JP2006184667A

JP2006184667A - タンデムレーザ走査ユニット

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Publication number: JP2006184667A
Application number: JP2004379160A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Saito; 利光斉藤
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: JP4668606B2

Abstract

【課題】光学部品の組み付け誤差等により発生した色成分毎の走査光学系のBOW及びSKEWを、ｆθレンズを取り外すことなく、容易に補正することができるタンデム方式のレーザ走査ユニット（LSU）を提供すること。
【解決手段】タンデムレーザ走査ユニットにおいて、
第二レンズのうち少なくとも一つが、主走査方向と平行な軸回りに微小角度回動調整されるβ回転調整機構を備え、
β回転調整機構は、複数の径方向の長さを有する断面形状が軸方向に延びるよう形成された部分を含む支持部と該支持部の一端に設けられハウジング外部に突出して配置される調整つまみ部とを有する調整部材を２つ備え、支持部は少なくとも一つの第二レンズに当接し、調整部材を回転させることにより、少なくとも一つの第二レンズを主走査方向と平行な軸回りに微小角度回動調整する機構であることを特徴とするタンデムレーザ走査ユニットを提供する。
【選択図】図１

Description

この発明は、カラーレーザプリンタ等に利用されるタンデム方式のレーザ走査ユニットの走査光学系の調整機構に関する。

タンデム方式のレーザ走査ユニット（LSU）は、レーザ光源から発するレーザ光をポリゴンミラーにより偏向し、複数のレンズから構成されるｆθレンズと偏向ミラーにより色成分毎の走査線を形成する走査光学系と、各走査線に対応して配置された複数の感光体ドラムを備え、１枚のシートに多重印刷することによりカラー画像を形成する。

高い描画品質を維持するためには、各走査線をできる限り湾曲のない直線として感光体ドラム上に形成することが望ましい。また、感光体ドラムの母線に沿って傾きのない直線として形成することが望ましい。特に、タンデム方式のカラープリンタでは、走査線の湾曲（BOW）と傾き（SKEW）が色成分毎に異なると、印刷結果に色ずれが生じるため、各走査光学系により形成される走査線のBOW及びSKEWをきわめて低く抑える必要がある。そこで、光学系の設計段階では各走査光学系の走査線のBOWとSKEWが許容範囲に収まるよう各レンズ、ミラー等を設計している。

しかしながら、光学系を構成するレンズやミラー等が設計値通りに作成されたとしても、各部品の組み付け誤差があれば設計通りの性能を得ることができない。そのため、色成分毎にｆθレンズの取り付け角度を調整可能にして、BOWとSKEWの補正を行うことができるようにしている。例えば、BOWの補正は、ｆθレンズの両端を同一量調整する必要があるため、ｆθレンズの両端に位置するハウジングの当てつけ面にシムを貼り付けて、ｆθレンズを主走査方向と平行な軸回りに微小角度回転（β回転）させることにより行っている。

また、下記特許文献１，２には、調整ネジを使用してｆθレンズをβ回転させることによりBOWの補正を行い、偏心ピンの挿入により回転を可能とする調整板を使用してｆθレンズを副走査方向と平行な軸回りに微小角度回転（γ回転）させることによりSKEWの補正を行うことができるタンデム方式の走査光学装置が開示されている。
特開２０００−２２１４２８特開２０００−２２１４２９

ところが、シムを貼り付けてｆθレンズの角度を調整する方法では、調整の度にｆθレンズを取り外さなければならないため、ｆθレンズが汚れたり、作業の際にゴミが発生したりするという問題があった。

また、上述の調整ネジを用いたBOWの補正では、工具を用いて調整ネジを回し、ｆθレンズの微妙な角度調整を行わなければならないという煩雑で時間を要する作業が必要であった。また、上述の調整板を用いたSKEWの補正では、調整時に調整板を固定しているネジを緩めた状態で、調整板の長手方向の一方側に形成された係合穴に偏心ピンを挿入して調整板を回転させなければならないという煩雑な作業が必要であった。

この発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、光学部品の組み付け誤差等により発生した色成分毎の走査光学系のBOW及びSKEWを、ｆθレンズを取り外すことなく、従来の方法よりも容易に補正することができるタンデム方式のレーザ走査ユニット（LSU）を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、複数の光束を発する光源と、前記複数の光束を偏向するポリゴンミラーと、前記複数の光束が通過する第一レンズと前記複数の光束が夫々通過する複数の第二レンズと、ハウジングとを有するタンデムレーザ走査ユニットにおいて、前記第二レンズのうち少なくとも一つが、主走査方向と平行な軸回りに微小角度回動調整されるβ回転調整機構を備え、前記β回転調整機構は、複数の径方向の長さを有する断面形状が軸方向に延びるよう形成された部分を含む支持部と該支持部の一端に設けられ前記ハウジング外部に突出して配置される調整つまみ部とを有する調整部材を２つ備え、前記支持部は前記少なくとも一つの第二レンズに当接し、前記調整部材を回転させることにより、前記少なくとも一つの第二レンズを主走査方向と平行な軸回りに微小角度回動調整する機構であることを特徴とするタンデムレーザ走査ユニットを提供する。

さらに、本発明は、前記第二レンズのうち少なくとも一つが、該レンズの光軸と平行な軸回りに微小角度回動調整されるγ回転調整機構を備え、前記γ回転調整機構は、複数の径方向の長さを有する断面形状が軸方向に延びるよう形成された部分を含む支持部と該支持部の一端に設けられ前記ハウジング外部に突出して配置される調整つまみ部とを有する調整部材を備え、前記支持部は前記少なくとも一つの第二レンズに当接し、前記調整部材を回転させることにより、前記少なくとも一つの第二レンズを該レンズの光軸と平行な軸回りに微小角度回動調整する機構であることを特徴とするタンデムレーザ走査ユニットを提供する。

