KR100292183B1

KR100292183B1 - 광빔특성평가방법

Info

Publication number: KR100292183B1
Application number: KR1019980024141A
Authority: KR
Inventors: 신이치 오자키; 가추시 아베; 노부히로 다카하시
Original assignee: 이토가 미찌야; 가부시키가이샤 리코
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2001-09-28
Also published as: CN1172221C; US6353455B1; US6268876B1; KR19990007347A; US6243124B1; US6275249B1; CN1208867A

Abstract

본 발명의 광빔특성 평가방법은, 피주사면을 선형으로 주사하는 것에 이용될수 있는 광원을, 주사중에 1도트점에 상당하는 주사시간중 점등시킴에 의해서, 광빔에 요구되는 특성을 평가함을 특징으로 한다.

Description

광빔 특성 평가방법{METHOD OF EVALUATING CGHARACTERISTICS OF A LIGHT BEAM}

본 발명은, 레이저프린터, 복사기 등의 화상형성장치의 평가방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화상형성장치의 기입유니트로부터 감광체드럼, 감광체벨트 등의 잠상담지체로 향해 조사되는 광빔에 요구되는 특성을 평가하는 광빔 특성 평가방법에 관한 것이다.

종래로부터, 레이저프린터, 복사기, 팩시밀리장치 등의 화상형성장치에서는, 작상유니트에 설치되어 있는 잠상담지체로서의 감광체드럼의 표면을 기입유니트로부터의 광빔을 사용하여 주주사방향에 주사함과 동시에 부주사방향에 주사하여 감광체드럼의 표면에 기입을 행하는 것에 의해 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상이 형성된 감광체드럼의 표면에 토너를 부착시켜 현상화시키는 것에 의해 토너상을 형성하고, 이 토너상을 전사지에 전사함과 동시에 정착하여 그 전사지에 화상을 형성하도록 한 것이 알려져 있다.

이 기입유니트에는, 광빔을 주사하기 위한 주사광학계가 설치되고, 감광체드럼의 표면에 대한 주주사방향으로의 주사는 이 주사광학계에 의해 행해지고, 감광체드럼의 표면에 대한 부주사방향으로의 주사는 그 감광체드럼의 회전에 의해 행해진다.

그런데, 이들의 화상형성장치에서는, 기입대상으로서의 감광체드럼의 표면에 기입을 행하는 때에 그 기입유니트 광빔에 요구되는 특성을 평가하도록 하고 있다.

예로서, 복사기를 예로 들면, 원고의 화상정보를 순차 해석함과 동시에 이 화상정보를 광빔으로 변환하고 있으나, 감광체드럼 표면에서의 광빔의 기입위치가 설계적으로 예정된 기준위치로부터 어긋나는 것이 있으면, 원고의 화상정보에 대응하는 화상을 그 기준위치에 형성할 수 없는 문제점이 생긴다. 특히, 기입유니트에 광빔을 발생하는 레이저 광원이 2곳에 설치되고, 동시에 2개의 광빔에 의해 감광체드럼의 표면을 주주사방향으로 주사하여 통상의 2배의 속도로 감광체드럼의 표면에 기입을 행하는 화상형성장치에서는, 주주사방향 도중에, 한쪽 광빔의 기입위치와 다른 쪽 광빔의 기입위치가 어긋나는 경우가 있으면, 원고화상에 충실한 화상을 재현할 수 없고, 한쪽 광빔의 기입유니트의 평가와 다른 쪽 광빔의 기입위치의 평가를 행하는 것이 요구된다.

1개의 광빔에 의해 감광체드럼에 기입을 행하는 기입유니트의 경우, 주사광학계를 구성하는 폴리곤미러의 각 면마다에 기입위치를 구하는 것에 의해, 폴리곤미러 각 면에서의 주주사방향의 위치어긋남(주주사방향 피치얼룩), 폴리곤미러 각 면에서의 부주사방향의 위치어긋남(부주사방향 피치얼룩)도 평가대상으로 된다.

여러 개의 다량 광빔에 의해 감광체드럼에 기입을 행하는 기입유니트의 경우, 이들의 평가에 더하여 빔간 피치도 평가대상으로 된다.

또한, 주주사방향에 대응하는 원고상의 2점을 묘출하고, 이 2점에 대응하는 전사지상에서의 복사화상의 2점을 묘출하여, 원고상 2점간의 거리와 복사화상 2점간의 거리를 비교할 때, 등배로 복사를 행하는 한계를 같게 하지 않으면 안되나, 이 원고상 2점간의 거리와 복사화상상의 2점간의 거리가 정확하게 일치하기 않으면배율오차로 되고, 복사지상에 충실히 화상을 재현할 수 없게 되어, 배율오차의 평가를 행하는 것이 요구된다. 또한, 확대, 축소하는 경우에는, 원고상의 화상에 대하여 전사지상에 형성된 복사화상의 비율이 확대축소하고 싶은 배율에 같게 하지 않으면 안되고, 이 비율이 어긋나 있는 경우에도 충실한 화상을 재현할 수 없어 이 경우에도 배율오차의 평가가 요구된다.

또한, 좌측의 점과 우측의 점이 부주사방향으로 어긋나 있는 경우, 주사선에 기울기가 있게 되고, 이 주사선 기울기도 평가대상으로 된다.

더욱이, 주주사방향에 대응시켜 원고상의 좌측으로부터 우측으로 향하여 3점을 묘출하고, 한가운데의 한점으로부터 같은 거리의 위치에 남은 2점이 있게 한 때, 전사지상의 복사화상의 이들에 대응하는 3점의 주주사방향의 한가운데의 점을 기준으로 하여 좌우의 점까지의 거리가 같게 하지 않으면, 형성되는 복사화상은 좌우의 밸런스가 부족하게 되고, 한가운데의 한점으로부터 좌측 점까지의 거리와 한가운데의 한점으로부터 우측 점까지의 거리가 동일한가 아닌가를 평가하는 것도 요구된다.

이 경우에, 부주사방향에 따라 좌측 점의 기입위치와 한가운데 점의 기입위치와의 어긋남이 우측 점의 기입위치와 한가운데 점의 기입위치와의 어긋남이 같지 않으면, 주사선에 구부러짐이 생기게 되고, 이 경우에도 화상이 충실하게 재현되지 않게 되고, 주사선에 구부러짐이 있는가 없는가를 평가하는 것도 요구된다.

그런데, 종래, 광빔의 주주사방향 특성의 평가에 대해서는, 예를 들면, 도 1에 도시된 구성이 알려져있다(특개평 5-284293호 공보 참조).

그 도 1에 있어서, 1은 기입유니트(광학장치)이다. 이 기입유니트 1의 내부에는 반도체 레이저 2로 된 빔광원(레이저 광원), 폴리곤미러(회전다면경) 3, fθ렌즈 4가 설치되어 있다. 그 반도체 레이저 2는 광아날로그 변조기에 의해 변조구동된다. 광아날로그 변조기 5는 원고화상에 대응하여 반도체 레이저 2로부터 사출되는 레이저 광을 강약 변조한다. 반도체 레이저 2로부터 사출된 레이저광은 폴리곤미러 3의 회전에 의해 주사편향된다.

작상유니트에 설치된 감광체드럼의 표면에 상당하는 피주사면 상당면 6에는, 주주사방향에 간격을 두고 한 쌍의 광전변환소자 7a, 7b가 설치되어 있다. 광전변환소자 7a, 7b의 직전에는 수광위치정도(기입위치정도)를 높이기 위해 핀홀(둥근 소구멍)을 갖는 차광판 8a, 8b가 설치되어 있다. 이 한 쌍의 핀홀 사이의 거리를 L로 한다.

반도체 레이저 2를 주사기간 중 상시 점등시킨 상태로, 폴리곤미러 3을 회전시켜 광빔 P1을 주주사방향 Q1에 주사하면, 광전변환소자 7a가 광빔 P1을 수광한 후, 광전변환소자 7b가 광빔 P1을 수광하고, 수광 시간의 차이와 거리 L에 의해 이 기입유니트 1의 광빔 P1의 실제 주사속도를 산출하여 구할 수 있다. 이 실제로 측정된 광빔 P1의 주사속도가 설계에 의해 예정된 설계주사속도에 응하여 빠르게 되기도 하고 느리게 되기도 하면 기입 기준위치가 어긋난 것으로 된다.

그래서, 이 실제로 측정된 광빔의 주사속도가 설계주사 속도의 허용오차 내에 있는가를 평가하고, 이 허용오차를 넘은 경우에는, 기입유니트의 주사속도가 허용오차 내에 들어가도록 폴리곤미러 3의 회전속도 등을 조절하고 있다.

이 종래의 광빔 특성 평가장치에서는, 기입위치 그것을 직접적으로 구할 수 없고, 굳이 구하는 것으로 하면, 광전변환소자 7a로부터 출력신호가 출력되서부터 광전변환소자 7b로부터 출력신호가 출력되기까지의 시간을 구하고, 거리 L을 이 시간으로 나눗셈(除算)하여 실제의 주사속도를 구하고, 이 주사속도를 기입위치로 변환하기 위한 연산이 필요하고, 기입유니트를 구하기 위한 산출순서가 번잡하게 된다. 또한, 평가해야할 광빔의 평가 특성도 제한된 것으로 된다.

다음에, 감광체드럼 표면상에서의 광빔 P1의 빔경이 설계에서 예정한 설계치로부터 어긋난 경우에는, 전사지상에 형성되는 화상의 가장자리가 흐려지기도 하고, 주사선 벌어짐을 생기게 하기도 하여 화질이 저하한다는 불합리가 있다. 따라서, 광빔의 피주사면에서의 빔경 또는 빔형상을 평가하는 것도 요구된다.

종래, 광빔의 빔경의 평가는, 핀홀 또는 슬릿(slit)을 감광체드럼의 표면에 상당하는 위치에 설치하고, 그 직후에 수광소자를 설치하여 정지상태에서의 광빔의 빔경을 계측하도록 한 것이 알려져 있다. 그러나, 이 종래의 빔경의 계측방법에서는 주사상태에서의 빔경을 계측하는 것이 가능하지 않다.

그래서, 주사상태에서의 빔경을 계측하기 위해서 도 2에 도시된 바와같이, 감광체드럼의 표면에 상당하는 피주사면 상당면 6에 일차원 CCD 9를 설치하고, 이 일차원 CCD 9로 향해 진행하는 광빔 P1의 광로중에, 이 광빔 P1을 피주사면 상당면에 결상시키는 대물렌즈 10을 설치하고, 광빔 P의 빔스포트 S를 주주사방향에 따라 화살표 Q1방향으로 이동시키면서 이 일차원 CCD 9를 화살표 Q2방향으로 n회 구동주사하여 각 화소 C1 ~ Cn의 광량 신호의 일주사분을 적산기억하는 기억회로와, 이기억회로로부터의 신호를 연산하는 것에 의해 광빔경을 산출하는 평가방법 및 광빔경 평가장치가 제안되어 있다(특개평 4-351928호 공보참조).

그런데, 이 종래의 평가방법에서는, 일차원 CCD 9를 화살표 Q2방향으로 한 번 구동주사하고, 다음에 다시, 일차원 CCD 9를 화살표 Q2방향으로 구동주사할 때에는, 일차원 CCD 9의 일주사 기간 t1만큼 시간이 경과하기 때문에, 이 일주사기간 t1의 사이에 광빔 P1은 주주사방향(화살표 Q1방향)으로 이동하고 있다. 따라서, 이 평가방법은, 도 3에 모식적으로 나타낸 바와같은 빔스포트 S를 정지시켜 n개의 일차원 CCD 9를 등간격마다에 배설한 구성과 등가(等價)이다.

이 평가방법에서는, 도 3으로부터 밝혀진 바와같이, 일차원 CCD 9의 일주사기간 t1의 사이에 광빔 P1은 주주사방향으로 이동해 있고, 빔스포트 S가 솎아진 상태에서 일차원 CCD 9에 취입되는 것으로 된다. 다시, 일차원 CCD 9의 어떤 화소 Ci를 구동주사하여 그 화소정보를 읽어들이면서부터 이것에 인접하는 화소 Ci + 1을 구동주사하여 그 화소정보를 읽어들이기까지의 구동주사시간 △t의 사이에도, 광빔 P1이 주주사방향(화살표 Q1방향)으로 이동하기 때문에, 광빔 P1에 대하여 일차원 CCD 9를 기울여 구동주사하여 빔스포트 S의 화상을 취입하는 것도 등가로 되고, 빔경의 양자화시에 오차가 발생하기 쉽다. 이 빔경의 양자화시의 평가오차는, 광빔 P1의 주사속도가 크게되는만큼 크게된다.

따라서, 이 종래의 광빔 특성 평가방법(광빔의 빔경 평가방법)에서는, 빔경의 평가정도를 향상시키기 어렵다는 문제가 잔존한다.

이상 설명한 바와같이, 광빔에 요구되는 특성으로서는, 감광체드럼 표면으로의 기입위치 특성, 주주사방향 피치 얼룩, 부주사방향 피치 얼룩, 빔간 피치, 배율오차, 좌우밸런스(배율오차편차), 주주사선 구부러짐, 광빔의 빔경, 빔형상 등 각종의 것이 있고, 종래는 이들의 각 빔 특성을 전용의 평가장치를 사용하여 행했기 때문에, 광빔의 특성 평가가 번잡하게 되고, 동시에, 동일 조건 아래에서의 종합적 평가에 없기 때문에, 평가의 신뢰도도 약간 좋지않게 된다는 문제(懸念)가 있다.

또한, 빔스포트경 또는 빔스포트 형상의 평가방법에 대해서는 주사상태에서의 빔스포트경 또는 빔스포트 형상의 평가정보를 보다 한층 향상시킨다는 요망이 있다.

