JPH09193464A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ハウジング等の変形によりレーザ光の走査位置
がずれた場合であっても、レーザ光走査位置が規定の位
置の場合と同じタイミングにてレーザ光検知手段に検知
することができ、正確な書き込みクロック周波数の補正
を行うことができ、等倍性を高精度に維持することがで
きる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 主走査方向へ移動するレーザ光を検出す
る複数のレーザ光検出手段５、６と、前記レーザ光検出
手段の一つがレーザ光を検出してから他のレーザ光検出
手段がレーザ光を検出するまでの間の走査時間あるいは
所定のクロックのカウント数を計測する計測手段７と、
前記計測手段により計測された走査時間或いはカウント
数に基づき書き込みようクロック周波数を補正する書き
込みクロック周波数補正手段８とを備えた画像形成装置
において、前記複数のレーザ光検出手段５、６の前に、
エッジ部材１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光を用いて感
光体へ画像情報の書き込みを行う画像形成装置に関し、
より詳細には少なくとも２つ以上のレーザ光検出手段に
よって、レーザ光検出手段の一つがレーザ光を検出して
から他のレーザ光検出手段がレーザ光を検出するまでの
間の走査時間或いは所定のクロックのカウント数を計測
し、該計測値に基づいて書き込みクロック周波数を補正
する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像形成装置は低コスト化、軽量
化等の目的でプラスチックレンズが使用されるようにな
っていると共に、レーザ複写機等の画像形成装置の普及
や用途の広がりに伴って画像の等倍性（変倍の正確さ）
の要求が更に高くなっている。しかし、従来のプラスチ
ックレンズを用いた画像形成装置では、環境温度の変化
や機内温度の変化等によってプラスチックレンズの状態
が変化するため、感光体の像面での操作位置が変化し、
主走査方向の倍率誤差が発生し、高品位の画像を得られ
ないという問題点があり、そこで本願出願人は特開平６
−３２０７８６号公報に示されているように、主走査方
向へ移動するレーザ光を検出する複数のレーザ光検出手
段を備え、１つのレーザ光検出手段から他のレーザ光検
出手段までの走査時間により書き込みクロック周波数を
変化させることにより光学系の温度変化の影響による走
査速度の変化に影響されることなく常に等倍性を保つ技
術を開示した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような等倍性を保った高品位の画像形成装置であって
も、図７（ａ）、（ｂ）に示すようにレーザ光検出手段
の受光部がレーザ走査方向に対して完全に直線となって
いないため、レーザ光学系内の温度変化等によりレンズ
等を保持するハウジングが変形し、レーザ光が走査方向
に直交する方向にずれてしまうと正確なタイミング（計
測）を行うことができず、等倍性の精度が低下してしま
うという問題点があった。すなわち、光ファイバをレー
ザ光検出手段に用いた例で説明すると、図７（ｃ）に示
すように、実線で示したビームａはポイントＡにおいて
検知されるが、レーザ光がハウジング等の変形により走
査方向に直交する方向（副走査方向）にずれ、破線で示
したビームｂの状態となると、該ビームｂはポイントＢ
においてレーザ検出手段により検知される。したがっ
て、検知タイミングにズレが発生し、本来測定されるべ
き２点間隔（レーザ光検出手段間隔）に対してずれた間
隔にて２点間の走査時間或いは所定のクロックのカウン
トの計測を行ってしまい、正確な書き込みクロック周波
数の補正を行うことができず、等倍性の補正精度が低下
するという問題点があった。そこで本願発明は、レーザ
光の走査位置ズレに伴う等倍性の補正精度低下を解決す
るためになされたものであって、ハウジング等の変形に
よりレーザ光の走査位置がずれた場合であっても、レー
ザ光走査位置が規定の位置の場合と同じタイミングにて
レーザ光検知手段に検知することができ、正確な書き込
みクロック周波数の補正を行うことができ、等倍性を高
精度に維持することができる画像形成装置を提供するこ
とを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明に係る画像形成装置の請求項１記載の発明
は、主走査方向へ移動するレーザ光を検出する複数のレ
ーザ光検出手段と、上記レーザ光検出手段の一つがレー
ザ光を検出してから他のレーザ光検出手段がレーザ光を
検出するまでの間の走査時間あるいは所定のクロックの
カウント数を計測する計測手段と、上記計測手段により
計測された走査時間或いはカウント数に基づき書き込み
用クロック周波数を補正する書き込みクロック周波数補
正手段とを備えた画像形成装置において、上記複数のレ
ーザ光検出手段の前に、エッジ部材を設けたことを特徴
とする。本発明に係る画像形成装置の請求項２記載の発
明は、上記請求項１記載の画像形成装置において、上記
エッジ部材がエッジ部角度調整機構を備えたことを特徴
とする。本発明に係る画像形成装置の請求項３記載の発
明は、主走査方向へ移動するレーザ光を検出する略直線
的な検出部を有するレーザ光検出手段と、上記レーザ光
検出手段の一つがレーザ光を検出してから他のレーザ光
検出手段がレーザ光を検出するまでの間の走査時間ある
いは所定のクロックのカウント数を計測する計測手段
と、上記計測手段により計測された走査時間或いはカウ
ント数に基づき書き込み用クロック周波数を補正する書
き込みクロック周波数補正手段とを備えた画像形成装置
において、上記レーザ光検出手段が角度調整機構を備え
たことを特徴とする。

