JP2001194604A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ビームの結像状態を主走査方向と副走査方
向にそれぞれ独立して検知すると共に、焦点位置を主走
査方向と副走査方向にそれぞれ独立して調整して、温度
変動等による結像位置ずれを精度良く補正することがで
きる光走査装置を得る。 【解決手段】 光源１と、走査光学系と、検知手段と、
制御部１３と、調整手段１１、１２とを備えた光走査装
置において、検知手段は、像形成体７上の画像領域外に
設けた反射率の異なる領域２０、２１からの反射光を受
光して、光ビームの結像状態を主走査方向、副走査方向
それぞれ独立に検知し、主走査方向、副走査方向それぞ
れ独立に焦点位置を調整している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルＰＰＣ、
レーザープリンタ等の書込光学系に適用可能な光走査装
置に関するものであり、特に、画像形成装置、計測器、
検査装置等に適用することができる光走査装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル複写機やレーザプリンタ
において画像の高密度化が進んでいる。これに伴って、
感光体の被走査面上におけるビームスポット径の小径化
が望まれている。しかし、ビームスポット径を３０μｍ
位までに小径に絞ると、深度は１ｍｍ程度しかとれない
ために、部品精度や組み付け精度が厳しくなってしま
う。そこで、安定したビームスポット径を得るために、
光ビームの結像状態を検知して焦点位置を調整する方法
が種々提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平２−２
８９８１２号公報や特開平１０−１４２５４６号公報に
記載されているものは、カップリングレンズを光軸方向
に移動させることにより焦点距離を調整しているが、光
源とカップリングレンズの位置関係は精度が要求される
ため焦点距離の調整は非常に困難である。また、カップ
リングレンズを光軸方向に移動させて焦点距離を調整す
る場合は、主走査方向および副走査方向の両方向の焦点
位置を同時にそれぞれ独立して調整することができると
は限らない。さらに、特開平２−２８９８１２号公報に
記載の結像状態を検知する検知手段は、感光体の円周に
沿った帯状に反射率の異なる２つの領域を交互に形成し
たものになっているため、主走査方向の結像状態は検知
するすることができるものの、副走査方向の結像状態は
検知することができない。

【０００４】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたものであり、光ビームの結像状
態を主走査方向と副走査方向にそれぞれ独立して検知す
ると共に、焦点位置を主走査方向と副走査方向にそれぞ
れ独立して調整して、温度変動等による結像位置ずれを
精度良く補正することができる光走査装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光ビームを放射する光源と、この光源からの光ビームを
偏向して像形成体上に集光させる走査光学系と、この走
査光学系により走査される光ビームの結像状態を検知す
る検知手段と、この検知手段からの信号を処理する制御
部と、像形成体上の光ビームの焦点位置を調整する調整
手段とを備えた光走査装置において、上記検知手段は、
上記像形成体上の画像領域外に設けた反射率の異なる領
域からの反射光を受光して、光ビームの結像状態を主走
査方向、副走査方向それぞれ独立に検知し、主走査方
向、副走査方向それぞれ独立に焦点位置を調整すること
を特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記光源は、複数の光ビームを放射するこ
とを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は、複数の光ビームを
放射する光源と、この光源からの光ビームを偏向して像
形成体上に集光させる走査光学系と、この走査光学系に
より走査される複数の光ビームの像形成体上での走査ピ
ッチを検知する検知手段と、像形成体上の光ビームの走
査ピッチを調整する調整手段とを備えた光走査装置にお
いて、上記検知手段は、上記像形成体上の画像領域外に
設けた反射率の異なる領域からの反射光を受光して検知
することを特徴とする。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、光ビームの結像状態を検知する検知手段
は、像形成体上での複数の光ビームの走査ピッチを検知
する検知手段を兼ねていることを特徴とする。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１、２、
３、または４記載の発明において、光ビームの結像状態
を検知する検知手段、または像形成体上での複数の光ビ
ームの走査ピッチを検知する検知手段からの信号を同期
検知信号として用いることを特徴とする。

【００１０】請求項６記載の発明は、請求項１、２、
３、または４記載の発明において、光ビームの結像状態
を検知するとき、または像形成体上での複数の光ビーム
の走査ピッチを検知するときは、像形成体が静止してい
ることを特徴とする。

【００１１】請求項７記載の発明は、請求項１、２、
３、４、５、または６記載の発明において、像形成体上
の画像領域外に設けた反射率の異なる領域は、像形成体
上の円周に沿った境界線をもつ領域と円周方向から傾い
た境界線をもつ領域とからなることを特徴とする。

