JPH03168662A - レーザビームプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、画像信号に基づき明滅点灯する光源からの
光束を感光体上に走査するレーザビームプリンタに係り
、環境変動に起因する走査面上の光ビーム結像スポット
の焦点位置ずれを検出して補正するレーザビームプリン
タに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、レーザ光を走査し、このレーザ光の明滅により感
光体上に潜像を形成して所望の画像を記録するレーザビ
ームプリンタ（ＬＢＰ）が広く使用されてきている。

こうしたＬＢＰにおいて、高密度の記録を行うためには
、感光体である被走査面に照射する光ビームのスポット
の大きさを記録すべき密度に応じて小さくする必要があ
る。

例えば、１画素毎に明滅するガウススポットを走査する
場合、被走査面上における露光分布は被走査面上のスポ
ット径に従って第６図に示すように（ただし、同図はイ
メージセンサ（ＣＯＤ等で構成される）からの出力値を
示す）変化する。すなわち、主走査方向のスポット径が
小さい場合、そのレーザ光による露光分布は明滅のタイ
ミングにあった矩形波に近くコントラストも高いが、ス
ポット径が大きくなるにつれてレーザ光が隣接する画素
に侵入して露光分布の振幅が゜小さく且つコントラスト
が低くなり、それにより出力画像の品質が劣化すること
となる。

従って、例えば８　０　０　０　Ｐ　Ｉ　（　３　２ｄ
ｏｔｓ／ａｍ）という高解像力のプリンタを構成する場
合、上記コントラストを８０％以上にする必要があるが
、そのためには、感光体上に結像するスポット径の大き
さを４０μｍ（ガウス分布スポット（１／ｅ２直径））
程度以下に抑えなければならない。

一方、このように微小な径のレーザスポットを得るため
には、一般にＦナンバーの小さな結像光学系が必要であ
るが、Ｆナンバーが小さくなると、結像光学系の焦点深
度が非常に浅くなってしまう。例えば、主走査方向の直
径が４０μｍの結像スポットを走査可能なレーザスキャ
ナ装置では、結像光学系の焦点位置を被走査面の前後士
０．８■という極めて小さな範囲内に収めなければなら
ない。

しかしながら、上記従来のような走査光学装置を実際に
構成した場合、環境温度等の変化により該光学系を構戊
する各部材が熱変形等を起こし、結像光学系の焦点位置
が上記焦点深度を越えて移動することにより、スポット
径が所望の値より大きくなってしまうことがある。

このような場合、上記従来では各部材の位置が固定され
ているので、結像光学系の焦点位置ないし結像位置が調
整できず、被走査面のコントラストが低くなって画像が
劣化してしまうことになる。

また、上述した問題は、コスト的利点よりレーザ光学系
の材料をガラスからＰＭＭＡ系の樹脂等に変えた時にも
、吸湿により樹脂の屈折率が変化し結像位置移動が起こ
るということで起こってくる。

こうした環境変化による結像位置のずれを防止して画質
の劣化を防ぐために、走査ビームを元に焦点ずれ検出を
行う検出手段を備え、この検出手段からの信号に基づい
て焦点ずれ補正用レンズを光軸方向に動かして結像光学
系を常に感光体上に合せる、所謂オートフォーカス機器
（ＡＦ機構）を具備したレーザスキャナ装置が提案され
ている（例えば特開昭５９−１　１　６６０３号公報参
照）。

こうした従来例のＡＦ機構は、感光体に走査されるビー
ムを元にレーザビームの焦点位置ずれを検出して、焦点
ずれ，補正レンズ，半導体レーザ等をアクチュエータで
移動させて感光体上に焦点を合致させている。

このため、焦点ずれ検出手段の検出精度は、ＡＦ機構の
精度の要となっている。走査ビームを元に焦点ずれを検
出する場合、１つの方法は、レーザビームの走査範囲内
に鏡，光ファイバ等を設置し、感光体表面と光学的に等
価な位置に設けられた焦点ずれ検出手段までレーザビー
ムを導く方法である。

