JP5255212B2 - レーザ露光装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
この光学走査装置は、光源部と、その光源部から出射したレーザビームを走査する走査手段と、走査手段により走査されたレーザビームを反射する検出ミラーと、反射したレーザビームを受光部により受光して水平同期信号として検出する検出部とを備え、検出ミラーに角度調整機構を設けて、その調整機構に過調整剰防止機構を設けたことを特徴としている。
特に本発明によれば、調整者の技量レベルにかかわらず、所定の光学要素を所望の角度に正確に調整することができ、レーザ光の出射位置の調整作業における作業性及び正確性を向上させることができる。
また検出した調整マークに基づく傾斜量の算出処理を複数回行って平均化することにより、例えば感光体ドラムの偏心による調整マークの位置ずれがあっても正しい調整量を算出することができるようになる。
第1fθレンズ202は、主走査方向にレンズパワーを有している。これにより主走査方向において、ポリゴンミラー201から出射した平行光の光ビームを、感光体ドラム3表面で所定のビーム径となるように収束させる。また第1fθレンズ202は、ポリゴンミラー201の等角速度運動により主走査方向に等角速度で移動する光ビームを、感光体ドラム3上の走査ライン上で等線速で移動するように変換する機能を有している。
また分離されたY用の光ビームは、Y用第1〜第3ミラー210,211,212で反射して、Y用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(Y)に入射する。同様に、分離されたC用の光ビームは、C用第1〜第3ミラー205,206,207で反射して、C用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(C)に入射する。また分離されたM用の光ビームは、M用第1〜第2ミラー208,209で反射して、M用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(M)に入射する。
そしてコリメータレンズ102は、入射した拡散光を平行光に変換して出射させる。コリメータレンズ102の後には、アパーチャ103が設けられていて、そのアパーチャ103の開口によって光ビームの径が規制される。アパーチャ103の主走査方向の開口径はここでは約7mmである。
シリンドリカルレンズ112を出射した平行光の光ビームは、図示しない他のミラーを経てポリゴンミラー201の反射面に入射する。図示するようにポリゴンミラー201の反射面は、その回転に伴って主走査方向に角度が変化する。
第2fθレンズ203は、第1fθレンズ202を補完するもので、第1fθレンズ202から出射した光ビームを更に補正して、光ビームが目的の挙動を示すようにするものである。
そしてコリメータレンズ102は、入射した拡散光を平行光に変換して出射させる。コリメータレンズ102の後には、アパーチャ103が設けられていて光ビームの径がその開口により規制される。アパーチャ103の開口径はここでは約2mmである。
第2fθレンズ203は、副走査方向にレンズパワーを有していて、拡散光で入射した光ビームを副走査方向に平行光となるように変換する。
ポリゴンミラー201で反射して感光体ドラム3へ向かう光ビームのうち、感光体ドラム3上での画像形成に使用される光ビーム、すなわち主走査ラインを走査するための光ビームを主走査ビームとする。ここで主走査ビームが走査する際に通過する空間領域を画像領域とし、画像領域以外の領域を非画像領域とする。
あるいは上記光ビームの主走査方向の書き出し開始位置を検出するBDセンサ215に加えて、YMCK用の各色の副走査方向の書き込み位置を検出するためのBDセンサを設けてもよい。この場合、副走査方向の書き込み位置を検出するBDセンサのうち、K用のBDセンサについては、上記主走査方向の書き始めの位置検出用のBDセンサ215と併用してもよい。
LSUコントローラ301は、画像形成装置の画像処理部402の画像メモリ等から出力される画像データ信号を入力し、画像形成装置の本体制御部401から送られてくる走査開始タイミングに合わせてレーザドライバ回路(LD Driver)302に送り、レーザダイオード(LD)101を点灯制御する。
