JP2004170839A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンドリカルミラーの傾きを調整してなされるスキューの調整を容易に行うことができるとともに微調整を可能とした光走査装置を提供する。
【解決手段】シリンドリカルミラー３０を、一端部がスキュー調整方向である幅方向に揺動自在なるようハウジング４０内に取り付け、揺動端部に装着される第２ミラーホルダ５２の端面に、スキュー調整方向と直交する方向に延びる長孔６１を形成する。ハウジング４０の側壁部４５に、操作ギヤ６４によって回転させられるカムギヤ６３を装着し、カムギヤ６３の回転軸６３ｃの先端に形成したカムピン６３ｄを長孔６１に嵌合させる。操作ギヤ６４を回転させるとカムギヤ６３が減速して回転し、カムピン６３ｄと長孔６１の作用によってシリンドリカルミラー３０の揺動端部が揺動し、スキューの調整が行われる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に備えられる光走査装置に係り、特にシリンドリカルミラーの傾きに伴うスキューの調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機やカラープリンタ等には、フルカラー用の光走査装置が装備されている。この光走査装置は、レーザ光源からＹ：イエロー，Ｍ：マゼンタ，Ｃ：シアン，ＢＫ：ブラックの画像情報をそれぞれ含む４本のレーザビームが出射し、これらレーザビームが回転多面鏡に反射して偏向されてからｆ・θレンズを透過し、次いで分離鏡によって各色のレーザビームに分離し、分離した各レーザビームをそれぞれシリンドリカルミラーに反射させて各色ごとに被走査体上に結像させる構成が一般的である。光源から回転多面鏡までのレーザビームの光路の途中には、各種調光レンズや反射鏡等の光学系要素が適宜に配置される場合がある。
【０００３】
このような光走査装置にあっては、被走査体に対する各色のレーザビームの結像位置が画像品質に大きく影響し、それら結像位置が相対的に揃っていることが画像品質の安定につながる。スキュー（走査線の傾き）の発生原因はシリンドリカルミラーの傾きの他にも後述するｆ・θレンズや分離鏡、案内鏡の傾きでも発生するが、最終段であるシリンドリカルミラーをその幅方向（図４のＰ−Ｑ方向）の傾きを調整することで、一主走査線内の書き始めと書き終わり側での倍率やピントへの影響を最小に抑えながらスキューを調整することができる。これは、シリンドリカルミラーの反射面は断面凹状の円筒面であり、断面円弧の接線方向にスライドさせて、その曲率により反射位置を僅かに変更することができることによってこの効果が得られるものである。
【０００４】
そこで、本出願人は既に先願においてシリンドリカルミラーを幅方向にスライドさせてスキューを調整する機構を提案した（特許文献１参照）。この機構は次のような構成および作用をなす。まず、シリンドリカルミラーの端部に長手方向に延びる支持軸を設け、この支持軸を、保持板に遊嵌するとともに保持板に重ねた操作調整板に嵌合する。保持板にはシリンドリカルミラーの幅方向に延びる長孔が形成され、この長孔に、操作調整板に形成したガイド突起が挿入され、操作調整板はガイド突起が保持板の長孔に案内されることにより、シリンドリカルミラーの幅方向にスライド自在とされている。また、保持板には偏心ピンの軸受けとなるガイド孔が形成され、操作調整板には、シリンドリカルミラーの幅方向に直交し、偏心ピンの胴部が挿入される長孔が形成されている。偏心ピンを操作調整板の長孔に通して保持板のガイド孔に挿入し、回転させると、胴部が旋回して操作調整板の長孔の内壁面を押圧し、操作調整板は保持板の長孔にガイド突起が案内されてシリンドリカルミラーの幅方向にスライドする。シリンドリカルミラーは、操作調整板に嵌合する支持軸を介して、操作調整板と一体に幅方向にスライドし、これによってスキューが調整される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３５６２５９号公報（第８頁「００５８」〜第９頁「００６０」）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載のスキュー調整機構では、調整用治具として偏心ピンが必要であり、これは特殊なものなので、サービスマンでも手軽にスキューを調整することはできなかった。また、偏心ピンの作動量が直接シリンドリカルミラーの傾き量に反映するので、スキューの微調整が困難であった。
