JPH11142754A - 画像形成装置のレーザ指向調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コリメータレンズ１６は、その光軸４０とは
偏心した回転軸３６回りに回転する鏡筒３４によって保
持される。そして、鏡筒３４に回転を付与し、コリメー
タレンズ１６の光軸４０と半導体レーザ１４の光軸４２
のＹ座標成分を互いに一致させ、両光軸間のＸ座標成分
のずれを像形成動作期間の走査開始位置制御によって補
正する。 【効果】 像形成動作期間に行う走査開始位置（書き出
し位置）制御によって、両光軸間のＸ座標成分のずれを
補正するようにしたので、手動的に行う光軸合わせをＹ
座標成分のみとして、簡単かつ高精度に光軸合わせ（指
向調整）を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置のレーザ
指向調整方法に関し、特にたとえば画像データに応じた
レーザ光を感光体上で走査して画像を形成するレーザプ
リンタおよびディジタル複写機等に適用され、レーザ光
源（レーザ光出力手段）の光軸とコリメータレンズの光
軸とを一致させて、感光体上に所望のビームスポットを
形成する、画像形成装置のレーザ指向調整方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術の一例が、平成５年９
月３日付で出願公開された特開平５−２２５５７５号公
報［Ｇ１１Ｂ ７／０８］によって開示されている。こ
の従来技術は、コリメータレンズの光軸に対して偏心し
た回転軸を有する回転体を、コリメータレンズの光軸に
直交する方向に移動可能に支持し、半導体レーザ素子の
光軸に直交する水平方向内にコリメータレンズの光軸が
位置するまで回転体（レンズ保持筒）を回転させ、そし
て、レンズ保持筒をコリメータレンズの光軸に直交する
方向に移動させて、コリメータレンズの光軸と半導体レ
ーザ素子の光軸とを一致させるようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、半導体
レーザ素子およびコリメータレンズ（レンズ保持筒）
を、半導体レーザ素子の光軸を原点としたＸ−Ｙ軸方向
に手動的に変位させる必要があるため、熟練した人でな
ければ、Ｘ−Ｙ座標成分を同時に満足させて高精度の光
軸合わせ（指向調整）を行うことは困難である。

【０００４】また、上述の従来技術によれば、レンズ保
持筒を回転させることによって、Ｙ軸方向の光軸合わせ
は容易に行い得るが、レンズ保持筒および支持枠の加工
精度が極めて悪い場合には、Ｘ軸方向の光軸合わせを行
うため、レンズ保持筒を移動用溝に沿って変位させたと
き、調整したＹ座標にずれが生じるという問題もある。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、コ
リメータレンズとレーザ光源の光軸合わせ（指向調整）
を簡単かつ精度よく行うことができる、画像形成装置の
レーザ指向調整方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、レーザ光を
出力するレーザ光出力手段、レーザ光を平行光に偏向す
るコリメータレンズ、コリメータレンズを保持しかつコ
リメータレンズの光軸とは偏心した回転軸回りに回転す
る回転保持体、レーザ光を走査して表面に静電潜像を形
成する感光体、および感光体に関連して設けられてレー
ザ光の走査開始位置を制御する走査開始位置制御手段を
備える画像形成装置のレーザ指向調整方法であって、レ
ーザ光出力手段の光軸を原点とするＸ−Ｙ座標系におい
て、回転保持体に回転を付与してコリメータレンズの光
軸のＹ座標成分をゼロとし、そしてコリメータレンズの
光軸のＸ座標成分と原点とのずれを走査開始位置制御手
段で補正するようにした、画像形成装置のレーザ指向調
整方法である。

【０００７】

【作用】コリメータレンズは、その光軸とは偏心した回
転軸回りに回転する回転保持体によって保持される。こ
の回転保持体に回転が付与されると、コリメータレンズ
の光軸は、回転保持体の回転軸方向からみて真円の軌跡
を描いて変位する。したがって、回転保持体に回転を付
与し、コリメータレンズを通過したレーザ光を水平方向
に指向させることによって、レーザ光出力手段の光軸と
コリメータレンズの光軸のＹ座標成分を互いに一致させ
ることができる。

