JP2007094393A - 走査光学装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学手段を略中央部を回動中心とする構成で、位置調整しても光学手段の歪みを防止しつつ光学手段の振動を低減する。
【解決手段】レーザビームを偏向走査する回転多面鏡と、回転多面鏡からのレーザビームを被走査体に向かわしめる回折光学部品を有する光学手段と、光学手段の一端部に作用して、回折光学部品の光軸と直交する平面で前記光軸近傍を回転軸として光学手段を回動させるスライド部材34と、光学手段の他端部に接触して光学手段の振動を抑制する粘弾性部材33ａと、を有する走査光学装置において、前記粘弾性部材33ａをスライド部材34により光学手段を回動させているときには離間させる離間手段を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は光源からの光束を偏向走査手段により偏向させ、１以上の光学部材を介して被照射体に光走査する走査光学装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

レーザービームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられている走査光学装置においては、画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射した光束を、例えば回転多面鏡のような偏向手段によって周期的に偏向させる。そして、その光束をｆθ特性を有する結像光学素子によって、例えば感光体ドラムや感光体ベルトのような被走査体上にスポット状に集束させ、潜像形成を行っている。

フルカラー画像形成装置のように、複数の被走査体に形成された潜像をもとにトナー画像を重ね合わせて画像形成するものでは、色ずれによる画像不良が発生することがある。その原因の１つとして、複数の走査光学装置によって走査される走査光の幾何特性、例えば走査線傾きや走査線曲がりの差によって色ずれという画像不良が発生することがある。

そのため複数の走査光の幾何特性を一致させるために、走査光学装置は調整手段を有する走査光学装置及び画像形成装置が提案されている（特許文献１）。

図９に走査光学装置に走査光の幾何特性調整構成を示す。図９において、光源ユニット300から出射した光束は副走査方向に所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ301を通過し、回転多面鏡302の偏向面に線状に集光される。そして、回転多面鏡302により偏向反射されてトーリックレンズ303及び光学部品である回折光学素子304を経て感光体ドラム305の面上に照射する。Ｌは光軸であり、走査中心軸及びトーリックレンズ303の光軸に相当している。

上記走査光学装置においては、回折光学素子304の光軸をほぼ中心にして図９(ａ)の矢印Ｇ方向に回動することにより、感光体ドラム305面上に走査される光束は点線Ｈで示すように傾いて走査される。

上記回折光学素子304の回動量と走査線の傾き量とはほぼ比例した関係にある。このため、傾きずれを補正する必要分だけ回折光学素子304を回動させることにより、走査線の傾きを調整することができる。

また、図９(ｂ)に示すように、上記と同様に走査線曲がり調整について回折光学素子304を光軸Ｌと直交する直線Ｍを中心として矢印Ｒ方向に回動することにより、感光体ドラム面上に走査される光束は点線Ｊで示すように曲がって走査される。

上記回折光学素子304の回動量と走査線の曲がり量とはほぼ比例した関係にある。このため、曲がりずれを補正する必要分だけ回折光学素子304を回動させることにより、走査線の曲がりを調整することができる。

そして、上記構成を実現させる手段として以下のようなものが提案されている。

図10において、光学部材である結像光学素子101は保持部材102によって保持されている。この保持部材102が板バネ107により支持台部106に支持されている。そして、保持部材102の一部には突出片102Ａ２が形成されており、不図示の光学ハウジングの不動部に調整ネジ104によって締結されている。また、突出片102Ａ２の下面と光学ハウジングの不動部との間には調整ネジに挿入された圧縮バネ105が配置されており、保持部材102を下方から押し上げている。このため、保持部材102は調整ネジ104の締結状態を調整することによって矢印β方向に回動自在に取り付けられ、走査線曲がり調整が可能になっている。

また駆動源109の出力軸はリードスクリュー109Ａが形成されており、出力軸の回転によって調整レバー112が前方に移動する。この移動により、保持部材102に設けられている図示しない支持ピンが下方に押圧されることで、駆動源側の保持部材102が下方へ移動するように構成されている。なお、前記駆動源109を逆回転すれば逆に保持部材102は上方へ移動する。これにより、結像光学素子101は矢印γ方向に回動自在に取り付けられ、走査線傾き調整が可能になっている（特許文献２）。

