JP2015231715A - Optical writing device and position correcting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光書込装置、および位置補正方法に関する。 The present invention relates to an optical writing device and a position correction method.
電子写真方式により画像を形成する画像形成装置(プリンターや複写機など)では、像担持体である感光体の表面を露光する光書込装置が用いられる。一般的に、光書込装置は、複数の光源(光源群)を保持する光源基板と、複数のレンズが配列されてなるレンズアレイとを有する。レンズアレイは光源基板と感光体の間に配置され、各光源からの出力光は、レンズアレイを透過して感光体上に結像される。 In an image forming apparatus (such as a printer or a copier) that forms an image by an electrophotographic method, an optical writing device that exposes the surface of a photoconductor as an image carrier is used. In general, an optical writing device includes a light source substrate that holds a plurality of light sources (light source groups) and a lens array in which a plurality of lenses are arranged. The lens array is disposed between the light source substrate and the photoconductor, and output light from each light source passes through the lens array and forms an image on the photoconductor.
光源基板とレンズアレイの相対位置がずれると、感光体上に結像される光の光量や形状に変化が生じる。この変化を考慮せずにそのまま画像を形成すると、形成される画像に濃度ムラなどが発生する場合がある。そのため、従来から、光源基板とレンズアレイの相対位置のずれを高精度に補正することが求められている。 If the relative position between the light source substrate and the lens array is shifted, the amount of light and the shape of the light imaged on the photoconductor change. If an image is formed without taking this change into account, density unevenness may occur in the formed image. For this reason, conventionally, it has been demanded to correct the displacement of the relative position between the light source substrate and the lens array with high accuracy.
たとえば、特許文献1には、画像測定カメラで光量などを測定しながら、調整ネジで光源基板とレンズアレイの相対位置のずれを補正する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method of correcting a shift in the relative position between a light source substrate and a lens array with an adjustment screw while measuring the amount of light with an image measurement camera.
また、特許文献2には、光源基板とレンズアレイの相対位置のずれを補正するために、レンズアレイに予め基準マークを設けておき、光学的にこの基準マークを読み取ることによって、その相対位置のずれを補正する方法が開示されている。 In Patent Document 2, a reference mark is provided in advance in the lens array in order to correct a shift in the relative position between the light source substrate and the lens array, and the relative position of the relative position is read by optically reading the reference mark. A method for correcting the deviation is disclosed.
しかし、特許文献1に記載の方法では、図6に示されているように、複数の光源(LEDアレイ5)は光源基板の中心線に一致する位置に配置されており、この配置では、光源基板とレンズアレイの相対位置のずれを精度良く補正できないことが研究によりわかった。また、特許文献1、2に記載の方法では、基準マークを光学的に読み取るため等のカメラが特別に必要となるため、光書込装置の構成が複雑になるという問題もある。 However, in the method described in Patent Document 1, as shown in FIG. 6, the plurality of light sources (LED array 5) are arranged at positions that coincide with the center line of the light source substrate. Research has shown that the displacement of the relative position between the substrate and the lens array cannot be corrected accurately. In addition, the methods described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the configuration of the optical writing apparatus is complicated because a camera for optically reading the reference mark is required.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも簡易な構成によって光源基板とレンズアレイの相対位置のずれを精度良く補正する光書込装置および位置補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical writing device and a position correction method for accurately correcting a shift in the relative position of a light source substrate and a lens array with a simpler configuration than conventional ones. Objective.
(1)感光体の回転軸に平行な主走査方向、および当該主走査方向に交差する副走査方向に、複数の光源が2次元的に配列された光源群と、前記光源群を保持する光源基板と、前記光源基板と前記感光体との間に配置され、前記副走査方向に2列以上に複数のレンズが配置されたレンズアレイと、を有し、前記光源基板には、光軸方向からみて前記光源基板の前記副走査方向の中心線から外れた位置に、前記光源基板と前記レンズアレイとの相対位置を補正するための補正用光源が設けられる光書込装置。 (1) A light source group in which a plurality of light sources are two-dimensionally arranged in a main scanning direction parallel to the rotation axis of the photosensitive member and a sub-scanning direction intersecting the main scanning direction, and a light source that holds the light source group A substrate array, and a lens array disposed between the light source substrate and the photoconductor and having a plurality of lenses disposed in two or more rows in the sub-scanning direction. An optical writing device provided with a correction light source for correcting a relative position between the light source substrate and the lens array at a position deviated from a center line of the light source substrate in the sub-scanning direction.
(2)前記補正用光源は、前記光源群よりも、光軸方向からみて前記副走査方向の中心線から離れた位置に設けられる、上記(1)に記載の光書込装置。 (2) The optical writing device according to (1), wherein the correction light source is provided at a position farther from the center line in the sub-scanning direction than the light source group as viewed from the optical axis direction.
(3)前記補正用光源は、複数個設けられ、複数個の前記補正用光源は、それぞれ、光軸方向からみて前記副走査方向の中心線から等しい距離だけ離れた位置に設けられ、かつ、前記中心線の両側に設けられる、上記(1)または(2)に記載の光書込装置。 (3) A plurality of the correction light sources are provided, and each of the plurality of correction light sources is provided at a position separated from the center line in the sub-scanning direction by an equal distance when viewed from the optical axis direction, and The optical writing device according to (1) or (2), provided on both sides of the center line.
(4)前記レンズアレイは、複数の前記レンズが偶数列で千鳥格子状に配置され、前記補正用光源は、複数個設けられ、複数個の前記補正用光源は、それぞれ、光軸方向からみて前記副走査方向の中心線の両側に2つずつ対をなすように設けられ、前記主走査方向に隣接する前記補正用光源の間隔が、前記主走査方向に隣接する前記レンズの中心位置間隔の1/2になるように設けられる、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光書込装置。 (4) In the lens array, a plurality of the lenses are arranged in an even row in a staggered pattern, a plurality of the correction light sources are provided, and each of the plurality of correction light sources is from the optical axis direction. Thus, the correction light sources adjacent to each other in the main scanning direction are provided in pairs on both sides of the center line in the sub-scanning direction. The optical writing device according to any one of (1) to (3), wherein the optical writing device is provided so as to be 1/2 of the above.
(5)前記レンズアレイは、複数の前記レンズが奇数列で千鳥格子状に配置され、前記補正用光源は、複数個設けられ、複数個の前記補正用光源は、それぞれ、光軸方向からみて前記副走査方向の中心線の両側に2つずつ対をなすように設けられ、前記対をなす補正用光源は、光軸方向からみて前記主走査方向の位置が一致するように設けられる、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光書込装置。 (5) In the lens array, the plurality of lenses are arranged in a staggered pattern in odd rows, a plurality of the correction light sources are provided, and each of the plurality of correction light sources is from the optical axis direction. Accordingly, two pairs of correction light sources are provided on both sides of the center line in the sub-scanning direction, and the pair of correction light sources are provided so that the positions in the main scanning direction coincide with each other when viewed from the optical axis direction. The optical writing device according to any one of (1) to (3) above.
(6)前記補正用光源は、光軸方向からみて前記光源基板の前記主走査方向の端部付近に設けられる、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の光書込装置。 (6) The optical writing device according to any one of (1) to (5), wherein the correction light source is provided in the vicinity of an end portion of the light source substrate in the main scanning direction when viewed from the optical axis direction.
(7)前記補正用光源は、光軸方向からみて前記光源基板の前記主走査方向の中心部付近に設けられる、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の光書込装置。 (7) The optical writing device according to any one of (1) to (6), wherein the correction light source is provided in the vicinity of a center portion of the light source substrate in the main scanning direction when viewed from the optical axis direction.