그리고, 이들의 평가를 행하기 위해서는, 기준위치 산출이 요구된다.

예를들면, 특개평 8-86616호 공보에는, 삼차원 형상의 계측대상에 십자(十字) 슬리트광을 발생하는 레이저헤드를 그 십자 슬리트의 교점을 중심으로 회전가능하고 동시에 상하좌우 방향으로 평행이동할 수 있도록 탑재(搭載)한 레이저헤드 가대와, 그 계측대상을 상촬영(撮像)하는 CCD 카메라와, 이 CCD 카메라에 의해 상촬영된 화상신호를 처리하는 화상처리부와 레이저헤드 작동제어부로 이루어지는 컴퓨터를 갖춘 3차원 화상계측장치가 개시되어 있으나, 이 3차원 화상계측장치에서는, CCD 카메라의 렌즈 중심과 레이저헤드의 선단중심부가 삼차원 절대좌표계의 X축상에 위치되고, CCD 카메라의 상촬영면은 X-Y 평면에 평행하게 되도록 배설되어 있다.

이 화상계측장치에서는, CCD카메라의 에리어형 CCD의 위치산출은, 에리어형 CCD의 상촬영위치에 일치하여 에리어형 CCD를 특정위치로 조정하는 것 만이고, 계측의 기준위치로서의 기준화소를 특정하는 것은 아니기 때문에, 기준화소와 레이저광 위치와의 어긋남을 정확히 파악할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명의 제1 목적은, 1대로 광빔에 요구되는 각 특성을 평가 가능한 광빔 특성 평가방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제2 목적은, 광빔의 주주사방향으로의 주사중에서도 정확히 그 빔경 또는 빔형상을 평가가능한 광빔 특성 평가방법을 제공하는 것에 있다.

도 1은 광빔주사 특성 평가장치의 종래 예를 나타내는 설명도이다.

도 2는 광빔주사 특성 평가장치의 종래 예를 나타내는 도면이고, 광빔 주사중의 빔경측정을 일차원 라인(line) CCD를 사용하여 측정하는 상태를 나타내는 설명도이다.

도 3은 도 2에 도시된 주사중의 광빔을 정지시킨 것으로 간주하여, 주사중 광빔의 빔경을 도 2에 나타낸 일차원 라인 CCD를 사용하여 측정하도록 고려한 때의 설명도이다.

도 4는 본 발명에 관계하는 기입유니트의 내부구성을 개략으로 나타내는 사시도이다.

도 5는 본 발명에 관계하는 광빔 특성 평가장치의 실시예 1의 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 3개의 CCD 카메라를 주주사방향으로 간격을 두고 설치한 경우를 나타내는 도면이다.

도 6은 도 5에 도시된 CCD 카메라의 에리어형 상촬영소자(撮像素子)를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 7은 도 4에 도시된 기입유니트에 의해 피주사면에 나타내고자 하는 설계적으로 예정된 이상적 화상(빔스포트)을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 도 5에 도시된 광빔의 1도트(dot) 제어의 타이밍을 설명하기 위한 설명도이다.

도 9는 도 5에 도시된 각 CCD 카메라의 에리어형 상촬영소자에 형성된 빔스포트을 나타내는 도면이다.

도 10은 평가장치의 실시예 2를 설명하기 위한 도면이고, 2개의 CCD 카메라를 주주사방향으로 간격을 두고 설치한 경우를 나타내는 도면이다.

도 11은 도 10에 도시된 광빔의 1도트 제어의 타이밍을 설명하기 위한 설명도이다.

도 12는 평가장치의 실시예 3을 설명하기 위한 도면이고, 1개의 CCD 카메라를 주주사방향의 중앙에 설치한 경우를 나타내는 도면이다.

도 13은 도 12에 도시된 빔의 1도트 제어의 타이밍을 설명하기 위한 설명도이다.

도 14는 도 12에 도시된 에리어형 상촬영소자에 형성된 빔스포트(레이저 스포트)의 설명도이다.

도 15는 도 14에 도시된 빔스포트에 기초하여 광빔 강도분포선을 구하기 위한 설명에 사용한 설명도이다.

도 16은 도 15에 도시된 광빔 강도분포곡선에 기초하여 광빔의 중심위치를 평가처리회로에 의해 구하기 위한 설명에 사용한 광빔 강도분포곡선 도면이다.

도 17은 평가장치의 실시예 4를 설명하기 위한 도면이고, 1개의 CCD 카메라를 주주사방향과 심도방향으로 가동시키는 구성을 나타내는 설명도이다.

도 18은 도 17에 도시된 광빔 특성 평가장치의 처리의 일례를 나타내는 플로우 챠트이다.

도 19는 본 발명에 관계하는 광빔 특성 평가장치에 의한 평가특성의 일례를 설명하기 위한 설명도이다.

(a)는 주주사방향의 기입위치의 어긋남을 나타내는 도면,

(b)는 부주사방향의 기입위치의 어긋남을 나타내는 도면,

(c)는 폴리곤미러의 각 면에 대한 주주사방향의 피치얼룩의 설명도,

(d)는 폴리곤미러의 각 면에 대한 부주사방향의 피치얼룩의 설명도,

(e)는 배율오차의 설명도,

(f)는 주사선 기울기의 설명도,

(g)는 배율오차의 설명도,

(h)는 주사선 구부러짐의 설명도,

(i)는 심도곡선의 설명도,

(j)는 빔간 피치의 설명도이다.

도 20은 주주사방향 기입위치 조정구조의 설명에 사용한 도면이고, 기입개시측의 기준위치에 대하여 빔 중심이 주주사방향에 어긋나 있는 상태를 나타내는 설명도이다.

도 21은 도 20에 도시된 기입 개시측의 기준위치에 대한 빔 중심의 주주사방향의 어긋남을 조정하기 위한 기입위치 조정수단의 일례를 나타내는 도면이고, 동기 센서의 위치조정구조를 개념적으로 나타내는 부분단면도이다.

도 22는 동기 센서에 의한 기입 조정 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.

도 23은 기입유니트 혹은 작상유니트의 이동에 의한 주주사방향 기입위치 조정구조 1의 설명도이고, 기입유니트와 작상유니트와의 상대적 위치관계를 나타내는 도면이다.

도 24는 도 23에 도시된 기입유니트에 대하여 작상유니트를 상대적으로 주주사방향으로 이동시키는 것에 의해 기입 개시 타이밍을 조정하는 조정구조를 개념적으로 나타내는 부분단면도이다.

도 25는 기입유니트 혹은 작상유니트의 이동에 의한 주주사방향 기입위치 조정구조 2의 설명도이고, 도 23에 도시된 기입유니트에 대하여 작상유니트를 상대적으로 주주사방향으로 이동시키는 것에 의해 기입 개시 타이밍을 조정하는 조정구조를 개념적으로 나타내는 부분단면도이다.

도 26은 기입유니트 혹은 작상유니트의 이동에 의한 주주사방향 기입위치 조정구조 3의 설명도이고, 도 23에 도시된 기입유니트에 대하여 작상유니트를 상대적으로 주주사방향으로 이동시키는 것에 의해 기입 개시 타이밍을 조정하는 조정구조를 개념적으로 나타나는 부분단면도이다.

도 27은 기입유니트 혹은 작상유니트의 이동에 의한 주주사방향 기입위치 조정구조 4의 설명도이고, 도 23에 도시된 기입유니트를 작상유니트에 대하여 주주사방향으로 이동시키는 것에 의해 기입 개시 타이밍을 조정하는 조정구조를 개념적으로 나타내는 부분단면도이다.

도 28은 기입유니트 혹은 작상유니트의 이동에 의한 주주사방향 기입위치 조정구조 5의 설명도이고, 도 23에 도시된 기입유니트를 작상유니트에 대하여 주주사방향으로 이동시키는 것에 의해 기입 개시 타이밍을 조정하는 조정구조를 개념적으로 나타내는 부분단면도이다.

도 29는 기입유니트 혹은 작상유니트의 이동에 의한 부주사방향 기입위치 조정구조에 사용하는 도면이고, 기입개시측의 기준위치에 대하여 빔 중심이 부주사방향으로 어긋나 있는 상태를 나타내는 설명도이다.

도 30은 기입유니트 혹은 작상유니트의 이동에 의한 부주사방향 기입위치 조정구조의 설명도이고, 도 23에 도시된 기입유니트에 대하여 작상유니트를 상대적으로 부주사방향으로 이동시키는 것에 의해 기입 개시 타이밍을 조정하는 조정구조를 개념적으로 나타내는 부분단면도이다.

도 31은 광빔 특성 평가장치의 실시예 4에 사용하는 설명도이고,

(a)는 CCD 카메라를 주주사방향 및 부주사방향으로 가동시켜 광빔의 심도곡선를 평가하는 광빔 특성 평가장치의 설명도이고,

(b)는 (a)에 도시된 광빔 특성 평가장치에 의해 얻어진 심도곡선의 일예를 나타내는 도면이다.

도 32는 레이저 다이오드(diode)유니트에 의한 심도조정구조의 설명도이고, 실시예 4에 나타난 광빔 특성 평가장치에 의해 얻어진 심도곡선에 기초하여 콜리메이트 렌즈(collimate lens)의 위치를 광축방향으로 조정하여 광로길이를 조정하는 광로길이 조정구조를 나타내는 부분단면도이다.

도 33은 기입유니트 혹은 작상유니트에 의한 심도 조정구조 1의 설명도이고, 실시예 4에 도시된 광빔 특성 평가장치에 의해 얻어진 심도곡선에 기초하여 기입유니트와 작상유니트의 간격을 조정하여 광로 길이를 조정하는 광로 길이 조정구조를 나타내는 부분단면도이다.

도 34는 기입유니트 혹은 작상유니트에 의한 심도조정구조 2의 설명도이고, 실시예 4에 도시된 광빔 특성 평가장치에 의해 얻어진 심도곡선에 기초하여 기입유니트와 작상유니트와의 간격을 조정하여 광로 길이를 조정하는 광로 길이조정구조를 나타내는 부분단면도이다.

도 35는 평가장치 1 ~ 4의 구체적 구조를 나타내고, 화상형성장치로의 기입유니트의 설치상태를 나타내는 측면도이다.

도 36은 화상형성장치로의 기입유니트의 설치상태를 나타내는 측면도이다.

도 37은 도 35, 도 36에 도시된 기입유니트의 외관형상을 나타내는 도면이다.

도 38은 화상형성장치로의 기입유니트의 설치상태를 나타내는 정면도이다.

도 39는 기준베이스 설치부에 설치된 위치결정 기준 베이스와 CCD 카메라와의 배치관계를 나타내는 부분확대 평면도이다.

도 40은 도 39에 도시된 위치결정 기준베이스의 설명도이고, (a)는 평면도, (b)는 (a)을 화살표 c1방향으로부터 본 도면, (c)은 (b)을 화살표 c2방향으로부터 본 도면, (d)은 (b)을 화살표 c3으로부터 본 도면이다.

도 41은 기준베이스 설치부에 설치된 위치결정 기준베이스와 CCD 카메라와의배치관계를 나타내는 부분확대 측면도이다.

도 42는 도 39, 도 41에 도시된 위치결정 블록부의 설명도이고, (a)는 평면도, (b)는 (a)를 화살표 c4방향으로부터 본 도면, (c)은 (a)을 화살표 c5방향으로부터 본 도면, (d)은 (c)을 화살표 c6방향으로부터 본 도면이다.

도 43은 도 41에 도시된 LD 홀더판의 설명도이고, (a)는 측면도, (b) 는 (a)를 화살표 c7방향으로부터 본 도면이다.

도 44는 기준레이저 광원을 사용하여 에리어형 CCD의 기준화소의 특정을 설명하기 위한 도면이다.

도 45는 LD 홀더판과 위치결정 블록부재와의 부분확대도이고, (a)는 LD 홀더판의 180도 회전 전의 상태를 나타내는 도면이고, (b)는 LD 홀더판의 180도 회전 후의 상태를 나타내는 도면이다.

도 46은 화상형성장치로의 기입유니트의 설치상태를 나타내는 평면도이다.

도 47은 화상형성장치로의 기입유니트의 설치상태를 나타나내는 측면도이고, 기입유니트를 고정(clamp)하기 전의 상태를 나타내고 있다.

도 48은 기입유니트의 설치상태를 나타내는 정면도이고, 기입유니트를 고정하기 전의 상태를 나타내고 있다.

도 49는 도 47에 도시된 지지베이스에 설치된 CCD 카메라유니트와 기준 레이저 다이오드(laser diode)와의 위치관계를 나타내는 평면도이다.

도 50은 기입유니트에 설치된 위치결정 기준베이스와 위치결정 블록을 나타내는 평면도이다.

도 51은 도 49에 도시된 위치결정 블록의 확대측면도이다.

도 52는 시트 적재위치의 이동에 의한 주주사방향 기입위치 조정구조의 설명도이고, (a)는 작상유니트 내부구조의 개략도이고,

(b)는 (a)에 도시된 LED의 배열상태를 나타내고, (c)는 시트적재 트레이에 설치된 사이드 가이드를 나타낸다.