もう１つの方法は、感光体面を走査するレーザビームの
反射光または反射拡散光を元にして焦点ずれ検知を行う
検出方法がある。

現在、感光体面上のレーザビームスポットを検出する方
法は、現像材飛散による汚れ．傷等による感光体表面性
に検出精度が大きく依存されるため、殆ど使用されてお
らず、耐汚染性．構成の自由度の大きさ，メインティナ
ンス性等から感光体表面と光学的に等価な位置に焦点ず
れ検出手段をおく方法が多く用いらている。

このように感光体表面と光学的に等価な位置に焦点位置
ずれ検出手段を置く構成は、上述した多くの利点を有し
ているが、感光体表面と焦点ずれ検出手段の位置は各々
独立しているため、レーザ発光面から感光体および焦点
ずれ検出手段までの距離関係を常に保つ必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、レーザビームプリンタの振動．作業者の
不注意による接触．焦点ずれ検出手段の故障による交換
等により、上述した光学的等価位置にずれが生じた場合
、光学的等価位置に戻すのは装置内部なので非常に困難
であり、記録画像を何枚も出力させながら検討合せを行
っているのが現状である。

このため、一度でも焦点ずれ検出手段が動くと、多くの
調整時間を有するばかりか、工場出荷レベルの画像品質
まで戻すのは至難の技であり、ＡＦ機能を十分に活用で
きないという特有の問題点があった． この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、検出手段と感光体との光学的等価位置との位置関
係を検出して、感光体上の光ビームの焦点位置調整後に
、検出手段と感光体との光学的等価位置との位置ずれに
基づいて再度感光体上の光ビームの焦点位置を補正する
ことにより、簡単な操作で振動．作業者の不注意による
接触．焦点ずれ検出手段の故障による交換等により、上
述した光学的等価位置にずれが生じた場合であっても正
常な光ビームを感光体に結像できるレーザビームプリン
タを得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明に係るレーザビームプリンタは、結像光学系が
所定区間を順次間欠移動される間に検知手段から出力さ
れる検知信号をモニタして光ビームの焦点位置を結像光
学系の間欠移動量として表示する表示手段と、検知手段
と感光体との配置ずれ量を結像光学系の間欠移動量とし
て報知する報知手段とを設けたものである。

また、報知手段により報知された配置ずれ量に基づいて
入力される配置ずれ量データと表示手段に表示された間
欠移動量とを参照しながら調整機構による結像光学系の
補正移動を制御する制御手段とを設けたものである。

さらに、報知手段は、結像光学系の間欠移動処理中に、
感光体に走査される光ビームにより形成されて顕像化さ
れた画像により検知手段と感光体との光学配置ずれ量を
結像光学系の間欠移動量として報知するように構成した
ものである。

（作用） この発明においては、調整機構による結像光学系調整が
開始されて、結像光学系が所定区間を順次間欠移動され
る間に検知手段から出力される検知信号をモニタして光
ビームの焦点位置を結像光学系の間欠移動量が表示手段
に表示され、これに並行して検知手段と感光体との配置
ずれ量が報知手段により結像光学系の間欠移動量として
報知され、現在の光ビームの焦点位置ずれ補正量と現在
の検出手段と感光体との光学的等価位置との双方の補正
相対量を報知することを可能とする。

また、報知手段により報知された配置ずれ量に基づいて
配置ずれ量データが入力されると、制御手段がこの配置
ずれ量データと表示手段に表示された間欠移動量とを参
照しながら調整機構による結像光学系の補正移動を制御
し、正常な光ビームを感光体に結像できるように光ビー
ムのビーム径を調整することを可能とする。

さらに、報知手段は、結像光学系の間欠移動処理中に、
感光体に走査される光ビームにより形威されて顕像化さ
れた画像により検知手段と感光体との光学配置ずれ量を
結像光学系の間欠移動量として報知し、入力候補となる
配置ずれ量データを明確に指示することを可能とする。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タの概略構成を説明する構成ブロック図である。

図において、１はレーザ光を発生させるためのレーザド
ライバ（レーザビームドライバ）であり、レーザドライ
バ１に接続されたレーザ光源としての固体レーザ素子２
をその発光信号に応じて明滅する。

