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JP3874999B2 - Light source unit, image forming apparatus using light source unit, and method for producing light source unit - Google Patents

Light source unit, image forming apparatus using light source unit, and method for producing light source unit Download PDF

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JP3874999B2
JP3874999B2 JP2000206534A JP2000206534A JP3874999B2 JP 3874999 B2 JP3874999 B2 JP 3874999B2 JP 2000206534 A JP2000206534 A JP 2000206534A JP 2000206534 A JP2000206534 A JP 2000206534A JP 3874999 B2 JP3874999 B2 JP 3874999B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査光学系に用いられる光源ユニット、この光源ユニットを用いた画像形成装置及び光源ユニットの生産方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタル複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置には、走査光学系にレーザー式のものを搭載したものが知られている。また、このようなレーザー式の走査光学系に使用される光源としては、書込みの高精度化や高速化の要求に応じるためにマルチビームレーザーダイオードを用いたものが主流になりつつある。
【0003】
図22はレーザー式の走査光学系の概略を示し、1は光源ユニット、2はポリゴンミラー、3はfθレンズ、4は感光体である。光源ユニット1はマルチビームレーザーダイオード5とコリメータレンズ6とを備え、マルチビームレーザーダイオード5は発光点7a〜7d(図24参照)からレーザービームPを出射する。このレーザービームPはコリメータレンズ6により平行光束に変換され、回転するポリゴンミラー2に反射されることにより感光体4の表面4aを主走査方向Q1に走査する。
【0004】
隣接する二つの発光点からのレーザービームPは、図23に示すように、感光体4の表面4a上で主走査方向Q1と直交する副走査方向Q2に所定のピッチX1 をあけてビームスポット8を形成する。ここでは、マルチビームレーザーダイオード5は四つの発光点7a〜7dを有するので、四つのレーザービームPが感光体4の表面4aを同時に走査して画像情報の書込みが行われる。
【0005】
そのマルチビームレーザーダイオード5は、図24に示すように、直方体状のレーザーダイオードチップ9と、レーザーダイオードチップ9が貼着された台座10と、ステム11とを備えている。ステム11には正面から見てV字状の一対の切欠12,12が形成され、発光点7a〜7dは、その切欠12,12の先鋭部12a,12aを結んで得られる仮想直線L1上に設計上位置するように、レ ーザーダイオードチップ9の正面13に設けられている。したがって、発光点7a〜7dを近似的に結ぶ直線の延びる方向(以下、「配列方向」という。)Q3 を考えると、配列方向Q3は理論的には仮想直線L1の延びる方向と一致するはずであるが、実際にはマルチビームレーザーダイオード5の製造上の誤差等により発光点7a〜7dが仮想直線L1上からずれているのが一般であり、図25に誇 張して示すように配列方向Q3は仮想直線L1に対して若干の傾きθ1を持ってい る。
【0006】
また、従来、この種のマルチビームレーザーダイオード5では、製造技術上の理由により発光点7a〜7dの間隔を狭くすることが難しく、発光点7a〜7dの配列方向Q3を副走査方向Q2に合わせた状態で感光体4にレーザービームPを投影したのでは副走査方向Q2のピッチX1が粗くなり、所望の画像品質を得ることができなかった。そこで、例えば特開昭57−8887号公報、特開平9−96771号公報に記載されているように、発光点7a〜7dの配列方向Q3を副 走査方向Q2に対して斜めになるように傾けて、ピッチX1の狭小化を図り副走査方向Q2の書込み密度(記録密度)を向上させていた(特開昭57−8887号 公報第1図、特開平9−96771号公報第3図参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その特開昭57−8887号公報に記載の構成では、感光体4上の各ビームスポット8が副走査方向Q2に並ぶように調整するために、ポリゴ ンミラー2を回転させた状態で各発光点7a〜7dからのレーザービームPの時間的ずれ(各発光点7a〜7dからのレーザービームPが主走査方向Q1の所定 位置に到達する時刻のずれ)を検出しなければならない。この各レーザービームPの時間的ずれは通常ns(ナノ秒)オーダーで検出しなければならないので、その調整のための治具(以下、「調整装置」という。)としてオシロスコープ等が必要となり、調整装置が高価になるという問題がある。
【0008】
また、半導体レーザーを含む光源ユニット1は消耗品であり、複写機やレーザープリンタにおいては市場における交換部品であるが、同公報に記載の構成では光源ユニット1を走査光学系から分離した状態でその調整を行うことができないため、光源ユニット1の交換時には上記のように高価な調整装置を市場に持ち込み光源ユニット1のみを交換した後その調整を行うか、光源ユニット1のみならずポリゴンミラー2等を含む走査光学系全体を交換する必要がある。このため、光源ユニットの交換に手間やコストがかかり、ユーザーに対するサービス性の面でも支障をきたす。
【0009】
一方、特開平9−96771号公報に記載の構成によっても、ポリゴンミラー2を回転させた状態でレーザービームPを検出しなければならず、光源をユニットとして取り扱うメリットに欠けるほか、すべてのレーザービームPを一つのセンサで検出するために寸法関係の制約があり汎用性に欠けるという問題がある。特に、発光点7a〜7dの間隔が密なマルチビームレーザーダイオード5の開発が進展しつつある今日においては、発光点7a〜7dの配列方向Q3を副走査方 向Q2に合わせた状態でマルチビームレーザーダイオード5を配置することも可 能ではあるが、このような場合に同公報に記載の構成では複数のレーザービームPを識別して検出することができず、上記調整をなし得なくなるという不具合が生じる。
【0010】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、複数のレーザービームのビームスポットを記録媒体上の所定方向に並べるための調整を安価な調整装置で事前に行うことを可能とし、かつ、それが用いられる走査光学系又はそれ自体の設計の自由度を高めることのできる光源ユニット、この光源ユニットが用いられている画像形成装置、及びその光源ユニットの生産方法を提供することを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の光源ユニットは、ステムに形成した切欠によって規定された仮想直線上に複数の発光点が設計上位置するマルチビームレーザーダイオードと、前記各発光点から出射された複数のレーザービームを平行光束に変換する光学レンズとを走査光学系に備える光源ユニットであって、
前記マルチビームレーザーダイオードと前記光学レンズとを前記走査光学系に設置した場合に前記光学レンズを透過する複数のレーザービームのビームスポットが所定方向に並びつつ記録媒体上を走査するように予め記憶された前記各発光点の前記仮想直線からのずれに対応する位置データに基づいて発光することを要旨とする。
【0012】
請求項1の発明によれば、各発光点の仮想直線からのずれに対応する位置データに基づいて各発光点が発光するので、その位置データを得るための調整装置がnsオーダーの時間的ずれを検出する場合の調整装置に比して安価で済み、その位置データが予め記憶されたものであるので、ビームスポットを記録媒体上の所定方向に並べるための調整を事前に(市場への出荷前に)行うことができる。また、このように予め記憶されたデータに基づいて発光がなされるので、光源ユニットが用いられる走査光学系又は光源ユニット自体の設計の如何は発光タイミングに制限を及ぼさず、設計の自由度を高めることができる。
【0013】
請求項2に記載の光源ユニットは、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を備え、該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御することを要旨とする。
【0014】
請求項3に記載の光源ユニットは、前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を備えることを要旨とする。
【0015】
請求項4に記載の光源ユニットは、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータをバーコード化したバーコードラベルを備えることを要旨とする。
【0016】
請求項5に記載の光源ユニットは、前記バーコードラベルには、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータを数値化した数値データが併記されていることを要旨とする。
【0017】
請求項2乃至請求項5の何れかに記載の光源ユニットによれば、位置データ又は位置データに基づいて算出された発光タイミングに対応する発光タイミングデータが予め記憶された記憶手段を光源ユニット自体が備えるので、ビームスポットを記録媒体上の所定方向に並べるための調整を市場で行うことなく光源ユニットのみを交換することができ、マルチビームレーザーダイオードの交換に要する手間やコストを大幅に削減することができる。
【0018】
請求項6に記載の画像形成装置は、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の光源ユニットを有することを要旨とする。
【0019】
請求項7に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を前記光源ユニットとは別体に備え、該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御することを要旨とする。
【0020】
請求項8に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を前記光源ユニットとは別体に備え、前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を前記光源ユニットに一体に備えていることを要旨とする。
【0021】
請求項9に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段並びに該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段の各々を前記光源ユニットとは別体に備えることを要旨とする。
【0022】
請求項10に記載の画像形成装置は、請求項2に記載の光源ユニットを有すると共に、前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を前記光源ユニットとは別体に備えることを要旨とする。
【0023】
請求項11に記載の画像形成装置は、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータをバーコード化したバーコード記号を有するバーコードラベルを前記光源ユニットと一体若しくは別体に備えることを要旨とする。
【0024】
請求項12に記載の画像形成装置は、前記バーコードラベルには、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータを数値化した数値データが併記されていることを要旨とする。
【0025】
請求項13に記載の画像形成装置は、前記バーコード記号を読取装置で読み取ると共に、該読取装置で読み取った結果を前記記憶手段に入力する入力手段を備えていることを要旨とする。
【0026】
請求項14に記載の画像形成装置は、前記数値データを前記記憶手段に入力する入力手段を備えていることを要旨とする。
【0027】
請求項15に記載の画像形成装置は、前記入力手段は、電気通信回線であることを要旨とする。
【0028】
請求項16に記載の画像形成装置は、前記入力手段は、画像形成装置本体に設けられたテンキーであることを要旨とする。
【0029】
請求項17に記載の画像形成装置は、前記光源ユニットが着脱可能であることを要旨とする。
【0030】
請求項6乃至請求項17に記載の画像形成装置によれば、請求項1乃至請求項5のいずれかの発明の効果を、画像形成装置において享受することができる。
【0031】
請求項18に記載の光源ユニットの生産方法は、ステムに形成した切欠によって規定される仮想直線上に複数の発光点が設計上位置するマルチビームレーザーダイオードと、前記各発光点から出射される複数のレーザービームを平行光束に変換する光学レンズとを備え、前記マルチビームレーザーダイオードが制御手段の出力信号に応じて発光する光源ユニットの生産方法であって、
前記光学レンズを透過した複数のレーザービームを受光素子に投影させて前記各発光点の前記仮想直線からのずれに対応する位置データを得る位置データ取得工程と、該位置データ取得工程で得られた位置データを記憶手段に記憶させる記憶工程とを有することを要旨とする。
【0032】
請求項19に記載の光源ユニットの生産方法は、ステムに形成した切欠によって規定される仮想直線上に複数の発光点が設計上位置するマルチビームレーザーダイオードと、前記各発光点から出射される複数のレーザービームを平行光束に変換する光学レンズとを備え、前記マルチビームレーザーダイオードが制御手段の出力信号に応じて発光する光源ユニットの生産方法であって、
前記光学レンズを透過した複数のレーザービームを受光素子に投影させて前記各発光点の前記仮想直線からのずれに対応する位置データを得る位置データ取得工程と、前記光源ユニットが走査光学系に設置された場合に前記光学レンズを透過する複数のレーザービームのビームスポットが所定方向に並びつつ記録媒体上を走査するように前記位置データに基づいて前記各発光点の発光タイミングに関する発光タイミングデータを算出する発光タイミングデータ算出工程と、前記発光タイミングデータ算出工程で得られた前記発光タイミングデータを記憶手段に記憶させる記憶工程とを有することを要旨とする。
【0033】
請求項20に記載の光源ユニットの生産方法は、前記位置データ取得工程若しくは前記発光タイミングデータ算出工程の何れかで得られたデータに対応してバーコード化したバーコード記号を有するバーコードラベルを作成するラベル作成工程と、前記バーコードラベルを前記光源ユニット若しくは画像形成装置に貼り付ける貼り付け工程と、前記貼り付け工程で貼り付けられたバーコード記号を読み込むことによって前記記憶工程での前記記憶手段への前記位置データ若しくは前記発光タイミングデータを記憶させることを要旨とする。
【0034】
請求項18乃至請求項20に記載の光源ユニットの生産方法によれば、ビームスポットを記録媒体上の所定方向に並べるための調整を行うに際して各発光点の仮想直線からのずれに対応する位置データを求めるので、nsオーダーの時間的ずれを検出する場合に比して調整装置が安価で済み、その位置データに基づいて算出した発光タイミングに関するデータを記憶手段に記憶させておくので、上記調整を事前に(光源ユニットの市場への出荷前に)完了させることができる。また、製造された光源ユニットの発光がこのように予め記憶されたデータに基づいてなされるので、その光源ユニットが用いられる走査光学系又はその光源ユニット自体の設計の如何は発光タイミングに制限を及ぼさず、設計の自由度を高めることができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0036】
[光源ユニットの構成]
図1は、本発明に係る光源ユニット19の分解斜視図を示す。図1において、20は取付ブラケットである。この取付ブラケット20は、底壁部21と、起立壁部22と、側壁部23,23とを備える。
【0037】
底壁部21には一対の位置決め孔21a,21aと、貫通孔21b,21bとが形成されている。底壁部21の底面には、図2に示すように、位置決め基準部24,24が形成されている。位置決め基準部24は後述するハウジング60に形成された位置決め基準部に突き合わせられる。