도 53은 배율오차, 주사선 경사 불량인 경우의 조정의 일례를 나타내고, (a)는 배율오차의 평가에 의한 조정예를 나타내고, (b)는 주사선 경사의 평가에 기초한 조정예를 나타낸다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1..... 기입유니트 2..... 반도체 레이저

3..... 폴리곤 미러 5..... 광 아날로그 변조기

9..... 1차원 CCD 11,12.... 레이저 다이오드

35.... 1도트 점등제어회로 37.... 계수 회로

41.... 평가처리회로 53.... 작상 유니트

55.... 전사 유니트 56.... 대전 유니트

58.... 가이드 구멍 59.... 조정나사

63.... 래크부 64.... 조정축

90.... 인장 스프링 100... 시트적재트레이

103... 사이드 가이드 고정판 105... 긴 구멍

111... 위치결정 기준베이스

청구항 2에 기재된 발명은, 상기 제1 과제, 제2 과제를 해결하기 위하여, 피주사면의 주사방향으로 소정 거리간격으로 설치된 적어도 2개의 광빔 검출수단을 설치하고, 상기 피주사면을 선형으로 주사하는 것에 이용되는 빔광원을 주사중에 1도트에 상당하는 주사시간 중 점등시키는 것에 의해 광빔을 주사개시측의 광빔 검출수단에 조사하고, 설계적으로 예정된 주사속도와 상기 소정 거리에 의해 산출된 소등시간이 경과한 후에 다시 상기 빔광원을 1도트에 상당하는 주사시간중 점등시키는 것에 의해 광빔을 주사종료측의 광빔 검출수단에 조사하고, 각 광빔 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 피주사면에서의 광빔의 주사상태에서의 형상에 관한 주사 특성을 평가하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 광빔 특성 평가방법에 있어서, 상기 빔광원이 반도체 레이저이고, 상기 광빔 검출수단이 에리어형 고체 상촬영소자이고, 상기 광빔의 상기 고체 상촬영소자의 상촬영면상의 위치와 설계적으로예정된 기준위치로부터의 어긋남을 연산하는 것에 의해 상기 주사 특성을 평가하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 광빔 특성 평가방법에 있어서, 상기 주사시간과 소등시간이 클럭(clock)발진기에 의해 발생되는 클럭신호에 기초하여 정의되고, 상기 빔광원은 1도트에 상당하는 클럭수가 계수되기까지의 사이 점등되고, 동시에, 상기 소등시간에 상당하는 클럭수가 계수되기까지의 사이 소등되고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 30에 기재된 발명은, 피주사면을 선형에 주사하 것에 이용되는 빔 광원을, 주사중에 1도트에 상당하는 주사기간중 점등시키는 것에 의해, 광빔경 또는 형상을 구하는 것을 특징으로 하는 광빔 특성 평가방법이다.

청구항 48에 기재된 발명은, 피주사면을 선형에 주사하는 것에 이용되는 광빔의 레이저 광원을 1도트에 상당하는 주사시간중 점등시킴과 동시에, 상기 피주사면을 기준위치로 하여 상기 광빔을 검출하는 에리어형 고체 상촬영소자를 상기 광빔의 진행방향에 따라 순차가동시키는 것에 의해 각 위치에 있어서 빔화상을 에리어형 고체 상촬영소자에 의해 취득하는 것을 특징으로 한다.

청구항 49에 기재된 발명은, 청구항 48에 기재된 광빔 특성 평가방법에 있어서, 상기 광빔의 진행방향 각 위치에서 상기 에리어형 고체 상촬영소자에 의해 취득된 각 빔 화상에 기초하여 상기 광빔의 각 위치에서의 빔경을 산출하는 것에 의해 심도방향에 대한 빔경을 평가하는 것을 특징으로 한다.

청구항 50에 기재된 발명은, 청구항 48에 기재된 광빔 특성 평가방법에 있어서, 상기 빔경과 심도에 의해 심도에 대한 빔경의 관계를 나타내는 심도곡선을 구하고, 그 심도곡선에 기초하여 빔 웨이스트위치를 특정하여 그 빔 웨이스트위치와 기준위치와의 차이로부터 빔 웨이스트위치 보정량을 구하는 것을 특징으로 한다.

[발명의 실시형태]

도 4는 본 발명의 광빔 특성 평가방법의 평가대상으로서의 광빔 광원(레이저 광원)을 탑재하는 기입유니트와, 이 기입유니트로부터 사출된 광빔이 기입되는 잠상담지체로서의 감광체드럼과의 위치관계의 일례를 나타내는 사시도이다.

이 도 4에 있어서, 11, 12는 레이저 다이오드(반도체 레이저), 13, 14는 콜리메이트 렌즈, 15는 광로합성용 광학부재, 16은 1/4파장판, 17, 18은 빔 정형(整形) 광학계이다. 이들의 각 광학요소 11 내지 18은 레이저 광원부(빔 광원) Sou를 구성하고 있다. 그 레이저 광원부 Sou로부터 사출된 2개의 광빔 P1은 콜리메이트 렌즈 P1, P2에 의해 평행광속으로 되어 주사광학계의 일부를 구성하는 폴리곤미러 19에 유도되고, 이 폴리곤미러 19의 각 면 20a ~ 20f에 의해 주주사방향 Q1에 반사편향된다.

이 반사편향된 광빔은 fθ 광학계의 일부를 구성하는 반사경 21, 22에 유도되고, 반사경 22에 의해 반사평향된 광빔은 fθ 광학계 23을 통과하여 경사설치된 반사경 24로 유도되고, 이 경사반사경 24에 의해 잠상담지체로서의 감광체드럼 25의 표면 26에 유도된다. 감광체드럼 25의 표면 26은 그 광빔 P1에 의해 주주사방향 Q1에 선형으로 주사된다. 이 표면 26이 광빔 P1에 의한 피주사면이고, 이 피주사면에 기입이 행해진다.

이 레이저 광원부 Sou, 폴리곤미러 19, 반사경 21, 22, fθ렌즈 23, 반사경 24는 기입유니트 1에 탑재되고, 감광체드럼 25는 작상유니트(후술한다)에 탑재되어 있다.

기입유니트 1에는, 반사경 24의 길이 방향 양측(광빔의 주주사방향 Q1)에 동기 센서 27, 28이 설치되어 있다. 동기 센서 27은 기입개시 타이밍의 결정에 사용되고, 동기 센서 28은 기입종료 타이밍의 결정에 사용된다.

이 기입유니트 1로부터 사출되는 광빔 P1의 특성이 평가 대상으로 된다. 이 제 4도에서는, 감광체드럼 25의 표면 26으로의 기입은, 2개의 주사선을 사용하여 행하나, 광빔 특성의 평가원리에 대해서는, 레이저 다이오드가 1개인 경우와 2개인 경우에서 본질적으로 차이는 없기 때문에, 이하, 레이저 다이오드가 1개인 경우에 대하여 표1을 참조하면서 본 발명에 관계하는 광빔 특성의 평가항목을 표1을 참조하면서 설명한다.

CCD카메라의 수	평가가능한 특성항목	비고
CCD카메라의 수	1빔인 경우	복수 빔인 경우
1	a주주사기입위치	주주사기입위치
	b부주사기입위치	부주사기입위치
	c주주사피치얼룩	주주사피치얼룩	폴리곤미러 각 면에서의 주주사방향의 위치 어긋남
	d부주사면 망가짐	부주사면 망가짐	폴리곤미러 각 면에서의 부주사방향의 위치 어긋남
	e 주주사빔경	주주사빔경
	f 부주사빔경	부주사빔경
	m -	빔 사이 피치	복수 빔에 있어서 부주사방향의 빔사이 거리
2	g 배율오차	배율오차	주주사성분
	h 주사선 기울기	주사선 기울기	부주사성분
	k 주사시간	주사시간
	l 심도	심도
3이상	I 배율오차편차	배율오차편차	주주사성분
3이상	j주사선 구부러짐	주사선 구부러짐	부주사성분

표 1에 도시된 바와같이 광빔 특성 평가항목에는, a: 주주사방향의 기입위치, b: 부주사방향 기입위치, c: 주주사 피치 얼룩, d: 부주사면 망가짐, e: 주주사 빔경, f: 부주사 빔경, g: 배율오차, h: 주사선 기울기, i: 배율오차 편차, j: 주사선 구부러짐, k: 주사시간, l: 심도, m:빔간 피치가 있다(복수의 광빔을 동시에 조사할 수 있는 기입유니트의 경우(USAP 96-675722호 참조):이 특허출원의 발명의 실시 형태에서는, 레이저 다이오드 11, 12(LD라고도 한다)의 배열방향이 부주사방향에 따라 2개이기 때문에, 빔사이의 피치는 부주사방향이다.).

이하, 각 평가항목을 상세하게 설명한다.

a: 주주사방향 기입위치의 평가

LD보다 발사된 광빔은, 폴리곤미러 19에 의해 반사되어 fθ 렌즈 광학계를 통해 감광체로 조사되나, 이 감광체로 기입을 개시하는 주주사방향의 위치 또는 타이밍을 평가한다.

예를들면, 도 19 (a)와 같이, 소정의 기입위치 중심(기입 타이밍)을 「0」으로 하여, 후술할 에리어형 상촬영소자에 기입된 위치를 zz로 하면, 기입위치 중심 0과 기입위치 zz가 주주사방향으로 △x 어긋나게 된다. 이 어긋남량 △x를 평가한다.

b: 부주사방향 기입위치의 평가

LD보다 발사된 광빔은, 폴리곤미러 19에 의해 반사되어 fθ 렌즈 광학계를 통해 감광체로 조사되나, 이 감광체로 기입을 개시하는 부주사방향의 위치 또는 타이밍을 평가한다.

예를들면, 도 19 (b)에 도시된 바와같이, 소정의 기입위치 중심(기입 타이밍)을 「0」으로 하여, 후술할 에리어형 상촬영소자에 기입된 위치를 zz로 하면, 기입위치 중심 0과 기입위치 zz가 부주사방향으로 △y 어긋나게 된다. 이 어긋남량 △y를 평가한다.

c: 주주사빔 피치얼룩의 평가

광빔의 기입을 주주사방향에 따라 몇회 행하는 것에 의해, 바라는 화상이 형성되나 폴리곤미러 19의 측면에는 복수의 거울면은, 6개의 거울면이 형성되고, 이 각 거울면에 의해 광빔을 반사시켜 기입을 행하기 때문에, 각 거울면의 정도에 의해 광빔에 의한 기입위치(쓰기 시작하는 위치)가 변화하는 경우가 있다.

따라서, 폴리곤미러 19 각 면에서 광빔을 반사시켜 각 면에 대응한 빔스포트 S의 주주사방향의 중심위치 편차를 평가한다.

예를들면, 거울면이 6개인 경우, 각 면 20a ~ 20f에 의해 광빔을 반사시켜후술하는 CCD 카메라에 취입된다. 그 CCD 카메라의 에리어형 상촬영소자에 기입된 위치가 도 19 (c)에 도시된 것으로 한다.

또한, 기준중심위치 「0」에 대하여 각 면에 의한 기입의 중심위치가 kz1, kz2, kz3, kz4, kz5, kz6으로 하고, 주주사방향의 어긋남량이 △x1, △x2, △x3였다고 한다.

이 경우, 각 면의 주주사방향의 편차의 평균치 △x를 구하면,

△x = (2△x1 + 2△x2 + 2△x3)/6

이것에 의해, 폴리곤미러 19 각 면의 정도에 의해 어느 정도의 피치 얼룩이 있는가를 평가할 수 있다.

여기에서는, 이 편차를 평가하기 위해 기준 중심위치 「0」를 사용했으나, 각 면에 의해 반사된 각 빔스포트 S 중심위치의 어느것인가를 기준위치에 이용하여 주주사피치얼룩을 평가하여도 좋다.

예를들면, 최초에 취입된 빔스포트 S의 중심위치를 기준으로 하여도 좋고, 상호 빔스포트 S 중심위치의 차이를 구하고 제일 오차가 적은 빔스포트 s의 중심위치를 기준위치로 하여도 좋고, 빔스포트 S의 일치율이 가장 높은 것을 기준으로 하여도 좋다.

d: 부주사면 망가짐의 평가

광빔의 기입을 주주사방향에 따라 몇회 행하는 것에 의해 소망의 화상이 형성되나, 폴리곤미러 19의 측면에는 복수의 거울면은, 6개의 거울면이 형성되고, 이 각 거울면에 의해 광빔을 반사시켜 기입을 행하기 때문에, 각 거울면의 정도에 의해 광빔에 의한 기입위치(쓰기 시작하는 위치)가 변화하는 경우가 있다.

따라서, 폴리곤미러 19의 각 면에서 광빔을 반사시켜, 각 면에 대응한 빔스포트 s의 주주사방향 중심위치의 편차를 평가한다.

예를들면, 거울면이 6개인 경우, 각 면 20a ~ 20f에 의해 광빔을 반사시켜 후술하는 CCD 카메라에 취입된다. 그 CCD 카메라의 에리어형 상촬영소자에 기입된 위치가 도 19 (d)에 도시된 것으로 한다.

또한, 기준 중심위치 「0」에 대하여, 각 면에 의한 기입 중심위치가 kz1, kz2, kz3, kz4, kz5, kz6으로 하고, 부주사방향의 어긋남량이 △y1, △y2, △y3 이였다고 한다.

이 경우, 각 면의 부주사방향 편차의 평균치 △y를 구하면,

△y = (2△y1 + 2△y2 + 2△y3)/6

이것에 의해 폴리곤미러 19 각 면의 정도에 의해 어느 정도의 피치얼룩이 있는가를 평가할 수 있다.

여기에서는, 이 편차를 평가하기 위해, 기준 중심위치 「0」을 사용했으나, 각 면에 의해 반사된 각 빔스포트 S의 중심위치의 어느것인가를 기준위치로 사용하여, 부주사면 망가짐을 평가하는 것도 좋다.

예를들면, 최초에 취입한 빔스포트 S의 중심위치를 기준으로 하여도 좋고, 상호 빔스포트 S의 중심위치의 차이를 구하여 가장 오차가 적은 빔스포트 S의 중심위치를 기준위치로 하여도 좋고, 빔스포트 S의 일치율이 가장 높은 것을 기준으로 하여도 좋다.

e: 주주사 빔경의 평가

광빔스포트 S의 주주사방향의 빔경을 평가한다.

f: 부주사 빔경의 평가

광빔스포트 S의 부주사방향의 빔경을 평가한다.

g: 배율오차의 평가

2점 빔스포트 S의 간격이 소정 간격인가 아닌가를 평가한다. 즉, 그 간격이 소정 간격보다 짧은가 긴가에 의해 배율을 평가한다.

