JP2001051214A - 光ビーム走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で主走査方向の画像の倍率誤差を
補正することができるようにする。 【解決手段】 温度センサ２１によりｆθレンズ５の温
度Ｔを検出する。その検出温度Ｔに対する補正データＤ
ｔを補正量記憶部２３から読み出し、書込クロック生成
部１８に送る。そして書込クロック生成部１８におい
て、補正データＤｔに対する書込クロック周波数を生成
する。この書込クロック周波数によって主走査方向の画
像倍率が変わる。

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、電子写真方式の
画像形成過程で静電潜像の光書込みに用いられる光ビー
ム走査装置およびこの光ビーム走査装置を備えた電子写
真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ビーム走査装置を用いた画像形成装置
では、レーザビームを画像データにより変調し、ポリゴ
ンミラーを回転することにより主走査方向に等角速度走
査し、ｆθレンズにより等角速度走査光を等速度走査光
に補正などして、感光体上の走査を行なっている。

【０００３】しかしながら、従来の装置において、特に
プラスチックレンズを用いた場合には、環境温度の変化
や、機内温度の変化等によって、プラスチックレンズの
形状、屈折率が変化する。このため、感光体の像面での
走査位置が変化し、主走査方向の倍率誤差が発生し、高
品位の画像を得られなくなる。また、複数のレーザビー
ム、レンズを用いて、複数色の画像を形成する装置にお
いては、それぞれのレーザビームの倍率誤差による色ず
れが発生し、高品位の画像を得られなくなる。

【０００４】このようなことから、環境温度の変化や、
機内温度の変化等によって発生する画像の倍率誤差、色
ずれを補正する手段が特開平９−５８０５３号公報、特
開平８−１３６８３８号公報に開示されている。

【０００５】特開平９−５８０５３号公報に開示の技術
では、複数のレーザビームにおける各々の一主走査内の
少なくとも２カ所でレーザビームを検知し、各々のレー
ザビームを１つのレーザビーム検出手段が検知してから
他のレーザビーム検出手段が検知するまでの間の所定の
クロックによるカウント数を計測し、そのカウント数に
応じ、各々のレーザビームの書込変調周波数を補正し、
さらに、それぞれのレーザビームの同期位置から画像書
込までのタイミングを補正している。これにより、温度
変化の影響による走査速度の変化に影響されることな
く、常に等倍性を保った高品位の画像を得ることがで
き、また、各レーザビームによる画像の倍率が等しく保
たれ、色ずれのない高品位の画像を得ることができる。

【０００６】特開平８−１３６８３８号公報に開示の技
術では、主走査線上の２点間でレーザビームを検出し、
検出される２点間のレーザビームの偏向速度が一定にな
るように、ポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータを
制御する。これにより、走査光学系が環境変動等により
変化した場合に、主走査方向の倍率を自動的に補正する
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記いずれの
従来技術でも、２カ所でレーザビームを検出し、所定の
クロックによってその間のカウント数を計測し、時間差
を算出するものであるため、当然、２つのレーザビーム
の検出センサと、時間差算出部が必要になる。このよう
に時間差を算出する必要があるため、従来の技術では、
制御系の構成が複雑になってしまうという不具合があ
る。

【０００８】この発明の目的は、簡易な構成で主走査方
向の画像の倍率誤差を補正することができるようにする
ことである。

【０００９】この発明の目的は、前記の場合に補正精度
を向上させることである。

【００１０】この発明の目的は、主走査方向の画像位置
ずれも補正できるようにすることである。

【００１１】この発明の目的は、主走査方向の画像の倍
率誤差を補正することにより、画像の色ずれも補正する
ことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、画像信号に基づいて変調された光ビームを出射する
発光部と、この光ビームを偏向する偏向部、および、こ
の偏向された光ビームを等角速度走査光から等速度走査
光にするｆθレンズを含む光学系とを備え、前記光学系
を介して、電子写真方式の画像形成装置の感光体上を前
記光ビームで露光走査することにより、前記感光体上に
静電潜像を光書込みする光ビーム走査装置において、前
記光ビーム走査装置の温度を検出する温度センサと、こ
の検出温度に基づいて前記感光体上の静電潜像の主走査
方向の倍率誤差を補正する第１の補正手段とを備えてい
ることを特徴とする光ビーム走査装置である。

【００１３】したがって、主走査方向の画像の倍率誤差
の発生は、光ビーム走査装置の温度変化という要因が大
きく、特に、光ビーム走査装置内のプラスチックレンズ
の温度変化によって生じることが分かっているので、光
ビーム走査装置の温度を検出することで、簡易な構成に
より、主走査方向の画像の倍率誤差を補正することがで
きる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光ビーム走査装置において、前記温度センサは前記光
ビーム走査装置内のプラスチックレンズの温度を検出す
ることを特徴とする。

【００１５】したがって、主走査方向の画像の倍率誤差
の主要因であるプラスチックレンズの温度を検出して主
走査方向の画像の倍率誤差を補正するので、主走査方向
の画像の倍率誤差を精度よく補正することができる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の光ビーム走査装置において、前記プラスチックレンズ
は前記ｆθレンズであることを特徴とする。

【００１７】したがって、主走査方向の画像の倍率誤差
の主要因であるプラスチックレンズで構成されたｆθレ
ンズの温度を検出して主走査方向の画像の倍率誤差を補
正するので、主走査方向の画像の倍率誤差を精度よく補
正することができる。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の光ビーム走査装置において、前記温度センサは前記光
ビーム走査装置内に複数個設けられていて、前記第１の
補正手段は前記複数の温度センサによる検出温度の平均
値に基づいて前記補正を行うことを特徴とする。

