JPH06130312A - レーザ書き込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 環境変化によりｆ−θレンズの特性が変化し
ても高品位の画像を得ることができるようにする。 【構成】 レーザ走査位置検出手段８ａ、８ｂにより２
点間の走査時間ｔi を測定し、制御部は走査速度が一定
になるようにポリゴンミラー３の回転速度を制御する。
また、レーザ走査位置検出手段８ａの検出パルス幅、環
境温度、トナー像の幅により走査速度または走査時間が
一定になるようにポリゴンミラー３の回転速度を制御し
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル普通紙複写
機（Ｄ−ＰＰＣ）、ファクシミリ装置、プリンタ等の電
子写真プロセスにおけるレーザ書き込み装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真プロセスにおけるレー
ザ書き込み装置では、画像データに応じて変調されたレ
ーザビームがポリゴンミラーにより等角速度偏向される
が、このビームをそのまま感光体上に照射すると、主走
査方向において中央部より両端の画像が延びるので、こ
のビームが感光体上で等速度偏向されるようにｆ−θレ
ンズにより補正される。したがって、ポリゴンミラーと
ｆ−θレンズと感光体等の各光学系の相対的位置がずれ
ている場合には、画像が主走査方向に伸縮したり、焦点
ぼけが発生するので、各光学系の正確な位置決めが必要
とされる。

【０００３】従来、この種の位置決め方法としては、例
えば特開昭６０−７４７６７号公報に示すように書き込
み開始位置と書き込み終了位置にそれぞれ光検出器を設
けて２つの検出信号によりｆ−θレンズを軸方向に手動
で移動して調整する方法が提案されている。また、他の
従来方法では、例えば特開平１１０５１２号公報に示す
ように書き込み開始位置と書き込み終了位置にそれぞれ
光検出器を設けてポリゴンミラーの回転数変化をクロッ
クで補正するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的なレ
ーザ書き込み装置に用いられるｆ−θレンズの特性は温
度等の環境変化に伴って変化するので、環境変化に伴っ
て感光体上の画像が主走査方向に伸縮し、また、画像の
原稿に対する等倍性を大きく損ねるという問題点があ
る。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、環境変
化によりｆ−θレンズの特性が変化しても高品位の画像
を得ることができるレーザ書き込み装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の手段は上記目的を
達成するために、画像データに応じて変調されたレーザ
ビームを出射するレーザダイオードと、前記レーザビー
ムを反射して等角速度偏向するポリゴンミラーと、前記
ポリゴンミラーを回転するポリゴンモータと、前記ポリ
ゴンミラーにより反射されたレーザビームが感光体上で
等速度偏向されるように補正するｆ−θレンズと、前記
ｆ−θレンズにより反射されたレーザビームの走査速度
を検出する光検出手段と、前記光検出手段により検出さ
れた走査速度が一定になるように前記ポリゴンモータの
回転数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】第２の手段は、第１の手段の前記制御手段
が２つの光検出手段の間の走査時間が一定になるように
制御することを特徴とする。

【０００８】第３の手段は、第１の手段の前記制御手段
が感光体上に形成された所定のトナー像の主走査方向の
幅が一定になるように制御することを特徴とする。

【０００９】第４の手段は、第１の手段の前記制御手段
が前記ポリゴンミラーの同一面により走査されたビーム
の走査速度または走査時間が一定になるように前記ポリ
ゴンモータの回転数を制御することを特徴とする。

【００１０】

【作用】第１の手段では上記構成により、走査速度が一
定になるようにポリゴンモータの回転数を制御するの
で、環境変化によりｆ−θレンズの特性が変化しても高
品位の画像を得ることができる。

【００１１】第２の手段では、２つの光検出手段の間の
走査時間が一定になるように制御するので、検出距離を
長く設定して走査時間を正確に検出することができる。

【００１２】第３の手段では、感光体上に形成された所
定のトナー像の主走査方向の幅が一定になるように制御
するので、電子写真プロセスを利用して安価な構成で走
査速度または走査時間を検出することができる。

【００１３】第４の手段では、ポリゴンミラーの同一面
により走査されたビームの走査速度または走査時間が一
定になるように制御するので、ポリゴンミラーの各面の
精度、軸倒れ、面倒れ等の誤差による影響を防止して走
査速度または走査時間を高精度で測定することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係るレーザ書き込み装置の一実施
例を示す側面図、図２は図１のレーザ書き込み装置を示
す平面図、図３は環境変化による走査幅を示す説明図、
図４は２点間の走査時間を示す説明図である。