예를들면, 도 19(e)에 도시된 바와 같이, 주주사방향Q1의 원고상 2점에 대응하는 전사지상의 설계적으로 예정된 기입기준위치 Z1,Z2의 거리 L4와, 실제로 측정에 의해서 얻어진 피주사면상에서의 기입위치 Z1,Z1'의 거리 L5와의 비를 구할수 있다면, 배율오차를 평가할수 있다.

h: 주사선 기울어짐의 평가

광빔을 주주사방향으로 주사하면, 1본의 주사선이 얻어진다. 이 주사선이 주주사방향으로 평행인지 아닌지의 여부를 평가한다.

예를들면, 도 19(f)에 도시된 바와 같이, 주주사개시측의 측정에 의해서 얻어진 기입위치 Z1'의 부주사방향 Q3에 관해서의 어긋남량 dO와 주주사방향 종료측의 측정에 의해서 얻어진 기입위치 Z2'의 부주사방향 Q3에 관해서의 어긋남량 d1과의 차와 거리 L6 등에 의해서 주사선의 기울어짐각 θ, 전체 어긋남량 △d를 평가한다.

i: 배율 오차 편차의 평가.

항목 g에서는, 2개의 빔 스포트 S의 기입위치를 평가함에 의해서, 배율오차를 평가하였지만, 3개이상의 빔 스포트 S를 에리어형 상촬영소자로 취입시킴에 의해서, 각 스포트사이의 배율을 비교하여, 각 간극의 편차를 평가한다.

예를들면, 도 19(g)에 도시된 바와 같이, 측정에 의해서 얻어진 정가운데의 기입위치 Zm'로 부터 주주사방향 기입개시측의 기입위치 Z1' 까지의 거리 L7과, 정중앙의 기입위치 Zm'로 부터 주주사방향 기입종료측의 기입위치 Z2'까지의 거리 L8 등을 구하면, 배율오차편차(좌우 밸런스)를 평가할수 있다.

j: 주사선굽음의 평가

항목 h에서는, 2개의 빔 스포트 S의 기입위치에 의해서 주주사방향으로 광빔이 평행으로 주사되어 있는가의 여부를 평가하였지만, 3개이상의 빔 스포트 S를 에리어형 상촬영소자로 취입시키고, 각 빔 스포트사이끼리의 주주사방향에 대한 기울어짐을 평가함에 의해서 주사선 굽음을 평가한다.

예를들면, 도 19(h)에 도시된 바와 같이, 측정에 의해서 얻어진 기입개시측의 기입위치 Z1'의 부주사방향 Q3의 어긋남량 d2와, 측정에 의해서 얻어진 정가운데의 기입위치 Zm'의 부주사방향 Q3의 어긋남량 d4와, 측정에 의해서 얻어진 기입종료측의 기입위치 Z2'의 부주사방향 Q3의 어긋남량 d3 등을 구하면, 주사선굽음을 평가할수 있다.

k: 주사시간의 평가

광빔의 주사시간을, 2개의 CCD 카메라를 이용하여, 일측의 CCD 카메라로 빔 스포트가 취입되고 부터 타측의 CCD 카메라에 빔 스포트가 취입될때까지의 시간을계수함에 의해서 주사시간을 산출함이 가능하고, 그리고, 2개의 CCD 카메라사이의 거리를 주사시간으로서 나누기함에 의해서 주사속도를 구함이 가능하다.

그리고, 이 경우, 일측의 CCD 카메라를 동기검출을 위한 기입 유니트 1로 설치한 동기 센서( 주사개시 검지센서, 주사종료 검지센서)에 의해서 대용하여도 좋다. 상세한 설명은 후술한다.

l: 심도의 평가

주주사방향으로 직교하는 방향(CCD 카메라로 조사하는 광빔의 광축과 동일방향)으로 CCD 카메라를 이동시킴에 의하여, 주주사방향에 관해서는 광빔을 고정한 상태에서, 광빔의 이동방향의 빔경을 측정하여, 설계위치에서의 심도를 평가한다.

예를들면, CCD 카메라를 광빔의 진행방향으로 차례로 등간격으로 가동시켜 정지시키고, 각 정지위치에서의 빔 스포트 S의 빔경 D을 차례로 구하면,도 19(i)에 나타난 빔경 곡선(심도 곡선)Qm을 얻음이 가능하다. 즉, Bw는 빔웨이스트(beam waist) 이다. 이것에 의해서 광빔의 심도평가를 행함이 가능하다.

m: 빔사이 피치의 평가

동시에 조사된 복수의 빔사이의 피치를 평가한다.

예를들면, 도 19(j)에 도시된 바와 같이, 1개의 에리어형 상촬영소자에 상입력된 2개의 빔 스포트 S의 중심위치 KK,KK'를 구하고, 그 부주사방향의 간극 △KK 를 산출함에 의해서, 2개의 빔 피치 간극 △KK를 평가할수 있다.

도 5에 나타난 광빔특성평가장치는, 평가항목 l: 심도의 평가이외의 전체 평가항목 a∼k, m을 평가가능한 것이다.

평가장치의 실시예 1

이하에서, 평가장치의 실시예를 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5에 있어서, 29는 폴리곤 미러 구동용 펄스 모터, 30은 그 펄스 모터구동제어용의 구동제어회로이다. 감광체 드럼 25의 표면 26에 상당하는 피주사면 상당면 31에는, 광빔 검출수단으로서의 CCD 카메라 32∼34의 에리어형 상 촬영소자(상촬영면) 32a∼34a가 그 광빔 P1의 주사개시측으로 부터 주사종료측으로 향하여 등간격으로 설치되어 있다.

즉, CCD 카메라 32∼34는, 기입유니트가 탑재된 화상형성장치(복사기 등)의 기입 유니트로 부터 사출된 광빔이 조사되는 광빔 조사부재(잠상 담지체)의 광조사개시위치( 시트 최대크기의 광조사개시위치), 광조사 종료위치, 중간위치에 배치되고, 실제로 사용하고자 하는 위치를 평가함이 가능하다.

레이저 다이오드 11 혹은 12는 1도트 점등제어회로 35에 의해서 점등제어된다. 그 1도트 점등제어회로 35는 시각 계시용의 클럭펄스를 발진하는 클럭펄스 발진기 36와 클럭 펄스를 계수하는 계수회로 37 등을 구비하고 있다. 1도트 점등제어회로 37에는 동기 센서 27의 동기펄스가 입력된다.

그 1도트 점등제어회로 35와 구동제어회로 30는 펄스널 컴퓨터로 이루어진 제어회로 38에 의해서 제어된다. 그 제어회로 38에는 화상처리용의 입력보드 39가 설치되어 있다. 여기서는, 이 입력보드 39에는 입력계통이 3개의 것, 예를들면, R,G,B의 입력계통을 갖는 화상처리보드가 이용되고 있다.

에리어형 상촬영소자 32a는 주주사방향개시측에 설치되고, 에리어형 상촬영소자 34a는 주주사방향 종료측에 설치되며, 에리어형 상촬영소자 33a는 주주사방향 중앙위치에 설치되며, 각 에리어형 상촬영소자 32a∼34a의 화상출력은 입력보드 39를 통하여 제어회로 38로 취입된다. 그 제어회로 38는 연산수단으로서의 연산회로 40와 평가처리회로 41 등을 갖는다.

각 에리어형 상촬영소자 32a∼34a의 각화소내로 부터 연산처리의 좌표원점으로서의 기준화소 K를 도 6에 나타난 바와 같이 설정한다. 이 기준화소 K는, 설계적으로 예정된 기준기입위치에 상당한다. 이 기준화소 K의 설정에 관해서는 후술하기로 하고, 여기서는, 기준화소 K로 부터 기준화소 K까지의 거리 L1가 설정되어 있는 것으로 한다. 그리고, 피주사면상에서 표현하고자 하는 설계적으로 예정된 이상적화상(빔 스포트 S)이 도 7에 나타난 것으로 한다. 부호 R1은 이상적인 빔 스포트 S의 빔경이다.

제어회로 38는 이 기준화소 K가 원점위치로 되도록 「0」교정되어 있다. 연산회로 40는, 거리 L1과 설계적으로 예정된 주사속도 등에 의해서, 도 8에 나타난 바와 같이, 에리어형 상촬영소자 사이의 주사시간 T을 산출하고, 이 주사시간 T와 설계적으로 예정된 빔 스포트 S의 주사방향 경 R1 등으로 부터, 1도트에 상당하는 주사시간 t을 계산한다. 주사시간 T, t를 의미하는 신호는 1도트 점등제어회로 35의 계수회로 37로 입력된다.

이 주사시간 T, 1 도트주사시간 t는 클럭 발진기 36로 부터 출력된 클럭펄스의 개수에 의해서 정의되며, 1도트점등제어회로 35는, 레이저 다이오드 11 혹은 12의 소등시점으로 부터 계수회로 37가 주사시간 T에 상당하는 클럭수를 계수하면,소등상태인 레이저 다이오드 11 혹은 12를 점등시키도록 제어하며, 계수회로 37가 레이저 다이오드 11 혹은 12의 점등시점으로 부터 주사시간 t에 상당하는 클럭수를 계수하면, 레이저 다이오드 11 혹은 12를 소등하도록 제어한다. 이 의미에서, 주사시간 T는, 레이저 다이오드 11혹은 12의 소등시간( 기입타이밍시간)을 규정하고 있다.

레이저 다이오드 11 혹은 12는 1도트점등제어회로 35에 의해 동기센서 27로 부터의 동기펄스가 입력될때까지의 사이, 연속적으로 점등하도록 제어되고, 동기 센서 27로 부터의 동기펄스가 입력되면, 1 도트 점등제어회로 35에 의해서 일단 소등되며, 주사시간 T가 경과하면, 1도트 제어회로 35에 의해서 1도트에 상당하는 주사시간 t만 점등된 후, 다시 주사시간 T가 경과할때까지 소등되고, 주사시간 T가 경과하면 다시 1도트에 상당하는 주사시간 t만 점등된후 소등된다. 그리고, 1도트 점등제어회로 35는, 동기센서 28의 동기펄스가 입력되면, 주사개시측으로의 복귀시간(약 2T)가 경과한 후, 다시 점등된다.

도 8에 있어서, 검은색의 둥근표시는 1도트에 상당하는 빔 스포트 S의 형성상태( 레이저 다이오드 11 혹은 12의 점등상태)를 나타내고, 흰색의 동근표시는 1도트에 상당하는 빔 스포트 S의 비형성상태( 레이저 다이오드 11 혹은 12의 소등상태)를 나타내고 있다.

이와 같이, 1도트점등 제어회로 35에 의해서 주사중에 1도트에 상당하는 주사시간중 레이저 다이오드 11 혹은 12를 점등시키면, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 에리어형 상촬영소자 32a∼34a에 빔스포트 S가 형성된다.

평가처리회로 41를 사용하여 주주사방향 Q1의 빔스포트 S의 중심위치 01, 02, 03를 구하면, 기준화소 K에 대한 주주사방향의 어긋남량 d를 구함이 가능하다.

상기 도 9에는, 일례로서, 기입개시측의 기준위치에서는 우측에 d = X1 만 어긋나고, 기입종료측의 기준위치에서는 좌측에 d = X3 만 어긋나며, 중앙위치에서는 그 어긋남량 d = X2 = 0 인 것이 표시되어 있다.

그리고, 평가처리회로 41를 사용하여 부주사방향 Q3의 빔 스포트 S의 중심위치 01', 02', 03'를 구하면, 기준화소 K에 대한 부주사방향 Q3의 어긋남량 d를 구하는 것이 가능하다. 상기 9도에서는, 부주사방향의 어긋남량 d'은 d' = 0이다.

이 도 8에서는, 주주사개시측의 에리어형 상촬영 소자 32a로 부터 중앙위치의 에리어형 상촬영소자 33a 까지의 거리 L1과 주사종료측의 에리어형 상촬영소자 34a로 부터 중앙위치의 에리어형 상촬영소자 33a 까지의 거리 L1이 동등한 것으로서 설명되었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

평가장치의 실시예 2

도 10은 이 평가장치의 실시예 2를 도시한 것으로서, 여기서는, 입력보드 39로서 단일화상처리보드를 사용하고, 그리고 설계적으로 예정된 2개의 기입기준서 위치에 대한 어긋남을 평가한 것으로 한 것이다. 이 평가장치에서는, 입력보드 절환스위치 43가 설치되고, 1도트 점등제어회로 35는 에리어형 상촬영소자 32a로 부터의 화상취입과 동시에 에리어형 상촬영소자 34a로 부터 화상이 취입되도록 입력보드 절환스위치 43를 절환할수 있다. 그 밖의 구성은 도 8에 도시된 평가장치와 동일한 것이기 때문에, 동일부호를 부여하여 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.도 11은 그 1도트점등제어회로 35에 의한 제어타이밍을 도시하고, 주사시간(소등시간) T는 거리 L2를 설계적으로 예정된 주사속도로서 나눗셈함에 의해서 구해진다.

이 광빔특성 평가장치에서는, CCD 카메라가 주주사방향으로 2개 간극을 열어서 설치되어 있기 때문에, 평가항목 a 내지 h, 평가항목 k, m의 평가가 가능하다. 물론, 도 5에 나타난 발명의 실시 형태와 동일한 CCD 카메라의 개수를 3개로 하면, 평가항목 a∼k, m의 평가가 가능하다.

