JPH1138737A

JPH1138737A - 光学ユニットの調整方法および調整装置

Info

Publication number: JPH1138737A
Application number: JP9190305A
Authority: JP
Inventors: Rintaro Nakane; 林太郎中根
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】物面と結像面とを所望の光学的相対位置に容易
に調整でき、解像力、生産性の向上が可能な光学ユニッ
トの調整方法、調整装置を提供する。【解決手段】位置／姿勢を調整可能な複数のミラーを含
む光学系に物面から基準光を投射し、結像面に導かれた
基準光の位置を検出ユニット１４６により検出する。検
出された基準光の位置から得られる複数の制御量に応じ
て調整機構によりミラーを調整し、物面と結像面とを所
望の光学的位置関係に調整する。その際、調整機構の操
作量の変化に対する複数の制御量の感度の有無を示す依
存表に基き、調整ルール生成装置２００により調整ルー
ルを生成する。各制御量と所定の目標値とから制御量偏
差を検出し、制御量偏差が所定の許容範囲を越えている
場合、調整ルールに基き、制御量偏差を補正すべき調整
機構を選択し、選択された調整機構により対応するミラ
ーの調整を行い、制御量偏差を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アナログ複写
機、デジタル複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に
設けられ原稿画像を読取る光学ユニットの調整方法、お
よび調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置として、例えば、アナログ
複写機は、ガラスからなる原稿台に載置された原稿の画
像を読取る光学ユニットと、この光学ユニットによって
読取られた画像に基いて現像剤像を形成し、用紙等の記
録媒体に転写するプロセスユニットと、を備えている。

【０００３】光学ユニットは、原稿台に載置された原稿
に光を照射する露光ランプと、原稿からの反射光を所定
の光路に沿って伝播する複数のミラーと、光路中に設け
られ、画像の倍率を変更するレンズと、を有している。
そして、露光ランプによって原稿を走査し、その反射光
によってプロセスユニットの感光体ドラム表面を露光す
る。

【０００４】電子写真プロセスを実行するプロセスユニ
ットは、前述の感光体ドラムと、この感光体ドラムの周
囲に設けられた帯電器、現像装置、転写器、クリーニン
グ装置等と、を備えている。そして、光学ユニットによ
って導かれた光により感光体ドラム表面を露光し、原稿
画像に対応した静電潜像を感光体ドラム表面に形成す
る。続いて、プロセスユニットは、静電潜像を現像装置
により現像して現像剤像を形成し、この現像剤像を転写
器により用紙に転写する。その後、感光体ドラム表面を
クリーニング装置によってクリーニングした後、ドラム
表面を所定の電位に帯電し、次の露光工程に移行する。

【０００５】一方、現像剤像の転写された用紙は、定着
器に送られ、ここで、現像剤像を溶融定着した後、出力
される。

【０００６】上記構成の複写機において、最終的に得ら
れるコピー画像の解像力は、感光体ドラムへの露光の解
像力、およびその露光像に対する電子写真プロセスの忠
実再現性によって左右される。

【０００７】感光体ドラムへの露光の解像力は、レンズ
特性、絞り、ミラー平面度、レンズ、およびミラー位
置、姿勢、原稿台と感光体ドラムとの相対位置等によっ
て変化する。レンズ特性および絞りについては、像面の
画像領域全てに均一で高い解像力（ＭＴＦ特性）が得ら
れ、露光光量も充分で、かつ、できるだけ総光路長が短
いことが望まれる。また、物面（原稿面）、レンズ、結
像面（感光体ドラム）の相対位置の誤差を吸収できるよ
うに、レンズ特性および絞りは、許容する解像力の範
囲、即ち焦点深度を広くとれることが要求されている。

【０００８】上記要求は、物理的に相反するものであ
り、更に、実現上、レンズには収差（例えば、像面湾曲
など）が存在し、製造コストも安価にしたいという要望
も加えると、全ての要求を満たすことは難しく、それぞ
れの妥協線を見いだす最適化を行う必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】通常、前述のように最
適化されたレンズは、理想（設計値）結像面が焦点深度
内に含まれるように設計される。しかしながら、レンズ
およびミラー位置、姿勢と原稿台と感光体ドラムとの相
対位置は、多数の部品公差や組立公差内のバラツキの積
算により固体間差が生ずる。

【００１０】レンズ収差は、レンズ中心の光軸から離れ
る程大きくなるため、結像面端部ほど解像力が低下す
る。また、結像面となる感光体ドラム表面は円筒形状で
あるため、露光位置の変化は光路長変化となり、焦点位
置からのズレによる解像力の劣化が生じるとともに、倍
率が変化して走査による同一画点のズレ（スリット露光
を行うため、走査中のスリット幅内の原稿の画点に対応
する感光体ドラム上の位置は、一致していないと潜像が
ボケる）を生じ、解像力が劣化する。このように光学的
に物面と結像面との相対位置関係が崩れた場合、結像面
端部ほど解像力が劣化することになる。

【００１１】また、原稿面とドラム露光位置とが物理的
に理想的な相対位置にあったとしても、ミラー、レンズ
の位置、姿勢によって、光学的な物面と像面との関係、
あるいは、焦点面と結像面との関係は、理想的相対位置
から離れてしまう。焦点面と結像面との光学的平行が崩
れると、その接点は１点しか存在しなくなるため、光軸
方向の光路長調整では画像領域全域について解像力劣化
を改善することは不可能となる。

【００１２】解像力劣化の要因の内、焦点深度あるいは
ＭＴＦ特性などのレンズ特性、および原稿台、ミラー、
レンズ、感光体ドラムの位置決めに基因する劣化を、そ
れぞれの部品の加工精度の向上および支持部材の部品精
度向上によって改善しようとする場合には、コストアッ
プにつながる。

【００１３】また、得られるコピー画像から、解像力劣
化の状態を肉眼で観察し劣化要因を限定することは難し
く、更に、それを修正／補正することは極めて生産性を
低下させる。解像力の劣化は、光学的なものだけでなく
画像形成プロセスによっても生じる。更に、画像の歪み
は光学的原因で生じるとともに、用紙搬送系等の原因に
よっても類似の現象が生じ、歪みの程度は、１００ミク
ロンオーダとなるため肉眼で定量的な把握は非常に困難
となる。

【００１４】解像力の判定方法として、数本／ｍｍ〜十
数本／ｍｍの目視による分離判定などの方法もあるが、
目の疲労など判定者への負担が大きく、かつ、人的、体
調、主観による判定基準のバラツキも生じる。また、仮
に解像力の劣化を定量的に把握できたとしても、複数の
要因、複数の調整箇所のどれをどの程度調整すればよい
か判断することが難しい。例えば、結像面で観察した場
合、解像力の劣化がレンズに基因するものなのかミラー
に基因するものなのか、あるいは、それ以外に基因する
のか判断できないことがある。

【００１５】また、複写機の生産ライン、あるいはメン
テナンス業務などにおいて、上述した光学系の調整を行
うためにある要素を調整した場合、複数の別の要素が関
連して変動してしまい、全てを程良く調整することが困
難となるケースが多い。

【００１６】すなわち、複数の調整箇所を有する場合に
おいて、これらの調整箇所が互いに依存関係を持ってい
る場合が多く、この依存関係は、各ミラーの位置、姿
勢、原稿台、結像面の物理的位置によりその程度が異な
る。従って、１つの調整量を考慮して１つの調整個所を
調整した際、他の複数の調整量が変化してしまい、それ
を補正するため別の調整個所を操作すると、別の特徴量
が変化するといった現象が起きる。その結果、最適な調
整が困難となるとともに、調整効率が非常に悪くなると
いう問題がある。

【００１７】この発明は以上の点に鑑みなされてもの
で、その目的は、物面と結像面との相対位置、およびレ
ンズの焦点位置を容易にかつ確実に最適条件に調整する
ことができ、解像力の向上および生産性の向上を図るこ
とが可能な光学ユニットの調整方法、および調整装置を
提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る光学ユニットの調整方法は、位置／
姿勢を調整可能な複数の光学要素を含む光学系を通して
物面から結像面まで光を導く光学ユニットに、上記物面
から上記光学系に基準光を通して上記結像面の位置で上
記基準光の位置を検出し、上記検出された基準光の位置
から得られる複数の制御量に応じて上記位置／姿勢を調
整可能な光学要素を調整操作することにより、上記物面
と結像面とを所望の光学的位置関係に調整する光学ユニ
ットの調整方法において、上記位置／姿勢を調整可能な
複数の光学要素の各々の操作量の変更に対する上記複数
の制御量の感度の有無を表す依存情報を予め用意し、上
記検出された制御量と所定の目標値とから制御量偏差を
検出し、上記依存情報に基き、上記制御量偏差に対応し
た操作量を選択し、調整を行うことを特徴としている。

【００１９】また、この発明に係る光学ユニットの調整
方法は、位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素を含む
光学系を通して物面から結像面まで光を導く光学ユニッ
トに、上記物面から上記光学系に基準光を通して上記結
像面の位置で上記基準光の位置を検出し、上記検出され
た基準光の位置から得られる複数の制御量に応じて上記
位置／姿勢を調整可能な光学要素を調整操作することに
より、上記物面と結像面とを所望の光学的位置関係に調
整する光学ユニットの調整方法において、（１）上記検
出された各制御量が所定の許容範囲内にあるか否か良否
判定し、（２）上記制御量が許容範囲を越えている場合
に、対応する光学要素をテスト調整操作することにより
制御量の感度を検出し、（３）上記検出した感度に応じ
て上記対応する光学要素の操作量を決定し、（４）上記
決定した操作量に応じて上記対応する光学要素を調整
し、全ての制御量が許容範囲に収束するまで上記
（１）、（２）、（３）、（４）を繰り返すことを特徴
としている。

【００２０】この発明に係る光学ユニットの調整装置
は、位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素を通して物
面から結像面まで光を導く光学ユニットの上記物面と像
面とを所望の光学的位置関係に調整する調整装置におい
て、上記複数の光学要素の位置／姿勢を調整する複数の
操作手段と、上記物面から上記光学系に基準光を投射す
る基準光出射手段と、上記結像面の位置で上記光学系を
通して導かれた基準光の位置を検出し、複数の制御量を
検出する検出手段と、上記検出された複数の制御量と所
定の目標値とから各制御量偏差を算出する偏差算出手段
と、上記各操作手段による上記光学要素の調整操作量の
変更に対する上記複数の制御量の感度の有無を表す依存
情報を供給する供給手段と、上記供給手段により供給さ
れた依存情報に基き、上記検出された制御量偏差の補正
に適した操作手段を選択する選択手段と、上記選択され
た操作手段により、対応する光学素子を調整し上記制御
量偏差を補正する制御手段と、を備えたことを特徴とし
ている。

【００２１】更に、この発明に係る光学ユニットの調整
装置は、位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素を通し
て物面から結像面まで光を導く光学ユニットの上記物面
と像面とを所望の光学的位置関係に調整する調整装置に
おいて、上記複数の光学要素の位置／姿勢を調整する複
数の操作手段と、上記物面から上記光学系に基準光を投
射する基準光出射手段と、上記結像面の位置で上記光学
系を通して導かれた基準光の位置を検出し、複数の制御
量を検出する位置検出手段と、上記検出された複数の制
御量と所定の目標値とから各制御量偏差を算出する偏差
算出手段と、上記算出された各制御量偏差が所定の許容
範囲内にあるか否か判定する判定手段と、上記制御量偏
差が許容範囲を越えている場合に、対応する光学要素を
上記操作手段によってテスト調整操作することにより制
御量の感度を検出する感度検出手段と、上記検出した感
度に応じて上記対応する操作手段の調整操作量を決定す
る操作量決定手段と、上記決定した操作量に応じて上記
対応する操作手段を作動させ上記制御量偏差を補正する
手段と、を有し、全ての制御量偏差が許容範囲に収束す
るまで上記判定、感度検出、操作量決定、および補正を
繰り返す制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【００２２】また、この発明に係る調整方法および調整
装置によれば、基準光として入射角度の異なる３本レー
ザビームを使用し、これらレーザビームの焦点位置を３
つのビーム位置検出手段で検知することのにより、光学
系の偏差を３次元的に検出している。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明の実施の形態に係る調整方法および調整装置について
詳細に説明する。

【００２４】まず、本実施の形態の調整対象となる光学
ユニットを備えたアナログ複写機について説明する。図
１に示すように、複写機は、クラムシェル方式の複写機
として構成され、下部ユニット８と、この下部ユニット
に対して支軸７の回りで開閉自在に支持された上部ユニ
ット６と、を備えている。

【００２５】上部ユニット６は、主に、原稿Ｄに記録さ
れている画像を光の明暗情報として読み取る光学ユニッ
ト１２、および光学ユニットによって読取られた画像に
対応した現像剤像を形成するプロセスユニット１４を備
えて構成されている。また、下部ユニット８には、プロ
セスユニット１４に対して記録用紙を供給する給紙機構
１６、プロセスユニット１４によって形成された現像剤
像が転写された記録用紙を所定方向へ搬送する用紙搬送
部１８、現像剤像を記録用紙に定着させる定着装置１９
等が設けられている。

【００２６】光学ユニット１２は、読取り対象としての
原稿Ｄが載置されるガラス板からなる原稿台２０、およ
び原稿台２０に対して開閉可能に形成され、原稿台２０
に載置された原稿を原稿台２０に密着させる原稿押さえ
２２を有している。なお、原稿台２０の一端部には、原
稿台２０に対する原稿Ｄの基準位置を規定するための原
稿指示板２４が配置されている。

【００２７】原稿台２０の下方には、光学ユニット１２
の光学系が配設されている。この光学系は、露光手段と
しての露光ランプ３２、６枚のミラー３６ａないし３６
ｆ、結像レンズ３７、第１キャリッジ駆動モータ３８、
第３キャリッジ駆動モータ３９、レンズ移動モータ４
２、およびそれぞれミラーを支持した複数のキャリッジ
を備えている。

