JP4255625B2

JP4255625B2 - マルチビーム走査光学系ビーム測定装置及びマルチビーム走査光学系ビーム測定方法

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Publication number: JP4255625B2
Application number: JP2001060600A
Authority: JP
Inventors: 将人高田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2021-03-05
Also published as: JP2002254698A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機・プリンター製品等に使用されているマルチビーム走査型書込み系ユニットにおける走査ビームを測定するマルチビーム走査光学系ビーム測定装置及びマルチビーム走査光学系ビーム測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンターで用いられている書込み光学系から照射される走査ビームの測定においてはスリットとフォトセンサを組み合わせて用いる装置やＣＣＤカメラを用いた装置、又は位置検出素子とＣＣＤカメラやフォトセンサを用いた装置がある。それら装置では、例えばフォトダイオード等によって検知された同期信号を基に、レーザーダイオードの発光タイミング及びＣＣＤカメラ等に代表される受光デバイスの撮像タイミングを決定し、ビームプロファイル、即ち、走査ビームに対する情報を取得する方法が実施されてきた。
【０００３】
また、この結果からピーク時の１／２もしくは１／ｅ²等の光量を走査ビームの径として取得したり、強度分布プロファイルを２次元表示もしくは３次元表示する等の方法によって走査ビームの情報を視覚的に認識したりする方法も行われている。
【０００４】
例えば、特開平６−３４３２９号公報に記載のビーム径測定装置においては、１次元ＣＣＤラインセンサを用い、これを斜めに配置して主走査径及び副走査径を同時に取得している。しかし、マルチビーム走査光学系を測定する場合、１つの像高で副走査方向に存在する複数の走査ビームのうち１つの走査ビームしか測定できない。その他、特開平７−１０３８１９号公報に記載のレーザービーム径計測装置のようにスリットとフォトダイオードを用いた方法も考案されている。しかし１つの像高で異なる高さに同時に複数の走査ビームが照射されるマルチビームを測定する場合、受光面に照射されている全光量を検出するフォトダイオードでは個々の走査ビームを識別することができないため測定が行えない。
【０００５】
２次元ＣＣＤカメラを用いた場合においては、走査線曲がりの影響により撮像範囲外に走査ビームが照射されてしまい走査ビームを測定できない例もあり、考慮する必要がある。
【０００６】
近年では画像形成速度向上の為に、複数の光源を用いたり、一つの光源を分割して複数の走査ビームにしたマルチビーム走査型の書込み光学系が用いられるようになってきた。これにより印刷速度は格段に向上することとなるが、それに伴い走査ビームの測定装置又は測地方法も複雑な構成・工程が必要となり、従来から存在する１ビームのみの書込みユニットにおける走査ビームを測定する装置及び方法では対応できない問題点が発生している。
【０００７】
例えば、１つの像高で副走査方向に複数の走査ビームが同時に入射される場合、受光面全域の光量を検出するフォトダイオードを用いた装置・方法では複数の走査ビームを識別することは困難である。また、高精度な測定のため拡大光学系を用いた場合、走査線曲がりに起因して受光デバイスの撮像範囲から走査ビームが外れてしまうことが考えられる。
【０００８】
上記問題点の解決に加え、マルチビーム走査光学系では１走査で照射される走査ビームの数が多いので測定に要する時間も長くなる為、測定時間の短縮可能なマルチビーム走査光学系ビーム測定装置及びマルチビーム走査光学系ビーム測定方法が望まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
レーザービームプリンターや複写機等において、走査ビームの小径化による高解像度化と同様に、書込み速度向上による印刷時間短縮も大きな課題となっている。これら課題のうち後者の解決方法として、複数のビームを用いたマルチビーム走査光学系が考案され、実用化されつつある。
【００１０】