３は固体レーザ素子２から放射されたレーザビームを略
平行光とするコリメータレンズ系であり、後述する焦点
調整手段４によりレーザ光の光軸方向である矢印八方向
に所定範囲内で移動可能となっている。５は回転多面体
鏡であり、矢印Ｂ方向に一定速度で回転することにより
、コリメータレンズ系３から射出された平行光を反射，
偏向した矢印Ｃ方向の走査する。６８〜６ｃは回転多面
体鏡５の前方に設けられたｆθレンズ群であり、この回
転多面体鏡５により偏向されたレーザ光束Ｌを結像する
とともに、その走査速度を被走査面である感光ドラム９
上において等速としている。

レーザ光束Ｌは、有効走査領域外において、反射鏡７を
介して検出手段としての固体掩像素子（ＣＣＤ）Ｂ上に
導かれた後、感光ドラム９上に走査される。固体撮像素
子８は矢印Ｃ方向に多数個の光検出器を感光ドラム９面
と光学的に等価な位置に配列して構成されており、レー
ザドライバ１と焦点調整手段４を制御するＡＦ制御部１
０に接続されている。

感光ドラム９の周囲には、図示しない現像器．一次およ
び転写帯電器，定着器，クリーナ等が設けられており、
感光ドラム９表面にレーザ光東Ｌによって形成された潜
像を公知の電子写真プロセスにより顕像化して転写材に
転写するように構成されている。

ＡＦ制御部１０は、一定間隔でＯ　Ｎ／Ｏ　Ｆ　Ｆする
矩形波のＡＦ信号をレーザドライバ１に出力して焦点ず
れ検出用のレーザ光束Ｌを固体レーザ素子２から放射さ
せるとともに、固体掩像素子８からの信号を元に焦点調
整手段４の作動制御を行って焦点ずれ調整を行う。

画像処理部１１は、本体操作部部１２からの指令により
レーザドライバ１に向けて画像信号を出力するとともに
、この画像信号を出力していることを示す画像出力信号
をＡＦ制御部１０へ出力する。この画像出力信号は、画
像信号のレーザドライバ１への出力より先立ってＡＦ制
御部１０へ出力され、画像信号の出力終了後に出力が停
止される。この画像出力信号がＡＦ制御部１０に人力さ
れている間、焦点調整手段４の作動は停止される。

本体操作部１２は、このように画像処理部１１を介して
レーザビームプリンタの画像形戊作動の制御を行うもの
であるが、画像形成作動の指示は本体操作部１２の図示
しない操作パネルを操作者が操作することによって行わ
れる。更に、固体撮像素子８からの信号を元にＡＦ制御
部１０が合焦検知するまで焦点調整千段４を移動させた
距離、すなわち後述するステッピングモータがホームポ
ジションより合焦検知されるまで回転したステップ回転
数が本体操作部１２の操作パネル上に表示可能となって
いる。また、ＡＦ制御部１０が合焦検知を行った位置か
ら更に焦点調整手段４を任意量移動させるための情報入
力も本体操作部１２のキーボードを介してＡＦ制御部１
０のメモリに伝達される。なお、１０ａはステップ数表
示信号、１２ａはステップ加減信号である。

次に、第２図を参照しながら焦点調整手段４とコロメー
タレンズ系３の構成および動作について詳述する。

具体的には、調整機構（この実施例では焦点調整千段４
）による結像光学系（コリメータレンズ系３）の調整が
開始されて、コリメータレンズ系３が所定区間（この実
施例では後述するリミットセンサ４７，４８間）を順次
間欠（この実施例ではステッピングモータ４２のステッ
プ駆動に対応する）移動される間に検知手段（固体撮像
素子８）から出力される検知信号をモニタして光ビーム
の焦点位置をコリメータレンズ系３の間欠移動量が表示
手段（本体操作部１２に設ける）に表示され、これに並
行して固体撮像素子８と感光ドラム９との配置ずれ量が
報知手段（この実施例では画像出力による報知）により
コリメータレンズ系３の間欠移動量として報知され、現
在の光ビームの焦点位置ずれ補正量と現在の固体撮像素
子８と感光ドラム９との光学的等価位置との双方の補正
相対量を報知する。