【００２８】露光ランプ３２および第１ミラー３６ａは
第１キャリッジ３０に、第２、第３ミラー３６ｂ、３６
ｃは第２キャリッジ４０に、第４、第５ミラー３６ｄ、
３６ｅは、第３キャリッッジ４９にそれぞれ支持されて
いる。

【００２９】第１キャリッジ３０は、原稿台２０の下面
に沿って所定の走査方向、図１において左から右方向へ
移動自在に配設され、第１キャリッジ駆動モータ３８に
より、複写倍率に対応する所定の速度で移動される。そ
して、露光ランプ３２を点灯した状態で第１キャリッジ
３０を移動させることにより、原稿Ｄは蛍光ランプ３２
からの光によって走査され、原稿Ｄからの反射光、つま
り、原稿Ｄに対応した画像光は、第１キャリッジ３０に
設けられた第１スリット３４を通過した後、第１ミラー
３６ａによって第２ミラー３６側へ反射される。

【００３０】第２キャリッジ４０に支持された第２ミラ
ー３６ｂは、第１ミラー３６ａからの画像光を９０度折
返して第３ミラー３６ｃへ導き、第３ミラー３６ｃは画
像光を更に９０度折返して第４ミラー３６ｄへ導く。ま
た、第２キャリッジ４０は、第１キャリッジ３０に従動
して、かつ、第１キャリッジの１／２の走査速度で移動
され、光路長を一定に保ち走査による倍率、ピントの変
化をなくしている。

【００３１】なお、第１、第２キャリッジ３０、４０、
および第１キャリッジ駆動駆動モータ３８は、この発明
における走査手段を構成している。

【００３２】第３キャリッジ４９に支持された第４ミラ
ー３６ｄは、第３ミラー３６ｃからの画像光を９０度折
返して第５ミラー３６ｅへ導き、第５ミラー３６ｅは画
像光を更に９０度折返して第６ミラー３６ｆへ導く。そ
して、第６ミラー３６ｆは、後述するプロセスユニット
１４の感光体ドラム５０に向けて、画像光を所定の角度
で反射する。これにより、画像光は、第２スリット４１
を通過した後、感光体ドラム５０表面の所定の露光位置
を露光する。

【００３３】また、結像レンズ３７は、第１キャリッジ
３０の下方であって、第３ミラー３６ｃと第４ミラー３
６ｄとの間に設けられ、第３ミラー３６ｃで折り返され
た画像光の光路内に位置している。この結像レンズ３７
は、画像光に、複写倍率に対応する集束性を与えるよう
に機能し、レンズ移動モータ４２により、複写倍率に対
応したレンズ位置へ移動される。

【００３４】前述した第３キャリッジ４９は、第３キャ
リッジ駆動モータ３９により結像レンズ３７の移動に連
動して移動可能に設けられている。そして、結像レンズ
３７を移動して倍率を変更する際、レンズ特性による焦
点距離に合わせて光路長を補正するため第３キャリッジ
４９を移動し、所定の光路長に調整する。

【００３５】このように、露光ランプ３２を点灯した状
態で、第１および第２キャリッジ３０、４０を移動する
と同時に、感光体ドラムを回転することで、原稿Ｄの画
像を所定領域全面について感光体ドラムに露光する。

【００３６】一方、プロセスユニット１４は、光学ユニ
ット１２の下方に配設された感光体ドラム５０を備え、
この感光体ドラム５０は、図示しないモータにより所定
の速度で矢印の方向に回転される。

【００３７】感光体ドラム５０の周囲には、感光体ドラ
ム５０が回転される方向に沿って、ドラム表面を所定の
電荷に帯電させる帯電装置５２、ドラム表面の画像形成
領域の外側に相当する部分の電荷を消去する消去ＬＥＤ
５４、感光体ドラム５０上に形成された静電潜像にトナ
ーを供給して現像する現像装置５６、現像装置５６によ
り感光体ドラム上に形成されたトナー像（現像剤像）を
用紙に転写させるとともにトナー像が転写される際に感
光体ドラム５０に吸着された用紙を感光体ドラム５０か
ら分離させる転写分離装置５８、及び、感光体ドラム５
０の表面に残ったトナーをかき落とすとともに、同ドラ
ム５０の表面に残った電荷を除去するクリーニング除電
装置６０などが順に配置されている。

【００３８】下部ユニット８内に設けられた給紙機構１
６は、プロセスユニット１４の下方に積層状態に形成さ
れた複数、例えば、第１ないし第３のスロット６２ａ、
６２ｂ、６２ｃを備え、これらのスロットには、記録用
紙を収納した給紙カセットＣｎがそれぞれ脱着自在に装
着されている。

【００３９】第１ないし第３のスロット６２ａ，６２
ｂ，６２ｃの近傍には、各スロットに挿入されたカセッ
トＣｎから用紙を１枚ずつ引出すピックアップローラ６
８ａ，６８ｂおよび６８ｃ、ピックアップローラ６８
ａ，６８ｂおよび６８ｃのいづれかを介して引出された
用紙を感光体ドラム５０にへ向けて送出する搬送ローラ
７０ａ，７０ｂおよび７０ｃ、搬送ローラ７０ａ，７０
ｂおよび７０ｃのいづれかにより感光体ドラム５０へ向
けられる用紙を一時的に停止することにより用紙が搬送
される方向に対する用紙の傾きを補正するとともに、感
光体ドラム５０上のトナー像の先端と用紙の先端とを整
合させて感光体ドラム５０の表面が移動される速度と等
しい速度で用紙を送り出すアライニングローラ７２が配
置されている。

【００４０】また、第１のスロット６２ａの上方右側に
は、定型以外の記録用紙を給送可能とする手差通路６６
が形成されている。手差通路６６には、用紙が搬送され
る方向に対して通路に案内される用紙が傾くことを防止
する用紙ガイド６６ａが配置されている。なお、手差通
路６６から供給された用紙は、アライニングローラ７２
によって感光体ドラム５０へ送られる。

【００４１】アライニングローラ７２の近傍には、アラ
イニングローラ７２を介して用紙を停止させるために、
搬送されている用紙の先端を検知するアライニングスイ
ッチ７２ａが配置されている。

【００４２】また、用紙搬送部１８は、現像剤像が転写
された記録用紙を定着装置１９へ搬送する搬送ベルト７
４と、定着装置を通過した記録用紙を排出する排紙ロー
ラ７８等を備えている。

【００４３】上記のように構成された複写機において、
上部ユニット６は、図２に示すように、光学ユニット１
２およびプロセスユニット１４を支持する矩形枠状の支
持フレーム８０を備えている（図は、プロセスユニット
が取外された状態を示している）。

【００４４】第１ないし第６ミラー３６ａないし３６ｆ
は、それぞれ複写機の前後方向に沿って延びているとと
もに、その両端部が支持フレーム８０に支持している。
そして、光学ユニット１２の光学系の内、第１、第２ミ
ラー、および第６ミラー３６ａ、３６ｂ、３６ｆ、第３
キャリッジ４９、および結像レンズ３７は、位置調整可
能に構成されている。

【００４５】図７に示すように、第１および第２ミラー
３６ａ、３６ｂは、リア側の端部を支点にフロント側端
部をミラー面に対して垂直方向に位置調整可能であり、
第６ミラー３６ｆは、感光体ドラム５０に向かう仰ぎ角
を調整可能に設けられている。第３キャリッジ４９は、
フロント側の端を支点としてリア側の支持角度を可変と
し、水平面内での傾きを調整可能に設けられているとと
もに、走査方向Ｓに沿った第３キャリッジ４９の静止位
置は、レンズ移動モータによって調整可能となってい
る。また、結像レンズ３７は、リア・フロント方向の位
置、水平平面内での角度を調整可能となっている。

【００４６】上記のような調整を実現するための可変構
造について説明する。図２および図３に示すように、第
１ミラー３６ａの両端部は、支持フレーム８０に取り付
けられた矩形状の支持枠８１内にそれぞれ挿通されてい
るとともに、板ばね８２により支持枠に向かって同一方
向に付勢されている。第１ミラー３６ａのリア側端部
は、対応する支持枠８１に形成された一対の突起８４に
よって位置きめされている。また、第１ミラー３６ａの
フロント側端部の表面は、支持枠８２にねじ込まれた調
整ねじ８５の先端に当接している。

【００４７】調整ねじ８５は、第１ミラー３６ａ表面に
対して垂直な方向に沿って設けられている。そのため、
調整ねじ８５のねじ込み量を調整することにより、リア
側端部を支点として第１ミラー３６ａを回動し、反射光
の方向を変化させることができる。

【００４８】なお、第２ミラー３６ｂも第１ミラー３６
ａと同様の調整機構によって位置調整可能に支持されて
いる。支持フレーム８０には、調整ねじ８５を調整する
後述のドライバを挿入するための一対の孔８６が形成さ
れている。これらの孔８６は、各調整ねじ８５の中心線
の延長線上に設けられている。

【００４９】また、第１、第２ミラー３６ａ、３６ｂ
は、第１、第２キャリッジ３０、４０にそれぞれ取り付
けられ、両者とも原稿走査時に移動するため、スペー
ス、重量をそれぞれ小さくする必要があり、調整ねじ８
５の頭は小さいものが望ましい。このため、後述する調
整装置側のドライバ１７４と調整ねじ頭との位置決めを
容易に行えるように、ドライバ１７４の先端部には、調
整ねじ８５の頭径より大きい径を有するラッパ状のガイ
ド８９が、ドライバ先端を覆うように固定されている。
そして、ドライバ１７４先端よりも先に、ガイド８９の
内周面が調整ねじ８５のねじ頭に接触し、ドライバ先端
をねじ頭に向かってガイドする。それにより、頭径の小
さない調整ねじ８５を用いた場合でも、ドライバ１７４
先端をねじ頭の溝に確実に挿入することができる。

【００５０】図４に示すように、第６ミラー３６ｆの両
端部は、支持フレーム８０に取り付けられた矩形状の支
持枠９０内にそれぞれ挿通されているとともに、板ばね
９１により支持枠に向かって同一方向に付勢されてい
る。第６ミラー３６ｆのリア側端部は、対応する支持枠
９０に形成された一対の突起９２によって位置きめされ
ている。また、第６ミラー３６ｆのフロント側の端縁
は、板ばね９１により調整ねじ９４の頭部９５に押し付
けられている。

【００５１】調整ねじ９４は、第６ミラー３６ｆ表面と
平行な方向に沿って支持枠９０にねじ込まれている。ま
た、頭部９５の外周面はテーパ状に形成され、第６ミラ
ー端縁に当接している。そのため、調整ねじ９４のねじ
込み量を調整することにより、リア側端部を支点として
第６ミラー３６ｆを回動し、反射光の方向を変化させる
ことができる。なお、支持フレーム８０には、調整ねじ
９４に対向して孔９６が形成され、調整装置側のドライ
バを挿入可能となっている。

【００５２】図５に示すように、第３キャリッジ４９
は、走査方向に移動自在なベース板９７と、ベース板上
に、枢軸９８の回りで回動自在に配置されたほぼＵ字形
状の支持枠１００と、を有し、第４、第５ミラー３６
ｄ、３６ｅは支持枠１００に取り付けられている。

【００５３】ベース板９７に立設された支持片１０１に
は、調整ねじ１０２がねじ込まれ、ベース板９７の移動
方向に延びている。そして、調整ねじ１０２の頭部１０
４はテーパ状に形成され、支持枠１００のリア側端部一
側縁に当接している。また、ベース板９７と支持枠１０
０のリア側端部他側縁との間には板ばね１０５が配設さ
れ、支持枠１００のリア側端部一側縁を調整ねじ頭部１
０４の外周面に押し付けている。

【００５４】そのため、調整ねじ１０２のねじ込み量を
調整することにより、枢軸９８の回りで支持枠１００と
共に第４、第５ミラー３６ｄ、３６ｅを回動し、反射光
の方向を変化させることができる。なお、図２に示すよ
うに、支持フレーム８０には、調整ねじ１０４に対向し
て孔１０６が形成され、調整装置側のドライバを挿入可
能となっている。

【００５５】なお、上述した調整ねじ９４、１０２のテ
ーパ状頭部９５、１０４には、勾配を有する溝が形成さ
れ、調整装置側のドライバ先端をねじ溝へガイドし確実
に係合させる構成となっている。

【００５６】図２および図６に示すように、結像レンズ
３７は可動板１０８上に取り付けられ、この可動板１０
８は、支持板１１０上に、走査方向Ｓと直交するＡＢ方
向に沿って移動自在に配置されている。可動板１０８に
はＡＢ方向に伸びる長孔１１２が形成され、この長孔に
は支持板１１０に立設されたガイドピン１１４が摺動自
在に挿入されている。

【００５７】また、可動板１０８の移動方向一端側に
は、第１係合突起１１６が、移動方向他端側には第２係
合突起１１８が設けられている。支持板１１０には第１
および第２調整ねじ１２０、１２２がそれぞれ板面に垂
直にねじ込まれ、第１および第２突起１１６、１１８に
それぞれ対向している。これら調整ねじ１２０、１２２
の頭部はテーパ状に形成され、その外周面は、それぞれ
第１、第２係合突起１１６、１１８に当接している。

【００５８】可動板１０８と支持板１１０との間には引
張りばね１２４が架設され、可動板１０８を第１調整ね
じ１２０側へ付勢している。それにより、第１係合突起
１１６は、第１調整ねじ１２０の頭部外周面に押し付け
られている。

