JP2008216438A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単一の走査レンズで、主走査線方向および副走査線方向の集光を行う装置において、主走査線のずれを抑制して、走査線の傾きの調整と走査線の曲がり調整とを行うことのできる光走査装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】ポリゴンミラーで偏向された光源たるレーザダイオードから発射された書込光を、単一の走査レンズで主走査線方向および副走査線方向の集光して、感光体に照射する光走査装置において、走査線の傾き調整および曲がり調整を走査レンズを通過した書込光を折り返す反射光学素子たるミラーで行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、光走査装置および画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の中には、潜像担持体上に画像情報に応じた書込光を照射してこれを走査することにより潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得るものが知られている。書込光を照射し走査する光書込装置（光走査装置）は、一般に、光源と、偏向器たるポリゴンミラーと、ｆθレンズと、長尺レンズと、反射光学素子たる反射ミラーとを備えている。
光源から発射された書込光は、回転するポリゴンミラーによって等角速度的に偏向走査される。等角速度的に偏向走査された書込光は、ｆθレンズに入射して、主走査線方向に集光されるとともに潜像担持体上で等速度的に走査するよう補正される。ｆθレンズによって等速度的に走査するよう補正された書込光は、長尺レンズに入射して、副走査線方向に集光されるとともに面倒れ補正がなされる。長尺レンズを通過した書込光は、ミラーによって偏向されて、潜像担持体上に照射する。

このような光書込装置では、光学素子の像面湾曲特性、光書込装置のハウジングのねじれ、ポリゴンモータの発熱等による光書込装置を構成する各種構成部材の熱変形、潜像担持体の取付時のねじれなどが原因で、書込光による潜像担持体表面上の走査線に、曲がりや傾きが発生する。走査線の曲がりや傾きが発生すると、画像情報に対応した正しい潜像を潜像担持体表面に形成することができず、正常な画像を形成することができなくなる。特に、複数の潜像担持体上にそれぞれ異なる色の画像（可視像）を形成してこれらの画像を互いに重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置では、各潜像担持体間における走査線の曲がりや傾きの相対的なズレが異常画像としてユーザーに敏感に認識される。すなわち、単色の画像においては、曲がりや傾きが発生したとしても、これが僅かであればユーザーが異常画像としてあまり認識することはない。これに対し、タンデム画像形成装置によるカラー画像においては、各潜像担持体における走査線の曲がりや傾きが相対的にズレると、これが色ズレとなって表れる。この色ズレは僅かであってもユーザーに異常画像として敏感に感じ取られる。

特許文献１には、長尺レンズを湾曲させることで走査線の曲がりを調整する走査線曲がり調整手段と、長尺レンズを回動させて長尺レンズの姿勢を変えることで走査線の傾きを調整する走査線傾き調整手段との両方を備えた光走査装置が記載されている。
また、近年、部品点数の削減、光走査装置の小型化などの要求から、上記ｆθレンズの特性と上記長尺レンズの特性とを兼ね備えた走査レンズを用いる光走査装置が知られている。具体的に説明すると、回転するポリゴンミラーによって偏向された光源から発射された書込光は、走査レンズに入射する。走査レンズに入射された書込光は、感光体表面上の書込光のスポット形状が所定形状になるように主走査方向および副走査方向に集光される。また、書込光は、等速度的に走査するよう補正されるとともに、面倒れ補正されて、走査レンズを通過する。そして、走査レンズを通過した書込光は、ミラーによって偏向されて、潜像担持体上に照射する。

