(57)【要約】【課題】光走査装置の単体調整の精度を高めることにより、画像形成装置の生産工程における調整を短縮する。【解決手段】画像形成装置に装着される光走査装置であって、ビームを出射する光源と、出射されたビームを所定方向に偏向して走査させ、偏向走査されたビームを露光面に導く走査光学部と、露光面に配列する画素の間隔に対応して光源の点灯を制御する点灯制御部と、前記光源と前記走査光学部と前記点灯制御部とを一体に支持する支持部とを備える光走査装置。【選択図】図１
2006292962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に装着される光走査装置であって、
ビームを出射する光源と、
出射されたビームを所定方向に偏向走査し露光面に導く走査光学部と、
露光面に配列する画素の間隔に対応して光源の点灯を制御する点灯制御部とを備える光走査装置。
【請求項２】
前記点灯制御部が、光源の点灯周期を変えて画素の間隔を所定の範囲に設定する可変周波数発振器を含む請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記可変周波数発振器が、基準クロックに対する出力クロックの位相差に応じた電圧が制御電圧として入力される電圧制御可変発振器である請求項２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記点灯制御部が、画素の間隔を調整するためのテストパターン信号を発生するテストパターン発生部をさらに含む請求項１記載の光走査装置。
【請求項５】
画像形成装置に装着される光走査装置であって、
ビームを出射する複数の光源と、
出射された各ビームを所定方向に偏向走査しそれぞれに対応する露光面に導く走査光学部と、
各露光面に配列する画素の間隔に対応して各光源の点灯を制御する点灯制御部とを備える光走査装置。
【請求項６】
前記点灯制御部が、各光源に対応し、各光源の点灯周期を変えて画素の間隔を所定の範囲に設定する複数の電圧制御可変発振器を含み、
各電圧制御可変発振器には、互いに共通の基準クロックに対する各出力クロックの位相差に応じた電圧が制御電圧として入力され、
前記各電圧制御可変発振器は、互いに共通の電源で駆動される
請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
前記点灯制御部が、画素の間隔を調整するための各光源に共通のテストパターン信号を発生するテストパターン発生部をさらに含む請求項５記載の光走査装置。
【請求項８】
請求項１または５記載の光走査装置を備えてなる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成に用いる光走査装置およびそれを備えてなる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置として、例えばレーザ素子を光源に用い、回転多面体の側面にレーザビームを反射させて偏向するＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を搭載し、偏向されたレーザビームで感光体表面を露光して静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。近年では、カラーの画像形成装置として、色分解した各色の画像をそれぞれの画像に対応する感光体上に形成し、各色の画像が用紙上で重ね合わされるように転写して定着し、カラー画像を得るタンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。このようなタンデム方式のカラー画像形成装置では、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色の画像を形成するために４つの感光体を露光する必要があり、各感光体に対応する４つのＬＳＵが用いられていた。そして、各ＬＳＵは、光源のレーザと、レーザビームを変更させるポリゴンミラー、偏向されたレーザビームを感光体表面に照射するための露光光学系を有していた。しかし、各レーザ素子の点灯を制御する点灯制御回路は、点灯信号を生成する画像処理回路の近くにまとめて配置されていた。画像処理回路は各色の画像の同期をとるためのクロック信号等、各画像で共通する部分を含むために一つの基板にまとめられて配置されている。画像処理回路からの画像信号を処理する点灯制御回路も、レーザ素子を点滅させるために高周波信号を扱うので、画像処理回路の近くにまとめて配置したほうが、外乱による信号の乱れや電源の電圧変動、温度分布等に起因する各色の特性のばらつきを低減することができ、しかも、輻射ノイズを容易かつ経済的に低減するために有利だからである。結果的に、点灯制御回路は、各ＬＳＵの外部に配置されていた。
