JP2003098458A - 光走査装置及びその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像を重ね合わせた時の線のずれを補正でき
る光走査装置及びその調整方法を提供する。 【解決手段】 一つあるいは複数のレーザ光を出射する
光走査装置において、レーザ光のドットを形成する第１
レンズ３を主走査方向と平行に移動することが可能な台
座に取りつけた。複数の走査装置によって生じる位置ズ
レを補正することを可能にして倍率の誤差偏差を低減し
て精度を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つあるいは複数
のレーザ光を出射する光走査装置及びその調整方法に関
し、詳しくは複数のレーザを有し、各レーザがそれぞれ
異なる位置に配置されて、複数のレーザ光を出射する光
走査装置及びその調整方法に関し、例えば、カラーコピ
ー機のブラック、イエロー、シアン、マゼンタのような
４色の為の走査装置が別々の感光体にあたるようなコピ
ー、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で活用さ
れる。

【０００２】

【従来の技術】複数の感光体ドラムを有する電子写真装
置においては、それぞれのレーザのあたる位置が紙に印
刷されるときに同じ位置にならないと、各感光体ドラム
の画像を重ね合わせた時に線がずれてしまう。これは図
８の前同期検知から後同期検知までで全体の倍率を補正
しても、レンズの特性や構造物への微小なとりつけの違
いによって左右のバランスが崩れて生じるものである。

【０００３】例えば、等速性を保つ第１レンズの位置が
画像の中心ラインよりずれると左右バランスが崩れるこ
とになる。また、折り返しミラーが左右の取り付け誤差
で感光体ドラムから離れる方向に動けば、離れた側の画
像はより外側に印字されることになり、外側に印字され
た側は伸びた画像が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
は書込構造体上に位置が固定されているので、最終的に
微小なずれは残ってしまうという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、画像を重ね合わせた時
の線のずれを補正できる光走査装置及びその調整方法を
提供することをその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、一つあるいは複数のレーザ光を出
射する光走査装置において、レーザ光のドットを形成す
るレンズを主走査方向と平行に移動することが可能な台
座に取りつけた光走査装置である。

【０００７】また、請求項２の発明は、一つあるいは複
数のレーザ光を出射する光走査装置の調整方法におい
て、画像の中間点位置と該中間点を中心に左右対称位置
とに２次元撮像手段を配置し、該２次元撮像手段に向か
って等間隔に発光制御した際の発光点分布を確認しなが
ら、各走査系の左右差を整えることを特徴とする光走査
装置の調整方法である。

【０００８】また、請求項３の発明は、一つあるいは複
数のレーザ光を出射する光走査装置の調整方法におい
て、各走査系の左右差の補正を、画像印字期間以外に第
３同期検知素子を画像中心部に配置して、その同期に入
ったタイミングを演算することによって、位置ズレを計
測し補正することを特徴とする光走査装置の調整方法で
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
光走査装置の概略を示す図である。図１に示すように、
この光走査装置は、電子写真プロセスを用いた画像形成
装置に備えるもので、本実施形態では２つの光走査装置
を備えて構成されている。なお、カラー機のような４ヶ
（ブラック、シアン、イエロー、マゼンタ）の光走査装
置でも同様である。

【００１０】レーザ点灯部１から発光されたレーザ光は
ポリゴンミラー２で反射される。この反射光はレーザビ
ームの等速性を得る為の第１レンズ３を通過し、さらに
適正な書き出し位置を得る為の第２レンズ４を通過し感
光体ドラム５に照射されて画像を形成する。なお、感光
体に照射されるレーザ光は、必要に応じて光路内に図示
しない折り返しミラーを設けて角度を変化させる場合も
ある。

【００１１】また、画像の両端のレーザ光は折り返しミ
ラー６ａ、６ｂで反射されて、それぞれ前同期検知部７
ａ及び後同期検知部７ｂに入射する。前同期検知部７ａ
及び後同期検知部７ｂは受光素子（ＰＤ）を備え、レー
ザ光が入射すると電気信号に変換されるが、この電気信
号によって画像の書き出し位置を定義すると共に画像全
体の倍率を同じにすることが可能になる。

【００１２】各レンズから透過した光は主に第１レンズ
３によって各ドットの走査範囲を同じにして、左右の均
等を保つが、実際にはレンズの製造誤差や取り付け部分
の誤差によって図８のような位置ズレが発生する。

