が回転可能に形成されたもので、前記プリズムユニットで整列された前記それぞれの光を、前記感光体の軸線方向に連続的に反射するポリゴナルミラーと、
前記平行平板ガラスを通過した光の偏光の方向と直交する方向の偏光が与えられた偏光面を有し、前記ポリゴナルミラーにより反射された前記それぞれの光のうちの前記平行平板ガラスを通過した光を分離する偏光ビームスプリッタと、
複数の検出領域を有し、前記偏光ビームスプリッタにより分離された前記それぞれの光を検出して、光の光強度に対応する大きさの電気信号を出力するフォトディテクタと、
前記偏光ビームスプリッタと前記フォトディテクタとの間に配置され、前記偏光ビームスプリッタで分離された光を、前記フォトディテクタの検出面上で、前記偏光ビームスプリッタを通過した光に対して、感光体上の外周の副走査方向で所定間隔となるように案内するプリズムミラーと、
前記フォトディテクタにより得られた電気信号のうちの前記偏光ビームスプリッタで分離された光により生成された電気信号に基づいて前記プリズムを所定量回動させる駆動手段と、
からなる２ビーム露光装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記プリズムミラーは、前記フォトディテクタの検出面上で、前記偏光ビームスプリッタで分離された光を、前記偏光ビームスプリッタを通過した光に対して、前記副走査方向において、１００μｍの間隔とすることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フォトディテクタは、前記ポリゴナルミラーで前記光が反射される方向に沿った第１ないし第３の検出領域と、第１ないし第３の検出領域のそれぞれの一端と接する第４の検出領域を含み、前記第２の検出領域の出力と前記第３の検出領域の出力との差信号が「０」となるよう、前記プリズムが回動されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記フォトディテクタは、前記ポリゴナルミラーで前記光が反射される方向に沿った第１ないし第４の検出領域と、第１ないし第４の検出領域のそれぞれの一端と接する第５の検出領域を含み、前記第３の検出領域の出力と前記第４の検出領域の出力との差信号が「０」となるよう、前記プリズムが回動されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項７】
回転可能な円筒状に形成され、光が照射されることで保持している電荷が選択的に減衰されて静電像を生成する感光体に向けて光を照射するもので、それぞれが放射する光の偏光面が互いに直交するよう、かつ、それぞれを結んだ線が前記感光体の軸線方向と平行な平面内に配置されている第１および第２のレーザダイオードと、
前記第１および第２のレーザダイオードの一方からの光が進行する方向を前記感光体の軸線方向に平行移動させる平行平板ガラスと、
この平行平板ガラスを通過した光と他の一方の光のそれぞれを、同一の方向に向けるプリズムと、
前記それぞれのレーザダイオードからの光を、前記感光体の軸線方向と直交する方向に整列させるプリズムユニットと、
複数の反射面が回転可能に形成されたもので、前記プリズムユニットで整列された前記それぞれの光を、前記感光体の軸線方向に連続的に反射するポリゴナルミラーと、
前記平行平板ガラスを通過した光の偏光の方向と直交する方向の偏光が与えられた偏光面を有し、前記ポリゴナルミラーにより反射された前記それぞれの光のうちの前記平行平板ガラスを通過した光を分離する偏光ビームスプリッタと、
複数の検出領域を有し、前記偏光ビームスプリッタにより分離された前記それぞれの光を検出して、光の光強度に対応する大きさの電気信号を出力するフォトディテクタと、
前記偏光ビームスプリッタと前記フォトディテクタとの間に配置され、前記偏光ビームスプリッタで分離された光を、前記フォトディテクタの検出面上で、前記偏光ビームスプリッタを通過した光に対して、前記ポリゴナルミラーにより前記感光体の軸線方向である副走査方向に１００μｍ離れた位置に案内するプリズムミラーと、
前記フォトディテクタにより得られた電気信号のうちの前記偏光ビームスプリッタで分離された光により生成された電気信号に基づいて前記プリズムを回動させるべき量を設定する信号処理手段と、
前記信号処理手段により生成された前記プリズムを回動すべき量に応じて前記プリズムを回動させるアクチェータを駆動する駆動手段と、