また、図11に示す構成は、光学部材である回折光学素子206が補助部材200を介して保持部材201に支持、固定されている。そして、保持部材201は本体シャーシ202に対して回動可能となるように、回転支持部203に保持されている。そして保持部材201の両端に配置されている角度調整部材204とバネ205によって矢印Ａ方向に回動自在に取り付けられている。従って角度調整部材204を左右に動かして本体シャーシ202に固定することで走査線傾き調整が可能となっている（特許文献３）。

特開２００２−１４８５４１号公報 特開２００４−１０１９０６号公報 特開２０００−１４７４０５号公報

しかしながら、上述の技術においては以下のような問題点がある。

図10に示す調整構成においては、傾き調整時の回動中心が保持部材の片端部に設けられている。このため、結像光学素子101の光軸から回動中心までの距離が長くなる。そして、傾き調整時に結像光学素子101の両側で光束の入射する位置が対称に変化しないことで曲がり量が変動することになる。

ここで、前記結像光学素子101が回動中心と結像光学素子光軸の距離によって傾き調整時に、例えば図６に示すような曲がり量変動特性を有するとする。このとき、結像光学素子101の長さが約260mmであると、その外側に回動中心を配設しようとした場合、回動中心と結像光学素子光軸の距離は150mm程度となる。ここで、傾き調整を行うために結像光学素子101を３分傾けたとすると、変動する曲がり量は6.5μm程度となる。その結果、感光ドラム上の走査線が湾曲してしまう。さらに大きく傾き調整を行う場合は素子の傾け量に比例して曲がり変動量が増加するためカラー画像形成装置の場合には色ずれという画像不良を発生させることとなる。

そのため、結像光学素子の略中央部を回動中心として、感光ドラム上の走査線の湾曲を小さくすることができ好ましい。

ところが、その一例としての図11に示す調整構成においては、一端は角度調整部材204により位置が固定されているが、他端はバネで押圧されている構成となっている。その結果、本体から振動が回転支持部203、角度調整部材204等から伝わると、位置が固定されている部分の203、204は振動することがない。しかし、他端側は、静止状態では弾性部材とつりあっている状態であり、振動が加わっても位置が固定されている状態ではない。

位置調整部に対して他端側を振動が加わっても光学部品が振動しないように位置を固定する方法が望ましい。

しかし、振動防止のために他端部の位置を固定していると、位置調整部による位置調整の際に、その他端部の固定により光学部品に歪みが生ずることになる。

本発明の目的は、光学手段を略中央部を回動中心とする構成で、位置調整しても光学手段の歪みを防止しつつ光学手段の振動を低減することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、レーザビームを偏向走査する回転多面鏡と、回転多面鏡からのレーザビームを被走査体に向かわしめる回折光学部品を有する光学手段と、光学手段の一端部に作用して、回折光学部品の光軸と直交する平面で前記光軸近傍を回転軸として光学手段を回動させる回動部材と、光学手段の他端部に接触して光学手段の振動を抑制する振動抑制手段と、を有する走査光学装置において、この振動抑制手段を回動部材により光学手段を回動させているときには離間させる離間手段を有することを特徴とする。

本発明により、光学手段を略中央部を回動中心とする構成で、位置調整しても光学手段の歪みを防止しつつ光学手段の振動を低減することができる。

次に本発明の一実施形態に係る走査光学装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。ここでは、走査光学装置を備えた画像形成装置として、デジタルフルカラー複写機を例示して説明する。

｛画像形成装置の全体構成｝
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図１は本実施形態に係る画像形成装置の全体模式断面説明図である。

本実施形態の画像形成装置は、装置本体１の上部には画像読取部２が配置され、その下部に画像形成部３が配置され、その下部にシート搬送部４が配置されている。

画像読取部２は装置上面に載置した原稿に対し、光源２ａから光照射し、その反射光をミラー２ｂ及び読取レンズ２ｃを介してラインセンサ２ｄで読み取り、デジタル信号に変換して画像形成部３へ伝送する。

