JPH04251814A - ラスタ走査装置 - 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】この発明は、画像信号に応じたビ
ームを感光体上の主走査ラインに沿って移動走査するラ
スタ走査装置に係り、特に、主走査ラインの実質走査範
囲の書込み開始位置を検出するための走査開始位置セン
サの取付け構造を改良してなるラスタ走査装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ラスタ走査装置としてのレーザ
走査装置は、図８に示すように、例えば光源としての半
導体レーザ１０１から画像信号に応じたビームＢｍを照
射し、このビームＢｍをコリメータレンズ１０２にて平
行光にした後、シリンドリカルレンズ１１０で感光ドラ
ム１０５上で適正なビーム形状が得られるように整形し
、レンズポリゴンミラー１０３にて感光ドラム１０５の
主走査ラインＬに沿って移動走査させると共に、走査レ
ンズ１０４にて感光ドラム１０５の主走査ラインＬ上に
ビームＢｍを適正な速度で走査させるようにしたもので
ある。

【０００３】このようなレーザ走査装置にあっては、通
常、上記ポリゴンミラー１０３は自走状態にあり、しか
も、ポリゴンミラー１０３の面精度はばらついているた
め、各走査ライン毎にレーザ１０１の画像書込みタイミ
ングを一義的に設定したとしても、画像の書込み位置が
ばらついてしまい、その分、最終的な画像品質を損なう
という事態が生ずる。

【０００４】そこで、このような課題を解決するために
、従来にあっては、図８に示すように、レーザ走査装置
の走査範囲として実質的な画像形成範囲（実質走査範囲
）Ｓの手前側に予備走査範囲Ｓｆを設け、この予備走査
範囲Ｓｆに対応した箇所において各走査ライン毎にビー
ムＢｍの通過タイミングを走査開始位置センサ１０６に
て検出し、このセンサ出力に基づいて画像信号の位相ず
れを修正し、画像形成範囲の画像書込み開始位置から画
像信号に応じた潜像を書込むようにした方式が採用され
ている。

【０００５】このような従来のレーザ走査装置にあって
は、図８に示すように、レーザ１０１、コリメータレン
ズ１０２、シリンドリカルレンズ１１０、ポリゴンミラ
ー１０３及び走査レンズ１０４は光学フレーム１０７に
所定の位置関係にて取付けられ、上記走査開始位置セン
サ１０６も光学フレーム１０７に予め固定配置され、こ
の走査開始位置センサ１０６に対するビーム入射調整は
、ピックアップミラー１０８の角度調整等を行うことに
より、レーザ１０３からのビームＢｍの入射姿勢を変化
させ、ビームＢｍを走査開始位置センサ１０６へ適正に
導くようにするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記走査開
始位置センサ１０６に対するビーム入射調整（入射位置
、光量調整）は感光ドラム１０５の副走査方向及び主走
査方向の二方向に対応して行わなければならない。この
とき、感光ドラム１０５の副走査方向に対応する方向の
ビーム入射調整については、例えばシリンドリカルレン
ズ等の光学部材を使用することにより、ピックアップミ
ラー１０８の角度調整精度をある程度ラフにしても、ビ
ームの入射位置を適正なものに調整することは可能であ
るが、感光ドラム１０５の主走査方向に対応する方向の
ビーム入射調整については、専らピックアップミラー１
０８の角度に応じてビームＢｍの入射姿勢が一義的に決
定されてしまうため、ピックアップミラー１０８の角度
調整精度を充分高いものにしないと、ビームＢｍの入射
位置を適正なものに調整できない虞れがある。

【０００７】このため、特に、感光ドラム１０５の主走
査方向に対応した方向に対してピックアップミラー１０
８の角度調整機構を高精度対応のものにしなければなら
ず、装置コストが嵩むばかりか、ピックアップミラー１
０８の角度調整作業が極めて面倒なものになってしまう
という技術的課題がある。

【０００８】また、光学フレーム１０７に対する走査開
始位置センサ１０６の配設位置は一義的に定められてい
るが、走査開始位置センサ１０６の配設位置誤差分だけ
走査開始位置センサ１０６からの出力（水平走査同期信
号）タイミングがばらついてしまう。このため、水平走
査同期信号の出力タイミングの最大ばらつき量を考慮し
て、水平走査同期信号から画像書込み開始位置までの画
像クロック数の調整範囲を大きく確保しなければならな
い。