【0038】
起立壁部22には円形貫通孔25が設けられている。起立壁部22の背面には、図3、図4に示すように、一対の位置決め基準部26,26が円形貫通孔25を挟んでその両側に設けられている。位置決め基準部26の基準面(副走査方向を規定する基準面)26aは位置決め基準部24の基準面(主走査方向を規定する基準面)24aに対して実質的に垂直に形成されている。この一対の位置決め基準部26,26にはネジ挿通孔27,27がそれぞれ設けられている。
【0039】
起立壁部22の背面には、さらに、円形状嵌合筒28と、基板取付部29,30とが設けられている。円形状嵌合筒28は円形貫通孔25と同心に形成され、その内径は円形貫通孔25の孔径と同径である。円形状嵌合筒28と一方の位置決め基準部26との間にはピン31が突設されている。基板取付部29,30には回路基板32が取り付けられ、この回路基板32には制御手段としてのCPU33と、記憶手段としてのEEPROM34とが設けられている。
【0040】
起立壁部22の背面側には、図5に拡大して示すベース部材35が取り付けられる。ベース部材35はマルチビームレーザーダイオード36を保持するとともに、円形状嵌合筒37を正面に有する。円形状嵌合筒37はその外径が円形状嵌合筒28の内径よりも若干小さく形成され、円形状嵌合筒28の筒内に嵌合される。
【0041】
円形状嵌合筒37にはコリメータレンズ38を支持する円弧状支持部39が形成されている。コリメータレンズ38はマルチビームレーザーダイオード36から出射されたレーザービームを平行光束に変換する役割を果たす。
【0042】
円形状嵌合筒37はその中央に開口40を有する。レーザービームはその開口40を通じてコリメータレンズ38に向けて出射される。円形状嵌合筒37には一対の切欠37a,37aが開口40を挟んで形成され、一対の切欠37a,37aにはアパーチャ部材41の一対の係合片41a,41aが係合する。アパーチャ部材41は水平方向に延びるスリット41bを有し、これを通過するレーザービームが整形されるようになっている。
【0043】
ベース部材35の正面両側には、取付ブラケット20の位置決め基準部26,26に対応する箇所に位置決め基準部42,42が形成されている。この一対の位置決め基準部42,42にはネジ孔43,43がそれぞれ設けられている。円筒状嵌合筒37と一方の位置決め基準部42との間には、ピン31が挿通されてベース部材35の概略の位置決めに供する挿通孔44が形成されている。
【0044】
ベース部材35の背面側には、図6に示すように、弾性押圧板45を取り付けるための押圧板取付部46が形成されている。弾性押圧板45はその中央に四つの押圧バネ片45aを有するとともに、係合片45bと一対のネジ挿通孔45c,45cとを有する。
【0045】
押圧板取付部46には開口40と連通する嵌合孔47が形成されている。この嵌合孔47にはマルチビームレーザーダイオード36の円筒状本体部48が嵌合される。嵌合孔47の後方には、マルチビームレーザーダイオード36のステム49よりも若干大径に形成され、かつ、ステム49が入ることによりマルチビームレーザーダイオード36の取付基準となる取付基準孔50が設けられている。取付基準孔50は、そのステム49の正面49aが突き当てられる突当基準面51を有し、取付基準孔50の深さは突当基準面51に突き当てられたステム49の背面が押圧板取付部46の背面から突出する程度に形成されている。
【0046】
押圧板取付部46には、弾性押圧板45のネジ挿通孔45c,45cと重なり合うように、取付基準孔50を挟んでその両側にネジ孔46a,46aが形成されている。弾性押圧板45は、マルチビームレーザーダイオード36がベース部材35に嵌合された状態でマルチビームレーザーダイオード36の背面を宛い、その押圧バネ片45aでマルチビームレーザーダイオード36を付勢して保持するように、ネジ孔46a,46aに重ねられたネジ挿通孔45c,45cにネジ52,52が挿通されてベース部材35にネジ止めされる。
【0047】
なお、この光源ユニット19の組立図を図7、図8に示すが、その組立手順の詳細については後述する。
【0048】
[マルチビームレーザーダイオードの構成]
マルチビームレーザーダイオード36は、図9に拡大して示すように、円筒状本体部48の内部に台座53を備える。台座53の貼着面54には直方体状のレーザーダイオードチップ55が貼着されている。レーザーダイオードチップ55の正面56には、レーザービームを出射する四つの発光点57a〜57dが設けられている。
【0049】
ステム49には、正面から見てV字状の一対の切欠58,58が形成されている。各発光点57a〜57dは設計的にはその切欠58,58により規定される(切欠58,58の先鋭部58a,58aを結んで得られる)仮想直線L2上に 位置するはずであるが、実際にはマルチビームレーザーダイオード36の製造上の誤差等により、各発光点57a〜57dと仮想直線L2との間には微小なずれ が存在するのが一般である。
【0050】
ステム49には弾性押圧板45の係合片45bと係合する切欠59が、円筒状本体部48の中心を中心として切欠58から90°回転させた位置に設けられている。マルチビームレーザーダイオード36がベース部材35に取り付けられる際には、その切欠59と係合片45bとの係合により、マルチビームレーザーダイオード36のベース部材35に対する位置決めが行われる。
【0051】
[走査光学系の構成]
図10、図11は、光源ユニット19が着脱可能に取り付けられるハウジング60を示す。ハウジング60は複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に内蔵され、図10はそのハウジング60に光源ユニット19が取り付けられる前の状態を示し、図11はハウジング60に光源ユニット19が取り付けられた状態を示す。
【0052】
ハウジング60には走査光学系を構成するポリゴンミラー61と、fθレンズ62とが設けられている。また、ハウジング60には光源ユニット19が設置される位置決め基準部63が設けられ、位置決め基準部63には一対の位置決めピン64,64と一対のネジ孔65,65とが形成されている。光源ユニット19は、その位置決め基準部24,24の基準面24a,24aが位置決め基準部63の基準面63aに突き合わせられ、位置決め孔21a,21aに位置決めピン64,64が挿通され、貫通孔21b,21bにネジ66,66が挿通されてこれらがネジ孔65,65に螺着されることにより、ハウジング60に固定される。この光源ユニット19の取付けにより、マルチビームレーザーダイオード36及びコリメータレンズ38は走査光学系に挿入される。
【0053】
ハウジング60の一側壁には、主走査方向Q1に延びる開口67が形成されて いる。マルチビームレーザーダイオード36が駆動されると、各発光点57a〜57dから出射されるレーザービームPが回転するポリゴンミラー61により主走査方向Q1に走査され、fθレンズ62、開口67を透過して感光体ドラム6 8の感光面68aに照射される。その各レーザービームPの感光面68aへの書込み位置は、後述のようにマルチビームレーザーダイオード36の発光制御がなされることにより、副走査方向Q2に揃えられる。
【0054】
[光源ユニットの生産方法]
(1)光源ユニットの組立工程
光源ユニット19を組み立てる際には、まず、マルチビームレーザーダイオード36が取り付けられたベース部材35を図示を略す光学特性調整装置に固定して、この光学特性調整装置の有する三軸方向(固定された光源ユニット19に対して図1に示すX軸、Y軸、Z軸の三軸方向)に移動可能なチャックにコリメータレンズ38を把持させる。ついで、コリメータレンズ38の下面に光硬化型接着剤(紫外線硬化型接着剤)を塗布し、これを円弧状支持部39上に位置させた状態でマルチビームレーザーダイオード36を発光させ、コリメータレンズ38を透過した四つのレーザービームの光学特性(各レーザービームの平行性と光軸)が所定の基準を満たすようにコリメータレンズ38を移動させる。コリメータレンズ38を透過したレーザービームが所望の光学特性を満足すると、透明なコリメータレンズ38の上方から紫外線を照射してその透過光束により接着剤を硬化させ、コリメータレンズ38を円弧状支持部39に接着する。ここでは、光学特性調整を要するレーザービームは四つであるのに対して移動させるコリメータレンズは一つであり、その四つのレーザービームのそれぞれについて独立に調整を行うことはできないため、各レーザービームについてのコリメータレンズ38の最適位置を求めた後に、その最適位置を平均した位置にコリメータレンズ38を接着する。
【0055】
コリメータレンズ38の接着が完了すると、このコリメータレンズ38を覆うようにアパーチャ部材41を円形状嵌合筒37に取り付ける。そして、このアパーチャ部材41及び円形状嵌合筒37を円形貫通孔25に挿通させて、かつ、ピン31を挿通孔44に挿通させて、位置決め基準部42,42の基準面42a,42aを位置決め基準部26,26の基準面26a,26aに突き当てる。この状態で、ネジ挿通孔27,27にスプリングワッシャ付きのネジ69,69を挿通させ、これらをネジ孔43,43に螺合させる。これにより、マルチビームレーザーダイオード36はベース部材35を介して取付ブラケット20に取り付けられるが、このときマルチビームレーザーダイオード36の光軸は位置決め基準部24の基準面24aに平行し、仮想直線L2はその基準面24aに直交してい る。
【0056】
ベース部材35が取り付けられた取付ブラケット20には、基板取付部29,30にネジ70,70により回路基板32を取り付け、この回路基板32にマルチビームレーザーダイオード36の端子71を半田付けする。
【0057】
(2)位置データ取得工程
次に、マルチビームレーザーダイオード36における各発光点57a〜57dの仮想直線L2からのずれに対応する位置データを、個々の光源ユニット19に 固有のものとして求める。
【0058】
図12は、その位置データの取得に用いる調整装置を模式的に示す。この調整装置72は、集光レンズ(結像レンズ)73と、撮像素子としてのCCD74と、基準取付部75とを有する。光源ユニット19は、その位置決め基準部24の基準面24aが基準取付部75の基準面75aに突き合わせられた状態で、調整装置72にセットされる。
【0059】
集光レンズ73は、図13に示すように、その前側焦点距離がf1に、後側焦 点距離がf1’に形成されている。また、コリメータレンズ38は、その前側焦 点距離がfCO’に、後側焦点距離がfCOに形成されている。集光レンズ73の前側焦点位置はコリメートレンズ38の後側焦点位置と実質的に一致し、CCD74の撮像面(エリア型受像面)74aは集光レンズ73の後側焦点位置にある。
【0060】
光源ユニット19が調整装置72にセットされた状態で、まず、マルチビームレーザーダイオード36の各端子71に駆動電圧を同時に印加する。
【0061】
これにより、発光点57a〜57dが同時に発光し、図14に示すように、各発光点57a〜57dに対応するビームスポット75a〜75dが撮像面74a上に形成される。ここで、上記のような光学系の配置により、マルチビームレーザーダイオード36の各発光点57a〜57dから出射されたレーザービームはコリメータレンズ38によって実質的に平行光束に変換され、四つのレーザービームすべてが集光レンズ73によって撮像面74a上に拡大して集光結像され、撮像面74a上におけるビームスポット75a〜75dの位置を高精度で測定することが可能となっている。そのビームスポット75a〜75dの位置は、例えば以下のように重心位置を演算することによって求めることができる。
【0062】
図15は、撮像面74a上に形成されたビームスポット75aを拡大した状態を示す。その撮像面74aの各画素を符号Zijによって定義し、画素Zijの出力信号の大きさを符号Wijによって定義すると、Z1j,Z2j,…,Zij,…,Znjは主走査方向Q1に配列された画素を意味し、W1j,W2j,…,Wij,…,Wnj はその画素Z1j,Z2j,…,Zij,…,Znjの各出力を意味し、Zi1,Zi2,…,Zij,…,Zimは副走査方向Q2に配列された画素を意味し、Wi1,Wi2,… ,Wij,…,Wimはその画素Zi1,Zi2,…,Zij,…,Zimの各出力を意味する。なお、添字i(1からnまでの整数)は基準点Oから左側に数えてi番目に該当することを意味し、添字j(1からmまでの整数)は基準点Oから上側に数えてj番目に該当することを意味している。
【0063】
主走査方向Q1に配列された画素Z1j,Z2j,…,Zij,…,Znjの出力信号 の総和Wj(Wj=W1j+W2j+…+Wij+…+Wnj)を副走査方向Q2について j=1からj=mまで順次求めると、副走査方向のビーム強度分布曲線B2を得 ることができる。また、副走査方向Q2に配列された画素Zi1,Zi2,…,Zij ,…,Zimの出力信号の総和Wi(Wi=Wi1+Wi2+…+Wij+…+Wim)を主走査方向Q1についてi=1からi=nまで順次求めると、主走査方向のビーム 強度分布曲線B1を得ることができる。
【0064】
このビーム強度分布曲線B1に対して図16に示すように閾値P1hを設定し、 閾値P1hを横切る強度に対応する主走査方向の画素の番地yi1、yi2を特定し、番地yi1と番地yi2との相加平均に相当する画素の番地yimを求める(im=(i1+i2)/2、im:整数)。この番地yimの画素の位置をビームスポット75aの主走査方向の重心位置(中心位置)Gyとし、ビーム強度分布曲線B2に対して同様に求めた画素の位置を副走査方向の重心位置(中心位置)Gxとし、 これによりビームスポット75aの重心位置G(Gx,Gy)が規定される。なお、閾値P1hはピーク強度Pmaxと自然対数eとを用いて
1h=Pmax/e2
と算出される。
【0065】
ところで、このように撮像面74a上のビームスポットの全体形状に基づいてその重心位置を演算するには、撮像面74a上のビームスポット75a〜75dのそれぞれの面積が一画素の面積の十倍以上となるように光学系を構成することが測定精度上望ましい。
【0066】
すなわち、図17に示すように、撮像面74a上におけるビームスポットの主走査方向の径をWm、副走査方向の径をWsとすると、マルチビームレーザーダイオード36の発振波長をλ、スリット41の開口41bを通過した後のレーザービームの主走査方向のビーム径をDm’、副走査方向のビーム径をDs’として
Wm=(f1×λ)/(π×Dm’)
Ws=(f1×λ)/(π×Ds’)
が成り立ち、そのWm及びWsが
π×Wm×Ws>(一画素の面積)×10
を満たすように調整装置72の光学系を設計する。
【0067】
また、発光点57aと発光点57dとの主走査方向のピッチずれ量をPLDAm、発光点57aと発光点57dとの副走査方向のピッチずれ量をPLDAs、撮像面74a上におけるビームスポット75aとビームスポット75dとの主走査方向のピッチをPccdm、撮像面74a上におけるビームスポット75aとビームスポット75dとの副走査方向のピッチをPccdsとすると
ccdm=(f1/fco)×PLDAm
ccds=(f1/fco)×PLDAs
が成り立ち、このPccdm、Pccds、撮像面74aの横方向(主走査方向)の全長Lm、縦方向(副走査方向)の全長Ls、及び発光点の個数N(ここでは、N=4)を用いて、光学系の倍率を次式が満たされるように設定する。
【0068】
ccdm×(N−1)+Wm<Lm
ccds×(N−1)+Ws<Ls
このように光学系の倍率を設定すると、ビームスポット57aとビームスポット57dとが撮像面74aからはみ出さず、一つのCCD74で四つの発光点57a〜57dの評価を同時に行うことができて調整装置72のコストダウンを図ることができる。
【0069】
さらに、発光点57a〜57dを同時に発光させる場合、各発光点57a〜57dの発光出力が実質的に等しくなるように以下の設定を行う。
【0070】
まず、発光点57a〜57dの中から任意の一つを発光させて、その発光に伴うCCD74の出力を検出して基準出力P1とする。つぎに、その既に発光して いる発光点をそのままの状態として残りの発光点の中の一つを発光させたときに、CCD74の出力が基準出力P1の二倍となるようにように回路基板32上で 光量調整を行う。この光量調整を残りの二つの発光点についても順次行って、すべての発光点57a〜57dを発光させたときにCCD74の出力が基準出力P1の4倍となるように設定する。一般には、図18に示すように、発光中の発光 点の数がNの場合に検出出力が基準出力P1のN倍となるように設定すればよい 。
【0071】
このように光量調整を行うと、撮像面74a上のビームスポット75a〜75dの強度を一定にすることができ、そのビームスポット75a〜75dの位置の検出を正確に行うことができる。