【０００５】請求項１記載の発明では、レーザ光学系内
の温度変化によりレンズを保持するハウジングが変形し
た場合等、レーザ光の走査方向が副走査方向にずれた場
合であっても、レーザ光検出手段のレーザ走査方向の上
手にエッジ部材を設けたことにより、レーザ光検出手段
の受光部をレーザ走査方向に対して直線状としたため、
レーザ光検知タイミングを正確に測定し、等倍性の補正
精度を低下させることがない。請求項２記載の発明で
は、請求項１記載の発明に加え、エッジ部材に角度調整
機構を設けたことにより、エッジ部材の端部をレーザ走
査方向に正確に直交するよう調整することが可能となる
ため、より一層等倍性の補正精度を向上することが可能
となる。請求項３記載の発明では、レーザー光検出手段
が複数のレーザ光検出手段に代えて略直線的な検出部に
より構成した場合であっても、該略直線的な検出部のレ
ーザ走査方向の上手に角度調整可能なエッジ部材を設け
たことにより、レーザ光の走査経路が副走査方向にずれ
た場合であっても等倍性の補正精度を維持することがで
きる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施の形態例
に基づいて、本発明を詳細に説明する。まず、等倍性の
補正精度を維持し、高品位の画像を得ることができる画
像装置の基本的な動作について簡単に説明する。図１は
画像形成装置の書き込み部の構成を示した図であり、レ
ーザダイオード１から出射されたレーザ光はポリゴンミ
ラー２に入射する。ポリゴンミラー２は正確な多角形を
しており、一定方向に一定の速度で回転している。この
回転速度は、感光体ドラム３の回転速度と書き込み密度
とポリゴンミラー２の面数によって決定されている。ポ
リゴンミラー２に入射したレーザ光は、その反射光がポ
リゴンミラー２の回転によって偏向され、該偏向された
レーザ光はｆθレンズ４に入射する。このｆθレンズ４
は低コスト化及び軽量化の目的からプラスチックレンズ
で形成されており、各速度が一定の走査光を感光体ドラ
ム３上で等速走査するように変換し、感光体ドラム１０
３上で最小点となるように結像し、更に面倒れ補正機構
も有している。

【０００７】ｆθレンズ４を通過したレーザ光は画像域
外に配置されたレーザ光検知手段である第１のレーザ光
検出センサ５の位置に到達し、次に感光体ドラム３を経
て、さらに画像域外に配置され、レーザ光検知手段であ
る第２のレーザ光検出センサ６に到達し、それぞれ受光
される。第１レーザ光検知センサ５及び第２レーザ光検
知センサ６は、レーザ光を受光するとそれぞれ検出信号
を書き込みクロック生成回路７へ出力する。書き込みク
ロック生成回路７は検出信号に基づいて第１レーザ光検
出センサ５がレーザ光を検出してから第２のレーザ光検
出センサ６がレーザ光を検出するまでの間の走査時間或
いは所定のクロックのカウント数を計測する。その後、
測定された走査時間或いはカウント数に対応した値Ｔ１
と、基本となる書き込み周波数ｆ０と、上記Ｔ１を変数
とする補正係数を算出するための関数Ｆ（Ｔ１）とか
ら、ｆ１（補正書き込みクロック周波数）＝ｆ０×Ｆ
（Ｔ１）の式に基づき補正書き込みクロック周波数を演
算し、該書き込みクロック周波数に基づいて書き込みク
ロックＣＬＫ０を出力する。なお、書き込みクロック生
成回路７は書き込みクロックＣＬＫ０として互いに位相
の異なる複数のクロックを出力する。したがって、書き
込みクロック生成回路７は計測手段ということができ、
また書き込みクロックの生成によって書き込み倍率を補
正するための倍率補正回路ということもできる。