【００１５】図１および図２において、レーザダイオー
ド（ＬＤ）１から出射されたビームは、図示省略のビー
ムウェスト位置調整手段によりポリゴンミラー３の反射
面に結像するように絞られ、ポリゴンミラー３により主
走査方向に等角速度偏向される。ポリゴンミラー３によ
り反射されたビームはｆ−θレンズ４により、感光体ド
ラム６の面６ａ上で主走査方向に等速度偏向されるよう
に補正され、ついで、折り返しミラー５によりドラム面
６ａの方向に反射される。なお、ｆ−θレンズ４は球面
レンズ４ａとトーリックレンズ４ｂにより構成されてい
る。

【００１６】ポリゴンミラー３はポリゴンモータ７によ
り回転し、例えば６角形の場合には１回転でビームを６
回ドラム面６ａ上に走査する。そして、ビームの頭出し
と走査速度（時間）を検出するために、ミラー９ａ、９
ｂにより反射されたビームをそれぞれ受光する２個のレ
ーザ走査位置検出手段８ａ、８ｂが主走査方向の画像領
域外に設けられ、制御部１０はこのレーザ走査位置検出
手段８ａ、８ｂにより検出された２点間のビーム速度が
一定になるようにポリゴンモータ７の回転速度を制御す
る。なお、上記光学要素１〜７はハウジング２０に固定
されている。

【００１７】このような構成において、温度、湿度等の
環境が変化すると、各光学要素１〜６の相対的な位置ず
れが発生したり、レンズ４の特性が変化してドラム面６
ａ上の走査速度が変化するので、一定のクロックで書き
込みを行うと画像が伸縮する。図３を参照して説明する
と、書き出し開始位置１４から終了位置１５までの走査
時間がｔb である場合に環境変化により時間ｔb ’に変
化すると、ドラム面６ａ上の主走査方向の画像幅はｔb
／ｔb ’の比率で伸縮する。また、書き出し開始位置１
４とその外側の同期位置１３（レーザ走査位置検出手段
８ａの位置）の間の走査距離も同様にｌa ’−ｌa の分
だけ変化し、ドラム面６ａ上の画像と記録紙の横方向の
レジストが変化する。

【００１８】そこで、本実施例では同期用のレーザ走査
位置検出手段８ａの他にレーザ走査位置検出手段８ｂお
よびミラー９ｂを追加し、図４に示すように２点間の走
査時間ｔi を測定することにより走査速度の変化を検出
し、ポリゴンモータ７すなわちポリゴンミラー３の回転
速度を上記ｔb ／ｔb ’の比率になるように制御するこ
とによりクロックを変更することなく画像の伸張を防止
することができ、また、ドラム面６ａ上の画像と記録紙
の横方向のレジスト変化も防止することができる。さら
に書き込み時に常時制御を行うことにより複写機等の電
子写真プロセスが連続して運転されてｆ−θレンズ４の
特性が変化しても高品位の画像を得ることができる。

【００１９】なお、図４に示す例ではレーザ走査位置検
出手段８ａ、８ｂの検出信号の立ち上がりを一点鎖線で
示す閾値ＴＨで検出しているが、立ち上がりと立ち下が
りの中心で検出してもよく、また、立ち下がりで検出し
てもよいことは勿論である。さらに、ポリゴンミラー３
の反射面は当然に多角形であるので、各面の精度、軸倒
れ、面倒れ等の誤差が考えられる。そこで、ポリゴンミ
ラー３の所定の１つの面により走査されたビームを検出
することにより上記誤差による影響を防止して２点間の
走査時間ｔi を高精度で測定することができる。

【００２０】さらに、上記実施例では２点間の走査時間
ｔi を２個のレーザ走査位置検出手段８ａ、８ｂを用い
て測定したが、１つのレーザ走査位置検出手段８ａでも
測定することができる。すなわち図５に示すように、検
出パルスの立ち上がりと立ち下がりを所定の閾値ＴＨで
検出し、パルス幅が例えばｔ0 からｔ1 に変化した場合
にその比率から上記ｔb ／ｔb ’を検出することができ
る。この場合にはレーザ走査位置検出手段８ａはビーム
の同期検知用として用いられている既存のものを用いる
ことができるので、安価に構成することができる。