【０００３】
ところで、ＬＳＵを用いた画像形成装置では、画像形成装置にＬＳＵを装着した後、感光体表面の画素の間隔を所定の範囲にするように調整が行われる。特に、カラーの画像形成装置は、重ね合わせる各色の互いのずれ量を十数マイクロメートル程度の誤差範囲内に収めなければ出力した画像に色ずれがあると認識されてしまうため、高い精度の調整が必要である。このうち、主走査方向の画素間隔のばらつきは、ＬＳＵのレンズや光源から感光体の露光面までの長さ（像面距離）のばらつきに起因するので、ＬＳＵを画像形成装置にとりつけた状態で調整することが不可欠であると考えられていた。
【０００４】
さらに、画素の間隔のばらつきは、点灯制御回路の回路的な特性のばらつきによっても生じる。点灯制御回路には、レーザの点滅タイミングを基準クロックに対して位相同期制御する方式が広く用いられている。位相同期制御回路には、電圧可変周波数発振器（ＶＣＯ）が用いられるが、電圧可変周波数発振器は入力のアナログ電圧に応じた周波数を発振するために入力電圧や電源電圧のばらつきが回路の特性ばらつきになる。このため、画素の間隔のばらつきは、ＬＳＵのみならず、画像形成装置に組み込まれる点灯制御回路によって生じ、両者が画像形成装置に組み込まれる画像形成装置の生産工程において調整を行っていた。
【０００５】
ここで、従来の調整方法をさらに詳細に説明する。まず、従来の調整方法におけるＬＳＵ単体での調整は、単体調整用治具の所定位置にＬＳＵを載置して行う。単体調整用治具には、感光体の露光面に代えてＣＣＤセンサが配置され、ＬＳＵのレーザ素子を治具の調整用回路で点灯させてレーザスポットの位置やビーム径を前記のＣＣＤセンサで検出して副走査方向の走査位置や像面距離を調整する。このようにして単体調整を行った後、画像形成装置の生産工程において、単体調整されたＬＳＵと点灯制御回路が、画像形成装置に組み込まれて動作可能になった後に画像形成装置の感光体像面位置に相当する箇所にＣＣＤセンサを有する生産調整用治具を取り付ける。そして、調整のためにレーザ素子を点灯させ、生産調整治具のＣＣＤセンサでその像を確認しながら、ＬＳＵの取り付け位置を調整して最終的に像面距離を調整し、その後に、基準クロックからの分周比を変更することによりＶＣＯ発振周波数を調整して主走査方向の画素間隔を調整していた。
【０００６】
生産工程の調整において、ＶＣＯ発振周波数の調整可能範囲に収まらないＬＳＵがあった場合は、一旦取り付けたＬＳＵを画像形成装置から取り外し、ＬＳＵ内の光学機構を再調整した後に再び画像形成装置に組み込んで調整をしていた。再調整の必要が生じると、その作業に相当の時間を費やしていた。
【０００７】
一方、カラーの画像形成装置において、各感光体に対応するＬＳＵを配置するものとは異なり、一つのユニットに全ての光源を配置し、各光源から感光体へ照射するレ―ザビームを単一のポリゴンミラーに反射させて各ビームを偏向する方式が知られている。この方式の利点は、各光源から感光体に至る複数の光路を互いに近接させることができて光路長を確保するためのスペースを節約できる点にある。この方式のＬＳＵを用いることにより、単一ビームを用いるモノクロの画像形成装置に比べて遜色のない程度に画像形成装置を小型化することができる。また、この構成によれば、ＬＳＵは、複数の光源、単一のポリゴンミラーとその駆動部、複数の露光光学系を一体にまとめた構造になる。精度の要求されるポリゴンミラーおよびその駆動部を共通化することができるので、ＬＳＵのトータルコストを低減することができるという効果もある。しかし、単一のポリゴンミラーを用いたＬＳＵを採用した場合でも、点灯制御回路の配置は、従来の構成を踏襲してＬＳＵの外部に配置されていた。点灯制御回路の配置を変更するに足る利点を見出すまでには至らなかったからである。