【０００７】
したがって本発明は、シリンドリカルミラーの傾きを調整してなされるスキューの調整を容易に行うことができるとともに微調整を可能とした光走査装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光源から出射した光束を偏向手段で偏向させ、偏向した光束をシリンドリカルミラーに反射させて被走査体上に結像させる光走査装置であって、シリンドリカルミラーは、ハウジング内に、反射させる光束の傾きを調整可能とすべく一端部を支点として揺動自在に支持され、該シリンドリカルミラーの揺動端部とハウジングとには、互いに係合し、回転操作されることによってシリンドリカルミラーの揺動角度を調整する調整機構が設けられており、さらにこの調整機構の回転操作部が、ハウジングの外部から操作可能に配されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、調整機構の回転操作部を操作することにより、シリンドリカルミラーの傾き調整すなわちスキューの調整を行うことができる。回転操作部はハウジングの外部から操作可能なので、ハウジングのカバー等を開けることなくスキューの調整を行うことができる。回転操作部を、一般的なドライバ等の工具を用いて操作できるように構成すれば、サービスマンでも手軽にスキューを調整することができる。
【００１０】
本発明に係る調整機構は、回転操作部とシリンドリカルミラーの揺動端部との間に、回転操作部の回転を減速させる減速機構付きカム機構を有する形態を含む。この形態によると、回転操作部に与えた回転が減速機構付きカム機構を経ることにより減速されてシリンドリカルミラーに伝わるので、回転操作部の操作量に比してシリンドリカルミラーの傾き調整量を小さくすることができ、よって微調整が可能となる。
【００１１】
なお、本発明は上述したフルカラー用の光走査装置にも適用可能であり、その場合には、複数の光源から光束が出射し、これら光束は偏向手段で偏向されてから分離手段で分離され、分離された各光束ごとにシリンドリカルミラーおよび被走査体が配備されている構成とされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１および図２は、一実施形態に係るフルカラー用の光走査装置の概略を示す展開図および側面図である。図１の符号１〜４は、それぞれＹ：イエロー，Ｍ：マゼンタ，Ｃ：シアン，ＢＫ：ブラックの画像情報を含むレーザビーム（光束）を出射するレーザ光源である。これらレーザ光源１〜４から出射したレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋは、コリメータレンズ５をそれぞれ透過して平行光になり、次いでシリンドリカルレンズ６をそれぞれ透過し、反射鏡７に反射して回転多面鏡（偏向手段）８に入射する。回転多面鏡８に入射する際のレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋは、シリンドリカルレンズ６の作用により線状のビーム形状になる。レーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋは回転多面鏡８で反射されることにより偏向され、ｆ・θレンズ９，１０を透過する。
【００１３】
図２に示すように、ｆ・θレンズ９，１０を透過した各レーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋのうち２本が第１分離鏡（分離手段）１１に入射し、他の２本が第２分離鏡（分離手段）１２に入射する。この場合、第１分離鏡１１にはＹとＭのレーザビームＬｙ，Ｌｍが入射し、第２分離鏡１２にはＣとＢＫのレーザビームＬｃ，Ｌｋが入射する。第１分離鏡１１で反射した２本のレーザビームＬｙ，Ｌｍは第１案内鏡（分離手段）２１に入射する。第１案内鏡２１で反射するレーザビームＬｙ，Ｌｍのうち、レーザビームＬｙは第１シリンドリカルミラー３０ｙに直接入射し、レーザビームＬｍは第２案内鏡（分離手段）２２で反射してから第２シリンドリカルミラー３０ｍに入射する。
【００１４】