また、報知手段により報知された配置ずれ量に基づいて
配置ずれ量データが、例えば本体操作部１２より人力さ
れると、制御手段（ＡＦ制御部１０）がこの配置ずれ量
データと表示手段に表示された間欠移動量とを参照しな
がら焦点調整手段４によるコリメータレンズ系３の補正
移動を制御し、正常な光ビームを感光ドラム９に結像で
きるように光ビームのビーム径を調整する。

さらに、報知手段は、結像光学系の間欠移動処理中に、
感光ドラム９に走査される光ビームにより形成されて顕
像化された画像（後述する第７図に示すフォーカステス
トプリントＦＴＰ）により固体撮像素子８と感光ドラム
９との光学配置ずれ量を結像光学系の間欠移動量として
報知し、入力候補となる配置ずれ量データを明確に指示
することを可能とする。

第２図は、第１図に示した焦点調整手段４とコロメータ
レンズ系３の構成および動作について詳述する平面構成
図であり、第１図と同一のものには同じ符号を付してあ
る。

図において、フレーム４１に固体レーザ素子（半導体レ
ーザ）２，ステッピングモータ４２，案内軸４５が設け
られ、ステッピングモータ４２の＠４３に加工されたり
ードネジ４３ａと案内軸４５によりコリメータレンズ系
３は光軸方向に可動に支持されている。

リードネジ４３ａの形成された軸４３の一端部はフレー
ム４１に固定された軸受４４によって支持され、コリメ
ータレンズ系３にはリードネジ４３ａと螺合するメネジ
（図示しない）が設けられるとともに、その反射側の部
分には案内軸４５と摺接する滑り軸受（図示しない）が
設けられている。

また、コリメータレンズ系３の垂下には、リミットセン
サ基板４６が設けてあり、これの両端部にはコリメータ
レンズ系３の移動限界を検知するためのリミットセンサ
４７．４８が設けられている。この実施例において、リ
ミットセンサ４７，４８はコリメータレンズ系３のホー
ムポジションも備えている。

第２図に示した焦点調整千段４いおいて、コリメータレ
ンズ系３が矢印Ａ１方向に移動し、その前端部ｆがリミ
ットセンサ４７上に来ると、ステッピングモータ４２は
反転回動じてコリメータレンズ系３を矢印Ａ２方向に移
動させ始め、後端部ｂがリミットセンサ４８上に来るま
でレーザ光の光軸方向にコリメータレンズ系３は移動さ
れる。

このように、ステッピングモータ４２が固体撮像素子８
からの焦点ずれ検出信号に基づきＡＦ制御部１０より回
動させられて、コリメータレンズ系３がリミットスイッ
チ４７．４８間を移動し、焦点ずれ検出信号によって設
定された位置に停止して感光ドラム９上にレーザ光束Ｌ
の焦点を合焦させる。

以上の構成において、所望の画像を形成する場合、先ず
レーザドライバ１に画像信号を入力し、所定のタイミン
グで半導体レーザ２を明滅させる。半導体レーザ２から
放射されたレーザ光はコリメータレンズ系３により略平
行先に変換され、さらに矢印Ｂ方向に回転する回転多面
体鏡５により矢印Ｃ方向に走査されるとともに、ｆθレ
ンズ群６ａ〜６ｃにより感光ドラム９上にスポット状に
結像される。

このようなレーザ光束Ｌの走査により感光ドラム９表面
には画像１走査分の露光分布が形成され、さらに各走査
毎に感光ドラム９の所定量回転して感光ドラム９上に画
像信号に応じた露光分布を有する潜像が形成され、周知
の電子写真プロセスよりこの潜像は記録紙上に顕画像と
して記録される。

通常はこのままで画像記録が行われるが、半導体レーザ
２等の発熱等により環境温度変化に起因して光学系を構
戒する各部材が熱変形したりすると、レーザ光束Ｌの結
像点が焦点深度（高密度の画像を形成する場合に非常に
浅くなる）内から外れて第３図（ただし、同図は固体撮
像素子８からの出力値を示す）に示すように感光ドラム
９上の露光分布のコントラストが低くなって画質が劣化
してしまうことがあり、焦点調整が必要となる。

