JPH04219714A - 書き出し位置調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ等の光
走査装置における書き出し位置調整方法に関し、特に書
き出し開始位置を決定するための水平同期信号が正確な
タイミングで得られるようにした書き出し位置調整方法
に関するものである。

【従来の技術】

【０００２】レーザビームプリンタ等で用いられている
光走査装置は、一般に図７に示すような構成を有する。

【０００３】光走査装置５０は、ハウジング５２と、ハ
ウジング５２内に配設した光源部５４と、光源部５４か
らの光ビームを走査偏向する光偏向器５６と、光偏向器
５６により偏向された光ビームの走査速度を一定に補正
し感光ドラム等に結像させるｆθレンズ５８ａ、５８ｂ
とｆθレンズ５８ａ、５８ｂの加工誤差による非点収差
等の光学特性を補正する補正レンズ６０と、ｆθレンズ
５８ａ、５８ｂを通過した光偏向器５６からの光ビーム
を受けて書き出し開始位置を決定するための水平同期信
号（ＢＤ信号）を出力する走査光ビーム検出器６２と、
光偏向器５６からの光ビームを走査光ビーム検出器６２
に偏向するための反射ミラー６４とから構成される。

【０００４】光源部５４は、例えば変調信号によりオン
・オフされる半導体レーザ及びこの半導体レーザから発
生する光をビーム状の平行な光束に変えるコリメータレ
ンズ等からなる。

【０００５】また、光偏向器５６は、ポリゴンミラー５
６ａ及びこれを高速で回転するモータ５６ｂから構成さ
れる。

【０００６】更にまた、補正レンズ６０はシリンドリカ
ルレンズ等から構成されるもので，光源部５４と光偏向
器５６との間においてハウジング５２上に固定される。 補正レンズ６０を第８図の矢印Ａ方向に位置調整するこ
とにより、ｆθレンズ５８ａ、５８ｂの加工誤差による
非点収差等を補正することができる。

【０００７】走査光ビーム検出器６２は、フォトダイオ
ード等の受光素子６２ａ、及び受光素子６２ａが走査光
ビームを受けた時、水平同期信号を送出する回路部（図
示せず）を有する基板６２ｂにより構成されており、基
板６２ｂはねじ等によりハウジング５２に取り付けられ
ている。

【０００８】ビーム検出用反射ミラー６４はハウジング
５２に形成した基準面６４ａに当てつけられ、板ばね（
図示せず）等により固定されている。更に、受光素子６
２ａの前面には、ビーム検出用反射ミラー６４で反射さ
れる光偏向器５６からの走査開始点の光ビームＢ１を通
過するスリット６６が設けられている。

【０００９】従って、光偏向器５６の走査開始に伴なう
光ビームＢ１がビーム検出用反射ミラー６４に照射され
ると、その反射光ビームはスリット６６を通して受光素
子６２ａに入射される。

【００１０】このビームＢ１を受光素子６２ａが検知す
ると、回路部が動作して水平同期信号を出力する。また
、水平同期信号が光源部５４の制御部等に入力されると
、この入力時点を基準にした所定時間後に光源部５４が
変調信号により駆動され、走査光ビームＢ２による感光
ドラム等への光情報の書き込みが開始される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の走
査光ビーム検出装置では、感光ドラム等に対する光ビー
ムの書き出し位置を検出するために、ハウジング５２の
基準面６４ａに当てつけたビーム検出ミラー６４により
光偏向器５６からの走査開始光ビームを受光素子６２ａ
へ反射する構成になっているため、基準面６４ａの加工
誤差、ビーム検出用反射ミラー６４の取付誤差、或いは
ビーム検出用反射ミラー６４の厚さのバラツキがあると
、ビーム検出用反射ミラー６４によって反射された光ビ
ームの到達位置が正規の受光位置よりずれてしまったり
、また受光素子６２ａの機械精度や取り付け精度等によ
っては受光位置自身がずれ、正規の光ビームを受光でき
なくなる。