【0072】
以上のようにして撮像面74a上のビームスポット75a〜75dの位置が検出されると、そのうちの一つ、例えばビームスポット75aを基準として他のビームスポット75b,75c,75dの主走査方向のずれ量Y2,Y3,Y4を検 出することができる。この主走査方向のずれ量は発光点57a〜57dの仮想直線L2からのずれに対応し、本実施の形態ではそのずれ量Y2,Y3,Y4を位置データとする。
【0073】
(3)発光タイミングデータ算出工程・記憶工程
光源ユニット19がハウジング60に取り付けられて走査光学系に設置された場合を考えると、前工程で得たずれ量Y2,Y3,Y4に比例する分だけ各発光点 57b,57c,57dの書込みタイミング(発光タイミング)をずらさなければ、レーザービーム間で感光体68への書込み位置が主走査方向にずれてしまう。そこで、その走査光学系の光学的倍率をM、調整装置72の光学的倍率をm、感光体68の感光面68a上でのビーム走査速度をvとし、発光点57aに対する発光点57bの書込みタイミングを時間t2だけ遅延させる必要があるとして
2=(Y2×M/m)/v
を算出し、これを発光点57bについての発光タイミングデータとしてEEPROM34に記憶させる。同様に、発光点57cについての発光タイミングデータ(遅延時間)t3、発光点57dについての発光タイミングデータ(遅延時間) t4をそれぞれ
3=(Y3×M/m)/v
4=(Y4×M/m)/v
として算出し、これらを発光点57bについての発光タイミングデータとしてEEPROM34に記憶させる。
【0074】
この工程の完了後、最終的な検査を経て、光源ユニット19は製品として完成する。なお、上記t2,t3,t4の算出は、調整装置72において行っても、光 源ユニット19のCPU33において行ってもよい。
【0075】
[画像形成装置における光源ユニットの作用]
既述のようにハウジング60に取り付けられ画像形成装置に内蔵された光源ユニット19の出射ビームは、ポリゴンミラー61及びfθレンズ62により感光体68の感光面68a上を主走査方向に走査するが、その感光面68a上を走査する前にハウジング60に設けられたミラー76に反射されて同期検知回路77に入射する。光源ユニット19の回路基板32はその同期検知回路77に電気的に接続され、同期検知回路77からの検知信号を受けてマルチビームレーザーダイオード36の発光を制御する。
【0076】
すなわち、回路基板32のCPU33は、同期検知回路77からの検知信号を受けるまでは発光点57aのみを発光させ、発光点57aからのレーザービームが同期検知回路77に入射してこれからの検知信号を受けると、EEPROM34に予め記憶された基準時間tが経過した後に発光点57aによる感光体68への書込みを開始する。また、CPU33は、検知信号を受信して時間(t+t2 )が経過した後に発光点57bによる書込みを開始し、検知信号を受信して時間(t+t3)が経過した後に発光点57cによる書込みを開始し、検知信号を受 信して時間(t+t4)が経過した後に発光点57bによる書込みを開始する。 これにより、発光点57a〜57dの仮想直線L2からのずれにかかわらず、感 光面68a上には本来副走査方向に一列に並ぶべきビームスポット(画像情報)76が図19に示すようにそのように整列する。
【0077】
この実施の形態に係る光源ユニットでは、各発光点57a〜57dの仮想直線L2からのずれに対応する位置データY2,Y3,Y4に基づいてマルチビームレーザーダイオード36が発光するので、その位置データを得るための調整装置72がnsオーダーの時間的ずれを検出する場合の調整装置に比して安価で済み、その位置データが予め記憶されたものであるので、ビームスポット76を感光体68上の所定方向に並べるための調整を事前に(市場への出荷前に)行うことができる。
【0078】
また、位置データY2,Y3,Y4に基づいて算出された発光タイミングに関す るデータt2,t3,t4が予め記憶されたEEPROM34を光源ユニット19 自体が備えるので、ビームスポット76を感光体68上の所定方向に並べるための調整を市場で行うことなく光源ユニット19のみを交換することができ、マルチビームレーザーダイオード36の交換に要する手間やコストを大幅に削減することができる。
【0079】
さらに、このように予め記憶されたデータに基づいて発光がなされるので、光源ユニット19が用いられる走査光学系又は光源ユニット19自体の設計の如何は発光タイミングに制限を及ぼさず、設計の自由度を高めることができる。
【0080】
一方、上述した工程により得られてEEPROM34に記憶された発光タイミングデータ(又は位置データ)は、図5及び図6に示すように、そのデータをバコード化したバーコード記号を有するバーコードラベル78として光源ユニット19に貼設されている。
【0081】
このバーコードラベル78には、バーコード記号の他、発光タイミングデータ(又は位置データ)を数値化した数値データが併記され、出荷後の市場において消耗により光源ユニット19を交換した場合、サービスマンやユーザーが目視でもって、位置ずれを確認できるようにしてある。
【0082】
図20はバーコード記号を用いた各発光点57a〜57dのずれ制御に関するブロック図、図21はEEPROM34の記憶工程のフロー図である。
【0083】
図20において、EEPROM34には、上述した発光タイミングデータ算出工程で得られた発光タイミングデータが、各種の条件(ルート)に応じて記憶されることが可能となっている。
【0084】
この際の条件としては、光源ユニット19の生産工程(図21のステップ10以降)、画像形成装置の生産工程(図21のステップ20以降)、市場設置時やメンテナンス等の確認時、或いは、光源ユニット19の消耗に伴う交換時(図21のステップ30以降)等が考えられる。また、記憶ルートとしては、光源ユニット19の生産時における算出工程直後の直接書き込み、バーコード記号を読み取る読取装置(バーコードリーダ)79からの入力、画像形成装置に既存の操作パネルの10キー80からの入力、通信端末(或いは、サーバー)81からの通信入力等が考えられる。
【0085】
また、EEPROM34に記憶された発光タイミングデータは、画像形成装置の起動時等においてCPU33に出力される。CPU33は、発光タイミングデータに基づいてマルチビームレーザーダイオード36の各発光点57a〜57dの発光タイミングを制御しつつ発光させる。尚、EEPROM34に記憶されるデータを位置データとし、CPU33においてその位置データに基づいて発光タイミングデータを算出して発光制御することも可能である。
【0086】
次に、各工程での記憶ルートを説明する。
【0087】
(ステップ10)
ステップ10では、光源ユニット19を生産する工程では、取付ブラケット20にベース部材35並びに回路基板32を組み付けて光源ユニット19を組み付けてステップ11へと移行する。
【0088】
(ステップ11)
上述した位置データ取得工程並びに発光タイミングデータ算出・記憶工程を経てEEPROM34にデータが記憶され(後述のテップ22で行っても良い)、ステップ12へと移行する。
【0089】
(ステップ12)
ステップ12では、ステップ11で得られた発光タイミングデータに基づいてそのデータをバーコード化したバーコード記号並びに数値化した数値データを有するバーコードラベル78を作成した後、そのバーコードラベル78を光源ユニット19に貼り付ける。この状態から、例えば、光源ニット19を画像形成装置の生産工程で組み付ける場合にはステップ21へと移行し、光源ユニット19を消耗等に伴う交換部品として市場の画像形成装置に組み付ける場合にはステップ30へと移行する。
【0090】
(ステップ20)
ステップ20では、ハウジング60や感光体68等の画像形成装置の組み立てが行われ、所定の工程にてステップ21へと移行する。
【0091】
(ステップ21)
ステップ21では、光源ユニット19がハウジング60に組み込まれてステップ22へと移行する。
【0092】
(ステップ22)
ステップ22では、少なくとも走査光学系に関する組み付け(電源系含む)が完了した時点で、位置データ取得工程並びに発光タイミングデータ算出・記憶工程を経て得られた発光タイミングデータがEEPROM34に記憶されてステップ23へと移行する。なお、発光タイミングデータのEEPROM34への記憶法式としては、バーコード読取装置によるバーコードラベル78のバーコード記号読み取り並びにEEPROM34への書き込みの他、画像形成装置の10キーを利用してバーコードラベル78の数値データの入力によるEEPROM34への書き込み、或いは、画像形成装置生産工場内でのネットワークRANを利用してのEEPROM34への書き込み等が考えられる。
【0093】
(ステップ23)
ステップ23では、画像形成装置の出荷時のテストや市場販売後において、画像形成装置の主電源のON等をトリガーとしてEEPROM34から発光タイミングデータがCPU33へと出力されて各発光点57a〜57dの発光制御がなされる。
【0094】
(ステップ30)
ステップ30では、市場でのメンテナンス時等の人為的或いは故障エラー信号の発生等の機会的判断により、光源ユニット19の交換が必要であるとなった場合に、今までハウジング60に組み付けられていた光源ユニット19を取り外した後、新たな光源ユニット19がハウジング60に組み込まれてステップ31へと移行する。
【0095】
(ステップ31)
ステップ31では、組み込みの確認が終了した上で、例えば、バーコードラベル78にバーコード記号に併記された数値データを人為的に読み取って画像形成装置の10キー80からその数値データを入力されて新たな発光タイミングデータがEEPROM34に出力されてステップ22へと移行する。
【0096】
以上、本発明の具体的な実施の形態について詳述したが、本発明は上述の形態に限られるものではない。
【0097】
例えば、発光点57a〜57dの配列方向Q4(図9参照)を仮想直線L2の延びる方向に揃えるようにマルチビームレーザーダイオード36を一旦回転させた後に、なお残存する発光点57a〜57dの仮想直線L2からのずれを補正する ように上述した調整を行って良い。
【0098】
また、例えば、制御手段としてのCPU33を光源ユニット19とは別に画像形成装置のハウジング60に設けたもの、記憶手段としてのEEPROM34を光源ユニット19とは別に画像形成装置のハウジング60に設けたもの、バーコードラベル78を光源ユニット19とは別に画像形成装置のハウジング60に設けたもの(図10参照)、或いはこれらCPU33、EEPROM34、バーコードラベル78を組み合わせて光源ユニット19或いはハウジング60に設けても良い。
【0099】
この際、例えば、バーコードラベル78のみを光源ユニット19に設け、CPU33及びEEPROM34をハウジング60に設けた場合、画像形成装置に既存の制御手段及び記憶手段をCPU33及びEEPROM34として兼用することができ、部品コストの削減を実現することができる。
【0100】
また、CPU33及びバーコードラベル78を光源ユニット19に設け、EEPROM34をハウジング60に設けた場合、EEPROM34は画像形成装置の操作パネル等に設けられた既存の記憶手段で兼用することができるばかりでなく、例えば、画像形成装置がファクシミリであった場合などのように電気通信回線(生産工場内RANのようなネットワーク回線等を含む)と接続されている場合には、その回線を利用してEEPROM34に代わる画像形成装置本体側の記憶手段に対する位置データや発光タイミングデータの変更を行うことが可能となる。
【0101】
尚、上述したCPU33やEEPROM34を光源ユニット19から切り離した場合には、光源ユニット19との電気的な接続がなされて制御されることは勿論である。
【0102】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の光源ユニットにあっては、マルチビームレーザーダイオードと光学レンズとを走査光学系に設置した場合に光学レンズを透過する複数のレーザービームのビームスポットが所定方向に並びつつ記録媒体上を走査するように予め記憶された前記各発光点の前記仮想直線からのずれに対応する位置データに基づいて発光することにより、各発光点の仮想直線からのずれに対応する位置データに基づいて各発光点が発光するので、その位置データを得るための調整装置がnsオーダーの時間的ずれを検出する場合の調整装置に比して安価で済み、その位置データが予め記憶されたものであるので、ビームスポットを記録媒体上の所定方向に並べるための調整を事前に行うことができる。また、このように予め記憶されたデータに基づいて発光がなされるので、光源ユニットが用いられる走査光学系又は光源ユニット自体の設計の如何は発光タイミングに制限を及ぼさず、設計の自由度を高めることができる。
【0103】
請求項2に記載の光源ユニットにあっては、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を備え、該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する。
【0104】
請求項3に記載の光源ユニットにあっては、前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を備えることを要旨とする。
【0105】
請求項4に記載の光源ユニットにあっては、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータをバーコード化したバーコードラベルを備える。
【0106】
請求項5に記載の光源ユニットにあってはは、前記バーコードラベルには、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータを数値化した数値データが併記されている。
【0107】
請求項2乃至請求項5の何れかに記載の光源ユニットによれば、位置データ又は位置データに基づいて算出された発光タイミングに対応する発光タイミングデータが予め記憶された記憶手段を光源ユニット自体が備えるので、ビームスポットを記録媒体上の所定方向に並べるための調整を市場で行うことなく光源ユニットのみを交換することができ、マルチビームレーザーダイオードの交換に要する手間やコストを大幅に削減することができる。
【0108】
請求項6に記載の画像形成装置にあっては、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の光源ユニットを有する。
【0109】
請求項7に記載の画像形成装置にあっては、請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を前記光源ユニットとは別体に備え、該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する。
【0110】
請求項8に記載の画像形成装置にあっては、請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を前記光源ユニットとは別体に備え、前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を前記光源ユニットに一体に備えている。
【0111】
請求項9に記載の画像形成装置にあっては、請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段並びに該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段の各々を前記光源ユニットとは別体に備える。
【0112】
請求項10に記載の画像形成装置にあっては、請求項2に記載の光源ユニットを有すると共に、前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を前記光源ユニットとは別体に備える。
【0113】
請求項11に記載の画像形成装置にあっては、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータをバーコード化したバーコード記号を有するバーコードラベルを前記光源ユニットと一体若しくは別体に備える。
【0114】
請求項12に記載の画像形成装置にあっては、前記バーコードラベルには、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータを数値化した数値データが併記されている。
【0115】
請求項13に記載の画像形成装置にあっては、前記バーコード記号を読取装置で読み取ると共に、該読取装置で読み取った結果を前記記憶手段に入力する入力手段を備えている。
【0116】
請求項14に記載の画像形成装置にあっては、前記数値データを前記記憶手段に入力する入力手段を備えている。
【0117】