そこで、タイマ等を用いて一定時間毎、または環境セン
ナを用いて環境変化が生じたことを検出した際、レーザ
光束Ｌの焦点位置調整を行うようにオートフォーカス作
動シーケンスがＡＦ御部１０内のＲＯＭ等の記憶素子に
組まれている．以下、第４図を参照しながら焦点位置調
整処理について説明する。

第４図（ａ）．（ｂ）は、第１図に示した固体撮像素子
８の検出するレーザ光とその出力との関係を説明する特
性図であり、同図＜８）はＡＦ制御部１０よりレーザド
ライバ１に出力されるＡＦ信号特性を説明し、縦軸が明
滅を示し、横軸が時間を示す。同図（ｂ）は固体撮像素
子８が捕らえたレーザ光検出出力特性を示し、横軸は固
体撮像素子８の各画素を示し、縦軸はその出力値を示す
。

先ず、オートフォーカス作動シーケンスが作動すると、
ＡＦＩｒｌＪａＯ部１０は第４図（ａ）に示すようなＡ
Ｆ信号を一定時間レーザドライバ１に対して出力する。

レーザドライバ１にＡＦ信号が入力されると、半導体レ
ーザ２をＡＦ信号の矩形波に合せて明滅点灯させる。半
導体レーザ２から出射されたレーザ光束Ｌは反射鏡７に
より反射され、感光ドラム９と光学的に等価な位置にあ
る固体撮像素子８上に投影走査される。

この時、ＡＦ制御部１０は、固体撮像素子８上をレーザ
光束Ｌが走査する前に固体撮像素子８の各蓄積電荷をリ
セットし、１ラインのスポット走査により固体撮像素子
８の各画素に電荷が蓄積された後に、この電荷を電気信
号として読み出す。

半導体レーザ２から上記のようにレーザ光を明滅し、１
回走査すると、固体撮像素子８は感光ドラム９と光学的
に等価な位置に配設されているので、固体撮像素子８面
上の露光分布は第５図（ａ）〜（Ｃ）に示すようにレー
ザ光束Ｌのスポット径に応じた強弱の分布形状を示す。

従って、固体撮像素子８の各画素の出力は第４図（ｂ）
に示すように分布特性となり、その信号をＡＦ制御部１
０に送出する。

これを受けて、ＡＦ制御部１０は固体撮像素子？から出
力された信号の最大値θ■．と最小値θｍＩｎとしてコ
ントラストＶを、下記第（１）式に基づいて演算する。

この場合、第５図（ａ）に示すように走査方向のスポッ
ト径が小さくなるほど、上記第（１）式により得られる
コントラストＶの値が大きくなる．一方、ＡＦ信号がレ
ーザドライバ１に入力されている間にＡＦ制御部１０は
第２図に示したステッピングモータ４２を数ステップず
つ間欠駆動してコリメータレンズ系３を光軸方向に一定
間隔ずつ移動させ、各位置で上記コントラストＶを測定
する。そして、コントラストＶの最大値が得られたとこ
ろでコリメータレンズ系３を停止して、レーザ光束Ｌの
主走査方向スポット径を最小にすることにより合焦を行
う。

ここで、反射鏡７および固体撮像素子８の表面位置が感
光ドラム９表面と光学的等価位置から外れた場合、レー
ザビームの焦点は常に固体撮像素子８表面に合焦し、感
光ドラム９表面上は常に一定距離だけ合焦点よりずれた
レーザビームが照射され、記録画像のコントラスト低下
が生じる。

この発明においては、固体撮像素子８の位置が感光ドラ
ム９表面と光学的等価位置から外れても上記２個所の位
置ずれを焦点移動機構側で補正し、常に感光ドラム９上
にレーザビームを合焦可能とする。

このため、この実施例においては先ず焦点ずれ検出手段
の配設位置と感光ドラム９の配設位置の光学的位置ずれ
量を測定し、次に前記測定から得られた光学的位置ずれ
量を焦点移動機構の作動時における補正量として用いて
いる。

以下、レーザビーム合焦調整処理について説明する。

レーザビームプリンタにおいて、レーザビームプリンタ
合焦調整シーケンスを作動させると、ＡＦ制御部１０よ
りレーザドライバ１にレーザ発光信号が出力され、半導
体レーザ２は一定光量のレーザ光の明滅発光を第６図に
示すように開始する。