평가장치의 실시예 3

도 12는 이 평가장치의 실시예 3을 나타낸 것으로서, 여기서는, 입력 보드 39로서 단일 화상처리보드를 이용하고, 그리고, 설계적으로 예정된 1개의 기입기준서위치에 대한 어긋남을 평가하는 것으로 한 것이다.

여기서는, CCD 카메라 43는 1개로 되고, 이 CCD 카메라는 주주사방향으로 길게 연장하는 가이드 축 44에 설치된 가동체 45에 탑재되어 있다. 가동체 45는 제어회로 38에 의해서 가이드축 44을 따라서 왕복동하도록 제어되며, CCD 카메라 43는 소망의 기입기준위치로 설정된다.

즉, CCD 카메라 43를 주주사방향으로 이동시킴에 의해서, 소망의 위치에서, 평가항목 a∼f, k, m의 평가가 가능한 것이다. 그리고, 그 CCD 카메라 43의 이동위치를 도 5, 도 10에 도시된 평가장치와 동일위치로 설정함에 의해서, 항목 a∼k, m의 평가를 동일하게 행함이 가능하다.

동기 센서 27로 부터 CCD 카메라 43의 세트위치까지의 거리를 L3로 하고, 설계적으로 예정된 기입속도에서 거리 L3를 나눗셈하면, 동기 센서 27로 부터 CCD 카메라 43의 에리어 상 촬영소자 43a의 기준화소 K까지에 요하는 주사시간 T( 도 13참조)를 구하는 것이 가능하다.

따라서, 동기센서 27에 의하여 동기 펄스가 검출되면서 부터 주사시간 T까지의 사이, 레이저 광원부 Sou를 소등하고, 주사시간 T의 경과와 동시에 1도트점등제어회로 35에 의해서 레이저 광원부 Sou를 주사시간 t사이에서 점등시킨 것으로 하면, 주사중에 1도트에 상당하는 레이저 스포트 S를 CCD 카메라 43의 에리어형 상촬영소자 43a에 도 14에 도시된바와 같이 결상시킴이 가능하다.

상기 각 평가장치의 빔 스포트 S의 중심위치는 이하와 같이 하여 구하고 있다.

에리어형 상촬영소자 43a의 각화소는 Zij에 의해서 정의된다. Z1j, Z2j, ..., Zij, ..., Znj는 주주사방향 Q1에 배열된 화소를 의미하고, Zi1, Zi2, ..., Zij, ..., Zim 은 부주사 방향 Q3에 배열된 화소를 의미하며, 부호i( 1부터 n까지의 정수 )는 좌측으로 부터 세어서 I번째를 의미하며, 부호 j( 1 부터 m까지의 정수 )는 아래로 부터 세어서 j번째임을 의미하고 있다.

여기서, 주주사방향 Q1으로 배열되어 있는 각 화소 Z1j, Z2j, ..., Zij, ..., Znj로 부터 출력된 출력신호의 총합계 Wj( Wj = Z1j+ Z2j+ ...+ Zij+ ...+ Znj )를 부주사방향 Q3에 관하여 j = 1 로 부터 j = m 까지 순차 구하면, 도 15에 도시된 바와 같이, 부주사방향 Q3의 광빔 강도분포곡선 B1을 구하는 것이 가능하다. 그리고, 부주사방향 Q3에 배열되어 있는 각화소 Zi1, Zi2, ..., Zij, ..., Zim 으로 부터 출력된 출력신호의 총합계 Wi ( Wi = Zi1+ Zi2+ ...+ Zij+ ...+ Zim )을주주사방향 Q1에 관하여 i = 1로 부터 i = n 까지 순차 구하면, 도 15에 도시된 바와 같이, 주주사방향 Q1의 광빔강도분포곡선 B2를 구함이 가능하다.

도 16은 이와 같이 하여 구해진 광빔 강도분포곡선의 일례이고, 주주사 방향 Q1의 빔강도분포 곡선 B2를 나타내고 있다.

평가처리회로 41는 이 빔강도 분포곡선 B2에 대하여 그 역치 P1h를 설정하고, 그 역치 P1h를 가로지르는 강도에 대응하는 주주사방향 Q1의 화소 번지 X 1, X 2를 특정하고, 이 번지 X 1과 X 2와의 합의 평균치에 상당하는 화소의 번지 X im을 구한다. 이것에 의해서, 광빔 P1의 주주사방향 Q1의 중심위치 01가 구해진다. 이 중심위치 01과 기준화소 K와의 차에 의해 주주사방향 Q1의 어긋남량 d가 구해진다.동일한 처리를 빔강도 분포곡선 B1에 관하여 행함에 의해서 부주사방향 Q3의 중심위치 01'가 구해지고, 이 중심위치 01'와 기준화소 K와의 차이에 의해 어긋남량 d'도 구해진다.

그리고, 번지 X 1과 X 2와의 차 D를 구함에 의해서, 주주사방향 Q1의 빔경D가 구해지고, 동일한 처리를 빔강도 분포곡선 B1에 관하여 행함에 의해서, 부주사방향 Q3의 빔경 D'도 구해진다.

또한, 역치 P1h는, 여기서는, 피크 Pmax 로 부터 e(자연대수)의 제곱분의 1 로 설정한다. 여기서는, 주주사방향 Q1으로 배열된 화소 Z1i, Z2i, ..., Zij, ..., Znj로 부터 출력된 출력신호의 총합 Wj, 부주사방향 Q3로 배열된 화소 Zi1, Zi2, ..., Zij, ..., Zim으로 부터 출력된 출력신호의 총합 Wi 에 기초하여, 광빔 P1의 중심위치 01,01' 를 구한 것으로 하였지만, 피크 Pmax 근방의 수 화소로 부터 빔강도 분포곡선 B1, B2를 표시하고, 이 빔강도 분포곡선 B1, B2의 피크를 광빔 P1의 중심으로서 구하며, 이 피크값에 대응하는 화소를 광빔 P1의 중심화소로 하여도 좋다.

그리고, 각 화소마다의 출력은 양자화되어 있기 때문에, 이 각화소마다의 양자화된 출력성분을 3차원적으로 표현하고, 그 중심위치에 상당하는 화소를 주주사방향 Q1, 부주사 방향 Q3의 광 빔 P1의 중심위치 01,01'로 하여도 좋다.

또한, CCD 카메라 43를 설계적으로 예정된 기준기입위치( fθ 광학계 23의 광축을 의미하는 상높이 0의 위치)에 배치한 것으로 하여도, 빔경이 그 기준기입위치로 부터 미소하게 어긋난 위치에서 측정되면, 정확한 빔형상을 얻음이 불가하기 때문에, 어긋남 d에 기초하여, 도 13에 도시된 주사시간 T을 보정하고, 상높이 0의 위치에서 레이저 광원부 Sou를 점등시키도록 함도 가능하다.

평가장치의 실시예 4

도 17은 이 평가장치의 실시예 4를 표시하고, 주주사방향 Q1과 직교하는 심도방향(광축방향) Q4에 가이드축 46을 설치하며, 가동체 45를 가이드축 44에 따라서 주주사방향 Q1으로 왕복동 가능하게함과 동시에, 가이드축 46을 따라서 심도방향 Q4으로 왕복동 가능하게한 것이고, 이 구성에 의하면, 1개의 CCD 카메라 43를 이용하여 설계적으로 예정된 소망의 기입기준위치에 있어서 광빔특성을 평가할수 있다.

이 실시예 4에서는, 평가항목 a∼k, m의 평가를 행함이 가능한것외에, CCD 카메라 43를 심도방향으로 가동시키기 때문에, 평가항목 l의 평가도 가능하다.

또한, CCD 카메라 43의 심도방향으로의 이동수단을 도 5, 도 10, 도 12에 나타난 평가장치에서도 탑재가능하고, 이 이동수단을 도 5, 도 10, 도 12에 나타난 평가장치에 탑재하면, 도 5, 도 10, 도 12에 나타난 평가장치를 이용하여도 평가항목 l의 심도를 평가함이 가능하다.

광빔의 진행방향(심도방향) Q4에 관하여 평가는 이하와 같이 하여 행한다.

즉, 도 31(a)에 도시된 바와 같이, CCD 카메라 43가 가동체 45에 취부되어, 가동체 45는 심도방향 Q4로 연장되는 가이드축 44에 탑재되어 있다. 가동체 45를 광빔 P1의 심도방향 Q4로 차례로 등간극마다 이동시켜서, 그 이동정지위치에서의 광빔 P1의 빔 스포트 S의 빔경 D( 도 14, 도 16을 참조)를 차례로 구하면, 심도방향 Q4에 대한 빔경 곡선(심도곡선) Qm을 도 31(b)에 도시한 바와 같이 구하는 것이 가능하다.

그리고, 여기서는, 주주사방향 Q1에 관하여 빔경곡선 Qm을 구하는 것이었지만, 부주사방향 Q3에 관해서 빔경곡선을 구해도 좋다.

이 빔경곡선 Qm으로 부터 빔 웨이스트 Bw의 위치를 평가하고, 설계적으로 예정된 심도방향 Q4의 기준기입위치와 빔웨이스트 Bw의 위치등으로 부터 빔웨이스트 보정적정량 △W 를 결정한다.

도 18은 도 17에 도시된 평가장치의 제어 일례를 도시한 플로우 챠트를 도시하며, 제어회로 38는 우선 초기상태로 설정되고(S.1), 다음, 펄스모터 29의 회전을 개시시킨다(S.2). 다음, 제어회로 38는 펄스모터 29가 정상회전수에 도달하였다고 보여지는 시간이 경과한 시점에서, 1도트점등제어회로 35로 향하여, 레이저 다이오드 11 혹은 12( 레이저 광원부 Sou )를 점등시키도록 신호를 출력한다(S.3). 한편, 1도트점등제어회로 35는 동기센서 27로 부터 동기 펄스가 입력되었는지의 여부를 검출하고, 소정시간이 경과하여도 동기펄스가 검출되지 않을때는 에러발생신호를 제어회로 38로 향하여 출력한다(S.4,S.5). 제어회로 38는, 에러발생신호가 입력되면, 레이저 다이오드 11 혹은 12( 레이저 광원부 Sou )를 소등시키는 신호를 1도트점등제어회로 35로 향하여 출력함과 동시에(S.6), 그 에러발생신호에 기초하여 펄스 모터 29의 회전을 정지시키고(S.7), 측정종료인가 아닌가를 판단한다(S.8).

1 도트점등 제어회로 35는 동기펄스가 소정시간내에 검출된 때에는,동기 펄스검출과 동시에 레이저 다이오드 11 혹은 12( 레이저 광원부 Sou )를 소등하고, 계수회로 37가 주사시간 T에 기초하여 클럭수를 계수한 시점에서 레이저 다이오드 11 혹은 12( 레이저 광원부 Sou )를 1도트점등시키는 점등신호를 출력한다(S.9). 제어회로 38는 이 1 도트점 등에 의해 빔스포트 S의 화상을 취득한다(S.10). 평가처리회로 41는 그 실제로 얻어진 빔스포트 S의 화상에 기초한 연산을 행하고, 광빔 P1에 요구되는 각 특성을 평가한다(S.11). 그리고, 그 평가결과를 모니터(도시생략) 또는 기록수단(도시생략)에 출력한다(S.12). 그 후, 제어회로 38는 레이저 다이오드 11 혹은 12( 레이저 광원부 Sou )를 소등시키기 위한 신호를 1도트제어회로 35로 향하여 출력함과 동시에(S.6), 펄스 모터 29의 구동을 정지시킨다. 측정을 반복할 때에는, S.1으로 부터 S.12까지의 처리가 재실행된다.

그 광빔의 특성평가는, 광빔 P1의 중심위치 01,01', 빔경 D1,D1', 어긋남량 d,d'를 처리함에 의해서 행하여진다.

빔경 D1,D1'의 비를 구함에 의해서, 광빔 P1의 형상이 주주사방향 Q1으로 긴 타원인가, 원에 가까운 타원인가, 부주사방향 Q3로 긴 타원인가를 평가할수 있다.

평가장치 1∼4의 구체적인 구조

이하에 도시된 평가장치는 현재 실시되고 있다.

도 35, 도 36는 화상형성장치로의 기입유니트 1의 취부상태를 나타내고, 100은 화상형성장치의 받침대이다. 이 받침대 100에는 도 35, 도 36에 도시된 바와 같이 기입유니트 위치결정 부재 101가 고정되어 있다.

기입유니트 1은 도 37에 도시된 외관형상을 갖추고, 이 기입유니트 1의 일측의 측벽에는, 위치결정용 돌기 102, 102가 설치되며, 기입 유니트 1의 타측벽에는 위치결정용 구멍 103,103이 설치되어져 있다. 이 기입용 유니트 1에는 주주사방향으로 연장하는 가늘고 긴 슬리트 구멍 104이 형성되며, 이 가늘고 긴 슬리트 구멍 104'로 부터 레이저빔 P1이 도시 생략된 감광체 드럼으로 향하여 조사된다.

기입유니트 위치결정부재 101은, 도 36, 도 38, 도 39에 도시된 바와 같이 기립벽부 104, 105를 갖는다. 기립벽부 104에는 삽통구멍 106이 형성되며, 기립측벽 105에는 위치결정핀 107이 고착되어 있다. 이 기립벽부 105의 외벽 108은 기입 유니트 1을 주주사 방향으로 위치결정하기 위한 위치결정면으로 되어 있다. 기입 유니트 위치결정부재 101의 선단부는 도 39에 도시된 바와 같이, 기준베이스 취부부 109로 되어 있다. 이 기준베이스 취부부 109에는 기준 베이스 취부핀 110이 돌출형성되어 있다.