【００１９】したがって、光ビーム走査装置の温度を精
度よく検出できるので、主走査方向の画像の倍率誤差を
精度よく補正することができる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかの一に記載の光ビーム走査装置において、主走
査方向の前記光書込みの書き出し位置を補正する第２の
補正手段を備えていることを特徴とする。

【００２１】したがって、主走査方向の画像位置ずれも
補正することができる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかの一に記載の光ビーム走査装置と、この光ビー
ム走査装置が発する前記光ビームで前記露光走査をされ
て前記静電潜像の光書込みがされる感光体と、この静電
潜像をトナーで現像する現像器とを備え、電子写真方式
で画像形成することを特徴とする画像形成装置である。

【００２３】したがって、請求項１〜４のいずれかの一
に記載の発明と同様の作用効果を奏する。

【００２４】請求項７に記載の発明は、複数の請求項１
〜４のいずれかの一に記載の光ビーム走査装置と、この
複数の光ビーム走査装置が発する複数の前記光ビームで
前記露光走査をされて複数の前記静電潜像の光書込みが
される１または複数の感光体と、この複数の静電潜像を
トナーで現像して複数色のトナー画像を形成する現像器
とを備え、前記複数色のトナー画像を重ね合わせたカラ
ー画像の形成を電子写真方式で行なう画像形成装置であ
る。

【００２５】したがって、請求項１〜４のいずれかの一
に記載の発明と同様の作用効果を奏し、これにより画像
の色ずれも補正することができる。

【００２６】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の画像形成装置において、前記温度センサは前記複数の
光ビーム走査装置のいずれかの一にのみ設けられてい
て、前記各光ビーム走査装置の第１の補正手段はいずれ
も前記単一の光ビーム走査装置に設けられている前記温
度センサの検出温度に基づいて前記補正を行うことを特
徴とする。

【００２７】したがって、製造コストを低減することが
できる。

【００２８】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の画像形成装置において、前記光ビーム走査装置は３つ
以上設けられ、前記温度センサは前記３つ以上の光ビー
ム走査装置のいずれかの２つにのみ設けられていて、前
記各光ビーム走査装置の第１の補正手段はいずれも前記
２つの光ビーム走査装置に設けられている前記温度セン
サの検出温度に基づいて前記補正を行うことを特徴とす
る。

【００２９】したがって、製造コストを低減することが
できる。

【００３０】請求項１０に記載の発明は、複数の請求項
１〜４のいずれかの一に記載の光ビーム走査装置と、こ
の複数の光ビーム走査装置が発する複数の前記光ビーム
で前記露光走査をされて複数の前記静電潜像の光書込み
がされる複数の感光体と、この複数の静電潜像をトナー
で現像して複数色のトナー画像を形成する現像器とを備
え、前記複数の光ビーム走査装置はこの複数でひとつの
ポリゴンミラーを前記偏向部として有していて、このポ
リゴンミラーを中心に前記複数の光ビームを対向振分走
査するものであり、前記複数色のトナー画像を重ね合わ
せたカラー画像の形成を電子写真方式で行なう画像形成
装置である。

【００３１】したがって、請求項１〜４のいずれかの一
に記載の発明と同様の作用効果を奏し、これにより画像
の色ずれも補正することができる。

【００３２】請求項１１に記載の発明は、複数の請求項
１〜４のいずれかの一に記載の光ビーム走査装置と、こ
の光ビーム走査装置が発する複数の前記光ビームで前記
露光走査をされて複数の前記静電潜像の光書込みがされ
る複数の感光体と、この複数の静電潜像をトナーで現像
して複数色のトナー画像を形成する現像器とを備え、前
記複数の光ビーム走査装置はこの複数でひとつのポリゴ
ンミラーを前記偏向部として有していて、このポリゴン
ミラーを中心に前記複数の光ビームを対向振分走査する
ものであり、前記温度センサは前記光ビーム走査装置の
複数箇所に設けられ、前記第１の補正手段は前記複数の
温度センサによる検出温度に基づいて前記各光ビームに
よる前記倍率誤差の各々を解消するように補正し、前記
複数色のトナー画像を重ね合わせたカラー画像の形成を
電子写真方式で行なう画像形成装置である。

【００３３】したがって、請求項１〜４のいずれかの一
に記載の発明と同様の作用効果を奏し、これにより画像
の色ずれも補正することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】［発明の実施の形態１］図１は、
この発明の実施の形態１である画像形成装置１の感光体
回りの概略構成を示す概念図である。図１に示すよう
に、画像形成装置１は光ビーム走査装置２を備えてい
る。光ビーム走査装置２は、所定の画像データに基づい
て点灯する発光部であるＬＤ（Laser Diode）２０（図
２参照）を備え、このＬＤ２０が発するレーザービーム
は、コリメートレンズ（図示せず）により平行光束化さ
れ、シリンダレンズ（図示せず）を通り、ポリゴンモー
タ３によって回転する偏向部であるポリゴンミラー４に
よって偏向され、プラスチックレンズで構成されるｆθ
レンズ５を通り、ＢＴＬ（Barrel Toroidal Lens）６を
通り、ミラー７によって反射し、感光体８上を走査し
て、静電潜像を光書込みする。なお、ｆθレンズ５は、
ポリゴンミラー４によって偏向された光ビームを等角速
度走査光から等速度走査光にするものである。ＢＴＬ６
は、副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向
の位置補正（面倒れ等））を行っている。

