JP2002258189A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺光透過素子の湾曲調整と傾き調整を独立
して行う。 【解決手段】 画像形成手段の感光体に走査される光ビ
ームの光路中に設置される長尺光透過素子12を、筐体1
9，20内に該筐体と前記素子12の副走査面が隙間を有し
て設置する。前記素子の長手方向の軸上に設置された複
数の支点23を支持点として湾曲させるボール25、テーパ
ネジ26と、前記素子を前記素子の長手方向の片端部を前
記副走査面に対して傾斜を付与するコロ22、スライド調
整板33、バネ37を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多重転写方式を用
いた画像形成装置における長尺プラスチックレンズ等の
光走査装置及びこの種光走査装置を有する画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカラー複写機の光学書込み装置
においては、複数のビームの主走査で感光体ドラムに書
込まれる潜像が、それぞれ感光体ドラムの中心軸に平行
になるのが望ましい。しかし実際には光学部品の取付け
精度や成形精度により走査方向が微妙に傾く場合が多
い。このため感光ドラム上に走査されるレーザビームの
光路の途中に、走査方向に沿って長尺のレンズが配置さ
れ、配置角度を傾けることが行われている。この傾きを
変えることにより感光体ドラム上のレーザ走査線の湾曲
量を調整可能とする（特開平１１−２８７９６６号公報
参照・以下、従来技術１という）。また、長尺レンズを
ハウジング底部の支持部とハウジング底部を貫通するネ
ジにより支持し、ハウジング天井部と長尺レンズ間にバ
ネを配し、前記ネジにより長尺レンズを前記支持部周り
に回動させて長尺レンズの副走査方向への傾きを調整す
ることが行われている（特開平９−２９２５８０号公報
・以下、従来技術２という）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１においては、長尺レンズの傾き（或いは厚み）を変
化させることで湾曲量の調整を行っているが、走査線の
傾きに対して調整することができないという問題があっ
た。そのため各ステーション毎の走査線湾曲量が所定の
範囲に低減しても走査線の傾きが各ステーション毎にば
らつき色ムラや色ズレとなり画像の劣化を惹起してい
た。また従来技術２においては、長尺レンズの支持部が
バネで構成されているため、湾曲調整をすれば傾きが変
わり、傾き調整をすれば湾曲や副走査方向のシフトが発
生するなど、互いに独立に調整することが困難である、
調整作業が容易でないという問題があった。本発明はこ
のような問題に鑑みてなされたもので、長尺レンズの湾
曲調整と傾き調整を独立して行えるようにし、もって、
各ステーション間の走査線位置あわせ精度を向上させて
色ムラ、色ズレの低減を図る光走査装置及び画像形成装
置を提供するものである。

【０００４】

【発明を解決するための手段】請求項１の発明は、画像
形成手段の感光体に走査される光ビームの光路中に設置
される長尺光透過素子であって、筐体内に該筐体と前記
素子の副走査面が隙間を有して設置された長尺光透過素
子を、前記素子の長手方向の軸上に設置された複数の支
点を支持点として湾曲させる手段と、前記素子を前記素
子の長手方向の片端部を前記副走査面に対して傾斜する
手段とを有することを特徴とする光走査装置である。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１記載の光走査
装置において、前記湾曲手段は前記筐体との隙間に設置
した支点を構成する部材と、該支持構成部材の突出量を
変化させる部材とからなることを特徴とする光走査装置
である。

【０００６】請求項３の発明は、請求項２記載の光走査
装置において、前記支点を構成する部材は前記筐体の壁
面に穿たれた溝に勘合した球状体であり、前記支持構成
部材の突出量を変化させる部材は前記球状体と係合する
テーパ部材であることを特徴とする光走査装置である。

【０００７】請求項４の発明は、請求項１記載の光走査
装置において、前記傾斜手段は、前記筐体を保持する弾
性部材と、前記筐体を前記弾性部材上の所定位置に固定
し且つ光ビームの主走査方向に変位可能な部材と、該部
材が前記方向に変位するとき前記部材に傾斜を付与する
部材とからなることを特徴とする光走査装置である。