【特許文献１】特開平１１−１９８４６５号公報
【特許文献２】特開平１１−００２７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の画像形成装置は、その生産工程において画素の間隔を調整する必要があるために、調整に時間を要していた。画像形成装置に生産調整治具を装着し、画像を調整しなければならない。カラーの画像形成装置では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色の画像のそれぞれについて調整をしなければならない。ＬＳＵがＶＣＯの発振周波数の調整範囲に収まらず、再調整が必要になった場合は、さらに調整に時間を要していた。単体調整の精度を高めることにより、画像形成装置の生産工程における調整を短縮することのできる手法が望まれている。
【０００９】
さらに、画素の間隔の調整を画像形成装置の生産工程で行うのではなく、ＬＳＵ単体で調整を行うことのできれば大きな利点になる。前記調整が画像形成装置の生産ラインに限られると、全ての部品が揃って画像形成装置が組み立てられ、画像形成装置が動作した状態にならなければ調整ができない。これらの場所的、手順的、時間的な条件がすべて整わなければ調整ができないというのは、条件的な制約が非常に大きい。例えば、時間的に余裕のあるときに前もって調整を済ませておくといったようなことができず、効率的な生産を実現する観点から好ましくない。また、最終製品である画像形成装置の生産ラインは、ユニット単体の生産ラインに比べて単位時間当たりの生産コストが高いのが通例である。
ＬＳＵを画像形成装置に組み込む前に、ＬＳＵ単体で治具等を用いて調整することができればコストの観点からも利点が大きい。この観点から、ＬＳＵ単体で調整を完結し、生産工程では画像形成装置に組み込んだ状態で調整スペックを満たさなかったものだけを調整するといった手順を実現できるＬＳＵの構成と、調整手法が望まれている。
【００１０】
発明者らは、これらの事情を考慮して鋭意検討を行った結果、従来は、光走査装置を画像形成装置に組み込んだ状態でなければ調整を行うことができないと考えられていた画素間隔の調整を光走査装置単体で精度よく調整するのに適した光走査装置の構成を見出した。本願発明は、前述の観点から光走査装置の好ましい構成を提供するものである。この発明の光走査装置は、モノクロの画像形成装置にも有用であるが、カラーの画像形成装置に対してさらに有用である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、画像形成装置に装着される光走査装置であって、ビームを出射する光源と、出射されたビームを所定方向に偏向して走査させ、偏向走査されたビームを露光面に導く走査光学部と、露光面に配列する画素の間隔に対応して光源の点灯を制御する点灯制御部と、前記光源と前記走査光学部と前記点灯制御部とを一体に支持する支持部とを備える光走査装置を提供する。
【００１２】
また、この発明は、画像形成装置に装着される光走査装置であって、ビームを出射する複数の光源と、出射された各ビームを所定方向に偏向して走査させ、偏向走査された各ビームをそれぞれに対応する露光面に導く走査光学部と、各露光面に配列する画素の間隔に対応して各光源の点灯を制御する点灯制御部と、前記各光源と前記走査光学部と前記点灯制御部とを一体に支持する支持部とを備える光走査装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の光走査装置は、露光面に配列する画素の間隔に対応して光源の点灯を制御する点灯制御部を備えるので、光走査装置単体で画素の間隔を調整することができ、しかも点灯制御部の特性ばらつきを含めた調整を行うことができるので、精度のよい調整が可能である。この結果、光走査装置が単体で精度よく調整されているので、従来の光走査装置に比べて、画像形成装置に装着された状態での調整時間を短縮することができる。あるいは生産工程で画像形成装置に装着された状態の調整が不要な割合を高めて画像形成装置の生産を効率化することができる。