ＡＦ制御部１０は同時に焦点調整手段４に作動信号を送
出し、ステッピングモータ４２を数ステップずつ間欠回
動させ、リミットセンサ４８上に止めてあったコリメー
タレンズ系３をリよットセンサ４７が作動する位置まで
移動する。次いで、ステッピングモータ４２の作動によ
りレーザビームの焦点位置は数百μｍ毎に感光ドラム９
に向かって移動し、固体掩像素子８に入光するレーザビ
ーム径は次々と変化し、このレーザ照射により感光ドラ
ム９に形威される潜像を顕像化すると、第７図に示すよ
うな出力（フォーカステストプリン｝−ＦＴＰ）が得ら
れる。

なお、第７図に示したフォーカステストプリントＦＴＰ
には、ステッピングモータ４２の間欠回動を明瞭にする
ため濃淡画像の横に間欠回動数を記入してある。

第７図において示される数字が「０』とは、コリメータ
レンズ系３がリミットセンナ４８上にあった時の画像で
あり、最後の数字「１６」はコリメータレンズ系３がり
亙ットセンサ４７上に移動した時の画像に対応する。

コリメータレンズ系３がリミットセンサ４８からリミッ
トセンサ４７まで移動し終えると，ＡＰ制御部１０は上
述作動で最大コントラスト値が得られた時のコリメータ
レンズ系３の位置をリミットセンサ４８からステッピン
グそ一夕４２が間欠回勅した数を用いて本体操作部１２
のパネル上に表示させる。

ここで、固体撮像素子８が感光ドラム９と光学的に等価
な位置にあった場合は、段階的に変化する濃淡記録画像
の最高濃度位置（最小スポット位置）までの数と本体操
作部１２に表示された回数は同一値となる（第７図にお
いては、数字「７」が対応する）。

しかしながら、固体撮像素子８と感光ドラム９が光学的
等価位置から外れた位置に配設された状態の場合、すな
わち固体撮像素子８の位置が異なっていた場合、記録画
像上の最高濃度位置までの数と本体操作部１２に表示さ
れる回数は異なる。

この状態で通常の画像記録用シーケンスを実行すれば、
焦点のずれたコントラスト差の低品位な記録画像しか得
られなくなる． そこで、この実施例ではレーザビームの焦点位置を感光
ドラム９上に移動するために、上記記録画像と本体操作
部１２に表示された固体撮像素子８上に合焦するまでス
テッピングモータ４２が間欠回勤した回数を基に光学的
位置ずれ量を測り、上述の焦点位置移動の補正値として
使用している。

そこで、第７図において、最高濃度画像は、ν主ットセ
ンサ４Ｂ（数字「０』）のところから７番目のところに
あるのが望ましいが、・これに対して本体操作部１２上
に表示された固体撮像素子８上で合焦に要するステッピ
ングモータ４２の間欠回動数が１０回目であった、固体
撮像素子９と感光ドラム９の光学的位置ずれ量はステッ
ピングモータ４２が３回間欠回動じた距離となることが
分かる。

なお、位置ずれ方向は、最高濃度が得られた後に固体撮
像素子８上に合焦が行われたという事実，コリメータレ
ンズ系３がリミットセンサ４８から移動するに従いレー
ザビームの焦点位置は感光ドラム９に向かって移動する
光学系を用いているという事実等より固体撮像素子８の
位置は感光ドラム９よりも光学的に光源より遠くはなれ
ていることが判明する。

従って、操作者が固体撮像素子８の光学的ずれ方向およ
びずれ量をＡＦ作動時の補正情報としてＡＦ制御部１０
の本体操作部１２より入力を行う。

なお、光学的ずれ方向はｒ＋」，ｒ−」等の表示で行い
、固体撮像素子８が感光ドラム９より光学的に光源に近
い位置にあった場合「＋」、逆の場合「一」を用いる。

ずれ量は上記処理で得たステッピングモータ４２の間欠
回勤数をそのまま用いる。

ＡＦ制御部１０に本体操作部１２より補正値ｒ−１３」
が入力されると、ＡＦ制御部１０は古い補正値を新しい
補正値「一３」に書き換え、今後のＡＦ作動時の補正と
して使用する。