【００１２】請求項８記載の発明は、請求項６記載の発
明において、光ビームの結像状態を検知するとき、また
は像形成体上での複数の光ビームの走査ピッチを検知す
るとき、光ビームを偏向する偏向手段の回転数を正規の
回転数よりも低くすることを特徴とする。

【００１３】請求項９記載の発明は、請求項１、２、
３、４、５、６、７、または８記載の発明において、光
ビームを偏向する偏向手段は回転多面鏡であり、この回
転多面鏡の特定偏向面による偏向光によって光ビームの
結像状態を検知し、または像形成体上での複数の光ビー
ムの走査ピッチを検知することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる光走査装置の実施の形態について説明する。図
１において、符号１は、光ビームを放射する光源を示し
ている。光源１の放射方向には、この光源１からの光ビ
ームを偏向して像形成体７上に集光させるカップリング
レンズ２、補正レンズ３、４、および偏向手段としての
回転多面鏡５が、この順に配置されている。回転多面鏡
５の偏向反射面によって反射された光ビームの反射光路
上にはｆθレンズ６が配置されている。上記回転多面鏡
５と上記ｆθレンズ６とで走査光学系を構成している。

【００１５】上記補正レンズ３は、主走査方向のみパワ
ーをもち主走査方向における光ビームの焦点位置を調整
するためのものである。一方、上記補正レンズ４は、副
走査方向のみパワーをもち副走査方向における光ビーム
の焦点位置を調整するためのものである。上記補正レン
ズ３、４には、像形成体７上の光ビームの焦点位置を調
整するために補正レンズ３、４を光軸方向に移動させる
ための調整手段１１、１２がそれぞれ設けられている。
補正レンズ３、４は、この調整手段１１、１２によって
光軸方向に移動させられることにより、補正レンズ３は
主走査方向における光ビームの焦点位置を調整すること
ができ、補正レンズ４は副走査方向における光ビームの
焦点位置を調整することができる。この調整手段１１、
１２は、後述する制御部１３によって制御されるように
なっている。

【００１６】上記像形成体７上の画像領域外には、像形
成体７上の画像領域内の反射率とは異なる反射率をもつ
領域２０、２１が設けられている。領域２０は、像形成
体７上の円周に沿った主走査方向に対して直交する副走
査方向に伸びた２本の境界線で区画されている。この領
域２０は、主走査方向における光ビームの結像状態を検
知するために設けられたものである。一方、領域２１
は、円周方向である副走査方向から傾いた２本の境界線
で区画されていて、図示のように、像形成体７上の円周
に一定間隔をおいて複数設けられている。この領域２１
は、副走査方向における光ビームの結像状態を検知する
ために設けられたものである。上記領域２０、２１の反
射率は、像形成体７上の画像領域内の反射率に対して高
くすることもできるし、低くすることもできる。上記ｆ
θレンズ６を透過した光ビームは、像形成体７上の画像
領域内を走査する前に上記領域２０、２１を通過し、こ
のとき、領域２０、２１によって反射される。

【００１７】上記領域２０、２１によって反射された光
ビームの反射方向には、集光レンズ２２と受光素子２３
が設けられている。従って、上記領域２０、２１によっ
て反射された光ビームは、集光レンズ２２を透過するこ
とによって集光され、受光素子２３に光スポットとして
受光される。受光素子２３によって受光された光ビーム
の受光信号は、制御部１３に入力される。制御部１３
は、この受光素子２３からの受光信号に基づき、上記補
正レンズ３、４の光軸方向に移動する量をそれぞれ独立
に演算して、調整手段１１、１２を制御する。上記領域
２０、２１、集光レンズ２２、および受光素子２３は、
上記走査光学系により走査される光ビームの結像状態を
検知する検知手段を構成している。

【００１８】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。図１に示すように、上記光源１から放射された光
ビームは、上記カップリングレンズ２によって集束光束
に変換され、補正レンズ３、４を透過し、回転多面鏡５
の偏向反射面付近に主走査方向に長い線像として集光さ
れる。この回転多面鏡５は、図示しないモータ等の駆動
手段によって、正規の回転数、すなわち通常の画像印字
時の回転数よりも低い回転数で回転駆動される。回転多
面鏡５の偏向反射面付近に集光された光ビームは、回転
多面鏡５の回転によって偏向反射され、ｆθレンズ６を
透過し、像形成体７上の画像領域内を走査する前に、図
２に示すように上記像形成体７上の画像領域外に設けら
れた上記領域２０、２１を主走査方向に横切ることによ
って上記領域２０、２１によって反射され、集光レンズ
２２を透過することによって集光されて受光素子２３に
光スポットとして受光される。