【０００８】請求項５の発明は、請求項４記載の光走査
装置において、前記変位可能部材は前記傾斜付与部材と
係合する傾斜面を有する部材であり、前記傾斜付与部材
は前記傾斜面と接触する回転部材であることを特徴とす
る光走査装置である。

【０００９】請求項６の発明は、請求項１乃至５のいず
れかに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像
形成装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は、本発明が実施されるタンデム式画像
形成装置の走査レンズ方式書込光学系の概略構成図であ
る。書込光学系は、走査レンズ或いは走査ミラー方式い
ずれも対応可能であるがここでは走査レンズ方式で説明
する。また、図１は２ステーションを示しているが4ス
テーションでも左右対称にすればよく全く同様である。
副走査方向に所定の距離を離して上下２段に2個のＬＤ
ユニット１，２を配置し、下側のＬＤユニット２から出
射したビームは途中の折り返しミラー３でＬＤユニット
１からのビームと同一方向に曲げられ、それぞれシリン
ダレンズ４，５に入射し、所定距離離れた上下2段のポ
リゴンミラー６，７の反射面近傍に線状に集光する。ポ
リゴンミラー６，７で偏向されたビームは、一体型或い
は2段に重ねられた走査レンズ８，９でfθ特性と所定の
ビームスポット径にビーム整形され、感光体１４，１８
面上を走査する。即ち、走査レンズ８，９を通過したビ
ームは、2個の感光体１４，１８到達するのに光路が異
なり、走査レンズ８を通過したビームは、折返ミラー１
０によって９０度上方向に曲げられ、更に折返ミラー１
１によって９０度曲げられて長尺プラスチックレンズ１
２に入射した後、折返ミラー１３によって鉛直方向に曲
げられて感光体１４上を走査する。また走査レンズ９を
通過したビームは、途中折返ミラーに入射することな
く、長尺プラスチックレンズ１５に入射した後、2枚の
折返ミラー１６，１７によって光路を曲げられて、所定
のドラム間ピッチの感光体１８上を走査する。

【００１１】ここで走査光学系はコストダウンの要求か
らプラスチックを採用することが必須となってきてい
る。特にタンデム式画像形成装置の書込ユニットにおい
ては光学素子の部品点数が多いため、プラスチック化に
よるコストダウン効果化が非常に大きい。しかし、長尺
のプラスチックレンズは成形条件や残留応力などによっ
て長手方向、特に走査面と直交方向にたわみが発生しや
すい。そのたわみ量は数十ミクロンとなり、形の違いに
よってその量、方向ともばらつくことがあるため、各ス
テーション間の走査線の湾曲や傾きの位置合わせを高精
度に行うことが非常に困難になっていた。そこで以下
に、走査線の湾曲や傾き調整を可能にする光走査装置に
ついて述べる。

【００１２】図２は本発明の一実施形態に係る光走査装
置の正面図、図３は同断面図である。なお、ここでは長
尺プラスチックレンズ１２について説明するが他のプラ
スチックレンズについても全く同様の装置を有する。長
尺プラスチックレンズ１２は、レンズホルダ内に設置さ
れる。レンズホルダは、上側レンズホルダ１９と下側レ
ンズホルダ２０からなる開口部のある箱（筐体）型のホ
ルダを構成する。上側レンズホルダ１９は、図示しない
締結ネジにより、開口部を塞ぐように下側ホルダ２０に
固定される。レンズホルダ１９上面の左右両端部に光軸
と平行に溝２１が設けられていてその溝２１にコロ２２
が係合するようになっている。レンズホルダ１９下面の
光軸と直交する面には、複数個（３個）のボール２３が
勘合するタップ穴２４が、プラスチックレンズ１２の長
手方向にわたって空いている。このタップ穴２４にボー
ル２３が嵌合されることにより支点を構成し、長尺プラ
スチックレンズ１２の副走査面と接触する。またレンズ
ホルダ１９側面には、調整用のテーパネジ２５を保持す
るタップ穴２４が、前記ボール２３の穴２４位置に対応
するよう設けられる。そしてテーパネジ２５はボール２
２と接合する。従って、テーパネジ２５の進行によりボ
ール２３を押上げたり押下げたりする（図４（ａ）、
（ｂ））。このことによりレンズホルダ１９との間隙寸
法が変化する。