請求項15に記載の画像形成装置にあっては、前記入力手段は、電気通信回線である。
【0118】
請求項16に記載の画像形成装置にあっては、前記入力手段は、画像形成装置本体に設けられたテンキーである。
【0119】
請求項17に記載の画像形成装置にあっては、前記光源ユニットが着脱可能である。
【0120】
請求項6乃至請求項17に記載の画像形成装置によれば、請求項1乃至請求項5のいずれかの発明の効果を、画像形成装置において享受することができる。
【0121】
請求項18に記載の光源ユニットの生産方法にあっては、光学レンズを透過した複数のレーザービームを受光素子に投影させて各発光点の仮想直線からのずれに対応する位置データを得る位置データ取得工程と、位置データ取得工程で得られた位置データを記憶手段に記憶させる記憶工程とを有する。
【0122】
請求項19に記載の光源ユニットの生産方法にあっては、光学レンズを透過した複数のレーザービームを受光素子に投影させて各発光点の仮想直線からのずれに対応する位置データを得る位置データ取得工程と、光源ユニットが走査光学系に設置された場合に光学レンズを透過する複数のレーザービームのビームスポットが所定方向に並びつつ記録媒体上を走査するように位置データに基づいて各発光点の発光タイミングに関する発光タイミングデータを算出する発光タイミングデータ算出工程と、発光タイミングデータ算出工程で得られた発光タイミングデータを記憶手段に記憶させる記憶工程とを有する。
【0123】
請求項20に記載の光源ユニットの生産方法にあっては、位置データ取得工程若しくは発光タイミングデータ算出工程の何れかで得られたデータに対応してバーコード化したバーコード記号を有するバーコードラベルを作成するラベル作成工程と、バーコードラベルを光源ユニット若しくは画像形成装置に貼り付ける貼り付け工程と、貼り付け工程で貼り付けられたバーコード記号を読み込むことによって記憶工程での記憶手段への位置データ若しくは発光タイミングデータを記憶させる。
【0124】
請求項18乃至請求項20に記載の光源ユニットの生産方法によれば、ビームスポットを記録媒体上の所定方向に並べるための調整を行うに際して各発光点の仮想直線からのずれに対応する位置データを求めるので、nsオーダーの時間的ずれを検出する場合に比して調整装置が安価で済み、その位置データに基づいて算出した発光タイミングに関するデータを記憶手段に記憶させておくので、上記調整を事前に(光源ユニットの市場への出荷前に)完了させることができる。また、製造された光源ユニットの発光がこのように予め記憶されたデータに基づいてなされるので、その光源ユニットが用いられる走査光学系又はその光源ユニット自体の設計の如何は発光タイミングに制限を及ぼさず、設計の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光源ユニットを示す分解斜視図である。
【図2】図1の取付ブラケットを示す正面図である。
【図3】図1の取付ブラケットを示す背面図である。
【図4】図1の取付ブラケットを示す平面図である。
【図5】図1のベース部材を拡大して示す分解斜視図である。
【図6】図5のベース部材を背面側から見た様子を示す分解斜視図である。
【図7】図1の光源ユニットが組み立てられた状態を示す正面図である。
【図8】図1の光源ユニットが組み立てられた状態を示す背面図である。
【図9】図1のマルチビームレーザーダイオードを拡大して示す説明図である。
【図10】光源ユニットが取り付けられる前のハウジングを示す説明図である。
【図11】光源ユニットが取り付けられたハウジングを示す説明図である。
【図12】調整装置を示す説明図である。
【図13】図12の調整装置の光学的配置を示す説明図である。
【図14】図12の調整装置の撮像面上におけるビームスポットを示す説明図である。
【図15】図14のビームスポットを拡大して示す説明図である。
【図16】ビーム強度分布曲線から重心位置を求める概念を示す説明図である。
【図17】ビームスポットの径と撮像面の寸法との関係を示す説明図である。
【図18】発光中の発光点の数とレーザービーム出力との関係を示す説明図である。
【図19】画像形成装置の感光体上におけるビームスポットを示す説明図である。
【図20】バーコード記号を用いた各発光点のずれ制御に関するブロック図である。
【図21】記憶手段へのデータ記憶工程のフロー図である。
【図22】従来の走査光学系の概略構成を示す説明図である。
【図23】図22の走査光学系の感光体表面におけるビームスポットを示す説明図である。
【図24】図22のマルチビームレーザーダイオードを拡大して示す正面図である。
【図25】図24のマルチビームレーザーダイオードにおける仮想直線の延びる方向と複数の発光点の配列方向とのずれを示す説明図である。
【符号の説明】
19…光源ユニット
33…CPU(制御手段)
34…EEPROM(記憶手段)
36…マルチビームレーザーダイオード
38…コリメータレンズ
49…ステム
57a…発光点
57b…発光点
57c…発光点
57d…発光点
58…切欠
60…ハウジング
68…感光体(記録媒体)
76…ビームスポット
78…バーコードラベル
L …仮想直線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source unit used in a scanning optical system, an image forming apparatus using the light source unit, and a method for producing the light source unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as digital copying machines and laser printers are known in which a scanning optical system is mounted with a laser type. In addition, as a light source used in such a laser scanning optical system, a light source using a multi-beam laser diode is becoming mainstream in order to meet the demand for higher accuracy and higher speed of writing.
[0003]
FIG. 22 schematically shows a laser scanning optical system, where 1 is a light source unit, 2 is a polygon mirror, 3 is an fθ lens, and 4 is a photoreceptor. The light source unit 1 includes a multi-beam laser diode 5 and a collimator lens 6, and the multi-beam laser diode 5 emits a laser beam P from light emitting points 7a to 7d (see FIG. 24). The laser beam P is converted into a parallel light beam by the collimator lens 6 and reflected by the rotating polygon mirror 2 to cause the surface 4a of the photosensitive member 4 to pass through the main scanning direction Q.1To scan.
[0004]
As shown in FIG. 23, the laser beam P from two adjacent light emitting points travels on the surface 4a of the photoreceptor 4 in the main scanning direction Q.1Sub-scanning direction Q orthogonal to2A predetermined pitch X1 And a beam spot 8 is formed. Here, since the multi-beam laser diode 5 has four light emitting points 7a to 7d, the four laser beams P simultaneously scan the surface 4a of the photosensitive member 4 to write image information.
[0005]
As shown in FIG. 24, the multi-beam laser diode 5 includes a rectangular parallelepiped laser diode chip 9, a base 10 to which the laser diode chip 9 is attached, and a stem 11. The stem 11 is formed with a pair of V-shaped cutouts 12 and 12 as viewed from the front, and the light emitting points 7a to 7d are virtual straight lines L obtained by connecting the sharp portions 12a and 12a of the cutouts 12 and 12.1It is provided on the front surface 13 of the laser diode chip 9 so as to be positioned above the design. Accordingly, a direction in which a straight line that approximately connects the light emitting points 7a to 7d extends (hereinafter referred to as an “arrangement direction”) Q.Three Considering the arrangement direction QThreeIs theoretically a straight line L1The light emitting points 7a to 7d are actually imaginary straight lines L due to errors in manufacturing the multi-beam laser diode 5 or the like.1Generally, it is shifted from the top, and as shown in an exaggerated manner in FIG.ThreeIs the virtual straight line L1Slightly inclined to1have.
[0006]
Conventionally, in this type of multi-beam laser diode 5, it is difficult to narrow the interval between the light emitting points 7a to 7d for reasons of manufacturing technology, and the arrangement direction Q of the light emitting points 7a to 7d is difficult.ThreeIn the sub-scanning direction Q2If the laser beam P is projected onto the photoconductor 4 in a state matched to the above, the sub-scanning direction Q2Pitch X1As a result, the desired image quality could not be obtained. Therefore, for example, as described in JP-A-57-8887 and JP-A-9-96771, the arrangement direction Q of the light emitting points 7a to 7d is described.ThreeSub-scanning direction Q2The pitch X1In the sub-scanning direction Q2Writing density (recording density) was improved (see FIG. 1 of JP-A-57-8887 and FIG. 3 of JP-A-9-96771).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration described in Japanese Patent Laid-Open No. 57-8887, each beam spot 8 on the photoconductor 4 is in the sub-scanning direction Q.2In order to adjust so that the polygon mirror 2 is rotated, the time lag of the laser beam P from each of the light emitting points 7a to 7d with the polygon mirror 2 rotated (the laser beam P from each of the light emitting points 7a to 7d1The time lag in reaching the predetermined position of the above shall be detected. Since the time lag of each laser beam P must normally be detected in the order of ns (nanoseconds), an oscilloscope or the like is required as an adjustment jig (hereinafter referred to as “adjustment device”). There is a problem that the apparatus becomes expensive.
[0008]
The light source unit 1 including a semiconductor laser is a consumable item, and is a replacement part in the market for copying machines and laser printers. However, in the configuration described in the publication, the light source unit 1 is separated from the scanning optical system. Since adjustment cannot be performed, when the light source unit 1 is replaced, an expensive adjustment device as described above is brought into the market and only the light source unit 1 is replaced and then the adjustment is performed, or not only the light source unit 1 but also the polygon mirror 2 or the like. It is necessary to replace the entire scanning optical system including For this reason, it takes time and cost to replace the light source unit, which causes trouble in terms of serviceability for the user.