【００３５】感光体８の回りには、感光体８を帯電する
帯電器９と、感光体８上の静電潜像をトナーで現像する
現像器１０と、感光体８上のトナー画像を所定の記録紙
に転写する転写器１１と、感光体８上の残存トナーを除
去するクリーニングユニット１２と、感光体８上を除電
する除電器１３とが配置されており、通常の電子写真プ
ロセスである帯電、露光、現像、転写により記録紙上に
画像が形成される。そして図示しない定着装置によって
記録紙上の画像が定着される。

【００３６】図２は、光ビーム走査装置２の各部の電気
的な接続を示すブロック図である。図２に示すように、
感光体８の主走査方向の画像形成開始位置より前にレー
ザビームを検出する同期センサ１４が備わっており、ｆ
θレンズ５を透過したレーザビームがミラー１５によっ
て反射され、レンズ１６によって集光され、同期センサ
１４に入射するような構成となっている。この同期セン
サ１４は、同期検知信号ＤＥＴＰになるレーザビーム走
査同期信号の検出を行うためのものである。

【００３７】レーザビームが走査することにより、同期
センサ１４から同期検知信号ＤＥＴＰが出力され、位相
同期クロック発生部１７に送られる。書込クロック生成
部１８では、レーザを変調させるためのクロック周波数
を決定し、それを生成する機能を有している。さらに、
そのクロック周波数によって主走査方向の画像倍率が変
わることを利用し、ｆθレンズ５の温度検出結果に基づ
いて、クロック周波数を可変する倍率補正機能も有して
いる。

【００３８】倍率補正されたクロックＷＣＬＫと同期セ
ンサ１４からの同期検知信号ＤＥＴＰを位相同期クロッ
ク発生部１７に送り、同期検知信号ＤＥＴＰに同期した
クロックＶＣＬＫを発生させ、レーザを点灯制御するＬ
Ｄ駆動部１９に送る。ＬＤ駆動部１９では、クロックＶ
ＣＬＫに同期した所定の画像信号に応じてＬＤ２０を点
灯制御する。そして、ＬＤ２０からレーザビームが出射
し、ポリゴンミラー４に偏向され、ｆθレンズ５を通
り、感光体８上を走査することになる。ｆθレンズ５に
はその温度を検出するための温度センサ２１が備わって
おり、温度センサの出力を温度検出部２２に送ることで
温度データＴが生成される。補正量記憶部２３にはｆθ
レンズ５の温度に対するクロックＷＣＬＫの周波数設定
データが記憶されている。このデータは、図３に示して
いるｆθレンズ５の温度変化によるレーザビームの位置
ずれ量から求めている。温度データＴを補正量記憶部２
３に送ることで、温度データＴに対応しているクロック
ＷＣＬＫの周波数設定データＤｔが出力され、書込クロ
ック生成部１８に送られ、倍率が補正されるクロックＷ
ＣＬＫが生成される。なお、位相同期クロック発生部１
７、書込クロック生成部１８、補正量記憶部２３など
は、画像形成装置１を制御するマイコンの機能として実
現することができる。

【００３９】図４に倍率補正処理のフローチャートを示
す。まず、ｆθレンズ５の温度Ｔを検出する（ステップ
Ｓ１）。そしてその温度Ｔに対する補正データＤｔを補
正量記憶部２３から読み出し（ステップＳ２）、書込ク
ロック生成部１８に送る。そして書込クロック生成部１
８において、補正データＤｔに対する書込クロック周波
数を生成する（ステップＳ３）。ステップＳ３により第
１の補正手段を実現している。

【００４０】この動作フローは画像形成直前に行い、連
続プリントの際はプリント中に温度変化が生じて倍率が
変動すると考えられるので、紙間（画像の形成と形成の
合間）で補正動作を行えばよい。

【００４１】したがって、主走査方向の画像倍率誤差の
発生は、光ビーム走査装置２の温度変化という要因が大
きく、特に、光ビーム走査装置２内のプラスチックレン
ズの温度変化によって生じることが分かっているので、
光ビーム走査装置２の温度を検出することで、簡易な構
成により、主走査方向の画像の倍率誤差を補正すること
ができる。

【００４２】温度センサ２１の配置位置は光ビーム走査
装置２であればｆθレンズ５でなくてもよいが、主走査
方向の画像の倍率誤差の主要因であるプラスチックレン
ズで構成されたｆθレンズ５の温度を検出して主走査方
向の画像の倍率誤差を補正したほうが、画像の倍率誤差
を精度よく補正することができる。

【００４３】［発明の実施の形態２］以下では、この発
明の実施の形態２の画像形成装置が発明の実施の形態１
と相違する点を中心に説明し、共通部材などについては
同一符号を用い、詳細な説明を省略する。

【００４４】この発明の実施の形態２の画像形成装置１
が発明の実施の形態１と相違するのは、光ビーム走査装
置２の構成である。図５は、この光ビーム走査装置２の
各部の電気的な接続を示すブロック図である。この光ビ
ーム走査装置２は発明の実施の形態１の光ビーム走査装
置２とは、ポリゴンモータ３の回転数を制御することに
より画像倍率を補正する点で相違している。その他の事
項は発明の実施の形態１と同様である。

【００４５】すなわち、補正量記憶部２３にはｆθレン
ズ５の温度に対するポリゴンモータ３の回転数制御用の
クロックＰＣＬＫの周波数設定データが記憶されてい
る。このデータは、図３に示すｆθレンズ５の温度変化
によるレーザビームの位置ずれ量から求めている。温度
データＴを補正量記憶部２３に送ることで、温度データ
Ｔに対するクロックＰＣＬＫの周波数設定データＤｔが
出力され、クロック生成部２４に送られ、クロック生成
部２４でクロックＰＣＬＫが生成される。このクロック
ＰＣＬＫを、ポリゴンモータ３の駆動を制御するポリゴ
ンモータ駆動制御部２５に送り、ポリゴンミラー４の回
転数を制御して画像倍率を補正する。なお、クロック生
成部２４なども、画像形成装置１を制御するマイコンの
機能として実現することができる。