特開２００５−４９４６８号公報

上記ｆθレンズの特性と上記長尺レンズの特性とを兼ね備えた走査レンズを用いる光走査装置においては、長尺レンズがないので、特許文献１のように、長尺レンズを湾曲させることで走査線の曲がりを調整したり、長尺レンズを回動させて走査線の傾きを調整したりすることができない。そこで、長尺レンズの特性を有する走査レンズを湾曲させて走査線の曲がりを調整したり、走査レンズを回動させて走査線の傾きを調整したりすることが考えられる。
ポリゴンミラーによって偏向された書込光が、走査レンズに入射する入射角度は、主走査線方向における書込光の入射位置によって異なる。よって、この走査レンズは、主走査線方向における書込光の入射位置毎に書込光の集光作用を異ならせている。このため、走査線の曲がり調整のために走査レンズを湾曲させたり、走査線の傾き調整のために走査レンズを回動させたりすると、ポリゴンミラーによって偏向された書込光の走査レンズへの入射位置が変わってしまう。その結果、走査レンズに入射した書込光を、感光体上のスポット形状が所定形状となるように集光させることができず、感光体上のドット潜像が主走査線方向に異なってしまうという不具合が起こると考えられる。その結果、高品位な画像を得ることができないと考えられる。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、単一の走査レンズで、主走査線方向および副走査線方向の集光を行う装置において、主走査線のずれを抑制して、走査線の傾きの調整と走査線の曲がり調整とを行うことのできる光走査装置および画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光ビーム発射手段と、光ビーム発射手段から発射された光ビームを主走査線方向に偏向する主走査線偏向手段とを有し、前記主走査線偏向手段によって偏向せしめられた後の走査ビームを光照射対象体へ照射する光走査装置において、前記走査ビームを主走査線方向および副走査線方向に集光する走査レンズと、前記走査ビームを偏向する反射光学素子と、前記反射光学素子の姿勢を変化させて前記光照射対象体上の走査線の傾きを調整する傾き調整手段と、前記反射光学素子を湾曲させて前記光照射対象体上の走査線の曲がりを調整する曲がり調整手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の光走査装置において、前記曲がり調整手段を、付勢力により前記反射光学素子を前記反射光学素子の反射面に対して垂直方向一方側に強制的に湾曲させる強制湾曲手段と、前記反射光学素子の長手方向中央部と当接して前記強制湾曲手段による湾曲方向と逆方向に前記反射光学素子を押し込む押込手段とで構成し、前記押込手段の前記反射光学素子の長手方向中央部を、前記強制湾曲手段による湾曲方向と逆方向に押し込む押込量を調整することで、前記光照射対象体上の走査線の曲がりを調整することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の光走査装置において、前記押込手段を、回転角度を制御することが可能なモータと、該モータの出力軸に設けられたネジ部に螺合し、前記反射光学素子の反射面と反対面の略中央部と当接する袋ナットと、該袋ナットの回転方向の動きを規制する規制部材とで構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の光走査装置において、前記押込手段を、回転角度を制御することが可能なモータと、前記反射光学素子の反射面と反対面の略中央部と当接して、前記モータの回転によって回転するカム部材とで構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの光走査装置において、前記傾き調整手段は、前記反射光学素子の一端を中心にして前記反射光学素子の他端を前記反射光学素子の走査ビーム反射面に対して垂直方向に回動させることで傾きを調整するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の光走査装置において、前記傾き調整手段を、回転角度を制御することが可能なモータと、該モータの出力軸に設けられたネジ部に螺合し、前記反射光学素子と当接する袋ナットと、該袋ナットの回転方向の動きを規制する規制部材とで構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５の光走査装置において、前記傾き調整手段を、回転角度を制御することが可能なモータと、前記反射光学素子の反射面と反対面の他端と当接して、前記モータの回転によって回転するカム部材とで構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像担持体と、画像情報に応じた書込光を該潜像担持体表面に走査しながら照射することにより該潜像担持体表面に潜像を書き込む光書込手段と、該光書込手段により該潜像担持体表面上に形成された潜像を現像して可視像化する現像手段とを備え、該潜像担持体表面上の可視像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記光書込手段として、請求項１乃至７いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とするものである。

請求項１乃至８の発明によれば、単一の走査レンズで、主走査線方向および副走査線方向の集光を行うので、主走査線方向に集光するｆθレンズと副走査線方向の集光する長尺レンズとを設けたものに比べて、部品点数を削減することができる。これにより、光走査装置のコンパクト化や、レイアウトの自由度を増加させることができる。
また、反射光学素子の姿勢を調整することで走査線の傾きを調整するので、走査ビームを主走査線方向および副走査線方向に集光する走査レンズの姿勢を調整することで走査線の傾きを調整するものに比べて、光照射対象体上に照射される走査ビームのスポット形状が、主走査線方向における光照射対象体上の照射位置で異なるのを抑制することができる。さらに、反射光学素子を湾曲させることで走査線の曲がりを調整するので、走査ビームを主走査線方向および副走査線方向に集光する走査レンズを湾曲させて走査線の曲がり調整するものに比べて、光照射対象体上走査ビームのスポット形状が主走査線方向における光照射対象体上の照射位置で異なるのを抑制することができる。

以下、本発明を、画像形成装置としてのプリンタに適用した一実施形態について説明する。本実施形態は、いわゆる中間転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
このプリンタは、装置本体１と、この装置本体１から引き出し可能な給紙カセット２とを備えている。装置本体１の中央部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像（可視像）を形成するための作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。