上記の構成により、本発明は、走査線を形成するためのｆθレンズ（第二レンズ）を取り外すことなく、各色成分ごとにBOWとSKEWの調整を行うことができる。

また、本発明は、前記支持部の断面形状が多角形であり、前記多角形の各辺は、前記調整部材の回転中心軸に対向する辺と平行であり、各対向する辺間の距離は各辺が隣あう辺の対向する辺間の距離とは異なり、前記多角形が複数の対向する辺間の距離を有することを特徴とする。

また、本発明は、前記調整部材が、前記ハウジングに形成された所定の穴に挿入され、前記少なくとも一つの第二レンズの長手方向端部付近に前記支持部の一つの面が当接するよう配置され、前記支持部の前記一つの面に対向する面が前記ハウジングの所定の位置に当接するように配置されることを特徴とする。

したがって、本発明は、調整部材を所定の角度でデジタル的に回転させることができ、さらに、目視で現状の回転量を確認することができるため、BOW及びSKEWの調整が容易に行うことができる。

さらに、本発明は、前記支持部の断面形状が、楕円形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタンデムレーザ走査ユニットを提供する。

また、本発明は、前記調整部材が、前記ハウジングに形成された所定の穴に挿入され、前記少なくとも一つの第二レンズの長手方向端部付近に前記支持部の一部が当接するよう配置され、前記支持部のレンズ当接部分の回転軸に対する反対側付近が前記ハウジングの所定の位置に当接するように配置されることを特徴とする。

また、本発明は、前記複数の第二レンズのうち一つのみが、前記β回転調整機構を備えていないことを特徴とし、また、前記複数の第二レンズのうち一つのみが、前記γ回転調整機構を備えていないことを特徴とする。

したがって、本発明は上記の構成により、光学部品の組み付け誤差等により発生した色成分毎の走査光学系のBOW及びSKEWを、ｆθレンズを取り外すことなく、従来の方法よりも容易に補正することができるタンデム方式のレーザ走査ユニット（LSU）を提供することができる。

以下、本発明に係るタンデム方式のレーザ走査ユニット（LSU）の具体的な実施形態を説明する。

図１は本発明の実施形態によるLSUの側面図（右側面とする）である。このLSUは、単一のポリゴンミラーを有し、ブラック、シアン、イエロー、マゼンタの各色成分に対する４つの感光体ドラムに向けてレーザ光を走査する単一の第一ｆθレンズ、複数の偏向ミラー及び４つの第二ｆθレンズを含む走査光学系を備え、１枚のシートに多重印刷することによりカラープリントを得るタンデム方式のカラープリンタに適用される。

実施形態のLSUは、図１に示すように、ハウジング１０及びハウジング１０内に備えられた各種光学系からなる。また、図１に示すように、LSUがプリンタ内に設置された状態のとき、LSUの下部には感光体ドラムを含むドラム支持台１２が配置される。ハウジング１０には、光源からのレーザ光を各感光体ドラムへと導く走査光学系、すなわち、ポリゴンミラー４０、第一ｆθレンズ５０、ハウジング１０の左右方向（紙面鉛直方向）に延びる第二ｆθレンズ５２，５４，５６，５８及び偏向ミラー６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７が図のように配置されている。また、ドラム支持台１２には、走査光学系により走査線が形成される第１，第２，第３，第４の感光体ドラム１５２，１５４，１５６，１５８が設けられている。感光体ドラム１５２，１５４，１５６，１５８は、回転軸が互いに平行となるように４本並列して設けられている。各感光体ドラムの周囲には、走査光学系による露光プロセスの他、現像、転写、クリーニングの各プロセスを実行するためのユニットが配置されるが、ここでは図示を省略する。

プリント用紙は、例えば図１中左側から供給され、それぞれの色成分のトナーにより現像された第１の感光体ドラム１５２、第２の感光体ドラム１５４、第３の感光体ドラム１５６、第４の感光体ドラム１５８の順にパターンが転写され、これらが多重印刷されて用紙上にカラー画像が形成される。

最初に、走査光学系の光学部品の配置について図１と図２に基づいて説明する。図２は図１のハウジング１０を上方から見た平面図である（図２の紙面上側がLSUの左側、紙面下側がLSUの右側）。ハウジング１０は、副走査方向に並んだ４つのレーザ光を発する光源部２０と、この光源部２０が発したレーザ光をポリゴンミラー４０の所定の位置へと偏向するコリメートミラー３０と、レーザ光を主走査方向に偏向する偏向器であるポリゴンミラー４０と、ポリゴンミラー４０により偏向されたレーザ光を透過し主走査方向及び副走査方向にパワーを有し、それぞれのレーザ光を偏向ミラー６１，６３，６５，６７へと向ける第一ｆθレンズ５０を備える。

さらに、ハウジング１０は、第１の感光体ドラム１５２上に走査線を形成するために、偏向ミラー６１により偏向されたレーザ光を透過する結像光学系である第二ｆθレンズ５２、そのｆθレンズ５２を透過したレーザ光を第１の感光体ドラム１５２に向けて偏向させる偏向ミラー６２を備え、また、第２の感光体ドラム１５４上に走査線を形成するために、偏向ミラー６３により偏向されたレーザ光を透過する結像光学系である取付け角度（後述するβ回転、γ回転）調整可能な第二ｆθレンズ５４、そのｆθレンズ５４を透過したレーザ光を第２の感光体ドラム１５４に向けて偏向させる偏向ミラー６４を備え、また、第３の感光体ドラム１５６上に走査線を形成するために、偏向ミラー６５により偏向されたレーザ光を透過する結像光学系である取付け角度調整可能な第二ｆθレンズ５６、そのｆθレンズ５６を透過したレーザ光を第３の感光体ドラム１５６に向けて偏向させる偏向ミラー６６を備え、また、第４の感光体ドラム１５８上に走査線を形成するために、偏向ミラー６７により偏向されたレーザ光を透過して第４の感光体ドラム１５８に走査線を形成させる結像光学系である取付け角度調整可能な第二ｆθレンズ５８を備える。