またLSUコントローラ301は、画像形成装置の主走査方向の仕様に合うようにポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータ303の基準回転動作を制御する。また主走査方向の書き始めの位置を検出するBDセンサ215が光ビームを受光することにより主走査のタイミングを検出し、エラーである場合は、エラー信号を本体制御部401に出力する。また副走査方向の書き込み位置を検出するBDセンサ215の検出信号を入力し、エラーである場合は、エラー信号を本体制御部401に出力する。LSUコントローラ301は、ASIC(特定用途向け集積回路)により構成される。
そして調整ねじ227を矢印D方向に調整すると、偏心カム226は矢印E方向に回動し、枠224の側面を押圧して矢印J方向に変位させる。枠224は、装置奥側で軸支されているため、上記矢印J方向への変位によって装置奥側の奥側支持部225の軸周りに回動変位する。ここでは、偏心カム226を枠224に当接させることにより、シリンドリカルレンズ220に不要な応力がかからないように構成されている。
このような構成により、シリンドリカルレンズ220の角度を調整ねじ227によって調整することができる。調整ねじ227は、画像形成装置の前面(f)側に設けられているため、その調整操作が容易である。
図8は、調整ねじの軸部の周囲に配設した弾性部材の構成例を説明するための図で、弾性部材を配設した調整ねじの斜視図を図8(A)に、弾性部材を配設した調整ねじの頭部の正面図を図8(B)に示すものである。
上述のようにレーザ露光装置の筐体223には、YMCK各色用のシリンドリカルレンズ220が備えられ、そのシリンドリカルレンズ220の角度を上記の調整ねじ227で調整できるようになっている。調整ねじ227の軸部周囲には突部231aを持った弾性部材213が配設されている。弾性部材231を配設した調整ねじ227は、YMCK各色用のシリンドリカルレンズ220ごとに4カ所設けられている。
本発明に係る実施形態では、レーザ露光装置によって中間転写ベルト61上に所定の調整マークを画像形成し、その調整マークを検出する。そして検出した調整マークを解析し、その解析結果に基づいて感光体ドラム3に対するレーザ光の出射位置を調整できるようにする。
シリンドリカルレンズ220は本発明の出射位置調整手段により調整される光学手段に該当し、シリンドリカルレンズ220、枠224、偏心カム226、調整ねじ227、ばね部材228、及びノッチ部237により本発明に係る出射位置調整手段が構成される。なお、偏心カム226に押圧される本発明の光学部材は、本例では枠224に保持されたシリンドリカルレンズ220であり、枠224を含むものである。
またここでは説明を簡単にするために、KCMYそれぞれの色に対応して設けられるシリンドリカルレンズ220,感光体ドラム3、及びこれらにより形成された調整マーク、調整マークのパターンなどを、単にK,C,M,Yを用いて表現するものとする。
傾き量DCLの算出においては、KCMYの調整マークの各パターン間の距離を算出して各色の傾き量DCLを算出するが、ここではMとKとの傾き量を例として説明する。
まずフロント側について、Ksfの調整マークのバーと、Msfの調整マークのバーとの距離DF(n)を算出する。ここではn=1のとき、Ksfの一つ目のバーと、Msfの一つ目のバーとの距離DF(1)を算出する。またn=2のとき、Ksfの2番目のバーと、Msfの番目のバーとの距離DF(2)を算出していく。
この例では、nの数(すなわち一つの調整マークを構成するバーの数)は“17”に設定されているため、n=17まで距離DF(n)を算出することになる。勿論nの数は適宜任意に設定することができる。
そして得られた傾き量DCL(1)〜DCL(17)を平均化し、傾き量DCLを算出する。制御手段42では、得られた傾き量DCLから、M用(またはK用)の調整ねじ227の調整量と回動方向とを算出する。このときに調整ねじ227の調整量は、ノッチ部232のノッチ数にて表す。調整ねじ227の調整量に応じたシリンドリカルレンズ220の変位量の情報は、予め各部材の仕様に応じて定められるため、制御手段42ではこの調整量に応じた変位量の情報に基づいて、シリンドリカルレンズ220が最適な位置となるように調整ねじ227の調整量と回動方向とを演算にて算出することができる。また検出した調整マークに基づく傾斜量の算出処理を複数回行って平均化することにより、例えば感光体ドラム3の偏心による調整マークの位置ずれがあっても正しい調整量を算出することができるようになる。
本例では、YMCについてそれぞれ“L12”、“R8”、“L3”の調整量が算出されている。これらは、調整ねじ227を回す方向と、調整ねじ227の軸部周囲に配設された弾性部材231が係合するノッチ部232のノッチ数とを示している。
