JP5470346B2 - 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
[工程1]
光走査装置11のハウジングにおける感光体ドラム14と対向する位置に、走査光の調整のための調整治具40を取り付ける。図8は、MEMSミラー24の揺動軸24Sのx軸回転量を求めるために、光走査装置11に調整治具40が組み付けられた状態を示す平面図である。調整治具40は、偏向光束L2が結像される結像面(被走査面を模擬する面)40Sを備え、該結像面40Sに配置された第1治具BDセンサー33及び第2治具BDセンサー34と、二次元エリアセンサーである第1CCDセンサー41、第2CCDセンサー42及び第3CCDセンサー43とを備える。
光走査装置11のハウジング(図略)に、光源である半導体レーザー21及びコリメータレンズ22を設置する。なお、この段階では、シリンドリカルレンズ23、MEMSミラー24、第1及び第2走査レンズ25、26は、ハウジングに取り付けない。
半導体レーザー21のドライバー(図13のLD駆動部21D)を動作させ、半導体レーザー21を点灯させる。
MEMSミラー24に対する入射光学系の光軸調整を行う。すなわち、半導体レーザー21と、コリメータレンズ22との光軸調整を行い、入射光束L1の光軸を規定位置に合わせる。これにより、スポット径が5mm程度の平行光(入射光束L1)がコリメータレンズ22から光軸に沿って出射されるようになる。
MEMSミラー24を、光走査装置11のハウジングの所定位置に取り付ける。取り付け後、図8に示すy軸及びz軸回りの回転調整が行われる。上述の通り、MEMSミラー24の揺動軸24Sの延伸方向であるx軸の回転調整は、本実施形態では行われない。なお、y軸はMEMSミラー24(ミラー部241)のミラー平面の延びる方向、z軸が前記ミラー平面の法線方向である。
像高中心に配置された第1CCDセンサー41を用いて、MEMSミラー24のy軸回りの回転調整(ピッチ方向調整)を行う。MEMSミラー24が駆動されていない状態では、半導体レーザー21から発せられMEMSミラー24で反射された偏向光束L2は、第1CCDセンサー41の受光面に到達する。この段階では走査レンズ25、26が組み付けられていないので、コリメータレンズ22から射出された平行光が第1CCDセンサー41で受光されることになる。この平行光の前記受光面上における照射位置の座標と、予め定められたx軸方向の狙い値との差が、y軸回転量となる。
MEMSミラー24を揺動軸24Sの軸回りに揺動駆動すると共に、像高端部に各々配置された第2及び第3CCDセンサー42、43を用いて、MEMSミラー24のz軸回りの回転調整(ヨー方向調整)を行う。MEMSミラー24が駆動されることで、偏向光束L2を、第2及び第3CCDセンサー42、43の各受光面に到達させることが可能となる。従って、第2及び第3CCDセンサー42、43の出力に基づいて、偏向光束L2の像高両端部における前記線状光の照射位置を求めることができる。
シリンドリカルレンズ23、第1走査レンズ25及び第2走査レンズ26を、光走査装置11のハウジングの所定位置に取り付ける。これにより、MEMSミラー24から周面14aへ至る結像光学系が構築される。
第1CCDセンサー41を用いて、偏向光束L2のビーム径の調整と光量調整とを行う。第1、第2走査レンズ25、26の組み付けにより、半導体レーザー21から発せられMEMSミラー24で反射された偏向光束L2を、第1CCDセンサー41の受光面に結像させることが可能となる。第1CCDセンサー41は偏向光束L2のビームスポットの画像を検出することになる。
第1CCDセンサー41を用いて、MEMSミラー24のx軸回りの回転量(ローリング方向回転ズレ量)の測定を行う。MEMSミラー24が非駆動状態とされると、偏向光束L2は、第1CCDセンサー41の受光面に結像する。上記工程6及び7でy軸及びz軸の回転調整がすでに行われ、上記工程9において偏向光束L2のビーム径の調整と光量調整も行われているので、残る誤差要因はx軸回転のみである。第1CCDセンサー41の受光面に結像した偏向光束L2のビームスポットの重心をビーム照射位置とし、該ビーム照射位置の座標と、予め定められた狙い値との差を計測する。上述の通り、ビームスポットの光量分布はガウス分布となるため、前記重心の位置は、第1CCDセンサー41において最も高い光量を検知している画素の座標位置となる。
第1、第2治具BDセンサー33、34(第1、第2光センサー)を用い、MEMSミラー24を揺動軸24Sの軸回りに揺動させ、MEMSミラー24の偏向角を調整する。MEMSミラー24は、個体ばらつきが存在するため、個々に駆動条件を調整することによって偏向角調整を行う必要がある。偏向角調整とは、MEMSミラー24の偏向角θを、上掲の式(2)に示した基本正弦波及びその3倍波の最大偏向角A1、A3と、レンズ特性とを満たすように駆動条件を調整することである。また、MEMSミラー24にx軸回転が存在している場合は、そのx軸回転量を加味して駆動条件を調整せねばならない。