【００１３】下側レンズホルダ２０上面には、長尺プラ
スチックレンズ１２とほぼ同型の矩形の開口部があり、
レンズホルダ２０の両端部に長尺プラスチックレンズ１
２のリブ部を受けるザグリ部が設けられている。従って
長尺プラスチックレンズ１２は前記開口部から挿入し、
前記リブ部をザグリ部に突当てることによって取付け位
置決めする。この後、レンズホルダ１９をレンズホルダ
２０にネジ止めする。このネジ止め結果、長尺プラスチ
ック１２の副走査面とレンズホルダ（筐体）との間に隙
間が構成される。

【００１４】ここで走査線の湾曲調整について説明す
る。レンズホルダ２０に設置された長尺プラスチックレ
ンズ１２の副走査面は、レンズホルダ１９のボール２３
用穴3個所と長手方向でオフセットして対向している。3
個所のテーパネジ２５のうち両端部のネジ２５を緩め
て、中央部のテーパネジ２５を締めるとボール２３が突
出し、長尺プラスチックレンズ１２とレンズホルダ１
９，２０との間の隙間寸法が変化し、長尺プラスチック
レンズ１２は副走査面を支点として下に凸の形状に湾曲
調整し、中央部のテーパネジ２５を緩めて両端部のテー
パネジ２５を締めると、今度は副走査方向の基準面を支
点として上に凸形状に湾曲する。

【００１５】このようにして上下いずれの方向にも湾曲
調整を行うことができる。従って長尺プラスチックレン
ズ１２単体の湾曲補正のみならず、他の光学素子の配置
誤差にによって生じる、走査線の湾曲も調整可能とな
る。

【００１６】次に走査線傾き調整機構について説明す
る。走査線傾き調整は前記レンズホルダ１９，２０ご
と、長足プラスチックレンズ１２を略光軸まわりに回転
あるいは副走査方向にシフトすることによって行う。こ
のためにレンズホルダを光学ハウジングに収める。画像
形成装置の基板２６にハウジングボス２７をレンズホル
ダの長手方向2箇所に設け、該ボス２７に両ボスをブリ
ッジするように調整支持板２８を固着する。調整支持板
２８の両端にはハウジングボス２７ヘの取付穴と段付ネ
ジ２９を通すための穴があいている。段付ネジ２９は後
述するスライド調整板３０の長手方向のガイド部材とな
る。

【００１７】レンズホルダ１９，２０を基板２６を上方
から抑え込むような形式で且つ調整支持板２８の下面
に、スライド調整板３０が、ハウジングボス２７の一つ
とスタッド３１間に設けられる。このためにスライド調
整板３０の両端にはバネかけ３２と調整板３３が取付け
られ、バネかけ３２スタッド３１間に引張りバネ３４が
設けられ、スライド調整板には調整ネジ３５が設けられ
る。この調整ネジ３５を回転させることによってスライ
ド調整板３０は、段付ネジ２９をガイドとして左右に移
動させることができる。このときスライド調整板３０の
裏面にはレンズホルダ１９，２０の副走査方向の位置決
めのための傾斜部３６が両端部2個所に設けられ、前記
コロ２２と係合する。そしてレンズホルダ２０は、基板
２６に適当な手段で設置された圧縮バネ３７により保持
される。

【００１８】従って、スライド調整板３３が調整ネジ３
５により左方向に動くと図面左側の圧縮バネ上３７の押
圧力によってレンズホルダ２０が時計回転し、右方向に
動くと図面右側の圧縮バネ上３７の押圧力によって反時
計回転する。このようにして傾斜面の角度又は曲面の半
径を設定することにより調整ストローク、調整分解能を
最適化することができる。

【００１９】次に副走査方向のシフト調整すると、シフ
ト調整は、レンズホルダ１９の厚みを変えるか、あるい
はレンズホルダ１９と２０間にシムをかませて締結する
ことにより行うことができる。またコロ２２の径を変え
ることによっても副走査方向のシフト調整が可能とな
る。レンズホルダの外形は略光軸を中心とする同心円上
に形成しているため、略光軸中心とした、回転及び副走
査方向への微小なシフトが可能となり、傾き調整を各ス
テーション毎に行い、走査線の狙いの位置に対する位置
合わせを高精度に行うことができる。