(8)上記(1)〜(7)のいずれかに記載の光書込装置の位置補正方法であって、(a)前記補正用光源を点灯させるステップと、(b)前記ステップ(a)によって前記補正用光源から発された光のうち、前記レンズアレイを透過した光を検出するステップと、(c)前記ステップ(b)による検出結果に基づいて、前記光源基板と前記レンズアレイの相対位置を補正するステップと、を有する光書込装置の位置補正方法。 (8) The position correction method for an optical writing device according to any one of (1) to (7), wherein (a) a step of turning on the light source for correction, (b) step (a) Detecting the light transmitted from the correction light source through the lens array, and (c) based on the detection result of the step (b), relative to the light source substrate and the lens array. A position correcting method for an optical writing device, comprising: correcting the position.
本発明によれば、補正用光源を、光軸方向からみて光源基板の副走査方向の中心線から外れた光源基板上の位置に設けている。そのため、光源基板とレンズアレイの相対位置が副走査方向に少しずれただけでも、感光体に結像される光の結合効率は大きく変化する。この変化量に基づき光源基板とレンズアレイの相対位置を補正すれば、その相対位置のずれを精度良く補正できる。さらに、本発明は、光源基板上に設けられた光源のうち一部の光源を補正用光源として利用している。そのため、カメラ等を新たに追加しなくても、一部の光源の位置を変更しただけの簡易な構成によって、光源基板とレンズアレイの相対位置のずれを補正できる。 According to the present invention, the correction light source is provided at a position on the light source substrate that deviates from the center line of the light source substrate in the sub-scanning direction when viewed from the optical axis direction. Therefore, even if the relative position between the light source substrate and the lens array is slightly shifted in the sub-scanning direction, the coupling efficiency of the light imaged on the photoconductor changes greatly. If the relative position between the light source substrate and the lens array is corrected based on the amount of change, the deviation of the relative position can be corrected with high accuracy. Furthermore, the present invention uses some of the light sources provided on the light source substrate as correction light sources. Therefore, even if a new camera or the like is not added, the relative position shift between the light source substrate and the lens array can be corrected with a simple configuration in which the positions of some light sources are changed.
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may differ from the actual ratios.
<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置(不図示)は、電子写真方式により画像を形成する装置であり、印刷機能、コピー機能、スキャン機能、ファクシミリ機能のうち1以上の機能を有する。その名称は、プリンター、複写機、スキャナー、ファクシミリ、MFP(Multi−Function Peripheral)など、どのようなものでもよい。
<Image forming apparatus>
An image forming apparatus (not shown) according to the present embodiment is an apparatus that forms an image by an electrophotographic method, and has one or more functions among a printing function, a copying function, a scanning function, and a facsimile function. The name may be any name such as a printer, a copier, a scanner, a facsimile machine, or an MFP (Multi-Function Peripheral).
また、画像形成装置の種類に特に制限はなく、タンデム型フルカラー画像形成装置や4サイクル型フルカラー画像形成装置などが用いられる。 The type of the image forming apparatus is not particularly limited, and a tandem type full color image forming apparatus, a 4-cycle type full color image forming apparatus, or the like is used.
タンデム型フルカラー画像形成装置が用いられる場合には、画像形成装置は、インクの色(たとえば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)ごとに、印刷媒体に画像を形成するための画像形成部100を有する。 When a tandem full-color image forming apparatus is used, the image forming apparatus has an image forming unit 100 for forming an image on a print medium for each ink color (for example, cyan, magenta, yellow, and black). .
<画像形成部100>
図1は、画像形成部の概略構成を示すブロック図である。図2は、画像形成部に含まれる光書込装置の概略斜視図である。図3は、図2のA−A線に沿う概略断面図である。
<Image forming unit 100>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the image forming unit. FIG. 2 is a schematic perspective view of the optical writing device included in the image forming unit. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG.
以下、図1〜3を参照して、画像形成部100の概略構成について説明する。 The schematic configuration of the image forming unit 100 will be described below with reference to FIGS.
図1に示すように、画像形成部100は、感光体110を有する。そして、感光体110の周囲には、感光体110を帯電させる帯電装置(不図示)、感光体110に静電潜像を書き込む光書込装置120、感光体110の静電潜像にトナーを付着させる現像装置(不図示)、感光体110に残留したトナーを除去するクリーニング装置(不図示)などが配置される。その他に、画像形成部100は、光源駆動部130と、相対位置補正部140と、光検出部150とを有している。 As shown in FIG. 1, the image forming unit 100 includes a photoconductor 110. Around the photosensitive member 110, a charging device (not shown) for charging the photosensitive member 110, an optical writing device 120 for writing an electrostatic latent image on the photosensitive member 110, and toner on the electrostatic latent image on the photosensitive member 110 are provided. A developing device (not shown) to be attached and a cleaning device (not shown) for removing the toner remaining on the photosensitive member 110 are arranged. In addition, the image forming unit 100 includes a light source driving unit 130, a relative position correction unit 140, and a light detection unit 150.
(1)感光体110
感光体110は、光書込装置120により露光され、露光された部分に潜像が形成される。具体的には、感光体110は、感光材料を表面に有し、不図示の帯電装置により一様に帯電された表面が光書込装置120の出力光によって露光され、露光された部分が静電潜像となる。感光体110としては、たとえば、一般的な感光体ドラムが用いられる。
(1) Photoconductor 110
The photoconductor 110 is exposed by the optical writing device 120, and a latent image is formed on the exposed portion. Specifically, the photoreceptor 110 has a photosensitive material on the surface, the surface uniformly charged by a charging device (not shown) is exposed by the output light of the optical writing device 120, and the exposed portion is static. It becomes an electric latent image. As the photoconductor 110, for example, a general photoconductor drum is used.
(2)光書込装置120
光書込装置120は、帯電された感光体110に光を照射することによって、感光体110を露光して静電潜像を形成する。具体的には、光書込装置120は、光源基板121と、レンズアレイ122とを有する。
(2) Optical writing device 120
The optical writing device 120 irradiates the charged photoconductor 110 with light to expose the photoconductor 110 to form an electrostatic latent image. Specifically, the optical writing device 120 includes a light source substrate 121 and a lens array 122.
(2−1)光源基板121
光源基板121は、感光体110を露光するために、感光体110の回転軸に平行な主走査方向Xと、主走査方向Xに交差(図示する例では垂直に交差)する副走査方向Yとに、2次元的に配列された光源(発光素子)群を保持する(図2の黒丸等)。本実施形態では、光源基板121に保持された光源のうち一部の光源を、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正するために用いる。以下では、この補正のための光源を「補正用光源T」とし、それ以外の光源を単なる「光源S」として区別する。光源Sおよび補正用光源Tには、たとえば、OLED(Organic light−emitting diode)光源が用いられる。補正用光源Tのサイズは光源Sのサイズと同じであっても良いし、小さくても大きくても良い。また、光源Sおよび補正用光源Tは、LED(Light emitting diode)であっても良い。なお、光源Sおよび補正用光源Tの詳細な配列に関しては後述する。
(2-1) Light source substrate 121
In order to expose the photoconductor 110, the light source substrate 121 has a main scanning direction X parallel to the rotation axis of the photoconductor 110 and a sub-scanning direction Y intersecting the main scanning direction X (vertically intersecting in the illustrated example). In addition, a group of light sources (light emitting elements) arranged two-dimensionally is held (black circles in FIG. 2). In the present embodiment, a part of the light sources held on the light source substrate 121 is used to correct a shift in the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122. Hereinafter, the light source for this correction is referred to as “correction light source T”, and the other light sources are simply referred to as “light source S”. As the light source S and the correction light source T, for example, an OLED (Organic light-emitting diode) light source is used. The size of the correction light source T may be the same as the size of the light source S, or may be small or large. The light source S and the correction light source T may be LEDs (Light Emitting Diodes). The detailed arrangement of the light source S and the correction light source T will be described later.