第1BDセンサー31及び第2BDセンサー32を、光走査装置11のハウジングの所定位置に固定する。
上記工程11で得られた駆動パラメータでMEMSミラー24を揺動軸24Sの軸回りに揺動させ、第1、第2BDセンサー31、32が偏向光束L2を順次検知してBD信号を出力する時間間隔tij(i、j=3、4)を測定する。ここでの「3」、「4」は、それぞれ「第1BDセンサー31」、「第2BDセンサー32」を示す。既知の駆動パラメータを用いるので、測定された時間間隔tijに基づき第1BDセンサー31及び第2BDセンサー32の位置情報を取得することができる。
以上の工程で得られた、MEMSミラー24のx軸回転量、半導体レーザー21の光量、MEMSミラー24の駆動条件、第1、第2BDセンサー31、32の位置情報等を所定の記憶装置(例えば、後述の図13に示す記憶部62)に記憶させる。このような工程1〜14を行うことにより、x軸回転調整を行う必要がなく、また、x軸回転量を計測するための特別な工程を実行する必要もなくなる。従って、光走査装置11の組立工程を簡素化することができる。
11 光走査装置
14 感光体ドラム(像担持体)
14a 周面(被走査面)
21 半導体レーザー(光源)
21D LD駆動部(制御手段の一部)
22 コリメータレンズ
23 シリンドリカルレンズ
24 MEMSミラー(偏向体)
24S 揺動軸
24D MEMS駆動部(駆動手段)
241 ミラー部
242 第1トーションバー
244 第2トーションバー
25、26 第1、第2走査レンズ(結像光学系)
31 第1BDセンサー(第1光センサー)
32 第2BDセンサー(第2光センサー)
33 第1治具BDセンサー
34 第2治具BDセンサー
51 保持板
52 押圧突起(保持機構)
60 制御部
61 露光制御部(制御手段の一部)
62 記憶部(記憶手段)
Claims (6)
- 光束を発する光源と、
前記光源の発光タイミングを制御する制御手段と、
揺動軸を有し、該揺動軸の軸回りに所定の振れ角で往復揺動しつつ前記光源から発せられる光束を反射して略等速で偏向走査させる偏向体と、
前記偏向体を駆動する駆動手段と、
光軸を有し、前記偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、
前記結像光学系の光軸に対する前記偏向体の振れ角の中心の回転ズレ量を記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、一の主走査ラインについて前記被走査面に前記光束の照射を開始させるタイミングである書き出しタイミングを前記回転ズレ量に応じて補正して、前記発光タイミングを制御する、光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置において、
前記偏向体は、
前記光束を反射するミラー部と、
前記揺動軸上に配置され、前記ミラー部を支持する第1トーションバーと、
前記揺動軸上に配置され、前記ミラー部及び前記第1トーションバーの結合体を支持する第2トーションバーと、を含み、
前記駆動手段は、
前記ミラー部又は前記結合体を所定の基本正弦波で揺動させ、
前記結合体又は前記ミラー部を、前記基本正弦波の整数倍の周波数の正弦波で揺動させる、光走査装置。 - 請求項2に記載の光走査装置において、さらに、
前記ミラー部の法線に沿う第1軸の軸回りに前記偏向体を回転させて、当該偏向体の前記第1軸の軸回りにおける回転位置を調整させる第1回転調整機構と、
前記第1軸及び前記揺動軸に直交する第2軸の軸回りに前記偏向体を回転させて、当該偏向体の前記第2軸の軸回りにおける回転位置を調整させる第2回転調整機構と、を備える光走査装置。 - 請求項3に記載の光走査装置において、さらに、
前記第1回転調整機構及び前記第2回転調整機構による前記回転位置の調整の際に、前記揺動軸の軸回りに前記ミラー部が揺動することを禁止する保持機構を備える、光走査装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の光走査装置において、さらに、
前記主走査ラインの走査開始側に配置され、前記光源から発せられる光束を検出する第1光センサーと、
前記主走査ラインの走査終了側に配置され、前記光源から発せられる光束を検出する第2光センサーと、を備え、
前記駆動手段は、
前記第1光センサー及び前記第2光センサーが順次前記光束を検出するタイミングの時間間隔に依存するパラメータに基づいて、前記偏向体を駆動するものであって、
前記回転ズレ量に応じて前記時間間隔を補正し、該補正された時間間隔に従って導出される補正パラメータに基づいて、前記偏向体を駆動する、光走査装置。 - 静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体の周面を前記被走査面として光束を照射する、請求項1〜5のいずれかに記載の光走査装置と、
を備える画像形成装置。
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