【０００９】一方、クロック数の調整がある程度可能で
あつても、水平走査同期信号から画像書込み開始位置ま
での画像クロック数は画像信号の処理上、ある一定のク
ロック数以上が必要となるため、水平走査同期信号の出
力タイミングのばらつきが大きくなれば、その分、早い
タイミングで水平走査同期信号が出力する様設計の中心
値を改良する必要、すなわち、走査開始位置センサ１０
６を感光ドラム１０５から遠い位置に配置する必要が生
じ、レーザ走査装置に要求される能力を余分に設定せざ
るを得ず、レーザ走査装置コストが嵩むという技術的課
題につながってしまう。

【００１０】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ためになされたものであって、走査開始位置センサへの
ビーム導入用の光学部材の調整機構を複雑にすることな
く、走査開始位置センサへのビーム入射調整作業を簡単
化でき、しかも、走査開始位置センサ出力から画像書込
み開始位置までの画像クロック数の調整範囲を最小限に
抑えて画像書込み開始位置のタイミング調整を行えるよ
うにしたラスタ走査装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
図１に示すように、画像信号に応じたビームＢｍを生成
するビーム生成手段１と、このビーム生成手段１からの
ビームＢｍを感光体２上の主走査ラインに沿って移動走
査させる導光手段３と、感光体２へ向かうビームＢｍの
実質走査範囲Ｓの直前に付加された予備走査範囲Ｓｆに
対応した箇所に設けられ、入射されるビームＢｍを検出
することにより実質走査範囲Ｓのビーム書込み開始位置
を決定する走査開始位置センサ４とを光学フレーム５に
装備してなるラスタ走査装置を前提とし、光学フレーム
５の走査開始位置センサ４の取付け部位には、少なくと
も走査開始位置センサ４の受光面領域より感光体２の主
走査方向に対応する方向に延びるスリット開口６を開設
すると共に、このスリット開口６の長さ方向に沿って移
動調整自在な可動ブラケット７を取付け、この可動ブラ
ケット７の所定部位に走査開始位置センサ４を着脱自在
に取付けるようにしたことを特徴とするものである。

【００１２】このような技術的手段において、導光手段
３としては、感光体２の主走査方向に沿ってビーム生成
手段１からのビームＢｍを偏向するポリゴンミラー、ガ
ルバノミラー等のビーム偏向手段と、感光体２の主走査
ラインに沿ってビームＢｍによる像を適正に結像させる
結像手段と、ビーム偏向手段及び感光体２間のビーム経
路を形成する各光学部材とを備えたものであれば適宜設
計変更することができる。この場合において、上記ビー
ム偏向手段の偏向面の倒れによってビームＢｍの走査位
置がずれる虞れがあるため、これを防止する観点からす
れば、ビームＢｍの経路中に上記ビーム偏向手段の偏向
面の倒れ補正手段を設けるように設計することが好まし
い。

【００１３】更に、走査開始位置センサ４に対して入射
ビームを確実に導くという観点からすれば、ビーム偏向
手段の偏向面の倒れ補正手段と同様な手段をビーム経路
中に介在させるように設計することが好ましく、走査開
始位置センサ４に対してより確実に入射ビームを導くと
いう観点からすれば、走査開始位置センサ４の直前部位
に集光手段を設けるように設計することが好ましい。

【００１４】また、走査開始位置センサ４の取付け部位
としては光学フレーム５の任意の部位（外周壁、内部の
区画壁等）で差し支えないが、取付け作業性を考慮すれ
ば、光学フレーム５の外周壁の外側面が好ましい。

【００１５】また、スリット開口６の長さ寸法について
は、感光体２の主走査方向に沿う走査開始位置センサ４
の位置調整代を考慮して選定すればよい。

【００１６】更に、可動ブラケット７の取付け構造につ
いては、スリット開口６の長さ方向に沿って移動自在で
あり、移動自在範囲の任意の位置で固定係止できるもの
であれば、可動ブラケット７に切欠溝や長孔を形成し、
この切欠溝や長孔に固定部材を移動試材係合させる等適
宜設計変更して差し支えないが、可動ブラケット７の移
動時における傾斜を防止するという観点からすれば、可
動ブラケット７の移動時姿勢を一定に保つために光学フ
レーム５側へガイド部を形成することが好ましい。また
、感光体２の副走査方向に対応した走査開始位置センサ
４の位置調整を可能にするという観点からすれば、可動
ブラケット７を感光体２の副走査方向に対応した方向へ
も移動自在とし、任意の位置で固定係止できるように設
計してもよい。

【００１７】また、可動ブラケット７に対する走査開始
位置センサ４の取付け構造については、可動ブラケット
７の取付け部位に対して走査開始位置センサ４を一義的
に位置決めし且つ固定係止できるものであれば、適宜設
計変更して差し支えない。