からなる２ビーム露光装置を有す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、複数の光ビームを一括して露光して高速で画像形成が可能な高速レーザビームプリンタ装置やデジタル複写装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速レーザビームプリンタ装置やデジタル複写装置等の画像形成装置においては、画像形成速度を高める技術の一つとして、２本以上のレーザビームを用いて、１回の露光で形成される画像データの量を増大させる方法が既に実用化されている。この場合、光源としてのレーザダイオードが２個以上用いられ、それぞれのレーザダイオードから出射されたレーザビームのビームスポットの相互の距離（間隔）が、要求される解像度に対応する距離（間隔）となるよう、それぞれのレーザダイオードが配列される。
【０００３】
ところで、レーザビームのビームスポット相互間の間隔を、要求される解像度に対応する間隔に設定する方法としては、「光源の数＋１」のフォトディテクタを用い、（第１のレーザダイオードからの）第１のレーザビームが第１および第２のフォトディテクタの中間に位置するよう第１のレーザダイオードの位置を調整し、例えばガルバノミラーやアクティブプリズムにより（第２のレーザダイオードからの）第２のレーザビームが第２および第３のフォトディテクタの中間に位置するよう第２のレーザダイオードからのレーザビームが通過する位置を調整する方法が知られている。
【０００４】
例えば、例えば解像度が６００ｄｐｉ（ドット・パー・インチ）である場合、フォトディテクタは、通常、レーザビームのビームスポットが最小になる位置に配置されることから、図８（ａ）に示すように、ＰＤ１，ＰＤ２およびＰＤ３の３枚のフォトディテクタが４２μｍ間隔で配列される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば解像度が６００ｄｐｉである場合、各フォトディテクタの間隔を４２μｍとして配列する工程において、高い位置精度が必要となるためフォトディテクタのコストが増大する問題がある。
【０００６】
また、レーザビームのビームスポットの径は、図８（ｂ）に示すように、６０〜７０μｍであるため、４２μｍ間隔で配列された３枚のフォトディテクタと図８（ｃ）に示すような検出回路を用いて検出する場合に、図８（ｄ）の４に示すように、２つのビームスポットが重なりあって正確な位置決めが困難となり精度が低下する問題がある。なお、図８（ｃ）の検出回路は、ＰＤ１の出力とＰＤ２の出力の差信号を検出するオペアンプＯＰ１，ＯＰ１で得られた差信号ｏｕｔ１を、スイッチＳＷ１により定義される検出タイミング時間だけ積分する積分回路Ｃ１−ＯＰ３、ＰＤ２の出力とＰＤ３の出力の差信号を検出するオペアンプＯＰ２，ＯＰ２で得られた差信号ｏｕｔ２を、スイッチＳＷ１により定義される検出タイミング時間だけ積分する積分回路Ｃ２−ＯＰ４から構成される。また、図８（ｄ）の１ないし３は、それぞれ、ＰＤ１とＰＤ２の中央にビームスポットが位置している時の各出力、ＰＤ１に偏ってビームスポットが位置している時の各出力、およびＰＤ２よりもさらに外れてＰＤ３の上に偏ってビームスポットが位置している時の各出力を示し、差信号ＯＰ１の出力は、それぞれ、０Ｖ、マイナス（−）に偏在、プラス（＋）の微小出力となる。
【０００７】
この発明の目的は、２つのレーザビーム相互の間隔を適正に設定可能で、画像が向上される画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した問題点に基づきなされたもので、それぞれが放射するレーザビームの偏光の方向が互いに直交するよう配置された第１および第２のレーザダイオードと、前記それぞれのレーザダイオードからのレーザビームを同一方向に向ける第１の光学手段と、前記第２のレーザダイオードと前記第１の光学手段との間に設けられ、前記第２のレーザダイオードからのレーザビームの光路を平行にシフトする第２の光学手段と、前記第１の光学手段により同一方向に向けられた前記それぞれのレーザビームを、所定方向に連続的に反射する回転反射手段と、偏光ビームスプリッタであって、前記第２のレーザダイオードから出射されるレーザビームの偏光の方向と直交する方向の偏光が与えられた偏光面を有し、前記回転反射手段により反射された前記それぞれのレーザビームを、互いに異なる方向に分離する分離手段と、複数の検出領域を有し、前記分離手段により分離された前記それぞれのレーザビームを検出してレーザビームの光強度に対応する大きさの電気信号を出力する光検出手段と、前記分離手段と前記光検出手段との間に、前記分離手段により分離された前記第２のレーザダイオードからのレーザビームを、前記光検出手段上で前記第１のレーザダイオードからのレーザビームに対して、感光体上の外周の副走査方向で所定間隔となるように案内する第３の光学手段と、前記光検出手段により得られた電気信号のうちの前記第２のレーザダイオードからのレーザビームにより生成された電気信号に基づいて前記第２の光学手段を所定量回動させる駆動手段と、からなる２ビーム露光装置を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【０００９】
