(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ発光素子からなるレーザ光源を有し、該レーザ光源から射出される複数のレーザビームをポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体上を主走査方向に同時に並行走査して静電潜像を形成させるマルチビーム走査手段を複数備えた画像形成装置において、
前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源はそれぞれ、前記複数のレーザ発光素子が１直線上に並ぶように配置されており、
前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源をそれぞれ、前記複数のレーザ発光素子の各発光点を通る直線上のいずれかの点を中心にレーザビームの射出方向に対して垂直方向に独立に回転させる複数の回転手段を設け、
画像情報に応じて前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源内の複数のレーザ発光素子をそれぞれ独立して変調制御して発光させるレーザ変調手段と、該手段によって前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる前記感光体上での前記副走査方向の各走査ピッチを、前記各回転手段を用いることにより、それぞれ独立して調整するビーム走査ピッチ調整手段と、前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出され、前記ポリゴンミラーによって主走査方向に走査される各複数のレーザビームをそれぞれ前記感光体上に到達する前に検知することにより、該各複数のレーザビームの走査位置を検出する同期検知手段と、該手段による前記各マルチビーム走査手段の各レーザ光源毎の複数のレーザ発光素子に対する各走査位置検出エッジの時間間隔をそれぞれ独立して計測する走査位置間隔計測手段とを設け、
前記ビーム走査ピッチ調整手段は、前記走査位置間隔計測手段による各計測結果を比較し、予め決められた１個のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる前記感光体上での副走査方向の走査ピッチとその他のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる前記感光体上での副走査方向の走査ピッチが同一となるように、該走査ピッチの調整角度を算出した後、前記予め決められた１個のマルチビーム走査手段のレーザ光源は固定し、前記その他のマルチビーム走査手段のレーザ光源を対応する回転手段を用いて前記調整角度分だけ回転させることにより、該マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる前記感光体上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ自動的に調整するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記各回転手段はそれぞれ、ステッピングモータ又はサーボモータ等の微小回転角度を電気的に制御可能な手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
電源投入後、画像形成動作を開始する前に、前記各マルチビーム走査手段が所定の速度で前記各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる走査を開始した時点で、前記ビーム走査ピッチ調整手段が調整処理を行なうようにした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、複数のマルチビームを用いて感光体上に画像の書き込みを行なう（静電気的な画像である静電潜像を形成させる）レーザプリンタ，デジタル複写機，ファクシミリ装置，印刷機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置では、シングルビーム走査光学系からのレーザビームによって感光体上（予め帯電された面）を走査して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成した後、それを用紙等の記録媒体上に形成（転写・定着）する一連の電子写真プロセスを実行する。
【０００３】
ここで、従来のシングルビーム走査光学系についてもう少し詳しく説明すると、単一のレーザ発光素子（半導体レーザ）から射出されるレーザビームをポリゴンモータによって回転されるポリゴンミラー（回転多面鏡）を用いて周期的に偏向させ、感光体の表面（感光体上）を主走査方向（感光体の軸方向）に走査して静電潜像を形成する。
【０００４】
このとき、感光体は回動しており、その表面（感光体上）が回動方向である副走査方向に移動しているため、レーザビームによる走査が副走査方向にも行なわれることになる。
このようなシングルビーム走査光学系を備えた画像形成装置において、感光体上へのレーザビームによる主走査方向の走査速度はポリゴンモータの回転速度がパラメータとなっており、走査速度の限界はポリゴンモータの回転速度の限界によって制限されている。
【０００５】
近年、主走査方向の走査速度の限界から、複数の各レーザ発光素子からそれぞれ射出される各レーザビーム（マルチビーム）をポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、感光体上を主走査方向に同時に並行走査することにより、走査速度を１／（レーザ発光素子数）で制御して感光体上に静電潜像を形成させる、マルチビーム走査光学系が提案され、特に２本のレーザビームを用いた２ビーム走査光学系については実現されてきている。