これら画像形成装置における書込み光学系は印刷される画質への影響が非常に大きく、その中心部分である書込み光学系の検査装置に要求される性能も年々高くなっている。測定が必要とされる項目の１つとして、走査面全域において走査ビームを正確に且つ高精度に取得することが挙げられる。走査ビーム径や走査ビーム間ピッチの均一性、回転多面鏡の面倒れによる走査線曲がり等、特に走査線曲がりはビーム径が数十μｍ程度であるのに対して走査線曲がりの大きさは数百μｍと大きく、これらは画質品質に非常に大きな影響を与える要因であり、全走査領域において走査ビームの照射位置を高精度で測定することが必要不可欠であると考えられる。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、マルチビーム走査光学系における複数の走査ビームの測定に対応可能なマルチビーム走査光学系ビーム測定装置及びマルチビーム走査光学系ビーム測定方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、画像形成装置のマルチビーム走査光学系によって照射される走査ビームのドット列を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向に移動させる移動手段と、前記走査ビームのドット列が前記撮像手段によって撮像されるように前記移動手段を制御する制御手段と、前記撮像手段によって取得された画像に基づいて、前記走査ビームに対する情報を取得するビーム情報取得手段とを備え、前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビームを測定するマルチビーム走査光学系ビーム測定装置において、前記マルチビーム走査光学系の走査面内の副走査方向において、前記撮像手段の撮像範囲より大きい範囲を受光することによって、前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビームのドットの位置を検出する光検出手段を備え、前記移動手段が、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で副走査方向に移動させるとともに前記光検出手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で前記撮像手段に先行して移動させ、前記制御手段が、前記光検出手段によって検出された前記走査ビームのドットの位置に基づいて、前記移動手段に、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向及び副走査方向を同時に移動させることを特徴とする構成を備えている。この構成により、走査線曲がり等の影響によらず確実にビームの測定が可能となる。また、マルチビーム走査光学系の全走査面内における走査ビームの測定において、光検出手段を用いて次に測定するビーム位置を予め検知し、その測定点に移動すると同時に副走査方向にも移動することによって、より短い時間で全領域の走査ビームを測定することが可能となる。
【００１３】
また、本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、前記ビーム情報取得手段によって前記走査ビームに対する情報として前記走査ビームの副走査方向のドット数が取得されるとともに、前記撮像手段によって撮像されるべき前記走査ビームの副走査方向のドット数を記憶する記憶手段と、前記ビーム情報取得手段によって取得された前記走査ビームの副走査方向のドット数、及び、前記記憶手段によって記憶された前記走査ビームの副走査方向のドット数を比較演算する比較手段とを備え、前記制御手段が、前記比較手段によって算出される結果に基づいて前記移動手段を制御することを特徴とする構成を備えている。この構成により撮像手段に照射されている走査ビームのドット数が妥当であるかを判断し、所望のドット数に達するまで撮像手段を副走査方向に移動させることによって確実に走査ビームの測定が可能となる。
【００１４】
また、本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、前記制御手段が、前記移動手段に、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向に移動させた後、前記マルチビーム走査光学系の走査面内で副走査方向に移動させることを特徴とする構成を備えている。この構成により走査方向の各測定点に順次移動し全ての走査ビームが撮像手段の撮像範囲内に照射されるよう位置決めするというプロセスを繰り返すことによって、全走査領域で確実に走査ビーム情報を取得することが可能になった。
【００１６】
また、本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、前記制御手段が、前記光検出手段によって検出された前記走査ビームのドットの平均位置に基づいて、前記移動手段を制御することを特徴とする構成を備えている。この構成により光検出手段によって検知された複数の走査ビームの、副走査方向に関する平均位置に基づいて撮像手段を位置決めすることで走査線曲がりの影響なく、全走査面内の走査ビームを測定することが可能となる。
【００１７】
また、本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、前記光検出手段が位置検出素子であることを特徴とする構成を備えている。この構成により位置検出素子を用いることによって画像演算することなく短時間で次に測定する走査ビームの位置検出ができ、測定時間を短縮させることが可能となる。
