(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部から複数のビームを偏向器及び光学系を介して被走査面上に入射させ、該ビームの主走査方向及び主走査方向と直交する方向に関して傾いた方向に並んだ複数のビームスポットで被走査面上を走査する光走査装置において、
前記被走査面の走査すべき領域以外で主走査方向と直交する方向に対して前記各々のビームスポットと同じ位置となるように複数の光検出素子が配置された光検出器を有し、該光検出器の検出結果に基づいて各々のビームスポットの主走査同期信号を生成する主走査同期信号生成手段と、
前記主走査同期信号生成手段の光検出器の検出結果に基づいて光源部の位置及び傾きの調整を行う手段とを備えたことを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のビームスポットで被走査面を同時に走査する光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報ネットワーク化の発達及びデジタル化に伴い、レーザービームプリンタの高速化が強く望まれてきている。このレーザービームプリンタの高速化を図る手段の一つとして、走査用のポリゴンミラーの回転の高速化があげられる。ところが、現状では５万回転近くになると、遠心力によりポリゴン面に歪みが生じるため、これ以上の高速化には限度があるとされている。
【０００３】
そこで、レーザービームプリンタの描画速度のさらなる高速化を図るため、複数のレーザービームで被走査面を走査することが従来より行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数のレーザービームを用いる場合には、単一ビームを用いる場合と比較して、複数の光源を用いる点以外にもさまざまな点で制御が複雑になるとともに、コストがかかるという問題点がある。以下、この問題点について一例を挙げて説明する。
【０００５】
一般的に、複数のビームスポットは、被走査面上で主走査方向及び主走査方向に垂直な方向に関して傾いた方向に並んでいる。傾けて配置することで、より微小なピッチの画像形成が可能となるからである。この場合、製造時もしくは走査開始前のレーザービームアレイの傾きの調整が重要であり、光源部の位置及び傾き調整のための手段を備える必要がある。単一ビームの場合は、傾き調整の必要がなく、位置調整も容易に行うことができる。
【０００６】
本発明は、上記問題点を鑑みて、複数のビームスポットで被走査面を走査する方式の光走査装置において、構成要素の簡素化及びコスト削減を図ることを目的とする。特に、光源の位置及び傾きの調整のための手段と工数のコスト削減を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、光源部から複数のビームを偏向器及び光学系を介して被走査面上に入射させ、該ビームの主走査方向及び主走査方向と直交する方向に関して傾いた方向に並んだ複数のビームスポットで被走査面上を走査する光走査装置において、前記被走査面の走査すべき領域以外で主走査方向と直交する方向に対して前記各々のビームスポットと同じ位置となるように複数の光検出素子が配置された光検出器を有し、該光検出器の検出結果に基づいて各々のビームスポットの主走査同期信号を生成する主走査同期信号生成手段と、前記主走査同期信号生成手段の光検出器の検出結果に基づいて光源部の位置及び傾きの調整を行う手段とを備えた構成とする。
【０００８】
上記構成において、主走査同期信号生成手段は被走査面上の走査すべき領域あるいはラインの走査を開始するタイミングを知るための目的で設けられたものであり、該タイミングを知らせる信号が主走査同期信号（以下、ＳＯＳ（start of scanning）信号と称す）である。ＳＯＳ信号により、ビームスポットに与えるべき記録のための変調信号の同期等を取る。ＳＯＳ信号を生成するためには、ビームスポット位置を知る必要がある。上記構成においては、これをビームスポットが所定位置を通過する時刻を検出することにより得ている。所定位置には、各ビームスポットに対応する複数の光検出素子が配置されており、各光検出素子の出力を観察することにより、各ビームスポットの通過時刻がわかる。ＳＯＳ信号生成用の前記複数の光検出素子からなる光検出器をＳＯＳ用光検出器ということにする。ＳＯＳ用光検出器は、各ビームスポット位置を知らせるためのものであるが、この検出結果から、各ビームスポットが適切位置を通過しているか否かを判定することも可能である。すなわち、検出されるべき出力が検出されない場合は、適切位置を通過していないことになる。このことを利用して、上記構成においては、光源部の位置及び傾きの調整を行っている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明を詳述する。図１は、本発明の光走査装置を適用した一実施形態としてのレーザープリンタの概略構成を示す平面図である。図中、３は３本のレーザービームを同時に発生する光源部、５はコリメータレンズ、６は前記光源部３からのレーザービームを同時に偏向するポリゴンミラー、７は走査用結像レンズ、８は感光体ドラム、２はＳＯＳ用光検出器である。図２は、光源部３の詳細な構成を示す平面図である。３個の半導体レーザー３１ａ、３２ａ、３３ａからなる発光部３ａは、円形の固定板３ｂに固定されており、固定板３ｂを動かして光源部３の位置及び傾き調整を行う。尚、発光部３ａは、図面上右端の半導体レーザー３１ａが固定板３ｂの中心に位置するように固定されている。