【０００６】
しかし、いまだ３ビーム以上のマルチビーム走査光学系は実現されておらず、３ビーム以上のレーザビームによって感光体上を安定して平行走査するレンズ光学系の開発が必要になる。
【０００７】
一方、例えばデジタル複写機においては、従来のアナログ複写機の高速機と同等の複写速度（印刷速度）が要求されてきている。
デジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置の印刷速度を高速にするためには、２ビーム，３ビームと、感光体上を同時に並行走査するレーザビームの本数を単純に増加させるとよいが、上述したように３ビーム以上のマルチビーム走査光学系はいまだ実用化されていない。
【０００８】
２ビーム以上のレーザビームによって感光体上を同時に平行走査する場合、感光体上での各レーザビームによる副走査方向の走査間隔（走査ピッチ）を光学的な絞りを用いて、十分近接させなければならない。
現在、複数のＬＤ（半導体レーザ）を近接させて製造する技術の開発が進んでいるが、３個以上のＬＤからなるＬＤアレイは現在のところ、実用に至っているものは少なく、また製法上非常に困難であり、コスト的に高くなる。
【０００９】
そこで、現在すでに実用に至っている２ビーム走査光学系を複数個用いることにより、デジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置の印刷速度をより高速にすることが可能になる。
また、今後３ビーム以上のマルチビーム走査光学系が実用化されれば、そのマルチビーム走査光学系を複数個用いることにより、さらに高速な印刷速度が実現可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数のマルチビーム走査光学系を用いる場合、感光体上での各レーザビームによる副走査方向の走査ピッチが各々均一になるように調整する必要があるが、その調整作業が非常に面倒である。つまり、画像形成装置の組立工程時に、その作業者が実際の形成画像や感光体上での各レーザビームによる副走査方向の走査ピッチを特別な装置を用いてマルチビーム走査光学系の個数分測定し、その測定結果に基づいてその走査ピッチが各々均一になるように調整する必要がある。
【００１１】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、複数のマルチビーム走査光学系を用いる画像形成装置において、特別な装置を用いなくても、感光体上での各レーザビームによる副走査方向の各走査ピッチを各々均一となるように調整可能にすることにより、高画質の画像を得られるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数のレーザ発光素子からなるレーザ光源を有し、そのレーザ光源から射出される複数のレーザビームをポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体上を主走査方向に同時に並行走査して静電潜像を形成させるマルチビーム走査手段を複数備えた画像形成装置において、上記の目的を達成するため、次のようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項１の発明は、各マルチビーム走査手段の各レーザ光源をそれぞれ、複数のレーザ発光素子が１直線上に並ぶように配置し、各マルチビーム走査手段の各レーザ光源をそれぞれ、複数のレーザ発光素子の各発光点を通る直線上のいずれかの点を中心にレーザビームの射出方向に対して垂直方向に独立に回転させる複数の回転手段を設け、画像情報に応じて各マルチビーム走査手段の各レーザ光源内の複数のレーザ発光素子をそれぞれ独立して変調制御して発光させるレーザ変調手段と、該手段によって各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の各走査ピッチを、各回転手段を用いることにより、それぞれ独立して調整するビーム走査ピッチ調整手段と、各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出され、ポリゴンミラーによって主走査方向に走査される各複数のレーザビームをそれぞれ感光体上に到達する前に検知することにより、その各複数のレーザビームの走査位置を検出する同期検知手段と、該手段による各マルチビーム走査手段の各レーザ光源毎の複数のレーザ発光素子に対する各走査位置検出エッジの時間間隔をそれぞれ独立して計測する走査位置間隔計測手段とを設け、ビーム走査ピッチ調整手段が、走査位置間隔計測手段による各計測結果を比較し、予め決められた１個のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチとその他のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチが同一となるように、その走査ピッチの調整角度を算出した後、予め決められた１個のマルチビーム走査手段のレーザ光源は固定し、その他のマルチビーム走査手段のレーザ光源を対応する回転手段を用いて上記調整角度分だけ回転させることにより、そのマルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ自動的に調整するようにしたものである。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、各回転手段をそれぞれ、ステッピングモータ又はサーボモータ等の微小回転角度を電気的に制御可能な手段としたものである。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、電源投入後、画像形成動作を開始する前に、各マルチビーム走査手段が所定の速度で各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる走査を開始した時点で、ビーム走査ピッチ調整手段が調整処理を行なうようにしたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図２は、この発明の一実施形態である画像形成装置のドラム周りの一例を示す概略構成図である。