【００１９】上記受光素子２３によって受光された光ビ
ームの受光信号は、出力波形として表すことができる。
図５（ａ）には、主走査方向、副走査方向の両方向にお
いて焦点位置がずれた状態の光ビームを示していて、図
５（ｂ）には、この光ビームが上記領域２１を横切った
ときの出力波形を示している。図５（ｂ）において、ｔ
１は受光素子２３から一定以上のレベルの出力が得られ
る時間の間隔を示し、Ｐ１はピーク光量を示している。
また、図６（ａ）には、副走査方向のみ焦点位置がずれ
た状態の光ビームを示していて、図６（ｂ）には、この
光ビームが上記領域２１を横切ったときの出力波形を示
している。図６（ｂ）に示すように、このときの受光素
子２３によって受光された光ビームの受光信号は、ｔ１
よりも短い時間間隔ｔ２、ピーク光量はＰ１よりも大き
いＰ２で表される出力波形となる。

【００２０】また、図７（ａ）には、主走査方向、副走
査方向の両方向において焦点位置がずれていない状態の
光ビームを示していて、図７（ｂ）には、この光ビーム
が上記領域２１を横切ったときの出力波形を示してい
る。図７（ｂ）に示すように、このときの受光素子２３
によって受光された光ビームの受光信号は、ｔ１、ｔ２
よりも短い時間間隔ｔ３、ピーク光量はＰ１、Ｐ２より
も大きいＰ３で表される出力波形となる。

【００２１】また、図３（ａ）には、主走査方向のみ焦
点位置がずれた状態の光ビームを示していて、図３
（ｂ）には、この光ビームが上記領域２０を横切ったと
きの出力波形を示している。図３（ｂ）において、ｔ４
は受光素子２３から一定以上のレベルの出力が得られる
時間の間隔を示し、Ｐ４はピーク光量を示している。ま
た、図４（ａ）には、主走査方向、副走査方向の両方向
において焦点位置がずれていない状態の光ビームを示し
ていて、図４（ｂ）には、この光ビームが上記領域２０
を横切ったときの出力波形を示している。図４（ｂ）に
示すように、このときの受光素子２３によって受光され
た光ビームの受光信号は、ｔ４よりも短い時間間隔ｔ
５、ピーク光量はＰ４よりも大きいＰ５で表される出力
波形となる。

【００２２】上記出力波形を示すｔ（＝ｔ１、ｔ２、ｔ
３、ｔ４、ｔ５）、またはピーク光量Ｐ（＝Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５）を逆数にした１／Ｐは、図８に
示すようにグラフ化して表すことができ、このグラフか
ら、上記領域２０、２１を主走査方向に横切ることによ
って上記領域２０、２１によって反射され、集光レンズ
２２を介して受光素子２３に光スポットとして受光され
た光ビームの結像状態を主走査方向、副走査方向それぞ
れ独立に検知することができると共に、前記補正レンズ
３、４の光軸方向に移動する量を求めることができ、も
って、光ビームの焦点位置を主走査方向、副走査方向そ
れぞれ独立に調整することができる。

【００２３】すなわち、上記制御部１３は、受光素子２
３によって受光された光ビームの受光信号に基づいて上
記補正レンズ３、４の光軸方向に移動する量をそれぞれ
独立に演算し、ｔまたは１／Ｐが最低となるように調整
手段１１、１２を制御する。これによって、調整手段１
１は補正レンズ３を調整量だけ光軸方向に移動させて主
走査方向における光ビームの焦点位置を調整し、調整手
段１２は補正レンズ４を調整量だけ光軸方向に移動させ
て副走査方向における光ビームの焦点位置を調整する。

【００２４】上記実施の形態によれば、上記像形成体７
上の画像領域外に設けられた反射率の異なる領域２０、
２１からの反射光を光スポットとして受光素子２３に受
光して行い、光ビームの結像状態を主走査方向、副走査
方向それぞれ独立に検知すると共に、主走査方向、副走
査方向それぞれ独立に焦点位置を調整するようにしたた
め、温度変動等による結像位置ずれを精度良く補正する
ことができる。また、像形成体７上の領域２０、２１か
らの反射光を、集光レンズ２２を介して受光素子２３で
直接受光して検知しているため、光走査装置が配備され
ている光学ユニットと上記像形成体７との位置精度によ
らず、結像位置ずれを精度良く補正することができる。
また、光ビームの結像状態を検知するとき、回転多面鏡
５を通常の画像印字時の回転数よりも低い回転数で回転
駆動しているため、受光素子２３の応答速度や制御部１
３の演算処理速度を遅くすることができ、コストを低く
することができると共に、走査周波数を低くすることが
でき、検知精度を向上させることができる。