画像形成部３は、駆動ローラ５ａ、従動ローラ５ｂ、転写内ローラ５ｃに掛け渡され、矢印方向に回転する中間転写ベルト６の回転方向に沿って４個の画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが並列配置されている。それぞれの画像形成ステーションは中間転写ベルト６の回転方向に順にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナー像を形成するものである。なお、これら４個の画像形成ステーションは形成するトナー像の色が異なるのみで、構成は同一である。

ここで、画像形成ステーションの構成について、イエロー画像形成ステーションＹを例示して説明する。中間転写ベルト６に対向して像担持体である感光体ドラム７の周りに帯電器８、走査光学装置９、現像器10、感光体ドラム７に残留したトナーを除去するクリーニング部11が配置されている。なお、10ａは現像器へトナーを供給するトナー補給器である。

そして、画像形成に際しては、回転する感光体ドラム７の表面を帯電器８によって一様に帯電し、その感光体ドラム７に走査光学装置９から画像情報に応じた光照射をすることで静電潜像を形成する。この潜像を現像器10によってトナー現像することで可視像化し、そのトナー像を一次転写部材12へバイアス印加することで回転する中間転写ベルト６へ一次転写する。

上記トナー像転写をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色ごとに順次行うことで中間転写ベルト６へカラー画像が転写される。

上記画像形成と同期してシート搬送部４から記録材であるシートが二次転写部へと搬送される。すなわち、装置下部に装填されたカセット13から搬送ローラ14によって二次転写部へシートが搬送される。そして、二次転写部において二次転写外ローラ15へバイアス印加することで中間転写ベルト６上のトナー像がシートに転写される。このシートは定着器16においてトナー像が熱と圧力で定着された後、排出部17へ排出されるものである。

なお、図１において、18は中間転写ベルト６の位置情報を検出するための画像位置読取検知部であり、中間転写ベルト６の幅方向奥側、中央、手前側の３ヵ所に同構成の３つの画像位置読取検知部18が配置されている。

そして、画像形成装置が画像形成を行う前に、各像形成ステーションで中間転写ベルト６上の所定の目標位置に“＋”マークとして画像形成し、この“＋”マーク（以下、「レジマーク」という）の画像位置を画像位置読取検知部18にて読み取る。そして、各像形成ステーションで形成される画像の作像位置の中間転写ベルト６上における各パラメータの画像位置ずれ量を検出し、補正手段により自動修正を行う。

｛走査光学装置｝
次に走査光学装置９の構成について、図２を用いて説明する。本実施形態の走査光学装置は各画像形成ステーションに対応して４個設けられている。これら４個の走査光学装置９はすべて同構成となっている。図２(ａ)は１つのレーザ走査ユニットを例にとったときの要部平面図、図２(ｂ)、(ｃ)は各々図２(ａ)の矢印Ａ方向とＢ方向から見たときの要部側面図である。

図２において、19は光源ユニットで、光源となるレーザ発光ダイオード19ａ及びその駆動電気基板19ｂと、コリメータレンズ鏡筒19ｃ及び不図示の開口しぼりを有しており、平行なレーザ光を放射している。

20はシート面と垂直方向に屈折力を有するシリンダレンズである。21はレーザ光を偏向し走査する偏向走査手段でポリゴンミラー及びそのモータ部を有している。22はレーザ光を感光体ドラム２上に所定のスポット径で結像するトーリックレンズであり、23は同じくレーザ光を感光体ドラム２上に所定のスポット径で結像するために光回折する回折光学素子である。また、24は光束を反射するための反射ミラーである。

すなわち、光源からの光束を偏向走査手段により偏向させ、光学部材としてのトーリックレンズ22、回折光学素子（回折部材）23、反射ミラー（反射部材）24を介して被走査体である感光体ドラム７に光走査する。なお、本実施形態における光学部材は、偏向走査手段により偏向された光束を回折、反射等して被走査体に光走査するための部材である。