図３は、光源部２０について図２中破線aを通る紙面に垂直な切断面を矢印Aの方向から見た図であり、光源部２０から射出され第一ｆθレンズ５０を透過するレーザの光路については、実際はコリメートミラー３０およびポリゴンミラー４０で反射されて方向が変わるが、模式的に直線として示した図である。光源部２０は、副走査線方向に配列された４つの射出端２１a、２１b、２１c、２１dそれぞれから半導体レーザの発散光を射出し、その４つのレーザ光を平行光にする４つのコリメートレンズ２２a、２２b、２２c、２２dを備えている。また、光源部２０には、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ２４が備えられている。コリメートレンズ２２a、２２b、２２c、２２dをそれぞれ出たレーザ光は感光体ドラム１５２，１５４，１５６，１５８にそれぞれ結像する。

光源部２０から射出された４つのレーザ光は、主走査方向においては平行光のままポリゴンミラー４０で反射され、ｆθレンズのパワーによって各感光体ドラム上に結像する。ポリゴンミラー４０は、図２中時計回りに回転し、反射光束は矢印ｙで示す方向に走査される。また、副走査方向においては、図３に示すように、光源部２０のシリンドリカルレンズ２４により、４つのレーザ光が個々のビーム径を絞りつつ、各レーザ光の相対的な位置についても絞りながら、コリメートミラー３０を介してポリゴンミラー４０の近傍で一旦結像し、その後第一ｆθレンズに入射し、各ｆθレンズのパワーにより各感光体ドラム上に結像する。このようにレーザ光をポリゴンミラー４０の近傍で一旦結像させることにより、ポリゴンミラー４０の反射面の傾き(面倒れ)による走査位置のずれを防ぐことができる。

偏向ミラー６１は、その長手方向の左右両端を、押さえバネ６１１（右）、６１２（左）によって、反射面と側面（図中下側）をそれぞれ反射面裏面と他の側面の方向へと付勢され、また、ハウジング１０の対応するミラー支持部に反射面裏面の２点と側面（図中上側）の１点で支持され固定されている。偏向ミラー６３，６５も同様な構成であり、偏向ミラー６３は押さえバネ６３１，６３２によって、偏向ミラー６５は押さえバネ６５１，６５２によってそれぞれ付勢され、ハウジング１０に支持され固定されている。

偏向ミラー６２は、その長手方向の左右両端を、押さえバネ６２１（右）、６２２（左）によって、反射面と側面（図中下側）をそれぞれ反射面裏面と他の側面の方向へと付勢されている。偏向ミラー６２は、その左端は、偏向ミラー６１と同様に、ハウジング１０の対応するミラー支持部に反射面裏面の２点と側面（図中上側）の１点で支持され固定されているが、右端においては、反射面裏面に当接する１点がハウジング１０の支持部であり、もう１点が調整ネジ６２３の頭部となっている。この調整ネジ６２３は、ドライバ等で回転させて、ハウジング１０からの突出量を調整することにより、当接する偏向ミラー６２の角度を微小量調整することができる。偏向ミラー６４，６６も同様な構成であり、偏向ミラー６４は押さえバネ６４１、６４２によって、偏向ミラー６６は押さえバネ６６１，６６２によってそれぞれ付勢され、偏向ミラー６４の右端の反射面裏面は１点が調整ネジ６４３の頭部で支持され、偏向ミラー６６の右端の反射面裏面は１点が調整ネジ６６３の頭部で支持されている。この調整ネジ６４３，６６３によって、偏向ミラー６４，６６の角度を微小量調整することができる。

偏向ミラー６７は、偏向ミラー６２と同様に、その長手方向の左右両端を、押さえバネ６７１（右）、６７２（左）によって、反射面と側面（図中右下側）をそれぞれ反射面裏面と他の側面の方向へと付勢されている。偏向ミラー６７は、その左端は、ハウジング１０の対応するミラー支持部に反射面裏面の２点と側面（図中左上側）の１点で支持され固定されているが、右端においては、反射面裏面に当接する１点がハウジング１０の支持部であり、もう１点が調整ネジ６７３の先端部となっている。この調整ネジ６７３は、ハウジング１０の上側に露出している頭部をドライバ等を用いて回転させて、ハウジング１０内側への突出量を調整することにより、当接する偏向ミラー６７の角度を微小量調整することができる。

