JP5458827B2 - Beam pitch adjusting method, optical scanning device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光走査装置のビームピッチ調整方法と、そのビームピッチ調整方法を用いた光走査装置、および、その光走査装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、さらには複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置、もしくは、光走査装置を主走査方向に直列に配備し、主走査の走査領域を分割して走査するカラー複写機、カラーファクシミリ、カラープリンタ、広幅複写機、広幅プリンタなどの画像形成装置に関する。 The present invention relates to a beam pitch adjusting method for an optical scanning device, an optical scanning device using the beam pitch adjusting method, a copier, a printer, a facsimile, a plotter, or a complex machine including the optical scanning device. In addition, a multi-color image forming device that forms a color image by superimposing a plurality of color toner images, or an optical scanning device is arranged in series in the main scanning direction, and the scanning area of the main scanning is divided The present invention relates to an image forming apparatus such as a color copying machine, a color facsimile, a color printer, a wide-width copying machine, and a wide-width printer.
光源からの光ビームを回転多面鏡等の偏向手段で走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置と、この光走査装置を潜像の書込み装置として用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置が知られている。
このような画像形成装置のうち、例えば特許文献1(特開2002−341273号公報)等に示されるタンデム方式による多色画像形成装置においては、各色に対応した感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を、転写体で搬送される記録媒体に重ね合わせて転写することでカラー画像を形成しており、1パスでカラー画像が形成できるので高速化が可能である。
An optical scanning device that scans a light beam from a light source with a deflecting means such as a rotary polygon mirror and forms an image on a surface to be scanned by an imaging optical system, and a copying machine using the optical scanning device as a latent image writing device An image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a plotter, or a complex machine of these is known.
Among such image forming apparatuses, in a tandem multicolor image forming apparatus disclosed in, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-341273), a photosensitive drum corresponding to each color is transferred in the transfer direction of the transfer body. A color image is formed by superimposing and transferring a toner image formed at an image forming station of each color on a recording medium conveyed by a transfer body, and a color image can be formed in one pass. Therefore, speeding up is possible.
一方、光走査装置を高速化する手段としてマルチビーム走査装置が提案されている。マルチビーム走査装置は、複数のビームを一括で走査し、隣接する複数のラインを同時に記録することができ、偏向手段であるポリゴンスキャナの回転速度を上げずに高速化が可能となる。 On the other hand, a multi-beam scanning device has been proposed as means for speeding up the optical scanning device. The multi-beam scanning device can scan a plurality of beams at once and simultaneously record a plurality of adjacent lines, and can increase the speed without increasing the rotation speed of the polygon scanner as a deflecting unit.
また、特許文献2(特開2003−211728号公報)には、2次元アレイ素子(面発光型半導体レーザアレイ:VCSEL)を用いて一括走査することで、複数ラインを同時に形成する方式が提案されている。2次元アレイ素子を用いることで、数十ビーム以上にまで発光源を増やすことができるので、単位画素をn×nの複数ドットのマトリクス構成とすることにより、感光体上での副走査ピッチを記録密度の1/nにでき、より高精細な画像記録が行える。 Further, Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003- 211728) proposes a method of simultaneously forming a plurality of lines by collectively scanning using a two-dimensional array element (surface emitting semiconductor laser array: VCSEL). ing. By using a two-dimensional array element, the number of light emission sources can be increased to several tens of beams or more, so that the sub-scanning pitch on the photoconductor can be increased by forming a unit pixel in a matrix configuration of n × n dots. The recording density can be reduced to 1 / n, and higher-definition image recording can be performed.
このような2次元アレイ素子から発せられた光ビームはカップリング光学系によりビーム形状を整形した後、ポリゴンスキャナにより偏向走査され、結像光学系を通して被走査面にビームスポット形状が作られ等速走査される。これら複数ビームのビームピッチは、光源ユニットのγ回転によって調整され、その調整状態は2次元センサによりモニタされる。 A light beam emitted from such a two-dimensional array element is shaped by a coupling optical system, then deflected and scanned by a polygon scanner, and a beam spot shape is created on the surface to be scanned through the imaging optical system. Scanned. The beam pitch of these plural beams is adjusted by the γ rotation of the light source unit, and the adjustment state is monitored by a two-dimensional sensor.
一般的に書込み光学系は主走査の倍率と副走査の倍率が異なっている。例えば、主副に0.4mmのピッチを持つ光源に対して、主走査倍率4倍、副走査倍率1倍の光学系を通したときのビームスポットのピッチは主1.6mm、副0.4mmとなる。
この光学系で副走査ピッチを1μmの分解能で調整しようとすると、
tan−1(0.001/1.6)=0.035°=2.1’
となり、組みつけによる調整では不可能であった。
In general, the writing optical system has different main scanning magnification and sub-scanning magnification. For example, when a light source having a pitch of 0.4 mm in the main and sub is passed through an optical system having a main scanning magnification of 4 times and a sub scanning magnification of 1 times, the beam spot pitch is 1.6 mm in main and 0.4 mm in sub. It becomes.
When trying to adjust the sub-scanning pitch with a resolution of 1 μm with this optical system,
tan −1 (0.001 / 1.6) = 0.035 ° = 2.1 ′
Therefore, adjustment by assembly was impossible.
また、主走査の倍率と副走査の倍率が異なっているため、
(1)2次元センサのγ方向のずれによりピッチにずれが生じる、
(2)副走査方向の隣接するビームピッチを調整しても総合(最遠)のビームピッチが合わなくなる、
という問題がある。
さらに、2次元センサのX方向を走査線と合わせてピッチ調整を行っても、像高により走査線の傾きがあり、調整ピッチが像高によりばらついてしまうという問題点があった。
Also, because the main scanning magnification and the sub-scanning magnification are different,
(1) The pitch shifts due to the shift in the γ direction of the two-dimensional sensor.
(2) Even if the adjacent beam pitches in the sub-scanning direction are adjusted, the total (farthest) beam pitch does not match.
There is a problem.
Further, even when the pitch adjustment is performed by aligning the X direction of the two-dimensional sensor with the scanning line, there is a problem that the scanning line is inclined due to the image height and the adjustment pitch varies depending on the image height.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビームピッチ検出誤差を小さくすることができ、ビームピッチを所定のピッチに調整することができるビームピッチ調整方法を提供することを目的とし、さらには、そのビームピッチ調整方法を用いた光走査装置と、その光走査装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a beam pitch adjusting method capable of reducing a beam pitch detection error and adjusting a beam pitch to a predetermined pitch. It is another object of the present invention to provide an optical scanning apparatus using the beam pitch adjusting method and an image forming apparatus including the optical scanning apparatus.