【００１８】
また、本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、前記ビーム情報取得手段が、前記撮像手段の撮像範囲内での前記走査ビームの照射位置と、前記撮像手段の移動量とに基づいて、前記走査ビームに対する情報として、前記走査面内での前記走査ビームの照射位置を取得することを特徴とする構成を備えている。この構成により撮像手段の撮像範囲内で取得された走査ビーム照射位置に更に撮像手段の移動距離を加えることによって走査ビームが照射される絶対位置を算出することが可能となる。
【００１９】
また、本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定方法は、画像形成装置のマルチビーム走査光学系によって照射される走査ビームのドット列を撮像する撮像工程と、前記走査ビームのドット列が前記撮像工程において撮像されるように、前記撮像工程における撮像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向及び副走査方向に移動させる移動工程と、前記撮像工程において取得された画像に基づいて、前記走査ビームに対する情報を取得するビーム情報取得工程と、前記マルチビーム走査光学系の走査面内の副走査方向において、前記撮像工程における撮像範囲より大きい範囲を受光することによって、前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビームのドットの位置を検出する光検出工程とを備え、前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビームを測定し、前記移動工程において、前記光検出工程における受光位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で前記撮像工程における撮像位置に先行して移動させるとともに、前記光検出工程において検出された前記走査ビームのドットの位置に基づいて、前記撮像工程における撮像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向及び副走査方向を同時に移動させることを特徴とする方法を用いている。この方法により走査ビームが照射されるように副走査方向に関して撮像手段とマルチビーム走査光学系の相対位置を位置決めすることによって、走査線曲がり等の影響によらず確実に走査ビームの測定が可能となる。また、全走査面内で撮像手段の位置決めに要する時間を短縮することができ、より短時間で走査ビームを測定することが可能となる。
【００２０】
また、本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定方法は、前記移動工程において、前記撮像工程における撮像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向に移動させた後、前記マルチビーム走査光学系の走査面内で副走査方向に移動させることを特徴とする方法を用いている。この方法により走査方向の各測定点に順次移動し全ての走査ビームが撮像手段の撮像範囲内に照射されるよう位置決めするプロセスを繰り返し、全走査面内で確実に走査ビーム情報を取得することが可能となる。
【００２２】
また、本発明のマルチビーム走査光学系ビーム測定方法は、前記ビーム情報取得工程において、前記撮像工程における撮像範囲内での前記走査ビームの照射位置と、前記撮像工程における撮像位置の移動量とに基づいて、前記走査ビームに対する情報として、前記走査面内での前記走査ビームの照射位置を取得することを特徴とする方法を用いている。この方法により走査ビームが照射される絶対位置を取得でき、全走査面内における任意の走査ビームのビーム径、光量、照射位置、走査線曲がり等の情報を取得することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
【００２４】
図１は本発明の第１実施形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。
【００２５】
図１において、画像形成装置１のマルチビーム走査光学系２としてのレーザーダイオード群３から照射された複数の走査ビーム４は回転多面鏡５上の鏡面上に集光される。そして、集光された走査ビーム４は、高速で回転する回転多面鏡５の鏡面によって、レンズ群６を通過して図示しない感光体ドラムの表面の軸方向に沿って走査露光される。
【００２６】
ところで、本実施形態に係るマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、マルチビーム走査光学系２によって照射される走査ビーム４を撮像し、同期検知用フォトダイオード７から出力される信号によって撮像のタイミングを同期させたり位置を制御される２次元エリア型の撮像手段としてのＣＣＤカメラ８を備えており、ＣＣＤカメラ８は、図示しない感光体ドラムの軸方向に沿って移動するように設けられている。