【０００８】このとき、コリメータレンズの光軸とレー
ザ光出力手段の光軸のＸ座標成分にはずれが生じている
が、このずれは、走査開始位置制御手段によって、像形
成動作期間に補正できる。つまり、両光軸のＸ座標成分
のずれは、レーザ光の主走査方向のずれすなわちレーザ
光の走査開始位置（書き出し位置）のずれとなって生じ
るものであり、レーザ光の走査開始位置を制御する走査
開始位置制御手段で補正することができる。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、レーザ光出力手段の
光軸とコリメータレンズの光軸のＸ座標成分のずれを、
像形成動作期間の走査開始位置制御により補正するよう
にしたので、光軸合わせは両光軸のＹ座標成分のみを手
動的に一致させるだけでよく、したがって、簡単かつ高
精度に光軸合わせ（指向調整）を行うことができる。

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１に示すこの実施例の光源装置１０は、画
像データに応じて出力されたレーザ光を後述する感光体
２４上で走査して画像を形成するレーザプリンタおよび
ディジタル複写機等の画像形成装置１２（図２参照）に
適用される。すなわち、図２に示す画像形成装置１２
は、後述する光源装置１０を含み、この光源装置１０
は、レーザ光出力手段としての半導体レーザ１４と、半
導体レーザ１４からの放射光束をコリメート(collimat
e) するコリメータレンズ１６とを含む。半導体レーザ
１４には、図示しないイメージスキャナなどの画像読取
装置から送信された画像データが付与され、それに応
じ、半導体レーザ１４からはレーザ光が出力される。そ
して、このレーザ光は、コリメータレンズ１６によって
平行光に偏向された後、シリンドリカルレンズ１８を介
して、ポリゴンミラーなどからなる偏向器２０に案内さ
れる。偏向器２０は、複数の反射面２０ａを有し、偏向
器２０に矢印Ａで示す方向の回転を付与し、各々の反射
面２０ａを変位させることによって、レーザ光に角度が
与えられて、レーザ光の主走査が行われる。そして、偏
向されたレーザ光は、ｆθレンズ２２により集光された
後、感光体２４に入射されて、感光体２４上に静電潜像
が形成される。

【００１２】偏向器２０によって、レーザ光は、感光体
２４上を矢印Ｂ方向に繰り返し走査されるが、反射面２
０ａの分割角度にばらつきが生じている場合には、１走
査毎に露光幅が相違するすなわち走査開始位置（書き出
し位置）にばらつきを生じてしまうため、レーザ光の走
査方向の上流にＰＩＮ型フォトダイオードなどの光検出
器２６を設けて、レーザ光の走査開始位置を制御するよ
うにしている。つまり、感光体２４に関連して設けられ
た光検出器２６によって、偏向器２０で反射した走査開
始位置信号用のレーザ光を検出し、得られた開始位置信
号と基準のクロック信号とを同期させることによって、
感光体２４上の走査開始位置（書き出し位置）を制御す
るようにしている。すなわち、光検出器２６が走査開始
位置制御手段を構成する。

【００１３】図１にもどって、光源装置１０は保持体２
８を含み、この保持体２８に、図１の右側（Ｚ軸方向）
からみて、略円形の貫通孔３０および３２が形成され
る。そして、貫通孔３０に半導体レーザ（レーザ光出力
手段）１４が、貫通孔３２に円筒状の鏡筒（回転保持
体）３４が、それぞれ係合される。より詳しく述べる
と、貫通孔３０の孔径は、半導体レーザ１４の外径と略
等しくされ、この貫通孔３２に半導体レーザ１４を圧入
および接着等により固着して、半導体レーザ１４を位置
決めする。一方、貫通孔３２は、その孔径が鏡筒３４の
外径よりも僅かに大きく設定され、鏡筒３４を貫通孔３
２に挿入（係合）した状態で、鏡筒３４が回転軸３６回
りに回転可能に保持される。