【００２１】また、温度センサや湿度センサを用いても
画像の伸張を防止することができる。図６は横軸を温度
Ｔ、縦軸をドラム面６ａ上の走査速度ｖとし、パラメー
タとして湿度Ｗを用いた例を示し、このデータを予めテ
ーブルに記憶して装置内に設けられた温度センサと湿度
センサの検出値により走査速度を予測することができ
る。

【００２２】さらに、図７に示すように所定幅のトナー
像１７をドラム面６ａ上に形成してこの幅ａを濃度検知
用センサ（Ｐセンサパターン）１６により検出してもよ
い。なお、この場合のセンサ１６は、電子写真プロセス
におけるトナー濃度調整用として用いられている既存の
ものを用いることができるので、安価に構成することが
できる。また、図８に示すように三角形パターンのトナ
ー像１９を所定の位置に形成して反射式センサ２１の出
力があるレベルに到達した時のタイミング変化を検出し
てパターン１９の移動量ｂから走査速度を検出すること
ができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、画像データに応じて変調されたレーザビームを出
射するレーザダイオードと、前記レーザビームを反射し
て等角速度偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミ
ラーを回転するポリゴンモータと、前記ポリゴンミラー
により反射されたレーザビームが感光体上で等速度偏向
されるように補正するｆ−θレンズと、前記ｆ−θレン
ズにより反射されたレーザビームの走査速度を検出する
光検出手段と、前記光検出手段により検出された走査速
度が一定になるように前記ポリゴンモータの回転数を制
御する制御手段とを備えたので、環境変化によりｆ−θ
レンズの特性が変化しても高品位の画像を得ることがで
きる。

【００２４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の前
記制御手段が２つの光検出手段の間の走査時間が一定に
なるように制御するので、検出距離を長く設定して走査
時間を正確に検出することができる。

【００２５】請求項３記載の発明は、請求項１記載の前
記制御手段が感光体上に形成された所定のトナー像の主
走査方向の幅が一定になるように制御するので、電子写
真プロセスを利用して安価な構成で走査速度または走査
時間を検出することができる。

【００２６】請求項４記載の発明は、請求項１記載の前
記制御手段が前記ポリゴンミラーの同一面により走査さ
れたビームの走査速度または走査時間が一定になるよう
に前記ポリゴンモータの回転数を制御するので、ポリゴ
ンミラーの各面の精度、軸倒れ、面倒れ等の誤差による
影響を防止して走査速度または走査時間を高精度で測定
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ書き込み装置の一実施例を
示す側面図である。

【図２】図１のレーザ書き込み装置を示す平面図であ
る。

【図３】環境変化による走査幅を示す説明図である。

【図４】２点間の走査時間を示す説明図である。

【図５】パルス幅により走査時間を検出する例を示す説
明図である。

【図６】環境温度により走査時間を予測する例を示す説
明図である。

【図７】トナー像の幅により走査時間を検出する例を示
す説明図である。

【図８】トナー像の位置により走査時間を検出する例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１ レーザダイオード ３ ポリゴンミラー ４ ｆ−θレンズ ５ 折り返しミラー ６ 感光ドラム ７ ポリゴンモータ ８ａ，８ｂ レーザ走査位置検出手段 １０ 制御部 １７，１９ トナー像 １６，２１ トナー検出用センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに応じて変調されたレーザビ
   ームを出射するレーザダイオードと、 前記レーザビームを反射して等角速度偏向するポリゴン
   ミラーと、 前記ポリゴンミラーを回転するポリゴンモータと、 前記ポリゴンミラーにより反射されたレーザビームが感
   光体上で等速度偏向されるように補正するｆ−θレンズ
   と、 前記ｆ−θレンズにより反射されたレーザビームの走査
   速度を検出する光検出手段と、 前記光検出手段により検出された走査速度が一定になる
   ように前記ポリゴンモータの回転数を制御する制御手段
   と、 を備えたレーザ書き込み装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、２つの光検出手段の間
   の走査時間が一定になるように制御することを特徴とす
   る請求項１記載のレーザ書き込み装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、感光体上に形成された
   所定のトナー像の主走査方向の幅が一定になるように制
   御することを特徴とする請求項１記載のレーザ書き込み
   装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記ポリゴンミラーの
   同一面により走査されたビームの走査速度または走査時
   間が一定になるように前記ポリゴンモータの回転数を制
   御することを特徴とする請求項１記載のレーザ書き込み
   装置。