【００１４】
前記点灯制御部が、光源の点灯周期を変えて画素の間隔を所定の範囲に設定する可変周波数発振器を含むものであってもよい。このようにすれば、画素の間隔の設定を行うための可変周波数発振器が光走査装置に含まれるので、可変周波数発振器を含む点灯制御回路の特性ばらつきを含めた単体調整を行うことができる。この結果、単体で調整された光走査装置の調整ばらつきが少ないので、従来の光走査装置に比べて、画像形成装置に装着された状態での調整時間を短縮することができる。あるいは生産工程で画像形成装置に装着された状態の調整が不要な割合を高めて画像形成装置の生産を効率化することができる。
【００１５】
さらに、前記可変周波数発振器が、基準クロックに対する出力クロックの位相差に応じた電圧が制御電圧として入力される電圧制御可変発振器であってもよい。このようにすれば、アナログの制御電圧を扱う電圧制御可変発振器が光走査装置に組み込まれているので、電圧制御可変発振器を含む点灯制御回路の特性ばらつきを含めた単体調整を行うことができる。この結果、単体で調整された光走査装置の調整ばらつきが少ないので、従来の光走査装置に比べて、画像形成装置に装着された状態での調整時間を短縮することができる。あるいは生産工程で画像形成装置に装着された状態の調整が不要な割合を高めて画像形成装置の生産を効率化することができる。
【００１６】
また、前記点灯制御部が、画素の間隔を調整するためのテストパターン信号を発生するテストパターン発生部をさらに含むようにしてもよい。このようにすれば、テストパターン発生部で発生したテストパターン信号を用いて画素の間隔を調整することができるので、外付けのパターン発生器を必要とせず、簡便に単体調整を行うことができる。また、画像形成装置に組み込んだときにも単体調整と同一のテストパターンを用いて調整ができるので、調整結果の判断が容易である。
【００１７】
また、この発明の光学走査装置は、複数の光源と、各露光面に配列する画素の間隔に対応して各光源の点灯を制御する点灯制御部を備えるので、カラーの画像形成装置に対して適用が可能である。各露光面の画素の間隔を調整するためにモノクロに比べて調整時間を要するカラーの画像形成装置にこの発明の光走査装置を適用することにより、調整時間をより大幅に短縮することができる。
【００１８】
前記点灯制御部が、各光源に対応し、各光源の点灯周期を変えて画素の間隔を所定の範囲に設定する複数の電圧制御可変発振器を含み、各電圧制御可変発振器が、互いに共通の電源で駆動され、互いに共通の基準クロックに対する各出力クロックの位相差に応じた電圧が制御電圧として入力されるようにしてもよい。このようにすれば、各電圧制御可変発振器が、互いに共通の電源と基準クロックを有するので、各光源間でばらつきの少ない光走査装置が得られる。
【００１９】
前記点灯制御部が、画素の間隔を調整するための各光源に共通のテストパターン信号を発生するテストパターン発生部をさらに含むようにしてもよい。このようにすれば、互いに共通のテストパターン発生部を有するので、各光源間でばらつきの少ない調整が可能になる。
また、この発明は、前述の光走査装置を備えてなる画像形成装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明をさらに詳述する。
図１は、この発明に係る光走査装置の実施の一態様であるＬＳＵの構成を模式的に示す説明図である。図１において、レーザユニット２は、イエロー画像用の光源であるレーザ素子Ｙ ２ａ、マゼンタ画像用の光源であるレーザ素子Ｍ ２ｂ、シアン画像用の光源であるレーザ素子Ｃ ２ｃ、ブラック画像用の光源であるレーザ素子Ｋ ２ｄを一体に支持している。また、各レーザ素子から出射されるレーザビームを集光するためのコリメータレンズＹ ３５ａ、コリメータレンズＭ ３５ｂ、コリメータレンズＣ ３５ｃ、コリメータレンズＫ ３５ｄ、各レーザビームを案内して垂直方向に整列した状態で単一のポリゴンミラー３に照射するためのレーザユニット第１ミラーＹ ３７ａ、レーザユニット第１ミラーＭ ３７ｂ、レーザユニット第１ミラーＣ ３７ｃ、レーザユニット第２ミラー３９、レーザユニット・シリンドリカル・レンズ４１、レーザユニット第３ミラー４３を有している。