図２は、イエロー（Ｙ）の作像ステーションの概略構成を示す構成図である。なお、他の作像ステーションも同様の構成である。
図１及び図２に示すように、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、図中矢印Ａ方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを備えている。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、直径４０ｍｍのアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、それぞれ、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周囲に、感光体を帯電する帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋを備える。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの下方には、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに書込光Ｌを照射可能な光走査装置である光書込手段としての光書込ユニット４を備えている。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの上方には、各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト２０を備えた中間転写ユニット５を備えている。また、中間転写ベルト２０に転写されたトナー画像を記録材である転写紙Ｐに定着する定着ユニット６を備えている。また、装置本体１の上部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋが装填されている。このトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋは、装置本体１の上部に形成される排紙トレイ８を開くことにより、装置本体１から脱着可能に構成されている。

上記光書込ユニット４は、光源であるレーザダイオードから発射させる書込光（レーザ光）Ｌをポリゴンミラー等によって偏向し、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上に走査しながら照射する。光書込ユニット４の詳しい説明は後述する。
上記中間転写ユニット５の中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２及び従動ローラ２３に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋを備えている。中間転写ユニット５は、中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像を転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ２５、転写紙Ｐ上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６を備えている。

次に、上記構成のプリンタにおいて、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにおいて、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋが帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋによって一様に帯電される。その後、光書込ユニット４により、画像情報に基づきレーザ光Ｌが走査露光されて感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面に潜像が形成される。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上の潜像は、現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋの現像ローラ１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋ上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上のトナー像は、各一次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト２０上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、クリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋのクリーニングブレード１３ａによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに所定量補給される。

一方、上記給紙カセット２内の転写紙Ｐは、給紙カセット２の近傍に配設された給紙ローラ２７によって、装置本体１内に搬送され、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像が転写紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着ユニット６を通過することで画像定着が行われ、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１０と同様に、中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。

次に、上記光書込ユニット４の構成について説明する。
図３は、本実施形態における光書込ユニット４の構成を示す説明図である。
この光書込ユニット４は、正多角柱形状からなる２つのポリゴンミラー４１ａ，４１ｂを備えている。このポリゴンミラー４１ａ，４１ｂは、その側面に反射ミラーを有し、図示しないポリゴンモータによって正多角柱の中心軸を回転中心として高速回転する。これにより、その側面に図示しないレーザダイオード（光源）からの書込光（レーザ光）が入射すると、このレーザ光が偏向・走査される。また、光書込ユニット４は、ポリゴンモータの防音効果のための防音ガラス４２ａ，４２ｂと、主走査線方向および副走査線方向に集光して、ポリゴンミラー４１ａ，４１ｂによりレーザ走査の等角度運動を等速直線運動へと変えるとともに、ポリゴンミラーの面倒れ補正を行う走査レンズ４３ａ，４３ｂと、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋへとレーザ光を導くミラー４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄと、傾きおよび曲がり調整ユニットとしてのミラーユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄと、ハウジング内への塵などの落下を防止する防塵ガラス４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄとを備えている。なお、図３中符号Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄは、それぞれ各感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに照射される書込光の光路を示すものである。

次に、上記光書込ユニット４による走査線の傾きおよび曲がりを調整する走査線調整装置の構成について説明する。
本実施形態における走査線調整装置は、走査線の傾きだけでなく走査線の曲がりも調整することができる。本実施形態において、走査線の曲がりについては、上記ミラーユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄのミラーを強制的に変形させることで調整する。一方、走査線の傾きについては、ミラーユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの姿勢を変化させることで調整する。なお、本実施形態において、走査線の曲がり調整を行う機構は、すべてのミラーユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄに備わっている。一方、走査線の傾き調整を行う機構は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍに対応したミラーユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃには備わっているが、黒（Ｋ）に対応したミラーユニット５０ｄには備わっていない。以下、イエロー（Ｙ）の感光体１０Ｙに対応したミラーユニット５０ａを例に挙げて説明する。ただし、以下の説明では、色分け符号を省略する。

図４は、ミラーユニット５０の斜視図である。図５はミラーユニットを光路と直交する方向から見た図である。図６は、ミラーユニットの要部構成を示す斜視図である。図７は、ミラーユニットを図６のＡ方向から見た図である。
このミラーユニット５０は、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋへとレーザ光を導く反射光学素子たるミラー５１と、ミラー５１を保持するブラケット５２と、固定用板バネ５４，５５等から構成されている。また、ミラーユニット５０には、走査線の曲がりを調整する押込手段が取り付けられており、押込手段は、曲がり調整パルスモータ６５と、曲がり調整パルスモータホルダ６７と、袋ナットたる曲がり調整アジャスタ６８とで構成されている。また、ミラーユニットは、走査線傾き調整手段を有しており、走査線傾き調整手段は、傾き調整パルスモータ５６と、傾き調整パルスモータホルダ５７と、袋ナットたる傾き調整アジャスタ５８とで構成されている。