【００５９】また、引張りばね１２４は、ＡＢ方向に対
して傾斜した方向に沿って設けられている。そのため、
可動板１０８は、引張りばね１２４により、ガイドピン
１１２を中心とする時計回り方向の付勢力を受け、第２
係合突起１１８は第２調整ねじ１２２の頭部外周面に押
し付けられている。

【００６０】従って、第１調整ねじ１２０のねじ込み量
を調整することにより可動板１０８が移動し、結像レン
ズ３７のＡＢ方向の位置を調整できるとともに、第２調
整ねじ１２２のねじ込み量を調整して可動板１０８をＣ
Ｄ方向へ回動させることにより、水平面における結像レ
ンズ３７の角度を調整することができる。

【００６１】なお、図２に示すように、支持フレーム８
０の上面両側縁部には、後述する調整装置のレーザユニ
ットを位置決めするための２組の位置決め孔１２４ａ、
１２４ｂ、および１２６ａ、１２６ｂが形成されてい
る。各組の一方の位置決め孔１２４ｂ、１２６ｂは、走
査方向Ｓと直交する方向に延びる長孔に形成されてい
る。

【００６２】また、図２および図８に示すように、支持
フレーム８０のフロント側の側壁には、プロセスユニッ
ト１４を挿入するための凹所１２８が形成されていると
ともに、この凹所１２８の両側に、一対の位置決め孔１
３０ａ、１３０ｂが形成されている。一方の位置決め孔
１３０ａは長孔状に形成されている。更に、支持フレー
ム８０内には、プロセスユニット１４の挿入をガイドす
る一対の平行なガイドレール１３２が設けられ、支持フ
レーム８０のフロント−リア方向、つまり、走査方向と
直交する方向に延びている。

【００６３】一方、支持フレーム８０に取り付けられる
プロセスユニット１４は、図９に示すように、クリーナ
部１４ａと現像部１４ｂとに分かれていて、感光体ドラ
ム５０は、クリーナ部１４ａ内に搭載されている。クリ
ーナ部１４ａのフロント側端部、および現像部１４ｂの
フロント側端部には、それぞれリア側に向かって突出し
た位置決めピン１３４ａ、１３４ｂが突設されている。

【００６４】プロセスユニット１４を上部ユニット６の
支持フレーム８０に装着する場合、クリーナ部１４ａと
現像部１４ｂとを一体に連結した状態で、リア側の端部
を支持フレーム８０の凹所１２８に挿入し、更に、ガイ
ドレール１３２に沿ってプロセスユニット１４全体を支
持フレーム８０内に押込む。すると、図示しないドラム
シャフトの先端が駆動機構に係合するとともに、プロセ
スユニット１４の位置決めピン１３４ａ、１３４ｂがそ
れぞれ支持フレーム８０の位置決め孔１３０ａ、１３０
ｂに係合する。これにより、プロセスユニット１４は、
光学ユニット１２に対して位置決めされた状態で支持フ
レーム８０に装着される。

【００６５】次に、以上のように構成された複写機の光
学ユニット１２を調整する調整方法および調整装置につ
いて詳細に説明する。

【００６６】まず、調整装置の構成について説明する。
図１０および図１１に示すように、調整装置は基台１４
０を備え、この基台上には、調整対象としての光学ユニ
ット１２を支持した支持フレーム８０が位置決め載置さ
れる引き出し自在なスライドテーブル１４２、基準光を
出射するレーザ管を備えレーザ出射手段として機能する
第１および第２レーザユニット１４４ａ、１４４ｂ、ビ
ーム位置検出素子が収められた検出ユニット１４６、第
１、第２、第６ミラー３６ａ、３６ｂ、３６ｆ、および
第３キャリッジ４９の傾き調整用の調整ねじ８５、９
５、１０４をそれぞれ回転させる４つのドライバユニッ
ト１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄ、作業者が
操作するコントロールパネルおよびモニタを有するコン
トローラ１５０、およびこれら各構成要素の電源、駆動
機構、制御回路が収められている図示しない電装ユニッ
トが設けられている。

【００６７】図１０に示すように、支持手段として機能
するテーブル１４２は、水平方向に引き出し自在に設け
られている。そして、テーブル１４２を引き出して調整
対象の支持フレーム８０を上方から乗せ、クラムシェル
の枢軸の支持部を位置決め用の軸１５１に係合させ、テ
ーブル１４２上に支持フレーム８０を固定する。その
後、テーブル１４２を定位置に摺動させ、支持フレーム
８０を調整装置の基準位置にセットする。

【００６８】また、図１０および図１１に示すように、
検出ユニット１４６はほぼ矩形状の支持台１５８と、支
持台上に取り付けられた４つのビーム位置検出素子１６
０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄと、を備えてい
る。ビーム位置検出手段として機能するこれらのビーム
位置検出素子１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ
は、所定の間隔をおいて直線的に並んで配置され、か
つ、その受光面が同一平面内に位置するように配設され
ている。

【００６９】支持台１５８の端部には、プロセスユニッ
ト１４のドラムシャフトと同等の図示しないピン、およ
びプロセスユニットの位置決めピン１３４ａ、１３４ｂ
に対応する一対の位置決めピン１５６ａ、１５６ｂが設
けられている。

【００７０】また、検出ユニット１４６は移動台１５３
上に設置され、この移動台１５３は、基台１４０上に固
定された第１ガイドレール１５２に沿って、テーブル１
４２の摺動方向と直交する方向へ摺動自在に支持されて
いるとともに、ガイドレール１５２と直交する第２ガイ
ドレール１５４に沿って、テーブル１４２の摺動方向と
平行な方向へ摺動自在に支持されている。なお、ドライ
バユニット１４８ｄも移動台１５３上に支持され、検出
ユニット１４６と連動して移動可能となっている。

【００７１】テーブル１４２を引き出す際、移動台１５
３および検出ユニット１４６は、テーブル１４２と干渉
しない待避位置に移動される。そして、支持フレーム８
０が基準位置にセットされた後、移動台１５３を第１ガ
イドレール１５２に沿って移動させ、検出ユニット１４
６を支持フレーム８０のプロセスユニット装着位置と対
向する位置、つまり、支持フレーム８０の凹所１２８と
対向する位置まで移動させる。続いて、移動台１５３を
第２ガイドレール１５４に沿って移動し、凹所１４８を
通して検出ユニット１４６を支持フレーム８０内に挿入
する。これにより、検出ユニット１４６の一対の位置決
めピン１５６ａ、１５６ｂが支持フレーム８０の位置決
め孔１３０ａ、１３０ｂにそれぞれ係合し、検出ユニッ
ト１４６は、プロセスユニット１４の収まるべき位置に
装着される。そして、各ビーム位置検出素子１６０ａ、
１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄの受光面は、感光体ドラ
ム５０表面の露光位置と一致する位置に配置される。

【００７２】図１０および図１１に示すように、操作手
段として機能する４つのドライバユニット１４８ａ、１
４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄは、それぞれドライバ１７
４と、このドライバを回転するモータ１７５と、ドライ
バ１７４を軸方向に沿って摺動させるスライダと、を備
えている。

【００７３】第１および第２ドライバユニット１４８
ａ、１４８ｂは基台１４０に立設された支持ポスト１７
８に取り付けられ、ドライバ１７４の中心軸線が支持フ
レーム８０に形成された調整用の孔８６と交差するよう
に配置されている。また、第１および第２ドライバユニ
ット１４８ａ、１４８ｂは、ドライバ１７４の姿勢に自
由度を持って支持ポスト１７８に取り付けられ、テーブ
ル１４２の所定位置に固定された支持フレーム８０の孔
８６をそれぞれ通して、第１および第２ミラー３６ａ、
３６ｂの調整ねじ８５に押し当てることにより、調整ね
じと係合状態に位置決めされる。

【００７４】第３ドライバユニット１４８ｃは、基台１
４０に立設された支持ポスト１７９に取付けられ、ドラ
イバ１７４の中心軸線が支持フレーム８０に形成された
調整用の孔１０６と交差するように配置されている。ま
た、第３ドライバユニット１４８ｃは、ドライバ１７４
の姿勢に自由度を持って支持ポスト１７９に取り付けら
れ、テーブル１４２の所定位置に固定された支持フレー
ムの孔１０６を通して、第３キャリッジ４９の調整ねじ
１０４に押し当てることにより、調整ねじと係合状態に
位置決めされる。

【００７５】第４ドライバユニット１４８ｄは、前述し
たように検出ユニット１４６と共に移動台１５３上に支
持され、ドライバ１７４の中心軸線が支持フレーム８０
に形成された調整用の孔９６と交差するように配置され
ている。また、第４ドライバユニット１４８ｄは、ドラ
イバ１７４の姿勢に自由度を持って移動台１５３に取り
付けられ、ドライバ１７４を支持フレーム８０の孔９６
を通して第６ミラー３６ｆの調整ねじ９５に押し当てる
ことにより、調整ねじと係合状態に位置決めされる。

【００７６】これらのドライバユニット１４８ａないし
１４８ｄは、調整動作開始まで、支持フレーム８０の装
着、取出しの邪魔とならないように待避位置に保持さ
れ、調整開始後、それぞれ対応する調整ねじを回転させ
る際にスライドして調整ねじと係合する。

【００７７】図１０ないし図１３に示すように、第１レ
ーザユニット１４４ａは、第１ないし第４の４本のレー
ザ管１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄ、１つの
ビーム位置検出素子１６４、ハーフミラー（ビームスプ
リッタ）１６６、これらを支持した支持部材１６８、お
よびカバー１７０を備えて構成されている。

【００７８】支持部材１６８は、テーブル１４２上にセ
ットされた支持フレーム８０に対して垂直に延びる固定
板１６８ａと、この固定板１６８ａに対して直角に固定
された透明な底板１６８ｂと、を有し、断面Ｌ字状に形
成されている。

【００７９】第１ないし第４のレーザ管１６２ａ、１６
２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄは、例えば、Ｈｅ−Ｎｅガス
レーザ管で構成され、レーザ出射口が底板１６８ｂに対
向した状態で固定板１６８ａに固定されている。第２レ
ーザ管１６２ｂは、固定板１６８ａのほぼ中央に固定さ
れ底板１６８ｂに対して垂直に延びている。また、第１
および第４レーザ管１６２ａ、１６２ｄは第２レーザ管
１６２ｂの両側にそれぞれ配置され、かつ、第２レーザ
管１６２ｂに対し傾斜して設けられている。第３レーザ
管１６２ｃは、第２レーザ管１６２ｂと第１レーザ管１
６２ａとの間に配置され、第２レーザ管１６２ｂと平行
に延びている。これらレーザ管の配置については後で詳
述する。

【００８０】ハーフミラー１６６は、第２レーザ管１６
２ｂのレーザ出射口と底板１６８ｂとの間に配設されて
いる。また、ビーム位置検出素子１６４は底板１６８ｂ
のフロント側端部内面上に固定され、ハーフミラー１６
６と対向している。そして、第１ないし第４レーザ管１
６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄは、支持部材１
６８に取り付けられたカバー１７０によって覆われてい
る。

【００８１】底板１６８ｂのフロント側端部およびリア
側端部の下面には、それぞれ位置決めピン１７２ａ、１
７２ｂが突設されている。これらの位置決めピン１７２
ａ、１７２ｂは、支持フレーム８０側の位置決め孔１２
４ａ、１２４ｂに対応して設けられている。

【００８２】上記構成の第１レーザユニット１４４ａ
は、基台１４０上に設けられた支持レール１７４によ
り、底板１６８ｂが支持フレーム８０上面と平行に隣接
対向する作動位置と、底板１６８ｂが支持フレーム上面
から上方に離間して位置する待避位置（図１０に実線で
示す位置）との間を回動可能に支持されている。同時
に、第１レーザユニット１４４ａは、図１１に矢印で示
すように、水平方向および垂直方向に自由度を持って支
持されている。

【００８３】第１レーザユニット１４４ａの支持部材１
６８と支持レール１７４から延出した支持アーム１７５
との間にエアシリンダ１７６が架設されている。そし
て、第１レーザユニット１４４ａは、エアシリンダ１７
５に空気圧を供給することにより待機位置に保持され、
空気圧を解除することにより、作動位置へ回動する。

【００８４】作動位置において、支持部材１６８の底板
１６８ｂが支持フレーム８０上面と隣接対向し、一対の
位置決めピン１７２ａ、１７２ｂが支持フレーム８０側
の位置決め孔１２４ａ、１２４ｂにそれぞれ係合する。
これにより、第１レーザユニット１４４ａは、支持フレ
ーム８０に対して所定の位置に位置決めされる。

【００８５】ここで、第１レーザユニット１４４ａは、
光学ユニット１２の走査開始位置に対応して設けられて
いる。すなわち、第１レーザユニット１４４ａは、作動
位置に移動して位置決めされた際、走査開始位置に位置
した第１キャリッジ３０と対向するように配置されてい
る。

【００８６】一方、第２レーザユニット１４４ｂは、ハ
ーフミラーおよびビーム位置検出素子が省略されている
点を除いて、上述した第１レーザユニット１４４ａとほ
ぼ同様に構成されている。同一の部分には、同一の参照
符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００８７】第２レーザユニット１４４ｂは、第１レー
ザユニット１４４ａに対し、原稿の走査方向に沿って所
定距離離間して配置され、例えば、光学ユニット１２の
走査終了位置と対向する位置に配置されている。また、
第２レーザユニット１４４ｂは、支持レール１７４によ
り作動位置と待避位置との間を回動自在に回動自在に支
持され、更に、待避位置に回動した状態において、第１
レーザユニット１４４ａから離間する方向へ移動可能に
支持されている。そして、作動位置において、支持部材
１６８に設けられた位置決めピン１７２ａ、１７２ｂ
が、それぞれ支持フレーム８０側の位置決め孔１２６
ａ、１２６ｂに係合し、第２レーザユニット１４４ｂは
支持フレーム８０に対して所定位置に位置決めされる。