またこの発明は、回転可能な円筒状に形成され、光が照射されることで保持している電荷が選択的に減衰されて静電像を生成する感光体に向けて光を照射するもので、それぞれが放射する光の偏光面が互いに直交するよう、かつ、それぞれを結んだ線が前記感光体の軸線方向と平行な平面内に配置されている第１および第２のレーザダイオードと、前記第１および第２のレーザダイオードの一方からの光が進行する方向を前記感光体の軸線方向に平行移動させる平行平板ガラスと、この平行平板ガラスを通過した光と他の一方の光のそれぞれを、同一の方向に向けるプリズムと、前記それぞれのレーザダイオードからの光を、前記感光体の軸線方向と直交する方向に整列させるプリズムユニットと、複数の反射面が回転可能に形成されたもので、前記プリズムユニットで整列された前記それぞれの光を、前記感光体の軸線方向に連続的に反射するポリゴナルミラーと、前記平行平板ガラスを通過した光の偏光の方向と直交する方向の偏光が与えられた偏光面を有し、前記ポリゴナルミラーにより反射された前記それぞれの光のうちの前記平行平板ガラスを通過した光を分離する偏光ビームスプリッタと、複数の検出領域を有し、前記偏光ビームスプリッタにより分離された前記それぞれの光を検出して、光の光強度に対応する大きさの電気信号を出力するフォトディテクタと、前記偏光ビームスプリッタと前記フォトディテクタとの間に配置され、前記偏光ビームスプリッタで分離された光を、前記フォトディテクタの検出面上で、前記偏光ビームスプリッタを通過した光に対して、感光体上の外周の副走査方向で所定間隔となるように案内するプリズムミラーと、前記フォトディテクタにより得られた電気信号のうちの前記偏光ビームスプリッタで分離された光により生成された電気信号に基づいて前記プリズムを所定量回動させる駆動手段と、からなる２ビーム露光装置を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１０】
さらにこの発明は、回転可能な円筒状に形成され、光が照射されることで保持している電荷が選択的に減衰されて静電像を生成する感光体に向けて光を照射するもので、それぞれが放射する光の偏光面が互いに直交するよう、かつ、それぞれを結んだ線が前記感光体の軸線方向と平行な平面内に配置されている第１および第２のレーザダイオードと、前記第１および第２のレーザダイオードの一方からの光が進行する方向を前記感光体の軸線方向に平行移動させる平行平板ガラスと、この平行平板ガラスを通過した光と他の一方の光のそれぞれを、同一の方向に向けるプリズムと、前記それぞれのレーザダイオードからの光を、前記感光体の軸線方向と直交する方向に整列させるプリズムユニットと、複数の反射面が回転可能に形成されたもので、前記プリズムユニットで整列された前記それぞれの光を、前記感光体の軸線方向に連続的に反射するポリゴナルミラーと、前記平行平板ガラスを通過した光の偏光の方向と直交する方向の偏光が与えられた偏光面を有し、前記ポリゴナルミラーにより反射された前記それぞれの光のうちの前記平行平板ガラスを通過した光を分離する偏光ビームスプリッタと、複数の検出領域を有し、前記偏光ビームスプリッタにより分離された前記それぞれの光を検出して、光の光強度に対応する大きさの電気信号を出力するフォトディテクタと、前記偏光ビームスプリッタと前記フォトディテクタとの間に配置され、前記偏光ビームスプリッタで分離された光を、前記フォトディテクタの検出面上で、前記偏光ビームスプリッタを通過した光に対して、前記ポリゴナルミラーにより前記感光体の軸線方向である副走査方向に１００μｍ離れた位置に案内するプリズムミラーと、前記フォトディテクタにより得られた電気信号のうちの前記偏光ビームスプリッタで分離された光により生成された電気信号に基づいて前記プリズムを回動させるべき量を設定する信号処理手段と、前記信号処理手段により生成された前記プリズムを回動すべき量に応じて前記プリズムを回動させるアクチェータを駆動する駆動手段と、からなる２ビーム露光装置を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明の実施の形態である２ビーム露光装置を有する画像形成装置すなわちデジタル複写装置を概略的に示すものである。