図８は、走査線傾き調整手段の要部構成図である。図９は、走査線傾き調整手段の上面図である。傾き調整パルスモータ５６の出力軸５６ａには、ネジ部５６ｂが設けられており、このネジ部に傾き調整アジャスタ５８が螺合される。アジャスタ５８は、図９に示すように、断面Ｄ形状をしており、傾き調整パルスモータホルダ５７のＤ形状のアジャスタ挿入口５７ａに挿入されている。これにより、傾き調整アジャスタ５８は、回転不能になり、傾き調整パルスモータ５６の出力軸が回転しても回転することがなく、傾き調整アジャスタ５８が、出力軸によりネジ送りされて図８のＤ方向に昇降する。なお、走査線の曲がりを調整する押込手段も、走査線傾き調整手段と同様の構成を有している。具体的には、図８と同様、曲がり調整パルスモータ６５の出力軸６５ａのネジ部６５ｂに曲がり調整アジャスタ６８が螺合される。曲がり調整アジャスタ６８は、図９と同様、断面Ｄ形状をしており、曲がり調整パルスモータホルダ６７のＤ形状のアジャスタ挿入口６７ａに挿入されている。

また、ブラケット５２にミラー５１を取り付ける際には、図５に示すように、ブラケット５２の長手方向両端部に設けられた突起状のミラー支持部５２ａにミラー５１を当接してミラー５１をブラケット５２に仮位置決めする。その後、コの字状の固定用板バネ５４，５５によってミラー５１とブラケット５２とを挟み込むようにして、これらを長手方向両端部で固定する（図７参照）。固定用板バネ５４、５５は、ミラー支持部５２ａよりもミラーユニットの中央よりに設けられており、ミラー５１のミラー支持部５２ａと当接する面と反対側の面である反射面からミラー５１押圧する。その結果、ミラー支持部５２ａと、固定用板バネ５４、５５の付勢力とにより、ミラー５１は、図６に示すように、撓んだ状態でブラケット５２に保持される。また、ブラケット５２の中央部には、図示しない曲がり調整孔が設けられている。この曲がり調整孔には、曲がり調整アジャスタ６８が挿通され、曲がり調整アジャスタ６８の頂部がミラー反射面と反対の面の中央部と当接している。また、図示しない固定部材によって、曲がり調整パルスモータホルダ６７がブラケット５２に固定される。

このようにして組み立てたミラーユニット５０は、ミラー５１の傾き調整モータ側端部とは反対側の端部（以下、「自由端部」という。）を、ハウジングに固定された支持台６６の上に載せる。また、傾き調整パルスモータ５６を保持した傾き調整パルスモータホルダ５７をハウジングに固定する。そして、傾き調整パルスモータ５６の出力軸のネジ部にネジ入れられたアジャスタ５８の頂部をミラーの反射面の端部に当接させる。また、ミラー５１の反射面と反端側面の自由端部には、ハウジングに固定された板バネ６９が当接して、ミラー５１を支持台６６と板バネ６９とで挟み込んでミラーユニットの自由端部を光路Ｌの方向に保持する。

次に、本実施形態における走査線の傾き調整の手法について説明する。
走査線の傾き調整は、本プリンタの出荷時に行うとともに、本プリンタの稼働時において例えばプリント枚数が所定枚数に達したタイミングやユーザー指示を受けたタイミング等の所定のタイミングで行う。具体的な調整方法は次の通りである。
本プリンタにおいて走査線の傾き調整を行う場合、まず、各感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上に通常の画像形成動作時と同じ動作で、予め決められた傾き調整用パターンの潜像を形成する。そして、通常の画像形成動作時と同じ動作で、各色の傾き調整用パターン潜像を現像して傾き調整用パターン（トナー像）とし、これらを中間転写ベルト２０に転写する。その後、中間転写ベルト２０に転写した各色の傾き調整用パターンを、図示しないパターンセンサ（光学センサ）で検知する。この検知結果に基づき、黒（Ｋ）用の傾き調整用パターンと、他色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）の傾き調整用パターンとの各位置ズレ量を把握する。そして、把握した各位置ズレ量を最も小さくできる、黒（Ｋ）用の走査線に対する他色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）用の走査線の傾き量をそれぞれ算出し、その結果を図示しない傾き制御部に出力する。傾き制御部は、その算出結果に基づき、傾き調整パルスモータ５６の回転角を制御する。その結果、傾き調整パルスモータ５６の出力軸に螺合された傾き調整アジャスタ５８が昇降し、ミラーユニット５０のモータ側端部が図４中矢印Ｃの方向に移動する。具体的には、傾き調整アジャスタ５８が上昇すると、ミラーユニット５０のモータ側端部が上昇する。これにより、ミラーユニット５０は、支持台６６を支点にして図４中時計回りに回動し、その姿勢を変化させる。一方、傾き調整アジャスタ５８が下降すると、ミラーユニット５０のモータ側端部が下降する。これにより、ミラーユニット５０は、支持台６６を支点にして図４中反時計回りに回動し、その姿勢を変化させる。このようにしてミラーユニット５０の姿勢が変化すると、反射面に対してレーザ光Ｌが入射する位置が変わり、このレーザ光による感光体上の走査線の傾きが変わる。その結果、図１０の点線で示すように、調整前に生じた走査線の傾きを、実線で示すように補正することができる。