【００１８】

【作用】上述したような技術的手段によれば、可動ブラ
ケット７が光学フレーム５のスリット開口６の長さ方向
へ移動自在であるため、この可動ブラケット７に位置決
め固定されている走査開始位置センサ４は可動ブラケッ
ト７と共にスリット開口６の長さ方向へ移動し、所定位
置に設定される。

【００１９】そして、可動ブラケット７が光学フレーム
５の所定位置へ固定係止された段階で、走査開始位置セ
ンサ４を可動ブラケット７に対して着脱したとしても、
走査開始位置センサ４の配設位置は常時略一定に保たれ
る。

【００２０】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。図２はこの発明が適用されたレ
ーザ走査装置の一実施例を示す説明図である。同図にお
いて、同図において、符号１０は感光ドラム、１１は画
像信号に応じたレーザ駆動信号を送出するレーザ駆動回
路、１２はレーザ駆動信号に応じたビームＢｍを照射す
る半導体レーザ、１３ａは半導体レーザ１２からのビー
ムＢｍを平行光に整形するコリメータレンズ、１３ｂは
ビームＢｍを感光ドラム１０ノ主走査ラインＬ上で結像
させる光学系、１４はコリメータレンズ１３からのビー
ムＢｍを所定方向へ反射させる反射ミラー、１５は反射
ミラー１４からのビームＢｍを感光ドラム１０の主走査
ラインＬに沿って偏向移動させるポリゴンミラー、１６
は主走査ラインＬ上でビームＢｍを等速走査させること
を主目的とした走査レンズ、１７はポリゴンミラー１５
のミラー面の倒れを補正するシリンドリカルレンズ、１
８は感光ドラム１０の実質的な画像形成範囲（実質走査
範囲）Ｓの手前に確保された予備走査範囲Ｓｆに対応す
るビームＢｍを取り出す角度調整自在なピックアップミ
ラー、１９はピックアップミラー１８にて取り出された
ビームＢｍを受けて水平走査同期信号ＳＯＳを発生する
走査開始位置センサ、２０は走査開始位置センサ１９へ
向かうビームＢｍに対してポリゴンミラー１５のミラー
面の倒れ補正を行うシリンドリカルレンズ、２１は半導
体レーザ１２、コリメータレンズ１３ａ、光学系１３ｂ
、反射ミラー１４、ポリゴンミラー１５、走査レンズ１
６、シリンドリカルレンズ１７，２０、ピックアップミ
ラー１８、走査開始位置センサ１９を所定の位置関係に
て装備する光学フレーム、２２は光学フレーム２１のビ
ーム開口２１ａに装着される光学ウインドウである。

【００２１】この実施例において、走査開始位置センサ
１９は、図３〜図５に示すように、可動ブラケット４０
を介して光学フレーム２１の外周壁２１ｂに取付けられ
ている。

【００２２】より具体的に述べると、上記走査開始位置
センサ１９は基板３１の中央部に受光素子３２を装着し
たものであり、上記基板３１の受光素子３２の周囲には
位置決め孔３３，３４及びねじ挿入孔３５，３６が夫々
異なる対角線上に開設されている。

【００２３】また、光学フレーム２１の外周壁２１ｂに
は感光ドラム１０の主走査方向に対応した方向に延びる
スリット開口２３が開設されており、このスリット開口
２３の長さ寸法は少なくとも上記走査開始位置センサ１
９の受光素子３２の受光面より大きいものに設定されて
いる。

【００２４】更に、可動ブラケット４０は矩形プレート
状のものであり、その中央部には上記走査開始位置セン
サ１９の受光素子３２を収容するための受光素子収容孔
４１が開設されており、この受光素子収容孔４１の周囲
のうち、上記走査開始位置センサ１９の位置決め孔３３
，３４に対応した箇所には位置決めピン４３，４４が突
設され、また、走査開始位置センサ１９のねじ挿入孔３
５，３６に対応した箇所にはセンサ固定ねじ４７が螺合
するねじ孔４５，４６が形成されている。そして、上記
可動ブラケット４０の両側縁中央には横Ｕ字状の切欠溝
４８，４９が夫々形成されており、この切欠溝４８，４
９はブラケット固定ねじ５０が挿入できる上下溝幅を有
し、ブラケット固定ねじ５０に対して左右方向に移動し
得る長さ寸法を有している。

【００２４】更にまた、上記光学フレーム２１の外周壁
２１ｂの外側面には上記可動ブラケット４０の底辺部を
載置するガイド突条２４が形成されており、可動ブラケ
ット４０がガイド突条２４に沿って水平方向へ移動し得
るようになっている。そして、上記外周壁２１ｂのスリ
ット開口２３の両側部位には上記ブラケット固定ねじ５
０が螺合するねじ孔２５が開設され、スリット開口２３
の周囲には後述する集光レンズ６０の取付けねじ６３と
螺合するねじ孔２６がこの実施例では四つ開設されてい
る。