【００８８】第２レーザユニット１４４ｂは、便宜上、
第１レーザユニット１４４ａと同様に４本のレーザ管１
６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄを備えて構成さ
れているが、後述するように、調整工程においては、第
３レーザ管１６２ｃのみが使用されるため、第１、第
２、および第４レーザ管を省略してもよい。

【００８９】上述した２つのレーザユニット１４４ａ、
１４４ｂは、上部ユニットの支持フレーム８０をテーブ
ル１４２に装着あるいは取外す際、エアシリンダ１７６
によって上方の待避位置に移動される。そして、支持フ
レーム８０がテーブル１４２に装着され所定の基準位置
に移動された後、エアシリンダ１７６の空気圧を解除す
ることにより、第１および第２レーザユニット１４４
ａ、１４４ｂは支持フレーム８０に対して所定位置に位
置決めされる。

【００９０】このように、調整時の基準光となるレーザ
ビームの出射する第１、第２レーザユニット１４４ａ、
１４４ｂは、原稿台と同じ位置で支持フレーム８０に装
着され、一方、ビーム位置を検出する前述した検出ユニ
ット１４６は、感光体ドラム（ドラム表面露光位置）と
同じ位置で支持フレーム８０に装着され、いずれも支持
フレームを基準として位置決めされる。従って、上部ユ
ニット６の支持フレーム８０に製造上の固体間差があっ
た場合でもこれを吸収することができ、レーザユニット
と検出ユニット１４６とを一定の相対位置関係に配置す
ることができる。

【００９１】図１４は、上記調整装置全体の構成を概略
的に示している。第１および第２レーザユニット１４４
ａ、１４４ｂの各レーザ管は、レーザドライバ１８２、
Ｉ／Ｏポート１８３を介してコントローラ１５０に接続
されている。ドライバユニット１４８ａないし１４８ｄ
の各々に設けられドライバを回転駆動するドライバ駆動
モータ１７５およびドライバを軸方向にスライドさせる
スライダ１８４は、モータ駆動回路１８５、Ｉ／Ｏポー
ト１８３を介してコントローラ１５０に接続されてい
る。検出ユニット１４６のビーム位置検出素子１６０ａ
ないし１６０ｄ、および第１レーザユニット１４４ａに
設けられたビーム位置検出素子１６４は、それぞれ座標
変換回路１８６、Ａ／Ｄ変換器１８７を介してコントロ
ーラ１５０に接続されている。

【００９２】また、調整装置は、装着された上部ユニッ
トの第１キャリッジ駆動モータ３８、第３キャリッジ駆
動モータ３９、レンズ移動モータ４２、およびキャリッ
ジ位置センサ１８８を駆動および制御する光学ユニット
制御回路１９０を備え、この光学ユニット制御回路１９
０は、Ｉ／Ｏポート１８３を介してコントローラ１５０
に接続されている。その他、調整装置は各種センサおよ
び各種制御手段を備えている。

【００９３】コントローラ１５０は、Ｉ／Ｏポート１８
３のリモート信号によリ、各レーザ管のレーザドライバ
１８２をＯＮ／ＯＦＦ制御する。各ビーム位置検出素子
は受光したレーザビームを光電変換し、その光電変換信
号は座標変換回路１８６により座標信号に変換され、更
に、Ａ／Ｄ変換回路１８７によってＡ／Ｄ変換されるる
ことにより、コントローラ１５０がその座標を認識す
る。

【００９４】また、モータ駆動回路１８５は、コントロ
ーラ１５０からの制御信号に応じて、各ドライバユニッ
トのスライダ１８４およびドライバ駆動モータ１７５を
作動させる。同様に、光学ユニット制御回路１９０は、
コントローラ１５０からの制御信号に従い、上部ユニッ
トの第１キャリッジモータ３８、レンズ移動モータ４
２、第３キャリッジモータ３９を作動させるとともに、
キャリッジ、レンズ位置センサからのセンサ信号を受け
て上部ユニット内の制御を管理する。

【００９５】この他、コントローラ１５０は、各駆動回
路などの電源の共有および管理、着脱、接触、待避位置
などの検出、テーブルロック／解除、エアシリンダ１７
６の空気圧制御等を、作業者のボタン操作を応じて管理
する。

【００９６】図１５は、調整装置全体の調整動作を概略
的に示している。第１ないし第４ドライバユニット１４
８ａないし１４８ｄ（第４ドライバユニット１４８ｄは
図示しない）は、コントローラ１５０の制御の下、調整
ねじを介して第１ミラー３６ａ、第２ミラー３６ｂ、第
３キャリッジ４９、第６ミラー３６ｆの傾きを調整す
る。また、上部ユニット６側に設けられている第３キャ
リッジ駆動モータ３９（図１参照）へコントローラ１５
０から駆動信号を供給することにより、第４および第５
ミラー３６ｄ、３６ｅを支持した第３キャリッジ４９を
走査方向へ移動させる。

【００９７】結像レンズ３７の位置および傾き調整は、
手動により行う。そして、コントローラ１５０の制御の
下、第１、第２レーザユニット１４４ａ、１４４ｂから
光学ユニットに向けて出射したレーザビームを検出ユニ
ット１４６で検出し、ビーム位置信号に変換する。得ら
れた情報は、コントローラ１５０で特徴量に変換され、
所定のアルゴリズムに基づいてドライバユニットの自動
操作、または、ビーム位置表示を行い作業者がその表示
に従い調整を行う。

【００９８】一方、前述したように、光学ユニット１２
の光学系を構成する複数のミラーを調整する場合、様々
な制約条件の中で、位置、姿勢を調整可能とする部位は
限定され、各ミラーを他のミラーと依存関係を持つこと
なく独立して調整することは困難な場合が多い。また、
理想的に独立と考え設置した複数の調整部位は、光学系
の各支持部材の部品、組み立て精度により独立にならな
いことがある。

【００９９】このため、１つの制御量偏差を減らすため
にあるミラーの調整を行った結果、依存関係を有する他
方の偏差が増えるなど調整が複雑化し、その調整規則を
得る労力、開発期間は非常に大きくなる。また、制御量
定義により独立にみなせる制御量を見つけること（非干
渉化）も可能性はあるが、調整可能性に対して収束保証
がない。更に、複数の光学系調整装置を開発する場合、
複雑な調整規則を記述すると記憶手段の容量増化、プロ
グラム記述の労力増化となる。

【０１００】そこで、本実施の形態に係る調整装置のコ
ントローラ１５０は、第１、第２ミラー３６ａ、３６
ｂ、第３キャリッジ４９の傾き、および位置、第６ミラ
ー３６ｆのいずれかを調整操作した際の他の調整箇所の
制御量に対する依存関係に基いて、最適な調整ルールを
生成する調整ルール生成装置２００を備えている。

【０１０１】図１６に示すように、調整ルール生成装置
２００は、後述する光学系１２の各調整部位の操作量に
依存する他の調整部位の制御量との関係を示す依存表に
応じて調整ルールを生成する可調整制御量選択部２０２
および調整ルール書式生成部２０４を備えている。可調
整制御量選択部２０２は、入力された依存表情報から調
整可能性のある制御量の選択を行い、調整ルール書式生
成部２０４は、可調整制御量選択部２０２による選択結
果および依存表情報から制御量と操作量との対応関係を
調整ルールとしての書式に変換する。

【０１０２】ここで、操作量とは、各調整部位の調整操
作入力をいい、制御量とは調整操作入力に影響のある調
整部位の出力をいう。

【０１０３】そして、調整装置のコントローラ１５０
は、後述するように、調整ルール生成装置２００によっ
て生成された調整ルール、検査ユニットによって検出さ
れたビーム焦点位置、その他の種々の条件に従って最適
な調整箇所および操作量の選択および制御を行うための
種々の構成部を備えている。

【０１０４】次に、光学ユニット１２の光学系を調整す
る調整原理および調整方法について説明する。

【０１０５】まず、この調整方法によれば、理想的な結
像レンズを用いた場合を想定して、物面に対する結像面
が結像レンズの焦点面と一致するように、光学系のミラ
ーの姿勢および位置によって光学的な物面と結像面の相
対位置を調整した後、所定の焦点深度を有する結像レン
ズの位置、姿勢を調整する。前者の調整により、物面で
ある原稿台２０と結像面である感光体ドラム５０の露光
面との相対位置、ミラー位置等の部品精度、組立精度に
よる固体間差を補償し、後者の調整により結像面を結像
レンズの焦点深度内に入れることが可能となる。

【０１０６】この場合、物面としての原稿台２０側から
光学系に基準光を投光し、結像面としての感光体ドラム
５０露光面上で、基準光の位置を定量的に測定し、理想
結像レンズの焦点面（以下、理想焦点面と称する）と結
像面とのズレを把握することにより調整を行う。

【０１０７】より具体的には、図１７に示すように、本
実施の形態に係る調整方法は、第１調整工程、第２調整
工程、および第３調整工程を備えている。第１調整工程
では、結像レンズを通すことなく基準光をミラーに投光
し、ミラーの位置、姿勢を調整することで物面と結像面
との光学的相対位置を理想状態にする。つまり、結像レ
ンズを通すことなく基準光を光学系に投光した状態で、
ミラー姿勢、位置を調整することにより、理想結像レン
ズを挿入した状態を想定して光学系の焦点面を結像面に
一致させる。

【０１０８】第２調整工程では、基準光の光路に結像レ
ンズを挿入し、物面と結像面との光学的相対位置が調整
された光学系に結像レンズの光軸を合わせるように、結
像レンズ位置および姿勢を調整する。これにより、理想
に近い物面および結像面に対し実際の結像レンズの光軸
を合わせる。これら第１、第２調整工程を実行すること
により、光学系のミラーによって、ミラー自身の位置・
姿勢の誤差、および原稿台、感光体ドラムの相対位置の
理想位置（設計値）からの誤差を吸収し、ミラーと結像
レンズ特性とを分離して調整することができる。

【０１０９】更に、第３調整工程では、個々の結像レン
ズ特性を考慮するため、第２調整工程終了後、結像レン
ズを通した光を用いてミラーを再調整し、実際の結像レ
ンズ特性に応じ実際の焦点面を結像面に合わせる。

【０１１０】上述したように、結像レンズの特性に依存
することなく物面と結像面との光学的相対位置を把握す
るためには、結像レンズを通さず理想焦点面となる基準
位置から結像面のズレを定量的に測定しなければならな
い。ここで、結像レンズ３７から見ると、第１キャリッ
ジ３０の第１スリット３４を通過した光のみ結像レンズ
３７を通過し感光体ドラム５０ヘ到達する。第１、第２
キャリッジ３０、４０の移動により原稿を走査するた
め、物面内の走査方向と垂直な線を物面と見なし、走査
によって前述の線の集合が物面となると考えることがで
きる。そして、この物面内の線が、結像レンズ３７によ
り焦点面内の線として結像されることになる。従って、
物面上の走査方向に垂直な線に対応する理想焦点面上の
線の位置が、求める光学的基準位置となる。

【０１１１】前述の第１調整工程では、感光体ドラム５
０の基準位置（露光位置の設計位置）と上記光学的基準
位置とを一致、あるいは近づけることが調整目的とな
る。

【０１１２】そこで、本実施の形態では、第１レーザユ
ニット１４４ａから出射された角度の異なる３本のレー
ザビームと、それぞれのレーザビームの焦点位置を検出
する検出ユニットの３つのビーム位置検出素子とを用
い、理想焦点面内の光学的基準位置に対する結像面のズ
レ、すなわち感光体ドラム５０の基準位置に対する焦点
面のズレを検出する。

【０１１３】図１８は、１本のレーザビームと１つのビ
ーム位置検出素子との配置例を示したもので、レーザビ
ームを受光したビーム位置検出素子は、検出面上のビー
ム重心位置を２次元座標位置信号として出力する。しか
しながら、１対のレーザビームとビーム位置検出手段と
だけでは、２次元の位置情報しか検出できず、検出面に
垂直な方向の位置情報が得られない。

【０１１４】そこで、本実施の形態によれば、３本のレ
ーザビームと３つのビーム位置検出素子とを用いて３次
元の位置情報を得る構成としている。図１９および図２
０は、光学系の第１ないし第６ミラーによるレーザビー
ムの折返しを展開して示したもので、図１９（ａ）は、
３本のレーザビームの焦点位置が理想焦点面の光学的基
準位置に一致している状態を示し、図１９（ｂ）ないし
１９（ｃ）、および図２０（ａ）ないし２０（ｃ）は、
レーザービームの焦点位置が、理想焦点面の光学的基準
位置からズレている例をそれぞれ概念的に示している。

【０１１５】図１９（ａ）において、結像レンズ３７が
理想レンズで所定倍率の時、物面から理想焦点面までの
総光路長がＬとなると仮定する。展開しているため物面
と焦点面とは平行となる。この際、３本のレーザビーム
は物面上の基準線を通りそれぞれ異なる入射角で投光す
る。物面から距離Ｌ離れた位置、すなわち理想焦点面と
３本のレーザビームとがそれぞれ交差した点を結んだ位
置が光学的基準位置となる。

【０１１６】図１９（ｂ）は、実際に測定されたレーザ
ビームの焦点位置（白丸で示す位置）が光学的基準位置
（黒丸で示す位置）からＺ方向、つまり、垂直方向に平
行にズレた状態を示している。図１９（ｃ）は、実際に
測定されたレーザビームの焦点位置が光学的基準位置に
対してθｘｚ方向に傾いている状態を示している。