そして、これらの各部材は光学ハウジング25内に収納され、スライド挿抜可能に保持された防塵ガラス25ａから感光体ドラム７へ光照射する。

上記光学部材のうち、本実施形態では後述するように、回折光学素子23の位置が調整可能に構成されている。ここで、本実施形態の回折光学素子23は、図３に示すように、基材23ａの表面に紫外線硬化樹脂を塗布し、樹脂部に波長530ｎｍで一次回折光の回折効率が100％となるような格子厚ｔの層23ｂを形成している。尚、回折光学素子23は回折格子を複数積層した多層構成のものであっても良い。

また、図２において、26はビームディテクターであり、感光体ドラム上に１ライン毎のレーザ光書き込みタイミング（同期信号）をとっている。27はビームディテクター26に光束を反射させるための反射ミラー、28は反射ミラー27に光束を集光するための結像レンズである。なお、回折光学素子23は、図２(ａ)(ｂ)に各々矢印で示すＰ方向とＲ方向に回転調整可能に支持されている。

各走査光学装置９は各々装置本体１の水平面、若しくは多少の傾斜をもったステー上に上方から取り付けられており、光源ユニット19からポリゴンミラー21を含み反射ミラー27までのレーザ光束路が水平、若しくは多少の傾斜をもって配置される。そして、走査光学装置（レーザ走査ユニット）１ａ〜１ｄをステー上に取り付ける際に、各対応する感光体ドラム７に対する照射位置が所定の位置になるように初期調整するために、ステイ上にてその位置を変化させて不図示のネジ４本にて締結固定される。

（位置調整手段）
本実施形態では、回動手段として位置調整手段の構成を説明する。

ここで、感光体ドラム７へ潜像を書き込む画像位置の位置調整手段について説明する。図４(ａ)〜(ｅ)の各パラメータのずれに関して、ブラックＫの画像位置を基準にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの画像位置に対して行う。図４において、矢印Ａは画像搬送方向であり、矢印Ａに直交する方向が走査光学装置９による光走査方向である。

まず、上下マージンずれ（図４(ａ)参照）及び左右マージンずれ（図４(ｂ)参照）はレーザ発光部であるレーザダイオード19のレーザ書き込みタイミングを必要量だけ変化させて行う。倍率ずれ（図４(ｄ)参照）はレーザダイオード19ａの変調する変調周波数を所定量だけ変化して行う。これらの３項目の調整は電気的な同期タイミングや周波数を変化させることで比較的容易にできる。

しかし、残る傾きずれ（図４(ｃ)参照）と走査線曲がり（図４(ｅ)参照）に関しては、同様に画像信号に変えて調整するには大掛かりでコストの高い構成を必要とする。そこで、本実施形態ではこれらの調整項目は後述するように回折光学部材の傾きを変動させることで行う。

そのために、図２に示すように、本実施形態では、回折光学部材である回折光学素子23はアルミダイキャスト等で形成された保持部材29上の長手方向略中央部に接着固定されているものである。このように光学手段は、回折光学素子23と保持部材29とから構成される。また、回折光学素子23と保持部材29との線膨張係数の差による回折光学素子23の変形を防止するため、回折光学素子23の両端部は弾性部材であるバネによって保持部材29に向かって押圧付勢されている。

ここで、前記回折光学素子23の姿勢として傾きを調整する構成について説明する。傾き調整を行う際には、回折光学素子23の光軸と直交する平面で回折光学素子23が回動することで調整が行われる。図２において、30は保持部材29に設けられている回動軸で、回折光学素子23の回動中心となる。31ａは保持部材の回動量を制御するパルスモータであり、出力軸にはスクリューが形成されている。スクリューには雌ネジが形成された保持部材を回動させる回動部材としてのスライド部材34が螺合されており、スライド部材34がＺ方向に移動する。この移動により、回動軸を中心として回折光学素子23が光軸と直交する平面でＰ方向に回動する。このように、回折光学素子23がＰ方向に回動することで傾き調整（補正）が行われる。

32ａは保持部材29のパルスモータ対向面をパルスモータ31ａの側に押圧付勢するための圧縮バネであり、もう一方の側は光学ハウジング25壁面等の不動部に押し当てられている。33ａは保持部材29の回動方向に対して略直交する方向から保持部材29の側壁に押圧される当接部となる粘弾性部材である。この粘弾性部材33ａは図２(ａ)の矢印Ｘ方向に移動可能であり、保持部材29の端部に当接、離隔可能になっている。