本実施形態における走査線の傾きの調整は、ミラーの自由端部を支点にしてミラーユニット５０を回動させることで行っている。ミラーの自由端部を支点にした場合は、ミラーの中央部を支点したものに比べて、ミラーのモータ側端部を２倍移動させることで、同じ角度分調整することができる。これにより、傾き調整パルスモータ５６の１パルスあたりの調整角度を中央部支点に比べて細かくすることができ、中央部支点に比べて細かな走査線の調整を行うことができる。また、中央部支点とする場合は、ミラー反射面の反対面に支点となる部材を配置する必要があるが、ミラーの自由端部を支点することで、ミラーの光が入射する有効領域外であれば、ミラーの反射面側に支点を設けることもでき、中央部支点とするものに比べて、レイアウトの自由度を広げることができる。また、特許文献１に記載の長尺レンズで走査線の傾きを調整する場合は、長尺レンズの長手方向と光路の方向とに直交する方向に長尺レンズを回動させて走査線の傾きを補正するので、自由端部を支点として走査線の傾きの補正をする場合は、長尺レンズの長手方向と光路の方向とに直交する方向の長さを中央部支点にするものに比べて長くする必要がある。これは、上述したように、長尺レンズの自由端部支点の場合は、モータ側端部を移動させる量が、中央部支点にしたものに比べて２倍となるため、長尺レンズが長手方向と光路の方向とに直交する方向に短いと、長尺レンズに入射しない光が生じてしまうからである。よって、長尺レンズで傾き補正をする場合、自由端部を支点とすると、長尺レンズが大きくなり、レイアウトの制約が大きくなる。しかし、本実施形態のようにミラーで走査線の傾きを補正する場合は、光路の方向と平行に長尺レンズを回動させて走査線の傾きを補正するので、自由端部支点にして、モータ側端部の移動量が中央部支点に比べて増加しても、ミラーを大きくする必要がない。よって、自由端部支点でも、レイアウトの制約が大きくなることがない。

次に、本実施形態における走査線の曲がり調整の手法について説明する。
走査線の曲がり調整は、本プリンタの出荷時に行うとともに、本プリンタの稼働時において例えばプリント枚数が所定枚数に達したタイミングやユーザー指示を受けたタイミング等の所定のタイミングで行う。具体的な調整方法は次の通りである。
本プリンタの出荷時に行う具体的な調整方法は次の通りである。初期状態においては、図６に示すように、固定用板バネ５４、５５の付勢力によって、ミラー５１の長手方向中央部分が、ブラケット５２側に撓んでいる。このような初期状態においては、図１１の点線に示すように走査線は、曲がった状態となっている。この初期状態から曲がり調整パルスモータ６５を回転させて、曲がり調整アジャスタ６８を曲がり調整モータに対して離間させる方向に移動させると、曲がり調整アジャスタ６８の頂部がミラー５１の長手方向中央部分に当接する。さらに、曲がり調整パルスモータ６５を回転させて、曲がり調整アジャスタ６８を曲がり調整モータ６５に対して離間させる方向に移動させると、曲がり調整アジャスタ６８がミラー５１の長手方向中央部を押し込んで、この部分とブラケット５２との間隔が広がっていく。ミラー５１は、その長手方向両端付近が固定用板バネ５４，５５によってブラケット５２に固定されており、かつ、ミラー５１の剛性はブラケット５２よりも剛性が低い。そのため、曲がり調整アジャスタ６８を移動させることにより、ミラー５１は、長手方向に撓んだ状態から、真直ぐな状態に変形する。ミラー５１の撓み量に応じてミラー５１を反射するレーザ光による走査線の曲がり度合が変化する。よって、曲がり調整アジャスタの移動量を調整することで、図１１に示すように当初は生じていた走査線の曲がりを補正して真直ぐにすることができる。