(2−2)レンズアレイ122
レンズアレイ122は、感光体110と光源基板121との間に配置される。レンズアレイ122では、2枚のFRP板の間に複数のレンズLが配列される。たとえば、複数のレンズLは、図2に示すように、光書込装置120の主走査方向Xと副走査方向Yに2次元的(特に、副走査方向Yに2列以上)に配列される。FRP板とレンズLの間隙には、たとえば、シリコン樹脂が充填される。レンズLとしては、円柱状のロッドレンズが用いられる。なお、レンズLの詳細な配列に関しては後述する。
(2-2) Lens array 122
The lens array 122 is disposed between the photoconductor 110 and the light source substrate 121. In the lens array 122, a plurality of lenses L are arranged between two FRP plates. For example, as shown in FIG. 2, the plurality of lenses L are two-dimensionally arranged in the main scanning direction X and the sub-scanning direction Y of the optical writing device 120 (particularly, two or more rows in the sub-scanning direction Y). . The gap between the FRP plate and the lens L is filled with, for example, silicon resin. As the lens L, a cylindrical rod lens is used. The detailed arrangement of the lenses L will be described later.
光源基板121とレンズアレイ122は、図2、図3に示すように、ホルダー123によって保持され、光源Sの光軸方向Zにおいて互いに対向する位置に配置される。このような配置により、各光源Sからの出力光Pは、レンズアレイ122に設けられた複数のレンズLを透過して、感光体110上に結像される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the light source substrate 121 and the lens array 122 are held by a holder 123 and arranged at positions facing each other in the optical axis direction Z of the light source S. With such an arrangement, the output light P from each light source S passes through a plurality of lenses L provided in the lens array 122 and forms an image on the photoconductor 110.
(3)光源駆動部130
図1に戻り、光源駆動部130は、光源Sおよび補正用光源Tの発光を制御する。たとえば、光源駆動部130は、印刷対象の画像情報に基づき、各光源Sの点灯および消灯を切り替える。また、光源駆動部130は、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正する場合には、補正用光源Tの点灯および消灯を切り替える。
(3) Light source driving unit 130
Returning to FIG. 1, the light source driving unit 130 controls the light emission of the light source S and the correction light source T. For example, the light source driving unit 130 switches on / off of each light source S based on image information to be printed. Further, the light source driving unit 130 switches on and off the light source T for correction when correcting the shift of the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122.
(4)相対位置補正部140
相対位置補正部140は、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正する。具体的には、相対位置補正部140は、補正用光源Tの出力光Pが感光体110に結像したときの結合効率に基づき、光源基板121およびレンズアレイ122の少なくともいずれかを移動させて、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置を補正する。ここで、光の結合効率とは、補正用光源Tの出力光Pの光強度I1と、その出力光Pがレンズアレイ122のレンズLを経て感光体110に結像したときの光強度I2の割合、すなわち、(I2/I1)×100(%)を意味する。また、光源基板121、レンズアレイ122の移動制御には、たとえば、圧電アクチュエーターのような駆動装置が用いられる。なお、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置の具体的な補正方法に関しては後述する。
(4) Relative position correction unit 140
The relative position correction unit 140 corrects a shift in the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122. Specifically, the relative position correction unit 140 moves at least one of the light source substrate 121 and the lens array 122 based on the coupling efficiency when the output light P of the correction light source T forms an image on the photoconductor 110. The relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 is corrected. Here, the light coupling efficiency refers to the light intensity I1 of the output light P of the correction light source T and the light intensity I2 when the output light P forms an image on the photoconductor 110 through the lenses L of the lens array 122. It means a ratio, that is, (I2 / I1) × 100 (%). For the movement control of the light source substrate 121 and the lens array 122, for example, a driving device such as a piezoelectric actuator is used. A specific method for correcting the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 will be described later.
上記の光源駆動部130および相対位置補正部140の一部の機能は、CPU(不図示)が、ストレージ(不図示)にインストールされているプログラムをメモリー(不図示)に読み出して実行することによって実現されてもよい。また、これに限らず、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の専用回路(ハードウェア)により実現されてもよい。 A part of the functions of the light source driving unit 130 and the relative position correcting unit 140 is that a CPU (not shown) reads a program installed in a storage (not shown) into a memory (not shown) and executes it. It may be realized. The present invention is not limited to this, and may be realized by a dedicated circuit (hardware) such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
(5)光検出部150
光検出部150は、補正用光源Tの出力光Pがレンズアレイ122のレンズLを透過して感光体110に結像するときの光強度(光量)I2を検出する。光検出部150には、たとえば、フォトダイオードが用いられる。
(5) Photodetector 150
The light detection unit 150 detects the light intensity (light amount) I2 when the output light P of the correction light source T passes through the lenses L of the lens array 122 and forms an image on the photoconductor 110. For the light detection unit 150, for example, a photodiode is used.
なお、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正する際には、レンズアレイ122と感光体110の間に、不図示のプリズムが配置される。プリズムが配置された状態のとき、補正用光源Tの出力光Pは、レンズアレイ122のレンズLを透過した後、プリズムで反射して光検出部150の受光面に入射する。つまり、光検出部150は、感光体110に結像する光の光強度を直接検出する代わりに、そのプリズムに反射された光の光強度を検出する。これにより、光検出部150は、感光体110に結像する光の光強度と同等の光強度を検出できる。ただし、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正しないときは、プリズムは画像形成領域外の所定位置に退避している。また、プリズムの代わりに、反射ミラーなどを用いてもよい。 Note that a prism (not shown) is disposed between the lens array 122 and the photosensitive member 110 when correcting the relative positional deviation between the light source substrate 121 and the lens array 122. When the prism is disposed, the output light P of the correction light source T passes through the lenses L of the lens array 122, is reflected by the prism, and enters the light receiving surface of the light detection unit 150. That is, the light detection unit 150 detects the light intensity of the light reflected by the prism instead of directly detecting the light intensity of the light imaged on the photoconductor 110. Accordingly, the light detection unit 150 can detect a light intensity equivalent to the light intensity of the light imaged on the photoconductor 110. However, when the relative position shift between the light source substrate 121 and the lens array 122 is not corrected, the prism is retracted to a predetermined position outside the image forming area. Further, a reflecting mirror or the like may be used instead of the prism.
<光源S、レンズLの詳細な配列>
次に、光源S、レンズLの詳細な配列について説明する。図4は、光書込装置を光軸方向からみた図である。ただし、説明の便宜上、レンズアレイ122に隠れてみえない位置にある光源Sおよび補正用光源Tについても表示している。
<Detailed arrangement of light source S and lens L>
Next, a detailed arrangement of the light source S and the lens L will be described. FIG. 4 is a diagram of the optical writing device viewed from the optical axis direction. However, for convenience of explanation, the light source S and the correction light source T that are in a position that cannot be hidden behind the lens array 122 are also displayed.
図4に示すように、光書込装置120を光軸方向Zからみたとき、光源基板121には、光源基板121における副走査方向Yの中心線Aを中心として、4列の光源S(光源群)が配列される。 As shown in FIG. 4, when the optical writing device 120 is viewed from the optical axis direction Z, the light source substrate 121 includes four rows of light sources S (light sources) centered on the center line A in the sub-scanning direction Y of the light source substrate 121. Group) is arranged.