【００４６】図６に倍率補正処理のフローチャートを示
す。まず、ｆθレンズ５の温度Ｔを検出する（ステップ
Ｓ４）。そしてその温度Ｔに対する補正データＤｔを補
正量記憶部２３から読み出し（ステップＳ５）、クロッ
ク生成部２４に送る。そしてクロック生成部２４におい
て、補正データＤｔに対する回転数制御周波数を生成す
る（ステップＳ６）。

【００４７】［発明の実施の形態３］以下では、この発
明の実施の形態３の画像形成装置が発明の実施の形態１
と相違する点を中心に説明し、共通部材などについては
同一符号を用い、詳細な説明を省略する。

【００４８】この発明の実施の形態３の画像形成装置１
が発明の実施の形態１と相違するのは、光ビーム走査装
置２の構成である。図７は、この光ビーム走査装置２の
各部の電気的な接続を示すブロック図である。この光ビ
ーム走査装置２は発明の実施の形態１の光ビーム走査装
置２とは、ｆθレンズ５の温度を検出する温度センサ２
１が複数個備わっている点が異なる。すなわち、本例で
は例えば左右と中央の３個としている。温度検出部２２
は検出した温度の平均値を算出する平均値算出部の機能
も備える。そして算出した温度データＴａを補正量記憶
部２３に送る。その他の事項については発明の実施の形
態１の場合と同様である。

【００４９】図８に倍率補正処理のフローチャートを示
す。まず、ｆθレンズ５の左右と中央の温度Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３を検出して（ステップＳ７）、温度Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３の平均温度Ｔａを算出する（ステップＳ８）。
そしてその平均温度Ｔａに対する補正データＤｔを補正
量記憶部２３から読み出し（ステップＳ９）、書込クロ
ック生成部１８に送る。そして書込クロック生成部１８
において、補正データＤｔに対する書込クロック周波数
を生成する（ステップＳ３）。

【００５０】このように、複数個所で温度Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３を検出し、その平均温度Ｔａを求め、この平均温度
Ｔａに基づいて倍率補正処理を行なうことで、倍率誤差
の補正を精度よく行うことができる。

【００５１】［発明の実施の形態４］図９は、この発明
の実施の形態４である画像形成装置の概略構成を示す斜
視図である。この画像形成装置２６は４ドラム方式で、
４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナ
ー画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために４組
の画像形成部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを備えて
いる。各画像形成部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ
は、発明の実施の形態１，２または３の画像形成装置１
と同様の構成であり、共通の部材などについては図１な
どと同一符号を用い、詳細な説明を省略する。

【００５２】図９に示すように、画像形成装置２６は、
４組の画像形成部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを順
次並べた構成であり、転写ベルト２８によって矢印方向
に搬送される記録紙２９上に１色目の画像を形成し、次
に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することに
より、４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙
上２９に形成することができる。転写ベルト２８は搬送
用モータ３０により駆動される。各画像形成部２７ａ，
２７ｂ，２７ｃ，２７ｄでの倍率が変動すると、主走査
方向の画像位置ずれが生じるが、本発明の実施の形態の
場合、それぞれ倍率補正を行うことで、画像位置ずれの
発生も抑えることができる。

【００５３】［発明の実施の形態５］以下では、この発
明の実施の形態５の画像形成装置が発明の実施の形態４
と相違する点を中心に説明し、共通部材などについては
同一符号を用い、詳細な説明を省略する。

【００５４】この発明の実施の形態５の画像形成装置２
６が発明の実施の形態４と相違するのは、各画像形成部
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの光ビーム走査装置２
の構成である。図１０は、この複数の光ビーム走査装置
２の各部の電気的な接続を示すブロック図である。すな
わち、この画像形成装置２６は、複数の光ビーム走査装
置２のうち、ある１つの光ビーム走査装置２内のｆθレ
ンズ５のみに、その温度を検出する温度センサ２１を設
け、その検出された温度をもとに、すべての光ビーム走
査装置２においてそれぞれ書込クロックＷＣＬＫを生成
し、画像倍率を補正することになる。なお、図１０にお
いては、光ビーム走査装置２を２つだけ示しているが、
他の２つの光ビーム走査装置２も、単一の補正量記憶部
２３からクロックＷＣＬＫの周波数設定データＤｔを各
々受け取り、クロックＷＣＬＫを各々生成している。本
発明の実施の形態の場合、検出する温度は、全ての光ビ
ーム走査装置２の画像倍率を補正するための代表値であ
ることから、光ビーム走査装置２毎の温度差、特にｆθ
レンズ５毎の温度差があまりない場合にむいている。温
度の検出を行なう光ビーム走査装置２については、でき
る限り他との温度差が小さくなる箇所のものが好まし
い。例えば図９に示した画像形成装置２６の場合は、中
央２つの画像形成部２７ｂ，２７ｃのどちらかで温度を
検出することになる。したがって、温度センサ２１、温
度検出部２２などは４つ設ける必要はなく、１つでよい
ため、発明の実施の形態４の画像形成装置２６に比べて
コストを低減することができる。なお、隣り合った画像
形成部についてのみ、その温度差、特にｆθレンズ５の
温度差があまりない場合は、ある隣り合わない２つの画
像形成部に温度センサ２１を備えて、それぞれの検出温
度によって、隣り合う画像形成部の倍率を補正しても良
い。すなわち、温度センサ２１、温度検出部２２などを
２つ設け、これによって、４つの光ビーム走査装置２に
ついて画像倍率を補正することになる。