【００１３】
図１に示されるように、デジタル複写装置１は、原稿画像を読み取るスキャナ部１０と画像形成手段であるプリンタ部２０を有している。
【００１４】
スキャナ部１０は、矢印の方向に移動可能に形成された第１キャリッジ１１、第１キャリッジ１１に従動して移動される第２キャリッジ１２、第２キャリッジ１２からの光に所定の結像特性を与える縮小レンズ１３、縮小レンズ１３により所定の結像特性が与えられた光を光電変換して電気信号を出力する光電変換素子（ＣＣＤセンサ）１４、原稿Ｏを保持する原稿テーブル１５、原稿テーブル１５に原稿Ｏを押しつける原稿カバー１６等を有している。
【００１５】
原稿テーブル１５にセットされた原稿Ｏは、第１キャリッジ１１に設けられた光源１７からの光によって照明され、画像の有無に対応する光の明暗が分布する反射光を反射する。この反射光は、原稿Ｏの画像情報として、第１キャリッジのミラー１１ａ、第２のキャリッジの１２ａおよび１２ｂを経由して、縮小レンズ１３に入射される。
【００１６】
縮小レンズ１３に案内された原稿Ｏからの反射光は、縮小レンズ１３により、ＣＣＤセンサ（光電変換素子）１４の受光面に集光される。
【００１７】
以下、図示しないキャリッジ駆動用モータが回転されて、第１キャリッジ１１と第２キャリッジ１２が原稿テーブル１５に沿って移動されることで、原稿Ｏの画像情報すなわち反射光が、ミラー１１ａが延出される方向に沿った所定の幅でミラー１１ａが延出される方向と直交する方向に、順次、取り出され、原稿Ｏの全ての画像情報がＣＣＤセンサ１４に案内される。
【００１８】
以上のようにして、原稿テーブル１５上に載置された原稿Ｏの画像は、ＣＣＤセンサ１４により、ミラー１１ａが延出されている第１の方向に沿った１ライン毎に取り込まれ、画像処理回路１７において画像の濃淡を示すデジタル画像信号に変換される。
【００１９】
プリンタ部２０は、図２を用いて以下に説明する２ビーム露光装置１００と、被画像形成媒体である記録用紙Ｐに画像形成が可能な電子写真方式の画像形成部２１を有している。
【００２０】
２ビーム露光装置１００の２つのレーザダイオードは、上述したデジタル画像信号に基づいて生成されるレーザ変調信号に従って、感光体ドラム２２に潜像を形成するために、光強度が変化されながら発光する。このレーザダイオードからの光は、以下に説明するポリゴナルミラーにより、スキャナ部１０における画像読み取り時の読み取りラインと同一の方向に連続的に反射されて、感光体ドラム２２の外周面の露光位置Ｘで、感光体ドラム２２の軸方向に、順次照射される。
【００２１】
以下、感光体ドラム２２が所定速度で矢印方向に回転されることで、偏向装置により順次偏向された２本のレーザビームが、感光体ドラム２２上の外周に所定間隔で露光される。
【００２２】
このようにして、感光体ドラム２２の外周上に、画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００２３】
感光体ドラム２２の外周に形成された静電潜像は、現像装置２３からのトナーにより現像され、感光体ドラム２２の回転により転写装置２４と対向する位置に搬送され、用紙カセット２５から、給紙ローラ２６および分離ローラ２７により１枚取り出され、アライニングローラ２８でタイミングが整合されて供給される記録用紙Ｐ上に、転写装置２４からの電界によって転写される。
【００２４】
トナー像が転写された記録用紙Ｐは、分離装置２９によりトナーとともに分離され、搬送装置３０により定着装置３１に案内される。
【００２５】
定着装置３１に案内された記録用紙Ｐは、定着装置３１からの熱と圧力によりトナー（トナー像）が定着されたのち、排紙ローラ３２によりトレイ３３に排出される。
【００２６】
一方、転写装置２４によりトナー像（トナー）を記録用紙Ｐに転写させた後の感光体ドラム２２は、引き続く回転の結果、クリーニング装置３４と対向され、外周に残っている転写残りトナー（残留トナー）が除去されて、さらに帯電装置３５により表面電位が供給される以前の状態に初期状態に戻され、次の画像形成が可能となる。
【００２７】
以上のプロセスが繰り返されることで、連続した画像形成動作が可能となる。
【００２８】
このように、原稿テーブル１５にセットされた原稿Ｏは、スキャナ部１０で画像情報が読み取られ、読み取られた画像情報がプリンタ部２０でトナー像に変換されて記録用紙Ｐに出力されることで、複写される。