【００２１】
ポリゴンミラー３は、正多面体のミラーであり、ポリゴンモータ５によって一定速度で回転し、側壁の鏡面でレーザビームを反射させて偏向走査する。ＦΘレンズ７は、等各速度で偏向された各レーザビームを、露光面上で等速度に移動させるためのレンズである。第１ミラーＹ ９ａ、第１ミラーＭ １１ａ、第１ミラーＣ １３ａ、第１ミラーＫ １５ａは、それぞれのレーザビームを反射させて感光体へ導くためのミラーである。
【００２２】
ＬＳＵ制御基板１９は、外部の画像処理回路から受けたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像を走査出力するための画像データを受け、画像データに応じて各レーザ素子を点灯制御する点灯制御回路を含む。点灯制御回路は、同期センサ１７で検知されたブラック画像用のレーザビーム検知信号（ＢＤ信号）に基づいて、主走査方向の画素の位置を決定する。各感光体上での画素の位置は、ＢＤ信号を基準に調整可能に構成されている。また、基準クロックを分周して、主走査方向の画素の間隔を決定する。各感光体上での画素の間隔は、基準クロックの分周比を変えることによって調整可能に構成されている。また、ポリゴンモータを所定の回転速度で回転させるモータ制御回路を含んでいてもよい。
【００２３】
図２は、図１のＬＳＵの光学系の構成を示す説明図である。図２（ａ）は、ＬＳＵ１の平面図、図２（ｂ）は、ＬＳＵ１の垂直方向の断面図である。また、図２（ｂ）には、各レーザ素子からのレーザビームの光路のうち、ポリゴンミラー３から感光体に至る光路を示している。また、図２（ｂ）で、ＬＳＵ１に含まれない感光体を破線で示している。
【００２４】
また、図１のレーザユニット２の光学系の構成を示す説明図である。なお、図２および３において、図１に対応する部分には同一の符号を付している。
ポリゴンミラー３、ＦΘレンズ７及び各ミラーと各シリンドリカル・レンズは、レーザビームを露光面へ導く走査光学部を構成する。
【００２５】
図３は、図１のレーザユニット２の詳細を示す外形図である。図３に示すように、各レーザ素子からのレーザビームは、垂直方向に整列した状態でレーザユニット２から出射してポリゴンミラー３の側壁の鏡面に反射する。ポリゴンミラー３の側壁に反射した各画像のレーザビームは、ポリゴンミラー３から離れるにつれて垂直方向に拡がる。そして、イエロー画像のレーザビームは第１ミラーＹ ９ａ、第２ミラーＹ ９ｂ、第３ミラーＹ ９ｃに順次反射してその進行方向を変え、シリンドリカル・レンズＹ ９ｄを通過して集光された状態で感光体Ｙ ２９ａの表面に達する。当該レーザビームは、ポリゴンモータ３の回転につれて、感光体Ｙ ２９ａの表面を感光体の回転軸と並行な方向（副走査方向）に走査する。マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像のレ―ザビームも、それぞれの光路中に配置された反射ミラーでその方向を変えた後にシリンドリカル・レンズを通過して、各感光体の表面に至る。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像のレーザビームの光路長は、ポリゴンミラー３の反射面から感光体表面までの長さが一定になるように設計されている。ただし、実際には、感光体に対するＬＳＵ１の取り付け位置の誤差、ＬＳＵ１内のミラーの取り付け位置の誤差があり、このために感光体表面での各色画像の画素の位置および画素の間隔にはばらつきが生じる。
【００２６】
図４は、図１のＬＳＵ１の回路的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、点灯制御部であるＬＳＵ制御基板１９には、その外部から回路を動作させるための外部の電源５１からの電源電圧が供給され、さらに、外部の画像処理回路５３から画像データを受け、また通信のやり取りを行う。ＶＣＯ基準クロック発振器５５は、レーザの点灯を制御するための基準クロックを発生する発振器である。この基準クロックの分周クロックにレーザ素子の駆動を同期させるようにＰＬＬ制御を行う。ＶＣＯ基準制御電源５７は、後述する電圧可変周波数発振器を動作させる電源である。ＶＣＯは、電源電圧に対する入力電圧の比に応じた周波数を発振する回路であるため、ＶＣＯからの周波数を高い精度で得るためには基準となる電源電圧を安定化させる必要がある。このために、ＶＣＯ基準制御電源５７は、電源５１の電圧をさらに安定化して後述するレーザ制御回路６５の各ＶＣＯに供給する。