【００５５】［発明の実施の形態６］以下では、この発
明の実施の形態６の画像形成装置が発明の実施の形態４
と相違する点を中心に説明し、共通部材などについては
同一符号を用い、詳細な説明を省略する。図１１は、こ
の発明の実施の形態６の画像形成装置の概略構成を示す
概念図である。この発明の実施の形態６の画像形成装置
２６が発明の実施の形態４と相違するのは、各画像形成
部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄにそれぞれ設けられ
ている光ビーム走査装置２に代えて、単一の光ビーム走
査装置３１を設けている点である。

【００５６】この光ビーム走査装置３１は、１つのポリ
ゴンミラー４を用いて、ポリゴンミラー４の面の上方と
下方で異なる色に対応したレーザビームを偏向走査し、
さらに、ポリゴンミラー４を中心に対向振分走査させる
ことで、４色分のレーザビームをそれぞれの感光体８上
で走査させるものである。各色のレーザビームは、いず
れも単一のポリゴンミラー４によって偏向し、各ｆθレ
ンズ５を通り、各第１ミラー３２、各第２ミラー３３で
折り返され、各ＢＴＬ６を通り、各第３ミラー３４で折
り返され、各感光体８上を走査する。

【００５７】図１２は、光ビーム走査装置３１の平面図
である。ブラックに対応したレーザビームＢＫ、イエロ
ーに対応したレーザビームＹは、各々ＬＤ２０から発
し、ＣＹＬ（シリンダレンズ）３５を通り、反射ミラー
３６によってポリゴンミラー４の下方面に入射し、ポリ
ゴンミラー４が回転することにより偏向され、ｆθレン
ズ５を通り、第１ミラー３２によって折り返される。シ
アンに対応したレーザビームＣ、マゼンタに対応したレ
ーザビームＭは、各々ＬＤ２０から発し、ＣＹＬ３５を
通り、ポリゴンミラー４の上方面に入射し、ポリゴンミ
ラー４が回転することにより偏向され、ｆθレンズ５を
通り、第１ミラー３２によって折り返される。

【００５８】主走査方向の画像形成開始位置より前にレ
ーザビームＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを検出する同期センサ１４
は２つ設けられていて、ｆθレンズ５を通ったレーザビ
ームＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫがＣＹＭ（シリンダミラー）３７
によって反射集光させて同期センサ１４に入射するよう
な構成となっている。この同期センサ１４は、同期検知
信号になるレーザビーム走査同期信号の検出を行うため
のものである。また、レーザビームＢＫとレーザビーム
Ｃでは、共通のＣＹＭ３７および同期センサ１４を使用
している。レーザビームＹとレーザビームＭについても
同様である。同じ同期センサ１４に２つのレーザビーム
が入射することになるので、それぞれが検出できるよう
に、それぞれ入射するタイミングが異なるようにしてあ
る。しかし、各レーザビームＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫに対し、
各ひとつの同期センサ１４を設けるようにしてもよい。
図１２からも分かるように、ＢＫとＣに対し、ＹとＭが
逆方向に走査しているのが分かる。

【００５９】図３に光ビーム走査装置３１（ｆθレンズ
５）の温度変化によるｆθレンズ５透過後のレーザビー
ムの主走査方向の位置ずれ量を示している。温度ａの時
を基準とし、温度がｂまで上昇したとする。すると、ｆ
θレンズ５の中央部付近では、温度が上昇してもほとん
どビームの位置が変わらない。しかし、ｆθレンズ５の
端部にいくほどレーザビームが主走査方向外側にずれて
いく。この図３はレンズの片側半分について示してお
り、主走査方向中心に対し、反対側でも同様なことが起
きている。

【００６０】よって、主走査方向画像端部付近について
は、温度ａの状態に比べ、温度ｂの状態では、ずれ量Ｙ
の２倍だけ画像が拡大することになり、さらに同期セン
サ１４付近と画像端部付近の差‘Ｘ−Ｙ’が主走査方向
の位置変動量となる。

【００６１】図１３に倍率補正による主走査方向の画像
位置ずれを示している。本発明の実施の形態では各レー
ザビームをポリゴンミラー４を中心に対向振分走査して
いるので、対向しているビームについては、図３を参照
して説明した画像の倍率変化が、主走査の画像位置ずれ
として現れてくる。マゼンタ画像（Ｍ）とシアン画像
（Ｃ）を例に述べる。２つの色は感光体８上の走査方向
が逆である。図１３では分かりやすいように、それぞれ
の色の画像を上下に分けて示してあるが、実際は重なっ
ていることとする。そして、Ｍ画像の書き出しは左側、
Ｃ画像の書き出しは右側とする。また、Ｍ画像とＣ画像
について、倍率、書き出し位置とも同じ量だけ変化する
こととし、形成する画像の主走査方向端部は、図３の主
走査方向画像端部付近に相当するものとする。温度ａで
のＭ画像とＣ画像は、倍率、主走査位置とも合ってい
る。そして温度ｂまで上昇すると、図３で述べたよう
に、Ｍ画像については、画像が‘Ｙ×２’だけ広がり
（拡大）し、さらに主走査書き出し位置も‘Ｘ−Ｙ’だ
け右側にずれる。Ｃ画像については、画像が‘Ｙ×２’
だけ広がり（拡大）し、さらに主走査書き出し位置も
‘Ｘ−Ｙ’だけ左側にずれる。その結果、Ｍ画像とＣ画
像では‘（（Ｘ−Ｙ）×２）＋（Ｙ×２）’だけ主走査
方向の位置ずれが生じる。そこで、前記の方法で倍率補
正を実施することにする。そうすると、画像の拡大分に
ついてはＭ画像とＣ画像について補正することができる
が、主走査方向の書き出し位置については、完全には補
正できなく、ｐだけ位置ずれが生じてしまうことがわか
る。