【００２５】また、上記外周壁２１ｂの内側面には走査
開始位置センサ１９の受光素子３２の受光面へ入射ビー
ムＢｍを集束させるトリンドリカルレンズからなる集光
レンズ６０が配設されており、この集光レンズ６０の上
下には取付け片６１が突設されると共に、この取付け片
６１には取付けねじ６３を挿入するためのねじ挿入孔６
２が四つ開設され、集光レンズ６０は取付けねじ６３を
介して光学フレーム２１に取り付けられる。

【００２６】次に、この実施例に係る走査開始位置セン
サ１９の取付け状態について説明する。この実施例にお
いて、走査開始位置センサ１９は、その基板３１の位置
決め孔３３，３４に可動ブラケット４０の位置決めピン
４３，４４を係合させ、センサ固定ねじ４７をねじ挿入
孔３５，３６を介して可動ブラケット４０のねじ孔４５
，４６に螺合させることにより、可動ブラケット４０の
所定位置に固定係止される。このとき、走査開始位置セ
ンサ１９の受光素子３２は可動ブラケット４０の受光素
子収容孔４１内に収容されている。

【００２７】更に、上記可動ブラケット４０は、その切
欠溝４８，４９にブラケット固定ねじ５０を係合させた
状態で、光学フレーム２１の外周壁２１ｂのねじ孔２５
にブラケット固定ねじ５０を螺合させることにより、光
学フレーム２１の外周壁２１ｂに固定されるものである
が、この可動ブラケット４０はブラケット固定ねじ５０
を若干緩めた状態で左右方向へ移動自在であり、可動ブ
ラケット４０移動時には当該可動ブラケット４０は上記
ガイド突条２４に沿って傾斜することなく適正な姿勢の
まま移動する。

【００２８】また、このような取付け状態の走査開始位
置センサ１９の位置調整作業について説明する。今、レ
ーザ走査装置に走査開始位置センサ１９を組付ける場合
を想定すると、図示外の組立治具の所定位置に各種光学
部品が搭載された光学フレーム２１を設置し、この光学
フレーム２１の外周壁２１ｂの任意の部位に走査開始位
置センサ１９を可動ブラケット４０を介して仮止め係止
する。このとき、光学フレーム２１や各種光学部品の製
造精度や取付け精度によって、主として感光ドラム１０
の主走査方向に対応する方向に対し走査開始位置センサ
１９の配設位置が規定位置（走査開始位置センサ１９に
ビームＢｍが入射されたときに生成される水平走査同期
信号ＳＯＳから予め決められた所定の画像書込み位置［
この実施例では画像書込み開始位置と相違する］までの
時間間隔が一定に保たれるような位置）から通常偏位し
たものになっている。

【００２９】この実施例において、図６（ａ）に示すよ
うに、走査開始位置センサ１９の配設位置がビームＢｍ
入射位置（規定位置に相当）からδだけ偏位していると
すれば、図６（ｂ）に示すように、ブラケット固定ねじ
５０を一旦緩めた状態で、可動ブラケット４０を左右方
向へ上記偏位量δ分だけ移動させた後に、ブラケット固
定ねじ５０を締め付けることにより可動ブラケット４０
を固定するようにすればよい。

【００３０】この状態において、上記走査開始位置セン
サ１９の受光素子３２が規定位置に設定される。このた
め、図７に示すように、走査開始位置センサ１９の水平
走査同期信号ＳＯＳから画像書込み開始位置Ｐまでの時
間が一定値ｔ１に設定されることになり、感光ドラム１
０の実質走査範囲Ｓに亘って画像信号に基づく潜像が適
正に書き込まれる。

【００３１】特に、この実施例においては、走査開始位
置センサ１９の水平走査同期信号ＳＯＳから画像信号の
画像書込み開始位置Ｐまでの時間を一定値ｔ１に調整す
る上で、走査開始位置センサ１９の位置を変化させるこ
とができるため、走査開始位置センサ１９の位置が一義
的に設定されている場合に比べて上記一定値ｔ１の調整
範囲は小さいものに抑えられる。