【００１２】つまり、ポリゴンミラー５６ａが図７に示
す回転位置にある時の走査光ビームＢ１は、ビーム検出
用反射ミラー６４で反射後、受光素子１４ａの正規の受
光位置からずれてしまったり、また受光素子６２ａは、
自身の位置ずれにより正規な走査光ビームＢ１を正規な
受光位置に受光できないという不具合を生じる。

【００１３】ここで、前記走査光ビームＢ１は、受光素
子６２ａに入射し、正規なタイミングで水平同期信号を
出力することができる走査光ビームである。

【００１４】このため、受光素子の回路部から出力され
る水平同期信号の発生タイミングが正規のタイミングよ
りずれてしまい、感光ドラム等への書き出し開始位置に
悪影響を及ぼす問題がある。

【００１５】そこで、従来においては、ビーム検出用反
射ミラー６４及び基準面６４ａの加工精度を上げたり、
或いは、ビーム検出用反射ミラー６４の角度を調整した
り、受光素子６２ａを具備する基板６２ｂを図７の矢印
Ｂ方向に位置調整することで、正規の走査光ビームＢ１
が受光素子６２ａに入射するようにしていた。

【００１６】しかしながら、このような従来の調整方法
は時間がかかると共に、調整作業が煩雑になるという問
題がある。また、ビーム検出用反射ミラー及び基準面の
加工精度を上げようとすると製品をコスト高にするとい
う問題があった。

【００１７】本発明は、上述のような問題点に鑑みなさ
れたもので、ビーム検出用反射ミラーや受光素子の位置
調整を不要にした光走査装置の書き出し位置調整方法を
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に鋭意研究の結果、本発明者は、受光素子としてポジシ
ョンセンサを用い、前記ポジションセンサからの出力に
基づいて比較値を演算し、得られた比較値と、予め光走
査装置ごとに調整した基準値とが同じになった時に水平
同期信号を出力することにより、反射ミラーや受光素子
の位置調整をしなくても、書き出し開始位置を決定する
ための水平同期信号が正確なタイミングで得られること
を発見し、本発明に想到した。

【００１９】すなわち、本発明の書き出し位置調整方法
は、ポジションセンサ等の位置検出可能な受光素子を用
いて、正規の走査光ビームを受光する際に、その受光位
置が前記受光素子の受光面のどこであってもそれに応じ
て前記基準値を調整することで、正確なタイミングで水
平同期信号を出力でき、前記出力があった時点より一定
時間経過後に書き出しを開始することで、書き出し位置
が一定となるようにしたことを特徴とする。

【００２０】

【実施例及び作用】図１は、本発明の一実施例による走
査光ビーム検出装置を有する光走査装置を治具上に固定
した様子を示す概略断面図である。光走査装置１は、半
導体レーザ２、コリメータレンズ３、補正レンズ４、ポ
リゴンミラー５、ｆθレンズ６、ビーム検出ミラー８、
スリット部材９、及び受光素子１０を有する。なお、ポ
リゴンミラー５のモータ部は省略して図示してある。図
１においては、正確なタイミングで水平同期信号を得る
ために光走査装置１は測定治具１１上に固定されている
。なお、７は仮想の感光体を示し、測定治具１１上の位
置が、実際のプリンタ等における感光体の位置に相当す
る。従って、以下仮想の感光体７を用いて、感光体上に
正確に走査光ビームを書き出すために正しいタイミング
で水平同期信号を得る方法について説明する。

【００２１】前記受光素子１０は、位置検出可能なポジ
ションセンサであり、走査光ビームの受光位置に対応し
た電流値を出力するよう構成されているので、前記電流
値を処理を施して電圧に変換すると、光入射位置と出力
電圧値とは、図２に示すように、ある一定の関係にある
。

【００２２】ところで、本発明においてはビーム検出用
反射ミラー８及び受光素子１０の位置調整を行わないの
で、ビーム検出用反射ミラー８や受光素子１０等の機械
精度やその取り付け誤差等によって、走査光ビームＢ１
は受光素子１０の正規な受光位置に入射しなくなってし
まう。