【００２９】
図２は、図１に示した画像形成装置において、２ビーム露光装置１００により感光体ドラム２２に画像光（レーザビーム）が照射される状態を説明する概略図である。
【００３０】
図２に示すように、２ビーム露光装置１００においては、第１のレーザダイオードＬＤ１および第２のレーザダイオードＬＤ２のそれぞれから放射されたレーザビームＬＡ，ＬＢは、それぞれのレーザダイオードに対して個々に配置されている２つのコリメータレンズＣＬ１，ＣＬ２によりコリメートされ、第１のプリズムＰＲ１により進行方向が揃えられる。なお、レーザダイオードＬＤ２からのレーザビームをコリメートするＣＬ２とプリズムＰＲ１との間には、レーザダイオードＬＤ２が放射するレーザビームの進行方向を、平行にシフトすることのできる第２のプリズム（平行平板ガラス）ＰＲ２が設けらている。また、それぞれのレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２は、同一平面上に、かつ、レーザダイオードＬＤ１からのレーザビームＬＡの偏波面（偏光面）の方向とレーザダイオードＬＤ２からのレーザビームＬＢの偏波面（偏光面）の方向とが互いに直交する方向となるように、配置されている。このとき、第１および第２のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２は、それぞれが配置される平面と感光体ドラム２２の軸線方向が相互に平行となるよう、配列される。
【００３１】
第１のプリズムＰＲ１により進行方向が揃えられた２本のレーザビームＬＡ，ＬＢは、図３を用いて詳述する第３および第４のプリズムＰＲ３，ＰＲ４からなるプリズムユニットにより、相互の位置関係が、感光体ドラム２２の軸線と平行な方向（横方向）から感光体ドラム２２の外周の回転方向（縦方向）に変換される。すなわち、感光体ドラム２２の軸線方向に画像を露光する際に、２ライン分の画像を同時に露光可能となる。
【００３２】
縦列に変換された２本のビームは、シリンドリカルレンズＣ１によりポリゴナルミラーＰＯＬの反射面の軸線方向（縦方向すなわち感光体ドラム２２の軸方向と直交する方向）に関して限りなく集光され、ポリゴナルミラーＰＯＬの任意の反射面に案内されて、感光体ドラム２２に向けて反射される。
【００３３】
ポリゴナルミラーＰＯＬの任意の反射面で反射されたそれぞれのレーザビームＬＡ，ＬＢは、第１および第２のｆθレンズｆθ１，ｆθ２により、ポリゴナルミラーＰＯＬの各反射面の回転角θと２つのｆθレンズｆθ１，ｆθ２により定義される焦点距離ｆとの関係が像高ｈを満足する、すなわち「ｈ＝ｆθ」が満たされるよう、所定の収束性が与えられる。
【００３４】
第１および第２のｆθレンズｆθ１，ｆθ２を通過したそれぞれのレーザビームＬＡ，ＬＢは、第２のシリンドリカルレンズＣ２によって、第１のシリンドリカルレンズＣ１に入射した際のポリゴナルミラーＰＯＬの反射面相互の軸線に対する傾きの差の影響が除去されて、出射ミラーＭにより折り曲げられて、感光体ドラム２２の所定の位置（図１に示したＸ）に、ポリゴナルミラーＰＯＬの回転に伴って、感光体ドラム２２の軸線方向に、順次照射される。このとき、第１および第２のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２からの第１および第２のレーザビームＬＡ，ＬＢの相互間の間隔は、要求される解像度に応じて定義され、例えば６００ｄｐｉ（ドット・パー・インチ）においては、概ね４２μｍである。なお、両レーザビームＬＡ，ＬＢ相互間の間隔は、図４を用いて以下に説明する検出方法により検出された第１のレーザビームＬＡを基準として、プリズムＰＲ２の作用により第２のレーザビームＬＢの位置が補正されることで、目標値（設定値）に設定される。
【００３５】
また、２つのレーザビームＬＡ，ＬＢがポリゴナルミラーＰＯＬの任意の反射面で反射された際に、非画像領域すなわち感光体ドラム２２の有効画像領域の幅よりも外側の領域に反射されてシリンドリカルレンズＣ２を通過したそれぞれのレーザビームＬＡ，ＬＢは、それぞれのレーザビームＬＡ，ＬＢを画像処理回路１７からの画像情報により強度変調して感光体ドラム２２に潜像を形成するための書き出しタイミングを定義するために、レーザビームＬＡ，ＬＢの少なくとも一方を検知するフォトディテクタＰＤに入射される。なお、フォトディテクタＰＤは、図４を用いて以下に説明するように、所定の間隔で配置された３つの検出領域と、３つの領域と直交する方向に設けられた第４の検出領域を有する４分割フォトディテクタである。