【００２５】また、上記像形成体７を静止させた状態で
光ビームの結像状態を検知することができる。これによ
って、より精度良く光ビームの結像状態を検知すること
ができる。また、上述のように光ビームを偏向する偏向
手段として回転多面鏡５を用いた場合、回転多面鏡５の
特定の偏向反射面による偏向光によって、光ビームの結
像状態を検知することができる。これによって、回転多
面鏡５の各偏向反射面の反射率のばらつきによって生じ
る光量のばらつきを防ぐことができ、もって、検知精度
の劣化を防止することができる。また、光ビームの結像
状態を検知するとき、受光素子２３によって受光された
光ビームの受光信号を同期信号として用いることができ
る。これによって、同期検知素子を設ける必要がなく、
低コストを図ることができる。

【００２６】また、上記実施の形態では、上記光源１は
１つの光ビームを放射するものであるが、複数の光ビー
ムを放射するＬＤアレイや複数のＬＤを合成したマルチ
ビーム等で構成することができる。また、像形成体７上
の画像領域外に設けられた領域は、領域２０、２１で構
成し、領域２０で主走査方向における光ビームの結像状
態を検知し、領域２１で副走査方向における光ビームの
結像状態を検知しているが、領域２１のみで光ビームの
結像状態を主走査方向、副走査方向それぞれ独立に検知
すると共に、主走査方向、副走査方向それぞれ独立に焦
点位置を調整することができる。しかしながら、検知精
度を高めるためには、像形成体７上の画像領域外に設け
られた領域を領域２０、２１で構成した方がよい。

【００２７】また、像形成体７上の画像領域外に設けら
れた領域は、図９に示すように、像形成体７上の円周に
沿った主走査方向に対して直交する副走査方向に伸びた
１本の境界線２５と、円周方向である副走査方向から傾
いた線と主走査方向に伸びた線とが連結されて構成され
た波線状の境界線２６とで区画された領域２４で構成す
ることができる。この場合、領域２４の境界線２５で主
走査方向における光ビームの結像状態を検知し、境界線
２６の副走査方向から傾いた線で副走査方向における光
ビームの結像状態を検知する。

【００２８】より具体的に述べると、ｆθレンズ６を透
過した光ビームは、像形成体７上の画像領域内を走査す
る前に、領域２４の境界線２５を主走査方向に横切るこ
とによって集光レンズ２２を介して受光素子２３に受光
され、主走査方向における光ビームの結像状態が検知さ
れる。一方、ｆθレンズ６を透過した光ビームは、像形
成体７上の画像領域内を走査する前に、境界線２６の副
走査方向から傾いた線を主走査方向に横切ることによっ
て集光レンズ２２を介して受光素子２３に受光され、副
走査方向における光ビームの結像状態が検知される。

【００２９】上記受光素子２３によって受光された光ビ
ームの受光信号は、出力波形として表すことができる。
図１１（ａ）には、主走査方向、副走査方向の両方向に
おいて焦点位置がずれた状態の光ビームが、領域２４の
境界線２５および境界線２６の副走査方向から傾いた線
を横切ったときの出力波形を示している。この出力波形
の傾きを演算するか、あるいは出力波形を微分してピー
ク光量を演算して、図８に示すようにグラフ化して表
す。このグラフから、受光素子２３に光スポットとして
受光された光ビームの結像状態を主走査方向、副走査方
向それぞれ独立に検知することができると共に、前記補
正レンズ３、４の光軸方向に移動する量を求めることが
でき、もって、光ビームの焦点位置を主走査方向、副走
査方向それぞれ独立に調整することができる。なお、図
１１（ｂ）には、主走査方向、副走査方向の両方向にお
いて焦点位置がずれていない状態の光ビームが、領域２
４の境界線２５および境界線２６の副走査方向から傾い
た線を横切ったときの出力波形を示している。