上記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第1の解決手段は、複数の発光部を持つ光源からの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置のビームピッチ調整方法であって、少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した2次元センサと、前記2次元センサ内の主走査方向の少なくとも2点で光源を発光させる手段と、前記2次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記2次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記2次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記2次元センサ内での主走査方向の少なくとも2点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも2点で略同等となるように前記2次元センサを回転調整するステップを備え、
前記2次元センサでモニタすることにより前記発光部間の副走査方向のビームピッチを測定し、前記発光部間のビームピッチを調整することを特徴とする(請求項1)。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
The first solving means of the present invention is a beam pitch adjusting method for an optical scanning device in which a light beam from a light source having a plurality of light emitting portions is scanned by a deflecting means, and an image is formed on a scanned surface by an imaging optical system. A two-dimensional sensor optically disposed at least at the same position as the surface to be scanned; means for emitting a light source at at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor; and incident on the two-dimensional sensor Means for calculating the position of the beam spot and means for rotating the two-dimensional sensor around the optical axis direction, and the lighting timing of the light beam so that the scanning line is aligned with the horizontal direction of the two-dimensional sensor. And the beam spot detection position between at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor is measured, and the coordinates of the beam spot detection position in the sub-scanning direction are substantially equal at least at two points. Comprising the step of rotating adjusting urchin said two-dimensional sensor,
The beam pitch in the sub-scanning direction between the light emitting units is measured by monitoring with the two-dimensional sensor, and the beam pitch between the light emitting units is adjusted (Claim 1).
本発明の第2の解決手段は、2次元配列された複数の発光部を持つ光源を有する光源ユニットからの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置のビームピッチ調整方法において、
少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した2次元センサと、前記2次元センサ内の主走査方向の少なくとも2点で光源を発光させる手段と、前記2次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記2次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記2次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記2次元センサ内での主走査方向の少なくとも2点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも2点で略同等となるように前記2次元センサを回転調整するステップを備え、前記2次元センサでモニタすることにより前記発光部間の副走査方向のビームピッチを測定し、前記発光部間のビームピッチを調整するビームピッチ調整方法を用いるとともに、
前記光源ユニットを光軸方向を中心にして回転する手段と、副走査方向の光学倍率を可変する手段とを備え、副走査ビームピッチが所定のピッチになっているかを判定し、該判定結果が否の場合に前記光源ユニットを回転することにより隣接する前記発光部間の副走査方向のビームピッチを調整し、さらに副走査方向の光学倍率を可変し、最も離れている前記発光部間の副走査方向のビームピッチを調整することを特徴とする(請求項2)。
The second solving means of the present invention scans a light beam from a light source unit having a light source having a plurality of light emitting portions arranged two-dimensionally by a deflecting means, and forms an image on a surface to be scanned by an imaging optical system. In the beam pitch adjusting method of the optical scanning device,
A two-dimensional sensor disposed at least at the same optical position as the surface to be scanned; means for emitting a light source at at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor; and a beam spot incident on the two-dimensional sensor And means for rotating the two-dimensional sensor about the optical axis direction, and changing the lighting timing of the light beam so that the scanning line is aligned with the horizontal direction of the two-dimensional sensor. The beam spot detection position between at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor is measured, and the coordinates of the beam spot detection position in the sub-scanning direction are substantially equal at least at two points. Adjusting the rotation of the beam, and measuring the beam pitch in the sub-scanning direction between the light emitting units by monitoring with the two-dimensional sensor, the beam pitch between the light emitting units With use of the beam pitch adjusting method for adjusting,
Means for rotating the light source unit about the optical axis direction and means for changing the optical magnification in the sub-scanning direction , and determines whether or not the sub-scanning beam pitch is a predetermined pitch; adjust the sub-scanning direction of the beam pitch between the light emitting portion adjacent by rotating the light source unit when not, further varying the sub-scanning direction of the optical magnification between the light emitting portion farthest sub The beam pitch in the scanning direction is adjusted (claim 2).
本発明の第3の解決手段は、第1または第2の解決手段のビームピッチ調整方法において、複数像高で前記2次元センサを主走査方向に移動させて、走査線の像高での傾きを算出する手段を備え、各像高の走査線傾きによる、像高間の副走査方向のビームピッチばらつきが最小となるような本来の副走査方向のビームピッチと前記走査線での傾きから算定した各像高における副走査方向のビームピッチの平均値としての狙い値にピッチ調整することを特徴とする(請求項3)。 According to a third solving means of the present invention, in the beam pitch adjusting method of the first or second solving means, the two-dimensional sensor is moved in the main scanning direction at a plurality of image heights, and the inclination of the scanning line at the image height is obtained. Is calculated from the original beam pitch in the sub-scanning direction and the inclination in the scanning line so that the variation in beam pitch between the image heights in the sub-scanning direction due to the inclination of the scanning line at each image height is minimized. The pitch is adjusted to a target value as an average value of the beam pitch in the sub-scanning direction at each image height .
本発明の第4の解決手段は、複数の発光部を持つ光源からの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置において、第1乃至第3のうちの何れか一つの解決手段のビームピッチ調整方法でピッチ調整をしたことを特徴とする(請求項4)。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device in which a light beam from a light source having a plurality of light emitting units is scanned by a deflecting unit and formed on a surface to be scanned by an imaging optical system. The pitch adjustment is performed by the beam pitch adjustment method of any one of the three solutions (claim 4).
本発明の第5の解決手段は、画像形成装置であって、第4の解決手段の光走査装置を備え、該光走査装置により像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像をトナーで現像し、シート状記録媒体に転写することにより画像を得ることを特徴とする(請求項5)。
また、本発明の第6の解決手段は、画像形成装置であって、第4の解決手段の光走査装置を備え、該光走査装置により複数の像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色のトナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を、転写体上に担持さたシート状記録媒体、または中間転写体に、順次重ねて転写することにより、カラー画像を得ることを特徴とする(請求項6)。
A fifth solving means of the present invention is an image forming apparatus, comprising the optical scanning device of the fourth solving means, wherein the optical scanning device forms an electrostatic latent image on an image carrier, and The image is obtained by developing the electrostatic latent image with toner and transferring it to a sheet-like recording medium.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the optical scanning device according to the fourth aspect, wherein the optical scanning device forms an electrostatic latent image on a plurality of image carriers. In addition, the electrostatic latent image is developed with a different color toner for each image carrier, and a toner image formed on each image carrier is supported on a sheet-like recording medium or an intermediate transfer member. In addition, a color image is obtained by transferring the images one after the other (claim 6).