本プリンタの稼働時に行う具体的な調整方法は次の通りである。
まず、各感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上に通常の画像形成動作時と同じ動作で、予め決められた曲がり調整用パターンの潜像を形成する。そして、通常の画像形成動作時と同じ動作で、各色の曲がり調整用パターン潜像を現像して傾き調整用パターン（トナー像）とし、これらを中間転写ベルト２０に転写する。その後、中間転写ベルト２０に転写した各色の曲がり調整用パターンを、図示しないパターンセンサ（光学センサ）で検知する。この検知結果に基づき、各色（Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍ）の曲がり調整用パターンから各曲がり量を把握する。そして、把握した各曲がり量を最も小さくできる、各色（Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍ）用の曲がり量をそれぞれ算出し、その結果を図示しない曲がり制御部に出力する。曲がり制御部は、その算出結果に基づき、曲がり調整パルスモータの回転角を制御する。その結果、その結果、傾き調整パルスモータ５６の出力軸に螺合された傾き調整アジャスタ５８のブラケットからの突き出し量が変動して走査線の曲がりが補正される。

次に、ミラーユニットの変形例について説明する。
図１３は、ミラーユニット１５０の変形例を示す概略構成図である。
図に示すように、このミラーユニット１５０は、走査線の曲がりを調整する押込手段が、曲がり調整パルスモータ１６５と、曲がり調整カム１６８とで構成されている。曲がり調整カム１６８は、曲がり調整パルスモータ１６５の出力軸１６５ａに取り付けられている。曲がり調整カム１６８の一部は、ブラケット５２の長手方向中央部に設けられた図示しない曲がり調整孔を通って、ミラー５１の長手方向中央部に当接している。曲がり調整パルスモータ１６５の回転角度を制御することにより、曲がり調整カム１６８のブラケットからの突き出し量を制御することができる。その結果、ミラー５１に対する曲がり調整カムがミラー５１の長手方向中央部を押し込む量が制御され、走査線の曲がりが補正される。

また、走査線の傾きを調整する傾き調整手段が、傾き調整パルスモータ１５６と、傾き調整カム１５７とで構成されている。傾き調整カム１５７は、傾き調整パルスモータ１６５の出力軸１６５ａに取り付けられている。傾き調整カム１５７は、ミラー５１のモータ側端部と当接している。傾き調整パルスモータ１５６の回転角度を制御することにより、ミラーユニット５０が自由端部を支点にしてミラー５１のモータ側端部が回動する。その結果、走査線の傾きが補正される。

なお、本実施形態では、走査レンズ４３から最も離れたミラーで傾き調整および曲がり調整を行っているが、ミラー４４ａ〜４４ｄや、ミラー４６ａ〜４６ｄで傾き調整および曲がり調整を行ってもよい。しかし、走査レンズ４３から最も離れたミラーで傾き調整および曲がり調整を行うことで、副走査線方向および主走査線方向に十分絞られた光ビームに対して走査線の補正を行うことができ、好ましい。

以上、本実施形態の光走査装置によれば、単一の走査レンズ４３で、主走査線方向および副走査線方向の集光を行うので、主走査線方向に集光するｆθレンズと副走査線方向の集光する長尺レンズとを設けたものに比べて、部品点数を削減することができる。これにより、光走査装置のコンパクト化や、レイアウトの自由度を増加させることができる。
また、反射光学素子たるミラー５１の姿勢を調整することで走査線の傾きを調整するので、走査ビームを主走査線方向および副走査線方向に集光する走査レンズ４３の姿勢を調整することで走査線の傾きを調整するものに比べて、走査線傾き調整によって主走査線方向に走査線がずれるのを抑制することができる。さらに、ミラー５１を湾曲させることで走査線の曲がりを調整するので、走査ビームを主走査線方向および副走査線方向に集光する走査レンズ４３を湾曲させて走査線の曲がり調整するものに比べて、走査線の曲がり調整によって主走査線方向に走査線がずれるのを抑制することができる。