【００１４】そして、この鏡筒３４の貫通孔３８に、コ
リメータレンズ１６が固定的に設けられる。図１からも
よくわかるように、コリメータレンズ１６の光軸４０と
鏡筒３４の回転軸３６とを偏心させて、コリメータレン
ズ１６は、鏡筒３４の内方に取り付けられる。上述した
ように、鏡筒（回転保持体）３４は、保持体２８に対
し、回転軸３６回りに回転可能に保持されているので、
鏡筒３４に回転を付与することにより、コリメータレン
ズ１６の光軸４０は、図１のＺ軸方向からみて、回転軸
３６を中心とした真円の軌跡を描いて変位する。したが
って、半導体レーザ１４の光軸（発光点）を原点とした
Ｘ−Ｙ座標系において、鏡筒３４を回転軸３６回りに回
転させることによって、コリメータレンズ１６の光軸４
０のＸ座標成分およびＹ座標成分を、それぞれ変位させ
ることができる。

【００１５】次に、半導体レーザ１４とコリメータレン
ズ１６の光軸合わせ方法すなわちレーザ光の指向調整方
法について説明する。まず、半導体レーザ１４を貫通孔
３０に、コリメータレンズ１６を鏡筒３４に、それぞれ
圧入および接着等により固定し、続いて、鏡筒３４を保
持体２８の貫通孔３２に挿入する。そして、半導体レー
ザ１４を能動化し、レーザ光がＺ軸方向（水平方向）に
出射されるまで、鏡筒３４を回転軸３６回りに回転させ
る。すなわち、コリメータレンズ１６を通過したレーザ
光が、Ｚ軸方向（水平方向）に出射されているとき、コ
リメータレンズ１６の光軸４０と半導体レーザ１４の光
軸４２のＹ座標成分は互いに一致する。こうして、Ｙ軸
方向の光軸合わせが完了したら、鏡筒３４を接着剤など
により保持体２８に固定する。この状態では、Ｘ軸方向
の光軸合わせがなされていないが、このＸ軸方向の光軸
のずれは、像形成動作期間に補正することができる。

【００１６】すなわち、Ｘ軸方向の光軸のずれは、光学
性能に悪影響を及ぼすことがなく、画像データの走査開
始位置（書き出し位置）のずれとなって生じる。したが
って、コリメータレンズ１６の光軸４０と半導体レーザ
１４の光軸４２のＸ座標成分のずれは、光検出器２６に
より、偏向器２０で反射したレーザ光を検出し、得られ
た開始位置信号に基づいて感光体２４上の走査開始位置
を制御する過程において補正される。したがって、半導
体レーザ１４の光軸４２（発光点）を原点とするＸ−Ｙ
座標系において、手動的に行うコリメータレンズ１６と
半導体レーザ１４との光軸合わせ（指向調整）は、鏡筒
３４に回転を付与してするＹ軸方向の光軸合わせのみで
よい。

【００１７】この実施例では、コリメータレンズ１６を
その光軸４０とは偏心した回転軸３６回りに回転可能に
保持し、コリメータレンズ１６（鏡筒３４）に回転を付
与して、半導体レーザ１４の光軸４２とコリメータレン
ズ１６の光軸４０のＹ座標成分を互いに一致させ、ずれ
が生じているＸ座標成分については、像形成動作期間に
する走査開始位置制御によって補正するようにしたの
で、簡単かつ精度よく光軸合わせ（レーザ指向調整）を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を図解図である。

【図２】図１実施例の光源装置が装着される画像形成装
置を示す構成図である。

【符号の説明】

１０ …光源装置 １２ …画像形成装置 １４ …半導体レーザ １６ …コリメータレンズ ２４ …感光体 ２６ …光検出器 ２８ …保持体 ３４ …鏡筒 ３６，４０，４２ …光軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光を出力するレーザ光出力手段、前
   記レーザ光を平行光に偏向するコリメータレンズ、前記
   コリメータレンズを保持しかつ前記コリメータレンズの
   光軸とは偏心した回転軸回りに回転する回転保持体、前
   記レーザ光を走査して表面に静電潜像を形成する感光
   体、および前記感光体に関連して設けられて前記レーザ
   光の走査開始位置を制御する走査開始位置制御手段を備
   える画像形成装置のレーザ指向調整方法であって、 前記レーザ光出力手段の光軸を原点とするＸ−Ｙ座標系
   において、 前記回転保持体に回転を付与して前記コリメータレンズ
   の光軸のＹ座標成分をゼロとし、そして前記コリメータ
   レンズの光軸のＸ座標成分と前記原点とのずれを前記走
   査開始位置制御手段で補正するようにした、画像形成装
   置のレーザ指向調整方法。