次に回折光学素子23の姿勢として曲がりを調整する構成について説明する。曲がりの調整は、回折光学素子23に入射するレーザと回折光学素子23との角度を回折光学素子23の傾きを変動することで調整を行う。即ち、画像形成装置における鉛直方向に対する回折光学素子23の光軸と直交する平面の傾きを変動させるものである。本実施形態では、画像形成装置における鉛直方向に対する回動軸30の傾きを変動させている。図２(ｂ)に示すように、回動軸30は一端側30ａを不図示の板バネ等によって光学ハウジング25の不動部に押し当てられている。他端側30ｂはリフト部材31ｂでＹ方向に移動可能となっている。これにより、回折光学素子23は回動部の一端側30ａを中心に矢印Ｒ方向に回動可能であり、これにより曲がり調整（補正）を行っている。ここで回動軸30の押し当て側30ａと移動側30ｂは逆の関係であっても回折光学素子23は同様にＲ方向に回動可能となる。回動軸30のリフト部材対向部には回動軸30をリフト部材に押圧するための付勢部材32ｂが設けられている。

（当接手段）
本実施形態では画像形成時等に走査光学装置９の保持部材29を振動抑制手段としての当接手段33によって押さえ、該保持部材29の振動を抑制するようにしている。次にそのための構成について説明する。

図５に示すように、保持部材29の長手方向一方端部には当接部となる粘弾性部材33ａが当接、離隔可能となっている。なお、この粘弾性部材33ａが取り付けられていない他端側には、回折光学素子23の傾きを調整するための調整手段が接触して取り付けられている。この粘弾性部材33ａは粘弾性を有するゴムで構成され、Ｌ字状に屈曲したレバー33ｂの一方端側に接着保持、あるいは両面テープ等で接合されている。このレバー33ｂは屈曲位置において回動軸33ｃに嵌合保持されており、回動軸33ｃを挟んで粘弾性部材33ａを取り付けた接合部と反対側端部にソレノイド33ｄが取り付けられている。このように、支持部材の一方は調整手段で固定されており、他端は粘弾性部材が取り付けられることで、支持部材を光軸と直交する平面に沿って回動させるときの回転軸が支持部材の長手方向の略中央部に配置されている構成であっても、両端部が固定される。これにより、回折光学素子の端部が振動することを防止できる。

またレバー33ｂの粘弾性部材33ａを接合部した面と対向する面には粘弾性部材33ａを保持部材29に押圧するための圧縮バネ33ｅが取り付けられている。ここで、ソレノイド取り付け部、回動軸33ｃ及び圧縮バネ33ｅのレバー押圧側と反対側の押し当て面は光学ハウジングに一体的に、あるいは別体で形成されている。

中間転写ベルト６上に形成されたレジマークの検知信号からブラックＫを基準としたイエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣの色ずれ量を演算し、前述の各ずれ量を修正する。ただし、本実施形態においては画像形成装置内の昇温等による曲がり変化量は非常に小さいため、自動調整を行う機構は有しておらず走査光学装置組立て時に厳密に調整した曲がり特性を継続的に保つこととなる。

なお、本実施形態では当接手段を保持部材に接触させたが、当接部材を光学部品に当接させても問題ない。

（調整動作）
本実施形態では前述のように感光体ドラム７へ潜像を書き込む画像位置の位置調整のうち、上下マージンずれ、左右マージンずれ及び倍率ずれは電気的に補正され、傾き調整や曲がり調整を光学的に補正する。

ここで、傾き調整動作について詳細に説明する。

ここで、本実施形態のパルスモータ31はハーフステップで駆動されており、96パルスで出力軸が１回転する。このときスクリューのピッチは0.5mmであることから１ステップ当たりモータスライド部材34は5.2μm上下移動を行う。また、本実施形態の保持部材29では回動中心の回動軸30からスライド部材34までの距離は170mmであり、回折光学素子23はパルスモータ１ステップ当たり0.105分回転することとなる。回動中心は光学手段の長手方向の略中央に設けられている。即ち、回折光学素子23の中央部にある回折光学素子23の光軸との直線距離が短くなるように回折光学素子23の長手方向の略中央部近傍に設けられている。