【００２２】
この画像形成装置１は、像担持体である感光体ドラム（以下単に「感光体」と略す）２と、複数のマルチビーム走査手段である第１の２ビーム書込ユニット３および第２の２ビーム書込ユニット４と、感光体２を中心とした帯電ユニット５，現像ユニット６，転写ユニット７，分離ユニット８，およびクリーニングユニット９とを備えた電子写真方式の画像形成装置である。
【００２３】
なお、第１の２ビーム書込ユニット３が複数（この例では２本）のレーザビームによって感光体２上を走査する位置ａと、第２の２ビーム書込ユニット４が複数（この例では２本）のレーザビームによって感光体２上を走査する位置ｂとの距離は、Ｄｍｍであることとする。
ここで、この画像形成装置１における一連の電子写真プロセスについて、簡単に説明する。
【００２４】
図示しないメインモータにより矢示方向に回転される感光体２は、帯電ユニット５によってその表面が一様に帯電される。
その帯電面は、第１の２ビーム書込ユニット３および第２の２ビーム書込ユニット４から各ラインの画像情報に応じてそれぞれ変調された各２本のレーザビーム（総計４本のレーザビーム）によって同時に並行走査され、静電潜像が形成される。
【００２５】
その静電潜像は、現像ユニット６からのトナーにより現像され、トナー画像が形成される。
トナー画像は、図示しない給紙トレイから給紙された用紙（他の記録媒体でもよい）上に転写ユニット７によって転写される。
【００２６】
トナー画像が転写された用紙は、分離ユニット８によって感光体２から分離された後、図示しない定着ユニットに送られ、そこでトナー画像が熱定着され、機外に排紙される。
一方、感光体２に残留しているトナーは、クリーニングユニット９によって除去され、回収される。
【００２７】
図３は、第１の２ビーム書込ユニット３および第２の２ビーム書込ユニット４をそれぞれ構成する２ビーム走査光学系（マルチビーム走査光学系）の構成例を示す斜視図である。
この各２ビーム走査光学系（第１，第２の２ビーム書込ユニット３，４）による感光体２上での主走査の方向（主走査方向）は、それぞれ逆になっている。
【００２８】
この各２ビーム走査光学系にはそれぞれ、レーザ光源としての２ＬＤ（半導体レーザダイオード）ユニット１１，２１、感光体２上での各２本のレーザビームの走査を等速にするためのｆθレンズ１３，２３、反射ミラー１４，２４が配置されている。
【００２９】
また、この各２ビーム走査光学系には、共通の回転多面鏡（以下「ポリゴンミラー」という）１５が配置されており、そのポリゴンミラー１５は図示しないポリゴンモータにより、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームを周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体２上をレンズ等の光学素子を介して同時に並行走査して静電潜像を形成させる。
【００３０】
さらに、この各２ビーム走査光学系には、共通の同期検知センサ（同期検知手段）１６が配置されており、この同期検知センサ１６は、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出され、ポリゴンミラー１５によって主走査方向に走査される各２本のレーザビームをそれぞれ感光体２上に到達する前に反射ミラー１７，２７により検知（受光）することにより、その各２本のレーザビームの走査位置を検出し、電気的なタイミング信号（以下「同期検知信号」）を生成して出力する。
【００３１】
したがって、同期検知センサ１６から出力される同期検知信号を用いることにより、１走査毎（周期的に）に静電潜像形成（画像書き込み）用の各レーザビームの発光開始タイミングを制御することができる。
同期検知センサ１６は、光学的に感光体２の表面とほぼ同一面になるように配置されているものとする。なお、同期検知センサ１６を各２ビーム走査光学系毎に設けるようにしてもよい。
【００３２】
ここで、この実施形態の画像形成装置１において使用されている２つのマルチビーム走査光学系はそれぞれ２ビーム走査光学系であるが、この２つの２ビーム走査光学系を用いる場合の各部の関係を説明する。但し、２ビーム走査光学系の動作の説明は省略する。
【００３３】
一般に、ポリゴンミラーに直結されたポリゴンモータの回転数（ＲＰＭ）は、要求された印刷速度に応じて決定され、感光体の線速をｖ（ｍｍ／ｓ）、画像情報の画素密度をｄｐｉ（dot per inch）、ポリゴンミラーの反射面数（ミラー面数）をｎとすると、以下の（１）に示す式によって決定される。
ＲＰＭ＝（ｖ×ｄｐｉ×６０）／（２５．４×ｎ）        …（１）
【００３４】
上記（１）に示した式は、単一のＬＤからのレーザビームで感光体上を走査させる場合のポリゴンモータの回転数であり、この実施形態のように複数個のＬＤからの各レーザビームで感光体上を同時に並行走査する場合には、ポリゴンモータの回転数は以下の（２）に示す式によって決定される。
ＲＰＭ＝（ｖ×ｄｐｉ×６０）／（２５．４×ｎ×ｍ）    …（２）
【００３５】
但し、ｍはＬＤの同時走査数である。
この実施形態では、ＬＤが４個なので、ｍ＝４となり、ポリゴンモータの回転数は、ＬＤが１個の場合と比較して１／４に抑えることが可能となる。