【００２７】
また、通信・制御レジスタ６９は、画像処理回路５３と通信のやりとりを行うためのインターフェース回路である。また、信号切替部としての信号切替回路６２は、レーザ制御回路６５に提供するレーザ点灯制御のための信号を画像制御回路５３からの画像データとテストパターン発生部としてのパターン発生モジュール６１からの調整用テストパターンのいずれかに切り替えるための回路である。信号の切り替えは、画像処理回路５３から受信した指示に応じておこなうように構成されている。ポリゴンモータ制御回路６３は、ポリゴンモータ３を所定の速度で回転させるためのモータ制御回路である。レーザ制御系６５については、後にさらに詳細な内部構成を説明する。
【００２８】
ＬＳＵ調整値記憶部７０は、感光体表面での各色画像の画素の位置および画素の間隔等を調整した値を記憶するためのメモリ回路である。この発明によれば、ＬＳＵ１を画像形成装置に組み込む前に、単体での調整が可能である。ＬＳＵ調整値記憶部７０は、単体調整を行った際の調整値を記憶する。ＬＳＵ１を画像形成装置に組み込んだ後は、画像処理回路５３は、通信を介してＬＳＵ調整値記憶部７０に記憶された調整値を参照することが可能である。また、画像形成装置で調整用の印字を行った結果に基づき、画像処理回路がＬＳＵ調整値記憶部７０に記憶された調整値を更新することも可能である。
【００２９】
図５は、図１に示すレーザ制御回路６５の内部の詳細な構成を示すブロック図である。レーザ制御回路は、レーザユニット２に配置された４つのレーザ素子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのそれぞれに対応する４つの回路モジュールで構成される。図５は、その回路モジュールのうちレーザ素子Ｙ ２ａに対応する回路モジュールの詳細を示しているが、他のレーザ素子２ｂ、２ｃ、２ｄについても同じモジュール構成である。
【００３０】
ＶＣＯ基準クロック発振器５５からのＶＣＯ基準クロック（周波数ｆ０）は、ＶＣＯ基準クロック分周回路６７ａで１／Ｎに分周され、１／Ｎ分周クロックが位相比較器７１ａの一方の入力になる。位相比較器７１ａの他方の入力は、レーザ素子点灯制御用の基準クロックであるＶＣＯ７５ａの出力をＶＣＯクロック分周回路６９ａで１／Ｍ分周したクロックである。位相比較器７１ａは、両者のクロックの位相を比較し、位相差に応じたオンデューティーを持つ位相進みクロック信号あるいは位相遅れクロック信号を出力する。
【００３１】
図６は、図５の位相比較器７１ａ、ＶＣＯ ７５ａの入出力波形の例を、位相進み状態、位相遅れ状態、均衡状態の各状態で示す波形図である。理想的な均衡状態は、位相遅れ信号がＨｉ、位相遅れ信号がＬｏの連続であるが、実際には、時々位相遅れ信号が発生し、期間制御によって直ちに均衡状態に戻る。位相比較器７１ａから出力される位相進みクロック信号および位相遅れクロック信号は、チャージポンプ回路７３ａに入力される。チャージポンプ回路７３ａは、位相進みクロック信号のオン時間に応じてコンデンサを充電し、位相遅れクロック信号のオン時間に応じてコンデンサを放電する。また、両者の信号がオフのときに電圧が下がるのは、ＬＰＦの自己放電のためである。チャージポンプ回路７３ａから位相差に応じたアナログ電圧であるＶＣＯ制御電圧が出力され、ＶＣＯ ７５ａに提供される。アナログ電圧を扱うチャージポンプ回路７３ａおよびＶＣＯ ７５ａの電源は、その電圧の精度を確保するためにＶＣＯ制御電源５７から供給される電源で駆動する。
【００３２】
ＶＣＯ ７５ａは、チャージポンプ回路７３ａから出力されるＶＣＯ制御電圧に応じた周波数のクロックを出力する。均衡状態での周波数は、ｆ１＝ｆ０×Ｍ／Ｎである。ＶＣＯ ７５ａの出力クロックは、ＶＣＯクロック分周回路６９ａを経て位相比較器７１ａに帰還されるとともに、クロック同期モジュール７７ａへ入力される。クロック同期モジュール７７ａは、ＶＣＯ ７５ａからのクロックをＢＤセンサ１７の検知信号（ＢＤ信号）に同期させてレーザ素子Ｙ ２ａを駆動する基準クロックを出力する。
