JP2006259626A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器106と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系113,114と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系120,122,123とを有する。第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、この押圧部材の材質が押圧箇所によって異なっている。押圧部材は、押圧箇所により太さが異なっていても、接触面積が異なっていてもよい。
【選択図】図1
Description
光走査の等速性が完全でないと、形成された画像に主走査方向の歪みが生じ、走査線曲がりは、形成された画像に副走査方向の歪みを生じさせる。
請求項3記載の発明のように、上記押圧部材は、押圧箇所により光学素子に対する接触面積が異なっていてもよい。
請求項4記載の発明のように、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、押圧部材は光学素子を支持部材側から押圧し、上記押圧部材の線膨張係数は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方を小さくしてもよく、請求項5記載の発明のように、押圧部材は光学素子を支持部材の反対側から押圧し、押圧部材の線膨張係数は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方を大きくしてもよい。
請求項6記載の発明のように、請求項2記載の発明において、押圧部材の太さは、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子偏向方向周辺部より中央部の方を細く、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方を太くするとよい。
請求項7記載の発明のように、請求項3記載の発明において、押圧部材の光学素子に対する接触面積は、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子偏向方向周辺部より中央部の方を小さく、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方を大きくするとよい。
請求項9記載の発明のように、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、光学素子は光軸と略直交しかつ偏向走査面と平行な方向を回転軸として回転調整可能な姿勢制御機構によって姿勢が制御されるようにするとよい。
請求項10記載の発明のように、請求項8または9記載の発明において、光学素子は姿勢制御機構により調整され、姿勢制御機構を動作させるアクチュエータはステッピングモータとネジ及び歯車で構成された差動歯車にするとよい。
請求項12記載の発明は、請求項11記載の発明において、像担持体を複数有し、像担持体に形成された静電潜像を各色トナーにより現像し、各色トナー像を転写体上で重ね合わせてカラー画像を形成することによりカラー画像を形成可能にしたものである。
請求項13記載の発明のように、請求項12記載の発明において、色ずれ検出手段を備え、その検出結果に基づき光学素子の姿勢を制御し、色ずれ補正を行うようにするとよい。
請求項14記載の発明のように、請求項13記載の発明において、色ずれ検出手段は転写体上に各色のトナー像を形成してレジストずれを検出するようにするとよい。
請求項15記載の発明のように、請求項11乃至14のいずれかに記載の画像形成装置において、ネットワーク通信機能を持たせるとよい。
各請求項記載の発明ごとの効果は以下のとおりである。
請求項8〜10記載の発明によれば、走査光学素子の調整を行うことにより、走査線の曲がりや傾きの少ない画像を得ることができる。
請求項12〜14記載の発明によれば、色ずれの少ないカラー画像を形成することができる。
請求項15記載の発明によれば、ネットワーク通信機能を有することにより、複数の機器からの出力を処理することが可能な情報処理システムを構築することができる。
図1は、4ステーションを走査するタンデム型画像形成装置に対応した光走査装置の実施例を示す。4ステーションからなる光走査装置は、左右に2ステーションずつ2分して配置され、偏向器としてのポリゴンミラーは2ステーションに対して1個配置されて2ステーションが共用している。各ステーションは、個別に光走査ユニットを構成し、被走査面での光走査方向を揃えて並置した方式になっている。各ステーションに対応する4つの感光体ドラム101、102、103、104は転写体105の移動方向に沿って等間隔で配列され、順次異なる色のトナー像を形成する。各感光体ドラムで形成される各色のトナー像は、転写体150に転写されかつ重ね合わせられることでカラー画像を形成する。
ポリゴンミラー106は偏向反射面を6面有していて、実施例では2段に構成され、偏向に用いていない中間部をポリゴンミラー106の内接円より若干小径となるように溝を設けて風損を低減した形状としている。ポリゴンミラー106の1層の厚さは約2mmである。なお、上下のポリゴンミラーの位相は同一である。
光源ユニット108からのビーム202は、非平行平板117、シリンドリカルレンズ114を介して入射ミラー111で反射され、ポリゴンミラー106の下段で偏向された後、結像レンズ120の下層を通過し、ミラー129で反射され、アナモフィックレンズ123を通過し、ミラー130、131で反射されて感光体ドラム101に導かれ、第1のステーションとしてイエロー画像を形成する。
残りの一組の光走査ユニットも同様な構成で、詳細な説明は省くが、光源ユニット109からのビームは感光体ドラム104に導かれ、第4のステーションとしてブラック画像を形成し、また、光源ユニット110からのビームは感光体ドラム103に導かれ、第3のステーションとしてシアン画像を形成する。
光源ユニットは、光走査装置が組み込まれたハウジングの壁面に高さを異ならしめて形成された係合穴に、各ホルダ307の円筒部313を挿入して位置決めし、当接面314を上記ハウジングの壁面に突き当ててネジ止めされる。この光源ユニットの取り付けに際して、上記円筒部313を基準として傾け量γを調整することで、二つの半導体レーザ301,302からのビームによる被走査面上でのビームスポット間隔を、記録密度に応じた走査ラインピッチPに合わせることができる。
Δy=(V/tanγ)・Δt