【００３６】
図１は、２ＬＤユニット１１，２１の構成例を示す斜視図である。
２ＬＤユニット１１は、レーザ発光素子としてのＬＤ（半導体レーザダイオード）３１，３２，コリメートレンズ３３，３４、アパーチャ３５，３６，ビーム合成プリズム３７等によって構成されている。２ＬＤユニット２１も、上述と同様に、ＬＤ４１，４２，コリメートレンズ４３，４４、アパーチャ４５，４６，ビーム合成プリズム４７等によって構成されている。
【００３７】
２ＬＤユニット１１において、ＬＤ３１から射出されたレーザビームは、コリメートレンズ３３，アパーチャ３５を通過し、ビーム合成プリズム３７の反射面３７ｂを通過してそのプリズム３７より射出され、ＬＤ３２から出射されたレーザビームも同様に、コリメートレンズ３４，アパーチャ３６を通過し、ビーム合成プリズム３７の反射面３７ａ，３７ｂにて反射してそのプリズム３７から射出されることにより、各ＬＤ３１，３２から射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチを近接させている（ビーム合成処理）。
【００３８】
２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２から射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチの調整は、ステッピングモータ３８を動力源として、ＬＤ３１の発光点（ＬＤ３２の発光点でもよい）を中心に２ＬＤユニット１１全体をレーザビームの射出方向に対して垂直方向に回転することにより実現することができる。
【００３９】
一方、２ＬＤユニット２１においても、ＬＤ４１から射出されたレーザビームは、コリメートレンズ４３，アパーチャ４５を通過し、ビーム合成プリズム４７の反射面４７ｂを通過してそのプリズム４７より射出され、ＬＤ４２から出射されたレーザビームも同様に、コリメートレンズ４４，アパーチャ４６を通過し、ビーム合成プリズム４７の反射面４７ａ，４７ｂにて反射してそのプリズム４７から射出されることにより、各ＬＤ４１，４２から射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチを近接させている。
【００４０】
２ＬＤユニット２１の各ＬＤ４１，４２から射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチの調整は、ステッピングモータ４８を動力源として、ＬＤ４１の発光点（ＬＤ４２の発光点でもよい）を中心に２ＬＤユニット２１全体をレーザビームの射出方向に対して垂直方向に回転することにより実現することができる。
【００４１】
ステッピングモータ３８，４８はいずれも、微小な回転角度をそのステッピングモータの回転パルス数を変化させることにより電気的に制御可能な回転手段である。なお、ステッピングモータ３８，４８の代わりにサーボモータ等の他の回転手段を使用することもできる。また、１個のＬＤユニットに３個以上のＬＤが備えられている場合は、その各発光点を通る直線上のいずれかの点を中心にＬＤユニット全体をレーザビームの射出方向に対して垂直方向に回転することもできる。
【００４２】
ここで、第１，第２の２ビーム書込ユニット３，４（各２ビーム走査光学系）の各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の各走査ピッチは、各２ＬＤユニット１１，１２の取付や、第１，第２の２ビーム書込ユニット３，４の光学素子の光学特性のバラツキ、各光学素子の取付精度等により、最初から各々均一（同一）とはなり得ない。
【００４３】
そこで、この実施形態の画像形成装置１では、ビームピッチ調整機構を構成する各ステッピングモータ３８，４８により各２ＬＤユニット１１，２１をそれぞれ独立して回転させることにより、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビーム（各マルチビーム）による感光体２上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ独立して調整するビーム走査ピッチ調整処理を実施し、その各走査ピッチを各々均一（同一）にすることができる。
【００４４】
ビーム走査ピッチ調整処理を実施することにより、画像形成動作時に、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームをポリゴンミラー１５を用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体２上を主走査方向に同時に一定の走査ピッチで平行走査して静電潜像を形成させることができる。
【００４５】
ところで、図３に示すように、ある時点（第１の時点とする）でのポリゴンミラー１５の反射面から反射ミラー１７の反射面へのレーザビームの光路と、ある他の時点（第２の時点とする）でのポリゴンミラー１５の反射面から反射ミラー１４の反射面へのレーザビームの光路との角度をαとし、第１の時点でのポリゴンミラー１５の反射面から反射ミラー２７の反射面へのレーザビームの光路と、第２の時点でのポリゴンミラー１５の反射面から反射ミラー２４の反射面へのレーザビームの光路との角度をβとすると、その各角度α，βがα＞βの関係となるように各々の反射ミラーが配置されているものとする。
【００４６】
このように、上記各角度α，βがα＞βの関係となっていることから、例えば図４に示すように、同期検知センサ（光検出器）１６からの同期検知信号の出力は、ポリゴンミラー１５による各々のマルチビーム（２本のレーザビーム）の走査によって時間的にズレを生じるため、各マルチビームの走査位置を判別（検出）することが可能である。
【００４７】