【００３０】いままでに述べたものは、光ビームの結像
状態を検知する場合の実施の形態についてであるが、次
に、複数の光ビームの像形成体上での走査ピッチを検知
する場合の実施の形態について説明する。なお、説明の
便宜上、図１を用いて説明する。図１に示すように、光
源１は、複数の光ビームを放射する光源であり、この実
施の形態においては、光源１は２つの光ビームを放射す
るものである。この光源１は、複数の光ビームを放射す
るＬＤアレイや複数のＬＤを合成したマルチビーム等で
構成することができる。

【００３１】光源１の放射方向には、この光源１からの
二つの光ビームを偏向して像形成体７上に集光させるカ
ップリングレンズ２、補正レンズ３、４、および偏向手
段としての回転多面鏡５が配置され、また、回転多面鏡
５の偏向反射面によって反射された二つの光ビームの反
射光路上にはｆθレンズ６が配置されている。上記回転
多面鏡５と上記ｆθレンズ６とで走査光学系を構成して
いる。

【００３２】上記補正レンズ３は、主走査方向のみパワ
ーをもち主走査方向における光ビームの焦点位置を調整
するためのものであり、一方、上記補正レンズ４は、副
走査方向のみパワーをもち副走査方向における光ビーム
の焦点位置を調整するためのものである。また、上記補
正レンズ３、４には、像形成体７上の光ビームの焦点位
置を調整するために補正レンズ３、４を光軸方向に移動
させるための調整手段１１、１２がそれぞれ設けられて
いて、補正レンズ３、４は、この調整手段１１、１２に
よって光軸方向に移動させられることにより、補正レン
ズ３は主走査方向における光ビームの焦点位置を調整す
ることができ、補正レンズ４は副走査方向における光ビ
ームの焦点位置を調整することができる。この調整手段
１１、１２は、制御部１３によって制御されるようにな
っている。

【００３３】また、上記光源１がＬＤアレイの場合は、
図示しない調整手段によってＬＤアレイを光軸回りに回
転させることで像形成体７上の二つの光ビームの副走査
方向の走査ピッチを調整することができる。また、上記
光源１が複数のＬＤを合成したマルチビームの場合は、
図示しない調整手段によってＬＤユニット全体を光軸方
向に移動させることにより、像形成体７上の二つの光ビ
ームの副走査方向の走査ピッチを調整することができ
る。この図示しない調整手段も、上記調整手段１１、１
２と同様に、制御部１３によって制御されている。

【００３４】上記像形成体７上の画像領域外には、図１
および図１０（ａ）に示すように像形成体７上の画像領
域内の反射率とは異なる反射率をもつ領域２０、２１が
設けられている。領域２０は、像形成体７上の円周に沿
った主走査方向に対して直交する副走査方向に伸びた２
本の境界線で区画されている。一方、領域２１は、円周
方向である副走査方向から傾いた２本の境界線で区画さ
れていて、図示のように、像形成体７上の円周に一定間
隔をおいて複数設けられている。上記領域２０、２１
は、上記走査光学系により走査される複数の光ビームの
像形成体７上での走査ピッチを検知するために設けられ
たものである。上記領域２０、２１の反射率は、像形成
体７上の画像領域内の反射率に対して高くすることもで
きるし、低くすることもできる。

【００３５】上記ｆθレンズ６を透過した二つの光ビー
ムは、像形成体７上の画像領域内を走査する前に上記領
域２０、２１を通過し、このとき、領域２０、２１によ
って反射される。そして、上記領域２０、２１によって
反射された二つの光ビームは、集光レンズ２２を透過す
ることによって集光され、受光素子２３に光スポットと
して受光され、この受光素子２３によって受光された二
つの光ビームの受光信号は制御部１３に入力される。制
御部１３は、この受光素子２３からの受光信号に基づ
き、上記補正レンズ３、４の光軸方向に移動する量をそ
れぞれ独立に演算して、調整手段１１、１２を制御す
る。上記領域２０、２１、集光レンズ２２、および受光
素子２３は、上記走査光学系により走査される複数の光
ビームの像形成体７上での副走査方向の走査ピッチを検
知する検知手段を構成している。

【００３６】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。図１に示すように、上記光源１から放射された二
つの光ビームは、上記カップリングレンズ２によって集
束光束に変換され、補正レンズ３、４を透過し、回転多
面鏡５の偏向反射面付近に主走査方向に長い線像として
集光される。この回転多面鏡５は、図示しないモータ等
の駆動手段によって、正規の回転数、すなわち通常の画
像印字時の回転数よりも低い回転数で回転駆動される。
回転多面鏡５の偏向反射面付近に集光された二つの光ビ
ームは、回転多面鏡５の回転によって偏向反射され、ｆ
θレンズ６を透過し、像形成体７上の画像領域内を走査
する前に、図１０（ａ）に示すように上記像形成体７上
の画像領域外に設けられた上記領域２０、２１を主走査
方向に横切ることによって上記領域２０、２１によって
反射され、集光レンズ２２を透過することによって集光
されて受光素子２３に光スポットとして受光される。