第1の解決手段のビームピッチ調整方法では、少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した2次元センサと、前記2次元センサ内の主走査方向の少なくとも2点で光源を発光させる手段と、前記2次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記2次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記2次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記2次元センサ内での主走査方向の少なくとも2点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも2点で略同等となるように前記2次元センサを回転調整するステップを備え、前記2次元センサでモニタすることにより前記発光部間の副走査方向のビームピッチを測定し、前記発光部間のビームピッチを調整することにより、複数像高を移動しビームピッチを調整するに当たり、2次元センサの水平方向を、センシングする各像高の主走査線と同一方向に調整することになるので、2次元センサの回転によるビームピッチ検出誤差を小さくすることができる。 In the beam pitch adjusting method of the first solving means, the light source is caused to emit light at least at two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor, and at least two-dimensional sensors arranged optically at the same position as the surface to be scanned. Means for calculating the position of the beam spot incident on the two-dimensional sensor, and means for rotating the two-dimensional sensor around the optical axis direction, the scanning line being aligned with the horizontal direction of the two-dimensional sensor. As described above, by changing the lighting timing of the light beam, the beam spot detection position between at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor is measured, and the coordinates of the beam spot detection position in the sub-scanning direction are at least 2. comprising the step of rotating adjusting the two-dimensional sensor so as to be substantially equal at the point, the sub-scanning direction of the beam between the light emitting portion by monitoring by the two-dimensional sensor The pitch was measured, by adjusting the beam pitch between the light emitting portion, when adjusting the beam pitch to move the plurality image height, the horizontal direction of the two-dimensional sensor, the main scanning line of each image height for sensing Since adjustment is performed in the same direction, a beam pitch detection error due to rotation of the two-dimensional sensor can be reduced.
第2の解決手段のビームピッチ調整方法では、2次元配列された複数の発光部を持つ光源を有する光源ユニットからの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置のビームピッチ調整方法において、少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した2次元センサと、前記2次元センサ内の主走査方向の少なくとも2点で光源を発光させる手段と、前記2次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記2次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記2次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記2次元センサ内での主走査方向の少なくとも2点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも2点で略同等となるように前記2次元センサを回転調整するステップを備え、前記2次元センサでモニタすることにより前記発光部間の副走査方向のビームピッチを測定し、前記発光部間のビームピッチを調整するビームピッチ調整方法を用いるとともに、前記光源ユニットを光軸方向を中心にして回転する手段と、副走査方向の光学倍率を可変する手段とを備え、副走査ビームピッチが所定のピッチになっているかを判定し、該判定結果が否の場合に前記光源ユニットを回転することにより隣接する前記発光部間の副走査方向のビームピッチを調整し、さらに副走査方向の光学倍率を可変し、最も離れている前記発光部間の副走査方向のビームピッチを調整することにより、書込み光学系の主副の倍率が違っていてもチャンネル間のビームピッチを所定のピッチに略均等に調整することができる。 In the beam pitch adjusting method of the second solving means, a light beam from a light source unit having a light source having a plurality of light emitting portions arranged two-dimensionally is scanned by a deflecting means, and is connected to a scanned surface by an imaging optical system. In the beam pitch adjusting method of an optical scanning device for imaging, a light source is caused to emit light at least at two points in the main scanning direction within the two-dimensional sensor, and at least two-dimensional sensors disposed at the same optical position as the surface to be scanned Means for calculating the position of the beam spot incident on the two-dimensional sensor, and means for rotating the two-dimensional sensor around the optical axis direction, the scanning line being aligned with the horizontal direction of the two-dimensional sensor. As described above, by changing the lighting timing of the light beam, the beam spot detection position between at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor is measured, and the beam spot detection is performed. A step of rotating and adjusting the two-dimensional sensor so that the coordinates of the position in the sub-scanning direction are substantially equal at least at two points, and the beam pitch in the sub-scanning direction between the light emitting units is monitored by the two-dimensional sensor. And a means for adjusting the beam pitch between the light emitting sections, a means for rotating the light source unit around the optical axis direction, and a means for varying the optical magnification in the sub-scanning direction. provided, it is determined whether the sub-scanning beam pitch is at a prescribed pitch, adjusting the sub-scanning direction of the beam pitch between the light emitting portion adjacent by the determination result rotating the light source unit in the case of not further varying the sub-scanning direction of the optical magnification by adjusting the sub-scanning direction of the beam pitch between the light emitting portion that is most distant, main and sub magnification writing optical system Beam pitch between even different channels can substantially be uniformly adjusted to a predetermined pitch.
第3の解決手段のビームピッチ調整方法では、第1または第2の解決手段の効果に加え、複数像高で前記2次元センサを主走査方向に移動させて、走査線の像高での傾きを算出する手段を備え、各像高の走査線傾きによる、像高間の副走査方向のビームピッチばらつきが最小となるような本来の副走査方向のビームピッチと前記走査線での傾きから算定した各像高における副走査方向のビームピッチの平均値としての狙い値にピッチ調整して、像高間のピッチバランスを取ることにより、像高間による極端なピッチ差をなくすことができる。 In the beam pitch adjusting method of the third solving means, in addition to the effects of the first or second solving means, the two-dimensional sensor is moved in the main scanning direction at a plurality of image heights, and the inclination of the scanning line at the image height is obtained. Is calculated from the original beam pitch in the sub-scanning direction and the inclination in the scanning line so that the variation in beam pitch between the image heights in the sub-scanning direction due to the inclination of the scanning line at each image height is minimized. By adjusting the pitch to the target value as the average value of the beam pitch in the sub-scanning direction at each image height and maintaining the pitch balance between the image heights, an extreme pitch difference between the image heights can be eliminated.
第4の解決手段の光走査装置では、第1乃至第3のうちの何れか一つの解決手段のビームピッチ調整方法でピッチ調整をしたことにより、像高間による極端なピッチ差をなくして安定した画像を得ることができる。 In the optical scanning device of the fourth solving means, the pitch is adjusted by the beam pitch adjusting method of any one of the first to third solving means, so that an extreme pitch difference due to the image height is eliminated and stable. Images can be obtained.
第5の解決手段の画像形成装置では、第4の解決手段の光走査装置を備え、該光走査装置により像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像をトナーで現像しシート状記録媒体に転写することにより、安定した高画質な画像を得ることができる。 The image forming apparatus of the fifth solving means includes the optical scanning device of the fourth solving means, and forms an electrostatic latent image on the image carrier by the optical scanning device, and the electrostatic latent image is formed with toner. By developing and transferring to a sheet-like recording medium, a stable high-quality image can be obtained.
第6の解決手段の画像形成装置では、第4の解決手段の光走査装置を備え、該光走査装置により複数の像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を、転写体上に担持されたシート状記録媒体、または中間転写体に、順次重ねて転写することにより、色ずれの少ない安定した高画質なカラー画像を得ることができる。 The image forming apparatus of the sixth solving means includes the optical scanning device of the fourth solving means, and forms an electrostatic latent image on a plurality of image carriers by the optical scanning device, and By developing with different color toners for each image carrier, and sequentially transferring the toner images formed on each image carrier to a sheet-like recording medium carried on the transfer member or an intermediate transfer member. Thus, a stable and high-quality color image with little color shift can be obtained.