【００３６】
フォトディテクタＰＤと第２のシリンドリカルレンズＣ２との間には、フォトディテクタＰＤの受光面に、検知対象であるレーザビームＬＡ，ＬＢを集光する集光レンズＯＬと偏光ビームスプリッタＰＢＳが設けられている。これにより、フォトディテクタＰＤには、所定のビームスポット径に集光されたレーザビームＬＡ，ＬＢが、所定間隔に分離されて入射される。すなわち、偏光ビームスプリッタＰＢＳで分離されたレーザビームは、分離されたレーザビームを、偏光ビームスプリッタを通過したレーザビームがフォトディテクタＰＤに集光される位置に比較して所定間隔となるよう案内するミラープリズム（反射ミラー）ＰＲ５で反射されて、フォトディテクタＰＤに照射される。なお、図２に示した例では、第２のレーザビームＬＢが偏光ビームスプリッタＰＢＳにより分離されるよう、偏光ビームスプリッタＰＢＳの偏光面の偏光の方向とレーザビームＬＢの偏波面とが整合されている。
【００３７】
フォトディテクタＰＤの出力は、差動回路１１１により、レーザビームＬＡの光強度とレーザビームＬＢの光強度の差信号に変換され、積分回路１１２により積分されてＡＤコンバータ１１３により、主制御回路１１０が処理（認識）可能なデジタル信号に変換される。このようにして得られたフォトディテクタＰＤの出力の差信号は、２本のレーザビームＬＡ，ＬＢ間の距離に対応することから、主制御回路１１０の制御によるアクチェータ１１４の動作により第２のプリズムＰＲ２が所定量回動されることで、両レーザビームＬＡ，ＬＢの間隔が所定量に設定される。すなわち、第２のレーザビームＬＢの位置を、第１のレーザビームＬＡを基準とした所定間隔の位置に設定できる。
【００３８】
フォトディテクタＰＤの出力はまた、和動回路１１５により合成されて２値化回路１１６により２値化され、感光体ドラム２２への露光タイミングを定義するための水平同期信号「Ｈ−ＳＹＮＣ」として利用される。
【００３９】
図３は、図２に示した２ビーム露光装置１００の第３および第４のプリズムＰＲ３とＰＲ４の構成および作用を説明する概略図である。
【００４０】
図３（ａ）に示されるように、上方から見た状態で重なり合って１つに見えるプリズムＰＲ３，ＰＲ４は、図３（ｂ）および（ｃ）に示されるように、第３のプリズムである直角プリズムＰＲ３の斜面で反射されたレーザビームＬＡ，ＬＢは、斜面が９０°回転された状態で第３のプリズムＰＲ３に密着されている第４のプリズムである直角プリズムＰＲ４の斜面に入射され、図３（ｄ）に立体的に示すように、２本のレーザビームＬＡ，ＬＢの配列方向が水平から垂直に変更されて、第４のプリズムＰＲ４を出射される。
【００４１】
図３（ｅ）および（ｆ）は、（ｂ）ないし（ｄ）に示したプリズムユニットの別の実施の形態を説明する概略図であり、レーザビームＬＡ，ＬＢは、第３のプリズムＰＲ３の斜面でプリズムＰＲ３を通過することなく反射され、同様に、第４のプリズムＰＲ４の斜面でプリズムＰＲ４を通過することなく反射される。すなわち、図３（ｇ）に示すように、プリズムを通らずに、２本のレーザビームＬＡ，ＬＢの配列方向が水平から垂直に変更される。なお、２つのプリズムの反射面は、９０°回転された位置関係に配置されることは先に説明した例と同様である。また、この構成によれば、それぞれのレーザビームＬＡ，ＬＢが両プリズムにより損失を受けることがない。
【００４２】
図４は、図２に示した２ビーム露光装置１００のフォトディテクタＰＤとその出力回路を説明する概略図である。
【００４３】
図４に示されるように、フォトディテクタＰＤは、副走査方向すなわちポリゴナルミラーＰＯＬの回転軸方向の幅が１００μｍに形成された第１ないし第３の検出領域ａ，ｂおよびｃと、検出領域ａ，ｂおよびｃの短辺方向の一端でそれぞれの検出領域と接するよう設けられた第４の検出領域ｄを有している。なお、第１ないし第３の検出領域ａ，ｂおよびｃは、互いに長辺方向が接するよう配置されている。従って、第１の検出領域ａと第３の検出領域ｃとの間の間隔は、概ね１００μｍとなる。
【００４４】
このフォトディテクタＰＤにおいて、第１および第２の検出領域ａ，ｂの出力は、出力端ｏｕｔ１に、また第２および第３の検出領域ｂ，ｃの出力は、出力端ｏｕｔ２に、それぞれ差動出力として出力される。すなわち、図４におけるＯＰ１とＯＰ２は、それぞれ図２で説明した差動回路１１１に相当する。
【００４５】
出力端ｏｕｔ１，ｏｕｔ２の出力は、それぞれ、Ｃ１とＣ２を含む積分回路によりスイッチｓｗ１，ｓｗ２のそれぞれにより定義される一定時間積分されて、出力端ｏｕｔ４，ｏｕｔ５に出力される（積分回路１１２）。
