JP2004109230A

JP2004109230A - 光走査装置

Info

Publication number: JP2004109230A
Application number: JP2002268772A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Suga; 須賀　智昭
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: JP3862641B2

Abstract

【課題】結像手段がプラスチックレンズを含んで構成される光走査装置の温度変化による色ズレを低減し、優れた画像品質と高い生産性とを実現する光走査装置を提供する。
【解決手段】複数の感光体８に対応してそれぞれ光ビームを発生する光源１と、光ビームを偏向走査する走査手段２と、該光ビームを感光体８に結像させる結像手段３、４と、該走査手段２と該結像手段３、４とを収容する光学ハウジング５とからなる光走査装置において、該結像手段３、４は、プラスチックレンズを含んで構成され、該光走査装置内、又はその近傍に、光走査装置を加熱する発熱手段１２を配設する光走査装置である。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル方式のカラー画像形成装置に搭載される光走査装置に関し、特に光走査装置内の温度上昇に伴って生じる色ずれを解消する技術を有した光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機やカラープリンタなどのデジタル方式のカラー画像形成装置では、複数の感光体ドラムを備え、複数の光ビームによりそれぞれ対応する感光体ドラムを走査して潜像を形成し、これを現像して多色画像を形成する。
図２、３は従来の光走査装置の概略構成図であり、図２は上面図、図３は断面図である。　光学ハウジング５の中央に回転多面体２が設置されており、この回転多面体２を中心にして対象となる位置に、ｆθレンズ３が上下２層になるように配置されている。また、同じく回転多面体２を中心にして対称となる位置に、樽型トロイダルレンズ４が、それぞれの光ビームの光路を妨げないようにして、光学ハウジング５を境に上下に分かれて配置されている。４つの光源１は、回転多面体２の相異なる面に光ビームを照射すべく配置されている。各色の潜像を形成する光ビームは、光源１から感光体８までのそれぞれの光学距離が同一となるように、折り返しミラー７が配置され、副走査方向に並んだ各感光体８面の同じ位置に、同じ入射角で光ビームが入射するように光路が形成されている。
結像手段であるｆθレンズ３及び樽型トロイダルレンズ４を通過した光ビームは、画像形成領域外で同期検知センサ６に導かれる。この同期検知センサ６では、前記光ビームの入射に応じて検知信号を出力し、この検知出力によって主走査方向の頭出しの基準（書込み開始タイミング）となる同期信号が得られる。
【０００３】
上記のような光走査装置を搭載したカラー画像形成装置において、色ズレのない鮮明な多色画像を得るためには、感光体８上において各光ビームの主走査方向及び副走査方向の位置をうまく重ね合わせる必要がある。そのため、上記光走査装置の対を成す結像手段は、それぞれ対応するレンズ同士、すなわちｆθレンズ３同士、樽型トロイダルレンズ４同士が回転多面体２に関して対象となる位置に精度良く配置される。しかし、結像手段を構成するレンズにプラスチックレンズが含まれている場合には、そのプラスチックレンズ成形時に生じた内部ひずみの影響で屈折率が不均一になるため、各光ビームの位置をうまく合わせることが難しい。
【０００４】
主走査方向の色合わせ技術としては、同期検知センサ６を各色ごとに配置したり、走査方向の後端側にも配置し、書き終わりタイミングも同時に検知し、感光体８上の潜像位置をフィードバックして、主走査方向の色合わせ調整を行う技術などがある。
また、副走査方向の色合わせの技術としてはミラーの煽り角をモータで変動させ走査線の副走査方向の傾きを調整したり、ミラーまたは樽型トロイダルレンズの中央部を押圧し、走査線の副走査方向の曲がりを調整する技術などがある。
また、上述したプラスチックレンズの形状及び内部の屈折率は温度による影響を受けやすく、稼動時にはプラスチックレンズのすぐ近くにある光学ハウジング５中央に配設された前記回転多面体２が発熱源となり、稼動開始時に上記調整機構によって色合わせを行っても、使用中に徐々に色ズレが大きくなり、数分毎に上記調整を自動で行う技術もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記調整動作は一定の時間を必要とし、調整動作中はプリント動作を行えないため、生産性が低下する。また、周囲の温度が機械稼動時の定常状態よりも低い環境では、稼動開始から、光走査装置の温度定常状態まで時間がかかり、温度変化の勾配も急になるため上記調整動作の時間間隔を短く取らなければならず生産性がさらに低下したり、一枚分のプリント動作中に一ドット以上の色ズレが生じたりすると画像品質を悪化させることとなる。待機状態で回転多面体を停止する制御を行っている機械では、ジョブごとに上記の不具合が生じることとなる。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、結像手段がプラスチックレンズを含んで構成される光走査装置の温度変化による色ズレを低減し、優れた画像品質と高い生産性とを実現する光走査装置の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の感光体に対応してそれぞれ光ビームを発生する光源と、光ビームを偏向走査する走査手段と、該光ビームを感光体に結像させる結像手段と、該走査手段と該結像手段とを収容する光学ハウジングとからなる光走査装置において、該結像手段は、プラスチックレンズを含んで構成され、該光走査装置内、又はその近傍に、光走査装置を加熱する発熱手段を配設する光走査装置である。
請求項２に記載の発明は、前記発熱手段が、前記走査手段から他の光学部品までの間に配設される請求項１に記載の光走査装置である。
請求項３に記載の発明は、前記発熱手段が、前記走査手段の中心を円中心とする円筒状に配設される請求項１又は２に記載の光走査装置である。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、前記発熱手段が、前記走査手段が連続運転時に発生させる発熱量と同等の発熱量を発生する能力を有する請求項１ないし３のいずれかに記載の光走査装置である。