一方、第２分離鏡１２に入射したレーザビームＬｃ，Ｌｋは、図２に示すようにレーザビームＬｙ，Ｌｍと左右対称の光路を経て第３、第４シリンドリカルミラー３０ｃ，３０ｋにそれぞれ入射する。すなわち、第２分離鏡１２で反射した２本のレーザビームＬｃ，Ｌｋは第３案内鏡（分離手段）２３に入射し、ここで反射したレーザビームＬｃは第４案内鏡（分離手段）２４で反射してから第３シリンドリカルミラー３０ｃに入射し、レーザビームＬｋは第３案内鏡２３から第４シリンドリカルミラー３０ｋに直接入射する。第１〜第４シリンドリカルミラー３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋにそれぞれ入射したレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋは、反射して感光体ドラム等の被走査体Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋ上にそれぞれ結像する。図１の線３１は、各シリンドリカルミラー３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋのミラー面を示しており、Ｄは被走査体Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋの表面を示している。
なお、図１ではｆ・θレンズ９，１０から被走査体Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋまでの光路の構成を省略し、図２では回転多面鏡８よりも上流側の光路の構成を省略している。
【００１５】
上記光走査装置は、図３に示すハウジング４０内に配設されている。各シリンドリカルミラー３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋ（以下、シリンドリカルミラーの符号は３０と統合し、必要に応じて符号３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋを用いる）は、図４に示すように、細長い角棒状のもので、一面に断面凹状の円筒面であるミラー面３１が形成され、このミラー面３１でレーザビームを反射させて被走査体Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋに結像させている。シリンドリカルミラー３０は、ハウジング４０に対し、それぞれ被走査体Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋと平行に配置され、幅方向への傾きに伴って生じるスキューを調整可能とすべく、次のように一端部を支点として幅方向（図４でＰ−Ｑ方向）に揺動するように支持されている。なお、ここで言うスキューの調整方向である幅方向とは、シリンドリカルミラー３０の長手方向（ミラー面３１の母線方向）とシリンドリカルミラー３０の厚さ方向（ミラー面３１の近似平面と直交する方向）の２方向に対して直交する方向である。
【００１６】
シリンドリカルミラー３０の一端部には、図５に示すように、第１ミラーホルダ５１が嵌合されている。この第１ミラーホルダ５１が嵌合された側の端部は固定側端部とされる。第１ミラーホルダ５１は、ハウジング４０に形成されたＶ字状の凹所４１に収められている。凹所４１は、シリンドリカルミラー３０の傾き方向、すなわちシリンドリカルミラー３０の幅方向（Ｐ−Ｑ方向）に沿った底面４２と、この底面４２に直交する底面４３とから形成されており、これら底面４２，４３にはそれぞれ突起４２ａ，４３ａが形成されている。第１ミラーホルダ５１は、各突起４２ａ，４３ａに点接触あるいはそれに近い状態で載置され、ハウジング４０に支持された図示せぬ押さえバネにより底面４２ａ，４３ａに押さえ付けられている。
【００１７】
シリンドリカルミラー３０の他端部には、図４に示すように、第２ミラーホルダ５２が嵌合されている。シリンドリカルミラー３０は、押さえバネ５４によって第２ミラーホルダ５２に向けて付勢されている。シリンドリカルミラー３０においては、第２ミラーホルダ５２が嵌合された側の端部が揺動側端部とされる。第２ミラーホルダ５２の端面には、シリンドリカルミラー３０の長手方向に突出する一対のガイド片５３が形成されている。これらガイド片５３は、シリンドリカルミラー３０の幅方向に分離して形成されている。
【００１８】
図６に示すように、シリンドリカルミラー３０の揺動側端部に対向するハウジング４０の側壁部４５の内側には、シリンドリカルミラー３０の幅方向に沿った一対のガイド斜面４６が形成されており、これらガイド斜面４６に、ガイド片５３がそれぞれ当接される。ガイド片５３は、図示せぬバネによってガイド斜面４６に常に当接するように付勢されている。シリンドリカルミラー３０は、ガイド片５３がガイド斜面４６に沿って移動することによりシリンドリカルミラー３０の幅方向に揺動して傾き、これによってスキューを調整することができるようになっている。