【００２３】そこで、ポジションセンサ２１の出力に基
づいて得られる電圧値を比較値として、前記比較値と可
変の基準電圧（基準値）とを入力するコンパレータを用
いて比較値が基準値と同じになった時に水平同期信号が
出力されるよう構成したものである。

【００２４】具体的には、図３に示すように、ポジショ
ンセンサ２１の出力側には前述の電流電圧変換及び演算
を行って、ポジションセンサ２１への走査光ビームの入
射位置に対応した電圧を出力する信号処理回路３２、前
記信号処理回路３２の出力側に接続した増幅器３３、増
幅器３３の出力を入力する端子を有するコンパレータ３
４からなる回路を用い、コンパレータ３４の他の入力端
には、可変の基準電圧Ｖｒを発生する手段３５を接続す
る。可変の基準電圧Ｖｒを発生する手段３５は、本実施
例においては、一端に電源３６が接続した可変抵抗器３
７からなる。従って、走査光ビームＢ１が図２に示すポ
ジションセンサの受光位置ｘｒに入射した時の電圧Ｖｒ
を基準電圧とすれば正規のタイミングで水平同期信号を
出力することができる。

【００２５】次に、本発明の走査光ビーム検出装置にお
ける書き出し開始位置の調整方法について説明する。　
　図１において、仮想の感光体７上の書き出し開始位置
Ａに光検出センサ１２を設ける。センサ１２は、フォト
ダイオード等のポイント型のセンサでも、１次元（リニ
ア）型又は２次元（エリア）型のＣＣＤでもよい。

【００２６】本実施例においては、操作の簡単さの観点
から、センサ１２としてエリア型のＣＣＤを用いた場合
について詳しく説明する。半導体レーザ２から射出され
た光ビームは、ポリゴンミラー５により反射されて方向
を変え、さらにビーム検出用反射ミラー８により反射さ
れてポジションセンサからなる受光素子１０に入射する
。

【００２７】この時、走査光ビームＢ１が受光素子１０
に入射する位置は、ビーム検出用反射ミラー８や受光素
子１０等の機械精度、取り付け精度等によって正規の受
光位置からずれて入射してしまう。

【００２８】そのため、基準電圧がＶ０のままであると
、走査光ビームＢ１が入射しても水平同期信号を出力す
ることができなくなり、時間的にずれた走査光ビームに
よって、ずれたタイミングで水平同期信号を出力してし
まう。

【００２９】そのために、まず、可変抵抗器３７の抵抗
値をある任意の値に設定して、コンパレータ３４の基準
電圧を一定値（仮にＶ１）とする。なおＶ１は任意に設
定した値であるので、この走査光ビーム検出装置におけ
る正しい水平同期信号が得られる位置ｘ１に相当する電
圧Ｖ０とは異なっているのが普通である。

【００３０】ポリゴンミラー５を所望の速度で回転して
光走査を行うと、コンパレータ３４は、例えば、図２に
示すＶ１に対応したポジションセンサ２１上の位置ｘ１
に走査光ビームが入射した時にのみ水平同期信号を発生
する。一方光ビームは、水平同期信号より一定時間ｔ０
後に感光体への書き出しが行われるように調整されてい
る。具体的には，図４に示すように、水平同期信号が得
られると、半導体レーザからの光ビームはＯＦＦとなり
、一定時間ｔ０後に１パルスからなる書き出し開始位置
信号（Ａ）が出力される。この信号Ａにより表される感
光体への書き出し開始位置は、図５に示すように治具１
１上のＣＣＤ１２にインターフェイス回路１３を介して
接続されたＣＲＴ１４の画面上では、同位置に点滅して
いる点として観測することができる。

【００３１】また、例えば正しい書き出し開始位置まで
の距離として、数値で評価することもできる。

【００３２】ＣＲＴ画面上での調整を行う例を図５に示
す。ＣＲＴ画面１５の中心Ｏには正しい書き出し開始位
置を示し、また、その位置Ｏを中心に書き出し開始位置
のずれの許容範囲Ｄを表示しておく。コンパレータの基
準電圧を、例えば、Ｖ１とした時の書き出し開始位置が
ＣＲＴ画面１５上でＢの位置にある場合、中心Ｏより手
前にあるので、図２の関係より、コンパレータの基準電
圧を大きくして、書き出し開始位置Ｂが中心Ｏと一致す
るようにする。なお、前記許容範囲内Ｄに入れば、実用
上は問題がない。コンパレータの基準電圧は連続的に変
えられるので、可変抵抗器３７のボリュームを回すこと
により、容易に水平同期信号のタイミングを調整するこ
とができる。