이 기준베이스 취부부 110에는 도 40(a) 내지 도 40(d)에 도시된 위치결정기준베이스 111가 취부된다. 이 위치결정 취부 베이스 111는 주주사방향으로 길게 연장하고 있다. 위치결정 기준베이스 111의 상면에는 위치결정 핀 112, 위치결정 블록 취부구멍 113가 형성되어 있다. 위치결정 기준 베이스 111의 하부에는 기준베이스 취부핀 110에 끼워지는 끼움구멍 114이 형성되어 있다.

그 위치결정 기준베이스 111의 상면은 경사형성하고 있고, 그 상면에는 기준위치 결정용 기립판부 113a가 그 길이방향으로 간극을 두고서 형성되어 있다. 이 상면에 도 41에 도시된 각도위치결정 결정부재로서의 위치결정 블록부재 115가 취부되어 있다. 여기서는, 이 위치결정 블록부재 115는 도 42(a) 내지 도 42(d)에 도시된 바와 같이 기립판부 116,117, 평판부 118을 갖는다. 기립판부 116에는 원통형 보지부재로서의 LD 홀더판 119가 취부된다. 이 기립판부 116에는 원형 끼움구멍 120이 형성됨과 동시에 결합 핀 121이 고착되어 있다. 기립판부 117에는 CCD 카메라 할당부 121가 형성되어 있다. 상기 할당부 121에는 관통구멍 122이 형성되어 있다. 원형 끼움구멍 120은 정밀하게 진원으로 사상가공되어 있다.

LD 홀더판 119에는 도 43(a)에 도시된 바와 같이, 원통형 보스부 123가 형성되어 있다. 이 원통형 보스부 123의 외형도 정밀하게 사상가공되어 있다. 이 원통형 보스부 123는 원형 끼움구멍 120으로 끼워진다. LD 홀더판 119의 원반부 119a에는 도 43(b)에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드 위치결정용 구멍 124과 레이저 다이오드 위부용 나사구멍 125 및 각도위치결정용 결합구멍 126등이 형성되어 있다. 여기서는, 각도위치 결정용 결합구멍 126은 원통형 보스부 123의 주위로 90도 마다 설치되어 있다.

그 LD 홀더판 119에는, 도 41에 도시된 바와 같이, 설계적으로 예정된 기준위치 결정용 기준 레이저광원으로서의 기준레이저 다이오드(반도체 레이저) 127가 취부되어 있다. 받침대 100에는 취부 베이스 128가 고정되며, 취부 베이스 128에는 지지 베이스 129가 고정되고, 지지 베이스 129에는 슬라이드 베이스 131가 슬라이드 가능하도록 설치되어 있다. 이 슬라이드 베이스 131에는 CCD 카메라 유니트 130가 설치되어 있다. CCD 카메라 유니트 130는 취부 베이스 131'와 CCD 카메라 132등으로 구성되어 있다. 취부 베이스 131'에는 할당판 131a'이 기립 형성되어 있다.

슬라이드 베이스 131에는 마이크로 메터 133가 취부되어 있다. 마이크로 메터 133는 에리어형 상촬영소자의 상촬영면 130a이 피주사면에 상당하는 피주사 상당면에 위치하도록 조절하는 조절수단으로서 기능한다. CCD 카메라 유니트 130의 선단부는 할당부 121에 할당되어 있다.

슬라이드 베이스 131에는 도 35에 도시된 바와 같이, 굴곡판부 134가 형성되고, 굴곡판부 134에는 슬라이드 방향으로 연장하는 긴 구멍 135가 형성되며, CCD 카메라 유니트 130는 그 에리어형 상촬영소자 130a의 상촬영면이 감광체 드럼의 표면(피주사면)에 상당하는 피주사상당면 31에 위치하도록 마이크로 메터 133에 의해서 슬라이드방향으로 조정되며, 굴곡판부 134를 고정네지 136으로 체결시킴에 의해서, 지지베이스 129에 고정된다.

여기서는, CCD 카메라 유니트 130는 위치결정 기준베이스 111의 길이방향으로 등간극으로 3개 설치되며, 도 44에 도시된 바와 같이, 그 간극은 L10이다. 도 44에 있어서, 좌측의 CCD 카메라 유니트 130는 기입개시측 위치에 설치되고, 한가운데의 CCD 카메라 유니트 130는 기입중앙위치에 설치되며, 우측의 CCD 카메라 유니트 130는 기입종료측 위치에 설정되어 있다.

기입 유니트 1의 내부에는 발명의 실시형태 1로서 설명한 바와 같이, 레이저 광원부 Sou가 설치됨과 동시에 주사광학계가 설치되며, 감광체 드럼의 피주사면은 이 레이저 광원에 의해서 선형으로 출력되고, 기입이 행하여진다.

원형 결합구멍 120의 중심은, 도 41에 도시된 바와 같이, 설계적으로 예정된 레이저 빔 P1의 주주사 방향 및 부주사 방향의 사출궤적(사출광선) Qn에 일치되어 있지만, 기준 레이저 다이오드 127로 부터 사출된 기준 레이저광이 반드시 이 사출궤적 Qn을 따라서 사출되는 것으로는 제한되지 않으며, 단지 기준 레이저 광을 사출시키는 것만으로서는, 사출궤적 Qn의 연장선상에 존재하는 에리어형 상촬영소자 130a의 기준위치로서의 기준화소 K를 기준레이저광을 이용하여 특정하는 것은 불가능하다.

여기서, 우선 기입개시측의 CCD 카메러 유니트 130에 기준 레이저 다이오드 127를 대향시킨다. 도 45(a)에 도시된 바와 같이, LD 홀더판 119를 원형 결합구멍 120으로 결합시키고, LD 홀더판 119의 각도위치 결정용 결합구멍 126의 하나에 결합핀 121을 끼워넣으며, LD 홀더판 119를 원형 결합구멍 120의 중심을 회전중심으로 하여 회전시켜서, 결합 핀 121에 LD 홀더판 119의 각도위치결정용 결합구멍 126의 주벽 126a을 회전방향으로 부터 당접시키며, 기준 레이저 다이오드 127의 각도위치결정을 행한다.

그리고, 기준레이저 다이오드 127를 도시하지 않은 점등제어회로( 기입유니트 1의 점등제어회로를 사용하여도 좋음 )를 사용하여 점등시킨다. 이 때의 레이저 빔의 사출방향이 도 44에 도시된 바와 같이, Qm 방향이었다고 가정한다. 그리고, 그 사출방향 Qm의 레이저 빔을 수광한 에리어형 상 촬영소자 130a의 수광화소 G의 좌표가 G( x1,y1 )이었다고 한다. 다음, 도 45(b)에 도시된 바와 같이, 결합핀 121과 각도위치결정용 결합구멍 126과의 결합을 해제시키고, LD 홀더판 119을 180도 회전시켜서 결합핀 121과 각도위치결정용 결합구멍 126' 등을 결합시키며, 결합핀 121에 LD 홀더판 119의 각도위치결정용 결합구멍 126'의 주벽 126'a을 회전방향으로 부터 당접시켜서, 기준레이저 다이오드 127의 각도위치결정을 행한다.

그리고, 기준레이저 다이오드 127를 도시하지 않은 점등제어회로( 기입유니트 1의 점등제어회로를 사용하여도 좋음 )를 사용하여 점등시킨다. 이 때의 레이저 빔의 사출방향이 도 44에 도시된 바와 같이, Q'm 방향이었다고 가정한다. 그리고, 그 사출방향 Q'm의 광빔을 수광한 에리어형 상 촬영소자 130a의 수광화소 G의 좌표가 G( x2,y2 )이었다고 한다.

그러면, 기입개시측의 사출궤적 Qn의 연장선상에 존재하는 기준화소 K의 좌표 K( X10, Y10)는,

X10 = ｛ ( x1 - x2 )/2 ｝+ x2

Y10 = ｛ ( y1 - y2 )/2 ｝+ y2

에 의해서 구해진다.

따라서, 기준 레이저 다이오드 127로서, 그 사출광축이 정밀하게 조정된 레이저를 사용하지 않고서도, 기준화소 K의 위치를 고정도로 구하는 것이 가능하다.

다음, 위치결정 블록부재 115를 기입중앙 위치의 CCD 카메라 유니트 130에 대향시켜서, 설계적으로 예정된 기입중앙위치의 사출궤적 Q'n의 연장선상에 존재하는 기준화소 K의 좌표 K ( X12, Y12 )를 구하는 경우에 관하여 설명한다.

우선, 중앙위치의 CCD 카메라 유니트 130에 기준레이저 다이오드 127를 대향시켜서, 기준 레이저 다이오드 127를 점등시킨다.

이때의 레이저 빔의 사출방향이 Q"m 이었다고 가정한다. 그리고, 그 사출방향 Q'm의 광빔을 수광한 상 촬영소자 130a의 수광화소 G의 좌표가 G( x3, y3 )이었다고 한다.

기입중앙위치의 사출궤적 Q'n의 연장상에 존재하는 기준화소 K의 좌표 K( X12, Y12)와 기입개시측의 기준화소의 연장선상에 존재하는 기준화소 K의 좌표 K( X10, Y10 )와의 차는, 사출방향 Q'm의 광빔을 수광한 수광화소 G의 좌표 G( x3, y3 )와 사출방향 Q'm의 광빔을 수광한 상촬영소자 130a의 수광화소 G의 좌표 G( x2, y2 ) 등의 차에 동일하다.

따라서,

X12 - X10 = x3 - x2

Y12 - Y10 = y3 - y2

그러므로

X12 = X10 + x3 - x2 = ｛( x1 - x2 )/2 ｝+ x3

Y12 = Y10 + y3 - y2 =｛( y1 - y2 )/2 ｝+ y3

기입종료측의 위치에 설치된 CCD 카메라 132의 상 촬영소자 130a의 기준화소K의 좌표 K( X14, Y14 )는, 동일하게 수광화소 G의 좌표를 G ( x5, y5 )로 하면,

X14 = ｛ ( x1 - x2 )/2 ｝+ x5

Y14 = ｛ ( y1 - y2 )/2 ｝+ y5

로 하여 구한다.

그러므로, 일단 어느 CCD 카메라 132에 관해서의 기준화소 K의 좌표를 LD 홀더판 119를 회전시켜서 특정한 후는, 나머지의 CCD 카메라 132에 관해서의 기준화소 K의 특정은, LD 홀더판 119를 회전시키지 않고서도 행함이 가능하다.

또한, 도 39는 각도위치 결정부재로서의 위치결정 블록 115이 중앙위치에 설치되어 있는 상태가 도시되어 있다.

마이크로 메터 133에 의해서 슬라이드 베이스 131를 그 길이방향으로 이동시킴에 의해서 심도방향으로의 빔경을 측정하는 것이 가능하다.

이 구체적인 구조에서는, 1개의 위치결정 블록 115을 배치 교환가능하도록 하여 각 위치에서 기준화소 K를 구하는 구성으로 하였지만, 1개의 위치결정 블록 115을 위치결정 기준 베이스 111에 슬라이드 가능하도록 설치한 구성으로 하여도 좋고, 기입개시측의 위치, 중앙위치, 기입종료측의 각 위치에 위치결정 블록 115을 각각 설치한 구성으로 하여도 좋다.

변형예

도 46내지 도 51은 상기 구체적 구조의 변형예를 도시한 도면이었지만, 도 46내지 도 48는 화상형성장치로의 기입 유니트 1의 취부상태를 나타내며, 받침대 100에는 지주 140가 입설되고, 지주 140의 상단에 기입 유니트 위치결정부재 101가고정되어 있다. 여기서는, 기입유니트 위치결정 부재 101가 평판이다.

기입 유니트 위치결정부재 101에는 그 중앙에 개구부 141가 형성되어 있다. 기입 유니트 위치결정 부재 101에는 3개의 클램프장치 142가 설치되며, 143은 클램프 레버이다. 기입 유니트 1는 이 클램프장치 142에 의해서 기입 유니트 위치결정부재 101에 고정된다. 받침대 100에는 취부베이스 128가 고정되며, 취부 베이스 128에는 지지 베이스 129가 고정되고, 지지 베이스 129에는 슬라이드 베이스 131가 슬라이드 가능하게 설치되어 있다.

이 슬라이드 베이스 131에는 CCD 카메라 유니트 130가 설치되어 있다. CCD 카메라 유니트 130는 CCD 카메라 132와 취부 베이스 131'등으로 구성되어 있다. 취부 베이스 131'에는 할당된 131'a가 기립 형성되어 있다. 슬라이드 베이스 131에는 마이크로 메터 133가 취부되며, 마이크로 메터 133는 에리어형 상촬영소자의 상촬영면 130a가 피주사 상당면에 위치하도록 조정하는 역할을 달성한다.

지지 베이스 129에는 협지대 144가 도 49에 도시된 바와 같이 고정되고, 145는 안내구멍이다. 이 안내구멍 145은 슬라이드 베이스 131의 슬라이드 방향으로 연장하고 있다. 슬라이드 베이스 131는 고정나사 136를 체결함에 의해서 지지 베이스 129에 고정된다.

기입유니트 위치결정부재 101에는, 도 50에 도시된 바와 같이, 위치결정 기준 베이스 111가 취부된다. 이 위치결정 기준베이스 111는 클램프장치 142에 의해서 기입 유니트 위치결정부재 101에 고정된다. 이 위치결정 기준베이스 111의 하부에는 할당부 147가 형성되어 있다. 이 위치결정 기준베이스 111의 상부에는 도 51에 도시된 위치결정 블록부재 115가 취부된다.

각도위치 결정 블록부재 115에는 원형 결합구멍 120이 형성됨과 동시에, 결합핀 121이 형성되어 있다. 이 각도위치결정부재 115에 LD 홀더판 119이 취부된다. 이 LD 홀더판 119에는 기준레이저 다이오드 127가 취부된다. 원형 결합구멍 120의 중심은 설계적으로 예정된 사출궤적 Qn과 동일방향으로 향하여 있다.