【００３２】また、走査開始位置センサ１９を長時間使
用したことにより、受光素子３２の受光面が汚れたり、
走査開始位置センサ１９が故障したような場合には、走
査開始位置センサ１９を清掃したり、交換するという作
業が必要になり、例えば図６（ｃ）に示すように、可動
ブラケット４０に固定係止されている走査開始位置セン
サ１９を一端取り外した後、清掃した走査開始位置セン
サ１９’、あるいは、新しい走査開始位置センサ１９’
を可動ブラケット４０の所定部位へ固定係止するように
すればよい。

【００３３】このとき、可動ブラケット４０は光学フレ
ーム２１の外周壁２１ｂの所定部位に固定係止されたま
まであり、この可動ブラケット４０に走査開始位置セン
サ１９が所定の位置精度で固定係止されるので、走査開
始位置センサ１９の位置再調整作業を何ら行わなくても
、走査開始位置センサ１９は規定位置から偏位すること
はなく所定の許容範囲内で適正位置に取付けられる。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、光学フレームの所定
部位に対し可動ブラケットを介して走査開始位置センサ
を移動自在に取付け、感光体の主走査方向に対応する方
向に対して走査開始位置センサの位置を可変設定するよ
うにしたので、走査開始位置センサへのビーム入射調整
を行う際には、ビーム経路中の光学部材の角度調整をラ
フに行った後、走査開始位置センサの位置を微調整する
ようにすればよい。このため、光学部材の角度調整機構
として高精度のものを用い、光学部材の角度を微調整す
ることにより定位置に固定された走査開始位置センサへ
ビームを導くというような作業が不要になり、装置コス
トの低廉化及びビーム入射調整作業を簡単にすることが
できる。

【００３５】また、この発明によれば、可動ブラケット
に対し走査開始位置センサを着脱自在にしているので、
走査開始位置センサを清掃したり、交換するような場合
に、清掃済みの走査開始位置センサ、あるいは、新たな
走査開始位置センサを可動ブラケットに取り付けたとし
ても、走査開始位置センサの配設位置調整を何ら行うこ
となく、走査開始位置センサの配設位置精度を良好に保
つことができ、その分、走査開始位置センサの清掃後の
取付け作業や交換作業を簡略化することができる。

【００３６】更に、この発明によれば、感光体の主走査
方向に対応する方向において走査開始位置センサの位置
を変化させ、走査開始位置センサの出力から画像書込み
開始位置までの時間を一定に保つように調整することが
できるので、光学フレームの配設位置を可変設定するよ
うな面倒な調整作業が不要になるばかりか、走査開始位
置センサの出力から画像書込み開始位置までの時間（画
像クロック数）の調整範囲を小さくすることができ、そ
の分、レーザ走査装置に要求される能力として余分なも
のを設定する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るラスタ走査装置の概略構成を示
す説明図である。

【図２】この発明が適用されたレーザ走査装置の一実施
例を示す説明図である。

【図３】図２中ＩＩＩ方向から見た矢視図である。

【図４】図３中ＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】実施例に係る走査開始位置センサの取付け周辺
部の分解斜視図である。

【図６】実施例に係る走査開始位置センサの位置調整作
業及び交換作業過程を示す説明図である。

【図７】実施例に係る走査開始位置センサの出力と画像
書込み開始位置との関係を示す説明図である。

【図８】従来のラスタ走査装置の一例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

Ｓ　　実質走査範囲 Ｓｆ　　予備走査範囲 １　　ビーム生成手段 ２　　感光体 ３　　導光手段 ４　　走査開始位置センサ ５　　光学フレーム ６　　スリット開口 ７　　可動ブラケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像信号に応じたビーム（Ｂｍ）を生
   成するビーム生成手段（１）と、このビーム生成手段（
   １）からのビーム（Ｂｍ）を感光体（２）上の主走査ラ
   インに沿って移動走査させる導光手段（３）と、感光体
   （２）へ向かうビーム（Ｂｍ）の実質走査範囲（Ｓ）の
   直前に付加された予備走査範囲（Ｓｆ）に対応した箇所
   に設けられ、入射されるビーム（Ｂｍ）を検出すること
   により実質走査範囲（Ｓ）のビーム書込み開始位置を決
   定する走査開始位置センサ（４）とを光学フレーム（５
   ）に装備してなるラスタ走査装置において、光学フレー
   ム（５）の走査開始位置センサ（４）の取付け部位には
   、少なくとも走査開始位置センサ（４）の受光面領域よ
   り感光体（２）の主走査方向に対応する方向に延びるス
   リット開口（６）を開設すると共に、このスリット開口
   （６）の長さ方向に沿って移動調整自在な可動ブラケッ
   ト（７）を取付け、この可動ブラケット（７）の所定部
   位に走査開始位置センサ（４）を着脱自在に取付けるよ
   うにしたことを特徴とするラスタ走査装置。