【００１３】図２は図１の光走査装置に備えるレンズの
取付構造を示す図である。図２に示すように、光走査装
置が構成される部材である書込構造体１２とは別体のレ
ンズ固定部材１１に第１レンズ３を搭載させる。第１レ
ンズ３をレンズ固定部材１１に取りつける方法として
は、バネや接着による固定方法が有効である。

【００１４】レンズ固定部材１１には画像の主走査方向
と平行に移動が可能なように長穴１１ａ、１１ｂを設け
ておく。この長穴１１ａ、１１ｂに対応して書込構造体
１２にはピン１２ａ、１２ｂが設けてあり、回転をせず
に主走査方向と平行な方向のみに動かすことが可能にな
る。

【００１５】また、レンズ固定部材１１は書込構造体１
２上の凸部Ｃ１〜Ｃ３上に摺動可能に載置されることに
よって書込構造体１２との同一平面が保たれている。こ
のレンズ固定部材１１と一体の第１レンズ３の移動を２
つの光走査装置で行うことによって左右発光分布を同じ
にすることが可能になる。また、レンズ固定部材１１は
第１レンズ３以外の部材、例えば第２レンズ４（図１参
照）に取り付けを行っても光学レンズ素子の特徴によっ
ては調整が可能になる。

【００１６】図３は２次元ＣＣＤカメラの配置位置を示
す図であり、（Ａ）は光走査装置と感光体ドラムとの位
置関係を示し、（Ｂ）は光走査装置と２次元ＣＣＤカメ
ラとの位置関係を示す。

【００１７】図３に示すように、画像の位置調整の方法
としては、画像が結像される部分、すなわち感光体ドラ
ム５が配置される位置と同位置に２次元撮像手段である
２次元ＣＣＤカメラを配置しておく。さらに、図８に示
すように、その２次元ＣＣＤカメラは理想的な中心点と
それから左右対称に等距離Ｘを保った部分に計３ヶ配置
しておく。理想的な中心点は２次元ＣＣＤカメラの中央
になるように設置をしておく。

【００１８】次にポリゴンミラーを回転させてレーザを
発光させるが、まずは中央のカメラのセンターに画像が
結像されるように同期検知部からの位置を演算する。こ
の位置が同期の位置に対してＰとすると、さらにその中
央の発光位置から２次元ＣＣＤカメラが配置された距離
までに相当する発光タイミング間隔Ｘ−、Ｘ＋を保ち、
レーザのドット点灯を行う。

【００１９】第１レンズ３が理想な形状で正しい位置に
配置されていれば左右共に理想の発光位置にドットは打
たれるが、実際には前記のように位置ズレが発生する。
そこで図２に示した横スライド機構によって第１レンズ
３の位置を動かしながら、２次元ＣＣＤカメラに打たれ
た位置を演算して規定の間隔に合わせることによってこ
の位置ズレを低減させることが実現される。

【００２０】上記方法では２次元ＣＣＤカメラを用いて
走査の左右差を計測していた為に、実際の機械の稼動中
の位置ズレは補正することはできない。実際の機械の稼
動中には第１レンズの温度上昇などで画像の全体の長さ
や左右の分布は変化をきたす。そこで、画像形成部分の
カメラ中央に設置したところと同じ位置に第３の同期検
知素子を配置する。

【００２１】図４は第３同期検知素子の測定タイミング
を示す図、図５は第３同期検知素子の移動を示し、
（Ａ）は移動方向を示し、（Ｂ）は移動機構を示す。こ
の第３同期検知素子は画像形成中に配置されると印字を
妨げることになるので、図４に示すように、画像印刷中
と画像印刷中との間の画像が書き込まれない状態で走査
領域に出てくるように構成する。この画像が書き込まれ
ない状態で第３同期検知素子により測定する。

【００２２】図５（Ｂ）に示すように、第３同期検知素
子２２は、ソレノイドあるいはモータ等のアクチュエー
タ２１で移動させ、図５（Ａ）に示すように、画像領域
に出し入れさせる。

【００２３】また、第３同期検知素子２２は感光体ドラ
ムと同じ位置には配置できないので可能な範囲で感光体
に近づけた方がより理想的である。これは感光体ドラム
からの距離が離れれば、デフォーカスによりレーザ光の
スポット像が大きくなり、単位面積あたりのパワーが弱
くなるために検知位置の誤差が生じやすい為である。画
像領域に第３同期検知素子が出てきたら、レーザを全画
像領域発光させる。

