JP2002169112A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JP2002169112A
JP2002169112A JP2000364786A JP2000364786A JP2002169112A JP 2002169112 A JP2002169112 A JP 2002169112A JP 2000364786 A JP2000364786 A JP 2000364786A JP 2000364786 A JP2000364786 A JP 2000364786A JP 2002169112 A JP2002169112 A JP 2002169112A
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JP
Japan
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scanning
optical
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unit
polygon mirror
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English (en)
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Nobuto Komoda
宣人 菰田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 副走査方向の走査ビームの変動から左右画像
の書き出し位置がずれてしまうと、走査対象物上に形成
される画像にも全体的にズレが生じるといった問題を解
決する。 【解決手段】 PDユニット内に構成される2つのPD
センサから走査ビームの変動を検出する際に、ポリゴン
ミラーの面倒れによる走査ビームの高さ変動を考慮し、
すべての面において複数回データを検出してその分布デ
ータをとることにより、最適な補正データを定義する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレーザダイ
オードから発する光データを、高速で回転するポリゴン
ミラーで反射させ、それぞれの光路途中に設けられたミ
ラーを介して、光走査対象物の中心からそれぞれ反対方
向に走査する光走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光走査装置として、レーザダイオ
ード(以下、LDという)から発した走査ビームを高速
で回転しているポリゴンミラーで反射し、fθレンズ、
ミラーを介して走査対象物に書き込むような光学系を持
ち、複数のLD、複数の光学系を使って走査対象物の中
心から左右反対方向に分割して走査する手法のものが知
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の光走査装置で
は、温度変化による筐体の歪み、光学部材の熱伸縮、ミ
ラーの角度の変動により副走査方向に走査ビームが変動
するといった問題点がある。その他、ポリゴンミラー
は、その加工精度上、ポリゴンミラーの各面ごとにそれ
ぞれ異なる面倒れ誤差を持っており、その面倒れ誤差は
補正レンズを使って補正することが可能であるがこの補
正が完全ではないため、各面の面倒れが副走査方向の走
査ビームの変動に寄与することになってしまう。
【0004】このように、副走査方向の走査ビームの変
動から左右画像の書き出し位置がずれてしまうと、走査
対象物上に形成される画像にも全体的にズレが生じると
いった問題が発生してしまう。
【0005】また、光書き込み開始前に走査光を検知す
るフォトディテクタ(以下、PDという)は2つのPD
センサを有しており、この2つのPDセンサは、1つの
PDセンサに対してもう1つのPDセンサが設置角度が
異なるように配置されている。その検出精度を向上させ
るため、2つのPDセンサによって走査ビームの変動を
検出する際には、クロックの周波数を上げ測定カウント
を増やすことなどが行われる。しかしながら、この手法
では、クロックの周波数が上がるにつれてノイズの発生
による誤動作など、制御、コスト上で問題が多く生じて
くる。
【0006】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、PDユニット内に構成される2つのPDセン
サから走査ビームの変動を検出する際に、ポリゴンミラ
ーの面倒れによる走査ビームの高さ変動を考慮し、すべ
ての面において複数回データを検出してその分布データ
をとることにより、最適な補正データを定義する光走査
装置を提供することを目的とする。
【0007】また、本発明は、走査ビームの変動を検出
する際に、ポリゴンミラーの回転数を落とすように制御
することにより、クロックの周波数を上げることなく2
つのPDセンサによる走査ビームの変動の検出精度を向
上させる光走査装置を提供することを目的とする。
【0008】さらに、本発明は、走査ビームの変動の検
出時に、ポリゴンミラーの1つの反射面を特定し、走査
ビームの変動の検出をその反射面についてだけ行うこと
により、ポリゴンミラーの各反射面の面倒れによるバラ
ツキを考慮せずに最適な補正データを定義することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、複数のレーザダイオード
から発する光データを、高速で回転するポリゴンミラー
で反射させ、それぞれの光路途中に設けられたミラーを
介して、光走査対象物の中心からそれぞれ反対方向に走
査することを特徴とする。
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、光書き込み開始前に走査光を検知するフォ
トディテクタ(以下、PDという)ユニットに、1つの
PDセンサに対して設置角度の異なるPDセンサを配置