以下、本発明を実施するための形態を、図示の実施例に基いて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
図1は本発明の一実施例を示す図であって、光走査装置の構成例と、2次元センサの配置位置の例を示す図である。
光源ユニット104を構成する複数の発光部を持つ光源(例えば2次元アレイ素子(面発光型半導体レーザアレイ:VCSEL)からなる光源)101から発光された光ビームはカップリングレンズ102、アパーチャ103を通して出射され、ズームレンズ105、シリンドリカルレンズ106を通して偏向手段である光偏向器(図示の例では2段のポリゴンミラー)107により一括走査される。この走査ビームは走査レンズ108a、108b、折り返しミラー109a〜109cなどの結像光学系を通して被走査面110上にビームスポットの像を結ばせる。通常、被走査面110とは感光体であるが、本実施例ではビームピッチ調整のモニタとして、被走査面上と光学的に同位置に2次元センサ(CCD、CMOSセンサなど)112a〜112cを配置している。2次元センサ112a〜112cは、図示しないステージなどにより移動が可能となっている。図1では3台の2次元センサ112a〜112cが配置されているが、ステージに乗せた1台の2次元センサを走査の方向(主走査方向)に移動させるようにしても良い。なお、本実施例では副走査方向(被走査面上の主走査方向に直交する方向)の光学倍率を調整する手段としてズームレンズ105を使っているが、例えば、プリズムなどを使っても良い。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a configuration example of an optical scanning device and an example of an arrangement position of a two-dimensional sensor.
A light beam emitted from a light source (for example, a light source composed of a two-dimensional array element (surface emitting semiconductor laser array: VCSEL)) 101 having a plurality of light emitting units constituting the
図2は光源ユニット104の一例を示す斜視図である。2次元配列された複数の発光部を持つ光源101はプリント基板に実装されている。そして、このプリント基板が固定されたアルミニウムまたは樹脂のハウジングに、カップリングレンズ102とアパーチャ103が保持され光源ユニット104を形成する。光源101から発せられた光ビームはカップリングレンズ102を通してアパーチャ103から出射される。光源ユニット104は両端のアームを、モータやギヤ、カム、リンク等からなる図示しない駆動機構で上下することにより、出射された光ビームを、光軸方向を中心にして回転(γ回転と言う)させることができるようになっている。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the
図3は被走査面110上に投影された光ビームの一例を示している。本実施例では、光源101は2次元配列された9個の発光部を有しており、被走査面110上に投影された光ビームの個数は9個である。これらの光ビームにより均一に被走査面上に潜像を形成するには、これらのビームの隣り合うチャンネルのビームピッチは所定のピッチに揃っている必要がある。そのためには、光源ユニット104からの出射ビームを光軸方向にγ回転させて隣接ピッチを調整する。しかしながら、書込み光学系の光学倍率は主・副走査方向で同じではない。したがって、2ch−3ch間の副走査ピッチを所定のピッチに合わせても、3ch−4ch間の副走査ピッチは所定のピッチにならない。
FIG. 3 shows an example of a light beam projected on the scanned
そこで本実施例では、図1に示すように、これらのピッチ調整は2次元センサ112(112a〜112c)でモニタして行なうようにしている。図6にピッチ調整の工程をフローチャートで示す。
まず、2次元センサ112の水平方向を光ビームの主走査方向の走査線と一致させる(S1)。光学倍率が主・副走査方向で異なる場合、2次元センサ112の光軸を中心とした回転(γ回転)により、副走査ピッチが変わってくるために、この調整を行う。調整方法を図4をもとに説明する。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, these pitch adjustments are performed by monitoring with the two-dimensional sensor 112 (112a to 112c). FIG. 6 is a flowchart showing the pitch adjustment process.
First, the horizontal direction of the two-dimensional sensor 112 is matched with the scanning line in the main scanning direction of the light beam (S1). When the optical magnification differs in the main and sub scanning directions, this adjustment is performed because the sub scanning pitch changes due to rotation (γ rotation) about the optical axis of the two-dimensional sensor 112. The adjustment method will be described with reference to FIG.
図4において、正方形の方眼を有する領域は2次元センサの画面(受光領域)であり、紙面の左右方向(X方向)は光ビームの主走査方向、紙面の上下方向(Y方向)は副走査方向である。
図4に示すように、任意チャンネルの発光部の点灯を2次元センサ112の左右両端の2点で行い、それら両端の位置で検出した副走査方向の座標(図4中のY座標)が略同じくなるように2次元センサ112をγ回転させて調整する。
In FIG. 4, the area having a square grid is the screen (light receiving area) of the two-dimensional sensor, the horizontal direction (X direction) of the paper is the main scanning direction of the light beam, and the vertical direction (Y direction) of the paper is the sub-scanning. Direction.
As shown in FIG. 4, the light emitting unit of an arbitrary channel is turned on at two points on both the left and right sides of the two-dimensional sensor 112, and the coordinates in the sub-scanning direction (Y coordinate in FIG. 4) detected at the positions of these two ends are approximately. The two-dimensional sensor 112 is adjusted by rotating it by γ so as to be the same.
次に、隣接チャンネルの副走査方向のビームピッチを測定する(S2)。この測定方法は、例えば、図3において、2次元センサ112のセンサ領域内でch2とch3を同時に点灯させ、そのY座標の差をch2およびch3の副走査ビームピッチp2−3とする。2次元センサ112のセンサアレイピッチは数ミクロンピッチと粗いので、検出ビーム位置は、例えばビーム強度分布から重心位置を求め、その座標位置をビーム位置としても良い。また、ch2とch3と、センサ領域内で1チャンネルずつ発光部を点灯させ、それぞれの検出ビーム位置座標を求め、それらのY座標の差をch2およびch3の副走査ビームピッチp2−3としてもよい。この場合、ch2とch3の発光部の点灯は同じポリゴンミラー面で行うとポリゴンミラーの面倒れの影響等を小さくすることができる。また、いずれの場合も計測は複数回行ってその平均を取ることによって、計測ばらつきを平準化して精度を上げることができる。 Next, the beam pitch in the sub-scanning direction of the adjacent channel is measured (S2). In this measurement method, for example, in FIG. 3, ch2 and ch3 are simultaneously turned on in the sensor region of the two-dimensional sensor 112, and the difference between the Y coordinates is set to the sub-scanning beam pitch p2-3 of ch2 and ch3. Since the sensor array pitch of the two-dimensional sensor 112 is as coarse as several microns, the detected beam position may be obtained, for example, from the beam intensity distribution, and the coordinate position may be used as the beam position. Further, the light emitting sections are turned on channel by channel in the sensor area for ch2 and ch3, the respective detection beam position coordinates are obtained, and the difference between the Y coordinates may be used as the sub-scanning beam pitch p2-3 for ch2 and ch3. . In this case, if the light emitting portions of ch2 and ch3 are turned on on the same polygon mirror surface, the influence of the surface tilt of the polygon mirror can be reduced. In either case, the measurement is performed a plurality of times and the average is taken, so that the measurement variation can be leveled and the accuracy can be improved.