また、レンズアレイ122には、レンズアレイ122における副走査方向Yの中心線A’を中心として、2列以上のレンズLが配列される。図4に示す例では、2列のレンズLが千鳥格子状に配列されている。また、本実施形態では、レンズLの半径を0.56mmとし、隣接するレンズLの中心点の間隔を1.2mmとする。 In the lens array 122, two or more rows of lenses L are arranged around the center line A 'in the sub-scanning direction Y of the lens array 122. In the example shown in FIG. 4, two rows of lenses L are arranged in a staggered pattern. In this embodiment, the radius of the lens L is 0.56 mm, and the distance between the center points of adjacent lenses L is 1.2 mm.
なお、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置がずれていない場合には、光軸方向Zからみたとき、光源基板121の中心線Aとレンズアレイ122の中心線A’は、図4に示すように一致している。 If the relative positions of the light source substrate 121 and the lens array 122 are not shifted, the center line A of the light source substrate 121 and the center line A ′ of the lens array 122 when viewed from the optical axis direction Z are shown in FIG. To match.
<補正方法>
次に、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置の補正方法について説明する。
<Correction method>
Next, a method for correcting the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 will be described.
まず、光源駆動部130は、レンズアレイ122と感光体110の間にプリズムが配置された状態で、補正用光源Tを点灯させる。 First, the light source driving unit 130 turns on the correction light source T in a state where a prism is disposed between the lens array 122 and the photoconductor 110.
このとき、光検出部150は、プリズムによって反射された光の光強度を検出することによって、補正用光源Tの出力光Pがレンズアレイ122のレンズLを透過して感光体110に結像するときの光強度I2を検出する。 At this time, the light detection unit 150 detects the light intensity of the light reflected by the prism, so that the output light P of the correction light source T passes through the lenses L of the lens array 122 and forms an image on the photoconductor 110. The light intensity I2 is detected.
そして、相対位置補正部140は、光検出部150によって検出された検出結果(光強度I2)に基づいて、補正用光源Tの出力光Pが感光体110に結像したときの結合効率を求める。すなわち、(I2/I1)×100(%)を求める。ただし、I1は、補正用光源Tの出力光Pの光強度であり、予め画像形成装置のメモリー等に記憶してある値を用いる。 Then, the relative position correction unit 140 obtains the coupling efficiency when the output light P of the correction light source T forms an image on the photoconductor 110 based on the detection result (light intensity I2) detected by the light detection unit 150. . That is, (I2 / I1) × 100 (%) is obtained. Here, I1 is the light intensity of the output light P of the correction light source T, and uses a value stored in advance in a memory or the like of the image forming apparatus.
なお、補正用光源Tが複数個ある場合には、補正用光源Tごとに、上述の処理を実施して結合効率を求める。 When there are a plurality of correction light sources T, the above-described processing is performed for each correction light source T to obtain the coupling efficiency.
その後、相対位置補正部140は、求めた結合効率と、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置がずれていないときに求められる結合効率(以下では「基準値」と称する)とを比較して、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを判別する。たとえば、相対位置補正部140は、求めた結合効率と基準値との差が所定の閾値を超えている場合には、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置がずれていると判定する。このとき、相対位置補正部140は、求めた結合効率と基準値との差が無くなるように、光源基板121およびレンズアレイ122の少なくともいずれかを移動させて、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正する。ただし、補正用光源Tが複数個ある場合には、補正用光源Tごとに求めた個々の結合効率と基準値との差が、可能な限り最小となるように、光源基板121およびレンズアレイ122の少なくともいずれかを移動させればよい。 Thereafter, the relative position correction unit 140 compares the obtained coupling efficiency with the coupling efficiency (hereinafter referred to as “reference value”) obtained when the relative positions of the light source substrate 121 and the lens array 122 are not shifted. The shift of the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 is determined. For example, when the difference between the obtained coupling efficiency and the reference value exceeds a predetermined threshold, the relative position correction unit 140 determines that the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 is shifted. At this time, the relative position correction unit 140 moves at least one of the light source substrate 121 and the lens array 122 so that there is no difference between the obtained coupling efficiency and the reference value, so that the relative relationship between the light source substrate 121 and the lens array 122 is increased. Correct the misalignment. However, when there are a plurality of correction light sources T, the light source substrate 121 and the lens array 122 are set so that the difference between the individual coupling efficiency obtained for each correction light source T and the reference value is minimized. At least one of them may be moved.
一方、相対位置補正部140は、求めた結合効率と基準値との差が所定の閾値未満である場合には、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置はずれていないと判定する。このときは、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置を補正することなく、光源駆動部130は、補正用光源Tを消灯させる。 On the other hand, when the difference between the obtained coupling efficiency and the reference value is less than a predetermined threshold, the relative position correction unit 140 determines that the relative positions of the light source substrate 121 and the lens array 122 are not shifted. At this time, the light source driving unit 130 turns off the correction light source T without correcting the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122.
以上のような補正方法によって、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれは補正される。 The deviation of the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 is corrected by the correction method as described above.
<補正用光源Tの詳細な配列>
補正の精度は、補正用光源Tを設ける位置によって変化する。そのため、どの位置に補正用光源Tを設ければ高精度に補正できるかについて検証した。具体的には、補正用光源Tの位置を移動させながら、上述の結合効率(I2/I1)×100(%)を求めた。
<Detailed Arrangement of Correction Light Source T>
The accuracy of the correction varies depending on the position where the correction light source T is provided. Therefore, it was verified as to which position the correction light source T can be corrected with high accuracy. Specifically, the above-described coupling efficiency (I2 / I1) × 100 (%) was obtained while moving the position of the correction light source T.
図5は、補正用光源を設ける位置を説明するための座標平面図と、補正用光源を設ける位置に応じて変化する結合効率を示すグラフである。 FIG. 5 is a coordinate plan view for explaining the position where the correction light source is provided, and a graph showing the coupling efficiency which varies depending on the position where the correction light source is provided.
図5の座標平面図に示すように、上述した光源基板121の中心線AをX軸(Y=0)に設定した。また、1つのレンズLの中心点を通りX軸に垂直な直線をY軸(X=0)に設定した。この座標系において、補正用光源Tを、−0.3mm≦X≦0mm、−0.3mm≦Y≦0.3mmの範囲で移動させながら、結合効率(I2/I1)×100(%)を求めた。その結果が図5の折れ線グラフに示される。 As shown in the coordinate plan view of FIG. 5, the center line A of the light source substrate 121 described above was set to the X axis (Y = 0). A straight line passing through the center point of one lens L and perpendicular to the X axis was set as the Y axis (X = 0). In this coordinate system, while the correction light source T is moved in the range of −0.3 mm ≦ X ≦ 0 mm and −0.3 mm ≦ Y ≦ 0.3 mm, the coupling efficiency (I2 / I1) × 100 (%) is Asked. The result is shown in the line graph of FIG.