ｆθレンズ５２は、その長手方向の左右両端を、押さえバネ５２１（右）、５２４（左）によって付勢されている。押さえバネ５２１は、中央凸部５２２によってｆθレンズ５２右端を光軸方向に沿って出射側から、先端部５２３によってｆθレンズ５２右端を副走査方向に沿って図中下方向から押圧している（図１）。また、ｆθレンズ５２右端は、L字型に形成されたハウジング１０の内壁に支持され固定されている。なお、ｆθレンズ５２左端の押さえバネ５２４による構成も右端と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図４にｆθレンズ５４両端の拡大図を示す。図４（A）に右側を、Bに左側をそれぞれ示す。ｆθレンズ５４は、その長手方向の左右両端を、押さえバネ５４１（右）、５４４（左）によって付勢されている。図４（Ａ）では、押さえバネ５４１は、中央凸部５４２によってｆθレンズ５４を光軸方向に沿って出射側から、先端部５４３によってｆθレンズ５４を副走査方向に沿って図中下方向から押圧している。また、ｆθレンズ５４は、光軸方向入射側の副走査方向に平行な枠部分を２箇所で支持されており、一箇所はハウジング１０の当接部１４１であり、もう一箇所はハウジング１０の右側面の穴から差し込まれた調整部材５４７の多角柱部分である。なお、ｆθレンズ５４の光軸方向入射側の枠部分は、当接部１４１や調整部材５４７が当接でき得る十分な面を有している。また、ｆθレンズ５４の主走査方向と平行（紙面に垂直な方向）に形成されている副走査方向端部の外壁の図中上側は、ハウジング１０の右側面の穴から差し込まれた調整部材５４９の多角柱部分により支持されている。

図４（Ｂ）では、押さえバネ５４４は、中央凸部５４５によってｆθレンズ５４を光軸方向に沿って出射側から、先端部５４６によってｆθレンズ５４を副走査方向に沿って図中下方向から押圧している。また、ｆθレンズ５４は、光軸方向入射側の副走査方向に平行な枠部分を２箇所で支持されており、一箇所はハウジング１０の当接部１４２であり、もう一箇所はハウジング１０の左側面の穴から差し込まれた調整部材５４８の多角柱部分である。なお、ｆθレンズ５４の光軸方向入射側の枠部分は、当接部１４２や調整部材５４８が当接でき得る十分な面を有している。また、ｆθレンズ５４の主走査方向と平行（紙面に垂直な方向）に形成されている副走査方向端部の外壁の図中上側は、ハウジング１０の当接面１４４により支持されている。また、後に詳述するが、調整部材５４７と調整部材５４８を同角度回転させることにより、ｆθレンズ５４がβ回転（主走査方向と平行な軸回りの回転）し、BOWを補正することができる。また、調整部材５４９を回転させることにより、ｆθレンズ５４がγ回転（光軸方向と平行な軸回りの回転）し、SKEWを補正することができる。

図５（Ａ）は、ｆθレンズ５６の右側を示すが、ｆθレンズ５６に対する、押さえバネ５６１、中央凸部５６２、先端部５６３、当接部１６１、調整部材５６７、調整部材５６９の構成はｆθレンズ５４と同様であるので説明は省略する。図５（Ｂ）も同様に、ｆθレンズ５６に対する、押さえバネ５６４、中央凸部５６５、先端部５６６、当接部１６２、調整部材５６８の構成はｆθレンズ５４と同様であるので説明は省略する。

ｆθレンズ５８は、その長手方向の左右両端を、押さえバネ５８１（右）、５８４（左）によって付勢されている。図６（Ａ）では、押さえバネ５８１は、先端部５８３によってｆθレンズ５８を光軸方向に沿って出射側から、中央凸部５８２によってｆθレンズ５８を副走査方向に沿って図中右方向から押圧している。また、ｆθレンズ５８は、光軸方向入射側の副走査方向に平行な枠部分を２箇所で支持されており、一箇所はハウジング１０の当接部１８１であり、もう一箇所はハウジング１０の右側面の穴から差し込まれた調整部材５８７の多角柱部分である。なお、ｆθレンズ５８の光軸方向入射側の枠部分は、当接部１８１や調整部材５８７が当接でき得る十分な面を有している。また、ｆθレンズ５８の主走査方向と平行（紙面に垂直な方向）に形成されている副走査方向端部の外壁の図中左側は、ハウジング１０の右側面の穴から差し込まれた調整部材５８９の多角柱部分により支持されている。

図６（Ｂ）では、押さえバネ５８４は、先端部５８６によってｆθレンズ５８を光軸方向に沿って出射側から、中央凸部５８５によってｆθレンズ５８を副走査方向に沿って図中左方向から押圧している。また、ｆθレンズ５８は、光軸方向入射側の副走査方向に平行な枠部分を２箇所で支持されており、一箇所はハウジング１０の当接部１８２であり、もう一箇所はハウジング１０の左側面の穴から差し込まれた調整部材５８８の多角柱部分である。なお、ｆθレンズ５８の光軸方向入射側の枠部分は、当接部１８２や調整部材５８８が当接でき得る十分な面を有している。また、ｆθレンズ５８の主走査方向と平行（紙面に垂直な方向）に形成されている副走査方向端部の外壁の図中右側は、ハウジング１０の当接面１８４により支持されている。また、後に詳述するが、調整部材５８７と調整部材５８８を同角度回転させることにより、ｆθレンズ５８がβ回転（主走査方向と平行な軸回りの回転）し、BOWを補正することができる。また、調整部材５８９を回転させることにより、ｆθレンズ５８がγ回転（光軸方向と平行な軸回りの回転）し、SKEWを補正することができる。

次に、本発明の実施形態におけるBOW、SKEW調整機構について説明する。BOW、SKEW調整はｆθレンズ５４，５６，５８の一部を支持する各調整部材を用いて行われる。なお、本実施形態では感光体ドラム１５２に形成される走査線に沿って、他の感光体ドラム１５４，１５６，１５８のBOW及びSKEWを補正するため、ｆθレンズ５２には調整機構がなく回転されずに固定されている。ｆθレンズ５４，５６，５８はそれぞれ、感光体ドラム１５４，１５６，１５８上に形成される走査線のBOWを補正するため、主走査、副走査の両方向に対してパワーを持つ被調整レンズとして、主走査方向に平行な回転軸回りに段階的に微小角度回動調整可能に配置されている。一方、ｆθレンズ５４，５６，５８はそれぞれ、感光体ドラム１５４，１５６，１５８上に形成される走査線のSKEWを補正するため、副走査方向に主たるパワーを有するアナモフィックな被調整レンズとして、各ｆθレンズの光軸と平行な回転軸回りに段階的に微小角度回動調整可能に配置されている。