で表される。実施例では、Δtが常に一定となるように、後述する光軸偏向手段、またはポリゴンミラー同士の回転位相を制御することで、各色画像の副走査レジストがずれないよう照射位置を保持することができる。さらに、上記センサを走査開始側と走査終端側のいずれにも配備するようにすれば、各端の副走査位置ずれの差、つまり走査線の傾きをが検出することができる。
そこで、実施例では、光源を全て用い、いずれかの光源からのビームがポリゴンミラーの隣接する2面以上で走査されるように、検出位置に沿って少なくとも3ライン以上にかかるようなライン幅を設定してラインパターンを形成し、検出位置に沿ってラインの両縁を検出してその中間点を求める。これにより、ピッチ誤差を全て含めた形で平均化されたずれを検出することができ、光源毎に個別に検出して平均値を求めるのと同様な効果があり、ピッチ変動や主走査倍率変動の影響を受けない。
ところで、ラインパターンをどの光源から書き始めるかによって、検出毎にライン幅が変わってしまう可能性があるため、ラインパターンの先頭行は常に特定の光源で形成するようにしておく必要がある。
なお本発明は、単一のポリゴンミラーを使用し、4ステーションを2ステーションずつに2分して上記単一のポリゴンミラーを中心にして対称的に対向させて配置し、両側からレーザビームを入射して、相反する方向に偏向、走査する対向走査方式としてもかまわない。
102 感光体ドラム
103 感光体ドラム
104 感光体ドラム
105 転写ベルト
106 偏向器としてのポリゴンミラー
107 光源ユニット
108 光源ユニット
113 第2結像光学系としてのシリンドリカルレンズ
114 第2結像光学系としてのシリンドリカルレンズ
120 第3結像光学系としての結像レンズ
122 第3結像光学系としてのアナモフィックレンズ
123 第3結像光学系としてのアナモフィックレンズ
301 光源としての半導体レーザ
302 光源としての半導体レーザ
303 第1結像光学系としてのカップリングレンズ
304 第1結像光学系としてのカップリングレンズ
405 アナモフィックレンズ
Claims (15)
- 光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、
第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、
上記押圧部材の材質が押圧箇所によって異なっていることを特徴とする光走査装置。 - 光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、
第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、
上記押圧部材は、押圧箇所により太さが異なっていることを特徴とする光走査装置。 - 光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、
第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、
上記押圧部材は、押圧箇所により光学素子に対する接触面積が異なっていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の光走査装置において、押圧部材は光学素子を支持部材側から押圧し、上記押圧部材の線膨張係数は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が小さいことを特徴とする光走査装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の光走査装置において、押圧部材は光学素子を支持部材の反対側から押圧し、押圧部材の線膨張係数は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きいことを特徴とする光走査装置。
- 請求項2記載の光走査装置において、押圧部材の太さは、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子偏向方向周辺部より中央部の方が細く、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が太いことを特徴とする光走査装置。
- 請求項3記載の光走査装置において、押圧部材の光学素子に対する接触面積は、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子偏向方向周辺部より中央部の方が小さく、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きいことを特徴とする光走査装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の光走査装置において、光学素子は光軸と略平行な方向を回転軸として回転調整可能であることを特徴とする光走査装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の光走査装置において、光学素子は光軸と略直交しかつ偏向走査面と平行な方向を回転軸として回転調整可能な姿勢制御機構によって姿勢が制御されることを特徴とする光走査装置。
- 請求項8または9記載の光走査装置において、光学素子は姿勢制御機構により調整され、姿勢制御機構を動作させるアクチュエータはステッピングモータとネジ及び歯車で構成された差動歯車であることを特徴とする光走査装置。
- 電子写真プロセスによる画像形成装置であって、電子写真プロセス中の露光プロセスを実行する装置として請求項1乃至10のいずれかに記載の光走査装置を搭載している画像形成装置。
- 請求項11記載の画像形成装置において、像担持体を複数有し、像担持体に形成された静電潜像を各色トナーにより現像し、各色トナー像を転写体上で重ね合わせてカラー画像を形成することによりカラー画像を形成可能にした画像形成装置。
- 請求項12記載の画像形成装置において、色ずれ検出手段を備え、その検出結果に基づき光学素子の姿勢を制御し、色ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項13記載の画像形成装置において、色ずれ検出手段は転写体上に各色のトナー像を形成してレジストずれを検出することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項11乃至14のいずれかに記載の画像形成装置において、ネットワーク通信機能を有する画像形成装置。
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