具体的には、黒丸と実線のグラフは、Y=−0.3mmとして、X=−0.3mm、−0.25mm、−0.2mm、−0.15mm、−0.1mm、−0.05mm、0mmの各位置に補正用光源Tを設けたときの結合効率の値をプロットしたグラフである。また、白丸と実線のグラフは、Y=−0.2mmとして、X=−0.3mm、−0.25mm、−0.2mm、−0.15mm、−0.1mm、−0.05mm、0mmの各位置に補正用光源Tを設けたときの結合効率の値をプロットしたグラフである。また、三角と実線のグラフは、Y=−0.1mmとして、X=−0.3mm、−0.25mm、−0.2mm、−0.15mm、−0.1mm、−0.05mm、0mmの各位置に補正用光源Tを設けたときの結合効率の値をプロットしたグラフである。また、ひし形と実線のグラフは、Y=0mmとして、X=−0.3mm、−0.25mm、−0.2mm、−0.15mm、−0.1mm、−0.05mm、0mmの各位置に補正用光源Tを設けたときの結合効率の値をプロットしたグラフである。また、黒丸と破線のグラフは、Y=0.1mmとして、X=−0.3mm、−0.25mm、−0.2mm、−0.15mm、−0.1mm、−0.05mm、0mmの各位置に補正用光源Tを設けたときの結合効率の値をプロットしたグラフである。また、白丸と破線のグラフは、Y=0.2mmとして、X=−0.3mm、−0.25mm、−0.2mm、−0.15mm、−0.1mm、−0.05mm、0mmの各位置に補正用光源Tを設けたときの結合効率の値をプロットしたグラフである。また、三角と破線のグラフは、Y=0.3mmとして、X=−0.3mm、−0.25mm、−0.2mm、−0.15mm、−0.1mm、−0.05mm、0mmの各位置に補正用光源Tを設けたときの結合効率の値をプロットしたグラフである。 Specifically, the black circles and the solid line graph are Y = −0.3 mm, X = −0.3 mm, −0.25 mm, −0.2 mm, −0.15 mm, −0.1 mm, −0. It is the graph which plotted the value of the coupling efficiency when the light source T for correction | amendment was provided in each position of 05 mm and 0 mm. In addition, the white circle and solid line graphs indicate that Y = −0.2 mm, X = −0.3 mm, −0.25 mm, −0.2 mm, −0.15 mm, −0.1 mm, −0.05 mm, and 0 mm. It is the graph which plotted the value of the coupling efficiency when the light source T for correction | amendment was provided in each position. In addition, the triangle and solid line graphs indicate that Y = −0.1 mm, X = −0.3 mm, −0.25 mm, −0.2 mm, −0.15 mm, −0.1 mm, −0.05 mm, 0 mm It is the graph which plotted the value of the coupling efficiency when the light source T for correction | amendment was provided in each position. In addition, the diamond and solid line graphs indicate that Y = 0 mm and X = −0.3 mm, −0.25 mm, −0.2 mm, −0.15 mm, −0.1 mm, −0.05 mm, and 0 mm. 5 is a graph plotting values of coupling efficiency when a correction light source T is provided in FIG. In addition, the black circle and broken line graphs indicate that Y = 0.1 mm, X = −0.3 mm, −0.25 mm, −0.2 mm, −0.15 mm, −0.1 mm, −0.05 mm, and 0 mm. It is the graph which plotted the value of the coupling efficiency when the light source T for correction | amendment was provided in each position. In addition, the white circle and broken line graphs indicate that Y = 0.2 mm, and X = −0.3 mm, −0.25 mm, −0.2 mm, −0.15 mm, −0.1 mm, −0.05 mm, and 0 mm. It is the graph which plotted the value of the coupling efficiency when the light source T for correction | amendment was provided in each position. In addition, the triangle and broken line graphs indicate that Y = 0.3 mm, and X = −0.3 mm, −0.25 mm, −0.2 mm, −0.15 mm, −0.1 mm, −0.05 mm, and 0 mm. It is the graph which plotted the value of the coupling efficiency when the light source T for correction | amendment was provided in each position.
上述したとおり、本実施形態では、求めた結合効率の基準値との差(変化量)に基づいて、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正している。この補正方法では、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれ量に対して結合効率が大きく変化するときほど、その相対位置のずれを精度良く補正できる。たとえば、図5に示す折れ線グラフの例では、補正用光源Tの位置がY=0mmからY=0.1mmまでずれたときよりも(ただし、X=−0.1mm)、Y=0.2mmからY=0.3mmまでずれたとき(ただし、X=0mm)の方が結合効率は大きく変化している。そのため、補正用光源Tは、(X,Y)=(−0.1,0)の位置に設けるよりも、(X,Y)=(0,0.2)の位置に設けた方が、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置がずれたときに精度良く補正できることがわかる。このような検証をグラフごとに行った結果、光源基板121の中心線A(Y=0mm)から外れた位置(たとえば、|Y|≧0.2mmの位置)に補正用光源Tを設ければ、精度良く補正できることがわかった。 As described above, in the present embodiment, the relative position shift between the light source substrate 121 and the lens array 122 is corrected based on the difference (change amount) from the obtained reference value of the coupling efficiency. In this correction method, the relative position shift can be corrected more accurately as the coupling efficiency changes greatly with respect to the relative position shift amount between the light source substrate 121 and the lens array 122. For example, in the example of the line graph shown in FIG. 5, Y = 0.2 mm than when the position of the correction light source T is shifted from Y = 0 mm to Y = 0.1 mm (where X = −0.1 mm). When Y is shifted from Y to 0.3 mm (where X = 0 mm), the coupling efficiency changes greatly. Therefore, the correction light source T is provided at the position (X, Y) = (0, 0.2) rather than being provided at the position (X, Y) = (− 0.1, 0). It can be seen that the light source substrate 121 and the lens array 122 can be accurately corrected when the relative positions of the light source substrate 121 and the lens array 122 are shifted. As a result of performing such verification for each graph, if the correction light source T is provided at a position deviated from the center line A (Y = 0 mm) of the light source substrate 121 (for example, a position of | Y | ≧ 0.2 mm). It was found that it can be corrected with high accuracy.
そこで、本実施形態の光源基板121には、光軸方向Zからみて光源基板121の中心線Aから外れた位置(たとえば、所定の距離K1だけ離れた位置)に補正用光源Tが設けられている。 Therefore, the light source substrate 121 of the present embodiment is provided with the correction light source T at a position deviated from the center line A of the light source substrate 121 when viewed from the optical axis direction Z (for example, a position separated by a predetermined distance K1). Yes.
図4に示す例では、1個の補正用光源Tが、光軸方向Zからみて光源基板121の中心線Aから外れた位置に設けられており、光源基板121の主走査方向Xの端部付近に設けられている。本実施形態では、補正用光源Tが中心線Aから外れる距離K1は、一例として0.2mmである。ただし、補正用光源Tの個数や位置はこれに限定されず、複数個設けられてもよい。補正用光源Tを複数個設ける場合には、各補正用光源Tが中心線Aから外れた位置に設けられ、全ての補正用光源Tが中心線Aから同一距離K1であってもよいし、同一距離K1でなくてもよい。 In the example shown in FIG. 4, one correction light source T is provided at a position deviated from the center line A of the light source substrate 121 when viewed from the optical axis direction Z, and an end portion of the light source substrate 121 in the main scanning direction X. It is provided in the vicinity. In this embodiment, the distance K1 that the correction light source T deviates from the center line A is 0.2 mm as an example. However, the number and position of the correction light sources T are not limited to this, and a plurality of correction light sources T may be provided. When a plurality of correction light sources T are provided, each correction light source T may be provided at a position off the center line A, and all the correction light sources T may be the same distance K1 from the center line A. It may not be the same distance K1.