また、図１および図５に示すように、各々の２ＬＤユニット１１，２１ではそれぞれ、各ＬＤから射出される２本のレーザビームの走査が時間的にズレを生じるように、その各ＬＤの発光点が斜めに直線上に並ぶように取り付けられるため、その各ＬＤから射出される２本のレーザビームの走査位置を同期検知センサ１６によって検出することができる。
【００４８】
図６は、この実施形態の画像形成装置１の制御部の主要部の構成例を示すブロック図である。
図６において、スキャナ等の画像入力部５０によってメイン制御部６０に入力された画像情報は、画像処理部６２によって所定の画像処理が施された後、書込制御部７０に伝送される。
【００４９】
メイン制御部６０に入力される画像情報は、通常、６００ｄｐｉの画素密度で入力されるものとする。
ＣＰＵ６１は、中央処理装置，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータであり、この画像形成装置１全体を統括的に制御する。このＣＰＵ６１は、画像処理部６２から書込制御部７０へ画像情報が送出される前に、その画素密度の指定情報を書込制御部７０へ送出する。
【００５０】
書込制御部７０は、同期信号分離部７１，画像情報分離部７２，第１のＬＤユニット変調部７３，第２のＬＤユニット変調部７４を備えており、その各部と図示しないモータ駆動部等とにより、この発明に係わるビーム走査ピッチ調整手段としての機能を実現する。
【００５１】
同期信号分離部７１は、同期検知センサ１６からの同期検知信号により、２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２に対する各走査位置検出エッジの時間間隔（走査位置時間間隔）および２ＬＤユニット２１の各ＬＤ４１，４２に対する各走査位置検出エッジの時間間隔をそれぞれ独立して計測する計測部（走査位置間隔計測手段）７１ａを備えている。
【００５２】
書込制御部７０は、例えば図７に示すように、同期信号分離部７１の計測部７１ａによって２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２に対する各走査位置検出エッジの時間間隔を計測することにより、その各ＬＤ３１，３２から射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチを相関的に求めることができる。
また、以下の（１）〜（３）に示すビーム走査ピッチ調整処理を行なうことができる。
【００５３】
（１）この画像形成装置１の製造工程（組立工程）時に、作業者の指示（例えば操作パネル上の所定のキー操作）に応じて図１の各ステッピングモータ３８，４８により各２ＬＤユニット１１，２１をそれぞれ独立して回転させることにより、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ独立に調整する。
【００５４】
（２）この画像形成装置１が電源投入後画像形成動作を開始する前に、ポリゴンミラー１５が所定の回転数で安定して回転され、各２ビーム走査光学系（第１，第２の２ビーム書込ユニット３，４）が所定の速度で２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームによる走査を開始した時点（他の時点でもよい）で毎回、計測部７１ａによる各計測結果（走査位置時間間隔）が同一となるように、各ステッピングモータ３８，４８により各２ＬＤユニット１１，２１をそれぞれ独立して回転させることにより、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の各走査ピッチを自動的に調整する。
【００５５】
具体的には例えば、上述の時点で、計測部７１ａによる各計測結果を比較し、予め決められた１個の２ビーム走査光学系（第１，第２の２ビーム書込ユニット３，４のいずれか）の２ＬＤユニットから射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチとその他の２ビーム走査光学系の２ＬＤユニットから射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチが同一となるように、その後者の走査ピッチの調整角度（調整値）を演算により算出し、予め決められた１個の２ビーム走査光学系の２ＬＤユニットは固定し、その他の２ビーム走査光学系の２ＬＤユニットを対応するステッピングモータにより上記調整角度分だけ回転させることにより、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の各走査ピッチを自動的に調整する。
【００５６】
あるいは、上述の時点で、計測部７１ａによる各計測結果が予め設定された基準値と一致するように、各ステッピングモータ３８，４８により各２ＬＤユニット１１，２１をそれぞれ独立して回転させることにより、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の各走査ピッチを自動的に調整する。
【００５７】
この場合、この画像形成装置１の製造工程時に、第１の２ビーム書込ユニット３の取付位置精度により、各レーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチが決まるため、通常の画素密度（副走査画素密度）で感光体２上を走査するためには、同期検知センサ１６による２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２に対する各走査位置検出エッジの時間間隔がどの程度の時間となったかを計測し、その結果を基準値としてこの画像形成装置１内に記憶させておく。
【００５８】
