JP3294018B2 - 光検知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式のデジタル
複写機或いはレーザービームプリンタ等のレーザー書き
込み部の構成の改良に関する。

【０００２】

【従来技術】図４に従来より用いられているレーザー書
き込み部の光学系の構成例を示す。符号１は光源である
半導体レーザー、２はアパーチャー、３はシリンドリカ
ルレンズ、４はポリゴンスキャナーユニット、５はｆθ
レンズ、６は面倒れ補正用レンズ、７はミラー、８は感
光体ベルトであって、更に同期ミラー１０ａ、１０ｂ、
同期シリンドリカルレンズ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１
２ｂは光検知器が備えられている。このように構成した
レーザー書き込み部では、半導体レーザー１からの発散
光束はコリメートレンズにより平行光束化され、次にア
パーチャー２により光束の大きさが制限される。該アパ
ーチャー２を出射した平行光束はシリンドリカルレンズ
３を透過することにより、その屈折力方向にのみ集束作
用を受け、ポリゴンスキャナーユニット４の回転多面鏡
により光束に偏向走査される。

【０００３】該偏向光はｆθレンズ５及び面倒れ補正レ
ンズ６からなる走査レンズにより感光体上に微少な光ス
ポットとして結合される。前記ｆθレンズ５は図５に示
すように、ポリゴンスキャナーユニット４の回転多面鏡
による等角走査を等速走査に変換する機能を有する。光
検知器１２ａはレーザー光路上の書き込み領域外の書き
込み開始側に配置され、主走査方向の書き込み開始位置
を決定するための同期信号を得るためのものであり、ま
た光検知器１２ｂと共にレーザー光の走査速度を計測す
るのに使用する。同様に光検知器１２ｂはレーザー光路
上の書き込み領域外の書き込み終了側に配置され、前記
光検知器１２ａと共にレーザー光の走査速度を計測する
のに用いられる。このようなレーザー書き込み方式では
書き込みクロック周波数と、レンズ光学系による主走査
速度により主走査方向の画素密度が決定され、正確な書
き込み密度を得ることは良好な画像品質を得るのに重要
な事項である。また複数の書き込み系によって複数色の
画像を重ね合わせて１つの画像を形成する装置において
は、各書き込み系の画素密度が異なると色ズレが生じる
ため、正確な書き込み密度は特に重要な事項である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
光学系では、各部材の熱変形によりレーザー光の主走査
速度は微妙に異なるのが実情であり、この温度による光
走査速度の変動に拘わらず、正確な書き込み密度を達成
するために、本願出願人はレーザー光の走査路上の画像
領域外の二点に光検知器を配置し、その検知タイミング
により二点間の主走査時間を計測し、該計測結果から必
要とする書き込みクロック周波数を補正する方式を提案
している。しかし、従来の二点間の主走査時間を計測す
る方式を用いたレーザー書き込み部における光検知器
は、図６に示すように二つの光検知器１２ａ、１２ｂを
ベース部材１５上に取り付けただけであるため、ベース
部材の周囲の温度変化による熱変形で二つの光検知器間
の距離が変化してしまい、正確な走査時間を求めること
ができないという問題点があった。