以上のように、本実施形態では、補正用光源Tは、光軸方向Zからみて光源基板121の副走査方向Yの中心線Aから外れた光源基板121上の位置に設けられている。これにより、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置が副走査方向Yに少しずれただけでも、感光体110に結像される光の結合効率は大きく変化する。そして、この変化量に基づき光源基板121とレンズアレイ122の相対位置を補正すれば、その相対位置のずれを精度良く補正できる。さらに、本実施形態では、光源基板121上に設けられた光源のうち一部の光源を補正用光源Tとして利用している。そのため、カメラ等を新たに追加しなくても、一部の光源の位置を変更しただけの簡易な構成によって、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正できる。 As described above, in the present embodiment, the correction light source T is provided at a position on the light source substrate 121 that is out of the center line A in the sub-scanning direction Y of the light source substrate 121 when viewed from the optical axis direction Z. As a result, even if the relative position of the light source substrate 121 and the lens array 122 is slightly shifted in the sub-scanning direction Y, the coupling efficiency of the light imaged on the photoconductor 110 changes greatly. If the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 is corrected based on the amount of change, the deviation of the relative position can be accurately corrected. Furthermore, in the present embodiment, a part of the light sources provided on the light source substrate 121 is used as the correction light source T. Therefore, even if a camera or the like is not newly added, the relative position shift between the light source substrate 121 and the lens array 122 can be corrected with a simple configuration in which the positions of some light sources are changed.
<変形例>
上記の実施形態は、本発明の要旨を例示することを意図し、本発明を限定するものではない。多くの代替物、修正、変形例は当業者にとって明らかである。以下に、変形例を示す。
<Modification>
The above embodiments are intended to exemplify the gist of the present invention and do not limit the present invention. Many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. A modification is shown below.
(1)変形例1
図6は、変形例1として、補正用光源の別の配置形態を示す図である。
(1) Modification 1
FIG. 6 is a diagram showing another arrangement of the correction light sources as the first modification.
具体的には、図6に示すように、変形例1の補正用光源Tは、他の光源S(光源群)よりも、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aから離れた位置に設けられる。すなわち、(補正用光源Tの中心線Aからの距離K1)>(中心線Aから最も遠い位置にある光源Sの中心線Aからの距離K2)の関係が成立する位置に補正用光源Tが設けられる。 Specifically, as shown in FIG. 6, the correction light source T of Modification 1 is farther from the center line A in the sub-scanning direction Y as seen from the optical axis direction Z than the other light sources S (light source group). Provided in position. That is, the correction light source T is located at a position where the relationship of (distance K1 from the center line A of the correction light source T)> (distance K2 from the center line A of the light source S farthest from the center line A) is established. Provided.
この関係が成立していれば、図6に示すように、補正用光源Tを、光源基板121の主走査方向Xの端部付近(両端)に限らず、主走査方向Xの中心部付近(図示する中心線B付近)にも設けることができる。このように、主走査方向Xに複数個の補正用光源Tを並べて設けることによって、1点ではなく2点以上の位置で光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正できる。そのため、光源基板121とレンズアレイ122が中心線A、A’に対して傾いて(湾曲する場合なども含む)ずれる場合でも精度良く補正できる。 If this relationship is established, the correction light source T is not limited to the vicinity of the end portion (both ends) of the light source substrate 121 in the main scanning direction X as shown in FIG. It can also be provided near the center line B shown in the figure. Thus, by providing a plurality of correction light sources T side by side in the main scanning direction X, it is possible to correct a shift in the relative position of the light source substrate 121 and the lens array 122 at two or more positions instead of one point. Therefore, even when the light source substrate 121 and the lens array 122 are inclined with respect to the center lines A and A ′ (including a case where the light source substrate 121 and the lens array 122 are curved), correction can be performed with high accuracy.
ただし、補正用光源Tの個数および位置は、図6に示す例に限定されない。たとえば、各補正用光源Tは、中心線Aから同一距離K1であってもよいし、同一距離K1でなくてもよい。 However, the number and position of the correction light sources T are not limited to the example shown in FIG. For example, the correction light sources T may be the same distance K1 from the center line A, or may not be the same distance K1.
(2)変形例2
また、図7は、変形例2として、補正用光源のさらに別の配置形態を示す図である。
(2) Modification 2
FIG. 7 is a diagram showing still another arrangement of the correction light sources as the second modification.
具体的には、図7に示すように、変形例2の補正用光源Tは、複数個設けられる。そして、複数個の補正用光源Tは、それぞれ、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aから等しい距離だけ離れた位置に設けられ、かつ、その中心線Aの両側に設けられる(図7に示すK1=K1’)。 Specifically, as shown in FIG. 7, a plurality of correction light sources T of Modification 2 are provided. The plurality of correction light sources T are provided at positions that are separated from the center line A in the sub-scanning direction Y by an equal distance when viewed from the optical axis direction Z, and are provided on both sides of the center line A ( K1 = K1 ′ shown in FIG.
複数の補正用光源Tが中心線Aの両側に等距離に設けられることにより、補正用光源Tごとに用意する結合効率の基準値をY=K1のものだけ用意すればよく、結合効率の基準値を用意するための煩雑な作業が軽減される。また、図7のように補正用光源TとレンズLの相対位置関係が同じであれば、各補正用光源Tの結合効率が同じになるように、光源基板121とレンズアレイ122の位置を調整できる。これにより、光源基板121とレンズアレイ122を理想の位置に配置できるので、結合効率の絶対値を高精度に測定する必要がなくなる。 By providing a plurality of correction light sources T at equal distances on both sides of the center line A, it is only necessary to prepare a reference value of the coupling efficiency for each correction light source T for Y = K1, and a reference for the coupling efficiency. The troublesome work of preparing the value is reduced. If the relative positional relationship between the correction light source T and the lens L is the same as shown in FIG. 7, the positions of the light source substrate 121 and the lens array 122 are adjusted so that the coupling efficiency of each correction light source T is the same. it can. Thereby, since the light source substrate 121 and the lens array 122 can be arranged at ideal positions, it is not necessary to measure the absolute value of the coupling efficiency with high accuracy.
なお、補正用光源Tの個数および位置は、図7に示す例に限定されない。 The number and position of the correction light sources T are not limited to the example shown in FIG.
(3)変形例3
また、図8は、変形例3として、補正用光源のさらに別の配置形態を示す図である。
(3) Modification 3
FIG. 8 is a diagram showing still another arrangement of the correction light sources as the third modification.
具体的には、図8に示すように、変形例3の補正用光源Tは、複数個設けられる。そして、複数個の補正用光源Tは、それぞれ、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aから等しい距離だけ離れた位置に設けられ、かつ、その中心線Aの両側に設けられる(図8に示すK1=K1’)。これとともに、各補正用光源Tは、他の光源S(光源群)よりも、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aから離れた位置に設けられる。すなわち、K1>K2、かつ、K1’>K2の関係が成立する位置に各補正用光源Tが設けられる。 Specifically, as shown in FIG. 8, a plurality of correction light sources T of Modification 3 are provided. The plurality of correction light sources T are provided at positions that are separated from the center line A in the sub-scanning direction Y by an equal distance when viewed from the optical axis direction Z, and are provided on both sides of the center line A ( K1 = K1 ′ shown in FIG. At the same time, each correction light source T is provided at a position farther from the center line A in the sub-scanning direction Y than the other light sources S (light source group) when viewed from the optical axis direction Z. That is, each correction light source T is provided at a position where the relationship of K1> K2 and K1 ′> K2 is established.
複数の補正用光源Tが中心線Aの両側に、光源Sよりも中心線Aから離れた位置に設けられることにより、上記の変形例1の効果と変形例2の効果が同時に得られる。 By providing the plurality of correction light sources T on both sides of the center line A at positions farther from the center line A than the light source S, the effects of the first modification and the second modification can be obtained simultaneously.
なお、補正用光源Tの個数および位置は、図8に示す例に限定されない。 The number and position of the correction light sources T are not limited to the example shown in FIG.
(4)変形例4
また、図9は、変形例4として、補正用光源のさらに別の配置形態を示す図である。
(4) Modification 4
FIG. 9 is a diagram showing still another arrangement of the correction light sources as the fourth modification.