なお、上述した各ビーム走査ピッチ調整処理はいずれも、通常の画素密度（この実施例では６００ｄｐｉ）に対応するものであるため、メイン制御部６０からの画素密度の指定情報によって指定された画素密度（例えば画像入力部５０によって実際に入力された画像情報の画素密度）が通常の画素密度と異なる場合は、上記指定された画素密度に応じて上述した各ビーム走査ピッチ調整処理をそれぞれ行なうようにする。それによって、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の各走査ピッチがそれぞれ指定された画素密度に応じた最適な走査ピッチとなる。
【００５９】
このように、各ビーム走査ピッチ調整処理をそれぞれ実施することにより、この実施形態の画像形成装置１では、第１，第２の２ビーム書込ユニット３，４が、各２ＬＤユニット１１，２１からそれぞれ射出される各２本のレーザビームをポリゴンミラー１５を用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体２上を主走査方向に同時に指定された画素密度に応じた最適な走査ピッチで平行走査して静電潜像を形成させることができる。
【００６０】
ここで、画素密度が６００ｄｐｉから４００ｄｐｉへ変更された場合、２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２から射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチは図８に示すように変化する。
【００６１】
一方、図６の同期信号分離部７１は、同期検知センサ１６からの同期検知信号を各レーザビームの走査位置を示す同期信号として、図４に示すように４つの同期信号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ３，ＤＥＴＰ２，ＤＥＴＰ４に分離し、画像情報分離部７２に出力する処理を行なう。
【００６２】
画像情報分離部７２は、メイン制御部６０からの画像情報を主走査（ライン）単位で分離し、奇数ライン（ＯＤＤ）の画像情報（感光体２上に形成される静電潜像の奇数ライン用の画像情報）を同期信号分離部７１からの同期信号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ３と共に第１のＬＤユニット変調部７３に送出し、偶数ライン（ＥＶＥＮ）の画像情報（感光体２上に形成される静電潜像の偶数ライン用の画像情報）を同期信号分離部７１からの同期信号ＤＥＴＰ２，ＤＥＴＰ４と共に第２のＬＤユニット変調部７４に送出する。
【００６３】
第１のＬＤユニット変調部７３は、画像情報分離部７２からの同期信号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ３および奇数ラインの画像情報に応じて２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２を変調制御する。この第１のＬＤユニット変調部７３は、図２の第１の２ビーム書込ユニット３に含まれているものとする。
第２のＬＤユニット変調部７４は、画像情報分離部７２からの同期信号ＤＥＴＰ２，ＤＥＴＰ４および偶数ラインの画像情報に応じて２ＬＤユニット２１の各ＬＤ４１，４２を変調制御する。この第２のＬＤユニット変調部７４は、図２の第２の２ビーム書込ユニット４に含まれているものとする。
【００６４】
図９は、図６の第１のＬＤユニット変調部７３および第２のＬＤユニット変調部７４の構成例を示すブロック図である。
第１のＬＤユニット変調部７３は、制御部８０，ＬＤ変調部（レーザ変調手段）８１，８２によって構成されている。
制御部８０は、画像情報分離部７２からの奇数ライン（２ライン分）の画像情報をそれぞれ同期信号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ３に同期させてＬＤ変調部８１，ＬＤ変調部８２に送出する。
【００６５】
ＬＤ変調部８１は、制御部８０からの奇数ラインの画像情報に応じて２ＬＤユニット１１のＬＤ（レーザ発光素子）３１を独立に変調（点灯／消灯）制御して発光させる。
ＬＤ変調部８２も、制御部８０からの奇数ラインの画像情報に応じて２ＬＤユニット１１のＬＤ３２を独立に変調制御して発光させる。
【００６６】
第２のＬＤユニット変調部７４は、制御部９０，ＬＤ変調部（レーザ変調手段）９１，９２によって構成されている。
制御部９０は、ラインメモリ１０１，画像反転部１０２を備えている。
【００６７】
ラインメモリ１０１は、各２ビーム書込ユニット３，４による感光体２上での各走査位置ａ，ｂ（図２参照）のズレ量と感光体２の線速とに応じた時間差を持って各２ビーム書込ユニット３，４が感光体２上をレーザビームで走査可能にするために、画像情報分離部７２からの偶数ライン（２ライン分）の画像情報を上記時間差の間（一時保管時間）だけ一時保管する。
【００６８】
画像反転部１０２は、ラインメモリ１０１に一時保管された偶数ライン（２ライン分）の画像情報をそれぞれ反転して最下位ビットから順次ＬＤ変調部９１，９２に送出する。
ＬＤ変調部９１は、制御部９０からの偶数ラインの画像情報に応じて２ＬＤユニット２１のＬＤ４１を独立に変調制御する。
ＬＤ変調部９２も、制御部９０からの偶数ラインの画像情報に応じて２ＬＤユニット２１のＬＤ４２を独立に変調制御する。
【００６９】
次に、第１のＬＤユニット変調部７３および第２のＬＤユニット変調部７４について、もう少し具体的に説明する。
第１のＬＤユニット変調部７３の制御部８０は、画像情報分離部７２からの奇数ライン（２ライン分）の画像情報のうち、１，５，…，４ｍ＋１（ｍ＝０，１，２，３，…）ライン目の画像情報を同期信号ＤＥＴＰ１の同期パルスの立ち下がりエッジに同期させてＬＤ変調部８１に順次送出し、３，７，…，４ｍ＋３（ｍ＝０，１，２，３，…）ライン目の画像情報を同期信号ＤＥＴＰ３の同期パルスの立ち下がりエッジに同期させてＬＤ変調部８２に順次送出する。