測定したch2とch3の副走査ビームピッチp2−3が所定のピッチになっているかを判定する(S3)。
もし、所定のピッチになっていないようなら光源ユニット104をγ回転させる(S4)。このように、S2からS4を繰り返して、ch2とch3の副走査ビームピッチp2−3を所定のピッチに合わせる。
p2−3が所定のピッチになったら、副走査方向で一番離れているチャンネルch1とch9の副走査ビームピッチp1−9を、前記ch2、ch3のピッチと同様の方法で測定する(S5)。
It is determined whether the measured sub-scanning beam pitch p2-3 of ch2 and ch3 is a predetermined pitch (S3).
If the predetermined pitch does not appear, the
When p2-3 reaches a predetermined pitch, the sub-scanning beam pitch p1-9 of channels ch1 and ch9 that are farthest in the sub-scanning direction is measured by the same method as the pitches of ch2 and ch3 (S5). .
一般に主・副走査方向の光学倍率が異なっているので、光源ユニット104のγ回転によって、
p1−9≠8×p2−3
であり、各チャンネル間のビームピッチが揃わなくなる。
そこで、ch1とch9の副走査ビームピッチp1−9が所定のピッチとなっているかを判定する(S6)。もし、所定のピッチになっていないようなら、ズームレンズ105で倍率調整を行う(S7)。そして、S3に戻り、再度隣接チャンネルのピッチの調整を行う。もし、S6において所定のピッチになっている場合にはピッチ調整を終了する。
このようなピッチ調整を行った時、一般的に走査線111には図7に示すような曲がりが発生するので、ピッチ調整した主走査方向の位置(像高)と他の像高ではビームピッチが異なる。このため、ピッチを各像高において平準化する必要がある。
In general, since the optical magnifications in the main and sub-scanning directions are different, by the γ rotation of the
p1-9 ≠ 8 × p2-3
Therefore, the beam pitch between the channels is not aligned.
Therefore, it is determined whether the sub-scanning beam pitch p1-9 of ch1 and ch9 is a predetermined pitch (S6). If the predetermined pitch does not appear, the
When such pitch adjustment is performed, the
図7において、像高a1、a0、a2の走査線曲がりが、それぞれθ1、θ0、θ2、本来のピッチをPとする時、狙いの走査線ピッチP’を例えば次式となるように調整すればよい。
P’=P(cosθ1+cosθ 0 +cosθ 2 )/3
その時、像高a1、a0、a2と、走査線ピッチP1、P0、P2が、それぞれ、
P1= P’/cosθ1
P0= P’/cosθ0
P2= P’/cosθ2
となる。
In FIG. 7, when the scanning line bends at the image heights a 1 , a 0 , and a 2 are θ 1 , θ 0 , θ 2 , and the original pitch is P, the target scanning line pitch P ′ is expressed by, for example, the following equation: It may be adjusted so that
P ′ = P (cos θ 1 + cos θ 0 + cos θ 2 ) / 3
At that time, the image heights a 1 , a 0 , a 2 and the scanning line pitches P 1 , P 0 , P 2 are respectively
P 1 = P ′ / cos θ 1
P 0 = P ′ / cos θ 0
P 2 = P ′ / cos θ 2
It becomes.
また、走査線111の傾きθの測定の仕方を図5により説明する。
図5において、正方形の方眼を有する領域は2次元センサの画面(受光領域)であり、紙面の左右方向(X方向)は光ビームの主走査方向、紙面の上下方向(Y方向)は副走査方向である。
まず、2次元センサ112の画面左端で光ビームのY方向(副走査方向)の位置Y1を測定する。つぎに、光ビームの発光タイミングを変えずに光ビームを2次元センサ112の右端にΔX移動させて光ビームのY方向の位置Y2を測定する。図6のS1で走査線111は2次元センサ112の水平方向に合わせてあるはずであるから、走査線の傾きθは次式のように表される。
θ=tan−1((Y2−Y1)/ΔX)
A method of measuring the inclination θ of the
In FIG. 5, the area having a square grid is the screen (light receiving area) of the two-dimensional sensor, the horizontal direction (X direction) of the paper is the main scanning direction of the light beam, and the vertical direction (Y direction) of the paper is the sub-scanning. Direction.
First, the position Y1 of the light beam in the Y direction (sub-scanning direction) is measured at the left end of the screen of the two-dimensional sensor 112. Next, the light beam is moved ΔX to the right end of the two-dimensional sensor 112 without changing the light emission timing, and the position Y2 of the light beam in the Y direction is measured. Since the
θ = tan −1 ((Y2−Y1) / ΔX)
従って、走査線の像高での傾きθを上記の式より算出し、各像高の走査線傾きによる、像高間のピッチばらつきが最小となるような狙い値にピッチ調整して、像高間のピッチバランスを取ることにより、像高間による極端なピッチ差をなくすことができる。 Therefore, the inclination θ at the image height of the scanning line is calculated from the above formula, and the pitch is adjusted to a target value that minimizes the pitch variation between the image heights due to the scanning line inclination of each image height. By taking a pitch balance between them, it is possible to eliminate an extreme pitch difference between image heights.