【００１９】
スキューの調整は、調整機構６０によって行われる。この調整機構６０は、図４に示すように、第２ミラーホルダ５２の端面に形成された長孔６１と、ハウジング４０の側壁部４５に取り付けられたカム機構６２とから構成されている。長孔６１はガイド片５３の間に配され、長径方向がシリンドリカルミラー３０の調整方向Ｐ−Ｑに直交している。
【００２０】
カム機構６２は、図３に示すように各シリンドリカルミラー３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋごとに装備されており、図４および図７に示すように、カムギヤ６３と、操作ギヤ（回転操作部）６４とを備えている。なお、図４の（ａ）は組み立て状態を示し、（ｂ）は分解した状態を示しているが、これら図は天地を逆にした斜視図である。図４（ｂ）に示すように、カムギヤ６３は、外側の端面にギヤ部６３ａが形成された円板部６３ｂと、この円板部６３ｂの内側の端面の中心から突出する回転軸６３ｃと、回転軸６３ｃの端面から突出するカムピン６３ｄとを備えている。カムピン６３ｄは、回転軸６３ｃの中心に対して偏心した位置から突出している。このカムギヤ６３は、側壁部４５に形成された嵌合孔４７に外側から回転軸６３ｃが挿入されて側壁部４５に回転自在に取り付けられている。この取り付け状態で、回転軸６３ｃはガイド斜面４６の間に形成されているＶ字状の谷部４６ａ（図６参照）を通り、カムピン６３ｄが、第２ミラーホルダ５２の長孔６１内に嵌入されている。
【００２１】
操作ギヤ６４は、図７に示すようにカムギヤ６３の上方に配され、カムギヤ６３のギヤ部６３ａに噛合した状態で側壁部４５に回転自在に支持されている。操作ギヤ６４の径はギヤ部６３ａの径の例えば１／２程度であり、ギヤ部６３ａと操作ギヤ６４によって減速機構が構成されている。操作ギヤ６４の端面には、図７に示すようにマイナス溝６４ａが形成されており、このマイナス溝６４ａにマイナスドライバ等の工具を嵌め込んで操作ギヤ６４を回転させることができるようになっている。
【００２２】
操作ギヤ６４を回転させるとカムギヤ６３が回転し、カムギヤ６３が回転すると、回転軸６３ｃの先端のカムピン６３ｄは、長孔６１に沿って移動しながら、この長孔６１の長径方向に沿った内壁面をＰ方向あるいはＱ方向に押す。これによって第２ミラーホルダ５２のガイド片５３はガイド斜面４６に沿って移動し、シリンドリカルミラー３０の揺動端部はスキューの調整方向であるＰ−Ｑ方向へ移動する。
【００２３】
図４および図７に示すように、操作ギヤ６４の側方には弾性板からなる固定バネ６５が配置されている。この固定バネ６５は、貫通された固定ネジ６６を側壁部４５に強く締め付けることにより、先端がカムギヤ６３の円板部６３ｂの外面（ギヤ部６３ａの周囲の部分）を押さえ付け、これによりカムギヤ６３の回転が規制され、シリンドリカルミラー３０の傾き角度が固定される。なお、固定ネジ６６を緩めればカムギヤ６３の回転はフリーとなり、上記のように操作ギヤ６４を回転させてシリンドリカルミラー３０の傾きを調整することができる状態となる。
【００２４】
図７に示すように、カムギヤ６３の一部は、複数のネジ６７によって側壁部４５に固定されるカバー６８によって覆われている。このカバー６８にはマイナス溝６４ａが形成された操作ギヤ６４の端面を外部に露出させる透孔６８ａが形成されている。また、カムギヤ６３および側壁部４５には、シリンドリカルミラー３０の傾き調整の指標となる基準マーク６３ｅおよび目盛り４５ａがそれぞれ表示されている。
【００２５】
上記調整機構６０によってスキューを調整するには、固定ネジ６６を緩めて固定バネ６５の押し付け力を弱め、カムギヤ６３をフリーにする。次いで、操作ギヤ６４のマイナス溝６４ａにマイナスドライバ等の工具を嵌め込んで操作ギヤ６４を回転させる。操作ギヤ６４の回転はカムギヤ６３のギヤ部６３ａからカムギヤ６３全体に伝わり、回転軸６３ｃが回転する。回転軸６３ｃが回転すると、カムピン６３ｄが長孔６１に沿って移動しながら、この長孔６１の長径方向の内壁面をＰ方向あるいはＱ方向に押す。これによって第２ミラーホルダ５２のガイド片５３はガイド斜面４６に沿って移動するのでシリンドリカルミラー３０の揺動端部はＰ−Ｑ方向に移動し、もってスキューが調整される。スキューを適正に調整できたら、固定ネジ６６を締め付けて固定バネ６５によりカムギヤ６３を固定し、シリンドリカルミラー３０の揺動端部を固定する。