【００３３】また、書き出し開始位置の評価を前述のデ
ータ量、例えば、所望の書き出し開始位置までの距離と
して数値で評価する場合には、１パルスの書き出し信号
Ａの位置から正しい書き出し開始位置までの距離を、Ｃ
ＣＤの各受光素子のピッチ間距離から換算して算出し、
図２より基準電圧を求める。このための回路構成も公知
のものでよく、詳細は省略する。

【００３４】次に、治具上のセンサ１２としてフォトダ
イオードのようなポイント型センサを用いた場合の例に
ついて説明する。この場合の水平同期信号及び半導体レ
ーザの光ビームのタイムチャートを図６に示す。半導体
レーザから出される光ビームは、ＯＮ状態に保持されて
いる。このような光ビームでセンサ１２上を走査し、光
を検知するまでの時間ｔ１を計測する。そして、ｔ１−
ｔ０が０（又は所望の許容範囲）になるように、コンパ
レータ３４の基準電圧を調整し、水平同期信号のタイミ
ングを調整する。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、受光素子として位置検出
可能な受光素子を用い、さらに、コンパレータの基準電
圧を可変抵抗器等を用いて調整すれば、ビーム検出用反
射ミラー等の取付け誤差があっても常に正確なタイミン
グで水平同期をとることができ、正確な書き出し開始位
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による走査光ビーム検出装置
を有する光走査装置を治具上に固定した様子を示す概略
断面図である。

【図２】ポジションセンサの出力電圧（演算回路を経て
得られる）とセンサ上の入射光ビームの位置との関係を
示すグラフである。

【図３】本発明の受光素子の出力信号処理を表すブロッ
ク図である。

【図４】エリア型ＣＣＤを用いた時の水平同期信号と光
ビームとのタイミングチャートである。

【図５】エリア型ＣＣＤを用いた場合のＣＲＴ画面上で
の調整例を示す概略図である。

【図６】ポイント型センサを用いた時の水平同期信号と
光ビームとのタイミングチャートである。

【図７】従来の光走査装置を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１・・・光走査装置 ２・・・半導体レーザ ３・・・コリメータレンズ ４・・・補正レンズ ５・・・ポリゴンミラー ６・・・ｆθレンズ ７・・・感光体 ８・・・ビーム検出用反射ミラー ９・・・スリット部材 １０・・・受光素子 １１・・・測定治具 １２・・・センサ １３・・・インターフェイス回路 １４・・・ＣＲＴ １５・・・ＣＲＴ画面 ３２・・・信号処理回路 ３３・・・増幅器 ３４・・・コンパレータ ３５・・・可変基準電圧発生手段 ３６・・・電源 ３７・・・可変抵抗器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　走査光ビームを走査光ビーム検出用受
   光素子に入力し、前記走査光ビーム検出用受光素子に接
   続された回路部より水平同期信号を出力し、前記出力が
   あった時点より一定時間経過後に走査光ビームで書き出
   しを始めるようにした光走査装置の書き出し位置調整方
   法において、前記走査光ビーム検出用受光素子として位
   置検出可能な受光素子を用い、前記走査光ビーム検出用
   受光素子の所定の位置に走査光ビームを受光した時に水
   平同期信号を出力するようにしたことを特徴とする光走
   査装置の書き出し位置調整方法。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の走査光ビーム検出用
   受光素子としてポジションセンサを用い、前記ポジショ
   ンセンサからの出力に基づいて比較値を演算する手段と
   、前記演算によって得られた比較値と、予め設定した基
   準値とを比較し、前記比較値と前記基準値とが同じにな
   った時に水平同期信号を出力する手段とを有することを
   特徴とする書き出し位置調整方法。