【０００５】即ち、図６において、２つの光検知器１２
ａ、１２ｂとベース部材１５の締結位置をｃ１、ｃ２と
すると、２つの光センサの検知位置距離Ｌｓｓと、光検
知器とベース部材の締結位置間距離Ｌｂとを同一と見な
し、ベース部材の熱膨張係数をα１として温度変化をΔ
Ｔとすると、温度変化によるＬｓｓの伸び（収縮）ΔＬ
ｓｓは、 ΔＬｓｓ＝α１＊ΔＴ＊Ｌｂ となる。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上述したような従来の問題点に
鑑みなされたものであって、温度変化により二つの光検
知器間の距離が変化し、正確な走査時間を求めることが
できないという不具合をなくすために、温度変化による
二つの光検知器間の距離の変動を極力なくし、正確な書
き込みクロック周波数に補正し、正確な主走査方向の書
き込み密度を得ることができるレーザー書き込み装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にかかるレーザー書き込み装置は、走査光路
上に配置された２つの光検知器によって光走査速度を計
測する光検知器であって、２つの光検知器のうち少なく
とも１つの光検知器が、ベース部材の熱膨張係数よりも
大きい熱膨張係数を有する中間部材を介して、ベース部
材と結合されており、光検知器と中間部材の締結位置
が、中間部材とベース部材の締結位置よりも他方の光検
出器側であることによりベース部材と中間部材の熱膨張
（収縮）が相殺され、結果的に二つの光検知器間の相対
距離が変動しないことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記手段により、温度変化が生じた場合に、ベ
ース部材の膨張（収縮）と中間部材の膨張（収縮）とが
逆方向に作用することにより、二つの光検知器間の距離
の変化を抑える。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照し、本発明にかかるレーザ
ー書き込み装置を詳細に説明する。尚、本発明の主要な
点は従来技術の欄で説明したように、色ズレ等を生じさ
せないために正確な書き込み密度を得ることであり、そ
のためにレーザー光の走査路上の画像領域外の二点に光
検知器を配置し、その検知タイミングにより二点間の主
走査時間を計測し、該計測結果から必要とする書き込み
クロック周波数を補正する方式において、更なる書き込
み密度の精度を向上を図るものであるので、光検知器の
配置という点に焦点を当てて説明を行う。

【００１０】図１は本発明にかかる光検知装置の構成を
示す図であって、該光検知装置は図３に示した光検出器
部分のみを抽出して説明するための図である。同図にお
いて２１は熱膨張係数がα１であるベース部材、２３ａ
及びｂは熱膨張係数がα２である中間部材、２５ａ、ｂ
は光検知器である。前記ベース部材２１の熱膨張係数α
１と前記中間部材２３ａ、ｂの熱膨張係数α２との関係
は、α１＜α２の関係を有し、更に光検知器２５ａ、ｂ
が中間部材２３ａ、ｂに締結されている位置をｂ１、ｂ
２とし、該中間部材２３ａ、ｂは光検知器２５ａ、ｂの
締結位置ｂ１、ｂ２より水平方向に外側の位置ａ１、ａ
２においてベース部材２１に締結している。

【００１１】このように構成した光検知装置において、
中間部材２３ａ、ｂがベース部材２１に締結されている
位置ａ１とａ２との間の距離をＬｂ、光検知器２５ａ、
ｂが中間部材に締結されている位置ｂ１とｂ２との間の
距離をＬｓｓとし、更にａ１とｂ１との距離をＬｍ１、
ａ２とｂ２との距離をＬｍ２とする。温度変化を△Ｔと
すると、その温度変化によるＬｓｓの伸び或いは収縮△
Ｌｓｓは次式で表すことができる。 △Ｌｓｓ＝α１＊△Ｔ＊Ｌｂ−α２＊△Ｔ＊（Ｌｍ１＋Ｌｍ２）・・・（１） 即ち、温度変化が生じた場合であっても、光検知器２５
ａ、ｂ間の距離が不変であれば、正確な走査時間を求め
た上で、書き込みクロック周波数に補正し、正確な主走
査方向の書き込み密度を得ることができるので、前記Ｌ
ｓｓの伸び或いは収縮である△Ｌｓｓが０となるような
関係とすればよい。

【００１２】 α１＊Ｌｂ＝α２＊（Ｌｍ１＋Ｌｍ２）・・・（２） したがって、上記（２）式の関係を保つように、ベース
部材２１の熱膨張係数α１、中間部材２３ａ、ｂの熱膨
張係数α２、中間部材２３ａ、ｂのベース部材２１に対
する締結位置、光検知器２５ａ、ｂの中間部材２３ａ、
ｂに対する締結位置を設定することにより温度が変動し
ても光検知器２５ａ、ｂ間の距離は不変となる。