【００２７】
ＣＣＤカメラ８は、走査ビーム４の主走査方向及び副走査方向にＣＣＤカメラ８を移動することができる移動手段１０に設けられており、移動手段１０には駆動モータ１１が取り付けられ、駆動モータ１１が駆動することによって、ＣＣＤカメラ８は走査ビーム４の主走査方向及び副走査方向へ移動することができる。駆動モータ１１には走査ビーム４のドット列がＣＣＤカメラ８によって撮像されるように移動手段１０を制御する制御手段２０が取り付けられ、駆動モータ１１を制御することによりＣＣＤカメラ８を走査ビーム４の主走査方向及び副走査方向に位置決め制御することとなる。
【００２８】
また、ＣＣＤカメラ８は、ＣＣＤカメラ８によって取得された画像に基づいて走査ビーム４に対する情報を取得するビーム情報取得手段２１に接続されており、ＣＣＤカメラ８の各画素が撮像した走査ビーム４は、信号として順次読み出され、ビーム情報取得手段２１に出力される。
【００２９】
ビーム情報取得手段２１は、ＣＣＤカメラ８によって撮像された走査ビーム４の画像に基づきビーム数、ビーム径、光量、ＣＣＤカメラ８の撮像範囲内におけるビーム照射位置、各ビーム間の距離等の走査ビーム４に対する情報を算出する。
【００３０】
制御手段２０には、同期検知用フォトダイオード７が接続されており、同期検知用フォトダイオード７は制御手段２０に所定の信号を出力することによって図示しない感光体ドラムの表面に対応した位置に配置されたＣＣＤカメラ８の撮像タイミングを同期させたり、ＣＣＤカメラ８の位置決め制御をしたりするものである。
【００３１】
以下、本実施形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置の動作について説明する。
【００３２】
レーザーダイオード群３から照射される走査ビーム４は回転多面鏡５の鏡面上に集光される。そして、集光された走査ビーム４は、高速で回転する回転多面鏡５の鏡面によって、図示しない感光体ドラムの表面に結像するようにレンズ群６を通過して、感光体ドラムの軸方向に沿って走査露光される。そして走査ビーム４は、感光体ドラムの表面に対応した位置に配置されたＣＣＤカメラ８によって検出される。
【００３３】
ＣＣＤカメラ８は、走査ビーム４の主走査方向及び副走査方向に移動可能な移動手段１０に取り付けられており、副走査方向への移動は図２に示すように、移動手段１０に設けられ、副走査方向に移動可能なＺステージ１０ａの副走査方向への移動によって行われる。Ｚステージ１０ａは駆動モータ１１に駆動されることによりＣＣＤカメラ８を副走査方向に移動することができる。
【００３４】
マルチビーム走査光学系２の走査面内で主走査方向及び副走査方向に移動させる移動工程によってＣＣＤカメラ８は走査ビーム４に照射される位置まで移動され、ＣＣＤカメラ８はマルチビーム走査光学系２から照射される走査ビーム４のドット列の撮像を行う撮像工程を行う。そして、撮像工程において取得された画像に基づいて、走査ビーム４に対する情報を取得するビーム情報取得工程によって走査ビーム４のビーム径、ビーム位置、ビーム間距離等の情報を取得する。なお、ここでは移動工程においてＣＣＤカメラ８を副走査方向に移動させたが、マルチビーム走査光学系２を副走査方向に移動することによって走査ビーム４がＣＣＤカメラ８に照射されるようにしてもよい。
【００３５】
上述の構成によれば、図３に示すような走査線曲がりを生じた走査ビーム４のドット４ａを２次元エリア型のＣＣＤカメラ８を用いて測定する場合、特に高精度の測定を行うために拡大光学系を用いた場合、ＣＣＤカメラ８の撮像範囲８ａ上に照射される走査ビーム４のドット４ａは測定しようとしている走査ビーム４の一部でしかないが、ＣＣＤカメラ８を副走査方向に移動させることができるので、走査ビーム４のドット４ａの走査線曲がりに対応して走査ビーム４のドット４ａを測定することができる。なお、本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置１のマルチビーム走査光学系２から照射される走査ビーム４の測定に限定したものではなく、例えばＬＥＤアレイ等の光源列の検査にも適用することができる。
（第２実施形態）
【００３６】
図４は本発明の第２実施形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。
【００３７】
本実施形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、第１実施形態の構成に加え、ビーム情報取得手段２１によって取得された走査ビーム４の副走査方向のドット４ａの数、及び、ＣＣＤカメラ８によって撮像されるべき走査ビーム４の副走査方向のドット４ａの数を記憶する記憶手段２３によって記憶された走査ビーム４の副走査方向のドット４ａの数を比較演算する比較手段２２が、ビーム情報取得手段２１に接続されており、比較手段２２には記憶手段２３が接続されている。