이 변형예에서는, 기준 레이저 다이오드 127를 이용하여 기준화소 K의 특정을 행하는 때에는, 기입 유니트 위치결정부재 101로 부터 기입 유니트 1를 제거하여 기준 레이저 다이오드 127와 위치결정 기준베이스 111을 기입유니트 위치결정부재 101에 세트하고, 기입 유니트 1의 레이저 광원의 평가를 행할때에는 기준 레이저 다이오드 127, 위치결정 기준베이스 111를 제거하고, 기입유니트 1를 기입유니트 위치결정부재 101에 세트하여 행한다.

평가결과에 기초한 조정장치

이하에, 이러한 평가장치 1∼4의 평가결과에 기초한 조정장치를 설명한다.

도 20은 평가항목 a의 평가에 기초한 조정장치에 관한 것이다.

동기센서 이동에 의한 주주사방향 기입위치 조정구조

도 20에 도시된 바와 같이, 기입개시측의 기준화소 K( 기준기입위치 Z1 )에 대하여 빔 스포트 S의 빔중심 01이 주주사방향으로 △X 만큼 어긋나 있는 때의, 기입개시위치의 조정수단의 구성에 관한 것이다.

기입개시측의 기준위치 Z1에 대하여, 빔중심 01가 주주사방향 Q1에 △X 만큼 어긋나 있는 경우에는, 동기 센서 27를 빔 진행방향과 직교하는 주주사 방향 Q1으로 이동시켜서 조정한다.

이 동기 센서 27는 도 21에 도시된 바와 같이, 가동체 47에 취부되며, 가동체 47는 주주사 방향 Q1으로 연장하는 가이드 축 48에 이동가능하게 설치되어 있다. 그 가이드 축 48은 기입 유니트 1의 일부를 구성하는 구성벽 49,49'으로 건너지르고, 구성벽 49에는 조정나사 50가 설치되며, 조정나사 50는 구성벽 49에 형성된 나사부 51에 나사결합되어 있다.

가동체 47와 구성벽 49과의 사이에는, 밀음수단으로서의 인장스프링 52이 장착되며, 가동체 47는 구성벽 49로 향하여 밀려지고 있다. 가동체 47의 벽부에는 조정나사 50의 선단부 50a가 당접되어 있다.

이 조정나사 50를 정역회전시킴에 의해서 가동체 47가 주주사방향 Q1으로 미세 이동되어 도 22에 도시된 바와 같이, 동기 센서 27로 부터 기입기준화소 K( 기준위치 Z1 ) 까지의 거리 L6가 조정되며, 이것에 의해서 주주사방향에 관하여 설계적으로 예정된 기입 기준위치 Z1에 빔 중심 01을 일치시키는 것이 가능하며, 기입 개시위치의 기입타이밍보정이 가능하게 된다.

기입 유니트 혹은 작상(作像)유니트의 이동에 의한 주주사방향 기입위치조정구조 1

상기의 예에서는,동기 센서 27를 주주사방향으로 이동시켜서 기입개시위치의 기입타이밍보정을 행하는 것이었지만, 이 변형예 1에서는,기입 유니트 1과 작상 유니트 53 등을 상대적으로 주주사 방향 Q1으로 이동시킴에 의해서 기입 타이밍의 조정을 이루는 것으로 한 것이다.

도 23은 기입 유니트 1과 작상 유니트 53과의 위치관계를 도시하며, 여기서는, 적어도 작상 유니트 53에는 감광체 드럼 25의 회전 혹은, 현상롤러 유니트 54, 전사 유니트 55,대전 유니트 56가 설치되어 있다. 그리고, 전사 유니트 55와 대전 유니트 56등은 일체 구성이어도 좋다. 또한, 잠상 담지체의 클리닝 수단, 제전수단(도시생략)을 작상 유니트 53에 일체로 설치하여도 좋다. 그리고, 부주사 방향 Q3은 감광체 드럼 25에 조사되는 광빔의 광축에 대하여 직교하고 있다.

화상형성장치의 본체 구성벽 57에는, 도 24에 도시된 바와 같이, 주주사 방향 Q1으로 길게 연장하는 가이드 구멍 58이 형성되며, 작상 유니트 53를 구성하는 작상 유니트 구성벽 53a에는 지지핀 53b이 돌설됨과 동시에 보스부 53c가 돌설되어 있다. 보스부 53c에는 나사부 53d가 형성되고, 지지핀 53b는 가이드 구멍 58으로 결합되어 있다.

본체 구성벽 57에는 조정나사 59가 형성되고, 이 조정나사 59는 보스부 53c의 나사부 53d에 나사결합되어 있다. 조정나사 59를 조정하면, 작상 유니트 53가 기입 유니트 1에 대하여 상대적으로 주주사방향 Q1으로 이동되어, 이것에 의해서, 광빔 P1의 작상 유니트(감광체 드럼 25) 53에 대한 주주사 방향 Q1의 위치조정이 행하여지고, 이것에 의해서, 주주사방향에 관하여 설계적으로 예정된 기입개시위치의 기입타이밍 보정이 행하여진다.

기입 유니트 혹은 작상 유니트의 이동에 의한 주주사 방향 기입위치 조정구조 2

조정구조 1에서는,조정나사 59와 보스부 53c의 나사부 53d와의 나사결합에의해서 작상 유니트 53를 주주사 방향 Q1으로 이동시키고, 광빔 P1의 작상 유니트 53에 대한 주주사방향 Q1의 위치조정을 행한 것이었지만, 이 변형예 2에서는, 도 25에 도시된 바와 같이, 작상 유니트 53는 주주사방향 Q1으로 연장하는 가이드 레일 60에 적치되어 이동가능하도록 되어 있다. 그 작상 유니트 53는 본체 구성벽 57으로 향하여 탄성부재로서의 스프링 61에 의하여 인장되어 있다. 본체 구성벽 57에는 나사부 62가 형성되고,조정나사 59는 그 나사부 62에 나사결합되며, 조정나사 59의 선단부 59a는 작상 유니트 구성벽 53a에 당접되어 있다.

조정나사 59의 선단부 59a의 작상 유니트 구성벽 53a 로의 억누름이 약하게 되는 방향으로 조정나사 59를 회전시키면, 작상 유니트 53는 스프링 61의 미는힘에 의하여 화살표방향 a1으로 이동되고, 조정나사 59의 선단부 59a의 작상 유니트 구성벽 53a로의 억누름이 강하게 되는 방향으로 조정나사 59를 회전시키면, 작상 유니트 53는 그 조정나사 59의 억누름에 의하여 스프링 61의 미는힘에 대항하여 화살표방향 a2로 이동되며, 이것에 의해서, 광빔 P1의 작상 유니트 53에 대한 주주사방향 Q1의 위치조정이 행하여진다.

기입 유니트 혹은 작상 유니트의 이동에 의한 주주사 방향 기입위치 조정구조 3

이 조정구조 3에서는, 도 26에 도시된 바와 같이, 작상 유니트 53를 주주사 방향 Q1으로 연장하는 가이드 레일 60에 재치하여 이동가능한 구성으로 함과 동시에, 작상 유니트 53에 래크부 63를 형성하고, 한편, 본체구성벽 57에는 조작 손잡이부 부착의 조정축 64을 설치하고, 조정축 64의 축부에는 래크부 63와 치차결합하는 피니언 65을 설치하며, 피니언 65과 래크부 63 등의 치차 결합에 의하여, 작상 유니트 53를 주주사 방향 Q1으로 이동가능하게 구성한 것이다.

기입 유니트 혹은 작상 유니트의 이동에 의한 주주사 방향 기입위치 조정구조 4

조정구조 1내지 조정구조 3에서는, 작상 유니트 53를 주주사방향 Q1으로 이동시켜서, 광빔 P1의 작상 유니트 53에 대한 위치조정을 행하는 것이었지만, 이 변형예 4에서는,도 27에 도시된 바와 같이, 작상 유니트 53를 고정시키것으로 하고, 기입 유니트 1를 주주사 방향 Q1으로 이동시켜서, 광빔 P1의 주주사 방향 Q1에 대한 위치조정을 행하는 것으로서, 본체 구성벽 57에는 주주사방향 Q1으로 길게 연장하는 가이드 구멍 66이 기입 유니트 1에 대응하는 개소에 형성되고, 기입 유니트 구성벽 1b에는 지지핀 67이 돌설됨과 동시에 보스부 68가 돌설되어 있다. 보스부 68에는 나사부 69가 형성되고, 지지핀 67은 가이드 구멍 66으로 결합되어 있다.

본체 구성벽 57에는 조정나사 70가 설치되고, 조정나사 70는 기입 유니트 구성벽 1b에 설치되며, 이 조정나사 70는 보스부 68의 나사부 69에 나사결합되어 있다. 조정나사 70를 조정하면, 기입 유니트 1가 작상 유니트 53에 대하여 상대적으로 주주사방향 Q1으로 이동되어, 이것에 의해서, 광빔 P1의 작상 유니트 53에 대한 주주사 방향 Q1의 위치조정이 행하여진다.

기입 유니트 혹은 작상 유니트의 이동에 의한 주주사 방향 기입위치 조정구조 5

조정구조 1 ∼ 조정구조 4에서는, 작상 유니트 53를 하부에 설치하고, 기입유니트 1를 상부에 설치하여, 광빔 P1의 작상 유니트 53에 대한 광빔 P1의 주주사방향 Q1의 위치조정을 행하는 것이었지만, 이 변형예 5에서는,기입 유니트 1를 하부에 설치하고, 작상 유니트 53를 상부에 설치하여, 광빔 P1의 작상유니트 53에 대한 주주사 방향 Q1의 위치조정을 행하는 것이다.

이 변형예 5에서는,도 28에 도시된 바와 같이, 작상 유니트 53은 고정이고, 기입 유니트 1은 주주사방향 Q1으로 연장하는 가이드 레일 71에 실려서 이동가능하도록 되어 있다. 그 기입 유니트 1는 본체 구성벽 57으로 향하여 스프링 72에 의해서 인장되어 있다. 본체구성벽 57에는 나사구멍 73이 형성되고, 조정나사 74는 그 나사구멍 73으로 나사결합되며, 조정나사 74의 선단부 74a는 기입 유니트 구성벽 1b에 당접되어 있다.

조정나사 74의 선단부 74a의 기입 유니트 구성벽 1b 로의 억누름이 약하게 되는 방향으로 조정나사 74를 회전시키면, 기입 유니트 1는 스프링 72의 미는힘에 의하여 화살표방향 a3으로 이동되고, 조정나사 74의 선단부 74a의 기입 유니트 구성벽 1b로의 억누름이 강하게 되는 방향으로 조정나사 74를 회전시키면, 기입 유니트 1은 그 조정나사 74의 억누름에 의하여 스프링 72의 미는힘에 대항하여 화살표방향 a4로 이동되며, 이것에 의해서, 광빔 P1의 작상 유니트 53에 대한 주주사방향 Q1의 위치조정이 행하여진다.

시트적재위치의 이동에 의한 주주사방향 기입위치조정구조

도 52는 시트적재위치를 주주사방향 Q1으로 조금 밀어서 기입위치조정을 행한 구조를 도시하고 있다.

이 실시예에서는, 도 52(a)에 도시된 바와 같이, 감광체 드럼 25의 표면 26으로 향하여, 사이드레스용의 LED 1∼ LED n 가 설치되어 있다. 이 LED 1∼ LED n 는 도 52(b)에 도시된 바와 같이, 주주사방향 Q1에 대응하는 방향으로 배열되어 있다.

이 LED 1∼ LED n 는 시트사이즈에 대응하여 점등제어된다. 이 LED 1∼ LED n 는 시트 사이즈에 일치하여 감광체 드럼 25의 사이드레스(반송방향(부주사방향 Q3))으로 현상토너가 부착하지 않도록 하기 위하여 이용된다. 즉, LED 1∼ LED n 는 감광체 드럼 25의 양단부 로광에 이용된다.

작상 유니트 53에는 시트적재 트레이 100,101가 설치되어 있다. 여기서는, 시트적재 트레이 100에 사이드 가이드 고정판 취부부 102가 설치되어 있다. 이 사이드 가이드 고정판 취부부 102에 사이드 가이드 고정판 103이 설치되고, 이 사이드 가이드 고정판 103에 사이드 가이드 104가 시트사이즈에 대응되어 슬라이드 가능하도록 취부되어 있다. 이 사이드 가이드 104의 슬라이드 방향은 주주사 방향 Q1( 시트반송방향과 직교하는 방향 )에 대응하고 있다.

사이드 가이드 고정판 103은 사이드 가이드 고정판 취부부 102에 대하여 사이드 가이드 104와 동일 방향으로 슬라이드 조정가능한 것이고, 평가장치 1 ∼ 평가장치 4의 평가결과에 기초한 기입위치 보정량에 기초하여 기입위치를 주주사방향 Q1으로 조정가능하도록 하기 위하여, 긴 구멍 105이 설치되며, 이 긴구멍 105내에는 기입위치 보정량에 대응하는 메모리가 설치되어 있다. 사이드 가이드 고정판 103은 이 조정후, 고정나사 등에 의하여 사이드 가이드 고정판 취부부 102에 고정된다.

예를들면, A3 가로길이(橫長)를 사이드레스하는 경우, CPU에 의해서 LED1,LED2 및, LEDn-1, LEDn를 점등하지만, 임시로, LED 1개분만 기입위치를 주주사 방향 Q1( 도 52(b)에서 상방으로 기입위치가 밀려져 있는 경우 )으로 보정하지 않으면 안되는 경우에는, 각 사이즈의 LED 점등제어를 그부분만큼 옮겨서 실시하게 되고, A3 가로길이의 시트의 경우에는, LED1, LEDn-2, LEDn-1, LEDn을 점등제어하게 된다.