また、曲がり調整手段を、ミラー５１を反射面に対して垂直方向に強制的に湾曲させる強制湾曲手段たる固定用板バネ５４，５５と、ミラーの中央部と当接して固定用板バネによる湾曲方向と逆方向にミラーの中央部を押し込む押込手段とで構成し、押込手段のミラーに対する押し込み量を調整することで、光照射対象体たる感光体上の走査線の曲がりを調整する。これにより、温度変化などにより走査線が凹形状に湾曲した場合は、ミラーの長手方向中央部をさらに押し込むことで、湾曲した走査線を真直ぐに補正することができ、温度変化などにより走査線が凸形状に湾曲した場合は、ミラーに対する押圧力を弱めることで、湾曲した走査線を真直ぐに補正することができる。よって、温度変化などによる走査線の湾曲に対応することが可能となり、経時にわたり色ずれを抑制することができる。

前記押込手段を、回転角度を制御することが可能なモータである曲がり調整パルスモータ６５と、曲がり調整パルスモータ６５の出力軸６５aに設けられたネジ部６５ｂに螺合し、ミラー５１の反射面と反対面の長手方向中央部と当接する袋ナットたる曲がり調整アジャスタ５８と、曲がり調整アジャスタ５８の回転方向の動きを規制する規制部材たる曲がり調整パルスモータホルダ６７とで構成する。曲がり調整パルスモータホルダ６７によって、曲がり調整アジャスタ６８が回転方向の動きが規制されているので、曲がり調整パルスモータの出力軸６５ａが回転しても曲がり調整アジャスタ６８が回転することなく、曲がり調整アジャスタ６８が出力軸のネジ部によってネジ送りされ、曲がり調整アジャスタがミラーの長手方向中央部を押し込み、ミラーの湾曲が補正される。これにより、走査線の曲がりを補正することができる。また、回転角度を制御することが可能なパルスモータを用いることで、曲がり調整アジャスタ６８のミラー５１の長手方向中央部を押し込む押し込み量を正確に制御することが可能となる。

また、前記押込手段を、図１３に示すように、回転角度を制御することが可能なモータたる曲がり調整パルスモータ１６５と、前記ミラーの反射面と反対面の略中央部と当接して、曲がり調整パルスモータの回転によって回転するカム部材たる曲がり調整カム１６８とで構成してもよい。このような構成でも、曲がり調整パルスモータ１６５の回転角度を制御することで、曲がり調整カムによるミラーの長手方向中央部の押し込み量が制御され、ミラーの湾曲が補正される。これにより、走査線の曲がりを補正することができる。

また、前記傾き調整手段を、前記ミラー５１の一端（以下、自由端部）を中心にして前記ミラーの他端（以下、モータ側端部）を前記ミラーの反射面に対して垂直方向に回動させることで傾きを調整するよう構成した。ミラーの自由端部を支点にした場合は、ミラーの中央部に比べて、ミラーのモータ側端部を２倍移動させることで、同じ角度分調整することができる。よって、傾き調整パルスモータ５６の１パルスあたりの調整角度を中央部支点に比べて細かくすることができ、中央部支点に比べて細かな走査線の調整を行うことができる。また、中央部支点とする場合は、ミラー反射面の反対面に支点となる部材を配置する必要があるが、ミラーの自由端部を支点することで、ミラーの光が入射する有効領域外であれば、ミラーの反射面側に支点を設けることもでき、中央部支点とするものに比べて、レイアウトの自由度を広げることができる。

また、前記傾き調整手段を、回転角度を制御することが可能なモータである傾き調整パルスモータ５６と、傾き調整パルスモータ５６の出力軸５６aに設けられたネジ部５６ｂに螺合し、ミラー５１の反射面と反対面の長手方向中央部と当接する袋ナットたる傾き調整アジャスタ５８と、傾き調整アジャスタ５８の回転方向の動きを規制する規制部材たる傾き調整パルスモータホルダ５７とで構成する。傾き調整パルスモータホルダ５７によって、傾き調整アジャスタ５８が回転方向の動きが規制されるので、傾き調整パルスモータの出力軸５６ａが回転しても傾き調整アジャスタ５８が回転することなく、傾き調整アジャスタ５８が出力軸５６ａのネジ部５６ｂによってネジ送りされ、傾き調整アジャスタ５８がミラーのモータ側端部を押し込む。これにより、ミラーユニット５０が自由端部を支点として、ミラー反射面に対して垂直方向に回動して、走査線傾きが補正される。また、回転角度を制御することが可能なパルスモータを用いることで、傾き調整アジャスタ５８のミラー５１の回動量を正確に制御することが可能となる。