【００３８】
記憶手段２３は、レーザーダイオード群３が出力している副走査方向の走査ビーム４の数を予め入力して記憶しておくものである。
【００３９】
比較手段２２は、記憶手段２３に予め記憶されている副走査方向の走査ビーム４の数と、任意の測定点でビーム情報取得手段２１によって取得された走査ビーム４の数との差を算出するためのもので、比較手段２２によって算出された値に応じて制御手段２０を介してＣＣＤカメラ８を副走査方向に移動させる。
【００４０】
次に動作について説明する。図５は本実施形態によるマルチビーム走査光学系ビーム測定方法のフローチャートである。ＣＣＤカメラ８はまず主走査方向の位置決めをされる（ステップＳ１０１）。次にラベリングという画像処理によりその位置においてＣＣＤカメラ８に照射されている走査ビーム４のドット４ａの数を取得する（ステップＳ１０２）。
【００４１】
ＣＣＤカメラ８によって撮像されるべき走査ビーム４の副走査方向の所望のドット４ａの数、及び、ＣＣＤカメラ８によって取得された画像に基づいて走査ビーム４に対する情報を取得するビーム情報取得手段によって取得されたドット４ａの数の差を比較手段２２において比較演算し（ステップＳ１０３）、その算出結果を変数Ｂ１に代入する（ステップＳ１０４）。Ｂ１＝０、即ちＣＣＤカメラ８によって撮像されるべき走査ビーム４の副走査方向の所望のドット４ａの数、及び、ＣＣＤカメラ８によって取得された画像に基づいて走査ビーム４に対する情報を取得するビーム情報取得手段２１によって取得されたドット４ａの数が等しければＹＥＳとなり位置決め完了となる。Ｂ１＝０でない場合、ステップＳ１０３での算出結果Ｂ１の値を一旦変数Ｂ２に代入しておく（ステップＳ１０５）。
【００４２】
次に副走査方向の一方の方向に任意の移動量だけ移動手段１０を移動させることでＣＣＤカメラ８を移動させる（ステップＳ１０６）。なお、副走査方向の一方の方向というのは、副走査方向の片側一方の方向に限定するものではなく、いずれの方向に移動させてもよいということである。そして、ラベリングという画像処理によりその位置においてＣＣＤカメラ８に照射されている走査ビーム４のドット４ａの数を取得する（ステップＳ１０７）。
【００４３】
ＣＣＤカメラ８によって撮像されるべき走査ビーム４の副走査方向の所望のドット４ａの数、及び、ＣＣＤカメラ８によって取得された画像に基づいて走査ビーム４に対する情報を取得するビーム情報取得手段２１によって取得されたドット４ａの数の差を比較手段２２において比較演算し（ステップＳ１０８）、その算出結果を変数Ｂ１に代入する（ステップＳ１０９）。Ｂ１＝０であればＹＥＳとなり位置決め完了である。Ｂ１＝０でない場合、ステップＳ１０５におけるＢ２の値とステップＳ１０８で算出されたＢ１の値を比較し（ステップＳ１１０）、ＣＣＤカメラ撮像範囲８ａ上に照射される走査ビーム４の数が増加した場合は移動手段１０をステップＳ１０６での移動方向と同方向に副走査方向に移動させ（ステップＳ１１２）、ＣＣＤカメラ撮像範囲８ａ上に照射される走査ビーム４の数が減少した場合は逆方向に移動させる（ステップＳ１１２）。
【００４４】
そして、ステップＳ１０８で算出されたＢ１の値をＢ２に代入し（ステップＳ１１３）、もう一度ステップＳ１０７に戻り、記憶手段２３に予め記憶されている副走査方向の走査ビーム４のドット４ａの数、及び、任意の測定点でビーム情報取得手段２１によって取得された走査ビーム４のドット４ａの数が等しくなるまで本プロセスを繰り返すことによって、副走査方向の全ての走査ビーム４がＣＣＤカメラ８上に照射されることになり、走査線曲がりの影響を取り除いた走査ビーム４の自動位置決めが可能となる。
【００４５】
また、図６に走査線曲がりを生じた走査ビーム４のドット４ａとＣＣＤカメラの撮像範囲８ａを示すが、例えば図７のフローチャートに示すように、制御手段２０が、ＣＣＤカメラ８を走査ビーム４の主走査方向の各測定点へ移動させ（ステップＳ２０２）、移動完了後に図５におけるステップＳ１０２からステップＳ１１４までと同様の動作によって走査ビーム４のドット４ａがＣＣＤカメラ撮像範囲８ａに照射されるよう副走査方向に位置決めをし（ステップＳ２０３からステップＳ２１５）、全測定点における測定を繰り返すことによって（ステップＳ２１６）、走査ビーム４の全走査面内において走査ビーム４の照射位置・ビーム径・光量等の測定が可能となる。
（第３実施形態）
【００４６】
図８は本発明の第３実施形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。
【００４７】
本実施形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、図８に示すように第２実施形態の構成に加え、走査ビーム４を検出する光検出手段としてのフォトダイオードアレイ３０を備える。
【００４８】