このようにして、補正値が本体操作部１２より得られた
後、上記のようなＡＦ作動シーケンスが開始されると、
固体撮像素子８からの信号を基にしてＡＦ制御部１０が
合焦検知を行うと、ＡＰ作動シーケンスを停止した後、
ステッピングモータ４２を３回間欠回勤してコリメータ
レンズ系３をリミットスイッチ４８（ホームポジション
）に移動させ、次のＡＦ作動タイミングまで停止させる
。

このようなＡＦ作動処理により、一度固体掩像素子８上
に合焦されたレーザビームスポット位置は、感光ドラム
９と固体撮像素子８の光学的にずれている量だけ戻され
、感光ドラム９に正常なスポット径のレーザビームを合
焦させることが可能となる。また、ＡＦ制御部１０に入
力された補正値は、レーザビ〜ムプリンタ本体の電源が
切断された後も、内部バッテリにより記録保持され、新
しい補正値に書き換えられるまで記憶管理される。

なお、この発明の適用はこの実施例に示されるレーザビ
ームプリンタの焦点ずれ検出方法．レーザビームの焦点
調整方法，焦点ずれ検出器等の位置調整機構等に限定さ
れるものではなく、プリンタの機械的構造または光走査
系の構成に即して変形すれば良い。

第８図はこの発明に係るレーザビームプリンタにおける
焦点調整処理点順の一例を説明するフローチャートであ
る。なお、（１）〜（１３）は各ステップを示す。

先ず、レーザドライバ１はＡＦ制御部１０からＡＦ信号
が入力されるのを待機し（１）　　ＡＦ信号が人力され
たら、コリメータレンズ系３の移動を開始し（２）　　
ホームポジションに移動したかどうかをリミットスイッ
チ４８の出力から判断し（３）　　　ＮＯならばステッ
プ（２）に戻り、ＹＥＳならばステッピングモータ４２
を１ステップ駆動し（４）、固体撮像素子８が光ビーム
を検知するのを待機し（５）、光ビームを検知したら、
検知出力θ、を検知出力データＮとして内部メモリに保
持？る（６）。

次いで、内部メモリに保持されている最大検知出力θ■
Ｘ　（その際のステップ数（光ビームの焦点位置を結像
光学系の間欠移動量）も記憶される）と検知出力データ
Ｎとを比較し、最大検知出力θ■８が検知出力データＮ
よりも小さいかどうかを判断し（７）　　Ｎｏならばス
テップ（９）以降進み、ＹＥＳならば検知出力データＮ
を現在の最大検知出力θ■８として内部メモリに保持す
る（８） 次いで、リミットスイッチ４７がＯＮかどうかを判断し
（９）　　　Ｎｏならばステップ（４）に戻り、ＹＥＳ
ならば現在内部メモリに保持されている最大検知出力θ
■８を得た際の焦点位置を結像光学系の間欠移動量（ス
テップ数表示信号１０ａとして出力）として本体操作部
１２に表示する（１Ｇ）．次いで、本体操作部１２から
固体撮像素子８と感光ドラム９との等価光学位置関係の
ずれを補正する補正移動量データ（ステップ加減信号１
２ａとして）が入力されるのを待機し（１１）、入力さ
れたら、ステッピングモータ４２を駆動して（１２）、
コリメータレンズ系３が目標位置（焦点位置）に到達し
たかどうかを判断し（１３）、Ｎｏならばステップ（１
２）に戻り、ＹＥＳならばＡＦ処理を終了する。

なお、上記実施例では本体操作部１２からステップ加減
信号１０をＡＦ制御部１０に入力する場合について説明
したが、ディジタル複写機等に設けられるイメージセン
サにより、第７図に示すようなフォーカステストプリン
トＦＴＰを光学的に読み取って固体撮像素子８と感光ド
ラム９との等価光学位置関係のずれに対するステップ数
を自動設定する構成としても良い。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明は結像光学系が所定区間
を順次間欠移動される間に検知手段から出力される検知
信号をモニタして光ビームの焦点位置を結像光学系の間
欠移動量として表示する表示手段と、検知手段と感光体
との配置ずれ量を結像光学系の間欠移動量として報知す
る報知手段とを設けたので、光ビームスポット径を最小
とする結像光学系の間欠移動量と、検知手段と感光体と
の光学的等価位置との位置ずれ量の双方を目視可能に報
知できる。