【００７０】
第２のＬＤユニット変調部７４の制御部９０は、画像情報分離部７２からの偶数ライン（２ライン分）の画像情報を以下の（３）に示す式で与えられる時間だけラインメモリ１０１に一時保管し、その画像情報のうち、２，６，…，４ｍ＋２（ｍ＝０，１，２，３，…）ライン目の画像情報を同期信号ＤＥＴＰ２の同期パルスの立ち下がりエッジに同期させて画像反転部１０２により反転して最下位ビット（主走査の後端）から順次ＬＤ変調部９１に送出し、４，８，…，４ｍ＋４（ｍ＝０，１，２，３，…）ライン目の画像情報を同期信号ＤＥＴＰ４の同期パルスの立ち下がりエッジに同期させて画像反転部１０２により反転して最下位ビットから順次ＬＤ変調部９２に送出する。
【００７１】
一時保管時間  Ｔ（ｓ）＝Ｄ（ｍｍ）／ｖ（ｍｍ／ｓ）      …（３）
なお、この実施形態では、第２のＬＤユニット変調部７４の制御部９０にラインメモリ１０１および画像反転部１０２を備えたが、そのラインメモリ１０１および画像反転部１０２を削除し、それらと同等の機能を有するラインメモリおよび画像反転部を画像情報分離部７２と第２のＬＤユニット変調部７４との間、あるいは画像情報分離部７２に備えてもよい。
【００７２】
第１のＬＤユニット変調部７３のＬＤ変調部８１，８２はそれぞれ、制御部８０からポリゴンミラー１５の回転と同期した同期信号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ３に同期して送られてくる奇数ラインの画像情報に応じて、２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２を変調制御し、その各ＬＤ３１，３２から変調された２本のレーザビームを出力させる。
【００７３】
また、２ＬＤユニット１１のＬＤ３１，３２から出力された２本のレーザビームをポリゴンミラー１５を用いて周期的に偏向させ、感光体２上を主走査方向に２ライン毎に予め調整された走査ピッチで同時に並行走査して奇数ラインの静電潜像を形成させる。
【００７４】
第２のＬＤユニット変調部７４のＬＤ変調部９１，９２はそれぞれ、制御部９０からポリゴンミラー１５の回転と同期した同期信号ＤＥＴＰ２，ＤＥＴＰ４に同期して送られてくる偶数ラインの画像情報に応じて、２ＬＤユニット２１の各ＬＤ４１，４２を変調制御し、その各ＬＤ４１，４２から変調された２本のレーザビームを出力させる。
【００７５】
また、２ＬＤユニット２１のＬＤ４１，４２から出力された２本のレーザビームをポリゴンミラー１５を用いて周期的に偏向させ、感光体２上を主走査方向に２ライン毎に予め調整された走査ピッチで同時に並行走査して偶数ラインの静電潜像を形成させる。
【００７６】
すなわち、感光体２上に形成される静電潜像のうち、例えば図５に示すように、第１の２ビーム書込ユニット３のＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２から出力される２本のレーザビームをポリゴンミラー１５を用いて偏向させ、感光体２上を主走査方向に２ライン毎に予め調整された走査ピッチで同時に並行走査して奇数ライン（４ｍ＋１，４ｍ＋３の２ライン）の静電潜像を形成させる。
【００７７】
そして、Ｔ（ｓ）時間経過するのを待つことにより、感光体２上での奇数ライン（４ｍ＋１，４ｍ＋３の２ライン）の走査位置からＤ（ｍｍ）だけ感光体２の表面が移動し、第２の２ビーム書込ユニット４のＬＤユニット２１の各ＬＤ４１，４２から出力される２本のレーザビームをそれぞれポリゴンミラー１５を用いて偏向させ、感光体２上を主走査方向に２ライン毎に予め調整された走査ピッチで同時に並行走査して偶数ライン（４ｍ＋２，４ｍ＋４の２ライン）の静電潜像を形成させる。
【００７８】
なお、第２の２ビーム書込ユニット４のＬＤユニット２１のＬＤ４１，４２による感光体２上での各偶数ラインの走査位置の間が、第１の２ビーム書込ユニット３のＬＤユニット１１のＬＤ３２による奇数ラインの走査位置となっている。
また、第２の２ビーム書込ユニット４のＬＤユニット２１のＬＤ４１，４２による各偶数ラインの走査方向は、第１の２ビーム書込ユニット３のＬＤユニット１１のＬＤ３１，３２による各奇数ラインの走査方向と逆方向となっている。
【００７９】
さらに、画像形成装置毎の２ビーム書込ユニットの取り付け位置や感光体上での走査位置のバラツキを吸収できるようにするために、奇数ラインの走査を行なってから偶数ラインの走査を行なうまでの時間Ｔ（ｓ）は、画像形成装置毎に調整可能となっている。
【００８０】
さらにまた、画像入力部５０によって入力される画像情報としては、パーソナルコンピュータやファクシミリ装置による送信画像情報、複写機のスキャナによる読み取り画像情報、あるいはパーソナルコンピュータを介して接続されるスキャナより送信される画像情報等がある。
【００８１】
以上、この実施形態の画像形成装置１では、各２ビーム書込ユニットにそれぞれ２ＬＤユニットを用いているが、同一パッケージ内に近接して複数のＬＤ（発光点）を同一線上に配置したＬＤアレイを用いるようにしてもよい。