フォトダイオードアレイ３０は、ＣＣＤカメラ８に設置され、マルチビーム走査光学系２の走査面内でＣＣＤカメラ８に先行するように移動手段１０によって移動させられ、またＣＣＤカメラ８と平行な受光面を持ち、ＣＣＤカメラ撮像範囲８ａよりも大きい副走査方向の受光範囲を有している。
【００４９】
フォトダイオードアレイ３０はビーム情報取得手段２１に接続され、マルチビーム走査光学系２によって副走査方向に複数照射される走査ビーム４のドット４ａの位置を検出する光検出工程においてフォトダイオードアレイ３０によって検出された走査ビーム４の位置情報をビーム情報取得手段２１が取得し、取得した位置情報を基に制御手段２０を介して駆動モータ１１を駆動させることでＣＣＤカメラ８の位置決め制御を行う。
【００５０】
上述の構成によれば、制御手段２０が、光検出手段３０によって検出された走査ビーム４のドット４ａの位置に基づいて、マルチビーム走査光学系２の走査面内でＣＣＤカメラ８が主走査方向に距離Ｌ１移動すると同時に副走査方向にも距離Ｌ２だけ移動するように移動手段１０を直線補完移動することで、次の測定点へ移動する際の時間的ロスがなくなり、連続的に短時間で走査ビーム４の測定が可能となる。つまり、主走査方向への各測定点への移動、副走査方向への位置決めという２段階の移動が必要なくなり、測定時間の短縮が可能となる。
【００５１】
また、ＣＣＤカメラ８の副走査方向に関する位置決め制御は、走査ビーム４の副走査方向に関する最上位と最下位ドット間距離Ｌ３に比べＣＣＤカメラ撮像範囲８ａの副走査方向に関する大きさＬ４が充分に大きい場合、図９に示すように副走査方向に関する複数の走査ビーム４の平均照射位置、つまり光検出手段３０によって検出された走査ビーム４のドット４ａの平均位置をビーム情報取得手段２１が画像演算等によって算出し、算出された走査ビーム４の平均照射位置がＣＣＤカメラ撮像範囲８ａの副走査方向の中心付近を通るようにＣＣＤカメラ８とマルチビーム走査光学系２の相対位置を位置決め制御するようにする。
【００５２】
上述の構成によれば、副走査方向に複数の走査ビーム４の全てがＣＣＤカメラ撮像範囲８ａに照射されることになり、全ての走査ビーム４の測定が可能となる。
（第４実施形態）
【００５３】
図１０は本発明の第４実施形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。本実施形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、第３実施形態での光検出手段としてのフォトダイオードアレイ３０を位置検出素子４０に代えて構成したものである。
【００５４】
図１０において、マルチビーム走査光学系ビーム測定装置は位置検出素子４０を備え、位置検出素子４０はサンプルホールド手段５３を介してアナログディジタル変換手段５４に接続され、アナログディジタル変換手段５４は制御手段２０に接続されている。
【００５５】
位置検出素子４０は、位置検出素子４０に照射される走査ビーム４の位置が電圧値として検出可能なものである。
【００５６】
サンプルホールド手段５３は、アナログディジタル変換手段５４に入力する電圧をサンプルし、保持し、保持された電圧をアナログディジタル手段５４が変換し終わるまでそのまま持続する回路を備えている。
【００５７】
アナログディジタル変換手段５４はサンプルホールド手段５３から入力された入力信号を変換し、制御手段２０へ出力するものである。
【００５８】
上述の構成によれば、副走査方向に複数照射される走査ビーム４のドット４ａの平均位置は、位置検出素子４０の中心からの距離に比例した電圧値Ｖ１として出力されるため、出力された電圧値Ｖ１をサンプルホールド手段５３を介してアナログディジタル変換手段５４に出力し、アナログディジタル変換手段５４において変換することによって副走査方向に複数照射される走査ビーム４のドット４ａの平均照射位置を容易に取得することができることとなり、それによってより容易にＣＣＤカメラ８の副走査方向の位置決めを行うことができる。
【００５９】
また、走査ビーム４のドット４ａの絶対位置座標、つまり撮像工程における撮像範囲内での走査ビーム４の照射位置と、撮像工程における撮像位置の移動量とに基づく走査面内での走査ビーム４の照射位置を取得するには、例えば図１１に示すように、副走査方向の幅がＬ５であるＣＣＤカメラ撮像範囲８ａ上での走査ビームの照射位置座標を（ｘ２、ｙ２）、ＣＣＤカメラ撮像範囲８ａの端部の測定原点からの座標を（ｘ１、ｙ１）とすると、走査面内における走査ビーム４のドット４ａの絶対位置座標は（ｘ１＋ｘ２、ｙ１＋Ｌ５−ｙ２）から取得できることとなり、この座標値と共に測定された走査ビームの径や光量等の情報を記憶することによって、任意の像高での走査ビーム情報を取得可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、マルチビームを用いた走査光学系においても、走査線曲がり等の影響を除去し、確実に走査ビームを測定することが可能となる。また、走査ビームが同じ位置に照射されるよう位置決めすることによって、撮像手段の照射位置に起因するバラツキも低減することが可能となる。
