JP2006323159A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体3を露光するための光ビームを感光体3の表面に向けて収束させるシリンドリカルレンズ220について、シリンドリカルレンズ220を内部に保持する枠224を設ける。枠224は、シリンドリカルレンズ220の長手方向が感光体3への走査方向と平行となるように光走査装置の筐体に対して2点の支持部で支持される。これら支持部のうち前面側(操作側)の支持部において、シリンドリカルレンズ220の長手方向の角度が感光体の副走査方向に調整可能に構成されている。調整機構はこの他、ポリゴンミラー201に光ビームを照射する1次光学系のミラーにも設けられる。
【選択図】図4
Description
本実施形態の光走査装置は、上記のように複数の感光体ドラム3を有し、複数本の光ビームによって各感光体ドラム3を同時に走査露光して各感光体ドラム3に互いに異なる色の画像を形成し、各色の画像を同一の転写媒体上に重ね合わせることによってカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置に適用可能である。
尚、以下では、K、C、M、Yによって、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローをそれぞれ表すものとする。
第1fθレンズ202は、主走査方向にレンズパワーを有している。これにより主走査方向において、ポリゴンミラー201から出射した平行光の光ビームを、感光体ドラム3表面で所定のビーム径となるように収束させる。また第1fθレンズ202は、ポリゴンミラー201の等角速度運動により主走査方向に等角速度で移動する光ビームを、感光体ドラム3上の走査ライン上で等線速で移動するように変換する機能を有している。
また分離されたY用の光ビームは、Y用第1〜第3ミラー210,211,212で反射して、Y用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(Y)に入射する。同様に、分離されたC用の光ビームは、C用第1〜第3ミラー205,206,207で反射して、C用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(C)に入射する。また分離されたM用の光ビームは、M用第1〜第2ミラー208,209で反射して、M用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(M)に入射する。
そしてコリメータレンズ102は、入射した拡散光を平行光に変換して出射させる。コリメータレンズ102の後には、アパーチャ103が設けられていて、そのアパーチャ103の開口によって光ビームの径が規制される。アパーチャ103の主走査方向の開口径はここでは約7mmである。
シリンドリカルレンズ112を出射した平行光の光ビームは、第3ミラー113(図5では図示せず)を経てポリゴンミラー201の反射面に入射する。図示するようにポリゴンミラー201の反射面は、その回転に伴って主走査方向に角度が変化する。
第2fθレンズ203は、第1fθレンズ202を補完するもので、第1fθレンズ202から出射した光ビームを更に補正して、光ビームが目的の挙動を示すようにするものである。
そしてコリメータレンズ102は、入射した拡散光を平行光に変換して出射させる。コリメータレンズ102の後には、アパーチャ103が設けられていて光ビームの径がその開口により規制される。アパーチャ103の開口径はここでは約2mmである。
第2fθレンズ203は、副走査方向にレンズパワーを有していて、拡散光で入射した光ビームを副走査方向に平行光となるように変換する。
ポリゴンミラー201で反射して感光体ドラム3へ向かう光ビームのうち、感光体ドラム3上での画像形成に使用される光ビーム、すなわち主走査ラインを走査するための光ビームを主走査ビームとする。ここで主走査ビームが走査する際に通過する空間領域を画像領域とし、画像領域以外の領域を非画像領域とする。
この走査ラインの書き始めの位置を検出するために、光走査装置には同期検出装置が設けられている。図4を参照して説明すると、同期検出装置は上記非画像領域の光ビームを同期検出ビームとして検出するためのBDセンサ(同期検出センサ)215と、BDセンサ215に同期検出ビームを導く案内手段である同期検出ビームの折り返しミラー(同期ミラー)213と、BDセンサ215に同期検出ビームを集光するBDセンサレンズ214を有して構成されている。
このときに、感光体ドラム3に向かう光ビームの光路上で、その非画像形成領域に直接BDセンサ216を配置すればシンプルな構成となって好適である。また、非画像領域部分のスペースの制約から、BDセンサ216を2次光学系の所望の位置、例えば他の光学要素がなく光路からも外れた空間的に余裕のある位置に配置したい場合には、各色ごとに折り返しミラーを適宜採用して、非画像領域の光ビームを各BDセンサ216に導くように構成することができる。