[0009]
On the other hand, even with the configuration described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-96771, it is necessary to detect the laser beam P while the polygon mirror 2 is rotated. In order to detect P with a single sensor, there is a problem of lack of versatility due to restrictions on dimensional relationships. In particular, in the development of the multi-beam laser diode 5 in which the intervals between the light emitting points 7a to 7d are dense, the arrangement direction Q of the light emitting points 7a to 7d is being developed.ThreeIn the sub-scanning direction Q2It is possible to arrange the multi-beam laser diode 5 in a state adapted to the above, but in such a case, the configuration described in the same publication cannot identify and detect a plurality of laser beams P. There is a problem that adjustment cannot be performed.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and makes it possible to perform adjustment in advance with an inexpensive adjustment device for aligning the beam spots of a plurality of laser beams in a predetermined direction on a recording medium, and An object of the present invention is to provide a light source unit that can increase the degree of freedom of design of a scanning optical system in which the light source unit is used, an image forming apparatus using the light source unit, and a method for producing the light source unit. Yes.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the light source unit according to claim 1 includes a multi-beam laser diode in which a plurality of light emitting points are designed on a virtual straight line defined by a notch formed in a stem, and the light emitting points. A light source unit provided in a scanning optical system with an optical lens that converts a plurality of laser beams emitted from the laser beam into a parallel light beam,
When the multi-beam laser diode and the optical lens are installed in the scanning optical system, beam spots of a plurality of laser beams that pass through the optical lens are stored in advance so as to scan the recording medium while being aligned in a predetermined direction. Furthermore, the gist is to emit light based on position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual straight line.
[0012]
According to the first aspect of the present invention, since each light emitting point emits light based on the position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual straight line, the adjusting device for obtaining the position data has a time shift of ns order. Since the position data is stored in advance, the adjustment for aligning the beam spot in a predetermined direction on the recording medium is possible in advance (shipment to the market). Can be done before). Since light is emitted based on the data stored in advance as described above, the design of the scanning optical system in which the light source unit is used or the light source unit itself does not limit the light emission timing, and the degree of freedom in design is increased. be able to.
[0013]
The light source unit according to claim 2 includes storage means for storing in advance the light emission timing data corresponding to the light emission timing of each of the light emission points calculated based on the position data or the position data. The gist is to control the light emission of each of the light emitting points based on any data.
[0014]
The light source unit according to claim 3 includes a control unit that controls light emission of each of the light emitting points based on any data stored in the storage unit.
[0015]
The light source unit according to claim 4 is provided with a bar code label obtained by bar-coding either the position data or the light emission timing data.
[0016]
The light source unit according to claim 5 is characterized in that numerical data obtained by digitizing any one of the position data and the light emission timing data is written together in the barcode label.
[0017]
According to the light source unit according to any one of claims 2 to 5, the light source unit itself includes storage means in which light emission timing data corresponding to the light emission timing calculated based on the position data or the position data is stored in advance. This makes it possible to replace only the light source unit without making adjustments in the market to align the beam spots in a predetermined direction on the recording medium, greatly reducing the labor and cost required to replace the multi-beam laser diode. Can do.
[0018]
A gist of an image forming apparatus according to a sixth aspect is that it includes the light source unit according to any one of the first to fifth aspects.
[0019]
An image forming apparatus according to a seventh aspect includes the light source unit according to the first aspect, and preliminarily stores the position data or light emission timing data corresponding to the light emission timing of each light emission point calculated based on the position data. The gist of the invention is that the storage means stored is provided separately from the light source unit, and the light emission of each light emitting point is controlled based on any data stored in the storage means.
[0020]
An image forming apparatus according to an eighth aspect includes the light source unit according to the first aspect, and preliminarily stores the position data or light emission timing data corresponding to the light emission timing of each light emission point calculated based on the position data. The storage means stored in the light source unit is provided separately from the light source unit, and the light source unit is integrally provided with control means for controlling the light emission of each light emitting point based on any data stored in the storage means. Is the gist.
[0021]
An image forming apparatus according to a ninth aspect includes the light source unit according to the first aspect and preliminarily stores the position data or light emission timing data corresponding to the light emission timing of each light emission point calculated based on the position data. The gist of the invention is that each of the storage means and the control means for controlling the light emission of each light emitting point based on any data stored in the storage means is provided separately from the light source unit.
[0022]
An image forming apparatus according to a tenth aspect includes the light source unit according to the second aspect, and includes a control unit that controls light emission at each light emitting point based on any data stored in the storage unit. The gist is to provide a separate unit from the unit.
[0023]
12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein a barcode label having a barcode symbol obtained by barcode-coding any one of the position data and the light emission timing data is provided integrally with or separately from the light source unit. The gist.
[0024]
The gist of the image forming apparatus according to claim 12 is that the bar code label is accompanied by numerical data obtained by digitizing either the position data or the light emission timing data.
[0025]
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including an input unit that reads the barcode symbol by a reading device and inputs a result read by the reading device to the storage unit.
[0026]
The gist of an image forming apparatus according to claim 14 is provided with an input unit for inputting the numerical data to the storage unit.
[0027]
The gist of the image forming apparatus according to claim 15 is that the input means is a telecommunication line.
[0028]
The gist of an image forming apparatus according to claim 16 is that the input means is a numeric keypad provided in the main body of the image forming apparatus.
[0029]
The gist of an image forming apparatus according to claim 17 is that the light source unit is detachable.
[0030]
According to the image forming apparatus of the sixth aspect to the seventeenth aspect, the effect of any one of the first aspect to the fifth aspect can be enjoyed in the image forming apparatus.
[0031]
The method for producing a light source unit according to claim 18 includes: a multi-beam laser diode in which a plurality of light-emitting points are positioned on a virtual straight line defined by a notch formed in the stem; and a plurality of light-emitting points emitted from the light-emitting points. An optical lens that converts the laser beam into a parallel light beam, and the multi-beam laser diode emits light according to the output signal of the control means,
A position data acquisition step of projecting a plurality of laser beams transmitted through the optical lens onto a light receiving element to obtain position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual straight line, and the position data acquisition step And having a storage step of storing the position data in the storage means.
[0032]
The light source unit production method according to claim 19 includes a multi-beam laser diode in which a plurality of light-emitting points are designed on a virtual straight line defined by a notch formed in the stem, and a plurality of light-emitting points emitted from the light-emitting points. An optical lens that converts the laser beam into a parallel light beam, and the multi-beam laser diode emits light according to the output signal of the control means,
A position data acquisition step of projecting a plurality of laser beams transmitted through the optical lens onto a light receiving element to obtain position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual straight line, and the light source unit installed in a scanning optical system In this case, the light emission timing data relating to the light emission timing of each light emitting point is calculated based on the position data so that the beam spot of the plurality of laser beams transmitted through the optical lens is scanned on the recording medium while being aligned in a predetermined direction. And a storage step of storing the light emission timing data obtained in the light emission timing data calculation step in a storage means.
[0033]
The light source unit production method according to claim 20, wherein a barcode label having a barcode symbol barcoded corresponding to the data obtained in either the position data acquisition step or the light emission timing data calculation step is provided. A label creating step to be created, an affixing step of affixing the barcode label to the light source unit or the image forming apparatus, and the storage in the storing step by reading the barcode symbol affixed in the affixing step The gist is to store the position data or the light emission timing data in the means.
[0034]
According to the method for producing the light source unit according to any one of claims 18 to 20, the position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual straight line when performing adjustment for aligning the beam spot in a predetermined direction on the recording medium. Therefore, the adjustment device is less expensive than the case of detecting a time shift in the order of ns, and data relating to the light emission timing calculated based on the position data is stored in the storage means. It can be completed in advance (before shipment of the light source unit to the market). Further, since the light emission of the manufactured light source unit is performed based on the data stored in advance in this way, the design of the scanning optical system in which the light source unit is used or the light source unit itself has a limitation on the light emission timing. Therefore, the degree of freedom in design can be increased.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0036]
[Configuration of light source unit]
FIG. 1 shows an exploded perspective view of a light source unit 19 according to the present invention. In FIG. 1, 20 is a mounting bracket. The mounting bracket 20 includes a bottom wall portion 21, an upright wall portion 22, and side wall portions 23 and 23.
[0037]
The bottom wall portion 21 has a pair of positioning holes 21a and 21a and through holes 21b and 21b. As shown in FIG. 2, positioning reference portions 24 and 24 are formed on the bottom surface of the bottom wall portion 21. The positioning reference portion 24 is abutted against a positioning reference portion formed in the housing 60 described later.
[0038]
The standing wall portion 22 is provided with a circular through hole 25. As shown in FIGS. 3 and 4, a pair of positioning reference portions 26 and 26 are provided on both sides of the circular through hole 25 on the back surface of the standing wall portion 22. A reference plane (reference plane that defines the sub-scanning direction) 26a of the positioning reference section 26 is formed substantially perpendicular to a reference plane (reference plane that defines the main scanning direction) 24a of the positioning reference section 24. The pair of positioning reference portions 26 and 26 are provided with screw insertion holes 27 and 27, respectively.
[0039]
A circular fitting cylinder 28 and substrate mounting portions 29 and 30 are further provided on the back surface of the standing wall portion 22. The circular fitting cylinder 28 is formed concentrically with the circular through hole 25, and the inner diameter thereof is the same as the diameter of the circular through hole 25. A pin 31 protrudes between the circular fitting cylinder 28 and one positioning reference portion 26. A circuit board 32 is attached to the board attachment portions 29 and 30, and a CPU 33 as a control unit and an EEPROM 34 as a storage unit are provided on the circuit board 32.
[0040]
A base member 35 shown in an enlarged manner in FIG. 5 is attached to the back side of the standing wall portion 22. The base member 35 holds the multi-beam laser diode 36 and has a circular fitting cylinder 37 on the front surface. The circular fitting cylinder 37 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the circular fitting cylinder 28 and is fitted into the circular fitting cylinder 28.
[0041]
An arcuate support portion 39 that supports the collimator lens 38 is formed in the circular fitting cylinder 37. The collimator lens 38 serves to convert the laser beam emitted from the multi-beam laser diode 36 into a parallel light beam.
[0042]
The circular fitting cylinder 37 has an opening 40 at the center thereof. The laser beam is emitted toward the collimator lens 38 through the opening 40. A pair of notches 37a, 37a are formed in the circular fitting cylinder 37 with the opening 40 interposed therebetween, and a pair of engagement pieces 41a, 41a of the aperture member 41 are engaged with the pair of notches 37a, 37a. The aperture member 41 has a slit 41b extending in the horizontal direction, and a laser beam passing through the slit 41b is shaped.
[0043]
On both front sides of the base member 35, positioning reference portions 42, 42 are formed at locations corresponding to the positioning reference portions 26, 26 of the mounting bracket 20. The pair of positioning reference portions 42 and 42 are provided with screw holes 43 and 43, respectively. Between the cylindrical fitting cylinder 37 and one positioning reference portion 42, an insertion hole 44 through which the pin 31 is inserted and used for approximate positioning of the base member 35 is formed.
[0044]
As shown in FIG. 6, a pressing plate mounting portion 46 for mounting the elastic pressing plate 45 is formed on the back side of the base member 35. The elastic pressing plate 45 has four pressing spring pieces 45a at its center, and has an engaging piece 45b and a pair of screw insertion holes 45c and 45c.
[0045]
A fitting hole 47 communicating with the opening 40 is formed in the pressing plate mounting portion 46. A cylindrical main body 48 of the multi-beam laser diode 36 is fitted into the fitting hole 47. At the rear of the fitting hole 47, a mounting reference hole 50 is formed which is slightly larger in diameter than the stem 49 of the multi-beam laser diode 36 and becomes the mounting reference for the multi-beam laser diode 36 when the stem 49 is inserted. It has been. The mounting reference hole 50 has an abutting reference surface 51 against which the front surface 49a of the stem 49 is abutted. The depth of the mounting reference hole 50 is the pressure plate at the back of the stem 49 abutted against the abutting reference surface 51. It is formed so as to protrude from the back surface of the mounting portion 46.
[0046]
Screw holes 46a, 46a are formed on both sides of the pressing plate mounting portion 46 so as to overlap the screw insertion holes 45c, 45c of the elastic pressing plate 45 with the mounting reference hole 50 therebetween. The elastic pressing plate 45 faces the back surface of the multi-beam laser diode 36 with the multi-beam laser diode 36 fitted to the base member 35, and urges and holds the multi-beam laser diode 36 with the pressing spring piece 45a. As shown, the screws 52 and 52 are inserted into the screw insertion holes 45c and 45c overlapped with the screw holes 46a and 46a, and are fixed to the base member 35 with screws.
[0047]
The assembly drawing of the light source unit 19 is shown in FIGS. 7 and 8, and details of the assembly procedure will be described later.
[0048]
[Configuration of multi-beam laser diode]
As shown in an enlarged view in FIG. 9, the multi-beam laser diode 36 includes a pedestal 53 inside a cylindrical main body 48. A rectangular parallelepiped laser diode chip 55 is attached to the attachment surface 54 of the pedestal 53. On the front surface 56 of the laser diode chip 55, four light emitting points 57a to 57d for emitting a laser beam are provided.
[0049]
The stem 49 is formed with a pair of V-shaped notches 58, 58 as viewed from the front. The light emitting points 57a to 57d are defined by the notches 58 and 58 in terms of design (obtained by connecting the sharp portions 58a and 58a of the notches 58 and 58).2Although it should be located above, each light emitting point 57a to 57d and the virtual straight line L are actually caused by an error in manufacturing the multi-beam laser diode 36.2In general, there is a slight gap between the two.
[0050]
The stem 49 is provided with a notch 59 that engages with the engagement piece 45 b of the elastic pressing plate 45 at a position rotated by 90 ° from the notch 58 around the center of the cylindrical main body 48. When the multi-beam laser diode 36 is attached to the base member 35, the multi-beam laser diode 36 is positioned with respect to the base member 35 by the engagement between the notch 59 and the engagement piece 45b.