【００６１】
また、請求項２記載の発明によれば、任意の像高における走査ビームの測定において、所望の数の走査ビーム数が撮像手段に照射され、確実に走査ビームを測定することが可能となる。
【００６２】
また、請求項３記載の発明によれば、走査ビームの測定において、所望の数の走査ビームが撮像手段に照射され、全走査面内で走査線曲がりに影響されることなく副走査方向に複数照射されるマルチビームの測定が可能となる。
【００６３】
また、請求項４記載の発明によれば、位置決めに要する時間を短縮することができ、より短時間で走査ビームを測定することが可能となる。
【００６４】
また、請求項５記載の発明によれば、より短時間で全走査面内の走査ビームを測定することが可能となる。
【００６５】
また、請求項６記載の発明によれば、画像処理を施すことなく走査ビームの照射平均位置を取得できるため、より少ない工程で撮像手段の位置決め及び走査ビームを測定することが可能となる。
【００６６】
また、請求項７記載の発明によれば、走査面内における走査ビームが照射される絶対位置を算出し全走査面内において走査ビームのビーム径、光量、ビーム照射位置、走査線曲がり等の情報を取得することが可能となる。
【００６７】
また、請求項８記載の発明によれば、マルチビーム走査光学系においても、走査線曲がり等の影響を除去し、確実に走査ビームを測定することが可能となる。また、走査ビームが同じ位置に照射されるよう位置決めすることによって、撮像手段の照射位置に起因するバラツキも低減することが可能となる。
【００６８】
また、請求項９記載の発明によれば、全走査面内において確実に走査ビームの測定が可能となる。
【００６９】
また、請求項１０記載の発明によれば、位置決めに要する時間を短縮することができ、より短時間で走査ビームを測定することが可能となる。
【００７０】
また、請求項１１記載の発明によれば、走査ビームが照射される絶対位置を算出し全走査面内における走査線曲がり等の走査ビーム情報を取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマルチビーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。
【図２】マルチビーム走査光学系ビーム測定装置を側面から見た図である。
【図３】走査ビームの走査線曲がりを示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るマルチビーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るマルチビーム走査光学系ビーム測定方法のフローチャートである。
【図６】走査ビームのドットと走査ビームを測定するＣＣＤカメラの撮像範囲を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るマルチビーム走査光学系ビーム測定方法のフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に係るマルチビーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るマルチビーム走査光学系ビーム測定装置において走査ビームの平均照射位置に基づく測定を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るマルチビーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。
【図１１】走査ビームの絶対位置情報を示す図である。
【符号の説明】
１画像形成装置
２マルチビーム走査光学系
４走査ビーム
４ａドット
８ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１０移動手段
２０制御手段
２１ビーム情報取得手段
２３記憶手段
２２比較手段
８ａ撮像範囲
３０フォトダイオードアレイ（光検出手段）
４０位置検出素子（光検出手段）

Claims

画像形成装置のマルチビーム走査光学系によって照射される走査ビームのドット列を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向に移動させる移動手段と、
前記走査ビームのドット列が前記撮像手段によって撮像されるように前記移動手段を制御する制御手段と、
前記撮像手段によって取得された画像に基づいて、前記走査ビームに対する情報を取得するビーム情報取得手段とを備え、
前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビームを測定するマルチビーム走査光学系ビーム測定装置において、
前記マルチビーム走査光学系の走査面内の副走査方向において、前記撮像手段の撮像範囲より大きい範囲を受光することによって、前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビームのドットの位置を検出する光検出手段を備え、