【０１１７】図２０（ａ）は、実際に測定されたレーザ
ビームの焦点位置が光学的基準位置に対してＹ方向、つ
まり、走査方向に平行にズレた状態、図２０（ｂ）は、
実際に測定されたレーザビームの焦点位置が光学的基準
位置に対してθｘｙ方向に傾いている状態、および図２
０（ｃ）は、実際に測定されたレーザビームの焦点位置
が光学的基準位置に対してＸ方向、つまり、支持フレー
ムのフロント−リア方向に平行にズレた状態をそれぞれ
示している。

【０１１８】このようにレーザビームの２次元位置を検
出する３つのビーム位置検出素子と、３本のレーザビー
ムとを用いることで、光学的基準位置からのレーザビー
ム焦点位置のズレを３次元的に認識することができる。

【０１１９】前述したように焦点面と結像面とを一致あ
るいは接近させることにより解像力の向上を図ることが
可能であり、理想結像レンズの焦点面からの結像面のズ
レを検出する方法を述べた。そして、物面である原稿台
２０と結像面となる感光体ドラム５０の露光位置とは、
物理的に固定（固体間差はある）であるため、仮想の結
像レンズから見たときの結像面位置は、ミラーの位置、
姿勢を調整して光路を変更することで補正することがで
きる。

【０１２０】図１９（ａ）、１９（ｂ）、図２０
（ａ）、２０（ｂ）に示した光学基準位置からの焦点位
置のズレは、直線の位置を決定する必要十分な情報とな
る。従って、第１調整工程では、ズレに応じて上記図に
示した４つの制御量を変更可能とするミラーの位置、姿
勢の調整個所が必要となる。本実施の形態では、前述し
た調整装置により、第１ミラー３６ａの傾き、第６ミラ
ー３６ｆの傾き、第４、５ミラー３６ｄ、３６ｅを含む
第３キャリッジ４９の位置、および第３キャリッジ４９
の傾きにより上記４つの制御量を変化させる。

【０１２１】また、原稿台２０に載置された原稿を走査
する際に第１キャリッジ３０および第２キャリッジ４０
が移動すると、第１ミラー３６ａと第２、第３ミラー３
６ｂ、３６ｃと第４ミラー３６ｄとの距離が変化するた
め、原稿面、ミラー姿勢によっては、第４ミラー３６ｄ
へ到達する光線位置が変化することがある。

【０１２２】この変化は、原稿の走査方向に沿って離間
した少なくとも２個所から出射された基準光の差を計測
することで認識可能となる。本実施の形態では、走査方
向に離間した２つのレーザユニット１４４ａ、１４４ｂ
から基準光を出射し、第２ミラー３６ｂの傾きを変更す
ることにより基準光の差を調整する。

【０１２３】なお、本実施の形態で採用した調整個所は
一例であり、同様の効果を奏する調整個所であれば他の
調整個所を選択することも可能である。

【０１２４】図２１は、第１調整工程を具体的に実施す
る際の、複写機の光学ユニットおよび調整装置の光学系
の配置を展開して示すもので、図２１（ａ）は、第１レ
ーザユニットを用いるポジション１に関する展開図を、
図２１（ｂ）は、第２レーザユニットを用いるポジショ
ン２に関する展開図をそれぞれ示している。図２１にお
いて、２点鎖線の直線Ａ、Ａ′は物面としての理想原稿
面の基準位置、２点鎖線の直線Ｂは結像面の基準位置を
それぞれ示している。

【０１２５】具体的には、図２１（ａ）および前述した
図１２、１３に示すように、第１レーザユニット１４４
ａの第１ないし第４レーザ管１６２ａないし１６２ｄ
は、物面の基準位置となる直線Ａ上を通るように位置調
整されている。第２レーザ管１６２ｂは、原稿台の中央
で原稿面に対し垂直にレーザビームを入射するよう設置
され、第２レーザ管１６２ｂから出射されたレーザビー
ムは、光学系の理想レンズ光軸として機能する。

【０１２６】第３レーザ管１６２ｃは、結像レンズ３７
を外れた位置で理想レンズ光軸と平行なレーザビームを
出射するもので、レーザビームを原稿面に対して垂直に
入射するよう設置されている。更に、第１および第４レ
ーザ管１６２ａ、１６２ｄは、理想レンズ光軸上で互い
に交差するレーザビームを出射するように、第２レーザ
管１２６ｂの両側に、原稿面に対し傾斜して設けられて
いる。

【０１２７】また、検出ユニット１４６の第１ないし第
４ビーム位置検出素子１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、
１６０ｄは、受光面が、プロセスユニット１４の感光体
ドラム５０の理想露光位置と同じ位置を含む接平面に位
置するように、つまり、直線Ｂ上に位置するように、配
置されている。そして、第１ないし第４ビーム位置検出
素子１６０ａないし１６０ｄが、第１ないし第４レーザ
管１６２ａないし１６２ｄから出射されたレーザビーム
をそれぞれ受光するように配置されている。

【０１２８】図２１（ａ）に示すように、第１調整工程
においては、第１、第３、第４レーザ管１６２ａ、１６
２ｃ、１６２ｄからそれぞれ物面への入射角度が異なる
３本のレーザビームを出射し、結像レンズ３７を通るこ
となく、光学ユニットの第１ないし第６ミラー３６ａな
いし３６ｆを通して、第１、第３、第４ビーム位置検出
素子１６０ａ、１６０ｃ、１６０ｄへ入射させる。この
際、結像レンズ３７は、第１および第４レーザ管１６２
ａ、１６２ｄからのレーザビームが入射しないように、
破線で示す作動位置から実線で示す物面側の待避位置に
移動しておく。

【０１２９】そして、第１、第３、第４ビーム位置検出
素子１６０ａ、１６０ｃ、１６０ｄによって各レーザビ
ームの入射位置を検出することにより、光学的基準位置
とのズレを計量的に測定する。なお、予め、理想原稿面
に置かれたレーザユニットと検出ユニットとを用いて計
測し、レーザビームの光学的基準位置を測定し、測定結
果を制御装置に記億させることで、実際の調整対象とな
る光学ユニットにおける光学系の光学的基準位置からの
ズレを認識できる。

【０１３０】光学的基準位置からのズレが存在する場
合、調整装置によって第１ミラー３６ａの傾き、第６ミ
ラー３６ｆの傾き、第４、５ミラー３６ｄ、３６ｅを含
む第３キャリッジ４９の位置、および第３キャリッジ４
９の傾きを調整し、各レーザビームの焦点位置が光学的
基準位置と一致するように制御量を変化させる。

【０１３１】また、第１調整工程において、第１キャリ
ッジ３０および第２キャリッジ４０の移動に伴う光線位
置の変化を検出するため、図２１（ｂ）に示すように、
ポジション２に設置された第２レーザユニット１４４ｂ
の第３レーザ管１６２ｃからレーザビームを出射し、第
１ないし第６ミラー３６ａないし３６ｆを通して、検出
ユニット１４６の第３ビーム位置検出素子１６０ｃに入
射させる。

【０１３２】ここで、第２レーザユニット１４４ｂの各
レーザ管は第１レーザユニットのレーザ管と同様の位置
関係に配置され、第３レーザ管１６２ｃは、結像レンズ
３７を外れた位置で理想レンズ光軸と平行なレーザビー
ムを出射する。また、第１および第２レーザユニット１
４４ａ、１４４ｂは同時に作動されないため、共通の第
３ビーム位置検出素子１６０ｃによって両レーザユニッ
トからのレーザビームを受光可能となる。

【０１３３】そして、光学的基準位置からのズレが検出
された場合には、調整装置によって第２ミラー３６ｂの
傾きを調整し、ズレを補正する。

【０１３４】図２２（ａ）は、第２調整工程において結
像レンズ３７の位置および姿勢を調整する場合の光学系
の展開図を示している。第２調整工程において、結像レ
ンズ３７の水平方向位置（フロントーリア方向位置）を
調整する場合、結像レンズ３７を作動位置に移動させた
状態で、第１レーザユニット１４４ａの第２レーザ管１
６２ｂからレーザビームを出射し、第１ないし第６ミラ
ー３６ａないし３６ｆ、および結像レンズ３７を通し
て、検出ユニット１４６の第２ビーム位置検出素子１６
０ｂによりレーザビームの焦点位置を検出する。

【０１３５】すなわち、第２レーザ管１６２ｂから出射
され原稿面の中央から垂直に入射したレーザビームを理
想レンズ光軸と見なし、このレーザビームが実際の結像
レンズ３７を通過し、結像面に結像したときの理想位置
からのズレを検出する。

【０１３６】ズレが検出された場合には、手動によって
結像レンズ３７のフロント−リア方向の位置を調整し、
結像レンズの光軸を理想レンズ光軸に一致させる。

【０１３７】図２２（ｂ）は、第２調整工程において、
理想レンズ光軸に対する結像レンズ３７の傾きを調整す
る場合の光学系の展開図を示している。前述の第１調整
工程にて物面と結像面との関係は理想に近い相対位置と
なっているため、結像レンズ３７を所定の作動位置に移
動し、その光軸が理想レンズ光軸と平行となるように、
結像レンズの傾きを調整する。

【０１３８】この場合、結像レンズ３７の入射面側に結
像レンズ光軸と垂直な調整ミラー１８０を取付けるとと
もに、第１レーザユニット１４４ａの第２レーザ管１６
２ｂからレーザビームを出射する。そして、第２レーザ
管１６２ｂから出射されたレーザビームを理想レンズ光
軸と見なし、このレーザビームが調整ミラー１８０によ
り反射されて物面に向かう方向が物面と垂直となるよう
に結像レンズ３７の傾きを調整する。

【０１３９】この際、反射したレーザビームを第２レー
ザ管１６２ｂのレーザ出射口で検出することは困難であ
るため、調整ミラー１８０と第２レーザ管１６２ｂとの
間に設けられたハーフミラー１６６により、調整ミラー
からのレーザビームを直角（フロント側）へ偏向し、第
１レーザユニット１４４ａのフロント側に設けられたビ
ーム位置検出素子１６４に入射させる。そして、レーザ
ビームの焦点位置と光学的基準位置とを比較することに
より、結像レンズ３７の傾きを想定することができる。

【０１４０】測定の結果、結像レンズ３７の光軸が理想
レンズ光軸に対して傾いている場合には、手動により結
像レンズ３７の傾きを調整し、理想レンズ光軸に合わせ
る。

【０１４１】図２３は、第３調整工程においてミラーの
位置を調整する場合の光学系の展開図を示している。第
３調整工程では、個々の結像レンズ特性を考慮するた
め、第２調整工程終了後、第１レーザユニット１４４ａ
の第１、第２、第４レーザ管１６２ａ、１６２ｂ、１６
２ｄから入射角度の異なる３本のレーザビームを出射
し、結像レンズ３７を通したレーザビームを用いて結像
面のズレを再度検出する。そして、ズレが存在する場合
には、ミラーを再調整し、実際の結像レンズ特性に応じ
実際の焦点面を結像面に合わせる。

【０１４２】なお、第２レーザユニット１４４ｂは、第
２調整工程および第３調整工程では使用せず、第２調整
工程時における作業者の調整ミラー着脱作業、および結
像レンズ調整作業のスペースを確保するため、エアシリ
ンダによって待機位置に回動され、更に、第１レーザユ
ニット１４４ａから離間する方向へ待避される。

【０１４３】本実施の形態で用いられるレーザビーム
は、可視光１ｍＷ以下のものを使用して光路の確認を容
易とし、また、万一肉眼に入射した場合、条件反射で目
を閉じる、あるいはよけるなどの間、網膜を破壊しない
ような配慮がなされている。また、Ｈｅ−Ｎｅガスレー
ザを用いたが、同条件であれば半導体レーザおよび集光
光学系（概略平行光にするため）を組み合わせて用いて
も調整に問題ない。

【０１４４】一方、前述したように、光学ユニット１２
の１つの制御量を変えるために１つの調整箇所を操作し
た場合、調整箇所と制御量とが一義的に対応せず、１つ
の調整個所の操作により他の制御量の変化が生じてしま
う場合がある。従って、前述した第１調整工程におい
て、第１ミラー３６ａ、第２ミラー３６ｂ、第６ミラー
３６ｆ、第４、５ミラー３６ｄ、３６ｅを含む第３キャ
リッジ４９の位置、および傾きを調整する際、各調整箇
所の操作量と、他の調整箇所の制御量との依存関係を特
定し、この依存関係に応じて生成した調整ルールに従っ
て各部の調整を行う必要がある。

【０１４５】本実施の形態に係る調整装置は、光学ユニ
ット１２の操作量と制御量との関係を示す依存表に応
じ、調整ルール生成装置２００により調整ルールを生成
し、この調整ルールに従って調整箇所の選択、調整の順
番等を定性的に管理して調整を行う。

【０１４６】図２４は、光学ユニット１２の制御量およ
び操作量の定義を示している。図２４（ａ）は制御量の
定義を示し、制御量偏差ｅの添え字は制御量番号であり
対応する式がこれを定義している。ここでは、ｅ１＝Ｘ４−Ｘ３ｅ２＝Ｘ３−Ｘ１ｅ３＝Ｘ３２−Ｘ３１ｅ４＝Ｚ１ｅ５＝Ｚ４で定義されている。

【０１４７】ただし、Ｘの１番目の添え字およびＺの添
え字は、対応するビーム位置検出素子の番号を表し、ま
た、Ｘの２番目の添え字は、第１キャリッジの走査位置
（ポジション１：第１レーザユニットに対向する位置、
ポジション２：第２レーザユニットに対向する位置）を
表している。

【０１４８】図２４（ｂ）は、操作量の定義を示し、操
作量ａの添え字は操作量番号であり、対応する実際の操
作手段を示すラベルを定義している。ここでは、ａ１＝第１ミラー調整ａ２＝第２ミラー調整ａ３＝第３キャリッジ傾き調整ａ４＝第３キャリッジ位置調整ａ５＝第６ミラー調整である。