具体的には、図9に示すように、変形例4の補正用光源Tは、複数個設けられる。複数個の補正用光源Tは、それぞれが、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aの両側に2つずつ対をなすように設けられ、主走査方向Xに隣接する補正用光源Tの間隔が、主走査方向Xに隣接するレンズLの中心位置間隔Hの1/2になるように設けられる。 Specifically, as shown in FIG. 9, a plurality of correction light sources T of Modification 4 are provided. The plurality of correction light sources T are provided so as to form two pairs on both sides of the center line A in the sub-scanning direction Y when viewed from the optical axis direction Z, and are adjacent to the main scanning direction X. The interval T is provided so as to be ½ of the center position interval H of the lenses L adjacent in the main scanning direction X.
また、上記の実施形態および変形例1〜3では、レンズアレイ122のレンズLは、必ずしも偶数列に配置される必要はなく、千鳥格子状に配置される必要もない。しかし、変形例4では、レンズアレイ122のレンズLは、図9に示すように、偶数列で千鳥格子状に配置される。 In the above-described embodiment and Modifications 1 to 3, the lenses L of the lens array 122 do not necessarily need to be arranged in even columns, and need not be arranged in a staggered pattern. However, in Modification 4, the lenses L of the lens array 122 are arranged in a staggered pattern in even rows as shown in FIG.
変形例4のように補正用光源TおよびレンズLが設けられることにより、光軸方向Zからみて一つのレンズL内に複数の補正用光源Tが配置されることがなくなる。その結果、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正用光源Tごとに補正する際の演算の重複が防止される。 By providing the correction light source T and the lens L as in the fourth modification, a plurality of correction light sources T are not arranged in one lens L when viewed from the optical axis direction Z. As a result, duplication of calculation when correcting the displacement of the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 for each correction light source T is prevented.
(5)変形例5
また、図10は、変形例5として、レンズおよび補正用光源の別の配置形態を示す図である。変形例5では、レンズアレイ122のレンズLは、図10に示すように、奇数列で千鳥格子状に配置される。
(5) Modification 5
FIG. 10 is a diagram showing another arrangement of the lens and the correction light source as the fifth modification. In Modification 5, the lenses L of the lens array 122 are arranged in a staggered pattern in odd rows as shown in FIG.
また、変形例5の補正用光源Tは、複数個設けられる。複数個の補正用光源Tは、それぞれ、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aの両側に2つずつ対をなすように設けられる。対をなす補正用光源Tは、光軸方向Zからみて主走査方向Xの位置が一致するように設けられる。 In addition, a plurality of correction light sources T of Modification 5 are provided. The plurality of correction light sources T are provided so as to form two pairs on both sides of the center line A in the sub-scanning direction Y when viewed from the optical axis direction Z. The pair of correction light sources T are provided such that the positions in the main scanning direction X coincide with each other when viewed from the optical axis direction Z.
変形例5のように補正用光源TおよびレンズLが設けられることにより、主走査方向Xの位置が同一である2点の補正用光源Tを用いて求められた個々の結合効率から、総合的に副走査方向Yのずれ量を判断できる。その結果、レンズLが奇数列で千鳥格子状に配置される場合であっても、光源基板121とレンズアレイ122の副走査方向Yのずれを精度良く補正できる。 Since the correction light source T and the lens L are provided as in the fifth modification example, the overall efficiency is determined from the individual coupling efficiencies obtained using the two correction light sources T whose positions in the main scanning direction X are the same. In addition, the amount of deviation in the sub-scanning direction Y can be determined. As a result, even when the lenses L are arranged in an odd-numbered row in a staggered pattern, it is possible to accurately correct the deviation of the light source substrate 121 and the lens array 122 in the sub-scanning direction Y.
(6)変形例6
また、図11は、変形例6として、レンズおよび補正用光源の別の配置形態を示す図である。変形例6では、レンズアレイ122のレンズLは、図11に示すように、奇数列で千鳥格子状に配置される。
(6) Modification 6
FIG. 11 is a diagram showing another arrangement form of the lens and the correction light source as the sixth modification. In Modification 6, the lenses L of the lens array 122 are arranged in a staggered pattern in odd rows as shown in FIG.
また、変形例6の補正用光源Tは、複数個設けられる。複数個の補正用光源Tは、それぞれ、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aの両側に2つずつ対をなすように設けられる。対をなす補正用光源Tは、光軸方向Zからみて主走査方向Xの位置が一致するように設けられる。これとともに、各補正用光源Tは、他の光源S(光源群)よりも、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aから離れた位置に設けられる。 In addition, a plurality of correction light sources T of Modification 6 are provided. The plurality of correction light sources T are provided so as to form two pairs on both sides of the center line A in the sub-scanning direction Y when viewed from the optical axis direction Z. The pair of correction light sources T are provided such that the positions in the main scanning direction X coincide with each other when viewed from the optical axis direction Z. At the same time, each correction light source T is provided at a position farther from the center line A in the sub-scanning direction Y than the other light sources S (light source group) when viewed from the optical axis direction Z.
変形例6のように補正用光源TおよびレンズLが設けられることにより、変形例5と同様の効果が得られると同時に、補正用光源Tを、主走査方向Xの中心部付近(図示する中心線B付近)にも設けることができる。このように、主走査方向Xに複数個の補正用光源Tを並べて設けることによって、1点ではなく2点以上の位置で光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正できる。そのため、光源基板121とレンズアレイ122が中心線A、A’に対して傾いて(湾曲する場合なども含む)ずれる場合でも精度良く補正できる。 By providing the correction light source T and the lens L as in the sixth modification, the same effect as in the fifth modification can be obtained, and at the same time, the correction light source T is placed near the center of the main scanning direction X (the center shown in the figure). It can also be provided in the vicinity of the line B). Thus, by providing a plurality of correction light sources T side by side in the main scanning direction X, it is possible to correct a shift in the relative position of the light source substrate 121 and the lens array 122 at two or more positions instead of one point. Therefore, even when the light source substrate 121 and the lens array 122 are inclined with respect to the center lines A and A ′ (including a case where the light source substrate 121 and the lens array 122 are curved), the correction can be performed with high accuracy.
(7)変形例7
また、図12は、変形例7として、補正用光源の別の配置形態を示す図である。
(7) Modification 7
FIG. 12 is a diagram illustrating another arrangement of the correction light sources as the seventh modification.
具体的には、補正用光源Tは、光軸方向Zからみて光源基板121の主走査方向Xの端部付近にのみ設けられる。これとともに、各補正用光源Tは、他の光源S(光源群)よりも、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aから離れた位置に設けられる。 Specifically, the correction light source T is provided only in the vicinity of the end of the light source substrate 121 in the main scanning direction X when viewed from the optical axis direction Z. At the same time, each correction light source T is provided at a position farther from the center line A in the sub-scanning direction Y than the other light sources S (light source group) when viewed from the optical axis direction Z.
変形例7のように補正用光源Tが設けられることにより、主走査方向Xの中心部付近よりも端部付近において、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを精度良く補正できる。 By providing the correction light source T as in the modification example 7, the shift of the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 can be accurately corrected near the end rather than near the center in the main scanning direction X.
(8)変形例8
また、図13は、変形例8として、補正用光源の別の配置形態を示す図である。
(8) Modification 8
FIG. 13 is a diagram showing another arrangement of the correction light sources as the eighth modification.