[0051]
[Configuration of scanning optical system]
10 and 11 show a housing 60 to which the light source unit 19 is detachably attached. The housing 60 is built in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer. FIG. 10 shows a state before the light source unit 19 is attached to the housing 60, and FIG. 11 shows a state where the light source unit 19 is attached to the housing 60. Indicates.
[0052]
The housing 60 is provided with a polygon mirror 61 and an fθ lens 62 constituting a scanning optical system. The housing 60 is provided with a positioning reference portion 63 on which the light source unit 19 is installed. The positioning reference portion 63 is formed with a pair of positioning pins 64 and 64 and a pair of screw holes 65 and 65. In the light source unit 19, the reference surfaces 24a and 24a of the positioning reference portions 24 and 24 are abutted against the reference surface 63a of the positioning reference portion 63, the positioning pins 64 and 64 are inserted into the positioning holes 21a and 21a, and the through holes 21b and Screws 66 and 66 are inserted into 21 b and screwed into screw holes 65 and 65 to be fixed to the housing 60. By attaching the light source unit 19, the multi-beam laser diode 36 and the collimator lens 38 are inserted into the scanning optical system.
[0053]
On one side wall of the housing 60, the main scanning direction Q1An opening 67 extending in the direction is formed. When the multi-beam laser diode 36 is driven, the laser beam P emitted from each of the light emitting points 57a to 57d is rotated by the polygon mirror 61 to rotate in the main scanning direction Q.1, And passes through the fθ lens 62 and the opening 67 and is irradiated onto the photosensitive surface 68 a of the photosensitive drum 68. The writing position of each laser beam P on the photosensitive surface 68a is controlled by the light emission control of the multi-beam laser diode 36 as will be described later.2To be aligned.
[0054]
[Production method of light source unit]
(1) Assembly process of light source unit
When assembling the light source unit 19, first, the base member 35 to which the multi-beam laser diode 36 is attached is fixed to an optical characteristic adjusting device (not shown), and this optical characteristic adjusting device has three axial directions (fixed). The collimator lens 38 is held by a chuck that can move with respect to the light source unit 19 in the three-axis directions of the X, Y, and Z axes shown in FIG. Next, a light curable adhesive (ultraviolet curable adhesive) is applied to the lower surface of the collimator lens 38, and the multi-beam laser diode 36 emits light in a state where the light curable adhesive is positioned on the arcuate support portion 39, thereby collimating the lens 38. The collimator lens 38 is moved so that the optical characteristics (parallelism and optical axis of each laser beam) of the four laser beams transmitted through the laser beam satisfy predetermined criteria. When the laser beam transmitted through the collimator lens 38 satisfies desired optical characteristics, the adhesive is cured by irradiating ultraviolet rays from above the transparent collimator lens 38, and the collimator lens 38 is attached to the arcuate support portion 39. Glue. Here, although there are four laser beams that require optical characteristic adjustment, there is only one collimator lens to be moved, and each of the four laser beams cannot be adjusted independently. After the optimum position of the collimator lens 38 is obtained, the collimator lens 38 is bonded to a position obtained by averaging the optimum positions.
[0055]
When the adhesion of the collimator lens 38 is completed, the aperture member 41 is attached to the circular fitting cylinder 37 so as to cover the collimator lens 38. Then, the aperture member 41 and the circular fitting cylinder 37 are inserted through the circular through hole 25 and the pin 31 is inserted through the insertion hole 44 to position the reference surfaces 42a and 42a of the positioning reference portions 42 and 42. It abuts on the reference surfaces 26a, 26a of the reference portions 26, 26. In this state, screws 69 and 69 with spring washers are inserted into the screw insertion holes 27 and 27 and screwed into the screw holes 43 and 43. Thus, the multi-beam laser diode 36 is attached to the mounting bracket 20 via the base member 35. At this time, the optical axis of the multi-beam laser diode 36 is parallel to the reference surface 24a of the positioning reference portion 24, and the virtual straight line L2Is orthogonal to the reference plane 24a.
[0056]
To the mounting bracket 20 to which the base member 35 is attached, the circuit board 32 is attached to the board attaching portions 29 and 30 by screws 70 and 70, and the terminals 71 of the multi-beam laser diode 36 are soldered to the circuit board 32.
[0057]
(2) Position data acquisition process
Next, an imaginary straight line L of each light emitting point 57a to 57d in the multi-beam laser diode 36.2The position data corresponding to the deviation from is obtained as unique to each light source unit 19.
[0058]
FIG. 12 schematically shows an adjustment device used for acquiring the position data. The adjusting device 72 includes a condenser lens (imaging lens) 73, a CCD 74 as an image sensor, and a reference mounting portion 75. The light source unit 19 is set in the adjustment device 72 in a state where the reference surface 24 a of the positioning reference portion 24 is abutted against the reference surface 75 a of the reference mounting portion 75.
[0059]
As shown in FIG. 13, the condenser lens 73 has a front focal length of f.1And the rear focal distance is f1′. The collimator lens 38 has a front focal distance of f.CO′, The rear focal length is fCOIs formed. The front focal position of the condenser lens 73 substantially coincides with the rear focal position of the collimator lens 38, and the imaging surface (area type image receiving surface) 74 a of the CCD 74 is at the rear focal position of the condenser lens 73.
[0060]
In a state where the light source unit 19 is set in the adjusting device 72, first, a driving voltage is simultaneously applied to each terminal 71 of the multi-beam laser diode 36.
[0061]
Thereby, the light emitting points 57a to 57d emit light simultaneously, and as shown in FIG. 14, beam spots 75a to 75d corresponding to the light emitting points 57a to 57d are formed on the imaging surface 74a. Here, due to the arrangement of the optical system as described above, the laser beams emitted from the light emitting points 57a to 57d of the multi-beam laser diode 36 are converted into substantially parallel light beams by the collimator lens 38, and all four laser beams are obtained. Is condensed and focused on the imaging surface 74a by the condenser lens 73, and the positions of the beam spots 75a to 75d on the imaging surface 74a can be measured with high accuracy. The positions of the beam spots 75a to 75d can be obtained, for example, by calculating the position of the center of gravity as follows.
[0062]
FIG. 15 shows a state in which the beam spot 75a formed on the imaging surface 74a is enlarged. Each pixel of the imaging surface 74a is denoted by a symbol Z.ijDefined by the pixel ZijThe magnitude of the output signal ofijDefined by Z1j, Z2j, ..., Zij, ..., ZnjIs the main scanning direction Q1Means the pixels arranged in W1j, W2j, ..., Wij, ..., Wnj Is the pixel Z1j, Z2j, ..., Zij, ..., ZnjMeans each output of Zi1, Zi2, ..., Zij, ..., ZimIs the sub-scanning direction Q2Means the pixels arranged in Wi1, Wi2, ..., Wij, ..., WimIs the pixel Zi1, Zi2, ..., Zij, ..., ZimMeans each output. The subscript i (integer from 1 to n) means the i-th corresponding to the left from the reference point O, and the subscript j (integer from 1 to m) is counted from the reference point O to the upper side. It means that it corresponds to jth.
[0063]
Main scanning direction Q1Pixels Z arranged in1j, Z2j, ..., Zij, ..., ZnjSum of output signals of Wj(Wj= W1j+ W2j+ ... + Wij+ ... + Wnj) In the sub-scanning direction Q2When j = 1 to j = m are sequentially obtained, the beam intensity distribution curve B in the sub-scanning direction2Can be obtained. Also, the sub-scanning direction Q2Pixels Z arranged ini1, Zi2, ..., Zij , ..., ZimTotal output signal of Wi(Wi= Wi1+ Wi2+ ... + Wij+ ... + Wim) In the main scanning direction Q1Sequentially from i = 1 to i = n, the beam intensity distribution curve B in the main scanning direction1Can be obtained.
[0064]
This beam intensity distribution curve B1As shown in FIG.1hAnd set the threshold P1hAddress of the pixel in the main scanning direction corresponding to the intensity acrossi1, Yi2Specify the address yi1And address yi2Pixel address corresponding to the arithmetic mean ofim(Im = (i1 + i2) / 2, im: integer). This address yimThe center of gravity position (center position) G in the main scanning direction of the beam spot 75ayAnd the beam intensity distribution curve B2Similarly, the position of the pixel obtained for the center of gravity in the sub-scanning direction (center position) GxThus, the gravity center position G (G of the beam spot 75ax, Gy) Is defined. The threshold value P1hIs the peak intensity PmaxAnd natural logarithm e
P1h= Pmax/ E2
Is calculated.
[0065]
By the way, in order to calculate the position of the center of gravity based on the overall shape of the beam spot on the imaging surface 74a in this way, the area of each of the beam spots 75a to 75d on the imaging surface 74a is more than ten times the area of one pixel. It is desirable in terms of measurement accuracy to configure the optical system so that
[0066]
That is, as shown in FIG. 17, assuming that the diameter of the beam spot on the imaging surface 74a in the main scanning direction is Wm and the diameter in the sub-scanning direction is Ws, the oscillation wavelength of the multi-beam laser diode 36 is λ, and the opening of the slit 41 The beam diameter in the main scanning direction of the laser beam after passing through 41b is Dm ′, and the beam diameter in the sub-scanning direction is Ds ′.
Wm = (f1× λ) / (π × Dm ′)
Ws = (f1× λ) / (π × Ds ′)
And the Wm and Ws are
π × Wm × Ws> (area of one pixel) × 10
The optical system of the adjusting device 72 is designed to satisfy the above.
[0067]
Further, the amount of pitch deviation between the light emitting point 57a and the light emitting point 57d in the main scanning direction is set to P.LDAmThe pitch deviation amount between the light emitting point 57a and the light emitting point 57d in the sub-scanning direction is expressed as P.LDAsThe pitch in the main scanning direction between the beam spot 75a and the beam spot 75d on the imaging surface 74a is P.ccdmThe pitch in the sub-scanning direction between the beam spot 75a and the beam spot 75d on the imaging surface 74a is PccdsIf
Pccdm= (F1/ Fco) x PLDAm
Pccds= (F1/ Fco) x PLDAs
And this Pccdm, PccdsUsing the total length Lm in the horizontal direction (main scanning direction) of the imaging surface 74a, the total length Ls in the vertical direction (sub-scanning direction), and the number N of light emitting points (here, N = 4), the magnification of the optical system is determined. Set so that the following equation is satisfied.
[0068]
Pccdm× (N-1) + Wm <Lm
Pccds× (N-1) + Ws <Ls
When the magnification of the optical system is set in this way, the beam spot 57a and the beam spot 57d do not protrude from the imaging surface 74a, and the four light emitting points 57a to 57d can be simultaneously evaluated by one CCD 74, and the adjusting device. The cost can be reduced by 72.
[0069]
Further, when the light emitting points 57a to 57d are caused to emit light simultaneously, the following setting is performed so that the light emission outputs of the light emitting points 57a to 57d are substantially equal.
[0070]
First, any one of the light emitting points 57a to 57d is caused to emit light, the output of the CCD 74 accompanying the light emission is detected, and the reference output P1And Next, when one of the remaining light emitting points is caused to emit light with the light emitting point that has already emitted light as it is, the output of the CCD 74 becomes the reference output P.1The amount of light is adjusted on the circuit board 32 so as to be twice as large as. This light amount adjustment is sequentially performed for the remaining two light emitting points, and when all the light emitting points 57a to 57d are caused to emit light, the output of the CCD 74 becomes the reference output P.1It is set to be 4 times. In general, as shown in FIG. 18, when the number of light emitting points during light emission is N, the detection output is the reference output P.1It may be set to be N times as large as.
[0071]
When the light amount is adjusted in this way, the intensity of the beam spots 75a to 75d on the imaging surface 74a can be made constant, and the positions of the beam spots 75a to 75d can be accurately detected.
[0072]
When the positions of the beam spots 75a to 75d on the imaging surface 74a are detected as described above, one of them, for example, the deviation of the other beam spots 75b, 75c, and 75d in the main scanning direction with reference to the beam spot 75a. Amount Y2, YThree, YFourCan be detected. The amount of deviation in the main scanning direction is the imaginary straight line L of the light emitting points 57a to 57d.2In this embodiment, the amount of deviation Y2, YThree, YFourIs position data.
[0073]
(3) Light emission timing data calculation process / memory process
Considering the case where the light source unit 19 is attached to the housing 60 and installed in the scanning optical system, the deviation Y obtained in the previous step2, YThree, YFourUnless the writing timing (light emission timing) of each of the light emitting points 57b, 57c, 57d is shifted by an amount proportional to, the writing position on the photosensitive member 68 is shifted in the main scanning direction between the laser beams. Therefore, the optical magnification of the scanning optical system is M, the optical magnification of the adjusting device 72 is m, the beam scanning speed on the photosensitive surface 68a of the photosensitive member 68 is v, and the writing timing of the light emitting point 57b with respect to the light emitting point 57a. The time t2Just need to be delayed
t2= (Y2× M / m) / v
Is calculated and stored in the EEPROM 34 as light emission timing data for the light emission point 57b. Similarly, light emission timing data (delay time) t for the light emission point 57c.Three, Emission timing data (delay time) t for the emission point 57dFourEach
tThree= (YThree× M / m) / v
tFour= (YFour× M / m) / v
And these are stored in the EEPROM 34 as light emission timing data for the light emission point 57b.