【００１０】
図１に戻って、光源部３で発光された３本のレーザービームは、コリメータレンズ５を介してポリゴンミラー６に入射され、ポリゴンミラー６の回転により時間変化する方向に偏向され、走査用結像レンズ７を介して感光体ドラム８の表面及びＳＯＳ用光検出器２の受光面を含む被走査面上に集光される。
【００１１】
図３は、光検出器２の受光面２ａを含むレーザービームスポットによる被走査面の平面図である。図より左側が感光体ドラム８の被走査面となるが、ここでは省略する。本装置においては、３つのビームスポット３１、３２、３３により、被走査面を主走査方向Ａに走査する。ビームスポット３１、３２、３３の主走査方向Ａへの移動はポリゴンミラー６の回転による。各ビームスポット３１、３２、３３は、被走査面上で直線ｊ１上に等間隔で配置されている。
【００１２】
ＳＯＳ用光検出器２は、光を検出する３個の光検出素子２１、２２、２３を有し、各光検出素子２１、２２、２３の位置は、主走査方向Ａで等しく、副走査方向Ｂで各ビームスポット３１、３２、３３が通過すべき位置となっている。すなわち、走査間隔をｄとすると、３個の光検出素子２１、２２、２３の副走査方向Ｂの間隔もｄとなる。光源部３が適切な位置及び傾きに調整されている場合、ビームスポット３１、３２、３３の副走査方向Ｂの間隔もｄとなる。このときの直線ｊ１の主走査方向Ａに対する傾きをθとする。
【００１３】
各光検出素子２１、２２、２３においては、入射されるレーザービーム３１、３２、３３が検知される。各光検出素子２１、２２、２３は１本のレーザービームを検知できるものであればよいので、動作速度の速い小さな検出素子を用いる。各光検出素子２１、２２、２３の検知結果に基づいて、不図示の手段により各レーザービーム３１、３２、３３のＳＯＳ信号が生成される。
【００１４】
また、本実施形態では、光源部３の位置及び傾き調整すなわちマルチビーム列ｊ１の傾きの調整のために、ＳＯＳ用光検出器２で検出されるデータを用いることとする。調整方法の一実施例について説明する。
【００１５】
図４に、本実施例における、光源部３の位置及び傾き調整のフローチャートを示す。まず、ステップ＃１で固定板３ｂの中心位置を固定する。具体的には、固定板３ｂを光軸に垂直な２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させて、半導体レーザー３１ａから発光されるレーザービーム３１を対応する光検出素子２１に入射させる。そして、光検出素子２１の出力が最大となる位置で固定板３ｂの中心位置を固定する。次に、ステップ＃２で固定板３ｂの傾きを調整する。具体的には、固定板３ｂを回転させ、半導体レーザー３３ａから発光されるレーザービーム３３を対応する光検出素子２３に入射させ、光検出素子２３の出力が最大となる位置で固定板３ｂの傾きを固定する。両端のビーム３１、３３を用いて、上記のような調整を行えば、光源部３は自動的に最適位置に最適な傾きで固定されることになる。すなわち、マルチビーム列ｊ１が主走査方向Ａに対してθ傾いた状態であり、各ビームの副走査方向Ｂのピッチはｄとなる状態で固定される。
【００１６】
本実施形態のように、ＳＯＳ用光検出器２を光源部３の位置及び傾き調整にも兼用することにより、部品点数を少なくできる。また、上記のように簡便な方法で光源部３の位置及び傾き調整が可能となる。
【００１７】
尚、光源部３の構成は上記構成に限られることはなく、例えば光ファイバーあるいは光導波路を用いて任意の形状の２次光源を形成するマルチ光源ユニットであってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
上記のように、本発明の光走査装置によると、光源部の位置及び傾き調整用に、ＳＯＳ用光検出器を兼用するので、光源部の調整用として別個に検出器を設ける場合より、部品点数が少なくコストを削減できる。また、ＳＯＳ用光検出器は、複数のビームをそれぞれ別々の光検出素子で検出するように構成されているので、各光検出素子は応答速度の速い小さな構成とすることが可能である。よって、ビームの高速制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光走査装置を適用した一実施形態としてのレーザープリンタの概略構成を示す平面図。
【図２】図１のレーザープリンタの光源部の構成を示す平面図。
【図３】図１のレーザープリンタの被走査面の平面図。
【図４】図１のレーザープリンタの光源部の位置及び傾き調整のフローチャートを示す図。
【符号の説明】
２    ＳＯＳ用光検出器
２ａ  ＳＯＳ用光検出器受光面
２１、２２、２３    光検出素子
３    光源部
３ａ  発光部
３ｂ  固定板
３１ａ、３２ａ、３３ａ    半導体レーザー
６    ポリゴンミラー
７    走査用結像レンズ
８    感光体ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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