また、それぞれ３本以上のレーザビームを出力するマルチビーム書込ユニットを複数設けるようにしてもよい。３本以上のレーザビームを出力するマルチビーム書込ユニットが実用化されれば、前述した実施形態の構成を用いることにより、一層容易に印刷速度を高速化することができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明の画像形成装置によれば、ビーム走査ピッチ調整手段が、走査位置間隔計測手段（同期検知手段による各マルチビーム走査手段の各レーザ光源毎の複数のレーザ発光素子に対する各走査位置検出エッジの時間間隔を独立に計測する手段）による各計測結果を比較し、予め決められた１個のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチとその他のマルチビーム走査手段のレーザ光源から射出される複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチが同一となるように、該走査ピッチの調整角度を算出した後、予め決められた１個のマルチビーム走査手段のレーザ光源は固定し、その他のマルチビーム走査手段のレーザ光源を対応する回転手段（各マルチビーム走査手段の各レーザ光源をそれぞれ複数のレーザ発光素子の各発光点を通る直線上のいずれかの点を中心にレーザビームの射出方向に対して垂直方向に独立に回転させる手段）を用いて上記調整角度分だけ回転させることにより、該マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチをそれぞれ自動的に調整するので、特別な装置を用いなくても、且つサービスマン等の作業者による上記各走査ピッチ調整後の所定の作業（画像形成装置に画像形成動作を行なわせ、それによって得られる画像を確認する）を行なうことなく、上記各走査ピッチを各々均一となるように容易且つ確実に短時間で調整することができ、高画質の画像を得ることができる。
【００８４】
請求項２の発明の画像形成装置によれば、ビーム走査ピッチ調整手段が、各回転手段として、ステッピングモータ又はサーボモータ等の微小回転角度を電気的に制御可能な手段を用いることにより、各マルチビーム走査手段の各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる感光体上での副走査方向の各走査ピッチをそれぞれ独立して調整することができるので、特別な装置を用いなくても、上記各走査ピッチを各々均一となるように容易に精度よく調整することができ、高画質の画像を得ることができる。
【００８９】
請求項３の発明の画像形成装置によれば、電源投入後、画像形成動作を開始する前に、各マルチビーム走査手段が所定の速度で各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームによる走査を開始した時点で、ビーム走査ピッチ調整手段が請求項１又は２のいずれかの調整処理を行なうので、請求項１又は２の発明と同様の効果を得られる。また、画像形成装置の設置環境，動作状態によらず、各マルチビーム走査手段が、常に、各レーザ光源からそれぞれ射出される各複数のレーザビームをポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動される感光体上を主走査方向に同時に画像形成上理想的な走査ピッチで平行走査して静電潜像を形成させることができるため、常に安定して高画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３の２ＬＤユニット１１，２１の構成例を示す斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態である画像形成装置のドラム周りの一例を示す概略構成図である。
【図３】図２の第１の２ビーム書込ユニット３及び第２の２ビーム書込ユニット４をそれぞれ構成する２ビーム走査光学系の構成例を示す斜視図である。
【図４】図３の同期検知センサ１６から出力される同期検知信号に対する処理を説明するための図である。
【図５】図２の第１の２ビーム書込ユニット３による感光体２上での走査位置及び走査方向と第２の２ビーム書込ユニット４による感光体２上での走査位置及び走査方向との関係を説明するための図である。
【図６】図２に示した画像形成装置の制御部の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６の計測部７１ａによって計測される図１の２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２に対する各走査位置検出エッジの時間間隔とその各ＬＤ３１，３２から射出される２本のレーザビームによる感光体２上での副走査方向の走査ピッチとの関係を示す図である。
【図８】画素密度が６００ｄｐｉから４００ｄｐｉへ変更された場合の図１の２ＬＤユニット１１の各ＬＤ３１，３２から射出される２本のレーザビームによる感光体上での副走査方向の走査ピッチを示す図である。
【図９】図６の第１のＬＤユニット変調部７３および第２のＬＤユニット変調部７４の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１：画像形成装置      ２：感光体
３：第１の２ビーム書込ユニット
４：第２の２ビーム書込ユニット
１１，２１：２ＬＤユニット
１５：ポリゴンミラー  １６：同期検知センサ
５０：画像入力部      ６０：メイン制御部
６１：ＣＰＵ          ６２：画像処理部
７０：書込制御部      ７１：同期信号分離部
７２：画像情報分離部
７３：第１のＬＤユニット変調部
７４：第２のＬＤユニット変調部  ８０，９０：制御部
８１，８２，９１，９２：ＬＤ変調部
１０１：ラインメモリ    １０２：画像反転部
【図１】
0004083935.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004083935.tif 000006
【図６】
0004083935.tif 000007
【図７】
0004083935.tif 000008
【図８】
0004083935.tif 000009
【図９】
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