【００３７】上記受光素子２３によって受光された二つ
の光ビームの受光信号から、像形成体７上の二つの光ビ
ームの副走査方向の走査ピッチを求めることができる。
図１０（ａ）に示すように、一方の光ビーム４０が領域
２０から領域２１までの間を通過する時間をＴ１、他方
の光ビーム４１が領域２０から領域２１までの間を通過
する時間をＴ２、各光ビーム４０、４１の走査スピード
をＶ、領域２１の主走査方向に対する傾き角度をθとす
ると、二つの光ビーム４０、４１の副走査方向の走査ピ
ッチは、（Ｔ１×Ｖ−Ｔ２×Ｖ）×ｔａｎθで求めるこ
とができる。このＴ１、Ｔ２、Ｖは、上記受光素子２３
によって受光された二つの光ビームの受光信号から演算
することができる。

【００３８】すなわち、上記制御部１３は、受光素子２
３によって受光された二つの光ビームの受光信号に基づ
いて二つの光ビームの副走査方向の走査ピッチを演算し
て演算された量から求めた角度だけ、光源１がＬＤアレ
イの場合は図示しない調整手段によってＬＤアレイを光
軸回りに回転させ、光源１が複数のＬＤを合成したマル
チビームの場合は図示しない調整手段によってＬＤユニ
ット全体を光軸方向に移動させることで上記走査ピッチ
を調整する。調整手段１１は補正レンズ３を調整量だけ
光軸方向に移動させて主走査方向における光ビームの焦
点位置を調整し、調整手段１２は補正レンズ４を調整量
だけ光軸方向に移動させて副走査方向における光ビーム
の焦点位置を調整する。これによって、像形成体７上の
二つの光ビームの副走査方向の走査ピッチを調整するこ
とができる。

【００３９】上記実施の形態によれば、上記像形成体７
上の画像領域外に設けられた反射率の異なる領域２０、
２１からの反射光を光スポットとして受光素子２３に受
光して行い、複数の光ビームの像形成体７上での副走査
方向の走査ピッチを検知するようにしたため、走査ピッ
チを精度良く補正することができる。また、像形成体７
上の領域２０、２１からの反射光を、集光レンズ２２を
介して受光素子２３で直接受光して検知しているため、
光走査装置が配備されている光学ユニットと上記像形成
体７との位置精度によらず、走査ピッチを精度良く補正
することができる。また、像形成体７上での複数の光ビ
ームの走査ピッチを検知するとき、回転多面鏡５を通常
の画像印字時の回転数よりも低い回転数で回転駆動して
いるため、受光素子２３の応答速度や制御部１３の演算
処理速度を遅くすることができ、コストを低くすること
ができると共に、走査周波数を低くすることができ、検
知精度を向上させることができる。

【００４０】また、上記像形成体７を静止させた状態で
像形成体７上での複数の光ビームの走査ピッチを検知す
ることができる。これによって、像形成体７上での複数
の光ビームの走査ピッチをより精度良く検知することが
できる。また、上述のように光ビームを偏向する偏向手
段として回転多面鏡５を用いた場合、回転多面鏡５の特
定の偏向反射面による偏向光によって、上記走査ピッチ
を検知することができる。これによって、回転多面鏡５
の各偏向反射面の反射率のばらつきによって生じる光量
のばらつきを防ぐことができ、もって、検知精度の劣化
を防止することができる。また、像形成体７上での複数
の光ビームの走査ピッチを検知するとき、受光素子２３
によって受光された光ビームの受光信号を同期信号とし
て用いることができる。これによって、同期検知素子を
設ける必要がなく、低コストを図ることができる。

【００４１】また、上記実施の形態では、図１０（ａ）
に示すように、像形成体７上の円周に沿った主走査方向
に対して直交する副走査方向に伸びた２本の境界線で区
画された領域２０と、円周方向である副走査方向から傾
いた２本の境界線で区画された領域２１を用いている
が、図９に示すように、像形成体７上の円周に沿った主
走査方向に対して直交する副走査方向に伸びた１本の境
界線２５と、円周方向である副走査方向から傾いた線と
主走査方向に伸びた線とが連結されて構成された波線状
の境界線２６とで区画された領域２４を用いることがで
きる。