2次光学系のシリンドリカルレンズ220の後で光ビームを検出する構成を採った場合、シリンドリカルレンズ220によって主走査方向及び副走査方向に光ビームが絞られているため、光ビームの単位面積あたりのパワーが大きくなっている。従って、BDセンサ216の感度が相対的に低くなっても光ビームを検出することができる。
ここで本実施形態では、図9に示すように、BDセンサ215の受光部217に検出精度を上げるためのマスク218を付与する。マスク218には、受光部217の狭い範囲のみを開口するスリットが形成される。スリットは、例えば1mm程度の幅を持つように形成される。そしてこのスリットによって、露出している受光部に光ビームLが入射するときには、光ビームLの書き込み位置が適性であることが判断され、さらに光ビームLの位置が僅かでも動いてスリットの開口部から外れたときに、受光部217では光ビームLを検知できなくなりエラーとなる。このような構成によって、BDセンサ215(216)による光ビーム位置検出の精度を高めることができる。
LSUコントローラ301は、画像形成装置の画像処理部402の画像メモリ等から出力される画像データ信号を入力し、画像形成装置の本体制御部401から送られてくる走査開始タイミングに合わせてレーザドライバ回路(LD Driver)302に送り、レーザダイオード(LD)101を点灯制御する。
またLSUコントローラ301は、画像形成装置の主走査方向の仕様に合うようにポリゴンミラーを駆使するポリゴンモータ303の基準回転動作を制御する。また主走査方向の書き始めの位置を検出するBDセンサ215が光ビームを受光することにより主走査のタイミングを検出し、エラーである場合は、エラー信号を本体制御部401に出力する。また副走査方向の書き込み位置を検出するBDセンサ215の検出信号を入力し、エラーである場合は、エラー信号を本体制御部401に出力する。LSUコントローラ301は、ASIC(特定用途向け集積回路)により構成される。
なお、第2ミラー111と第3ミラー113の他の構成例として、主走査方向及び副走査方向のいずれか一方向だけでなく、主走査方向と副走査方向の両方に角度調整を行うことができるように構成してもよい。この機構は、第2ミラー111または第3ミラー113のいずれか、もしくはその両方に付与することができる。
このような構成により、シリンドリカルレンズ220の副走査方向の角度を調整ねじ227によって調整することができる。また本構成は、調整ねじ227が装置の前面側(すなわち画像形成装置の操作側)に配設されているため、上記第2/第3ミラー111,113の調整機構と同様に調整がしやすいという効果が生じる。
1次光学系は例えばアルミ等のダイカストによって形成された基板120上に、各光学要素が配置されて構成されている。ここではダイカストの基板120上で一体的に構成することによって光学系の位置決め精度が確保される。また2次光学系は、筐体223の内部に各光学要素が配置されて構成されている。そして図4(B)に示すように、2次光学系が配置された筐体223の下側の設置位置222に、1次光学系のダイカストによるユニットを組み込んで構成する。また1次光学系及び2次光学系は、レンズやミラー等の各光学要素が取り外し可能に構成されている。
仕様変更の際には、光走査装置から1次光学系の基板120を光学要素とともに取り出して、光学要素を取り外し、必要な光学要素を所定の位置決め手段に配設する。光学要素は必要に応じて交換してもよく、また配設位置を移動させるだけでもよい。
第1の固定用シャフト221aを各支持部材233a〜233cで支持したときに、図14(D)に示すように、上下方向では第3の支持部材233cの1点によって第1の固定用シャフト221aが支持され、第1及び第2の支持部材233a、233bは、上下方向には第1の固定用シャフト221aを支持しない。第1及び第2の支持部材233a、233bは、主に水平方向のサポートを行っている。
さらには、上記2次光学系の第2fθレンズ203とシリンドリカルレンズ220との間にもう1枚スクリーンを設置し、計2枚のスクリーン上の4つの光ビームが、いずれも同じビーム間隔で投射されることを検証する。第2fθレンズ203を出射した後は、4つのビームの光軸は副走査方向に所定の間隔で互いに平行であるため、上記のように2枚のスクリーン上の投射ビームを検証することによって、光学系が最適な状態になっていることを確認することができる。
ここで、スクリーン上の4つのビームが所定の間隔で並んでいない場合には、1次光学系、例えば第2ミラー111あるいは第3ミラー113を調整し、光ビームが所望の挙動を示すように設定する。
Claims (10)