【００２０】長尺プラスチックレンズ及びレンズホルダ
の調整後の固定方法は、レンズホルダを圧縮バネ３７で
常に副走査方向(鉛直方向)の予圧をかけることによって
ガタ取りを行い固定する。光軸及び主走査方向は光学ハ
ウジングボス２７の側面に固定用の板バネ３８、３９を
設置し、これらによりそれぞれレンズホルダ２０と長尺
プフスチックレンズ１２の後ろ側リブ面を押圧すること
によって行う。微調整後、2方向にバネ３７により押圧
することによって耐振動性のある保持が可能となる。

【００２１】図５は本発明の他の実施形態を示す光走査
機構の断面構成図であり、長尺プラスチックレンズがハ
ウジングに対して上下が反転した場合のレンズホルダに
対する押圧の形態例で、段付ネジ３９に長めのネジを使
用し圧縮ばね３７を介して調整支持板２８を保持する。
長尺プラスチックレンズを図１の長尺プラスチック１５
として使用することにより画像形成装置への取付けが容
易になる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に対応する効果：長尺光透過素
子を前記素子の長手方向の軸上に設置された複数の支点
を支持点として湾曲させる手段と、前記素子を前記素子
の長手方向の片端部を前記副走査面に対して傾斜する手
段とを有するので、走査ビームの湾曲と傾きを一つの光
走査装置において同時に調整することができる。従っ
て、走査線の位置あわせ精度が向上し、高画質化を図る
ことができる。請求項２，３に対応する効果： 走査ビ
ームの湾曲を走査ビームの傾きと独立して単独に調整す
ることができる。請求項４，５に対応する効果： 走査
ビームの傾斜を走査ビームの湾曲と独立して単独に調整
することができる。請求項６に対応する効果： 本発明
に係る光走査装置をタンデム式のカラー画像形成装置に
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施されるタンデム式画像形成装置の
書込光学系の概略構成図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る光走査装置の正面図
である。

【図３】本発明の一実施形態に係る光走査装置の断面図
である。

【図４】本発明の実施形態に係る湾曲手段の構成図であ
る。

【図５】本発明の他の実施形態に係る光走査装置の断面
図である。

【符号の説明】

１９・・レンズホルダ、２０・・レンズホルダ、２３・・ボー
ル、２４・・タップ穴、７・・ハウジングボス、２８・・調整
支持板、２９・・段付ネジ、３０・・スライド調整板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 画像形成手段の感光体に走査される光ビ
   ームの光路中に設置される長尺光透過素子であって、筐
   体内に該筐体と前記素子の副走査面が隙間を有して設置
   された長尺光透過素子を、前記素子の長手方向の軸上に
   設置された複数の支点を支持点として湾曲させる手段
   と、前記素子を前記素子の長手方向の片端部を前記副走
   査面に対して傾斜する手段とを有することを特徴とする
   光走査装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光走査装置において、前
   記湾曲手段は前記筐体との隙間に設置した支点を構成す
   る部材と、該支持構成部材の突出量を変化させる部材と
   からなることを特徴とする光走査装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光走査装置において、前
   記支点を構成する部材は前記筐体の壁面に穿たれた溝に
   勘合した球状体であり、前記支持構成部材の突出量を変
   化させる部材は前記球状体と係合するテーパ部材である
   ことを特徴とする光走査装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の光走査装置において、前
   記傾斜手段は、前記筐体を保持する弾性部材と、前記筐
   体を前記弾性部材上の所定位置に固定し且つ光ビームの
   主走査方向に変位可能な部材と、該部材が前記方向に変
   位するとき前記部材に傾斜を付与する部材とからなるこ
   とを特徴とする光走査装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の光走査装置において、前
   記変位可能部材は前記傾斜付与部材と係合する傾斜面を
   有する部材であり、前記傾斜付与部材は前記傾斜面と接
   触する回転部材であることを特徴とする光走査装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の光走
   査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。