【０００８】書き込みクロック生成回路７から出力され
た書き込みクロックＣＬＫ０は位相同期回路８に入力
し、また該位相同期回路８には第１のレーザ光検出セン
サ５からのレーザ光１走査毎に得られる同期検知信号が
入力する。位相同期回路８は互いに位相の異なる複数の
クロックからなる書き込みクロックＣＬＫ０の内、同期
検知信号の最も位相の近いクロックを選択し、書き込み
クロックＣＬＫとしてレーザ駆動回路９へ出力する。し
たがって、位相同期回路９は書き込みクロック周波数補
正手段ということができる。一方、レーザ駆動回路９は
書き込みクロックＣＬＫに同期させて、画像形成を行う
画像信号（画像データ）に基づいてレーザダイオード１
０を発光させ、レーザ光の出力を行う。

【０００９】このように計測手段により、複数のレーザ
光検出手段の一つがレーザ光を検出してから他のレーザ
光検出手段がレーザ光を検出するまでの間の走査時間或
いは所定のクロックのカウント数を計測することによ
り、機内温度の変化に伴う走査速度の変化を検出し、計
測された走査時間或いはカウント数に対応した値Ｔ１、
基本となる書き込み周波数ｆ０及び上記Ｔ１を変数とす
る補正係数を算出するための関数Ｆ（Ｔ１）とから、ｆ
１＝ｆ０×Ｆ（Ｔ１）の式に基づいて補正書き込み周波
数ｆ１を演算し、書き込み周波数補正手段により書き込
みクロック周波数を補正するので、走査速度の変化に応
じて書き込みクロック周波数を制御でき、温度変化の影
響による走査速度の変化を補償し、常に等倍性（変倍の
正確さ）を保った高品位の画像を得ることができる。

【００１０】次に、本発明に係る画像形成装置のレーザ
光検出センサ及びエッジ部材についてより詳細に説明す
る。図２（ａ）、（ｂ）は本発明に係る画像形成装置に
用いるレーザ光検出手段であるレーザ光検知センサとエ
ッジ部材とを示した平面図である。なお、（ａ）におい
てはレーザ光検知センサの受光部の形状が略六角形をし
た、フォトダイオードにて受光センサ１３を構成したも
のを例に挙げ、（ｂ）においては受光部の形状が円形で
ある、例えば光ファイバにて受光センサ１４を構成した
例を挙げている。同図に示すように、エッジ部材１２を
レーザ光検知センサ１３（１４）の光源側で、且つレー
ザ走査方向の上流側であって、さらにエッジ部材１２の
エッジ部１２ａがレーザ光の走査方向に対して直交する
ように位置せしめる。これにより、レーザ光がビームａ
からビームｂへとずれた際に、エッジ部材が存在しない
場合には、検知タイミングがイからロへと変化し、その
結果、書き込みクロック周波数の補正を正確に行うこと
が不可能となるが、エッジ部材１２を設けることによ
り、検知タイミングイ’及びロ’は常に同じタイミング
となり、正確に走査速度を検知することが可能となり、
常に等倍性を保った画像を得ることができる。エッジ部
材１２としてはどのような材質のものを用いても良い
が、薄板状の金属やＰＥＴＰ等の部材を用いると、鋭利
なエッジ部を形成しやすく、且つ板厚が薄くても堅牢性
及び形状安定性に富むため好ましい。

【００１１】図３はエッジ部材１２の実施の形態例を示
した斜視図である。フォトダイオードにより構成したレ
ーザ光検知センサ１３の受光部１５は該フォトダイオー
ドを駆動する基板１６上に設けられ、該受光部１５によ
り検知された受光信号は基板１６から電線束１７により
画像形成装置の書き込みクロック生成回路及び位相同期
回路（図１参照）に送られている。この実施の形態例に
おいては、エッジ部材１２は金属片をＬ字状に折り曲げ
たものをビス１８によりレーザ光学系の基台に取り付け
たもので、簡単な構成に拘わらず、正確な走査速度を検
知するために有効に機能することができる。 図４
（ａ）、（ｂ）は角度調整機構を備えたエッジ部材の形
態例の正面図及び側面図を示したものであり、図におい
て１３はレーザ光検知センサ、１５は受光部、１６は基
板、２０は基板１６を保持するブラケット、２２はエッ
ジ部材、２３はホルダ、２３ａはホルダのレバー部、２
４はブラケットである。

【００１２】エッジ部材２２はホルダ２３の円筒部の端
面に接着剤等により固定され、該ホルダ９の円筒部外周
はブラケット２４の円筒部内周に嵌合している。したが
って、ホルダレバー部２３ａを動かすことにより、ブラ
ケット２４の円筒の中心を軸として、ホルダは回動自在
に摺動することができる。これにより、エッジ部材２２
はそのエッジ部が図５に示すようにレーザ光の走査方向
に対して所望の角度を有して位置することができ、例え
ば、エッジ部材のエッジ部がレーザ光の走査方向に直交
する方向に延在しない場合には、ホルダのレバー部２３
ａを動かし、エッジ部材２２のエッジ部がレーザ走査方
向に対して直交するように位置決めし、より一層レーザ
光検知センサの検知タイミングを正確に捉えることが可
能となる。