具体的には、補正用光源Tは、光軸方向Zからみて光源基板121の主走査方向Xの中心部付近(図示する中心線B付近)にのみ設けられる。これとともに、各補正用光源Tは、他の光源S(光源群)よりも、光軸方向Zからみて副走査方向Yの中心線Aから離れた位置に設けられる。 Specifically, the correction light source T is provided only in the vicinity of the center portion of the light source substrate 121 in the main scanning direction X as viewed from the optical axis direction Z (in the vicinity of the center line B shown in the figure). At the same time, each correction light source T is provided at a position farther from the center line A in the sub-scanning direction Y than the other light sources S (light source group) when viewed from the optical axis direction Z.
変形例8のように補正用光源Tが設けられることにより、主走査方向Xの端部付近よりも中心部付近において、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを精度良く補正できる。 By providing the correction light source T as in the modified example 8, the shift of the relative position between the light source substrate 121 and the lens array 122 can be accurately corrected near the center rather than near the end in the main scanning direction X.
以上の画像形成装置の構成は、上記実施形態および各変形例1〜8の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られない。たとえば、可能であれば、上記実施形態および変形例1〜8の形態を適宜組み合わせて用いてよい。また、一般的な画像形成装置が備える構成を排除するものではない。 The configuration of the image forming apparatus described above is not limited to the above-described configuration since the main configuration has been described in describing the features of the above-described embodiment and the modifications 1 to 8. For example, if possible, the above embodiment and the modes of the first to eighth modifications may be combined as appropriate. Further, the configuration of a general image forming apparatus is not excluded.
また、画像形成装置を、たとえば、光源駆動部130および相対位置補正部140として動作させるプログラムは、USBメモリー、フレキシブルディスク、CD−ROM等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよい。また、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、メモリーやストレージ等に転送され記憶される。また、このプログラムは、たとえば、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、画像形成装置の一機能としてソフトウェアに組み込んでもよい。 Further, for example, a program that causes the image forming apparatus to operate as the light source driving unit 130 and the relative position correcting unit 140 may be provided by a computer-readable recording medium such as a USB memory, a flexible disk, or a CD-ROM. It may also be provided online via a network such as the Internet. In this case, the program recorded on the computer-readable recording medium is usually transferred to and stored in a memory or storage. Further, this program may be provided as, for example, a single application software, or may be incorporated into the software as one function of the image forming apparatus.
また、上記実施形態では、相対位置補正部140および光検出部150を用いて、光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正する例について説明した。しかし、本発明は、これに限定されない。たとえば、画像形成部100は、相対位置補正部140および光検出部150を有さない構成としてもよい。この場合には、光源基板121とレンズアレイ122は、画像形成部100の本体に搭載されていない状態で位置調整される。具体的には、所定の調整治具(不図示)上で光源基板121とレンズアレイ122の相対位置のずれを補正する。それから、補正後の位置関係が確実に保持されるように光源基板121とレンズアレイ122を固定した状態で、画像形成部100の本体に搭載すればよい。 In the above embodiment, an example in which the relative position shift between the light source substrate 121 and the lens array 122 is corrected using the relative position correction unit 140 and the light detection unit 150 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the image forming unit 100 may be configured without the relative position correcting unit 140 and the light detecting unit 150. In this case, the positions of the light source substrate 121 and the lens array 122 are adjusted in a state where they are not mounted on the main body of the image forming unit 100. Specifically, the relative position shift between the light source substrate 121 and the lens array 122 is corrected on a predetermined adjustment jig (not shown). Then, the light source substrate 121 and the lens array 122 may be mounted on the main body of the image forming unit 100 so that the corrected positional relationship is reliably maintained.
100 画像形成部、
110 感光体、
120 光書込装置、
121 光源基板、
122 レンズアレイ、
123 ホルダー、
130 光源駆動部、
140 相対位置補正部、
150 光検出部、
S 光源、
T 補正用光源、
L レンズ、
X 主走査方向、
Y 副走査方向、
Z 光軸方向。
100 image forming unit,
110 photoconductor,
120 optical writing device,
121 light source substrate,
122 lens array,
123 holder,
130 light source driving unit,
140 Relative position correction unit,
150 light detector,
S light source,
T correction light source,
L lens,
X main scanning direction,
Y sub-scanning direction,
Z Optical axis direction.
Claims (8)
前記光源群を保持する光源基板と、
前記光源基板と前記感光体との間に配置され、前記副走査方向に2列以上に複数のレンズが配置されたレンズアレイと、を有し、
前記光源基板には、光軸方向からみて前記光源基板の前記副走査方向の中心線から外れた位置に、前記光源基板と前記レンズアレイとの相対位置を補正するための補正用光源が設けられる光書込装置。 A light source group in which a plurality of light sources are two-dimensionally arranged in a main scanning direction parallel to the rotation axis of the photoreceptor and a sub-scanning direction intersecting the main scanning direction;
A light source substrate for holding the light source group;
A lens array disposed between the light source substrate and the photoconductor and having a plurality of lenses disposed in two or more rows in the sub-scanning direction;
The light source substrate is provided with a correction light source for correcting the relative position between the light source substrate and the lens array at a position deviated from the center line of the light source substrate in the sub-scanning direction when viewed from the optical axis direction. Optical writing device.
複数個の前記補正用光源は、それぞれ、光軸方向からみて前記副走査方向の中心線から等しい距離だけ離れた位置に設けられ、かつ、前記中心線の両側に設けられる、請求項1または2に記載の光書込装置。 A plurality of the correction light sources are provided,
The plurality of light sources for correction are respectively provided at positions that are separated by an equal distance from the center line in the sub-scanning direction when viewed from the optical axis direction, and are provided on both sides of the center line. The optical writing device according to 1.
前記補正用光源は、複数個設けられ、
複数個の前記補正用光源は、それぞれ、光軸方向からみて前記副走査方向の中心線の両側に2つずつ対をなすように設けられ、前記主走査方向に隣接する前記補正用光源の間隔が、前記主走査方向に隣接する前記レンズの中心位置間隔の1/2になるように設けられる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光書込装置。 In the lens array, a plurality of the lenses are arranged in a staggered pattern in even rows,
A plurality of the correction light sources are provided,
Each of the plurality of correction light sources is provided so as to form two pairs on both sides of the center line in the sub-scanning direction when viewed from the optical axis direction, and an interval between the correction light sources adjacent to each other in the main scanning direction. The optical writing device according to claim 1, wherein the optical writing device is provided so as to be ½ of a center position interval between the lenses adjacent in the main scanning direction.
前記補正用光源は、複数個設けられ、
複数個の前記補正用光源は、それぞれ、光軸方向からみて前記副走査方向の中心線の両側に2つずつ対をなすように設けられ、
前記対をなす補正用光源は、光軸方向からみて前記主走査方向の位置が一致するように設けられる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光書込装置。 In the lens array, a plurality of the lenses are arranged in a staggered pattern in odd rows,
A plurality of the correction light sources are provided,
Each of the plurality of light sources for correction is provided so as to form two pairs on both sides of the center line in the sub-scanning direction when viewed from the optical axis direction.
4. The optical writing device according to claim 1, wherein the pair of correction light sources are provided so that positions in the main scanning direction coincide with each other when viewed from the optical axis direction. 5.
(a)前記補正用光源を点灯させるステップと、
(b)前記ステップ(a)によって前記補正用光源から発された光のうち、前記レンズアレイを透過した光を検出するステップと、
(c)前記ステップ(b)による検出結果に基づいて、前記光源基板と前記レンズアレイの相対位置を補正するステップと、を有する光書込装置の位置補正方法。 A position correction method for an optical writing device according to any one of claims 1 to 7,
(A) turning on the correction light source;
(B) detecting light transmitted through the lens array from light emitted from the correction light source in the step (a);
(C) correcting the relative position between the light source substrate and the lens array based on the detection result obtained in the step (b).
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