ここで、調整部材について、図７を参照して説明する。図１〜５中の調整部材５４７，５４８，５４９，５６７，５６８，５６９，５８７，５８８，５８９は全て同一形状及びサイズである（以降、特に個別の調整部材を指定しない場合は単に「調整部材」という）。調整部材は、頭部７０１、調整つまみ部７０２、にがし部７０３、係合部７０４、多角柱部７０５からなる。

頭部７０１の直径は、調整部材全体がハウジング１０内に入ることを防ぐためにハウジング１０の側面に形成された調整部材用の穴よりも大きく設定されている。頭部７０１には、直径方向に延びる調整つまみ部７０２が形成されている（図７（A））。調整つまみ部７０２の調整部材軸方向における回転方向と多角柱部７０５の回転方向は、一定の方向関係を有するように形成される。調整部材をハウジング１０の所定の穴に嵌め込んだ際、頭部７０１及び調整つまみ部７０２はハウジング１０の外部に突出している。したがって、調整を行う際、オペレータは、ハウジング１０の外部から調整つまみ部７０２を指でつまんで調整部材をその軸回りに回転させることができるので、調整されるｆθレンズを取り外す必要がない。また、調整つまみ部７０２の角度により、ｆθレンズ調整量を目視で確認することができる。

頭部７０１からは、ハウジング１０の側面に形成された調整部材用の穴を通るように、頭部７０１よりも直径が小さく、中心軸が同一のにがし部７０３、係合部７０４が順に延び、多角柱部７０５へと繋がっている（図７（B））。なお、にがし部７０３の形成は任意であり、無くてもよい。係合部７０４は、ハウジング１０に係合する円柱状の部分であり、その直径はにがし７０３よりは大きく、その軸方向の長さはハウジング１０の穴の部分の厚みと同じか多少大きく設定されている。係合部７０４は、ハウジング１０の側面に形成された調整部材用の穴に係合するため、調整部材を回転させた際に、スムーズに回るよう、表面が比較的滑らかであることが好ましい。。この頭部７０１、調整つまみ部７０２、にがし部７０３、係合部７０４、多角柱部７０５は一体成型されることが好ましい。調整部材の材質は例えば金属などが挙げられる。

多角柱部７０５は、ハウジング１０のそれぞれ所定の位置に嵌め込まれたときにｆθレンズに十分に当接することができるよう、軸方向の長さが設定されている。また、本発明の実施形態における多角柱部７０５は１２角形であり、対角する面は平行であり、対角する面の距離（面間隔）がそれぞれ異なるように形成されている。すなわち、図７（C）に示すように、多角柱部７０５は、軸周りに３０°回転するごとに面間隔がそれぞれｄ_１、ｄ_２、ｄ_３、ｄ_４となるように形成されている（ｄ_１＜ｄ_２＜ｄ_３＜ｄ_４とする）。以降、面間隔がｄ_１となる両面をD_１面、その他同様にD_２面、D_３面、D_４面と称す。すなわち、この面間隔の差により、後述するように、ｆθレンズ５４，５６，５８のβ回転量あるいはγ回転量が決定される。

ｆθレンズ５４，５６，５８のβ回転調整機構を図８及び図９を参照して説明する。上述のようにｆθレンズ５４，５６は、β回転用の調整部材の配置がｆθレンズに対して同様であるが、ｆθレンズ５８は、左右異なる配置となっている。したがって、図８及び図９の説明図は、ｆθレンズ５４，５６においてはレンズ右側、ｆθレンズ５８においてはレンズ左側を示す。また、図８では、簡略化のために、調整部材の多角柱部を楕円形で示している。また、以降の説明はｆθレンズ５４を代表して行う。β回転調整時には、ｆθレンズ５４左右の調整部材５４７，５４８を互いに同角度回転させる。調整部材５４７は、上述したように、ｆθレンズ５４の光軸方向入射側面に接している（図中底面）。本発明の実施形態においては、初期状態では、図９（Ａ）に示すように、調整部材５４７の図中上側のD_１面をｆθレンズ５４の底面の枠部分に当接させ、下側のD_１面をハウジング１０の当てつけ面１４５に当接させることにより、ｆθレンズ５４の底面（すなわち副走査方向）と当てつけ面１４５とが平行となるように配置されている。また、当接部１４１と、調整部材５４７とｆθレンズ５４の当接部１４７（D_１面は面として当接するが、ここでは、調整部材５４７の中心軸をとおる当てつけ面１４５の垂線がｆθレンズ５４と交わる点をいうこととする）との距離をLとする（図８（Ａ））。また、その当接部１４７から当てつけ面１４５までの距離ｄ_Bは、調整部材５４７の多角柱部の面間隔に等しく、この初期状態ではｄ_B＝ｄ_１である。なお、この初期状態では、ｆθレンズ５４のβ回転量は０°とする。