また、報知手段により報知された配置ずれ量に基づいて
入力される配置ずれ量データと表示手段に表示された間
欠移動量とを参照しながら調整機構による結像光学系の
補正移動を制御する制御手段とを設けたので、調整機構
による焦点調整処理だけでは調整できない、検知手段と
感光体との光学的等価位置ずれに起因する焦点ずれまで
も検出して正常な光ビーム結像状態に調整できる。

さらに、報知手段は、結像光学系の間欠移動処理中に、
感光体に走査される光ビームにより形成されて顕像化さ
れた画像により検知手段と感光体との光学配置ずれ量を
結像光学系の間欠移動量として報知するように構成した
ので、調整機構による焦点調整処理だけでは調整できな
い、検知手段と感光体との光学的等価位置ずれ量を目視
可能に報知できる。

従って、設置または使用環境状態により起因してプリン
タ内部の部材が変形しても、その変形状態におけるり最
良の光ビーム結像状態に調整できるようになり、常に高
品位の記録画像を形成できる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タの概略構成を説明する構成ブロック図、第２図は、第
１図に示した焦点調整手段とコロメータレンズ系の構成
および動作について詳述する平面構成図、第３図は主走
査スポット径と画像濃度との相対関係を説明する特性図
、第４図（ａ）．（ｂ）は、第１図に示した固体撮像素
子の検出するレーザ光とその出力との関係を説明する特
性図、第５図（ａ）〜（Ｃ）は、第１図に示したレーザ
光のスポット径と固体撮像素子との出力関係を説明する
特性図、第６図は、第１図に示した半導体レーザの明滅
発光タイミングを説明するタイミングチャート、第７図
は、第１図に示した感光ドラムに形威されて顕像化され
る検知手段と感光体との光学配置ずれ量との相対関係を
示す模式図、第８図はこの発明に係るレーザビームプリ
ンタにおける焦点調整処理点順の一例を説明するフロー
チャートである。 図中、１はレーザビームドライバ、２は半導体レーザ、
３はコリメータレンズ系、４は焦点調整手段、５は回転
多面体鏡、６ａ〜６Ｃはｆθレンズ群、７は反射鏡、８
は固体撮像素子、９は感光ドラム、１０はＡＦ制御部、
１１は画像処理部、１２は本体操作部である。 第 ２ 図 第 ３ 図 （ａ） 第 ４ 図 第 ５ 図 （ｂ） （ｃ） 第 ６ 図 第 ８

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からの光ビームを偏向して感光体上に走査結
   像する光学走査系と、この光学走査系により走査される
   光ビームの結像状態を検知する検知手段と、この検知手
   段の出力に基づいて前記感光体上の光ビームの焦点位置
   を結像光学系を移動して調整する調整機構とを備えたレ
   ーザビームプリンタにおいて、前記結像光学系が所定区
   間を順次間欠移動される間に前記検知手段から出力され
   る検知信号をモニタして前記光ビームの焦点位置を前記
   前記結像光学系の間欠移動量として表示する表示手段と
   、前記検知手段と感光体との配置ずれ量を前記結像光学
   系の間欠移動量として報知する報知手段とを具備したこ
   とを特徴とするレーザビームプリンタ。
2. （２）報知手段により報知された配置ずれ量に基づいて
   入力される配置ずれ量データと表示手段に表示された間
   欠移動量とを参照しながら調整機構による結像光学系の
   補正移動を制御する制御手段を具備したことを特徴とす
   る請求項（１）記載のレーザビームプリンタ。
3. （３）報知手段は、結像光学系の間欠移動処理中に、感
   光体に走査される光ビームにより形成されて顕像化され
   た画像により検知手段と前記感光体との光学配置ずれ量
   を前記結像光学系の間欠移動量として報知することを特
   徴とする請求項（１）記載のレーザビームプリンタ。