【００４２】この場合、図１０（ｂ）に示すように、一
方の光ビーム４０が境界線２５から境界線２６までの間
を通過する時間をＴ１、他方の光ビーム４１が境界線２
５から境界線２６までの間を通過する時間をＴ２、各光
ビーム４０、４１の走査スピードをＶ、境界線２６の主
走査方向に対する傾き角度をθとして、二つの光ビーム
４０、４１の副走査方向の走査ピッチを（Ｔ１×Ｖ−Ｔ
２×Ｖ）×ｔａｎθで求める。

【００４３】また、光ビームの結像状態を検知する場合
の実施の形態において、光源１を、複数の光ビームを放
射するＬＤアレイや複数のＬＤを合成したマルチビーム
等で構成した場合、走査光学系により走査される光ビー
ムの結像状態を検知する検知手段は、走査光学系により
走査される複数の光ビームの像形成体７上での副走査方
向の走査ピッチを検知する検知手段を兼ねるようにする
ことができる。このようにすることにより、一つの検知
手段で、走査光学系により走査される光ビームの結像状
態を検知することができると共に、走査光学系により走
査される複数の光ビームの像形成体７上での副走査方向
の走査ピッチを検知することができる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光ビーム
を放射する光源と、この光源からの光ビームを偏向して
像形成体上に集光させる走査光学系と、この走査光学系
により走査される光ビームの結像状態を検知する検知手
段と、この検知手段からの信号を処理する制御部と、像
形成体上の光ビームの焦点位置を調整する調整手段とを
備えた光走査装置において、上記検知手段は、上記像形
成体上の画像領域外に設けた反射率の異なる領域からの
反射光を受光して、光ビームの結像状態を主走査方向、
副走査方向それぞれ独立に検知し、主走査方向、副走査
方向それぞれ独立に焦点位置を調整するため、 温度変
動等による結像位置ずれを精度良く補正することができ
る。

【００４５】請求項３記載の発明によれば、複数の光ビ
ームを放射する光源と、この光源からの光ビームを偏向
して像形成体上に集光させる走査光学系と、この走査光
学系により走査される複数の光ビームの像形成体上での
走査ピッチを検知する検知手段と、像形成体上の光ビー
ムの走査ピッチを調整する調整手段とを備えた光走査装
置において、上記検知手段は、上記像形成体上の画像領
域外に設けた反射率の異なる領域からの反射光を受光し
て検知するため、走査ピッチを精度良く補正することが
できる。

【００４６】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載の発明において、光ビームの結像状態を検知する検知
手段は、像形成体上での複数の光ビームの走査ピッチを
検知する検知手段を兼ねているため、一つの検知手段
で、走査光学系により走査される光ビームの結像状態を
検知することができると共に、走査光学系により走査さ
れる複数の光ビームの像形成体上での副走査方向の走査
ピッチを検知することができる。

【００４７】請求項５記載の発明によれば、請求項１、
２、３、または４記載の発明において、光ビームの結像
状態を検知する検知手段、または像形成体上での複数の
光ビームの走査ピッチを検知する検知手段からの信号を
同期検知信号として用いるため、同期検知素子を設ける
必要がなく、低コストを図ることができる。

【００４８】請求項６記載の発明によれば、請求項１、
２、３、または４記載の発明において、光ビームの結像
状態を検知するとき、または像形成体上での複数の光ビ
ームの走査ピッチを検知するときは、像形成体が静止し
ているため、より精度良く光ビームの結像状態および走
査ピッチを検知することができる。

【００４９】請求項８記載の発明によれば、請求項６記
載の発明において、光ビームの結像状態を検知すると
き、または像形成体上での複数の光ビームの走査ピッチ
を検知するとき、光ビームを偏向する偏向手段の回転数
を正規の回転数よりも低くするため、受光素子の応答速
度や制御部の演算処理速度を遅くすることができ、コス
トを低くすることができると共に、走査周波数を低くす
ることができ、検知精度を向上させることができる。

【００５０】請求項９記載の発明によれば、請求項１、
２、３、４、５、６、７、または８記載の発明におい
て、光ビームを偏向する偏向手段は回転多面鏡であり、
この回転多面鏡の特定偏向面による偏向光によって光ビ
ームの結像状態を検知し、または像形成体上での複数の
光ビームの走査ピッチを検知するため、回転多面鏡の各
偏向反射面の反射率のばらつきによって生じる光量のば
らつきを防ぐことができ、もって、検知精度の劣化を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す
光学配置図である。