調整部材５４７を、図８（Ｂ）に示すように、時計回りに（この実施形態においては時計回りとしているが、どちら方向でもよい）３０°回転させると（３０°調整）、D_２面がｆθレンズ５４に当接し、ｄ_B＝ｄ_２となり（厳密にいえば、D_２面とｆθレンズ５４の底面が平行でなくなるため、図９（Ｂ）（この図は９０°回転であるが）に示すように、上部D_２面の右側の辺がｆθレンズ５４の底面と当接することとなり、調整部材５４７の中心軸をとおる当てつけ面１４５の垂線がｆθレンズ５４と交わる点を当接部１４７とするとｄ_Bはｄ_２よりもほんのわずかに大きな値となるが、以降の計算において無視できる程度であるため、ｄ_B＝ｄ_２とみなす。以降、６０°、９０°調整においても同様とする）、ｆθレンズ５４は当接部１４１を支点として時計回りに所定量β回転する。すなわち、３０°調整時のβ回転量をθ₃₀とすると、Δd_B=d₂-d₁であるので、tanθ₃₀=Δd_B/L=(d₂-d₁)/Lであり、θ₃₀=tan^-1{(d₂-d₁)/L}となる。さらに、調整部材５４７を時計回りに３０°回転させると（６０°調整）、図８（Ｃ）に示すように、ｄ_B＝ｄ₃となり、初期状態からのβ回転量をθ₆₀とすると、Δd_B=d₃-d₁であるので、tanθ₆₀= (d₃-d₁)/Lであり、θ₆₀=tan^-1{(d₃-d₁)/L}となる。さらに、調整部材５４７を時計回りに３０°回転させると（９０°調整）、図８（Ｄ）に示すように、ｄ_B＝ｄ₄（＞d₃）となり、初期状態からのβ回転量をθ₉₀とすると、Δd_B=d₄-d₁であるので、tanθ₉₀=(d₄-d₁)/Lであり、θ₉₀=tan^-1{(d₄-d₁)/L}となる。なお、ｆθレンズ５４の調整部材５４８に関わる、当接部１４８、当てつけ面１４６、ｆθレンズ５４等のβ回転に関する機能は、図４（Ａ）と左右反対ではあるが同一であるので、説明は省略する。

本発明による実施形態の一つの例では、ｆθレンズ５４を通ったレーザ光により感光体ドラム５４に形成される走査線によってプリント用紙に印刷されたBOWの実測値ΔBOW[mm]は、ΔBOW=ΔBOW₀×θ=ΔBOW₀×tan^-1(Δd_B/L)で表すことができる。ここで、ΔBOW₀はβ回転１deg当りの補正量[mm]である。例えば、設計値がΔBOW₀=0.078[mm/deg]であり、３０°調整時のΔd_B=d2-d1が0.07[mm]であった場合、その補正量ΔBOWは、ΔBOW=0.078×tan^-1(0.07/13)=0.023[mm]となる。したがって、調整部材５４７，５４８を３０°回転させることにより、実際のプリント用紙上のBOWを約２３μｍ補正することができる。

本発明のその他の実施形態による、ｆθレンズ５４のβ回転調整機構を図１０及び図１１を参照して説明する。図１０（Ａ）は初期状態を示し、図１０（Ｂ）は９０°調整時を示す。本実施形態では、９０°調整時に当てつけ面１４５とｆθレンズ５４の底面が平行となるように配置されている。また、初期状態において（d_B=d₁）、ｆθレンズ５４の底面が調整部材５４７の当接部１４７とハウジング１０の当接部１４１に当接すると同時に、その中間に位置する当接部１４９にも当接する。この構成により、調整部材５４７が無い状態でも、ｆθレンズ５４のβ回転量は初期状態を維持することができる。ｆθレンズ５４の左端側においても、当接部１５０によりこの実施形態を行うことができる。また、ｆθレンズ５６においては，当接部１６９，１７０により、ｆθレンズ５８においては、当接部１８９，１９０により同様に実施することができる。

上の構成によれば、調整部材を３０°回転させるごとに、ｆθレンズ５４，５６，５８をそれぞれ主走査方向と平行な軸回りに所定の微小角度ずつ回動調整することができ、これにより各感光体ドラム１５４，１５６，１５８上に形成される走査線のBOWの度合いを変化させることができる。したがって、部品組み付け後、検査により走査線のBOWが検出された場合には、ハウジング１０の側面から、調整部材５４７（５４８），５６７（５６８），５８７（５８８）をそれぞれ回動調整することにより、容易にBOWを補正することができる。また、調整部材５４７（５４８），５６７（５６８），５８７（５８８）を段階的（デジタル的）に調整できるので、ｆθレンズ両端を同一量の調整が可能である。また、調整つまみの角度により、各ｆθレンズの両側の調整量が目視で確認できる。また、ハウジング１０の側面から調整を行うことができるため、非常にアクセスが良い。

このように、ｆθレンズ５４，５６，５８にβ回転調整機構を設けることにより、それぞれの感光体ドラム１５４，１５６，１５８に形成される走査線のBOWを独立して補正することができる。したがって、カラー印刷の際の色ずれの発生を防ぐことができる。