【００４６】
出力端ｏｕｔ４，ｏｕｔ５の出力は、それぞれ図２に示したＡＤコンバータによりＡ−Ｄ変換されて、主制御回路１１０に入力される。これにより、プリズムＰＲ２を回動させるアクチェータ１１５の動作量が決定され、プリズムＰＲ２が所定角度、回動される。
【００４７】
また、フォトディテクタＰＤの第１ないし第３の検出領域ａ，ｂおよびｃのそれぞれの出力は、出力端ｏｕｔ１，ｏｕｔ２に出力される成分とは独立に、単純加算される。この加算された出力は、和動回路としてのＯＰ６により、ＯＰ７で電流−電圧された第４の検出領域ｄの出力と合成されて、出力端ｏｕｔ３に出力される。この出力端３の出力は、水平同期信号Ｈ−ＳＹＮＣとして利用される。なお、Ｈ−ＳＹＮＣは、出力端ｏｕｔ３の出力を２値化した信号を、第１ないし第４の検出領域のそれぞれからの出力の総和を２値化した信号でマスクして得られるゼロクロスにより定義される。
【００４８】
次に、図４に示した４分割フォトディテクタＰＤを用いて、２ビーム露光装置１００から感光体ドラム２２に向けて出射される露光ビームである２本のレーザビームＬＡ，Ｌｂの間隔を設定する方法を説明する。
【００４９】
第１に、ＬＤ１のみを発光させて、フォトディテクタＰＤの第１および第２の検出領域ａ，ｂの出力を参照しながら、ＬＤ１を位置決め固定する。すなわち、第１および第２の検出領域ａ，ｂの出力の差動出力である出力端ｏｕｔ１の出力が「０」になるよう、ＬＤ１の位置を設定する。
【００５０】
次に、フォトディテクタＰＤの第２および第３の検出領域ｂ，ｃの出力を参照しながらＬＤ２からのレーザビームＬＢが第２および第３の検出領域の中央に位置するよう、アクチェータ１１５を付勢してプリズムＰＲ２の回動量を変化させる。すなわち、第２および第３の検出領域ｂ，ｃの出力の差動出力である出力端ｏｕｔ２の出力が図５におけるｏｕｔ２（ｂ）に示すように「０」になるよう、ＬＤ２の位置を設定する。なお、図５におけるｏｕｔ２（ａ）は、レーザビームＬＢが第２の検出領域ｂ側にずれている状態を、ｏｕｔ２（ｃ）は、第３の検出領域ｃ側にずれている状態を示している。
【００５１】
このように、ＬＤ１の位置を固定した後、ＬＤ２からのレーザビームＬＢの光路を平行にシフトする方法を採用したことにより調整作業が簡素化される。また、フォトディテクタＰＤにおける第１の検出領域ａと第２の検出領域ｂとの境界部分と第２の検出領域ｂと第３の検出領域ｃとの境界部分との間の間隔は１００μｍであるから、フォトディテクタＰＤを製造が容易となり、部品コストが低減される。
【００５２】
図６は、図２に示した２ビーム露光装置１００に適用可能なフォトディテクタＰＤの図４に示したとは異なる実施の形態と、その出力回路を説明する概略図である。
【００５３】
図６に示されるように、フォトディテクタＰＤは、副走査方向すなわちポリゴナルミラーＰＯＬの回転軸方向の幅が１００μｍに形成された第１ないし第４の検出領域ａ，ｂ，ｃおよびｄと、それぞれの検出領域ａ，ｂ，ｃおよびｄの短辺方向の一端で各検出領域に接して設けられた第５の検出領域ｅを有している。なお、第１ないし第４の検出領域ａ，ｂ，ｃおよびｄは、互いに長辺方向が接するよう配置されている。
【００５４】
このフォトディテクタＰＤにおいて、第１および第２の検出領域ａ，ｂの出力は、出力端ｏｕｔ１に、また第３および第４の検出領域ｃ，ｄの出力は、出力端ｏｕｔ２に、それぞれ差動出力として出力される。
【００５５】
出力端ｏｕｔ１，ｏｕｔ２の出力は、それぞれ、Ｃ１とＣ２を含む積分回路によりスイッチｓｗ１，ｓｗ２のそれぞれにより定義される一定時間積分されて、出力端ｏｕｔ４，ｏｕｔ５に出力される。
【００５６】
出力端ｏｕｔ４，ｏｕｔ５の出力は、それぞれ図２に示したＡＤコンバータによりＡ−Ｄ変換されて、主制御回路１１０に入力される。これにより、プリズムＰＲ２を回動させるアクチェータ１１５の動作量が決定され、プリズムＰＲ２が所定角度、回動される。
【００５７】
また、フォトディテクタＰＤの第１ないし第４の検出領域ａ，ｂ，ｃおよびｄのそれぞれの出力は、出力端ｏｕｔ１，ｏｕｔ２に出力される成分とは独立に、加算される。この加算された出力は、和動回路としてのＯＰ６により、ＯＰ７で電流−電圧された第５の検出領域ｅの出力と合成されて、出力端ｏｕｔ３に出力される。この出力端３の出力は、水平同期信号Ｈ−ＳＹＮＣとして利用される。なお、Ｈ−ＳＹＮＣは、出力端ｏｕｔ３の出力を２値化した信号を、第１ないし第５の検出領域のそれぞれからの出力の総和を２値化した信号でマスクして得られるれるゼロクロスにより定義される。