つまり“L12”は、調整ねじ227を左(L)方向に、ノッチ数12だけ調整すべきであることを示している。同様に“R8”は、調整ねじ227を右(R)方向にノッチ数8だけ調整することを示し、“L3”は、調整ねじ227を左(L)方向にノッチ数3だけ調整することを示している。
本例では、上記図14と同様にYMCについてそれぞれの調整量を表示しているが、ここでは調整ねじ227の調整量と回動方向とを数値で表示するとともに、これら調整量と回動方向とを視覚的に理解できるようにしたアイコンを表示している。アイコンには、調整ノッチ数と調整ねじ227の回動方向をそれぞれ長さと形状とで示している。ここでは、左右(L/R)の回動方向を示す矢印が示され、その矢印の長さによって調整ノッチ数が概略的に理解できるようになっている。またこの例では、YMCの各アイコンを、調整ねじ227の実際の位置関係に一致するように表示している。つまり左側からCMYの順にアイコンを表示することにより、作業者はその表示を確認することで調整方法を視覚的に容易に把握することができ、調整の作業性をより向上させることができる。
まず画像形成装置において、レーザ光の露光によって感光体ドラム3上に調整マークのパターンを形成し、その顕像を中間転写ベルト61に転写して位置検出を行う(ステップS1)。
まず演算用の変数n=1に設定する(ステップS21)。そして傾き量を算出する処理を行う(ステップS22)。ここでは上述のように、傾き量DCL(n)=DF(n)―DR(n)により算出する。
またn=17であれば、DCL(1)〜DCL(17)を平均化して、DCLを算出する(ステップS24)。
Claims (7)
- レーザ光を出射するレーザ出射手段と、該レーザ出射手段から出射したレーザ光の出射位置を調整する出射位置調整手段とを有し、
前記出射位置調整手段は、レーザ光の出射位置を規定する光学手段と、調整部材を回転することにより前記光学手段を位置変位させる位置変位手段と、前記調整部材の回動角度を所定の調整単位角度ごとに回動可能に規制する規制手段とを備えたレーザ露光装置であって、
転写ベルトと、該転写ベルト上に調整マークを形成する調整マーク形成手段と、該調整マーク形成手段により形成した調整マークを検出する検出手段と、表示手段と、装置各部を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記検出した調整マークに基づいて、前記レーザ光により形成される画像の傾斜量を検出し、検出した傾斜量に基づいて前記調整部材の調整単位数及び回動方向を前記表示手段に表示させることを特徴とするレーザ露光装置。 - 請求項1に記載のレーザ露光装置において、前記規制手段は、前記調整部材の周囲に等間隔で設けられた複数のノッチと、該ノッチに係合する弾性部材とを備えることを特徴とするレーザ露光装置。
- 請求項1に記載のレーザ露光装置において、前記出射位置調整手段は、装置背面側を支点に前記光学手段を角度変更する偏心カムと、前記光学手段を前記偏心カムに押圧する第2の弾性部材とを備えることを特徴とするレーザ露光装置。
- 請求項2に記載のレーザ露光装置において、該レーザ露光装置は、少なくとも前記光学手段及び前記位置変位手段を収容する筐体を有し、前記ノッチは、前記筐体に形成されていることを特徴とするレーザ露光装置。
- 請求項1に記載の画像形成装置において、前記表示手段は、前記回動方向を矢印で示す表示を行うことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1に記載の画像形成装置において、前記表示手段は、前記調整単位数及び前記回動方向をそれぞれ長さと形状とで示すアイコンを前記調整部材の数に応じて表示し、かつ各前記アイコンを、実際の前記調整部材の位置関係に一致するように表示することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1に記載の画像形成装置において、該画像形成装置は、該レーザ露光装置によってレーザ光を走査する感光体を備え、前記調整マーク形成手段は、前記レーザ露光装置が走査するレーザ光の副走査方向に前記調整マークを複数の調整マーク群として形成し、前記調整マーク群の副走査方向の全長を前記感光体の周長以上とし、前記制御手段は、検出した前記調整マークに基づく傾斜量の算出処理を複数回行って平均化し、該平均化した傾斜量に基づいて前記調整単位数及び回動方向を得ることを特徴とする画像形成装置。
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