ｆθレンズ５４，５６，５８のγ回転調整機構を図１２を参照して説明する。この説明図では、ｆθレンズ５４，５６，５８のいずれにおいても光軸方向出射側から見た図を示している。以降ｆθレンズ５４を代表して説明するがｆθレンズ５６，５８についてもそれぞれ対応する構成により同様の機能を示す。γ回転調整は、調整部材５４９を用いて、ｆθレンズ５４の右側（ハウジング１０に対して）のみ行う。調整部材５４９は、上述したように、ｆθレンズ５４の副走査方向上部側壁（図中下側側壁）に当接している。本発明の実施形態においては、初期状態では、調整部材５４９のD_１面の一方をｆθレンズ５４に当接させ、D_１面の他方をハウジング１０の当接面１４３に当接させることにより、ｆθレンズ５４の主走査方向（すなわち、図中下側側壁）と当接面１４３とが平行となるように配置されている。また、γ回転の軸となる当接部１４４と、初期状態における調整部材５４９のD_１面の先端のｆθレンズ５４に当接する辺との距離をWとする。また、当接部１５１は、調整部材５４９の先端の辺が接するｆθレンズ５４の部分であり、当接面１４３から当接部１５１までの距離ｄ_Sは、調整部材５４９の多角柱部の面間隔に等しく、この状態では、ｄ_S＝ｄ_１である。また、初期状態では、ｆθレンズ５４のγ回転量は０°とする。付加的に、d_Sをd₁に維持することができるように、調整部材５４９よりもｆθレンズ５４の主走査方向内側に位置し、ｆθレンズ５４に当接する当接部１５２を備えていてもよい。この当接部１５２を備えた場合には、調整部材５４９を用いなくとも、d_Sをd₁に維持することができる。

調整部材５４９を３０°回転（調整部材の回転方向はどちらでもかまわない）させると（３０°調整）、ｄ_S＝ｄ_２となり、ｆθレンズ５４は当接部１４４を支点として図中時計回りに所定量γ回転する。すなわち、３０°調整時のγ回転量をθ₃₀とすると、Δd_S=d₂-d₁であるので、tanθ₃₀=(d₂-d₁)/Wであり、θ₃₀=tan^-1{(d₂-d₁)/W}となる。さらに、調整部材５４９を同方向に３０°回転させると（６０°調整）、ｄ_S＝ｄ₃となり、初期状態からのγ回転量をθ₆₀とすると、Δd_S=d₃-d₁であるので、tanθ₆₀=(d₃-d₁)/Wであり、θ₆₀=tan^-1{(d₃-d₁)/W}となる。さらに、調整部材５４９を同方向に３０°回転させると（９０°調整）、初期状態からのγ回転量をθ₉₀とすると、Δd_S=d₄-d₁であるので、tanθ₉₀=(d₄-d₁)/Wであり、θ₉₀=tan^-1{(d₄-d₁)/W}となる。

本発明による実施形態の一つの例では、ｆθレンズ５４を通ったレーザ光により感光体ドラム５４に形成される走査線によってプリント用紙に印刷されたSKEWの実測値ΔSKEW[mm]は、ΔSKEW=ΔSKEW₀×θ=ΔSKEW₀×tan^-1(Δd_S/L)で表すことができる。ここで、ΔSKEW₀はγ回転１[deg]当りの補正量[mm]である。例えば、設計値がΔSKEW₀=3.847[mm/deg]であり、３０°調整時のΔd_S=d₂-d₁が0.07[mm]であった場合、その補正量ΔSKEWは、ΔSKEW=3.847×tan^-1(0.07/168)=0.092[mm]となる。したがって、調整部材５４９を３０°回転させることにより、実際のプリント用紙上のSKEWを約９２μｍ補正することができる。

上の構成によれば、手動により調整部材を３０°回転させるごとに、ｆθレンズ５４，５６，５８をそれぞれ光軸方向と平行な軸回りに所定の微小角度ずつ回動調整することができ、これにより各感光体ドラム１５４，１５６，１５８上に形成される走査線のSKEWの度合いを変化させることができる。したがって、部品組み付け後、検査により走査線のSKEWが検出された場合には、ハウジング１０の側面から、調整部材５４９，５６９，５８９をそれぞれ回動調整することにより、容易にSKEWを補正することができる。また、調整つまみの角度により、各ｆθレンズの調整量が目視で確認できる。また、ハウジング１０の側面から調整を行うことができるため、非常にアクセスが良い。

このように、ｆθレンズ５４，５６，５８にγ回動調整機構を設けることにより、それぞれの感光体ドラム１５４，１５６，１５８に形成される走査線のSKEWを独立して補正することができる。したがって、カラー印刷の際の色ずれの発生を防ぐことができる。

本発明の実施形態においては、調整部材を１２角形形状としたが、その形状は特に限定されるものではない。例えば、調整部材の該当箇所を楕円形形状としても、β回転、γ回転調整を行うことが可能であり、ハウジング外部から調整を容易に行うことができるという同様な効果を得ることができる。

実際の製品においては、部品コストとして、従来のβ回転調整にシムを用いる方法よりも、調整部材を用いた方法の方が高くなる。しかし、ハウジング精度を設計値目標どおりに近づけた場合、BOWやSKEWを無調整時にも、仕様に入る場合もある。このため、本発明においては、上述した実施形態のように、ハウジング１０には予め当てつけ基準面（例えば、ｆθレンズ５４では当接部１４９、１５０、１５２）があり、無調整の場合は、調整部材を取り付けずに、ハウジング１０側面の穴のみを低価格なシールで穴ふさぎする方法もとれる。したがって、調整が必要な箇所のみ、調整部材をハウジング１０側面から差し込んで調整すれば、調整部材の使用本数を節約することができる。
まとめ（発明の効果）

以上説明したように、この発明によれば、光学部品の取付け誤差等により発生した色成分毎の走査光学系のBOW及びSKEWを、ｆθレンズを取り外すことなく、回動調整機構を利用することにより、従来の方法よりも容易に補正することができる。この調整により、各走査光学系についてBOWやSKEWのない走査線を形成することができ、カラープリンタ等に適用した場合の色ずれを防ぐことができる。