し、そのPDユニットに入射されて発生する時間の変化
からビームの高さの位置ズレを算出し、その算出された
結果を画像の副走査方向のズレ量とし、そのズレ量に応
じて副走査方向の走査位置を補正する手段を有すること
を特徴とする。
【0011】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、ズレ検出精度を上げるため、前記ポリゴン
ミラーすべての面での複数回データを検出し、該検出デ
ータの分布から最適な補正データを算出することを特徴
とする。
【0012】請求項4記載の発明は、請求項2記載の発
明において、補正データ検出時に前記ポリゴンミラーの
回転数を落とすことを特徴とする。
【0013】請求項5記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記ポリゴンミラーの面を特定して、該特
定した面のみで走査ビームのズレの検出を行うことを特
徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
【0015】図1は、本発明に適用される画像形成装置
の光走査ユニットの一例を示した概略斜視図である。図
2は、図1の光走査ユニットをより詳細に示した概略構
成図である。図1の101が図2のLDユニット201
に該当し、図1の102が図2のシリンダレンズ202
に該当し、図1の103が図2のポリゴンスキャナ20
3に該当し、図1の104が図2のfθレンズ204に
該当し、図1の105が図2の折り返しミラー205に
該当し、図1の106が図2の感光体206に該当し、
図1の107が図2の同期検知ミラー207に該当す
る。
【0016】本発明に適用可能な光走査ユニットは、図
2によれば、シリンダレンズ2020、ポリゴンスキャ
ナ203、fθレンズ204、及び、折り返しミラー2
05を有し、LDユニットから照射されるビーム光がこ
れらを経て感光体206に対して一定領域を走査する光
学ユニットである。
【0017】図3は、本発明に適用可能なLDユニット
の一例の詳細を示した構成図である。図3によれば、本
発明に適用するLDユニットは、バックビームをモニタ
することにより安定した出力を行うLD301と、LD
301からの拡散光を平行な光として出力するためのコ
リメートレンズ302と、ビーム形状を整形するアパー
チャ303から構成されている。
【0018】ポリゴンスキャナ203からfθレンズ2
04を経て照射される光の走査領域の先端部には、感光
体206への主走査方向のビームの書き始めのタイミン
グをとるためのPDユニット(図2中では、同期検知フ
ァイバ208)を通過するように構成されている。この
PDユニットでの副走査方向のズレ量は走査対象物上に
おける副走査方向のズレ量とほぼ同じなので、光走査対
象上でのビームのズレ量をこのPDユニットの位置で検
出できる構成になっている。
【0019】図4は、本発明に適用可能なPDユニット
の一例の詳細を示した構成図である。本図に示したPD
ユニットは2つのPDセンサ(図中、PD1、PD2)
を有し、それらは、一定幅におかれ、双方が直線的な形
状をもつように構成されていて、一方のPDセンサ(P
D2)は主走査方向に対して垂直に取り付けられ、もう
一方のPDセンサ(PD1)は、45度に傾けて取り付
けられている。
【0020】次に、本発明の第1の実施形態における動
作を、図5のフローチャートを参照しながら詳細に説明
する。ここでは、走査対象物に対する副走査方向のズレ
量をPDユニットにて検出する方法について説明する。
ポリゴンスキャナ203が回転を開始すると(ステップ
S501)、LDユニット内のLDが点灯される(ステ
ップS502)。LDユニット201から発した走査ビ
ームは、シリンダレンズ202、ポリゴンスキャナ20
3及び、fθレンズ204を介して走査対象物手前の同
期検知ミラー207で光走査領域先端部の走査ビームが
反射される。
【0021】この反射ビームはPDユニット(同期検知
ファイバ208)に入射し、主走査方向に対して垂直に
設置されたPD2に走査ビームが入射すると(ステップ
S503)、そこからカウントを開始し(ステップS5
04)、主走査方向に対して45度に傾けた2つ目のP
D1に走査ビームが入射したときまでの受光信号の時間
が計測される(ステップS505)。
【0022】この受光信号の時間間隔からPDユニット
(同期検知ファイバ208)内で走査ビームが通過した
主走査方向の距離が求まり、PD1もしくはPD2上で
予め定められた基準位置からの副走査方向における走査
ビームのズレ量、いわゆるPDユニット(同期検知ファ
イバ208)内での副走査方向のズレ量が上記主走査方
向の距離から下記の式1で求まる(ステップS50
6)。 副走査ズレ量=(カウント数×PDセンサ上のビーム走査速度−基準位置から の距離)×tanθ (tanθ=1)・・・(式1)
【0023】既に説明したように、PDセンサ上での副
走査方向のズレ量と、走査対象物での副走査方向のズレ
量がほぼ等しい関係にあることは把握されている。従っ
て、式1より副走査ズレ量が求められると、その結果か
ら走査対象物での副走査方向のズレ量が算出される。こ
こで、上記基準位置とは、初期設定時に予め定められた
位置である。
【0024】また、本実施形態では、図6に示すよう
に、このPDユニット(同期検知ファイバ208)を使
用し、ポリゴンスキャナ203ではね返った反射光の相
対的な傾きを面倒れによる走査ビームの変動のバラツキ
として検出している。このようにして副走査方向のズレ
量を複数回計測し(ステップS507)、その分布から
最適な補正値を検出して(ステップS508)、副走査
方向の書き込み位置を補正する動作を行う(ステップS
509)。
【0025】次に、本発明の第2の実施形態における動
作について詳細に説明する。走査ビームの走査対象物に
対する走査方法及び、PDユニット(同期検知ファイバ