【０１４９】そして、図２５は、上述した制御量と操作
量との依存関係を表した依存表を示している。依存表に
は、以下の３種類のデータを入力して作成する。１．操作量の数（操作量の数と制御量の数は同数とす
る）２．各操作量がどの制御量に影響をあたえるのか３．各操作量は、相対的に制御量を同方向に変化させる
のか、異方向に変化させるのかすなわち、依存表において、ｅ１〜ｅ５、ａ１〜ａ５
は、それぞれ図２４で定義した制御量および操作量を示
している。そして、この依存表では、いずれかの操作量
ａを操作したとき感度のある制御量、つまり、影響を受
ける制御量に○印をつけてある。

【０１５０】複数の制御量に○印がある場合、その操作
量はこれらの制御量に依存関係がことを示している。逆
にある制御量ｅｉに対し複数の操作量に○印がある場
合、それらの操作量に対し依存関係があることを示して
いる。調整の容易性を考えた場合、１つの操作量に対し
て制御量が一義的に対応、すなわち他と独立になること
が望ましい。

【０１５１】また、上記依存表において、Ｏ／Ｇの欄
は、Ｏ：オフセット、Ｇ：グラジエントをそれぞれ示
し、ある操作量に依存する２つ以上の制御量の依存性質
を表している。つまり、基本的に１つの操作量変化に対
する２つの制御量の変化パターンにおいて、同一方向に
変化するものをオフセット（変化パターン「０」）、異
方向に変化するものをグラジエント（変化パターン
「１」）と定義している。従って、独立な場合、１つの
操作手段に対し１つの操作量が決まるためグラジエント
とみなす。

【０１５２】このような依存表に基いて調整ルールを生
成する場合、調整ルール生成装置２００の可調整制御量
選択部２０２は、依存表のデータが入力されると、この
依存表データに基づき、以下に示すチェックリスト１，
２、および図１６に示した処理手順に従う処理により、
操作量と制御量の組合わせを決定してゆく。これらの手
順により、各操作量の順位と、それぞれの操作量で必ず
調整すべき制御量がある場合にはそれらを「ルールデー
タ」として出力する。

【０１５３】［チェックリスト１］：Ｉ．依存表のうち、各操作量が各制御量に影響を与える
かどうかを記述した部分の正方行列について、行和、列
和を算出するＩＩ．列和の数値の大きい順に優先度の高い操作量とす
る（同値の場合はオフセット操作量を優先し、さらに同
値の場合は操作量番号で優先度をつける）ＩＩＩ．行和の数値の小さい順に優先度の高い制御量と
する（同値の場合は同順位を許す）［チェックリスト２］：（図２６ないし図３１参照）ステップＩ．低順位の操作量を選択する（「選択操作
量」）ステップＩＩ．オフセット操作量であるか（「選択オフ
セット操作量」）（ＩＩ−ｉ）高順位の制御量から、操作量を定められて
いないものをーつ選択する（「選択制御量」）（ＩＩ−ｉｉ）選択操作量とともにルールとして採用さ
れた制御量の数が「０」または「１」（「２」未満）で
あるかステップＩＩ−ｉｉ−１．チェック０：選択オフセット
操作量以外に選択制御量が対応するオフセット操作量が
存在する →チェック０フラグ：その（選択オフセット操作量以外
の）オフセット操作量の番号（最初に該当したもの）ステップＩＩ−ｉｉ−２．チェック１：選択オフセット
操作量に対応する →チェック１フラグ：１＜存在する＞（ＩＩ−ｉｉｉ）選択操作量とともにルールとして採用
された制御量の数が「１」であるかステップＩＩ−ｉｉｉ−１．チェック２：低順位の操作
量から検索して、選択制御量が対応する、ルール未採用
のグラジェント操作量が存在する →チェック２フラグ：そのグラジェント操作量の番号
（最初に該当したもの）ステップＩＩ−ｉｉｉ−２．チェック３：低順位の操作
量から検索して、選択制御量が対応する、ルール未採用
のグラジェント操作量であって、他のオフセット操作量
による選択制御量に対応するものが存在する →チェック３フラグ：そのグラジェント操作量の番号
（最初に該当したもの）（ＩＩ−ｉｖ）依存関係パターンの検索（初期値：チェ
ックレベル０）ステップＩＩ−ｉｖ−１．チェックレベルが「０」のと
き：制御量がーつも選択されていない時 →ルールフラグ：チェック１フラグの内容ステップＩＩ−ｉｖ−２．チェックレベルが「１」のと
き：制御量がーつも選択されていない時 →ルールフラグ：チェック１フラグの内容ステップＩＩ−ｉｖ−３．チェックレベルが「２」のと
き：制御量がーつ選択されている時 →ルールフラグ：チェック２フラグの内容ステップＩＩ−ｉｖ−４．チェックレベルが「３」のと
き：制御量がーつ選択されている時 →ルールフラグ：チェック３フラグの内容ステップＩＩ−ｉｖ−５．チェックレベルが「４」のと
き：制御量がーつ選択されている時 →ルールフラグ：チェック２フラグの内容（ＩＩ−ｖ）組合せ決定（フラグが初期値と異なる場
合）ステップＩＩ−ｖ−１．制御量がーつ選択された場合 →チェックレベル＝２ステップＩＩ−ｖ−２．制御量が二つ選択された場合 →ルール決定、チェックレベル＝不変ステップＩＩ−ｖ−３．更新処理 →フラグ初期化（ＩＩ−ｖｉ）制御量が二つ選択された場合の特別処理
（オフセット操作量に対応する制御量は「主」、グラジ
ェント操作量に対応する制御量は「従」とする）ステップＩＩ−ｖｉ−１．チェックレベル＝３のとき、
制御量の主従を入れ換えるステップＩＩ−ｖｉ−２．制御量の主従がつかない場合
の表示ステップＩＩＩ．オフセット操作量に関する組合せ決定
の際に、として選択されず、かつ、一つの制御量だけに
対応しているグラジェント操作量を選ぶ。

【０１５４】そして、調整ルール生成装置２００の調整
ルール書式生成部２０４は、可調整制御量選択部２０２
から出力されるルールデータを操作量毎に整理して調整
に用い易い調整ルール書式に変更する。この調整ルール
書式生成手順を図３２、および以下に示すチェックリス
ト３、フォーマット１を参照して説明する。

【０１５５】［チェックリスト３］：Ｉ．優先順位の高い操作量からルール書式に変換ＩＩ．ルールデータに選択された操作量ＩＩＩ．ペア調整ルール（ルールデータで「２」のフラ
グを持つ場合）オフセッ卜操作量の調整ルールに引き続
いてグラジェント操作量の調整ルールを記述するＩＶ．ルールデータに記載されていない操作量（対応す
る未定制御量はすべて選択する）［フォーマット１］：Ｉ．操作量番号ＩＩ．オフセット操作量かグラジェント操作量かＩＩＩ．制御量のパターン（ＩＩＩ−１）ルールデータにおけるルールで最後にフ
ラグ「２」があるオフセット操作量「２」、グラジェン
ト操作量「１」（ＩＩＩ−ｉｉ）ルールデータにおけるルールで最後に
フラグ「２」がないオフセット操作量、グラジェント操
作量を問わず命「０」ＩＶ．調整対象の制御量番号Ｖ．調整ルール終了識別子（−１）このような手順によって得られた本実施の形態に係る調
整ルール書式は、以下のようになる。２１１３−１５０２４５−１１１１４５−１４０２１２−１３１１１２−１そして、後述するように、第１調整工程において、調整
装置は上述した調整ルール書式に従って調整位置、調整
量を選択し光学系の調整動作を実行する。

【０１５６】次に、図３３を参照して、調整装置を用い
た一連の作業者による作業手順について概略的に説明す
る。

【０１５７】（１）調整装置のテーブル１４２を引き出
し、その上に上部ユニット６の支持フレーム８をセット
する。この場合、原稿台２０およびプロセスユニット１
４を取外した状態で支持フレーム８０をセットする。

【０１５８】（２）支持フレーム８０に取り付けられて
いる第１、第３キャリッジ駆動モータ３８、３９、キャ
リッジセンサ、その他のスイッチ類のコネクタを、調整
装置側のコネクタに接続し、これらを駆動可能な状態と
する。

【０１５９】（３）テーブル１４２を押込み、支持フレ
ーム８０を所定の調整位置に装着する。（４）第１、第２レーザーユニット１４４ａ、１４４ｂ
を待避位置から作動位置に移動し、支持フレーム８０に
対して位置決めする。（５）検出ユニット１４６を支持フレーム８０のプロセ
ス挿入部に装着、位置決めし、ビーム位置検出素子を感
光体ドラムの露光位置と対応する位置にセットする。（６）セット終了後、コントローラ１５０の調整開始ボ
タンを投下する。

【０１６０】（７）第１調整工程終了ブザーの後、第２
レーザユニット１４４ｂを待避位置に移動する。（８）コントローラ１５０のモニタに示されたレンズ位
置表示を見ながら結像レンズ３７の位置調整ねじ１２０
を調整し、第２調整工程における結像レンズ位置調整を
行う。（９）モニタに示されたレンズ位置が許容値内に達した
時点で、コントローラの完了ボタンを投下する。

【０１６１】（１０）レンズ傾き調整の調整ミラー１８
０を結像レンズ３７のレンズ鏡筒に装着する。（１１）コントローラ１５０のモニタに示されたレンズ
傾き表示を見ながら、レンズ傾き調整ねじ１２２を調整
し、第２調整工程における結像レンズ傾き調整を行う。（１２）モニタに示されたレンズ傾きが許容値内に達し
た時点で、コントローラ１５０の完了ボタンを投下す
る。（１３）第３調整工程終了ブザーの後、コントローラ１
５０の調整完了ボタンを投下する。

【０１６２】（１４）第１レーザユニット１４４ａを待
避位置に移動させる。（１５）支持フレーム８０と共にテーブル１４２を引き
出す。（１６）調整装置の各種コネクタを支持フレーム側から
取外す。（１７）テーブル１４２から支持フレーム８０を取外
す。

【０１６３】（１８）調整の終了した支持フレーム８０
を複写機の下部ユニット８に装着する。

【０１６４】上記の作業手順により、作業者の調整作業
が終了する。一方、上述した作業手順において、調整装
置は図３４に示す調整動作を自動的に行う。

【０１６５】（ａ）システムの初期化を行う。（ｂ）作業者による上述した作業（１）〜（５）が正し
く遂行された否かを診断および確認する。（Ｃ）調整開始ボタンの有効、投下確認。

【０１６６】（ｄ）セットされた支持フレーム８０にお
ける第１、第２、第３キャリッジを走査開始位置に移動
させるとともに、結像レンズ３７を所定の待避位置に移
動させ、これらの初期化を行う。

【０１６７】（ｅ）第１レーザユニット１４４ａを作動
させてレーザビームを出射し、これを検出ユニット１４
６で検出することにより、受光確認および受光処理を行
う。

【０１６８】（ｆ）第１調整工程を実行（ｇ）結像レンズを所定の作動位置へ移動させる（ｈ）第１調整工程終了ブザーを発信（ｉ）コントローラ１５０のモニタに結像レンズ位置調
整画面を表示（ｊ）結像レンズ位置許容値表示、終了ボタン確認（ｋ）コントローラ１５０のモニタに結像レンズ傾き調
整画面を表示（ｌ）レンズ傾き許容値表示、終了ボタン押下確認（ｍ）レンズ傾き調整ミラーの取外し確認（ｎ）第３調整工程開始ボタン押下確認（０）第３調整工程を実行（ｐ）第３調整工程終了ブザーを発信（ｑ）第３調整工程完了確認ボタンの押下確認図３５に示すように、上記第１調整工程（ｆ）におい
て、調整装置は以下の動作を自動的に実行する。（ｆ１）第１レーザユニット１４４ａの第１、第３、第
４レーザ管１６２ａ、１６２ｃ、１６２ｄからレーザビ
ームを出射し、検出ユニット１４６の第１、第３、第４
ビーム位置検出素子１６０ａ、１６０ｃ、１６０ｄによ
りビーム位置１、３，４を検出、第１、第２キャリッジ
３０、４０を走査終了位置に移動した後、第２レーザユ
ニット１４４ｂの第３レーザ管１６２ｃからレーザビー
ムを出射し、検出ユニット１４６の第３ビーム位置検出
素子１６０ｃによりビーム位置３を検出。（ｆ２）検出したビーム位置の良否判定。

【０１６９】（ｆ３）判定結果が否の場合、調整ルール
生成装置によって生成された調整ルールに従って最優先
に調整を行うべき調整箇所に対応する調整機構を選択。
（ここで、調整機構とは第１ないし第４ドライバユニッ
ト、および第３キャリッジ移動モータという）（ｆ４）選択した調整機構によって対応する調整箇所を
テスト操作。（ｆ５）第１レーザユニット１４４ａの第１、第３、第
４レーザ管１６２ａ、１６２ｃ、１６２ｄからレーザビ
ームを出射し、検出ユニット１４６の第１、第３、第４
ビーム位置検出素子１６０ａ、１６０ｃ、１６０ｄによ
りビーム位置１、３，４を検出、第１、第２キャリッジ
３０、４０を走査終了位置に移動した後、第２レーザユ
ニット１４４ｂの第３レーザ管１６２ｃからレーザビー
ムを出射し、検出ユニット１４６の第３ビーム位置検出
素子１６０ｃによりビーム位置３を検出。

【０１７０】（ｆ６）テスト操作によるビーム位置検出
結果に応じて、選択した調整機構の適切な操作量および
操作方向を算出。（ｆ７）上記選択された調整機構を上記算出した操作量
だけ操作し補正操作を行う。