以上説明したように、本実施例のビームピッチ調整方法では、少なくとも被走査面110上と光学的に同位置に配置した2次元センサ112(112a〜112c)と、2次元センサ内の主走査方向の少なくとも2点で光源を発光させる手段(図示しない光源駆動回路等)と、2次元センサ112に入射したビームスポットの位置を算出する手段(図示しない制御部のマイクロコンピュータ等)と、2次元センサ112を光軸方向を中心にγ回転させる手段(図示しないステージ等)とを備え、走査線が2次元センサ112の水平方向と合うように、光ビームの点灯タイミングを変えて2次元センサ内での主走査方向(図4のX方向)の少なくとも2点間のビームスポット検出位置を測定し、ビームスポット検出位置の副走査方向の座標(図4のY座標位置)が少なくとも2点で略同等となるように2次元センサ112を回転調整することにより、複数像高を移動しビームピッチを調整するに当たり、2次元センサ112の水平方向を、センシングする各像高の主走査線と同一方向に調整することになるので、2次元センサ112の回転によるビームピッチ検出誤差を小さくすることができる。 As described above, in the beam pitch adjusting method of this embodiment, the two-dimensional sensor 112 (112a to 112c) disposed at least at the same optical position as the surface to be scanned 110, and the main scanning direction in the two-dimensional sensor Means for emitting a light source at at least two points (light source driving circuit not shown), means for calculating the position of a beam spot incident on the two-dimensional sensor 112 (microcomputer etc. of a control unit not shown), and a two-dimensional sensor Means for rotating the light 112 about the optical axis direction (stage not shown) and the like within the two-dimensional sensor by changing the lighting timing of the light beam so that the scanning line matches the horizontal direction of the two-dimensional sensor 112. The beam spot detection position between at least two points in the main scanning direction (X direction in FIG. 4) is measured, and the coordinates of the beam spot detection position in the sub-scanning direction (see FIG. The two-dimensional sensor 112 is rotated in such a way that the Y coordinate position of the two-dimensional sensor 112 is substantially equivalent to at least two points, so that the horizontal direction of the two-dimensional sensor 112 is sensed when moving a plurality of image heights and adjusting the beam pitch. Therefore, the beam pitch detection error due to the rotation of the two-dimensional sensor 112 can be reduced.
また、本実施例では、光源ユニット104を光軸方向を中心にしてγ回転する手段(モータやギヤ、カム、リンク等からなる図示しない駆動機構)と、副走査方向の光学倍率を可変する手段(例えばズームレンズ)105とを備え、光源ユニット104をγ回転することにより隣接する発光部の副走査ビームピッチを調整し、さらに副走査方向の光学倍率をズームレンズ105で可変し、最も離れている発光部間のビームピッチを調整することにより、書込み光学系の主・副走査方向の倍率が違っていてもチャンネル間のビームピッチを所定のピッチに略均等に調整することができる。
In this embodiment, the
さらに本実施例では、複数像高で前記2次元センサ112を主走査方向に移動させて、走査線の像高での傾きを算出する手段(図示しない制御部のマイクロコンピュータ等)を備え、各像高の走査線傾きによる、像高間のピッチばらつきが最小となるような狙い値にピッチ調整して、像高間のピッチバランスを取ることにより、像高間による極端なピッチ差をなくすことができる。
そして本実施例の光走査装置100では、以上のようなビームピッチ調整方法でピッチ調整をしたことにより、像高間による極端なピッチ差をなくして安定した画像を得ることができる。
Further, in this embodiment, there are provided means for moving the two-dimensional sensor 112 in the main scanning direction at a plurality of image heights to calculate the inclination of the scanning line at the image height (such as a microcomputer of a control unit not shown), Eliminating extreme pitch differences between image heights by adjusting the pitch to a target value that minimizes the variation in pitch between image heights due to the inclination of the scan line of the image height, and balancing the pitch between image heights. Can do.
In the
次に、以上のようなビームピッチ調整方法でピッチ調整をした光走査装置を備えた画像形成装置の実施例について説明する。
図8は、本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図であり、レーザプリンタの一構成例を示している。
このレーザプリンタは、光走査装置100、像担持体である感光体ドラム130、帯電装置(帯電チャージャ、帯電ローラ等)131、現像ローラ132aを有する現像装置132、転写装置(転写チャージャ、転写ローラ等)133、除電ユニット134、クリーニング装置(クリーニングブレード等)135、トナーカートリッジ136、給紙コロ137、給紙トレイ138、レジストローラ対139、定着装置(定着ローラ対等)141、排紙ローラ142、及び排紙トレイ143などを備えている。
Next, an embodiment of an image forming apparatus provided with an optical scanning device whose pitch is adjusted by the beam pitch adjusting method as described above will be described.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention, and shows a configuration example of a laser printer.
This laser printer includes an
帯電装置131、現像装置132の現像ローラ132a、転写装置133、除電ユニット134及びクリーニング装置(クリーニングブレード等)135は、それぞれ感光体ドラム130の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム130の回転方向に関して、帯電装置131→現像装置132→転写装置133→除電ユニット134→クリーニング装置135の順に配置されている。
The charging
感光体ドラム130の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム130は、図1における面内で時計回り(図中の矢印方向)に回転するようになっている。
帯電装置131は、感光体ドラム130の表面を均一に帯電させる。
光走査装置100は、帯電装置131で帯電された感光体ドラム130の表面に、上位装置(例えばパーソナルコンピュータ等)からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム130の表面では、画像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム130の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム130の回転に伴って現像ローラ132aの方向に移動する。なお、光走査装置100の構成やビームピッチ調整方法は前述した通りである。
A photosensitive layer is formed on the surface of the
The charging
The
トナーカートリッジ136にはトナーが格納されており、該トナーは現像装置132に供給される。
現像装置132の現像ローラ132aは、感光体ドラム130の表面に形成された静電潜像にトナーカートリッジ136から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像(以下では、便宜上「トナー像」とも言う)は、感光体ドラム130の回転に伴って転写装置133の方向に移動する。
The
The developing
給紙トレイ138にはシート状記録媒体である記録紙140が格納されている。この給紙トレイ138の近傍には給紙コロ137が配置されており、該給紙コロ137は、記録紙140を給紙トレイ138から1枚づつ取り出し、レジストローラ対139に搬送する。該レジストローラ対139は、転写装置133の近傍に配置され、給紙コロ137によって取り出された記録紙140を一旦保持するとともに、該記録紙140を感光体ドラム130の回転に合わせて感光体ドラム130と転写装置133との間隙に向けて送り出す。
The
転写装置133には、感光体ドラム130の表面上のトナーを電気的に記録紙140に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム130の表面のトナー像が記録紙140に転写される。ここでトナー像が転写された記録紙140は、定着装置141に送られる。
この定着装置141では、定着ローラ対(加熱ローラと加圧ローラ)により熱と圧力とが記録紙140に加えられ、これによってトナー像が記録紙140上に定着される。ここでトナー像が定着された記録紙140は、排紙ローラ142を介して排紙トレイ143に送られ、排紙トレイ143上に順次スタックされる。
A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the
In the
除電ユニット134は、トナー像転写後の感光体ドラム130の表面を除電する。
クリーニング装置135は、感光体ドラム130の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。なお、除去された残留トナーは、図示しないリサイクル機構により現像装置132に戻され、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム130の表面は、帯電装置131の位置に戻り、次の画像形成工程の待機状態となる。
The
The
なお、図8は画像形成装置の一例としてレーザプリンタの構成例を示しているが、この画像形成装置の上部に画像読取部(イメージスキャナ)を設置すればデジタル複写機として用いることができ、さらに通信機能を設けて通信回線(電話回線、光回線等)と接続することにより、ファクシミリやデジタル複合機として用いることができる。 FIG. 8 shows a configuration example of a laser printer as an example of an image forming apparatus. However, if an image reading unit (image scanner) is installed on the upper part of the image forming apparatus, it can be used as a digital copying machine. By providing a communication function and connecting to a communication line (telephone line, optical line, etc.), it can be used as a facsimile or a digital multi-function peripheral.