【００６２】以下、主走査方向の書き出し位置を補正す
る方法について説明する。図１４に光ビーム走査装置３
１の電気的な接続のブロック図を示すが、ここでは、１
色分の画像の光書込みに必要な要素のみを図示してい
る。

【００６３】図１４に示すように、主走査方向の画像形
成開始位置より前にレーザビームを検出する同期センサ
１４が設けられており、ｆθレンズ５を透過したレーザ
ビームがＣＹＭ３７によって反射集光され、同期センサ
１４に入射するような構成となっている。この同期セン
サ１４は、同期検知信号になるレーザビーム走査同期信
号の検出を行うためのものである。レーザビームが走査
することにより、同期センサ１４から同期検知信号ＤＥ
ＴＰが出力され、同期検知信号遅延部３８に送られる。
ｆθレンズ５にはその温度を検出するための温度センサ
２１が設けられており、温度センサ２１の出力を温度検
出部２２に送ることで温度データＴが生成される。補正
量記憶部２３にはｆθレンズ５の温度に対するクロック
ＷＣＬＫの周波数設定データ及び画像位置ずれ補正デー
タが記憶されている。このデータは、図３に示している
ｆθレンズ５の温度変化によるレーザビームの位置ずれ
量から求めている。温度データＴを補正量記憶部２３に
送ることで、温度データＴに対するクロックＷＣＬＫの
周波数設定データ及び画像位置ずれ補正データＤｔが出
力され、倍率・位置ずれ制御部３９に送られる。

【００６４】図１５に倍率・位置ずれ制御部３９のブロ
ック図を示すが、この倍率・位置ずれ制御部３９は、ク
ロック生成部４０で、レーザを変調させるためのクロッ
ク周波数を決定し、それを生成する機能を有している。
また、そのクロック周波数によって主走査方向の画像倍
率が変わることを利用し、補正データＤｔに基づいて、
クロック周波数を可変する倍率補正機能も有している。
さらに、位置ずれ補正データ算出部４１で、倍率補正後
に生じる画像位置ずれを補正するために、補正データＤ
ｔと生成されたクロックＷＣＬＫから、位置ずれ補正デ
ータａ，ｂを算出している。補正データＤｔにはクロッ
クＷＣＬＫの周波数設定データ及び画像位置ずれ補正デ
ータが含まれるが、例えば補正データＤｔが２ｂｉｔ構
成でシリアルデータとすると、上位ｂｉｔがクロックＷ
ＣＬＫの周波数設定データ、下位ｂｉｔが画像位置ずれ
補正データのように分けても良い。また、補正データＤ
ｔが１６ｂｉｔ幅とすると、上位８ｂｉｔがクロックＷ
ＣＬＫの周波数設定データ、下位８ｂｉｔが画像位置ず
れ補正データのように分けても良い。補正データＤｔと
クロックＷＣＬＫから位置ずれ補正データａ，ｂを算出
しているが、補正データＤｔは温度に対する位置ずれ
量、例えば温度Ｔａの時はＡ（mm）、温度Ｔｂの時はＢ
（mm）のような情報であり、それを光ビーム走査装置３
１の補正方法に合わせた形、例えばＡ（mm）が何画素分
に相当するかに変換する必要がある。よって同じ補正デ
ータＤｔでも光ビーム走査装置３１によって位置ずれ補
正データａ，ｂは異なってくる。そして変換する際、Ｗ
ＣＬＫの１周期分以下の位置ずれ量が算出される場合が
あるので、ＷＣＬＫの１周期の整数倍のずれ量をデータ
ａ、１周期分以下のずれ量をデータｂとしている。

【００６５】そして、図１４に示すように、倍率補正さ
れたクロックＷＣＬＫを位相同期クロック発生部１７
に、位置ずれ補正データａを主走査書き出し位置制御部
４２に、位置ずれ補正データｂを同期検知信号遅延部３
８に送る。

【００６６】同期検知信号遅延部３８では、同期センサ
１４からの同期検知信号ＤＥＴＰを位置ずれ補正データ
ｂに応じて遅延させる。そしてＷＣＬＫの１周期以下の
ずれ量分だけ遅延された同期検知信号ＤＤＥＴＰが位相
同期クロック発生部１７に送られ、クロックＷＣＬＫが
ＤＤＥＴＰに同期したクロックＶＣＬＫとなり、レーザ
を点灯制御するＬＤ駆動部１９及び主走査書き出し位置
制御部４２に送られる。

【００６７】主走査書き出し位置制御部４２では、位置
ずれ補正データａ及びクロックＶＣＬＫにより、ＬＤ駆
動部１９に送る画像信号のタイミングをＶＣＬＫの１周
期分単位で制御している。

【００６８】ＬＤ駆動部１９では、クロックＶＣＬＫに
同期した画像信号に応じてＬＤ２０を点灯制御する。そ
して、ＬＤ２０からレーザビームが出射し、ポリゴンミ
ラー４に偏向され、ｆθレンズ５を通り、感光体８上を
走査することになる。

【００６９】なお、補正量記憶部２３、倍率・位置ずれ
制御部３９、同期検知信号遅延部３８、位相同期クロッ
ク発生部１７、主走査書き出し位置制御部４２などの機
能は画像形成装置１を制御するマイコンにより実現する
ことができる。