本実施形態の回折光学素子23は280mmの距離（奥側、手前側の画像読み取りユニット間の距離）で１分回転当たり90μmの傾きが変動する。よってパルスモータ31が１ステップあたりの傾き調整（補正）量は9.45μmとなる。

また、本実施形態の回動軸30と回折光学素子23の光軸との直線距離は10mmであるため、図６からわかるように、傾き調整時の曲がり変動量は回動量３分あたり0.4μmとなり、色ずれに影響を及ぼさない量であるといえる。なお、この曲がり変動量については、タンデム方式の画像形成装置においては、複数のドラム間での曲がり成分による色ズレの許容量としては、二つのドラム間で最大８μmであることを考慮すると、一の曲がり変動量の許容量としては４μmとなる。そのため、図６の傾き調整時曲がり変動量の関係から、回折光学素子の光軸と回動軸との直線距離は０mmより大きく、90mm以下である構成が好ましい。

また、走査光学装置を含む画像形成装置が昇温等によりブラックＫの走査線を基準としたときに、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの各走査線は相対的に250μm以上の経時的傾き変化が生じることがわかっている。これを補正するために回折光学素子を約３分回転させることが必要となる。

上記調整量をもとにレジマークの検知信号からの演算結果から所定パルスをパルスモータに与える。

ここでレジマークの中間転写ベルト６への形成、読み取り及びパルスモータ31の駆動タイミングは画像形成を行っていない状態で特別なモードを起動させることで行ってもよいし、あるいは画像形成と画像形成の間で行ってもよい。

画像形成時、レジマーク形成時及び画像形成装置停止中においてはソレノイド33ｄは非通電状態となっている。これにより、図５に示すように、粘弾性部材33ａは圧縮バネ33ｅの付勢によって保持部材29の端部に当接し、且つ押圧されている状態となっている。

そして、保持部材29の位置を調整するために、パルスモータ31に駆動のためのパルス信号が与えられると同時にソレノイド33ｄは通電状態となる。すなわち、本実施形態では前述した離間手段により、保持部材の位置調整がされるときに自動的にレバー33ｂが引かれて図５の時計回り方向へ回転し、粘弾性部材33ａは保持部材29より離間する。そして、パルス付与終了後、ソレノイド33ｄは再び非通電状態となり、粘弾性部材33ａは圧縮バネ33ｅの付勢により保持部材29の端部に当接し、且つ押圧される。このように、粘弾性部材33ａは位置調整手段を構成するパルスモータ31の駆動に伴って保持部材29に当接、離隔する。

なお、回折光学素子23の回動開始時は変形しても構わないのでソレノイド33ｄの通電開始タイミングはパルス付与と同時でなく、多少早くてもあるいは遅くても構わない。さらには画像形成時、レジマーク形成時のみソレノイド33ｄが非通電状態になっていれば機能上何ら問題はない。

また、前記保持部材29に当接する粘弾性部材33ａの当接方向は、保持部材29の回動方向と直交する方向になるようにするのが振動抑制には効果的である。そのため、本実施形態では、図５に示すように、保持部材29の長手方向から粘弾性部材33ａが当接するようにした。しかし、当接方向は、それ以外でも、例えば図５の矢印Ａ、あるいは矢印Ｂ方向当接するように構成してもよい。

上記のように画像形成時等にあっては保持部材29の端部に粘弾性部材33ａが当接しているために、保持部材29の剛性を高くしなくても該保持部材29の振動が抑制される。

この粘弾性部材33ａの当接離間は、曲がり調整時に傾き調整時の場合と同様に行われるものであり。即ち、回折光学素子を回動させる際には、離間させるものである。

ここで、回折光学素子23の位置調整のための保持部材29の回動調整は、画像形成時以外に行うのが通常である。そして、画像形成と画像形成の間（連続画像形成時のいわゆるシート間）で行う場合が最も短時間となる。