【０１７１】図３６は上述した工程（ｆ１）〜（ｆ７）
を実行する調整装置のコントローラ１５０の機能ブロッ
クを示している。コントローラ１５０は偏差量算出部２
０６を有し、この偏差量算出部は、制御量定義入力部２
０８から制御量定義記憶部２１０に入力された制御量定
義式に基く目標値と、工程（ｆ１）において検出ユニッ
ト１４６によって検出されたビーム位置と、から各制御
量偏差を算出し、良否判定部２１２および偏差記憶部２
１３へ入力する。

【０１７２】そして、工程（ｆ２）において、良否判定
部２１２は、許容値入力部２１４から許容値記憶部２１
６に入力された各偏差の許容値に基き、偏差量算出部２
０６によって算出された偏差の良否判定（全ての制御量
偏差がそれぞれの許容値内なら良、それ以外は否）を行
う。

【０１７３】良否判定により合格であると第１調整工程
終了であり、不合格の場合には工程（ｆ３）において調
整機構の選択を行う。この場合、コントローラ１５０の
調整ルール生成装置２００は、依存表入力部２１８を介
して依存表記憶部２２０に記憶されている依存表に基
き、予め調整ルールを生成し調整ルール記憶部２２２に
格納している。調整ルール生成装置２００により生成さ
れた本実施の形態に係る光学ユニット１２の調整ルール
は図３７にようになる。

【０１７４】そして、コントローラ１５０の調整機構選
択部２２４は、調整ルール記憶部２２２に格納されてい
る調整ルールと、偏差記憶部２１３に格納されている各
制御量偏差とに基いて調整すべき操作量番号を選択する
とともに、操作量定義入力部２２６を介して操作量定義
記憶部２２８に格納されている操作量番号と上記選択さ
れた操作量番号とを比較して選択された操作量番号に対
応する調整機構を選択する。

【０１７５】図３７に示すように、本実施の形態におい
て、キャリッジの移動に伴うＸ方向偏差（Ｘ３２−Ｘ３
１）（ｒ１）、Ｚ方向偏差（ｒ２）、θｘｚ方向偏差
（ｒ３）、Ｙ方向偏差（ｒ４）、θｙｘ方向偏差（ｒ
５）の順で偏差調整の優先順位が定められ、これらの偏
差調整には、第２ドライバユニット１４８ｂによる第２
ミラー３６ｂの傾きを調整、第４ドライバユニット１４
８ｄによる第６ミラー３６ｄの傾きを調整、第１ドライ
バユニット１４８ａによる第１ミラー３６ａの傾きを調
整、第３キャリッジ駆動モータによる第３キャリッジ位
置調整、第３ドライバユニット１４８ｃによる第３キャ
リッジ傾き調整がそれぞれ選択される。

【０１７６】そして、図３５および図３６に示すよう
に、工程（ｆ４）において、コントローラ１５０は選択
された調整機構によってテスト調整を行い、その際のテ
スト操作量をテスト操作量記憶部２３０に格納する。ま
た、コントローラ１５０は、工程（ｆ５）において、テ
スト調整後のビーム位置を検出することにより、テスト
操作に応じた制御量偏差の変化を検出し、感度算出部２
３６は、検出された制御量偏差の変化と上記テスト操作
量とに基いて、操作量に対する制御量の感度を算出す
る。工程（ｆ６）において、コントローラ１５０の操作
量算出部２３２は、感度算出部２３６により算出された
感度に基き、調整機構の現実の操作量を算出し、操作量
格納部２３４に格納する。

【０１７７】続いて、工程（ｆ７）において、コントロ
ーラ１５０は、選択された調整機構を、上記算出された
操作量に応じて作動させ、光学ユニットの調整を実行す
る。調整後、コントローラ１５０は再び検出ユニット１
４６にてビーム位置を検出し、調整ルールに従い優先順
位の高い操作から優先的に調整を行い、良否判定で全て
の偏差が許容値に収束するまで前述の工程を繰り返す。

【０１７８】なお、初期状態において、優先順位の高い
制御量の偏差が許容値内にある場合、次の優先順位の制
御量を検出し、調整操作を実行する。

【０１７９】図３８は、上述した第１調整工程に従って
光学ユニット１２の光学系を調整した際の各調整過程に
おけるレーザビーム焦点位置をシュミレーションした結
果を示している。

【０１８０】一方、第２調整工程において、作業者の手
動により結像レンズ３７の位置、傾きを調整する際、図
３９に示すように、調整装置は以下の操作を実行する。

【０１８１】図３９（ａ）に示すレンズ位置調整時にお
いて、（ｉ１）第１レーザユニット１４４ａの第２レー
ザ管１６２ｂからレーザビームを出射して結像レンズ３
７を通過させ、検出ユニット１４６の第２ビーム位置検
出素子１６０ｂによりビーム位置２を検出、（ｉ２）コ
ントローラ１５０のモニタに検出したビーム位置を表
示、（ｉ３）検出したビーム位置の良否判定を行う。判
定結果が良の場合、モニタに合格を表示し、否の場合、
モニタに不合格を表示する。不合格の場合、作業者によ
り結像レンズ位置の調整が行われる。

【０１８２】同様に、図３９（ｂ）に示すレンズ傾き調
整時において、（ｋ１）第１レーザユニット１４４ａの
第２レーザ管１６２ｂからレーザビームを出射し、調整
ミラー１８０で反射しかつハーフミラー１６６で折返さ
れたレーザビームのビーム位置を第１レーザユニット１
４４ａのビーム位置検出素子１６４により検出、（ｋ
２）コントローラ１５０のモニタに検出したビーム位置
を表示、（ｋ３）検出したビーム位置の良否判定を行
う。判定結果が良の場合、モニタに合格を表示し、否の
場合、モニタに不合格を表示する。不合格の場合、作業
者により結像レンズの傾き調整が行われる。

【０１８３】また、図４０に示すように、上記第３調整
工程（ｏ）において、調整装置は以下の動作を自動的に
実行する。

【０１８４】（ｏ１）第１レーザユニット１４４ａの第
１、第２、第４レーザ管１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｄ
からレーザビームを出射し、検出ユニット１４６の第
１、第２、第４ビーム位置検出素子１６０ａ、１６０
ｂ、１６０ｄによりビーム位置１、２，４を検出。（ｏ２）検出したビーム位置の良否判定。（ｏ３）判定結果が否の場合、第４ドライバユニット１
４８ｄにより第６ミラー３６ｆの傾きをテスト調整す
る。

【０１８５】（ｏ４）第１レーザユニット１４４ａの第
１、第３、第４レーザ管１６２ａ、１６２ｃ、１６２ｄ
からレーザビームを出射し、検出ユニット１４６の第
１、第３、第４ビーム位置検出素子１６０ａ、１６０
ｃ、１６０ｄによりビーム位置１、２、４を検出。

【０１８６】（ｏ５）テスト操作によるビーム位置検出
結果に応じて、第６ミラーの適切な操作量および操作方
向を算出。（ｏ６）上記算出した操作量だけ第６ミラーを操作し補
正操作を行う。

【０１８７】以上のように構成された光学ユニットの調
整方法および調整装置によれば、互いに相関関係を持っ
た複数の調整箇所を有する光学ユニットを調整する場合
でも、操作量と制御量との依存関係に基いて調整ルール
を生成し、この調整ルールに基いて各部の調整を行うこ
とにより、調整作業の標準化、自動化を図ることがで
き、効率よく的確な調整を行うことができる。その結
果、光学ユニットの解像力の向上および生産性の向上を
図ることができると同時に、共通の調整方法および調整
装置を種々の光学ユニットに対して容易に適応可能とな
り、開発効率の向上も図ることができる。

【０１８８】また、上述した調整方法および調整装置に
よれば、入射角度の異なる３本のレーザビームを光学系
に投射し、光学系を通過したこれらのレーザビームをビ
ーム位置検出素子によって測定することにより、光学系
の焦点面のズレを３次元的にかつ定量的に検出すること
ができる。そして、検出されたズレに応じて、ミラー位
置、姿勢、および結像レンズの位置、傾きを調整するこ
とにより、物面と結像面との相対位置、および光学系の
焦点位置を確実かつ容易に最適条件に調整することがで
きる。

【０１８９】また、上記実施の形態によれば、第１調整
工程により、入射されたレーザビームを、結像レンズを
通すことなく、光学系のミラーのみよってビーム位置検
出素子に導くことにより、結像レンズの特性に依存する
ことなく、物面と結像面との相対的位置を測定すること
ができる。従って、複数のミラーの部品精度、組立精度
等による固体間差を、結像レンズと分離して調整および
吸収することができ、理想焦点面を設定することが可能
となる。

【０１９０】そして、物面と結像面とが理想状態に設定
された後に、第２調整工程において結像レンズの位置、
姿勢調整、および、第３調整工程において、結像レンズ
を通したレーザビームの焦点位置に基いてミラーを再調
整することにより、結像レンズを備えた光学系の焦点面
を適切に調整することができる。

【０１９１】このようにミラーの固体差と結像レンズの
特性とを分離して測定および調整を行うことにより、解
像力の劣化原因に応じた適切な調整ができ、その結果、
解像力の向上した光学ユニットを高い生産性にて提供す
ることができる。

【０１９２】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変更可能で
ある。例えば、この発明の調整方法および調整装置は、
上述したアナログ複写機に限らず、デジタル複写機の光
学ユニットの調整にも適用することができる。

【０１９３】図４１はデジタル複写機を概略的に示すも
ので、デジタル複写機の光学ユニット１２の光学系は、
第１キャリッジ３０に設けられた露光ランプ３２および
第１ミラー３６ａ、第２キャリッジ４０に設けられた第
２および第３ミラー３６ｂ、３６ｃ、第３ミラーの光路
上に設けられた結像レンズ３７、結像レンズにより収束
された画像光を受光するＣＣＤ２４０を備えている。

【０１９４】第１ないし第３ミラー３６ａ、３６ｂ、３
６ｃ、および結像レンズ３７を介してＣＣＤ２４０に受
光された画像光は、ＣＣＤによって電気信号に変換され
た後、図示しない画像処理回路により画像信号に処理さ
れ、レーザ露光ユニット２４２へ送られる。そして、レ
ーザ露光ユニット２４２は、画像信号に応じてレーザ光
を出射し、プロセスユニット１４の感光体ドラム５０表
面を露光する。

【０１９５】また、光学ユニット１２は、第２ミラー３
６ｂの傾き調整、および結像レンズの位置、姿勢を調整
可能であるとともに、第１ミラーおよび第３キャリッジ
に代わって、ＣＣＤ２４０の位置およい姿勢（Ｚ、Ｙ、
θｘｚ、θｘｙ）を調整可能となっている。

【０１９６】他の構成は前述したアナログ複写機とほぼ
同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。

【０１９７】上述した構成の光学ユニット１２の光学系
を調整する場合、操作量と制御量との依存表に応じて調
整ルールを生成し、前述した実施の形態と同様の方法お
よび調整装置により調整を行う。この場合、制御量は、
前述した実施の形態における図２４（ａ）と同様であ
り、操作量の定義は、図４２に示すようにａ１＝ＣＣＤのθｚｘ調整ａ２＝第２ミラー調整ａ３＝ＣＣＤ θｘｙ調整ａ４＝ＣＣＤＹ方向調整ａ５＝ＣＣＤＺ方向調整となる。

【０１９８】上記のように、レーザユニットから投射さ
れた基準光に対応してＣＣＤ２４０から得られる基準光
の位置情報を制御量とし、第２ミラー位置／姿勢の調
整、およびＣＣＤの位置／姿勢調整を操作量とした場合
でも、操作量に対する制御量の依存関係（依存の有無）
が前述した実施の形態において図２５に示した依存表と
変わらない時には、そのまま制御量の定義および操作量
の定義のみ変更することにより、アナログ複写機と同一
の制御系を用いてデジタル複写機の光学系を調整するこ
とができる。

【０１９９】また、依存表がアナログ複写機と異なる場
合、その依存表のみを変更すれば、制御系は、デジタル
複写機に限らず、異なる調整機構を有する他の調整対象
の光学系にも適用可能となる。

【０２００】従って、前述した実施の形態に係る調整方
法を用いることにより、依存関係がある複数の調整箇所
を有する光学系についても、制御量定義と操作量定義、
および依存表という簡単な記述により調整可能な調整ル
ールが生成でき、複数の調整対象に対して共通の制御系
を用いることができ開発効率の向上が可能となる。

【０２０１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、調
整作業の標準化および自動化を図ることにより、物面と
結像面との相対位置、およびレンズの焦点位置を容易に
かつ確実に最適条件に調整することができ、解像力の向
上および生産性の向上を図ることが可能な光学ユニット
の調整方法、および調整装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の調整方法および調整装置を適用する
光学系を備えた複写機を示す断面図。

【図２】上記複写機の上部ユニットおよび光学ユニット
を示す斜視図。

【図３】上記光学ユニットの第１ミラー支持、調整構造
を示す斜視図。

【図４】上記光学ユニットの第６ミラー支持、調整構造
を示す斜視図。

【図５】上記光学ユニットの第３キャリッジの支持、調
整構造を示す斜視図。

【図６】上記光学ユニットの結像レンズの支持、調整構
造を示す斜視図。

【図７】上記光学ユニット全体の構成を模式的に示す斜
視図。

【図８】上記複写機の上部ユニットの一部を拡大して示
す斜視図。

【図９】上記複写機のプロセルユニットを示す分解斜視
図。

【図１０】この発明の実施の形態に係る調整装置全体を
示す斜視図。

【図１１】上記調整装置の構成要素を上記支持フレーム
と共に示す分解斜視図。

【図１２】上記調整装置のレーザユニットの正面図。

【図１３】上記調整装置のレーザユニットの側面図。

【図１４】上記調整装置の駆動系を示すブロック図。

【図１５】上記調整装置と、上記光学系の調整箇所との
関係を概略的に示す図。

【図１６】上記調整装置における調整ルール生成装置を
概略的に示すブロック図。

【図１７】この発明の実施の形態に係る調整方法の基本
構成を示すフローチャート。

【図１８】上記調整方法におけるレーザビームとビーム
位置検出素子との関係を示す図。

【図１９】上記調整方法における３本レーザビームによ
る焦点面と基準位置との関係を示し、図１９（ａ）は焦
点面と基準位置とが一致した状態、図１９（ｂ）、１９
（ｃ）は焦点面と基準位置とがズレた状態をそれぞれ示
す図。