【００３３】
図７は、図５のクロック同期モジュール７７ａの入出力波形の例を示す波形図である。クロック同期モジュール７７ａの出力であるレーザ駆動基準クロックの周波数は、ＶＣＯクロックの周波数で、ＢＤセンサ信号の立下りエッジにそのクロック立ち上がりエッジが同期するように位相が調整される。
【００３４】
ＰＷＭ制御モジュール７９ａは、レーザ駆動基準クロックに基づき、信号切替回路６２を経て入力される画像処理回路５３からの画像データもしくはパターン発生モジュール６１からのテストパターン信号に応じたデューティーのＰＷＭ波形でレーザ素子Ｙ ２ａを駆動して点灯させる。
【００３５】
図８は、図５のＰＷＭ制御モジュール７９ａの入出力波形の例を示す波形図である。図で、画像データは４ビットで表されるものとしているが、ビット数はこれに限らず、大きくてもよい。ＰＷＭ制御モジュール７９ａの出力であるレーザ駆動パルスは、レーザ駆動基準クロックの周期で、デューティー比が４ビットの画像データで与えられる１６通りの値の何れかのクロックである。
【００３６】
図９は、ＬＳＵ１を単体調整するための単体調整治具８０にＬＳＵ１を取り付けた状態を示す断面図である。単体調整治具８０は、ＬＳＵ取り付け部８２、ＬＳＵ１がＬＳＵ取り付け部に取り付けられた状態で、各感光体の露光面に相当する位置に取り付けられた単体調整用ＣＣＤセンサ８１、各単体調整用ＣＣＤセンサからの信号を受ける調整部８３、ＬＳＵ１を動作させる単体調整制御部８４からなる。
【００３７】
ＬＳＵ１は、各色画像用の光源のレーザ素子、各レーザ素子から各感光体の露光面に至るまでの光路を構成するポリゴンミラー３、ＦΘレンズ７、ミラーとシリンドリカル・レンズを含む光学系の各要素と、ＬＳＵ制御基板１９を含む。単体調整治具８０を用いて、レーザスポットの位置やビーム径を測定し、副走査方向の走査位置と像面距離を調整する。次に、ＶＣＯの発振周波数の調整により主走査方向の画素間隔の調整を行う。従って、単体調整治具８０を用いて調整したＬＳＵ１を画像形成装置に取り付けた場合のばらつき要因は、ＬＳＵ１の画像形成装置への取り付けに伴う各感光体との像面距離のばらつきだけである。これは、画像形成装置の寸法精度を設計時点で考慮しておくことにより、高い精度を得ることができる。
【００３８】
図１０は、図４のパターン発生モジュール６１が発生するテストパターンの一例を示す説明図である。図４のテストパターンは、単体調整および画像形成装置の生産工程における最終調整用の調整パターンである。図１０に示すように、調整パターンは、ＹＭＣＫの各色の格子状のパターンが同じ位置に重ね合わさって印字されるようなパターンである。縦線は、主走査方向の位置と、画素間隔の誤差とを確認するためのものである。各色の縦線が所定位置にくるように調整する。横線は、像面間隔の誤差を確認するためのものである。単体調整や生産工程の調整は、調整治具を用いて行うが、各色の像面間隔と主走査方向の画素間隔を最適に調整すれば、調整パターンを印字した場合に各色の線が重なって印字される。治具が入手困難な市場においては、実際に調整パターンを印字しながら調整することができる。
【００３９】
図１１は、各色の画素間隔がずれている場合の図１０の調整パターンの印字例を示す説明図である。図１１に示すように、各色の画素間隔がずれている場合、主走査方向の終端側で縦線が重ならない。この場合、ＶＣＯ発振周波数を調整して各色の縦線が重なるようにする。単体調整治具では、各色のビームがＣＣＤセンサの所定位置にくるように調整する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明に係る光走査装置の実施の一態様であるＬＳＵの構成を模式的に示す説明図である。
【図２】図１のＬＳＵの光学系の構成を示す説明図である。
【図３】図１のレーザユニット２の詳細を示す外形図である。
【図４】図１のＬＳＵの回路的な構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示すレーザ制御回路６５の内部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】図５の位相比較器７１ａ、ＶＣＯ ７５ａの入出力波形の例を、位相進み状態、位相遅れ状態、均衡状態の各状態で示す波形図である。