【００２６】
本実施形態によれば、調整機構６０の操作ギヤ６４を回転させ、この回転を、カムギヤ６３のカムピン６３ｄと長孔６１との作用によってシリンドリカルミラー３０の揺動端部の直線運動に変換させることにより、シリンドリカルミラー３０の傾きが調整される。調整機構６０においては、操作ギヤ６４とカムギヤ６３のギヤ部６３ａとにより減速機構を構成しているので、操作ギヤ６４の回転量に比してシリンドリカルミラー３０の傾き調整量を小さくすることができ、したがってスキューの微調整が可能となる。
【００２７】
操作ギヤ６４は、一般的なマイナスドライバ等の工具を用いて回転させることができるので、サービスマンが手軽にスキューを調整することができる。なお、マイナス溝６４ａの代わりにプラス溝を形成しても良く、その場合にはプラスドライバを用いる。また、操作ギヤ６４はハウジング４０の外部から操作することができるので、ハウジング４０のカバー等を開けることなくスキューの調整を行うことができる。なお、本実施形態の操作ギヤ６４は、カバー６８の透孔６８ａから外部に露出しているが、例えば、カバー６８の内側に配され、透孔６８ａに差し込んだドライバ等の工具により操作できるようにするなど、外部から操作可能であれば、いかなる構成であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転操作部を回転させて調整機構を作動させることによりシリンドリカルミラーの傾きを調整することができるので、スキューの調整を容易に行うことができる。また、調整機構に減速機構を付与すればスキューの微調整が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光走査装置の概略光路図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】同装置が収納されたハウジングの側面図である。
【図４】調整機構を示す斜視図であって、（ａ）は組立状態、（ｂ）は分解状態である。
【図５】シリンドリカルミラーの固定側端部の取付構造を示す側面図である。
【図６】シリンドリカルミラーの揺動側端部の取付構造を示す側面図である。
【図７】調整機構のハウジング外部の部分を示す側面図である。
【符号の説明】
１〜４…レーザ光源
８…回転多面鏡（偏向手段）
１１，１２…分離鏡（分離手段）
２１〜２４…案内鏡（分離手段）
３０（３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋ）…シリンドリカルミラー
４０…ハウジング
６０…調整機構
６１…長孔
６２…カム機構
６３ａ…ギヤ部（減速機構）
６４…操作ギヤ（回転操作部、減速機構）
Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋ…被走査体
Ｌｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋ…レーザビーム（光束）

Claims (3)

1. 光源から出射した光束を偏向手段で偏向させ、偏向した光束をシリンドリカルミラーに反射させて被走査体上に結像させる光走査装置であって、
   前記シリンドリカルミラーは、ハウジング内に、反射させる光束の傾きを調整可能とすべく一端部を支点として揺動自在に支持され、
   該シリンドリカルミラーの揺動端部と前記ハウジングとには、互いに係合し、回転操作されることによってシリンドリカルミラーの揺動角度を調整する調整機構が設けられており、
   さらにこの調整機構の回転操作部が、前記ハウジングの外部から操作可能に配されていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記調整機構は、前記回転操作部と前記シリンドリカルミラーの揺動端部との間に、回転操作部の回転を減速させる減速機構付きカム機構を有することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 複数の光源から光束が出射し、これら光束は前記偏向手段で偏向されてから分離手段で分離され、分離された各光束ごとに前記シリンドリカルミラーおよび前記被走査体が配備されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。

Images