- 画像データに応じて光源から出射された複数の光ビームをポリゴンミラーに照射し、該複数の光ビームを前記ポリゴンミラーの回転によって走査光とし、該複数の走査光が同時に複数の感光体を走査して露光することにより各前記感光体に潜像を形成する光走査装置において、
該光走査装置は、前記感光体を露光するための光ビームを該感光体の表面に向けて収束させるシリンドリカルレンズを備えた筐体を有し、該シリンドリカルレンズは、該シリンドリカルレンズの長手方向が前記感光体への走査方向と平行となるように前記筐体に対して2点の支持部で支持され、該支持部のうち一方の支持部において前記シリンドリカルレンズの長手方向の角度が感光体の副走査方向に調整可能に構成されていることを特徴とする光走査装置。 - 画像データに応じて光源から出射された複数の光ビームをポリゴンミラーに照射し、該複数の光ビームを前記ポリゴンミラーの回転によって走査光とし、該複数の走査光が同時に複数の感光体を走査して露光することにより各前記感光体に潜像を形成する光走査装置において、
該光走査装置は、前記感光体を露光するための光ビームを該感光体の表面に向けて収束させるシリンドリカルレンズと、該シリンドリカルレンズを内部に保持する枠とを備える筐体を有し、前記枠は、該シリンドリカルレンズの長手方向が前記感光体への走査方向と平行となるように前記筐体に対して2点の支持部で支持され、該支持部のうち一方の支持部において前記シリンドリカルレンズの長手方向の角度が感光体の副走査方向に調整可能に構成されていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1または2に記載の光走査装置において、前記シリンドリカルレンズは樹脂で構成されていることを特徴とする光走査装置。
- 画像データに応じて光源から出射された複数の光ビームをポリゴンミラーに照射し、該複数の光ビームを前記ポリゴンミラーの回転によって走査光とし、該複数の走査光が同時に複数の感光体を走査して露光することにより各前記感光体に潜像を形成する光走査装置において、
該光走査装置は、それぞれの光ビームを前記ポリゴンミラーに照射する光学要素を一体的に構成するとともに、少なくとも前記ポリゴンミラーに照射させる光ビームを、一括的に主走査方向に調整する手段及び副走査方向に調整する手段を備えたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項4に記載の光走査装置において、前記光ビームを一括的に調整する手段は、それぞれの光ビームを前記ポリゴンミラー上の主走査方向に線状に集光するための副走査方向のみにパワーを有するレンズを挟んで両側に備えたことを特徴とする光走査装置。
- 請求項5に記載の光走査装置において、前記調整手段は、前記副走査方向のみにパワーを有するレンズの前記光源側光路上で、それぞれの光ビームを主走査方向に変更可能とする手段と、前記副走査方向のみにパワーを有するレンズの前記光源と反対側の光路上で、それぞれの光ビームを副走査方向に変更可能とする手段とを有していることを特徴とする光走査装置。
- 請求項4ないし6のいずれか1に記載の光走査装置において、該光走査装置は、前記光源として第1のレーザダイオード、第2のレーザダイオード、第3のレーザダイオード、及び第4のレーザダイオードを有し、さらに前記第2ないし第4のレーザダイオードから出射した光ビームを反射させる第1ミラーと、前記第1のレーザダイオードから出射した光ビーム、及び前記第1ミラーで反射した光ビームを反射させる第2ミラーと、前記第2ミラーを出射した光ビームに作用する1次光学系シリンドリカルレンズと、該1次光学系シリンドリカルレンズを出射した光ビームを前記ポリゴンミラーに向けて反射させる第3ミラーとを有し、
前記副走査方向のみにパワーを有するレンズは前記シリンドリカルレンズであり、前記光ビームを主走査方向に変更可能とする手段は前記第2ミラーに設けられ、前記光ビームを副走査方向に変更可能とする手段は前記第3ミラーに設けられていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項7に記載の光走査装置において、前記第1のミラーは複数のミラーよりなるミラー群で構成されていることを特徴とする光走査装置。
- 請求項4ないし8のいずれか1に記載の光走査装置において、前記調整手段は、前記光走査装置が取り付けられる画像形成装置の操作側から操作可能に構成されていることを特徴とする光走査装置。
- 請求項1ないし9のいずれか1に記載の光走査装置と、前記感光体とを備え、前記光走査装置によって前記感光体に潜像を形成し、該潜像を顕像化することで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
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