以上のような構成の画像形成装置において、本発明では前述したようなビームピッチ調整方法でピッチ調整をした光走査装置100を備えているので、この光走査装置100により感光体ドラム130上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を現像装置132のトナーで現像し、記録紙140に転写することにより、安定した高画質な画像を得ることができる。
The image forming apparatus having the above-described configuration includes the
次に図9は、本発明の別の実施例を示す画像形成装置の概略構成図であり、カラー画像に対応した、複数の感光体ドラムを備えるタンデム型のカラープリンタの一構成例を示している。
このタンデム型のカラープリンタは、ブラック(K)用の感光体ドラム130K、帯電装置131K、現像装置132K、転写装置133K、及びクリーニング装置135Kと、シアン(C)用の感光体ドラム130C、帯電装置131C、現像装置132C、転写装置133C、及びクリーニング装置135Cと、マゼンダ(M)用の感光体ドラム130M、帯電装置131M、現像装置132M、転写装置133M、及びクリーニング装置135Mと、イエロー(Y)用の感光体ドラム130Y、帯電装置131Y、現像装置132Y、転写装置133Y、及びクリーニング装置135Yと、光走査装置1000と、複数のローラ151a,151bに張架された転写ベルト150と、シート状の記録媒体(記録紙)を収納する給紙トレイ161と、給紙・搬送手段(給紙コロ162、分離ローラ163、搬送ローラ164,165、レジストローラ対166)と、定着装置(定着ローラ対等)167などを備えている。
Next, FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing another embodiment of the present invention, showing an example of the configuration of a tandem type color printer having a plurality of photosensitive drums corresponding to color images. Yes.
The tandem type color printer includes a black (K)
この構成例の場合には、光走査装置1000は、ブラック用の発光部、シアン用の発光部、マゼンダ用の発光部、イエロー用の発光部を備えており、一つの光偏向器(ポリゴンミラー等)により、各発光部からの光ビームを各感光体ドラム130K〜130Yに向けて振り分けて走査する構成となっている。
そして、ブラック用の発光部からの光はブラック用の走査結像光学系を介して感光体ドラム130Kに照射され、シアン用の発光部からの光はシアン用の走査結像光学系を介して感光体ドラム130Cに照射され、マゼンダ用の発光部からの光はマゼンダ用の走査結像光学系を介して感光体ドラム130Mに照射され、イエロー用の発光部からの光はイエロー用の走査結像光学系を介して感光体ドラム130Yに照射されるようになっている。
なお、各色毎に図1に示すような光走査装置1000を備える構成としても良い。
In the case of this configuration example, the
Then, the light from the black light emitting unit is irradiated to the
In addition, it is good also as a structure provided with the
各感光体ドラム130K、130C、130M、130Yは、時計回り(図9中の矢印の方向)に回転し、回転順にそれぞれ帯電装置131K、131C、131M、131Y、現像装置132K、132C、132M、132Y、転写装置133K、133C、133M、133Y、クリーニング装置135K、135C、135M、135Yが配置されている。各帯電装置131K、131C、131M、131Yは、対応する感光体ドラム130K、130C、130M、130Yの表面を均一に帯電する。この帯電装置131K、131C、131M、131Yによって帯電された感光体ドラム表面に光走査装置1000により光が照射され、感光体ドラム130K、130C、130M、130Yに各色に対応する静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置132K、132C、132M、132Yにより感光体ドラム表面に各色のトナー像が形成される。さらに、給紙トレイ160から給紙コロ162と分離ローラ163により一枚ずつ給紙され、搬送ローラ164,165、レジストローラ対166を介して転写ベルト150上に搬送された記録紙161に、各感光体ドラムに対応する転写装置133K、133C、133M、133Yにより、各色のトナー像が重ね合わせて転写される。トナー像が転写された記録紙161は、定着装置167に送られ、定着ローラ対(加熱ローラと加圧ローラ)により熱と圧力とが記録紙161に加えられ、これによってトナー像が記録紙161上に定着される。ここでトナー像が定着された記録紙161は、図示しない排紙ローラ等を介して図示しない排紙トレイに送られ、排紙トレイ上に順次スタックされる。一方、トナー像転写後の各感光体ドラム130K、130C、130M、130Yの表面に残ったトナー(残留トナー)は、クリーニング装置135K、135C、135M、135Yにより除去される。
Each of the
なお、図9は画像形成装置の一例としてタンデム型のカラープリンタの構成例を示しているが、この画像形成装置の上部に画像読取部(イメージスキャナ)を設置すればデジタルカラー複写機として用いることができ、さらに通信機能を設けて通信回線(電話回線、光回線等)と接続することにより、カラーファクシミリやデジタルカラー複合機として用いることができる。
また、図9の例では、各感光体ドラム130K、130C、130M、130Yに形成された各色のトナー像を記録紙161に直接転写する構成としたが、転写ベルト150を中間転写体(中間転写ベルト)として、各感光体ドラム130K、130C、130M、130Yに形成された各色のトナー像を、一旦、中間転写ベルト上に重ね合わせて一次転写してカラートナー像を形成した後、中間転写ベルト上のカラートナー像を記録紙に二次転写する構成としても良い。
FIG. 9 shows a configuration example of a tandem type color printer as an example of an image forming apparatus. However, if an image reading unit (image scanner) is installed on the upper part of the image forming apparatus, it can be used as a digital color copying machine. Further, by providing a communication function and connecting to a communication line (telephone line, optical line, etc.), it can be used as a color facsimile or a digital color multifunction peripheral.
In the example of FIG. 9, the toner images of the respective colors formed on the
以上のような構成のカラー画像形成装置において、本発明では前述したようなビームピッチ調整方法でピッチ調整をした光走査装置1000を備えているので、この光走査装置1000により複数の感光体ドラム130K、130C、130M、130Y上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を各感光体ドラム毎に対応する現像装置132K、132C、132M、132Yにより異なる色トナーで現像し、各感光体ドラム130K、130C、130M、130Yに形成されたトナー像を、転写ベルト150上に担持された記録紙161(または中間転写ベルト)に、順次重ねて転写することにより、色ずれの少ない安定した高画質なカラー画像を得ることができる。
In the color image forming apparatus having the above-described configuration, the present invention includes the
なお、前述の本発明の光走査装置は、図8に示した画像形成装置や、図9に示したカラー画像形成装置の他、光走査装置を主走査方向に直列に配備し、主走査の走査領域を分割して走査するカラー複写機、カラーファクシミリ、カラープリンタや、広幅複写機、広幅プリンタなどの画像形成装置に用いることができる。 The above-described optical scanning device according to the present invention has an optical scanning device arranged in series in the main scanning direction in addition to the image forming device shown in FIG. 8 and the color image forming device shown in FIG. The present invention can be used in image forming apparatuses such as a color copying machine, a color facsimile, a color printer, a wide-width copying machine, and a wide-width printer that scan by dividing a scanning area.