【図７】図５のクロック同期モジュール７７ａの入出力波形の例を示す波形図である。
【図８】図８は、図５のＰＷＭ制御モジュール７９ａの入出力波形の例を示す波形図である。
【図９】ＬＳＵ１を単体調整するための単体調整治具８０にＬＳＵ１を取り付けた状態を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図４のパターン発生モジュール６１が発生するテストパターンの一例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、各色の画素間隔がずれている場合の図１０の調整パターンの印字例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    光走査装置、ＬＳＵ
２    レーザユニット
２ａ  レーザ素子Ｙ（イエロー画像用）
２ｂ  レーザ素子Ｍ（マゼンタ画像用）
２ｃ  レーザ素子Ｃ（シアン画像用）
２ｄ  レーザ素子Ｋ（ブラック画像用）
３    ポリゴンミラー
５    ポリゴンモータ
７    ＦΘレンズ
９ａ  第１ミラーＹ
９ｂ  第２ミラーＹ
９ｃ  第３ミラーＹ
９ｄ  シリンドリカル・レンズＹ
１１ａ  第１ミラーＭ
１１ｂ  第２ミラーＭ
１１ｃ  シリンドリカル・レンズＭ
１３ａ  第１ミラーＣ
１３ｂ  第２ミラーＣ
１３ｃ  第３ミラーＣ
１３ｄ  シリンドリカル・レンズＣ
１５ａ  第１ミラーＫ
１５ｂ  シリンドリカル・レンズＫ
１７    同期センサ、ＢＤセンサ
１９    ＬＳＵ制御基板
２１    レーザユニット接続ハーネス
２３    ポリゴンモータ接続ハーネス
２５    同期センサ接続ハーネス
２７    外部信号接続ハーネス
２９ａ  感光体Ｙ（イエロー画像用）
２９ｂ  感光体Ｍ（マゼンタ画像用）
２９ｃ  感光体Ｃ（シアン画像用）
２９ｄ  感光体Ｋ（ブラック画像用）
３１    同期ミラー
３３    同期センサレンズ
３５ａ  コリメータレンズＹ
３５ｂ  コリメータレンズＭ
３５ｃ  コリメータレンズＣ
３５ｄ  コリメータレンズＫ
３７ａ  レーザユニット第１ミラーＹ
３７ｂ  レーザユニット第１ミラーＭ
３７ｃ  レーザユニット第１ミラーＣ
３９    レーザユニット第２ミラー
４１    レーザユニット・シリンドリカル・レンズ
４３    レーザユニット第３ミラー
５１    電源
５３    画像処理回路
５５    ＶＣＯ基準クロック発振器
５７    ＶＣＯ制御電源
５９    通信・制御レジスタ
６１    パターン発生モジュール、テストパターン発生部
６２    信号切替回路、信号切替部
６３    ポリゴンモータ制御回路
６５    レーザ制御回路
６７ａ  ＶＣＯ基準クロック分周回路
６９ａ  ＶＣＯクロック分周回路
７０    ＬＳＵ調整値記憶部
７１ａ  位相比較器
７３ａ  チャージポンプ回路
７５ａ  電圧制御可変周波数発振器
７７ａ  クロック同期モジュール
７９ａ  ＰＷＭ制御モジュール
８０    単体調整治具
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ  単体調整用ＣＣＤセンサ
８２    ＬＳＵ取り付け部
８３    測定部
８４    単体調整制御部
【図１】
2006292962.tif 000003
【図２】
2006292962.tif 000004
【図３】
2006292962.tif 000005
【図４】
2006292962.tif 000006
【図５】
2006292962.tif 000007
【図６】
2006292962.tif 000008
【図７】
2006292962.tif 000009
【図８】
2006292962.tif 000010
【図９】
2006292962.tif 000011
【図１０】
2006292962.tif 000012
【図１１】
2006292962.tif 000013