[0074]
After the completion of this process, the light source unit 19 is completed as a product through a final inspection. Note that t2, TThree, TFourThis calculation may be performed by the adjustment device 72 or the CPU 33 of the light source unit 19.
[0075]
[Operation of light source unit in image forming apparatus]
As described above, the emitted beam of the light source unit 19 attached to the housing 60 and built in the image forming apparatus scans the photosensitive surface 68a of the photosensitive member 68 in the main scanning direction by the polygon mirror 61 and the fθ lens 62. Before scanning on the photosensitive surface 68 a, the light is reflected by the mirror 76 provided in the housing 60 and enters the synchronization detection circuit 77. The circuit board 32 of the light source unit 19 is electrically connected to the synchronization detection circuit 77, receives the detection signal from the synchronization detection circuit 77, and controls the light emission of the multi-beam laser diode 36.
[0076]
That is, the CPU 33 of the circuit board 32 emits only the light emission point 57a until receiving the detection signal from the synchronization detection circuit 77, and the laser beam from the light emission point 57a is incident on the synchronization detection circuit 77 and receives the detection signal from now on. Upon receipt, writing to the photosensitive member 68 by the light emitting point 57a is started after the reference time t stored in advance in the EEPROM 34 has elapsed. Further, the CPU 33 receives the detection signal and receives the time (t + t2 ) Starts to be written by the light emitting point 57b, receives the detection signal, and receives time (t + tThree) Starts to be written by the light emitting point 57c, receives the detection signal, and takes time (t + tFour) Starts writing by the light emitting point 57b. Thereby, the virtual straight line L of the light emitting points 57a to 57d.2Regardless of the deviation from the beam spot, beam spots (image information) 76 that should be aligned in the sub-scanning direction are aligned on the light-sensitive surface 68a as shown in FIG.
[0077]
In the light source unit according to this embodiment, the virtual straight line L of each light emitting point 57a to 57d.2Position data Y corresponding to deviation from2, YThree, YFourSince the multi-beam laser diode 36 emits light based on the above, the adjustment device 72 for obtaining the position data can be less expensive than the adjustment device in the case of detecting a time shift of the ns order, and the position data is previously stored. Since it is stored, adjustment for aligning the beam spot 76 in a predetermined direction on the photosensitive member 68 can be performed in advance (before shipment to the market).
[0078]
In addition, the position data Y2, YThree, YFourData t related to the light emission timing calculated based on2, TThree, TFourSince the light source unit 19 itself includes the EEPROM 34 stored in advance, it is possible to replace only the light source unit 19 without making adjustments in the market for aligning the beam spot 76 in a predetermined direction on the photosensitive member 68. The labor and cost required for replacing the laser diode 36 can be greatly reduced.
[0079]
Further, since light is emitted based on the data stored in advance as described above, the design of the scanning optical system in which the light source unit 19 is used or the light source unit 19 itself does not limit the light emission timing, and the degree of freedom in design. Can be increased.
[0080]
On the other hand, the light emission timing data (or position data) obtained by the above process and stored in the EEPROM 34 is, as shown in FIGS. 5 and 6, as a barcode label 78 having a barcode symbol obtained by barcode-coding the data. The light source unit 19 is attached.
[0081]
The bar code label 78 includes numerical data obtained by digitizing the light emission timing data (or position data) in addition to the bar code symbol. When the light source unit 19 is replaced due to wear in the market after shipment, The user can check the positional deviation visually.
[0082]
FIG. 20 is a block diagram relating to deviation control of the respective light emitting points 57a to 57d using bar code symbols, and FIG. 21 is a flowchart of the storing process of the EEPROM 34.
[0083]
In FIG. 20, the EEPROM 34 can store the light emission timing data obtained in the above-described light emission timing data calculation step according to various conditions (routes).
[0084]
The conditions at this time include the production process of the light source unit 19 (after step 10 in FIG. 21), the production process of the image forming apparatus (after step 20 in FIG. 21), the time of market installation, confirmation of maintenance, etc. It can be considered when the unit 19 is consumed (step 30 and after in FIG. 21). Further, as a storage route, direct writing immediately after the calculation process at the time of production of the light source unit 19, input from a reading device (bar code reader) 79 for reading a bar code symbol, 10 keys 80 of an operation panel existing in the image forming apparatus. Input from the communication terminal, communication input from the communication terminal (or server) 81, and the like.
[0085]
The light emission timing data stored in the EEPROM 34 is output to the CPU 33 when the image forming apparatus is activated. The CPU 33 emits light while controlling the light emission timings of the light emission points 57a to 57d of the multi-beam laser diode 36 based on the light emission timing data. The data stored in the EEPROM 34 can be used as position data, and the CPU 33 can control the light emission by calculating the light emission timing data based on the position data.
[0086]
Next, the storage route in each process will be described.
[0087]
(Step 10)
In step 10, in the process of producing the light source unit 19, the base member 35 and the circuit board 32 are assembled to the mounting bracket 20, the light source unit 19 is assembled, and the process proceeds to step 11.
[0088]
(Step 11)
Data is stored in the EEPROM 34 through the position data acquisition process and the light emission timing data calculation / storage process described above (may be performed in Step 22 described later), and the process proceeds to Step 12.
[0089]
(Step 12)
In step 12, a barcode label 78 having a barcode symbol obtained by barcode-coding the data and the digitized numeric data based on the light emission timing data obtained in step 11 is created, and then the barcode label 78 is used as a light source. Affix to unit 19. From this state, for example, when the light source unit 19 is assembled in the production process of the image forming apparatus, the process proceeds to step 21, and when the light source unit 19 is assembled as a replacement part due to wear or the like to the image forming apparatus on the market, the step is performed. Move to 30.
[0090]
(Step 20)
In step 20, the image forming apparatus such as the housing 60 and the photosensitive member 68 is assembled, and the process proceeds to step 21 in a predetermined process.
[0091]
(Step 21)
In step 21, the light source unit 19 is assembled in the housing 60 and the process proceeds to step 22.
[0092]
(Step 22)
In step 22, at least when the assembly (including the power supply system) related to the scanning optical system is completed, the light emission timing data obtained through the position data acquisition process and the light emission timing data calculation / storage process is stored in the EEPROM 34, and the process proceeds to step 23. And migrate. As a method of storing the light emission timing data in the EEPROM 34, the barcode label 78 is read by using the 10-key of the image forming apparatus in addition to reading the barcode symbol 78 of the barcode label 78 by the barcode reading device and writing to the EEPROM 34. The writing to the EEPROM 34 by inputting the numerical data is considered, or the writing to the EEPROM 34 using the network RAN in the image forming apparatus production factory is conceivable.
[0093]
(Step 23)
In step 23, after a test at the time of shipment of the image forming apparatus or after market sales, light emission timing data is output from the EEPROM 34 to the CPU 33 with the main power supply of the image forming apparatus being turned on as a trigger, and the light emission points 57a to 57d emit light. Control is made.
[0094]
(Step 30)
In step 30, when it is necessary to replace the light source unit 19 due to an artificial judgment at the time of maintenance in the market or an occasional judgment such as generation of a failure error signal, the light source unit 19 has been assembled in the housing 60 until now. After the light source unit 19 is removed, a new light source unit 19 is incorporated in the housing 60 and the process proceeds to step 31.
[0095]
(Step 31)
In step 31, after the confirmation of incorporation, for example, the numerical data written together with the barcode symbol on the barcode label 78 is artificially read, and the numerical data is inputted from the 10 key 80 of the image forming apparatus. New light emission timing data is output to the EEPROM 34, and the routine proceeds to step 22.
[0096]
Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
[0097]
For example, the arrangement direction Q of the light emitting points 57a to 57dFourA virtual straight line L (see FIG. 9)2After rotating the multi-beam laser diode 36 once so as to align with the extending direction of, the virtual straight line L of the remaining light emitting points 57a to 57d2The above-described adjustment may be performed so as to correct the deviation.
[0098]
Further, for example, the CPU 33 as the control means is provided in the housing 60 of the image forming apparatus separately from the light source unit 19, and the EEPROM 34 as the storage means is provided in the housing 60 of the image forming apparatus separately from the light source unit 19, The barcode label 78 may be provided on the housing 60 of the image forming apparatus separately from the light source unit 19 (see FIG. 10), or the CPU 33, the EEPROM 34, and the barcode label 78 may be provided in combination on the light source unit 19 or the housing 60. good.
[0099]
At this time, for example, when only the barcode label 78 is provided in the light source unit 19 and the CPU 33 and the EEPROM 34 are provided in the housing 60, the existing control means and storage means in the image forming apparatus can be used as the CPU 33 and the EEPROM 34. Reduction of parts cost can be realized.
[0100]
Further, when the CPU 33 and the bar code label 78 are provided in the light source unit 19 and the EEPROM 34 is provided in the housing 60, the EEPROM 34 can be used not only as an existing storage means provided in an operation panel or the like of the image forming apparatus. For example, when the image forming apparatus is connected to a telecommunication line (including a network line such as a RAN in a production factory) as in the case where the image forming apparatus is a facsimile, the line is used to connect to the EEPROM 34. It is possible to change the position data and the light emission timing data for the storage means on the image forming apparatus main body side.
[0101]
Of course, when the CPU 33 and the EEPROM 34 described above are disconnected from the light source unit 19, the electrical connection with the light source unit 19 is made and controlled.
[0102]
【The invention's effect】
As described above, in the light source unit according to claim 1, when the multi-beam laser diode and the optical lens are installed in the scanning optical system, the beam spots of the plurality of laser beams that pass through the optical lens are predetermined. By emitting light based on position data corresponding to the deviation from the virtual straight line of each light emitting point stored in advance so as to scan the recording medium while being aligned in the direction, the deviation of each light emitting point from the virtual straight line is reduced. Since each light emitting point emits light based on the corresponding position data, the adjustment device for obtaining the position data can be less expensive than the adjustment device in the case of detecting a time shift of the ns order. Since it is stored in advance, adjustment for aligning the beam spots in a predetermined direction on the recording medium can be performed in advance. Since light is emitted based on the data stored in advance as described above, the design of the scanning optical system in which the light source unit is used or the light source unit itself does not limit the light emission timing, and the degree of freedom in design is increased. be able to.
[0103]
The light source unit according to claim 2, further comprising storage means for storing in advance light emission timing data corresponding to the light emission timing of each light emitting point calculated based on the position data or the position data. The light emission of each light emitting point is controlled based on any data stored in the above.
[0104]
The gist of the light source unit according to claim 3 is provided with control means for controlling light emission at each of the light emitting points based on any data stored in the storage means.
[0105]
The light source unit according to claim 4 includes a barcode label obtained by barcode-coding either the position data or the light emission timing data.
[0106]
In the light source unit according to claim 5, the bar code label is written together with numerical data obtained by digitizing either the position data or the light emission timing data.
[0107]
According to the light source unit according to any one of claims 2 to 5, the light source unit itself includes storage means in which light emission timing data corresponding to the light emission timing calculated based on the position data or the position data is stored in advance. This makes it possible to replace only the light source unit without making adjustments in the market to align the beam spots in a predetermined direction on the recording medium, greatly reducing the labor and cost required to replace the multi-beam laser diode. Can do.
[0108]
The image forming apparatus according to a sixth aspect includes the light source unit according to any one of the first to fifth aspects.
[0109]
The image forming apparatus according to claim 7, comprising the light source unit according to claim 1, and a light emission timing corresponding to the position data or a light emission timing of each light emitting point calculated based on the position data. Storage means storing data in advance is provided separately from the light source unit, and the light emission of each light emitting point is controlled based on any data stored in the storage means.
[0110]
The image forming apparatus according to claim 8, comprising the light source unit according to claim 1, and a light emission timing corresponding to the position data or a light emission timing of each light emitting point calculated based on the position data. A storage unit that stores data in advance is provided separately from the light source unit, and a control unit that controls the light emission of each light emitting point based on any data stored in the storage unit is provided integrally with the light source unit. ing.
[0111]
The image forming apparatus according to claim 9, comprising the light source unit according to claim 1, and a light emission timing corresponding to the position data or a light emission timing of each light emitting point calculated based on the position data. A storage unit that stores data in advance and a control unit that controls the light emission of each light emitting point based on any data stored in the storage unit are provided separately from the light source unit.
[0112]
The image forming apparatus according to claim 10 has the light source unit according to claim 2 and controls the light emission of each light emitting point based on any data stored in the storage means. Are provided separately from the light source unit.
[0113]
The image forming apparatus according to claim 11, wherein a barcode label having a barcode symbol obtained by barcode-coding either the position data or the light emission timing data is integrated with or separate from the light source unit. Prepare.
[0114]
In the image forming apparatus according to claim 12, numerical data obtained by digitizing either the position data or the light emission timing data is written together in the barcode label.
[0115]
According to a thirteenth aspect of the present invention, the image forming apparatus includes an input unit that reads the bar code symbol with a reading device and inputs a result read by the reading device into the storage unit.
[0116]
The image forming apparatus according to claim 14 includes an input unit that inputs the numerical data to the storage unit.
[0117]
The image forming apparatus according to claim 15, wherein the input unit is a telecommunication line.
[0118]
The image forming apparatus according to claim 16, wherein the input means is a numeric key provided on the image forming apparatus main body.
[0119]
In the image forming apparatus according to claim 17, the light source unit is detachable.