100、1000:光走査装置
101:光源
102:カップリングレンズ
103:アパーチャ
104:光源ユニット
105:ズームレンズ
106:シリンドリカルレンズ
107:光偏向器(ポリゴンミラー)
108a,108b:走査レンズ
109a,109b,109c:折り返しミラー
110:被走査面
111:走査線
112(112a,112b,112c):2次元センサ
130、130K、130C、130M、130Y:感光体ドラム(像担持体)
131、131K、131C、131M、131Y:帯電装置
132、132K、132C、132M、132Y:現像装置
133、133K、133C、133M、133Y:転写装置
134:除電ユニット
135、135K、135C、135M、135Y:クリーニング装置
136:トナーカートリッジ
137、162:給紙コロ
138、160:給紙トレイ
139、166:レジストローラ対
141、167:定着装置
142:排紙ローラ
143:排紙トレイ
150:転写ベルト
DESCRIPTION OF
108a, 108b:
131, 131K, 131C, 131M, 131Y: charging
Claims (6)
少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した2次元センサと、前記2次元センサ内の主走査方向の少なくとも2点で光源を発光させる手段と、前記2次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記2次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記2次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記2次元センサ内での主走査方向の少なくとも2点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも2点で略同等となるように前記2次元センサを回転調整するステップを備え、
前記2次元センサでモニタすることにより前記発光部間の副走査方向のビームピッチを測定し、前記発光部間のビームピッチを調整することを特徴とするビームピッチ調整方法。 A beam pitch adjusting method of an optical scanning device that scans a light beam from a light source having a plurality of light emitting portions by a deflecting unit and forms an image on a scanned surface by an imaging optical system,
A two-dimensional sensor disposed at least at the same optical position as the surface to be scanned; means for emitting a light source at at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor; and a beam spot incident on the two-dimensional sensor And means for rotating the two-dimensional sensor about the optical axis direction, and changing the lighting timing of the light beam so that the scanning line is aligned with the horizontal direction of the two-dimensional sensor. The beam spot detection position between at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor is measured, and the coordinates of the beam spot detection position in the sub-scanning direction are substantially equal at least at two points. A step of adjusting the rotation ,
A beam pitch adjusting method comprising: measuring a beam pitch in the sub-scanning direction between the light emitting units by monitoring with the two-dimensional sensor, and adjusting the beam pitch between the light emitting units .
少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した2次元センサと、前記2次元センサ内の主走査方向の少なくとも2点で光源を発光させる手段と、前記2次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記2次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記2次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記2次元センサ内での主走査方向の少なくとも2点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも2点で略同等となるように前記2次元センサを回転調整するステップを備え、前記2次元センサでモニタすることにより前記発光部間の副走査方向のビームピッチを測定し、前記発光部間のビームピッチを調整するビームピッチ調整方法を用いるとともに、
前記光源ユニットを光軸方向を中心にして回転する手段と、副走査方向の光学倍率を可変する手段とを備え、副走査方向のビームピッチが所定のピッチになっているかを判定し、該判定結果が否の場合に前記光源ユニットを回転することにより隣接する発光部間の副走査方向のビームピッチを調整し、さらに副走査方向の光学倍率を可変し、最も離れている発光部間の副走査方向のビームピッチを調整することを特徴とするビームピッチ調整方法。 In a beam pitch adjusting method of an optical scanning device that scans a light beam from a light source unit having a light source having a plurality of light emitting units arranged two-dimensionally by a deflecting unit and forms an image on a scanned surface by an imaging optical system,
A two-dimensional sensor disposed at least at the same optical position as the surface to be scanned; means for emitting a light source at at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor; and a beam spot incident on the two-dimensional sensor And means for rotating the two-dimensional sensor about the optical axis direction, and changing the lighting timing of the light beam so that the scanning line is aligned with the horizontal direction of the two-dimensional sensor. The beam spot detection position between at least two points in the main scanning direction in the two-dimensional sensor is measured, and the coordinates of the beam spot detection position in the sub-scanning direction are substantially equal at least at two points. Adjusting the rotation of the beam, and measuring the beam pitch in the sub-scanning direction between the light emitting units by monitoring with the two-dimensional sensor, the beam pitch between the light emitting units With use of the beam pitch adjusting method for adjusting,
A means for rotating the light source unit about the optical axis direction; and a means for changing the optical magnification in the sub-scanning direction, and determining whether or not the beam pitch in the sub-scanning direction is a predetermined pitch. If the result is negative, the light source unit is rotated to adjust the beam pitch in the sub-scanning direction between the adjacent light-emitting parts, and the optical magnification in the sub-scanning direction is varied to change the sub- light distance between the light-emitting parts farthest away. A beam pitch adjusting method comprising adjusting a beam pitch in a scanning direction .
複数像高で前記2次元センサを主走査方向に移動させて、走査線の像高での傾きを算出する手段を備え、各像高の走査線傾きによる、像高間の副走査方向のビームピッチばらつきが最小となるような本来の副走査方向のビームピッチと前記走査線での傾きから算定した各像高における副走査方向のビームピッチの平均値としての狙い値にピッチ調整することを特徴とするビームピッチ調整方法。 In the beam pitch adjusting method according to claim 1 or 2,
Means for moving the two-dimensional sensor in the main scanning direction at a plurality of image heights to calculate the inclination of the scanning line at the image height, and a beam in the sub-scanning direction between the image heights by the scanning line inclination of each image height. The pitch adjustment is performed to a target value as an average value of the beam pitch in the sub-scanning direction at each image height calculated from the original beam pitch in the sub-scanning direction and the inclination in the scanning line so as to minimize the pitch variation. The beam pitch adjustment method.
請求項1乃至3のうちの何れか一つに記載のビームピッチ調整方法でピッチ調整をしたことを特徴とする光走査装置。 In an optical scanning device that scans light beams from a plurality of light sources with a deflecting unit and forms an image on a scanned surface by an imaging optical system,
4. An optical scanning device characterized in that the pitch is adjusted by the beam pitch adjusting method according to claim 1.
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