【図２】上記実施の形態に適用可能な検知手段の検知領
域の例を示す正面図である。

【図３】上記実施の形態に適用可能な検知手段の出力波
形の例を示すグラフである。

【図４】上記実施の形態に適用可能な検知手段の出力波
形の別の例を示すグラフである。

【図５】上記実施の形態に適用可能な検知手段の出力波
形のさらに別の例を示すグラフである。

【図６】上記実施の形態に適用可能な検知手段の出力波
形のさらに別の例を示すグラフである。

【図７】上記実施の形態に適用可能な検知手段の出力波
形のさらに別の例を示すグラフである。

【図８】上記実施の形態に適用可能な検知手段の出力信
号に基づく補正量を示すグラフである。

【図９】上記実施の形態に適用可能な検知手段の検知領
域の別の例を示す正面図である。

【図１０】別の実施の形態に適用可能な検知手段の検知
領域の例を示す正面図である。

【図１１】さらに別の実施の形態に適用可能な検知手段
の出力波形の例を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 光源 ２ カップリングレンズ ３ 補正レンズ ４ 補正レンズ ５ 回転多面鏡 ６ ｆθレンズ ７ 像形成体 １１ 調整手段 １２ 調整手段 １３ 制御部 ２０ 領域 ２１ 領域 ２２ 集光レンズ ２３ 受光素子 ２４ 領域 ２５ 境界線 ２６ 境界線 ４０ 光ビーム ４１ 光ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA48 BA57 BA61 BA66 BA69 BA71 BB30 BB32 BB34 2H045 AA01 BA02 BA23 BA33 CA63 CA88 CB04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを放射する光源と、この光源か
   らの光ビームを偏向して像形成体上に集光させる走査光
   学系と、この走査光学系により走査される光ビームの結
   像状態を検知する検知手段と、この検知手段からの信号
   を処理する制御部と、像形成体上の光ビームの焦点位置
   を調整する調整手段とを備えた光走査装置において、 上記検知手段は、上記像形成体上の画像領域外に設けた
   反射率の異なる領域からの反射光を受光して、光ビーム
   の結像状態を主走査方向、副走査方向それぞれ独立に検
   知し、主走査方向、副走査方向それぞれ独立に焦点位置
   を調整することを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 上記光源は、複数の光ビームを放射する
   ことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 複数の光ビームを放射する光源と、この
   光源からの光ビームを偏向して像形成体上に集光させる
   走査光学系と、この走査光学系により走査される複数の
   光ビームの像形成体上での走査ピッチを検知する検知手
   段と、像形成体上の光ビームの走査ピッチを調整する調
   整手段とを備えた光走査装置において、 上記検知手段は、上記像形成体上の画像領域外に設けた
   反射率の異なる領域からの反射光を受光して検知するこ
   とを特徴とする光走査装置。
4. 【請求項４】 光ビームの結像状態を検知する検知手段
   は、像形成体上での複数の光ビームの走査ピッチを検知
   する検知手段を兼ねていることを特徴とする請求項２記
   載の光走査装置。
5. 【請求項５】 光ビームの結像状態を検知する検知手
   段、または像形成体上での複数の光ビームの走査ピッチ
   を検知する検知手段からの信号を同期検知信号として用
   いることを特徴とする請求項１、２、３、または４記載
   の光走査装置。
6. 【請求項６】 光ビームの結像状態を検知するとき、ま
   たは像形成体上での複数の光ビームの走査ピッチを検知
   するときは、像形成体が静止していることを特徴とする
   請求項１、２、３、または４記載の光走査装置。
7. 【請求項７】 像形成体上の画像領域外に設けた反射率
   の異なる領域は、像形成体上の円周に沿った境界線をも
   つ領域と円周方向から傾いた境界線をもつ領域とからな
   ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、または
   ６記載の光走査装置。
8. 【請求項８】 光ビームの結像状態を検知するとき、ま
   たは像形成体上での複数の光ビームの走査ピッチを検知
   するとき、光ビームを偏向する偏向手段の回転数を正規
   の回転数よりも低くすることを特徴とする請求項６記載
   の光走査装置。
9. 【請求項９】 光ビームを偏向する偏向手段は回転多面
   鏡であり、この回転多面鏡の特定偏向面による偏向光に
   よって光ビームの結像状態を検知し、または像形成体上
   での複数の光ビームの走査ピッチを検知することを特徴
   とする請求項１、２、３、４、５、６、７、または８記
   載の光走査装置。