前記移動手段が、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で副走査方向に移動させるとともに前記光検出手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で前記撮像手段に先行して移動させ、
前記制御手段が、前記光検出手段によって検出された前記走査ビームのドットの位置に基づいて、前記移動手段に、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向及び副走査方向を同時に移動させることを特徴とするマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
前記ビーム情報取得手段によって前記走査ビームに対する情報として前記走査ビームの副走査方向のドット数が取得されるとともに、
前記撮像手段によって撮像されるべき前記走査ビームの副走査方向のドット数を記憶する記憶手段と、
前記ビーム情報取得手段によって取得された前記走査ビームの副走査方向のドット数、及び、前記記憶手段によって記憶された前記走査ビームの副走査方向のドット数を比較演算する比較手段とを備え、
前記制御手段が、前記比較手段によって算出される結果に基づいて前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
前記制御手段が、前記移動手段に、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向に移動させた後、前記マルチビーム走査光学系の走査面内で副走査方向に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
前記制御手段が、前記光検出手段によって検出された前記走査ビームのドットの平均位置に基づいて、前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
前記光検出手段が位置検出素子であることを特徴とする請求項４に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
前記ビーム情報取得手段が、前記撮像手段の撮像範囲内での前記走査ビームの照射位置と、前記撮像手段の移動量とに基づいて、前記走査ビームに対する情報として、前記走査面内での前記走査ビームの照射位置を取得することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
画像形成装置のマルチビーム走査光学系によって照射される走査ビームのドット列を撮像する撮像工程と、
前記走査ビームのドット列が前記撮像工程において撮像されるように、前記撮像工程における撮像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向及び副走査方向に移動させる移動工程と、
前記撮像工程において取得された画像に基づいて、前記走査ビームに対する情報を取得するビーム情報取得工程と、
前記マルチビーム走査光学系の走査面内の副走査方向において、前記撮像工程における撮像範囲より大きい範囲を受光することによって、前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビームのドットの位置を検出する光検出工程とを備え、
前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビームを測定し、
前記移動工程において、前記光検出工程における受光位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で前記撮像工程における撮像位置に先行して移動させるとともに、前記光検出工程において検出された前記走査ビームのドットの位置に基づいて、前記撮像工程における撮像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向及び副走査方向を同時に移動させることを特徴とするマルチビーム走査光学系ビーム測定方法。
前記移動工程において、前記撮像工程における撮像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向に移動させた後、前記マルチビーム走査光学系の走査面内で副走査方向に移動させることを特徴とする請求項７に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定方法。
前記ビーム情報取得工程において、前記撮像工程における撮像範囲内での前記走査ビームの照射位置と、前記撮像工程における撮像位置の移動量とに基づいて、前記走査ビームに対する情報として、前記走査面内での前記走査ビームの照射位置を取得することを特徴とする請求項７又は８に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定方法。