本発明の実施形態によるLSUの側面図である。本発明の実施形態によるLSUの平面図である。光源部及び光路を説明する図である。本発明の実施形態によるｆθレンズの側面図である。本発明の実施形態によるｆθレンズの側面図である。本発明の実施形態によるｆθレンズの側面図である。本発明の実施形態による調整部材を示す図である。本発明の実施形態によるβ回転を説明する図である。図８の調整部材を拡大した図である。本発明の他の実施形態によるβ回転を説明する図である。図１０の調整部材を拡大した図である。本発明の実施形態によるγ回転を説明する図である。

符号の説明

１０ハウジング
１２ドラム支持台
２０光源部
２２（２２a、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）コリメートレンズ
２４シリンドリカルレンズ
３０コリメートミラー
４０ポリゴンミラー
５０第一ｆθレンズ
５２，５４，５６，５８第二ｆθレンズ
１５２，１５４，１５６，１５８感光体ドラム
５４７，５４８，５４９調整部材
５６７，５６８，５６９調整部材
５８７，５８８，５８９調整部材

Claims

複数の光束を発する光源と、前記複数の光束を偏向するポリゴンミラーと、前記複数の光束が通過する第一レンズと前記複数の光束が夫々通過する複数の第二レンズと、ハウジングとを有するタンデムレーザ走査ユニットにおいて、
前記第二レンズのうち少なくとも一つが、主走査方向と平行な軸回りに微小角度回動調整されるβ回転調整機構を備え、
前記β回転調整機構は、複数の径方向の長さを有する断面形状が軸方向に延びるよう形成された部分を含む支持部と該支持部の一端に設けられ前記ハウジング外部に突出して配置される調整つまみ部とを有する調整部材を２つ備え、前記支持部は前記少なくとも一つの第二レンズに当接し、前記調整部材を回転させることにより、前記少なくとも一つの第二レンズを主走査方向と平行な軸回りに微小角度回動調整する機構であることを特徴とするタンデムレーザ走査ユニット。
複数の光束を発する光源と、前記複数の光束を偏向するポリゴンミラーと、前記複数の光束が通過する第一レンズと前記複数の光束が夫々通過する複数の第二レンズと、ハウジングとを有するタンデムレーザ走査ユニットにおいて、
前記第二レンズのうち少なくとも一つが、該レンズの光軸と平行な軸回りに微小角度回動調整されるγ回転調整機構を備え、
前記γ回転調整機構は、複数の径方向の長さを有する断面形状が軸方向に延びるよう形成された部分を含む支持部と該支持部の一端に設けられ前記ハウジング外部に突出して配置される調整つまみ部とを有する調整部材を備え、前記支持部は前記少なくとも一つの第二レンズに当接し、前記調整部材を回転させることにより、前記少なくとも一つの第二レンズを該レンズの光軸と平行な軸回りに微小角度回動調整する機構であることを特徴とするタンデムレーザ走査ユニット。
複数の光束を発する光源と、前記複数の光束を偏向するポリゴンミラーと、前記複数の光束が通過する第一レンズと前記複数の光束が夫々通過する複数の第二レンズと、ハウジングとを有するタンデムレーザ走査ユニットにおいて、
前記第二レンズのうち少なくとも一つが、主走査方向と平行な軸回りに微小角度回動調整されるβ回転調整機構及び該レンズの光軸と平行な軸回りに微小角度回動調整されるγ回転調整機構とを備え、
前記β回転調整機構は、複数の径方向の長さを有する断面形状を有し且つ該断面形状が軸方向に延びるよう形成された部分を含む支持部と該支持部の一端に設けられ前記ハウジング外部に突出して配置される調整つまみ部とを有する調整部材を２つ備え、前記支持部は前記少なくとも一つの第二レンズに当接し、前記調整部材を回転させることにより、前記少なくとも一つの第二レンズを主走査方向と平行な軸回りに微小角度回動調整する機構であり、
前記γ回転調整機構は、複数の径方向の長さを有する断面形状が軸方向に延びるよう形成された部分を含む支持部と該支持部の一端に設けられ前記ハウジング外部に突出して配置される調整つまみ部とを有する調整部材を備え、前記支持部は前記少なくとも一つの第二レンズに当接し、前記調整部材を回転させることにより、前記少なくとも一つの第二レンズを該レンズの光軸と平行な軸回りに微小角度回動調整する機構であることを特徴とするタンデムレーザ走査ユニット。
前記支持部の断面形状が多角形であり、前記多角形の各辺は、前記調整部材の回転中心軸に対向する辺と平行であり、各対向する辺間の距離は各辺が隣あう辺の対向する辺間の距離とは異なり、前記多角形が複数の対向する辺間の距離を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタンデムレーザ走査ユニット。
前記調整部材が、前記ハウジングに形成された所定の穴に挿入され、前記少なくとも一つの第二レンズの長手方向端部付近に前記支持部の一つの面が当接するよう配置され、前記支持部の前記一つの面に対向する面が前記ハウジングの所定の位置に当接するように配置されることを特徴とする請求項４に記載のタンデムレーザ走査ユニット。
前記支持部の断面形状が、楕円形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタンデムレーザ走査ユニット。
前記調整部材が、前記ハウジングに形成された所定の穴に挿入され、前記少なくとも一つの第二レンズの長手方向端部付近に前記支持部の一部が当接するよう配置され、前記支持部のレンズ当接部分の回転軸に対する反対側付近が前記ハウジングの所定の位置に当接するように配置されることを特徴とする請求項６に記載のタンデムレーザ走査ユニット。
前記複数の第二レンズのうち一つのみが、前記β回転調整機構を備えていないことを特徴とする請求項１または３に記載のタンデムレーザ走査ユニット。
前記複数の第二レンズのうち一つのみが、前記γ回転調整機構を備えていないことを特徴とする請求項２または３に記載のタンデムレーザ走査ユニット。