本実施形態の画像形成装置においては画像形成する際のシート間は約150ｍｓであり、回折光学素子23の傾き調整に要する時間は約50ｍｓである。このとき、傾きずれによる最大色ずれを30μm許容しているため、これを補正するために保持部材の駆動側端部は最大で17μm（≒30／9.45×5.2）変位する。そして、回折光学素子23の回動中心を保持部材29の略中心とした場合、自由端側端部は同様に17μm程度変位する。さらに回動中心がより駆動側端部に近づく場合、自由端側の変位はさらに大きくなる。

前述したように画像形成装置内部の昇温等による傾き変化量は相対的に250μm以上になることから、傾き調整手段は保持部材29の駆動側で初期状態を中心に約150μm程度の範囲で変位することがある。

ここで粘弾性部材33ａによって付勢したことによる保持部材29の自由端側の残留歪は、歪による曲がり発生の観点から５μm程度、つまり最大変位時の１／３以下に収める必要があり、このとき回動方向にかかる付勢力は50ｇｆ以下となる。そして、傾き調整終了後、次の画像形成までは100ｍｓであるため、この間で粘弾性部材33ａの剪断方向復元力が50ｇｆ以下になっていることが必要である。このような特性を有すれば粘弾性部材33ａはゴムでなくても良く、ウレタン発泡体、シリコンゴムあるいはエラストマーのようなものを使用しても構わない。

また、粘弾性部材を当接手段と接触する部分、例えば、保持部材や光学部品に予め取りつけておく構成であっても、問題ない。

また、粘弾性部材33ａの保持部材29に対する当接、離間の機構として、本実施形態ではソレノイド33ｄを用いたが、これは一例を示すものであり、他にも例えばパルスモータとカムの組み合わせ等によって実現することも可能である。

また、保持部材29の回動手段として、本実施形態では一面側をスライド部材34（図２(ａ)参照）で押し当て、他面側を圧縮バネによる付勢とした。しかし、スライド部材34は保持部材29を挟持するような形状でもよく、保持部材29がスライド部材34に対してガタなく追従するような構成であればよい。

また、保持部材29の粘弾性部材33ａが当接する面の形状は、図７に示すように、保持部材29の回動方向に沿って曲率した曲面を有するように構成するとよい。このようにすると、保持部材29の姿勢に関わらず、粘弾性部材33ａが保持部材29の厚み方向の略中央に最初に当接するため、押圧に対してさらに変形を抑えることができる。特に曲率半径が回動中心から保持部材29の粘弾性部材33ａの押圧面の距離に略等しくするのがさらに効果的である。

同様に、図８に示すように、保持部材29の粘弾性部材33ａと当接する面が保持部材29の回動方向略中央で最も粘弾性部材33ａ側に凸となるようなエッジ形状にしても同様の効果を得ることができる。

以上説明したように本実施形態にあっては、光学部材の位置を変位させて感光体ドラム７の被走査面上における走査線の傾きや走査線の曲がりの調整を行なう際、保持部材29に対し、回動中心に対して同一方向に位置調整手段及び付勢手段を設ける。これによって保持部材の剛性を極端に上げることなく結像光学素子の変形を抑えることができる。

また保持部材29の自由端側を回動方向と略垂直な方向から粘弾性部材33ａで押圧することで振動による光学部材の振動を抑えることができる。さらに光学部材の回動時には粘弾性部材33ａを離間させるか、あるいは粘弾性部材33ａの剪断方向への歪に対して復元力の小さなものとすることで弾性体の剪断力による保持部材29の変形を防ぐことができる走査光学装置を達成することができる。さらには走査光学装置を複数個用いてカラー画像形成装置を構成することにより、色ずれや位置ずれといったカラー画像の不良を無くすことができるカラー画像形成装置を達成することができる。

なお、前述した実施形態では回折光学素子23を保持部材に保持し、この位置を調整する例を示したが、位置調整する光学部材は回折光学素子（回折部材）23に限定することはない。例えば、反射ミラー（反射部材）24等の他の光学部材を前述したように位置調整可能とし、位置調整後に当接手段を当接することで振動を抑制するようにしてもよい。また、前記位置調整をし、且つ当接手段を当接させて振動を抑制する光学部材は１個に限定する必要はない。例えば、本実施形態の例でいえば回折光学素子23と反射ミラー24をそれぞれ保持部材で保持し、それぞれの保持部材に当接手段を当接可能とすることで、振動を抑制するようにしてもよい。