[0120]
According to the image forming apparatus of the sixth aspect to the seventeenth aspect, the effect of any one of the first aspect to the fifth aspect can be enjoyed in the image forming apparatus.
[0121]
19. The method of producing a light source unit according to claim 18, wherein a plurality of laser beams transmitted through the optical lens are projected onto the light receiving element to obtain position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual straight line. An acquisition step, and a storage step of storing the position data obtained in the position data acquisition step in the storage means.
[0122]
20. The method of producing a light source unit according to claim 19, wherein a plurality of laser beams transmitted through the optical lens are projected onto the light receiving element to obtain position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual straight line. Each emission point based on the acquisition process and the position data so that when the light source unit is installed in the scanning optical system, the beam spot of a plurality of laser beams that pass through the optical lens is scanned in a predetermined direction while being scanned on the recording medium. A light emission timing data calculation step for calculating light emission timing data relating to the light emission timing, and a storage step for storing the light emission timing data obtained in the light emission timing data calculation step in a storage means.
[0123]
21. The method for producing a light source unit according to claim 20, wherein the barcode label has a barcode symbol that is barcoded corresponding to the data obtained in either the position data acquisition step or the light emission timing data calculation step. A label creating process for creating a label, a pasting process for pasting a barcode label to a light source unit or an image forming apparatus, and a bar code symbol pasted in the pasting process by reading the bar code symbol in the storing process. Data or light emission timing data is stored.
[0124]
According to the method for producing the light source unit according to any one of claims 18 to 20, the position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual straight line when performing adjustment for aligning the beam spot in a predetermined direction on the recording medium. Therefore, the adjustment device is less expensive than the case of detecting a time shift in the order of ns, and data relating to the light emission timing calculated based on the position data is stored in the storage means. It can be completed in advance (before shipment of the light source unit to the market). Further, since the light emission of the manufactured light source unit is performed based on the data stored in advance in this way, the design of the scanning optical system in which the light source unit is used or the light source unit itself has a limitation on the light emission timing. Therefore, the degree of freedom in design can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a light source unit according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing the mounting bracket of FIG. 1;
FIG. 3 is a rear view showing the mounting bracket of FIG. 1;
4 is a plan view showing the mounting bracket of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the base member of FIG. 1 in an enlarged manner.
6 is an exploded perspective view showing a state in which the base member of FIG. 5 is viewed from the back side.
7 is a front view showing a state in which the light source unit of FIG. 1 is assembled. FIG.
8 is a rear view showing a state in which the light source unit of FIG. 1 is assembled. FIG.
FIG. 9 is an explanatory view showing an enlarged view of the multi-beam laser diode of FIG. 1;
FIG. 10 is an explanatory view showing a housing before a light source unit is attached.
FIG. 11 is an explanatory view showing a housing to which a light source unit is attached.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an adjustment device.
13 is an explanatory diagram showing an optical arrangement of the adjusting device in FIG. 12. FIG.
14 is an explanatory diagram showing beam spots on the imaging surface of the adjustment apparatus of FIG. 12. FIG.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the beam spot of FIG. 14 in an enlarged manner.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a concept of obtaining a centroid position from a beam intensity distribution curve.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a relationship between the diameter of a beam spot and the size of an imaging surface.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing the relationship between the number of light emitting points during light emission and the laser beam output.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing beam spots on the photoreceptor of the image forming apparatus.
FIG. 20 is a block diagram relating to deviation control of light emitting points using bar code symbols.
FIG. 21 is a flowchart of a data storing process in a storing unit.
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional scanning optical system.
23 is an explanatory diagram showing beam spots on the surface of the photosensitive member of the scanning optical system of FIG.
24 is an enlarged front view showing the multi-beam laser diode of FIG.
25 is an explanatory diagram showing a deviation between the direction in which the virtual line extends in the multi-beam laser diode of FIG. 24 and the arrangement direction of a plurality of light emitting points.
[Explanation of symbols]
19 ... Light source unit
33 ... CPU (control means)
34. EEPROM (storage means)
36 ... Multi-beam laser diode
38 ... Collimator lens
49 ... Stem
57a: luminous point
57b ... luminous point
57c ... luminous point
57d: luminous point
58 ... Notch
60 ... Housing
68 ... Photoconductor (recording medium)
76 ... Beam spot
78 ... Barcode label
L ... Virtual straight line

Claims (20)

ステムに形成した切欠によって規定された仮想直線上に複数の発光点が設計上位置するマルチビームレーザーダイオードと、前記各発光点から出射された複数のレーザービームを平行光束に変換する光学レンズとを走査光学系に備える光源ユニットであって、
前記マルチビームレーザーダイオードと前記光学レンズとを前記走査光学系に設置した場合に前記光学レンズを透過する複数のレーザービームのビームスポットが所定方向に並びつつ記録媒体上を走査するように予め記憶された前記各発光点の前記仮想直線からのずれに対応する位置データに基づいて発光することを特徴とする光源ユニット。
A multi-beam laser diode in which a plurality of light emitting points are designed on a virtual straight line defined by a notch formed in the stem, and an optical lens that converts the plurality of laser beams emitted from the light emitting points into parallel light beams A light source unit for a scanning optical system,
When the multi-beam laser diode and the optical lens are installed in the scanning optical system, beam spots of a plurality of laser beams that pass through the optical lens are stored in advance so as to scan the recording medium while being aligned in a predetermined direction. Further, the light source unit emits light based on position data corresponding to a deviation of each light emitting point from the virtual straight line.
前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を備え、該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御することを特徴とする請求項1に記載の光源ユニット。Storage means for storing in advance light emission timing data corresponding to the light emission timing of each light emitting point calculated based on the position data or the position data is provided, and each light emission based on any data stored in the storage means The light source unit according to claim 1, wherein the light emission of the point is controlled. 前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の光源ユニット。The light source unit according to claim 2, further comprising a control unit that controls light emission of each of the light emission points based on any data stored in the storage unit. 前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータをバーコード化したバーコードラベルを備えることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の光源ユニット。4. The light source unit according to claim 2, further comprising: a bar code label obtained by bar-coding either the position data or the light emission timing data. 5. 前記バーコードラベルには、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータを数値化した数値データが併記されていることを特徴とする請求項4に記載の光源ユニット。5. The light source unit according to claim 4, wherein the bar code label is also written with numerical data obtained by digitizing either the position data or the light emission timing data. 6. 請求項1乃至請求項5の何れかに記載の光源ユニットを有することを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the light source unit according to claim 1. 請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を前記光源ユニットとは別体に備え、該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御することを特徴とする画像形成装置。The light source unit according to claim 1, and a storage unit that stores in advance the light emission timing data corresponding to the light emission timing of each of the light emission points calculated based on the position data or the position data, separately from the light source unit. An image forming apparatus, characterized in that the light emission of each light emitting point is controlled based on any data stored in the storage means. 請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段を前記光源ユニットとは別体に備え、前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を前記光源ユニットに一体に備えていることを特徴とする画像形成装置。The light source unit according to claim 1, and a storage unit that stores in advance the light emission timing data corresponding to the light emission timing of each of the light emission points calculated based on the position data or the position data, separately from the light source unit. An image forming apparatus comprising a control unit for controlling light emission at each of the light emitting points based on any data stored in the storage unit and integrally provided in the light source unit. 請求項1に記載の光源ユニットを有すると共に、前記位置データ又は該位置データに基づいて算出した前記各発光点の発光タイミングに対応する発光タイミングデータを予め記憶した記憶手段並びに該記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段の各々を前記光源ユニットとは別体に備えることを特徴とする画像形成装置。The light source unit according to claim 1, wherein the position data or light emission timing data corresponding to the light emission timing of each light emission point calculated based on the position data is stored in advance and stored in the storage means. An image forming apparatus comprising: a control unit that controls light emission at each of the light emission points based on any data, separately from the light source unit. 請求項2に記載の光源ユニットを有すると共に、前記記憶手段に記憶した何れかのデータに基づいて前記各発光点の発光を制御する制御手段を前記光源ユニットとは別体に備えることを特徴とする画像形成装置。The light source unit according to claim 2, and a control unit that controls light emission of each light emitting point based on any data stored in the storage unit, separately from the light source unit. Image forming apparatus. 前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータをバーコード化したバーコード記号を有するバーコードラベルを前記光源ユニットと一体若しくは別体に備えることを特徴とする請求項7乃至請求項10の何れかに記載の画像形成装置。11. The barcode label having a barcode symbol obtained by barcode-coding either the position data or the light emission timing data is provided integrally with or separately from the light source unit. The image forming apparatus according to any one of the above. 前記バーコードラベルには、前記位置データ又は前記発光タイミングデータの何れかのデータを数値化した数値データが併記されていることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 11, wherein the bar code label is accompanied by numerical data obtained by digitizing either the position data or the light emission timing data. 前記バーコード記号を読取装置で読み取ると共に、該読取装置で読み取った結果を前記記憶手段に入力する入力手段を備えていることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 11, further comprising: an input unit that reads the barcode symbol by a reading device and inputs a result read by the reading device to the storage unit. 前記数値データを前記記憶手段に入力する入力手段を備えていることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 12, further comprising an input unit that inputs the numerical data to the storage unit. 前記入力手段は、電気通信回線であることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 13, wherein the input unit is a telecommunication line. 前記入力手段は、画像形成装置本体に設けられたテンキーであることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 14, wherein the input unit is a numeric key provided on a main body of the image forming apparatus. 前記光源ユニットが着脱可能であることを特徴とする請求項7乃至請求項16に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7, wherein the light source unit is detachable. ステムに形成した切欠によって規定される仮想直線上に複数の発光点が設計上位置するマルチビームレーザーダイオードと、前記各発光点から出射される複数のレーザービームを平行光束に変換する光学レンズとを備え、前記マルチビームレーザーダイオードが制御手段の出力信号に応じて発光する光源ユニットの生産方法であって、
前記光学レンズを透過した複数のレーザービームを受光素子に投影させて前記各発光点の前記仮想直線からのずれに対応する位置データを得る位置データ取得工程と、
該位置データ取得工程で得られた位置データを記憶手段に記憶させる記憶工程とを有することを特徴とする光源ユニットの生産方法。
A multi-beam laser diode in which a plurality of light-emitting points are designed on a virtual straight line defined by a notch formed in the stem, and an optical lens that converts the plurality of laser beams emitted from the light-emitting points into parallel light beams Comprising a light source unit that emits light in accordance with an output signal of the control means.
A position data acquisition step of projecting a plurality of laser beams transmitted through the optical lens onto a light receiving element to obtain position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual line;
And a storage step of storing in the storage means the position data obtained in the position data acquisition step.
ステムに形成した切欠によって規定される仮想直線上に複数の発光点が設計上位置するマルチビームレーザーダイオードと、前記各発光点から出射される複数のレーザービームを平行光束に変換する光学レンズとを備え、前記マルチビームレーザーダイオードが制御手段の出力信号に応じて発光する光源ユニットの生産方法であって、
前記光学レンズを透過した複数のレーザービームを受光素子に投影させて前記各発光点の前記仮想直線からのずれに対応する位置データを得る位置データ取得工程と、
前記光源ユニットが走査光学系に設置された場合に前記光学レンズを透過する複数のレーザービームのビームスポットが所定方向に並びつつ記録媒体上を走査するように、前記位置データに基づいて前記各発光点の発光タイミングに関する発光タイミングデータを算出する発光タイミングデータ算出工程と、
前記発光タイミングデータ算出工程で得られた前記発光タイミングデータを記憶手段に記憶させる記憶工程とを有することを特徴とする光源ユニットの生産方法。
A multi-beam laser diode in which a plurality of light-emitting points are designed on a virtual straight line defined by a notch formed in the stem, and an optical lens that converts the plurality of laser beams emitted from the light-emitting points into parallel light beams Comprising a light source unit that emits light in accordance with an output signal of the control means.
A position data acquisition step of projecting a plurality of laser beams transmitted through the optical lens onto a light receiving element to obtain position data corresponding to the deviation of each light emitting point from the virtual line;
Each light emission based on the position data so that, when the light source unit is installed in a scanning optical system, a beam spot of a plurality of laser beams that pass through the optical lens is scanned on a recording medium while being aligned in a predetermined direction. A light emission timing data calculating step for calculating light emission timing data related to the light emission timing of the point;
And a storage step of storing the light emission timing data obtained in the light emission timing data calculation step in a storage means.
前記位置データ取得工程若しくは前記発光タイミングデータ算出工程の何れかで得られたデータに対応してバーコード化したバーコード記号を有するバーコードラベルを作成するラベル作成工程と、
前記バーコードラベルを前記光源ユニット若しくは画像形成装置に貼り付ける貼り付け工程と、
前記貼り付け工程で貼り付けられたバーコード記号を読み込むことによって前記記憶工程での前記記憶手段への前記位置データ若しくは前記発光タイミングデータを記憶させることを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の画像形成装置の生産方法。
A label creation step for creating a barcode label having a barcode symbol barcoded corresponding to the data obtained in either the position data acquisition step or the light emission timing data calculation step;
An attaching step of attaching the barcode label to the light source unit or the image forming apparatus;
The position data or the light emission timing data in the storage means in the storage step is stored by reading the barcode symbol pasted in the pasting step. A method for producing the image forming apparatus described above.
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