【００１３】図２は本発明にかかる光検知装置の他の実
施例を示す図であって、前記図１に示した実施例と比較
して、一方の光検知器を中間部材を介すことなくベース
部材に直接取り付けている。この実施例において、光検
知器２５ｂと中間部材２３ｂとの締結位置をｂ２、該中
間部材２３ｂとベース部材２１との締結位置をａ２、ベ
ース部材２１と光検知器２５ａとの締結位置をｃ１と
し、ｃ１とａ２との間の距離をＬｂ、ａ２とｂ２との間
の距離をＬｍ２、２つの光検知期間の距離をＬｓｓとす
る。温度変化を△Ｔとすると、その温度変化によるＬｓ
ｓの伸び或いは収縮△Ｌｓｓは次式で表すことができ
る。 △Ｌｓｓ＝α１＊△Ｔ＊Ｌｂ−α２＊△Ｔ＊Ｌｍ２・・・（３） 即ち、温度変化が生じた場合であっても、光検知器２５
ａ、ｂ間の距離が不変であれば、正確な走査時間を求め
た上で、書き込みクロック周波数に補正し、正確な主走
査方向の書き込み密度を得ることができるので、前記Ｌ
ｓｓの伸び或いは収縮である△Ｌｓｓが０となるような
関係とすればよい。 α１＊△Ｔ＊Ｌｂ＝α２＊△Ｔ＊Ｌｍ２・・・（４） α１＊Ｌｂ＝α２＊Ｌｍ２・・・（５） したがって、上記（５）式の関係を保つように、ベース
部材２１の熱膨張係数α１、中間部材２３ｂの熱膨張係
数α２、光検知器２５ｂの中間部材２３ｂに対する締結
位置（ｂ２）と該中間部材２３ｂのベース部材２１に対
する締結位置（ａ２）との距離Ｌｍ２、中間部材２３ｂ
のベース部材２１に対する締結位置（ａ２）と光検知器
２５ａのベース部材２１に対する締結位置（ｃ１）との
距離Ｌｂとを設定することにより温度が変動しても光検
知器２５ａ、ｂ間の距離は不変となる。

【００１４】図３は本発明にかかる光検知装置の他の実
施例を示す図であって、ベース部材が一体でなく、ベー
ス部材２１ａ上にベース部材２１ｂ、ｃとが配置され、
更にベース部材２１ｂ、ｃ上に中間部材２３ａ、ｂを締
結し、該中間部材２３ａ、ｂ上にそれぞれ光検知器２５
ａ、ｂを締結したものであり、この実施例においても中
間部材２３ａ、ｂを配置することによって温度変化によ
る２つの光検知器２５ａ、ｂ間の距離の変動を抑えるこ
とができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、温度変
化による２つの光検知期間の距離変動をなくすか若しく
は低減することにより、正確な走査速度を検出し、書き
込みクロック周波数を補正することができるので、正確
な主走査方向の書き込み密度を得ることができ、色ズレ
等の不具合をなくす上で優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光検知装置の構成を示す図。

【図２】本発明にかかる光検知装置の他の実施例の構成
を示す図。

【図３】本発明にかかる光検知装置の他の実施例の構成
を示す図。

【図４】従来より用いられているレーザー書き込み部の
光学系の構成例を示す図。

【図５】ｆθレンズの機能を説明するための図。

【図６】従来用いられていたレーザー書き込み部におけ
る光検知装置の構成を示す図。

【符号の説明】

１・・・半導体レーザー、 ２・・・アパーチャー、
３・・・シリンドリカルレンズ、 ４・・・ポリゴン
スキャナーユニット、５・・・ｆθレンズ、６・・・面
倒れ補正用レンズ、７・・・ミラー、 ８・・・感光
体ベルト、１０ａ、１０ｂ、・・・同期ミラー、１１
ａ、１１ｂ、・・・同期シリンドリカルレンズ、１２
ａ、ｂ、２５ａ、ｂ・・・光検知器、２１ａ、ｂ、ｃ・
・・ベース部材、２３ａ、ｂ・・・中間部材、ａ１、ａ
２、ｂ１、ｂ２、ｃ１・・・締結位置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査光路上に配置された２つの光検知器
   によって光走査速度を計測する光検知器であって、 ２つの光検知器のうち少なくとも１つの光検知器が、ベ
   ース部材の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する
   中間部材を介して、ベース部材と結合されており、 光検知器と中間部材の締結位置が、中間部材とベース部
   材の締結位置よりも他方の光検出器側であることを特徴
   とした光検知器。