請求項５に記載の発明は、前記光走査装置が、光走査装置内の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段によって検知した温度に基づいて前記発熱手段の発熱量を制御する制御手段とを有する請求項１ないし４のいずれかに記載の光走査装置である。
請求項６に記載の発明は、前記光走査装置が、稼働時に光走査装置を冷却する冷却手段を具備する請求項１ないし５のいずれかに記載の光走査装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の一形態を示す光走査装置の概略構成図である。光学ハウジング５の中央に回転多面体２が設置されており、この回転多面体２を中心にして対象となる位置に、図２に示した光走査装置と同様、ｆθレンズ３、樽型トロイダルレンズ４が配置されている。また、回転多面体２の相異なる面に光ビームを照射すべく４つの光源１が配置されている。結像手段であるｆθレンズ３及び樽型トロイダルレンズ４を通過した光ビームは、画像形成領域外で同期検知センサ６に導かれ、その検知出力によって主走査方向の頭出しの基準を定めている。
本発明の光走査装置は、ｆθレンズ３及び樽型トロイダルレンズ４のいずれか一方、又は双方がプラスチックレンズでなる。先にも述べたように、プラスチックレンズは、その形状や屈折率等が温度の影響を受けやすく、これらが変化すると潜像形成において色ズレを生じてしまう。そこで、本光走査装置は、回転多面体２の近傍にサーミスタ１１を配置し、回転多面体２の周囲には発熱手段であるヒータ１２を配置している。　光走査装置待機中の状態では、回転多面体２は停止状態にあり、ヒータ１２をＯＮして光ハウジング５を加熱している。また、サーミスタ１１によって温度を検知し、検知温度をフィードバックして、ヒータ１２の発熱量を調節し、稼動時の定常状態における温度状態で光走査装置を保温している。これにより、光走査装置の待機時と稼働時との温度差を少なくすることができ、温度変化による急激な色ズレを解消して画像品質を劣化させることがない。また、頻繁な調整動作をなくすこともできるので、画像形成の生産性を維持できる。
【００１０】
ヒータ１２の設置場所は、光走査装置内、あるいはその近傍いずれであってもよい。特に、光走査装置稼働時の発熱源となる回転多面体２からの発熱を、待機中にも擬似的に再現できることから、回転多面体２から他の光学部品までの間に発熱手段１２を配置するのがよく、図１に示すように、回転多面体２の周囲であることが好ましい。これにより、光走査装置待機時の温度分布を稼働時のそれに近づけることができるため、プラスチックレンズの光学特性の変化をより効果的に抑えることができる。
また、その配置の仕方は、図１に示すように、回転多面体２の中心を円中心とする円筒状であることが好ましい。このように配置することで、光走査装置稼働時の発熱源となる回転多面体２からの発熱を、より擬似的に再現できるため、プラスチックレンズの光学特性の変化をより効果的に抑えることができる。
【００１１】
ヒータ１２は、少なくとも回転多面体２が連続運転しているときに発生させる発熱量と同等の発熱量を発生させる能力を有する。ヒータ１２の発熱量は、サーミスタ１１の検知する温度によって制御され、供給される電力によって決定される。ヒータ１２が上記の発熱量を発生させる能力を有することで、光走査装置待機時において、稼働時の回転多面体２の発熱がより擬似的に再現できる。
【００１２】
加えて、本光走査装置は、図示はしないが、光走査装置稼動時に、光走査装置を冷却する冷却手段を備える。冷却手段は、外気取り込み用のファンからなり、光走査装置付近に配設されて、光走査装置稼働時に駆動されて外気を取り込み、光走査装置の冷却を行う。これにより、光走査装置稼働時の温度上昇を抑えることができるため、ヒータ１２の発熱量も総じて抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、待機時と稼働時とで光走査装置の温度差をなくして、プラスチックレンズを含んで構成される結像手段の光学特性変化を抑え、急激な色ズレをなくした光走査装置を提供することができる。また、頻繁に行われる色ズレの調整動作もなくすことができるため、画像形成の生産性を向上させた光走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す光走査装置の概略構成図である。
【図２】従来の光走査装置の概略構成を示す上面図である。
【図３】従来の光走査装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１　光源
２　回転多面体
３　ｆθレンズ
４　樽型トロイダルレンズ
５　光学ハウジング
６　同期検知センサ
７　折り返しミラー
８　感光体
１１　サーミスタ
１２　ヒータ

Claims

複数の感光体に対応してそれぞれ光ビームを発生する光源と、
光ビームを偏向走査する走査手段と、
該光ビームを感光体に結像させる結像手段と、
該走査手段と該結像手段とを収容する光学ハウジングとからなる光走査装置において、
該結像手段は、プラスチックレンズを含んで構成され、
該光走査装置内、又はその近傍に、光走査装置を加熱する発熱手段を配設する
ことを特徴とする光走査装置。
前記発熱手段は、前記走査手段から他の光学部品までの間に配設される
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
前記発熱手段は、前記走査手段の中心を円中心とする円筒状に配設される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
前記発熱手段は、前記走査手段が連続運転時に発生させる発熱量と同等の発熱量を発生する能力を有する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光走査装置。
前記光走査装置は、光走査装置内の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段によって検知した温度に基づいて前記発熱手段の発熱量を制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光走査装置。
前記光走査装置は、稼働時に光走査装置を冷却する冷却手段を具備する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の光走査装置。