【００７０】図１６に主走査方向書き出し位置補正のタ
イミングチャートを示す。ＤＥＴＰの立ち上がりエッジ
が主走査方向の書き出し基準となるが、仮にそのエッジ
から書込クロックＶＣＬＫが３クロック分のところから
書き出しを開始するとする。この場合、同期検知信号遅
延部３８ではＤＥＴＰを遅延させず、ＤＥＴＰ＝ＤＤＥ
ＴＰとなる。／ＬＧＡＴＥは主走査方向のゲート信号
で、Ｌレベルで画像データがＬＤ駆動部１９に送られる
ことになる（図１６上図）。

【００７１】ここで、倍率・位置ずれ制御部３９におい
て、倍率を補正し、さらに主走査方向の書き出し位置を
クロック１周期分＋１／４周期分だけ遅らせることにな
ったとする。そうすると、ＤＥＴＰを同期検知信号遅延
部３８によってＶＣＬＫの１／４周期分だけ遅延させ、
その信号ＤＤＥＴＰを位相同期クロック発生部１７に送
る。さらに、主走査書き出し位置制御部４２において、
ＶＣＬＫの１周期分だけ／ＬＧＡＴＥのタイミングを遅
らせる。その結果、図１６（上図）に示したように、Ｄ
ＥＴＰに対し、３クロック分だけ遅らせて／ＬＧＡＴＥ
を有効にしていたが、補正後（図１６下図）は、４クロ
ック分＋１／４クロック分だけ遅らせて／ＬＧＡＴＥを
有効にしている、つまり、１クロック分＋１／４クロッ
ク分だけ位置ずれ補正したことになる。

【００７２】図１７に倍率補正及び主走査位置補正の処
理のフローチャートを示す。まず、ｆθレンズ５の温度
Ｔを検出する（ステップＳ１１）。そしてその温度Ｔに
対する補正データＤｔを補正量記憶部２３から読み出
し、倍率・位置ずれ制御部３９に送る（ステップＳ１
２）。そして倍率・位置ずれ制御部３９において、ま
ず、補正データＤｔに対する書込クロック周波数を生成
する（ステップＳ１３）。次に、補正データＤｔと生成
されたクロックＷＣＬＫから位置ずれ補正データａ，ｂ
を算出する（ステップＳ１４）。そして、補正データ
ａ，ｂから主走査方向の書き出し位置を補正する（ステ
ップＳ１５）。ステップＳ１５により第２の補正手段を
実現している。

【００７３】この動作フローは画像形成直前に行い、連
続プリントの際はプリント中に温度変化が生じて倍率及
び位置ずれの変動が生じると考えられるので、紙間（画
像の形成と形成の合間）で補正動作を行えばよい。

【００７４】以上説明したように、光ビーム走査装置３
１によれば、主走査方向の画像位置ずれも補正すること
ができる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、主走査方向の
画像倍率誤差の発生は、光ビーム走査装置の温度変化と
いう要因が大きく、特に、光ビーム走査装置内のプラス
チックレンズの温度変化によって生じることが分かって
いるので、光ビーム走査装置の温度を検出することで、
簡易な構成により、主走査方向の画像の倍率誤差を補正
することができる。

【００７６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光ビーム走査装置において、主走査方向の画像の倍率
誤差の主要因であるプラスチックレンズの温度を検出し
て主走査方向の画像の倍率誤差を補正するので、主走査
方向の画像の倍率誤差を精度よく補正することができ
る。

【００７７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の光ビーム走査装置において、主走査方向の画像の倍率
誤差の主要因であるプラスチックレンズで構成されたｆ
θレンズの温度を検出して主走査方向の画像の倍率誤差
を補正するので、主走査方向の画像の倍率誤差を精度よ
く補正することができる。

【００７８】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の光ビーム走査装置において、光ビーム走査装置の温度
を精度よく検出できるので、主走査方向の画像の倍率誤
差を精度よく補正することができる。

【００７９】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかの一に記載の光ビーム走査装置において、主走
査方向の画像位置ずれも補正することができる。

【００８０】請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかの一に記載の発明と同様の作用効果を奏する。

【００８１】請求項７に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかの一に記載の発明と同様の作用効果を奏し、こ
れにより画像の色ずれも補正することができる。

【００８２】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の画像形成装置において、製造コストを低減することが
できる。

【００８３】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の画像形成装置において、製造コストを低減することが
できる。

【００８４】請求項１０に記載の発明は、請求項１〜４
のいずれかの一に記載の発明と同様の作用効果を奏し、
これにより画像の色ずれも補正することができる。

【００８５】請求項１１に記載の発明は、請求項１〜４
のいずれかの一に記載の発明と同様の作用効果を奏し、
これにより画像の色ずれも補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１である画像形成装置の
感光体回りの概略構成を示す概念図である。