【図２０】上記調整方法における３本レーザビームによ
る焦点面と基準位置とがズレた状態をそれぞれ示す図。

【図２１】上記調整方法の第１調整工程における光学系
の配置を展開して示す図。

【図２２】上記調整方法の第２調整工程における光学系
の配置を展開して示す図。

【図２３】上記調整方法の第３調整工程における光学系
の配置を展開して示す図。

【図２４】上記調整装置における制御量定義および操作
量定義を示す図。

【図２５】上記制御量と操作量との関係を示す依存表。

【図２６】上記調整ルール生成装置における可調整制御
量選択部の処理動作を示すフローチャート。

【図２７】上記調整ルール生成装置における可調整制御
量選択部の処理動作を示すフローチャート。

【図２８】上記調整ルール生成装置における可調整制御
量選択部の処理動作を示すフローチャート。

【図２９】上記調整ルール生成装置における可調整制御
量選択部の処理動作を示すフローチャート。

【図３０】上記調整ルール生成装置における可調整制御
量選択部の処理動作を示すフローチャート。

【図３１】上記調整ルール生成装置における可調整制御
量選択部の処理動作を示すフローチャート。

【図３２】上記調整ルール生成装置における調整ルール
書式生成部の処理動作を示すフローチャート。

【図３３】上記調整方法における作業者による作業手順
を示すフローチャート。

【図３４】上記調整装置の自動制御動作を示すフローチ
ャート。

【図３５】上記第１調整工程における上記調整装置の自
動制御動作を示すフローチャート。

【図３６】上記調整装置のコントローラの機能ブロック
図。

【図３７】上記調整ルール生成装置により生成された調
整ルールを示す図。

【図３８】上記第１調整工程におけるビーム焦点位置の
変化を連続的にシュミレーションした結果を示す図。

【図３９】上記第２調整工程における上記結像レンズの
調整動作を示すフローチャート。

【図４０】上記第３調整工程における上記調整装置の自
動制御動作を示すフローチャート。

【図４１】デジタル複写機の光学ユニットおよびプロセ
スユニットを概略的に示す断面図。

【図４２】上記デジタル複写機の光学ユニットに関する
操作量定義を示す図。

【符号の説明】

６…上部ユニット８…下部ユニット１２…光学ユニット１４…プロセスユニット２０…原稿台３０…第１キャリッジ３２…露光ランプ３６ａ…第１ミラー３６ｂ…第２ミラー３６ｃ…第３ミラー３６ｄ…第４ミラー３６ｅ…第５ミラー３６ｆ…第６ミラー３７…結像レンズ３８…第１キャリッジ駆動モータ３９…第２キャリッジ駆動モータ４０…第２キャリッジ４２…レンズ駆動モータ４９…第３キャリッジ５０…感光体ドラム８０…支持フレーム８５、９５、１０４、１２０、１２２…調整ねじ１４２…テーブル１４４ａ…第１レーザユニット１４４ｂ…第２レーザユニット１４６…検出ユニット１４８ａ…第１ドライバユニット１４８ｂ…第２ドライバユニット１４８ｃ…第３ドライバユニット１４８ｄ…第４ドライバユニット１５０…コントローラ１６０ａ…第１ビーム位置検出素子１６０ｂ…第２ビーム位置検出素子１６０ｃ…第３ビーム位置検出素子１６０ｄ…第４ビーム位置検出素子１６２ａ…第１レーザ管１６２ｂ…第２レーザ管１６２ｃ…第３レーザ管１６２ｄ…第４レーザ管１６４…ビーム位置検出素子１６６…ハーフミラー１８０…調整ミラー２００…調整ルール生成装置２０２…可調整制御量選択部２０４…調整ルール書式生成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素を
含む光学系を通して物面から結像面まで光を導く光学ユ
ニットに、上記物面から上記光学系に基準光を通して上
記結像面の位置で上記基準光の位置を検出し、上記検出
された基準光の位置から得られる複数の制御量に応じて
上記位置／姿勢を調整可能な光学要素を調整操作するこ
とにより、上記物面と結像面とを所望の光学的位置関係
に調整する光学ユニットの調整方法において、上記位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素の各々の操
作量の変更に対する上記複数の制御量の感度の有無を表
す依存情報を予め用意し、上記検出された制御量と所定の目標値とから制御量偏差
を検出し、上記依存情報に基き、上記制御量偏差に対応した操作量
を選択し、調整を行うことを特徴とする光学ユニットの
調整方法。
【請求項２】位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素を
含む光学系を通して物面から結像面まで光を導く光学ユ
ニットに、上記物面から上記光学系に基準光を通して上
記結像面の位置で上記基準光の位置を検出し、上記検出
された基準光の位置から得られる複数の制御量に応じて
上記位置／姿勢を調整可能な光学要素を調整操作するこ
とにより、上記物面と結像面とを所望の光学的位置関係
に調整する光学ユニットの調整方法において、（１）上記検出された各制御量が所定の許容範囲内にあ
るか否か良否判定し、（２）上記制御量が許容範囲を越えている場合に、対応
する光学要素をテスト調整操作することにより制御量の
感度を検出し、（３）上記検出した感度に応じて上記対応する光学要素
の操作量を決定し、（４）上記決定した操作量に応じて上記対応する光学要
素を本調整し、全ての制御量が許容範囲に収束するまで上記（１）、
（２）、（３）、（４）を繰り返すことを特徴とする光
学ユニットの調整方法。
【請求項３】位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素を
含む光学系を通して物面から結像面まで光を導く光学ユ
ニットに、上記物面から上記光学系に基準光を通して上
記結像面の位置で上記基準光の位置を検出し、上記検出
された基準光の位置から得られる複数の制御量に応じて
上記位置／姿勢を調整可能な光学要素を調整操作するこ
とにより、上記物面と結像面とを所望の光学的位置関係
に調整する光学ユニットの調整方法において、上記位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素の各々の操
作量の変更に対する上記複数の制御量の感度の有無を表
す依存情報を予め用意し、上記検出された各制御量と所定の目標値とから制御量偏
差を検出し、上記検出された各制御量偏差が所定の許容範囲内にある
か否か良否判定し、上記制御量偏差が許容範囲を越えている場合、上記依存
情報に基き、上記制御量偏差に対応した操作量を選択
し、上記選択された操作量に対応する光学要素をテスト調整
操作することにより上記制御量の感度を検出し、上記検出した感度に応じて上記対応する光学要素の操作
量を決定し、上記決定した操作量に応じて上記対応する光学要素を本
調整し、全ての制御量偏差が許容範囲に収束するまで上記良否判
定、操作量の選択、感度の検出、操作量の決定、および
調整を繰り返すことを特徴とする光学ユニットの調整方
法。
【請求項４】上記依存情報に基いて、上記制御量偏差の
状態に対応した操作量の調整の優先順位を示す調整ルー
ルを生成し、上記生成ルールに従って上記操作量を選択
することを特徴とする請求項１又は３に記載の光学ユニ
ットの調整方法。
【請求項５】上記複数の光学要素の各々のテスト操作量
を予め定め、上記テスト調整操作時、予め定められたテ
スト操作量に対する制御量の変化率と、その際の制御量
偏差に基いて本調整時の操作量を決定することを特徴と
する請求項２又は３に記載の光学ユニットの調整方法。
【請求項６】位置／姿勢を調整可能な複数のミラーと上
記ミラーの光路中に配設された結像レンズとを有し、原
稿台に載置された原稿の画像を所定の結像面に導く光学
系を備えた光学ユニットの調整方法において、上記原稿台の位置から上記光学系に基準光を投射し、上
記結像レンズを通すことなく上記複数のミラーのみを通
して上記基準光を結像面に導き、上記結像面における上
記基準光の焦点位置を検出し、上記検出した基準光の焦
点位置から得られる複数の制御量と所定の目標値とから
各制御量偏差を検出し、予め用意した上記各ミラーの調
整操作量の変更に対する上記複数の制御量の感度の有無
を表す依存情報に基き、上記制御量偏差に対応して調整
操作するミラーを選択し、上記選択されたミラーの位置
／姿勢を調整して上記制御量偏差を補正する第１調整工
程と、上記ミラーの調整後、上記ミラーおよび上記結像レンズ
を通して上記基準光を結像面に導き、上記基準光に対し
て上記結像レンズの光軸の位置および傾きを調整する第
２調整工程と、上記結像レンズの位置および傾き調整後、上記ミラーお
よび上記結像レンズを通して上記基準光を結像面に導
き、上記結像面における上記基準光の焦点位置を検出
し、上記検出した基準光の焦点位置と所定の基準位置と
の偏差を測定し、上記ミラーの位置／姿勢を調整して上
記偏差を補正する第３調整工程と、を備えたことを特徴とする光学ユニットの調整方法。
【請求項７】上記基準光として、入射角度の異なる３本
のレーザビームを使用し、上記結像面に設置した３つの
ビーム位置検出手段により各レーザビームの焦点位置を
検出することを特徴とする請求項６に記載の光学ユニッ
トの調整方法。
【請求項８】上記３本のレーザビームは、上記原稿台に
対して垂直に入射し上記光学系の理想光軸と平行なレー
ザビームを含んでいることを特徴とする請求項７に記載
の光学ユニットの調整方法。
【請求項９】位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素を
通して物面から結像面まで光を導く光学ユニットの上記
物面と像面とを所望の光学的位置関係に調整する調整装
置において、上記複数の光学要素の位置／姿勢を調整する複数の操作
手段と、上記物面から上記光学系に基準光を投射する基準光出射
手段と、上記結像面の位置で上記光学系を通して導かれた基準光
の位置を検出し、複数の制御量を検出する検出手段と、上記検出された複数の制御量と所定の目標値とから各制
御量偏差を算出する偏差算出手段と、上記各操作手段による上記光学要素の調整操作量の変更
に対する上記複数の制御量の感度の有無を表す依存情報
を供給する供給手段と、上記供給手段により供給された依存情報に基き、上記検
出された制御量偏差の補正に適した操作手段を選択する
選択手段と、上記選択された操作手段により、対応する光学素子を調
整し上記制御量偏差を補正する制御手段と、を備えたことを特徴とする光学ユニットの調整装置。
【請求項１０】位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素
を通して物面から結像面まで光を導く光学ユニットの上
記物面と像面とを所望の光学的位置関係に調整する調整
装置において、上記複数の光学要素の位置／姿勢を調整する複数の操作
手段と、上記物面から上記光学系に基準光を投射する基準光出射
手段と、上記結像面の位置で上記光学系を通して導かれた基準光
の位置を検出し、複数の制御量を検出する位置検出手段
と、上記検出された複数の制御量と所定の目標値とから各制
御量偏差を算出する偏差算出手段と、上記算出された各制御量偏差が所定の許容範囲内にある
か否か判定する判定手段と、上記制御量偏差が許容範囲
を越えている場合に、対応する光学要素を上記操作手段
によってテスト調整操作することにより制御量の感度を
検出する感度検出手段と、上記検出した感度に応じて上
記対応する操作手段の調整操作量を決定する操作量決定
手段と、上記決定した操作量に応じて上記対応する操作
手段を作動させ上記制御量偏差を補正する手段と、を有
し、全ての制御量偏差が許容範囲に収束するまで上記判
定、感度検出、操作量決定、および補正を繰り返す制御
手段と、を備えたことを特徴とする光学ユニットの調整装置。
【請求項１１】位置／姿勢を調整可能な複数の光学要素
を通して物面から結像面まで光を導く光学ユニットの上
記物面と像面とを所望の光学的位置関係に調整する調整
装置において、上記複数の光学要素の位置／姿勢を調整する複数の操作
手段と、上記物面から上記光学系に基準光を投射する基準光出射
手段と、上記結像面の位置で上記光学系を通して導かれた基準光
の位置を検出し、複数の制御量を検出する位置検出手段
と、上記検出された複数の制御量と所定の目標値とから各制
御量偏差を算出する偏差算出手段と、上記各操作手段による上記光学要素の調整操作量の変更
に対する上記複数の制御量の感度の有無を表す依存情報
を供給する供給手段と、上記算出された各制御量偏差が所定の許容範囲内にある
か否か判定する判定手段と、上記制御量偏差が許容範囲
を越えている場合、上記供給手段により供給された依存
情報に基き、上記検出された制御量偏差の補正に適した
操作手段を選択する選択手段と、上記選択された操作手
段により上記光学要素をテスト調整することにより制御
量の感度を検出する感度検出手段と、上記検出した感度
に応じて上記対応する操作手段の調整操作量を決定する
操作量決定手段と、上記決定した操作量に応じて上記対
応する操作手段を作動させ上記制御量偏差を補正する手
段と、を有し、全ての制御量偏差が許容範囲に収束する
まで上記判定、操作手段の選択、感度検出、操作量決
定、および補正を繰り返す制御手段と、を備えたことを特徴とする光学ユニットの調整装置。
【請求項１２】上記基準光出射手段は、入射角度の異な
る３本のレーザビームを出射する３本のレーザ管を備
え、上記位置検出手段は、上記結像面に設置され上記３
本のレーザビームの焦点位置をそれぞれ測定する３つの
位置検出素子を備えていることを特徴とする請求項７な
いし９のいずれか１項に記載の光学ユニットの調整装
置。