また、前述した実施形態では複数の画像形成ステーションを配置したフルカラー画像形成装置を例示したが、前述した当接手段によって光学部材の振動抑制し得る走査光学装置は画像形成ステーションが１個のモノクロ画像形成装置であってもよい。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能である。

画像形成装置の全体模式断面説明図である。 走査光学装置の説明図である。 回折光学素子の説明図である。 感光体ドラムへ潜像を書き込む画像位置ずれの説明図である。 当接手段の説明図である。 傾き調整時曲がり変動量を説明するグラフである。 保持部材の端部形状の説明図である。 保持部材の端部形状の説明図である。 従来技術の説明図である。 従来技術に係る光学部材の位置調整の説明図である。 従来技術に係る光学部材の位置調整の説明図である。

符号の説明

１ …装置本体
２ …画像読取部
２ａ …光源
２ｂ …ミラー
２ｃ …読取レンズ
２ｄ …ラインセンサ
３ …画像形成部
４ …シート搬送部
５ａ …駆動ローラ
５ｂ …従動ローラ
５ｃ …転写内ローラ
６ …中間転写ベルト
７ …感光体ドラム
８ …帯電器
９ …走査光学装置
10 …現像器
11 …クリーニング部
12 …一次転写部材
13 …カセット
14 …搬送ローラ
15 …二次転写外ローラ
16 …定着器
17 …排出部
18 …画像位置読取検知部
19 …光源ユニット
19ａ …レーザ発光ダイオード
19ｂ …駆動電気基板
19ｃ …コリメータレンズ鏡筒
20 …シリンダレンズ
21 …ポリゴンミラー
22 …トーリックレンズ
23 …回折光学素子
23ａ …基材
24 …反射ミラー
25 …光学ハウジング
25ａ …防塵ガラス
26 …ビームディテクター
27 …反射ミラー
28 …結像レンズ
29 …保持部材
30 …回動軸
30ａ …一端側
30ｂ …他端側
31ａ …パルスモータ
32ａ …圧縮バネ
32ｂ …付勢部材
33 …当接手段
33ａ …粘弾性部材
33ｂ …レバー
33ｃ …回動軸
33ｄ …ソレノイド
33ｅ …圧縮バネ
34 …スライド部材

Claims (9)

1. レーザビームを偏向走査する回転多面鏡と、回転多面鏡からのレーザビームを被走査体に向かわしめる回折光学部品を有する光学手段と、光学手段の一端部に作用して、回折光学部品の光軸と直交する平面で前記光軸近傍を回転軸として光学手段を回動させる回動部材と、光学手段の他端部に接触して光学手段の振動を抑制する振動抑制手段と、を有する走査光学装置において、
   この振動抑制手段を回動部材により光学手段を回動させているときには離間させる離間手段を有することを特徴とする走査光学装置。
2. 前記光学手段は、前記回転多面鏡からのレーザビームを被走査体に走査するための光学部材と、この光学部材を保持する保持部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記光軸と前記回転軸との距離は、0ｍｍより大きく90mm以下であるであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の走査光学装置。
4. 粘弾性部材が光学手段に対して当接離間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走査光学装置。
5. 前記粘弾性部材は、剪断方向に変形後、100ms以内に剪断歪による復元力が50gf以下となることを特徴とする請求項４に記載の走査光学装置。
6. 前記光学手段は、前記振動抑制手段と接触する面が前記光学手段の回動方向に沿って曲率を有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の走査光学装置。
7. 振動抑制手段は、前記光学手段の回動方向と直交する方向から前記光学手段の端部に当接することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の走査光学装置。
8. 前記平面の重力方向に対する傾きを変動させるように光学手段を変動させる変動手段を有し、離間手段はこの変動動作させているときに前記振動抑制手段を離間させることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の走査光学装置。
9. 複数の像担持体を有し、それぞれの像担持体を露光するために複数の請求項１から請求項８のいずれかに記載の走査光学装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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