【００５８】
次に、図６に示した５分割フォトディテクタＰＤを用いて、２ビーム露光装置１００から感光体ドラム２２に向けて出射される露光ビームである２本のレーザビームＬＡ，Ｌｂの間隔を設定する方法を説明する。
【００５９】
第１に、フォトディテクタＰＤの第１および第２の検出領域ａ，ｂの出力を参照しながら、ＬＤ１を位置決め固定する。すなわち、第１および第２の検出領域ａ，ｂの出力の差動出力である出力端ｏｕｔ１の出力が「０」になるよう、ＬＤ１の位置を設定する。
【００６０】
次に、フォトディテクタＰＤの第３および第４の検出領域ｃ，ｄの出力を参照しながらＬＤ２からのレーザビームＬＢが第３および第４の検出領域の中央に位置するよう、アクチェータ１１５を付勢してプリズムＰＲ２の回動量を変化させる。すなわち、第３および第４の検出領域ｃ，ｄの出力の差動出力である出力端ｏｕｔ２の出力が図７におけるｏｕｔ２（ｂ）に示すように「０」になるよう、ＬＤ２の位置を設定する。なお、図７におけるｏｕｔ２（ａ）は、レーザビームＬＢが第２の検出領域ｂ側にずれている状態を、ｏｕｔ２（ｃ）は、第３の検出領域ｃ側にずれている状態を示している。
【００６１】
このように、製造が容易なピッチの大きな複数の検出領域を有するフォトディテクタＰＤを用いて第１のレーザダイオードＬＤ１から発光されたレーザビームＬＡを検出してレーザダイオードＬＤ１の位置を設定し、このレーザビームＬＡがフォトディテクタＰＤにより所定の条件で検出されている状態でレーザビームＬＡを基準として、第２のレーザダイオードＬＤ２から発光されたレーザビームＬＢがフォトディテクタＰＤの所定の位置に案内されるよう、レーザビームＬＢの光路を平行プリズムの回動によりシフトすることで、２本のレーザビーム相互の間隔を、基準となる間隔に正確に設定できる。これにより、感光体ドラム２２に形成される静電潜像中に生じることのある濃度差やジッタが生じることが抑制される。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、画像形成装置としての電子複写装置において、露光手段である２ビーム露光装置から出射される２本のレーザビームのうちの１本を、複数の検出領域を有するフォトディテクタの所定の検出領域で検出してレーザダイオードの位置を特定し、他のレーザビームを、所定の検出領域で検出されるよう、レーザビームの光路を平行にシフトすることで、副走査方向のビーム間隔を一定に保つことができる。これにより、組立て調整が容易となり調整時間が低減される。また、ビーム相互の間隔が一定に維持されるので、画質が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のデジタル複写装置の構成を示す概略図。
【図２】図１に示した複写装置に組み込まれる２ビーム露光装置を示す概略図。
【図３】図２に示した２ビーム露光装置の第３およびおよび第４のプリズムＰＲ３とＰＲ４の構成を説明する概略図。
【図４】図２に示した２ビーム露光装置のフォトディテクタとその出力回路を示す概略図。
【図５】図４に示したフォトディテクタと出力回路により出力される出力信号の特徴を示す概略図。
【図６】図４に示したフォトディテクタとその出力回路の別の実施の形態を示す概略図。
【図７】図６に示したフォトディテクタと出力回路により出力される出力信号の特徴を示す概略図。
【図８】従来のフォトディテクタとその出力回路により出力される出力信号を示す概略図。
【符号の説明】
１・・・デジタル複写装置、
１０・・・スキャナ部、
１４・・・ＣＣＤセンサ、
１５・・・原稿テーブル、
１７・・・画像処理回路、
２０・・・プリンタ部、
２２・・・感光体ドラム、
２３・・・現像装置、
２４・・・転写装置、
３１・・・定着装置、
１００・・・２ビーム露光装置、
１１０・・・主制御回路、
１１１・・・差動回路、
１１２・・・積分回路、
１１３・・・ＡＤコンバータ、
１１４・・・アクチェータ、
１１５・・・和動回路、
１１６・・・２値化回路、
ＬＤ１・・・第１のレーザダイオード、
ＬＤ２・・・第２のレーザダイオード、
ＰＲ１・・・プリズム、
ＰＲ２・・・平行平板プリズム、
ＰＲ５・・・ミラープリズム、
ＰＢＳ・・・偏光ビームスプリッタ、
ＰＤ・・・フォトディテクタ。
【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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