【００２４】図６は同期信号を示す図である。図６に示
すように、同期信号の出力は、時間差を保ちながら発生
する。この前同期信号と第３同期信号との間の値Ａと、
第３同期信号と後同期信号との間の値Ｂとをカウンタを
用いて演算する。

【００２５】この２つの値Ａ、Ｂを位置ズレのない状態
で保持させておき、実機動作中に値Ａと値Ｂとの差を比
較するようにしておく。仮に値Ａが値Ｃ伸びて、値Ｂが
値Ｃ縮んでいる場合は値Ａの時間がより多く必要として
いることになり、画像は反対側に対して縮んだ状態にな
っている。逆に値Ｂの時間はより少なくなっているので
画像は伸びた状態である。

【００２６】画像の両端をこの状態で合わせようとする
と値Ｃのズレは中央部分で最大となるのでこの修正のた
めに画像の書きだし位置をＣ／２をずらすことによって
ズレ量の半分を強制的に補正することが可能になる。図
７は位置ズレの調整方法を示すフローチャートである。

【００２７】以上において、複数のレーザを有し、複数
の出射口をもつ電子写真装置で、その光走査装置を横方
向に並べて長い幅の走査を行う装置においても各走査間
でのバランスを保つ為に利用することが可能である。ま
た、単色（モノクロ）の光走査装置においても左右の倍
率誤差偏差をより小さくすることに利用することも可能
である。なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の本発明
によれば、複数の走査装置によって生じる位置ズレを補
正することを可能にして倍率の誤差偏差を低減して精度
を向上することができる。

【００２９】また、請求項２の発明によれば、発光位置
を２次元撮像手段で観察しながら調整を行うことによっ
て、より高精度な調整を行うことができ、位置ズレを最
も小さくすることができる。

【００３０】また、請求項３の発明によれば、第３同期
検知素子を設け、画像印字領域外でその第３同期検知素
子を走査ライン上に出して、前後同期を含めた時間を計
測することによって、実機動作中における光走査装置の
発光分布差を監視でき位置ズレの補正が可能になり、か
つ常に同様な状態の光の走査が可能になり経時の補正を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光走査装置の概略を
示す図である。

【図２】図１の光走査装置に備えるレンズの取付構造を
示す図である。

【図３】２次元ＣＣＤカメラの配置位置を示す図であ
り、（Ａ）は光走査装置と感光体ドラムとの位置関係を
示し、（Ｂ）は光走査装置と２次元ＣＣＤカメラとの位
置関係を示す。

【図４】第３同期検知素子の測定タイミングを示す図で
ある。

【図５】第３同期検知素子の移動を示し、（Ａ）は移動
方向を示し、（Ｂ）は移動機構を示す。

【図６】同期信号を示す図である。

【図７】位置ズレの調整方法を示すフローチャートであ
る。

【図８】位置ズレを説明するための図である。

【符号の説明】

１ レーザ点灯部 ２ ポリゴンミラー ３ 第１レンズ ４ 第２レンズ ５ 感光体ドラム ６ａ、６ｂ 同期折返しミラー ７ａ、７ｂ 前後同期検知部 １１ レンズ固定部材 ２２ 第３同期検知素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA48 BA52 BA68 BA69 BA84 BA86 BB30 BB32 CA22 CA39 DA03 2H045 AA01 BA02 BA22 BA34 CA88 CA98 DA02 DA04 DA46 5C072 AA03 BA17 HA02 HA06 HA09 HA13 HB08 XA01 XA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つあるいは複数のレーザ光を出射する
   光走査装置において、 レーザ光のドットを形成するレンズを主走査方向と平行
   に移動することが可能な台座に取りつけた光走査装置。
2. 【請求項２】 一つあるいは複数のレーザ光を出射する
   光走査装置の調整方法において、 画像の中間点位置と該中間点を中心に左右対称位置とに
   ２次元撮像手段を配置し、該２次元撮像手段に向かって
   等間隔に発光制御した際の発光点分布を確認しながら、
   各走査系の左右差を整えることを特徴とする光走査装置
   の調整方法。
3. 【請求項３】 一つあるいは複数のレーザ光を出射する
   光走査装置の調整方法において、 各走査系の左右差の補正を、画像印字期間以外に第３同
   期検知素子を画像中心部に配置して、その同期に入った
   タイミングを演算することによって、位置ズレを計測し
   補正することを特徴とする光走査装置の調整方法。