また、傾き調整手段を、図１３に示すように、回転角度を制御することが可能なモータたる傾き調整パルスモータ１５６と、前記ミラーと当接して、傾き調整パルスモータの回転によって回転するカム部材たる傾き調整カム１５７とで構成してもよい。このような構成でも、傾き調整パルスモータ１５６の回転角度を制御することで、傾き調整カム１５７によるミラーの回動量が制御され、走査線の傾きを補正することができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタの作像ステーションの概略構成を示す構成図。 同光書込ユニットの構成を示す説明図。 同光書込ユニットに搭載されたミラーユニットの斜視図。 ミラーユニットを図４のＡ方向から見た図。 ミラーユニットの要部構成を示す斜視図。 ミラーユニットを図６のＡ方向から見た図。 走査線傾き調整手段の要部構成図。 走査線傾き調整手段の上面図。 走査線傾き調整を説明する図。 走査線曲がり調整を説明する図。 ミラーユニットの変形例を示す概略構成図。

符号の説明

３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ 作像ステーション
４ 光書込ユニット
１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ 感光体
１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ 帯電装置
１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ 現像装置
２０ 中間転写ベルト
４１ａ，４１ｂ ポリゴンミラー
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ ミラーユニット
５２ ブラケット
５４，５５ 固定用板バネ
５６，１５６ 傾き調整パルスモータ
５７ 傾き調整パルスモータホルダ
５８ 傾き調整アジャスタ
６５，１６５ 曲がり調整パルスモータ
６６ 支持台
６７ 曲がり調整パルスモータホルダ
６８ 曲がり調整アジャスタ
１５７ 傾き調整カム
１６８ 曲がり調整カム

Claims (8)

1. 光ビーム発射手段と、光ビーム発射手段から発射された光ビームを主走査線方向に偏向する主走査線偏向手段とを有し、前記主走査線偏向手段によって偏向せしめられた後の走査ビームを光照射対象体へ照射する光走査装置において、
   前記走査ビームを主走査線方向および副走査線方向に集光する走査レンズと、
   前記走査ビームを偏向する反射光学素子と、
   前記反射光学素子の姿勢を変化させて前記光照射対象体上の走査線の傾きを調整する傾き調整手段と、
   前記反射光学素子を湾曲させて前記光照射対象体上の走査線の曲がりを調整する曲がり調整手段とを備えたことを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１の光走査装置において、
   前記曲がり調整手段を、付勢力により前記反射光学素子を前記反射光学素子の反射面に対して垂直方向一方側に強制的に湾曲させる強制湾曲手段と、前記反射光学素子の長手方向中央部と当接して前記強制湾曲手段による湾曲方向と逆方向に前記反射光学素子を押し込む押込手段とで構成し、前記押込手段の前記反射光学素子の長手方向中央部を、前記強制湾曲手段による湾曲方向と逆方向に押し込む押込量を調整することで、前記光照射対象体上の走査線の曲がりを調整することを特徴とする光走査装置。
3. 請求項２の光走査装置において、
   前記押込手段を、回転角度を制御することが可能なモータと、該モータの出力軸に設けられたネジ部に螺合し、前記反射光学素子の反射面と反対面の略中央部と当接する袋ナットと、該袋ナットの回転方向の動きを規制する規制部材とで構成したことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項２の光走査装置において、
   前記押込手段を、回転角度を制御することが可能なモータと、前記反射光学素子の反射面と反対面の略中央部と当接して、前記モータの回転によって回転するカム部材とで構成したことを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１乃至４いずれかの光走査装置において、
   前記傾き調整手段は、前記反射光学素子の一端を中心にして前記反射光学素子の他端を前記反射光学素子の走査ビーム反射面に対して垂直方向に回動させることで傾きを調整するよう構成したことを特徴とする光走査装置。
6. 請求項５の光走査装置において、
   前記傾き調整手段を、回転角度を制御することが可能なモータと、該モータの出力軸に設けられたネジ部に螺合し、前記反射光学素子と当接する袋ナットと、該袋ナットの回転方向の動きを規制する規制部材とで構成したことを特徴とする光走査装置。
7. 請求項５の光走査装置において、
   前記傾き調整手段を、回転角度を制御することが可能なモータと、前記反射光学素子の反射面と反対面の他端と当接して、前記モータの回転によって回転するカム部材とで構成したことを特徴とする光走査装置。
8. 潜像担持体と、
   画像情報に応じた書込光を該潜像担持体表面に走査しながら照射することにより該潜像担持体表面に潜像を書き込む光書込手段と、
   該光書込手段により該潜像担持体表面上に形成された潜像を現像して可視像化する現像手段とを備え、
   該潜像担持体表面上の可視像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
   上記光書込手段として、請求項１乃至７いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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