중요한 것은 기입위치를 주주사방향 Q1으로 옮겨서 조정할수 있다면, 시트반송위치를 옮기면 좋다. 그리고, 시트의 감광체 드럼 25으로의 반송도중에서, 시트를 반송하면서 주주사 방향 Q1으로 슬라이드시키는 구성으로 하여도 좋다.

기입 유니트 혹은 작상유니트의 이동에 의한 부주사 방향 기입위치조정구조

이 조정구조는, 평가장치 1-4에 의해서 얻어진 도 29에 도시된 부주사 기입위치의 평가(평가항목 b)의 결과에 기초하여, 기입 유니트 1로 부터 사출되어 감광체 드럼으로 조사되는 광빔의 진행방향 및 주주사 방향 Q1 에 직교하는 부주사방향 Q3를 따라서 조정하도록 한 것이다.

즉, 이 위치조정구조에서는, 기입 유니트 1과 작상 유니트 53 등을 상대적으로 부주사방향 Q3 으로 이동시킴에 의해서 기입타이밍의 조정을 행하는 것으로 한 것이고, 도 29에 도시된 바와 같이, 빔 스포트 S의 빔 중심 01'이 부주사 방향 Q3로 △Y 만큼 어긋나 있는 때의 기입개시위치의 조정수단에 관계한다.

본체 구성벽 57에는, 도 30에 도시된 바와 같이, 이동수단의 일부를 구성하는 조정나사 75가 설치됨과 동시에, 부주사방향 Q3로 연장하는 가이드 구멍 76이 형성되어 있다. 기입 유니트 1에는 지지핀 77이 설치됨과 동시에, 보스부 78가 형성되어 있다. 보스부 78에는 나사부 79가 형성되며, 조정나사 75는 보스부 78의 나사부 79에 나사결합되어 있다. 조정나사 75를 조정하면, 기입 유니트 1이 작상 유니트 53에 대하여 상대적으로 부주사 방향 Q3로 이동되고, 이것에 의해서, 광빔 P1의 작상 유니트 53에 대한 부주사 방향 Q3의 위치조정이 행하여진다.

이 조정구조에서는, 기입유니트 1를 부주사 방향 Q3으로 이동시켜서, 광빔 P1의 작상유니트 53에 대한 부주사방향 Q3의 위치조정을 행하는 것이었지만, 작상 유니트 53에 이동수단의 일부를 구성하는 지지핀 76과 보스부 78 등을 형성하고, 작상 유니트 53를 부주사방향 Q3으로 이동시켜서, 광빔 P1의 작상유니트 53에 대한 위치조정을 행하도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 이동수단을 조작손잡이부부착의 조정축에 의해서 회전하는 피니언과 그 피니언에 치차결합하는 래크등으로 구성하여도 좋다.

레이저 다이오드(LD) 유니트에 의한 심도조정구조

여기서는 심도평가에서 구해진 빔웨이스트 보정적정량 △W에 기초하여, 콜리메이트렌즈 13,14를 광빔 P1의 광로를 따라서 가동시킴에 의하여, 광로길이를 조정하는 것이었고, 이하에서, 광로길이 조정수단을 도 32를 참조하면서 설명한다.

기입유니트 구성벽 1b에는 레이저 다이오드 11(12)의 취부베이스 81가 나사 82에 의해서 고정되고, 이 취부베이스 81에는 레이저 다이오드 11(12)의 취부구멍 83과 콜리메이트 렌즈 13(14)의 취부구멍 84등이 설치되어 있다. 취부구멍 83에는레이저 다이오드 11(12)가 끼워져서 고정되어 있다. 콜리메이터 렌즈 13(14)는 렌즈통 85에 지지되고, 렌즈통 85의 외주부에는 숫나사부 86가 형성되어 있다. 취부구멍 84에는 암나사부 87가 형성되고, 렌즈통 85은 숫나사부 86가 암나사부 97에 나사결합되어 취부베이스 81에 축방향으로 이동가능하도록 지지된다.

빔웨이스트 Bw의 위치조정은, 렌즈통 85을 회전시킴에 의해서, 레이저 다이오드 11,12에 대하여 콜리메이트렌즈 13(14)의 광축방향 Q5에 이 콜리메이트 렌즈 13(14)를 이동시킴에 의하여 행하여진다. 이 빔웨이스트 Bw 의 조정후, 렌즈통 85은 취부베이스 81에 예를들면 접착제에 의하여 고정된다.

기입유니트 혹은 작상유니트에 의한 심도조정구조 1

상기의 예에서는, 콜리메이트렌즈 13,14를 그 광축방향으로 이동시켜서, 빔웨이스트의 조정을 행하는 것이었지만, 이 변형예에서는, 도 33에 도시된 바와 같이, 본체구성벽 57에 높이방향으로 연장하는 가이드구멍 88a과 나사취부부 88b 등을 설치하고, 기입유니트 구성벽 1b에는, 가이드 구멍 58에 결합되는 가이드 핀 89을 설치하며, 인장스프링 90의 미는힘에 의하여 기입유니트 1를 상방으로 미는 한편, 나사취부부 88b에 조정나사 91와 결합하는 나사부 92를 설치하고, 조정나사 91의 선단부 91a를 가이드핀 89에 당접시켜서, 조정나사 91를 회전시킴에 의하여 기입 유니트 1와 작상 유니트 53와의 간극을 조절하며, 이것에 의해서, 광로길이를 변화시켜 감광체 드럼 25의 표면 26에 대한 빔웨이스트의 위치조정을 행하는 것이다.

기입유니트 혹은 작상유니트에 의한 심도조절구조 2

조정구조 1에서는,기입유니트 1과 작상유니트 53과의 간극을 조정나사 91를 설치하여 행하는 것이었지만, 이 조정구조 2에서는, 도 34에 도시된 바와 같이, 본체구성벽 53에 조절손잡이 94를 설치하고, 조절손잡이의 축부 95에 편심캠 96을 설치하며, 기입유니트 1에는 편심캠 96의 캠면 96a 에 당접하는 당접부 97을 설치하고, 계지핀 93과 가이드핀 89과의 사이로 건너지른 인장스프링 90에 의해서 당접부 97가 캠면 96a에 미끄럼 접촉하는 구성으로 하고, 조절손잡이 94를 회전시킴에 의하여 기입 유니트 1과 작상 유니트 53과의 사이의 광로길이를 변화시켜서, 감광체 드럼 25의 표면 26에 대한 빔웨이스트의 위치조정을 행하는 것이다.

또한, 광로 길이조절수단을,조정나사에 의해서 회전하는 피니언과 이 피니언에 치차결합하는 래크 등에 의해서 구성하여도 좋다.

여기서는, 기입유니트 1를 부주사 방향으로 이동시키는 구성으로 하였지만, 작상유니트 53를 이동시키는 구성으로 하여도 좋다.

그 밖의 평가항목에 관한 평가결과에 기초하여 조정

(a) 평가항목 c,d 에 의한 평가가 허용범위외의 경우에는, 폴리곤 미러 19의 불량인 점이 고려되기 때문에, 기입유니트 1에 탑재된 폴리곤 미러 19의 교환을 행함이 바람직하다.

(b) 평가항목 e,f에 의한 평가가 허용범위외의 경우에는, 레이저 다이오드 LD와 폴리곤 미러 19와의 사이의 광로중에 설치되어 있는 구멍부재(aperture)(도시생략)의 개구경을 조정한다. 이 구멍부재는 통상 콜리메이트 렌즈의 광진행방향 직후에 배치되어 있다. 이 구멍부재의 개구경의 조정은, 구멍부재의 개구경을 기계적 조정수단에 의해서 조정하여도 좋고, 현재 광로에 배치되어 있는 구멍부재를 광로로 부터 취외하여, 별도의 개구경을 갖는 구멍부재로 교환함에 의해서 행하여도 좋다.

(c) 평가항목 g,i의 배율오차, 배율오차편차의 평가에 기초한 조정은, fθ렌즈의 교환, 반사미러의 교환에 의하여 행함이 바람직하다.

이것은, 폴리곤 미러 19로 부터 반사된 광빔을 감광체 드럼 25에 인도하는 광학계를 구성하는 fθ렌즈 23, 반사미러 24 등의 광학요소의 광학적 흠결에 의해서, 광축 010에 대하여 좌우방향의 광로길이에 영향이 나타난 결과, 발생하고 있는 가능성이 높기 때문이다.

그리고, 평가항목 g의 배율오차만의 경우에는, 도 53(a)에 도시된 바와 같이, 반사미러 24 혹은 fθ렌즈 23를 그 광축 010의 주위에 소정각도 조정하는 것이 가능하다.

(d) 평가항목 h, j의 주사선 기울기, 주사선 굽음의 평가에 기초한 조정에 관해서도, fθ렌즈 23의 교환, 반사미러 24의 교환에 의해서 행하여짐이 바람직하다. 이것은, 폴리곤 미러 19로 부터 반사된 광빔을 감광체 드럼 25에 인도하는 광학계를 구성하는 fθ 렌즈 23, 반사미러 24 등의 광학요소의 광학적 흠결에 의해서 광축에 대하여 좌우방향의 광로길이에 영향이 나타난 결과, 발생하고 있는 가능성이 높기 때문이다.

또한, 평가항목 h의 주사선기울기만의 경우에는, 도 53(b)에 도시된 바와 같이, fθ렌즈 23를 그 광축 010의 주위에 소정각도 조정하는 것과 동시에, 반사미러 24의 기울기각을 화살표 011 방향으로 조정함에 의해서 행함이 가능하다.

(e) 평가항목 m의 피치간극의 평가에 기초한 조정은, 복수의 LD를 취부한 유니트를 광축주위에 소정각도 조정함에 의해서 행한다.

(f) 평가항목 k의 주사시간의 평가에 기초한 조정은, 폴리곤 미러 19의 회전속도를 조정함에 의해서 행한다. 그리고, 도 53(a)에 도시된것과 동일하게, 반사미러 24 혹은 fθ렌즈 23을 그 광축 010 주위를 따라서 소정각도 조정함에 의해서, 주사시간을 조정하는 것도 가능하다.

(g) 평가항목 l의 심도평가에 기초한 조정은, 이미 도 32 ∼ 도 34를 이용하여 설명한 것과 같다.

Claims

피주사면의 주사방향으로 소정 거리 떨어져서 설치된 적어도 2개의 광빔 검출수단을 설치하고, 상기 피주사면을 선형으로 주사하는 것에 이용되는 빔광원을 주사중에 1도트에 상당하는 주사시간 중 점등시키는 것에 의해, 광빔을 주사개시측의 광빔 검출수단으로 조사하고, 설계적으로 예정된 주사속도와 상기 소정 거리에 의해 산출된 소등시간이 경과한 후에, 다시 상기 빔광원을 1도트에 상당하는 주사시간중 점등시키는 것에 의해서, 광빔을 주사종료측의 광빔 검출수단에 조사하고, 각 광빔 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 피주사면에서의 광빔의 주사상태에서의 형상에 관한 주사 특성을 평가하는 것을 특징으로 하는 광빔특성평가방법.
청구항 1에 기재된 광빔 특성 평가방법에 있어서, 상기 빔광원은 반도체 레이저이고, 상기 광빔 검출수단이 에리어형 고체 상촬영소자이고, 상기 광빔의 고체 상촬영소자의 상촬영면상의 위치와 설계적으로 예정된 기준위치로부터의 어긋남을 연산하는 것에 의해 상기 주사 특성을 평가하는 것을 특징으로 하는 광빔특성평가방법.
청구항 2에 기재된 광빔 특성 평가방법에 있어서, 상기 주사시간과 상기 소등시간등이 클럭(clock)발진기에 의해 발생되는 클럭신호에 기초하여 정의되고, 상기 빔광원은 1도트에 상당하는 클럭수가 계수되기까지의 사이에 점등되고, 동시에,상기 소등시간에 상당하는 클럭수가 계수되기까지의 사이에 소등되고 있는 것을 특징으로 하는 광빔특성평가방법.
피주사면을 선형으로 주사하는 것에 이용되는 빔 광원을, 주사중에 1도트에 상당하는 주사기간중 점등시키는 것에 의해서, 광빔경 또는 형상을 구하는 것을 특징으로 하는 광빔특성 평가방법.
피주사면을 선형으로 주사하는 것에 이용되는 광빔의 레이저 광원을, 1도트에 상당하는 주사시간중 점등시킴과 동시에, 상기 피주사면을 기준위치로 하여 상기 광빔을 검출하는 에리어형 고체 상촬영소자를 상기 광빔의 진행방향에 따라 순차가동시키는 것에 의해 각각의 위치에 있어서 빔화상을 에리어형 고체 상촬영소자에 의해 취득하는 것을 특징으로 하는 광빔특성 평가방법.
청구항 5에 기재된 광빔 특성 평가방법에 있어서, 상기 광빔의 진행방향 각 위치에서 상기 에리어형 고체 상촬영소자에 의해 취득된 각각의 빔 화상에 기초하여, 상기 광빔의 각 위치에서의 빔경을 산출하는 것에 의해 심도방향에 대한 빔경을 평가하는 것을 특징으로 하는 광빔특성 평가방법.
청구항 5에 기재된 광빔 특성 평가방법에 있어서, 상기 빔경과 심도에 의해 심도에 대한 빔경의 관계를 나타내는 심도곡선을 구하고, 그 심도곡선에 기초하여빔 웨이스트위치를 특정하여, 그 빔 웨이스트위치와 기준위치와의 차이로부터 빔 웨이스트 위치 보정량을 구하는 것을 특징으로 하는 광빔특성 평가방법.