【００１３】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は略直線的な
受光部を備えたレーザ光検出手段に角度調整機構を備え
た形態例を示した図であり、２６は受光部、２８は基
板、３０は基板２８をビス等により固定保持したホル
ダ、３０ａはホルダのレバー部、３２はブラケットであ
る。該ブラケット３２はビス等により適正な角度でレー
ザ光学系の基台に取り付けられ、該ブラケット３２の円
筒部の内周部と上記ホルダ３０の円筒部の外周部とが嵌
合している。したがって、ホルダのレバー部３０ａを動
かすことにより、ホルダ３０はブラケット３２の円筒部
の中心を軸として回動することができる。また、ホルダ
３０が回動することにより、該ホルダ３０に固定された
基板２８及び該基板２８に取り付けられた受光部２６が
回動し、受光部２６のレーザ走査方向に直交する直線部
分の辺を正確にレーザ走査方向と直交するように位置す
ることができる。これにより、受光部２６の副走査方向
に平行な直線部分をレーザ走査方向に対して直交するよ
うに位置決めし、より一層レーザ光検知センサの検知タ
イミングを正確に捉えることが可能となる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように構成したため、請求項１に
記載した発明においては、レーザ光検出手段の受光部の
前にエッジ部材を設けたため、経時的にレーザ光の走査
位置にズレが生じた場合であっても、検知タイミングの
ズレを小さくすることが可能となり、等倍補正の精度低
下を防止することができる。請求項２に記載した発明に
おいては、エッジ部材に角度調整機構を備えているの
で、角度調整を行うことにより、エッジ部材のエッジ部
をビームの走査方向に対して略直角にすることができ、
請求項１に記載した画像形成装置に対しさらに検知タイ
ミングのズレを小さくし、等倍補正の精度低下を防止す
ることができる。請求項３に記載した発明においては、
略直線的な検出部を有するレーザ光検知手段に角度調整
機構を備えたため、角度調整を行うことにより略直線的
な検出部の辺をビーム走査方向に対し略直角にすること
ができ、経時的にレーザ光の走査位置にズレが生じた場
合でも、検知タイミングのズレを小さくし、等倍補正の
精度低下を防止する上で有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の書き込み部の構成
を示した図。

【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る画像形成装置に
用いるレーザ光検出手段であるレーザ光検知センサとエ
ッジ部材とを示した平面図。

【図３】本発明に係る画像形成装置のエッジ部材の実施
の形態例を示した斜視図。

【図４】（ａ）、（ｂ）は角度調整機構を備えたエッジ
部材の形態例の正面図及び側面図。

【図５】本発明に係る画像形成装置のエッジ部材の角度
調整を説明するための図。

【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は略直線的な受光部を
備えたレーザ光検出手段に角度調整機構を備えた形態例
を示した図。

【図７】（ａ）、（ｂ）は従来のレーザ光検知センサと
レーザ走査方向との関係を示した図、（ｃ）はレーザ光
が副走査方向にずれた場合に検知タイミングにズレが生
じることを説明するための図。

【符号の説明】

５、６、１３、１４・・・レーザ光検出手段（レーザ光
検出センサ）、 ７・・・計測手段（書き込みクロック生成回路）、 ８・・・書き込みクロック補正手段、 １２、２２・・・エッジ部材 ２３、３０・・・ホルダ、 ２３ａ、３０ａ・・・ホルダレバー部 ２４、３２・・・ブラケット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向へ移動するレーザ光を検出す
   る複数のレーザ光検出手段と、 上記レーザ光検出手段の一つがレーザ光を検出してから
   他のレーザ光検出手段がレーザ光を検出するまでの間の
   走査時間あるいは所定のクロックのカウント数を計測す
   る計測手段と、 上記計測手段により計測された走査時間或いはカウント
   数に基づき書き込み用クロック周波数を補正する書き込
   みクロック周波数補正手段とを備えた画像形成装置にお
   いて、 上記複数のレーザ光検出手段の前に、エッジ部材を設け
   たことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記エッジ部材がエッジ部角度調整機構を備えたことを
   特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 主走査方向へ移動するレーザ光を検出す
   る略直線的な検出部を有するレーザ光検出手段と、 上記レーザ光検出手段の一つがレーザ光を検出してから
   他のレーザ光検出手段がレーザ光を検出するまでの間の
   走査時間あるいは所定のクロックのカウント数を計測す
   る計測手段と、 上記計測手段により計測された走査時間或いはカウント
   数に基づき書き込み用クロック周波数を補正する書き込
   みクロック周波数補正手段とを備えた画像形成装置にお
   いて、 上記レーザ光検出手段が角度調整機構を備えたことを特
   徴とする画像形成装置。