208)での走査ビームの変動検出に関わるデータ処理
方法は第1の実施形態と同様である。本実施形態では、
PDユニット(同期検知ファイバ208)によるビーム
変動の検出を行う際、ポリゴン制御部209でポリゴン
スキャナ203の回転数を落とすよう制御する。
【0026】次に、本発明の第3の実施形態における動
作について詳細に説明する。ここでも、走査ビームの走
査対象物に対する走査方法及び、PDユニット(同期検
知ファイバ208)での走査ビーム変動の検出に関わる
データ処理方法は第1の実施形態と同様である。
【0027】本実施形態では、図7に示すように、ポリ
ゴンスキャナ203の軸には、ポリゴンスキャナ203
の1つの面を特定するための反射型のセンサ701が構
成されている。また、ポリゴンスキャナ203はビーム
を走査する回数を計測しており、PDユニット(同期検
知ファイバ208)は、走査ビーム変動の検出を行う際
に反射型センサ601で特定された面のホームポジショ
ンを確認し、その後、ポリゴンスキャナ203で測定さ
れたビームの走査回数とポリゴンスキャナ203の面数
からデータの検出動作の周期を算出し、その周期で上記
特定した面でのズレを検出することができる。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、補正データの検出をポリゴンミラーのすべて
の面で複数回行い、分布データを割り出すことにより、
光走査対象物での副走査方向のズレ量検出の精度を向上
させることができる。
【0029】また、本発明によれば、ポリゴンミラーの
回転数を落とすことにより、2つのPDセンサ間での測
定クロック数を増やすことができ、さらに精度のよいズ
レ量検出を行うことができる。
【0030】さらに、本発明によれば、ポリゴンミラー
の面を特定し、その面でデータをとることにより、ポリ
ゴンミラーの面倒れによるバラツキを考慮せずに精度の
高い副走査方向のズレ量の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適用される画像形成装置の光走査ユニ
ットの一例を示した概略斜視図である。
【図2】図1の光走査ユニットをより詳細に示した概略
構成図である。
【図3】本発明に適用可能なLDユニットの一例の詳細
を示した構成図である。
【図4】本発明に適用可能なPDユニットの一例の詳細
を示した構成図である
【図5】本発明の第1の実施形態における動作の流れを
示したフローチャートである。
【図6】面倒れによる走査ビームの副走査方向のバラツ
キを示した図である。
【図7】本発明の第3の実施形態における反射型センサ
の構成及び動作を説明するための図である。
【符号の説明】
101、201 LDユニット 102、202 シリンダレンズ 103、203 ポリゴンスキャナ 104、204 fθレンズ 105、205 折り返しミラー 106、206 感光体 107、207 同期検知ミラー 301 LD 302 コリメートレンズ 303 アバーチャ 701 反射型センサ
フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 BA34 BA69 BA70 BA71 BA87 BA89 BA90 BB05 BB30 BB32 BB37 BB46 2H045 AA01 BA22 BA34 CA22 CA88 CA98 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB22 DB24 DB29 DC02 DC04 DC07 DE02 5C072 AA03 BA17 HA02 HA06 HA09 HA13 HB08 HB11 HB16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のレーザダイオードから発する光デ
    ータを、高速で回転するポリゴンミラーで反射させ、そ
    れぞれの光路途中に設けられたミラーを介して、光走査
    対象物の中心からそれぞれ反対方向に走査することを特
    徴とする光走査装置。
  2. 【請求項2】 光書き込み開始前に走査光を検知するフ
    ォトディテクタ(以下、PDという)ユニットに、1つ
    のPDセンサに対して設置角度の異なるPDセンサを配
    置し、そのPDユニットに入射されて発生する時間の変
    化からビームの高さの位置ズレを算出し、その算出され
    た結果を画像の副走査方向のズレ量とし、そのズレ量に
    応じて副走査方向の走査位置を補正する手段を有するこ
    とを特徴とする請求項1記載の光走査装置。
  3. 【請求項3】 ズレ検出精度を上げるため、前記ポリゴ
    ンミラーすべての面での複数回データを検出し、該検出
    データの分布から最適な補正データを算出することを特
    徴とする請求項2記載の光走査装置。
  4. 【請求項4】 補正データ検出時に前記ポリゴンミラー
    の回転数を落とす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】 前記ポリゴンミラーの面を特定して、該
    特定した面のみで走査ビームのズレの検出を行うことを
    特徴とする請求項2記載の光検出装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004286888A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Ricoh Co Ltd 光走査装置、画像形成装置、および画像形成システム
JP2007114518A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Ricoh Co Ltd 光走査装置、画像形成装置及び副走査位置補正方法

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