【図２】前記画像形成装置の光ビーム走査装置の各部の
電気的な接続を示すブロック図である。

【図３】前記光ビーム走査装置のｆθレンズの温度変化
による画像の位置ずれ量を説明するグラフである。

【図４】前記画像形成装置の倍率補正処理のフローチャ
ートである。

【図５】この発明の実施の形態２である画像形成装置の
光ビーム走査装置の各部の電気的な接続を示すブロック
図である。

【図６】前記画像形成装置の倍率補正処理のフローチャ
ートである。

【図７】この発明の実施の形態３である画像形成装置の
光ビーム走査装置の各部の電気的な接続を示すブロック
図である。

【図８】前記画像形成装置の倍率補正処理のフローチャ
ートである。

【図９】この発明の実施の形態４である画像形成装置の
概略構成を示す斜視図である。

【図１０】この発明の実施の形態５である画像形成装置
の光ビーム走査装置の各部の電気的な接続を示すブロッ
ク図である。

【図１１】この発明の実施の形態６の画像形成装置の概
略構成を示す概念図である。

【図１２】前記画像形成装置の光ビーム走査装置の平面
図である。

【図１３】倍率補正による主走査方向の画像位置ずれに
ついて説明する説明図である。

【図１４】この発明の実施の形態５である画像形成装置
の光ビーム走査装置の各部の電気的な接続を示すブロッ
ク図である。

【図１５】前記光ビーム走査装置の倍率・位置ずれ制御
部の構成を示すブロック図である。

【図１６】前記画像形成装置の主走査方向の書き出し位
置補正のタイミングチャートである。

【図１７】前記画像形成装置の倍率補正処理のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 光ビーム走査装置 ４ 偏向部、ポリゴンミラー ５ ｆθレンズ ８ 感光体 １０ 現像器 ２０ 発光部 ２１ 温度センサ ２６ 画像形成装置 ３１ 光ビーム走査装置

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に基づいて変調された光ビーム
   を出射する発光部と、 この光ビームを偏向する偏向部、および、この偏向され
   た光ビームを等角速度走査光から等速度走査光にするｆ
   θレンズを含む光学系とを備え、 前記光学系を介して、電子写真方式の画像形成装置の感
   光体上を前記光ビームで露光走査することにより、前記
   感光体上に静電潜像を光書込みする光ビーム走査装置に
   おいて、 前記光ビーム走査装置の温度を検出する温度センサと、 この検出温度に基づいて前記感光体上の静電潜像の主走
   査方向の倍率誤差を補正する第１の補正手段とを備えて
   いることを特徴とする光ビーム走査装置。
2. 【請求項２】 前記温度センサは前記光ビーム走査装置
   内のプラスチックレンズの温度を検出することを特徴と
   する請求項１に記載の光ビーム走査装置。
3. 【請求項３】 前記プラスチックレンズは前記ｆθレン
   ズであることを特徴とする請求項２に記載の光ビーム走
   査装置。
4. 【請求項４】 前記温度センサは前記光ビーム走査装置
   内に複数個設けられていて、 前記第１の補正手段は前記複数の温度センサによる検出
   温度の平均値に基づいて前記補正を行うことを特徴とす
   る請求項１に記載の光ビーム走査装置。
5. 【請求項５】 主走査方向の前記光書込みの書き出し位
   置を補正する第２の補正手段を備えていることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれかの一に記載の光ビーム走査
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかの一に記載の光
   ビーム走査装置と、 この光ビーム走査装置が発する前記光ビームで前記露光
   走査をされて前記静電潜像の光書込みがされる感光体
   と、 この静電潜像をトナーで現像する現像器とを備え、 電子写真方式で画像形成することを特徴とする画像形成
   装置。
7. 【請求項７】 複数の請求項１〜４のいずれかの一に記
   載の光ビーム走査装置と、 この複数の光ビーム走査装置が発する複数の前記光ビー
   ムで前記露光走査をされて複数の前記静電潜像の光書込
   みがされる１または複数の感光体と、 この複数の静電潜像をトナーで現像して複数色のトナー
   画像を形成する現像器とを備え、 前記複数色のトナー画像を重ね合わせたカラー画像の形
   成を電子写真方式で行なうことを特徴とする画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 前記温度センサは前記複数の光ビーム走
   査装置のいずれかの一にのみ設けられていて、 前記各光ビーム走査装置の第１の補正手段はいずれも前
   記単一の光ビーム走査装置に設けられている前記温度セ
   ンサの検出温度に基づいて前記補正を行うことを特徴と
   する請求項７に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記光ビーム走査装置は３つ以上設けら
   れ、 前記温度センサは前記３つ以上の光ビーム走査装置のい
   ずれかの２つにのみ設けられていて、 前記各光ビーム走査装置の第１の補正手段はいずれも前
   記２つの光ビーム走査装置に設けられている前記温度セ
   ンサの検出温度に基づいて前記補正を行うことを特徴と
   する請求項７に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 複数の請求項１〜４のいずれかの一に
    記載の光ビーム走査装置と、 この複数の光ビーム走査装置が発する複数の前記光ビー
    ムで前記露光走査をされて複数の前記静電潜像の光書込
    みがされる複数の感光体と、 この複数の静電潜像をトナーで現像して複数色のトナー
    画像を形成する現像器とを備え、 前記複数の光ビーム走査装置はこの複数でひとつのポリ
    ゴンミラーを前記偏向部として有していて、このポリゴ
    ンミラーを中心に前記複数の光ビームを対向振分走査す
    るものであり、前記複数色のトナー画像を重ね合わせた
    カラー画像の形成を電子写真方式で行なう画像形成装
    置。
11. 【請求項１１】 複数の請求項１〜４のいずれかの一に
    記載の光ビーム走査装置と、 この光ビーム走査装置が発する複数の前記光ビームで前
    記露光走査をされて複数の前記静電潜像の光書込みがさ
    れる複数の感光体と、 この複数の静電潜像をトナーで現像して複数色のトナー
    画像を形成する現像器とを備え、 前記複数の光ビーム走査装置はこの複数でひとつのポリ
    ゴンミラーを前記偏向部として有していて、このポリゴ
    ンミラーを中心に前記複数の光ビームを対向振分走査す
    るものであり、前記温度センサは前記光ビーム走査装置
    の複数箇所に設けられ、前記第１の補正手段は前記複数
    の温度センサによる検出温度に基づいて前記各光ビーム
    による前記倍率誤差の各々を解消するように補正し、前
    記複数色のトナー画像を重ね合わせたカラー画像の形成
    を電子写真方式で行なう画像形成装置。