JP2009014832A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】主走査線の湾曲に起因する多色画像の色ずれを、良好に抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】第3反射鏡46Yを主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持するホルダー52Yと、ホルダー52Yに保持される第3反射鏡46Yを、ホルダー52Yによる強制湾曲方向とは逆方向に押し込むモータ65Y等からなる押込手段とを有し、押込手段による押込量の調整によって感光体表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の反射光学系にそれぞれ設けるとともに、ホルダー52Yによる第3反射鏡46Yの強制的な湾曲による主走査線の湾曲方向を複数の感光体で互いに同じ方向にした。
【選択図】図13

Description

本発明は、複数の走査対象物をそれぞれ光走査する光走査装置、及びこれを用いるレーザービームプリンタ、デジタル複写機、レーザーファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
従来、例えば特許文献1に記載の画像形成装置のように、いわゆるタンデム方式によって多色画像を形成するものが知られている。タンデム方式の画像形成装置は、感光体等の潜像担持体を複数有しており、それぞれの潜像担持体に対して光走査による潜像を形成する。そして、それら潜像を互いに異なる色のトナーで現像するなどして、それぞれの潜像担持体上で互いに異なる色の可視像を得る。次いで、それぞれの潜像担持体上の可視像を転写体に重ね合わせて転写することで、単色の可視像の重ね合わせによる多色画像を得る。
かかる構成では、複数の潜像担持体上で可視像がそれぞれ互いに相対的に位置ずれして形成されると、それらが位置ずれした状態で転写体に転写されることで多色画像に色ずれを引き起こす。この色ずれの原因の1つとして、潜像担持体の表面上における主走査方向の走査線(以下、主走査線という)の湾曲が挙げられる。具体的には、潜像担持体を光走査する光走査装置では、それを構成する光学系部品や支持体等に、製造時の加工誤差などによる微妙な歪みがどうしても発生する。また、モータの発熱を伴う光走査動作中には、光学系部品や支持体の微妙な熱変形が生ずる。更には、光学系部品や支持体には組付誤差が少なからず発生する。これら歪み、熱変形、組付誤差などにより、潜像担持体の表面上の主走査線が湾曲してしまうのである。
図1は、潜像担持体たるドラム状の感光体10と、その表面上における主走査線とを示す斜視図である。同図において、Laという符号が付された点線は、理想的な状態の主走査線を示しており、これは主走査方向(感光体軸線方向)に沿って一直線状に延在している。これに対し、Lbという符号が付された実線や、Lcという符号が付された一点鎖線は、それぞれ図示のように湾曲している状態の主走査線を示している。これら2つの主走査線のうち、一方の主走査線Lbは、主走査方向の中央部を両端部よりも副走査方向(感光体表面移動方向)の下流側に突出させる方向に湾曲している。また、他方の主走査線Lcは、主走査方向の中央部を両端部よりも副走査方向の上流側に突出させる方向に湾曲している。何れの方向に湾曲するのかは、個々の製品によって異なってくる。その湾曲は、様々な部品の歪み、熱変形、組付誤差などの交差が積み重なったものだからである。また、タンデム方式では、上述のように複数の感光体を用いるが、それぞれの感光体上における主走査線の湾曲方向も、製品毎に異なってくる。
複数の感光体の間で、主走査線の湾曲方向が異なると、可視像の相対的な位置ズレ量が大きくなるため、画像を乱すほどの色ずれとなって現れてしまう。このため、多色画像の色ずれを軽減するためには、複数の感光体に対する主走査線がそれぞれどちらの方向に湾曲していても、その湾曲を補正できるようにする必要がある。
特開2003−182146号公報
そこで、本発明者は、走査光学系の反射鏡を湾曲させながらその湾曲量を調整することで、感光体上における主走査線の湾曲を補正する曲がり調整手段を設けた光書込装置を開発中である。図2は、この開発中の光書込装置における反射鏡51と、その周囲構成とを示す拡大構成図である。同図に示した反射鏡51は、図示しない書込用の光ビームを複数回に渡って折返し反射させることで最終的に図示しない感光体に導く複数の反射鏡の1つである。反射鏡51は、その裏面(非鏡面)側に配設されたホルダー52によって保持されている。詳細については後述するが、このホルダー52は、反射鏡51の長手方向の中央部を鏡面側から裏面側に向かう方向(図中矢印Aの方向)に強制的に湾曲させた状態で保持している。ホルダー52の背面側には、ホルダー52を介して、反射鏡51の長手方向の中央部をホルダー52の強制湾曲方向とは逆方向(図中矢印Bの方向)に押し込む押込装置64が配設されている。
図3は、図示しないホルダー(図2の52)によって強制的に湾曲せしめられている状態の反射鏡51を示す模式図である。図示しない押込装置(図2の64)が反射鏡51を押し込んでいない状態では、反射鏡51が図中矢印Rで示すように、鏡面側から裏面側に向けて強制的に湾曲せしめられている。この状態から、反射鏡51を押込装置によって図中矢印B方向に僅かに押し込むと、図4に示すように反射鏡51の湾曲量が減少する。反射鏡51を押込装置によって更に押し込むと、図5に示すように反射鏡51が初期の状態とは逆方向に湾曲する。このように、反射鏡51を裏面側、鏡面側の何れの方向にも湾曲できるようにすることで、図1で実線で示した主走査線Lb、1点鎖線で示した主走査線Lcの何れの湾曲も補正することができる。
本発明者は、このような曲がり調整手段を設けた光書込装置を試作してプリンタに搭載したところ、従来の光書込装置よりも多色画像の色ずれを抑えることができた。しかしながら、実験により、開発中の光書込装置には、まだ改良の余地があることがわかってきた。ごく僅ではあるものの、色ずれが残ってしまったのである
この僅かな色ずれは、補正後の主走査線の形状の違いに起因するものであった。図6は、複数の感光体のうち、何れか1つの表面上における湾曲補正後の主走査線を示す模式図である。また、図7は、他の感光体の表面上における湾曲補正後の主走査線を示す模式図である。これらの図において、点線は、主走査方向に一直線状に延びる理想的な主走査線を示している。また、実線は、湾曲補正後の実際の主走査線を示している。それぞれの図に示すように、湾曲補正後の実際の主走査線は△tという波高で僅かに波打ちしたような形状になっている。両図の比較から解るように、2つの感光体間では、湾曲補正後の主走査線の形状が互いに異なっている。具体的には、図6に示した湾曲補正後の主走査線は、主走査方向の中央部を図中矢印C方向(感光体表面移動方向)の下流側に向けて突出させつつ、両端部をそれぞれ矢印C方向の上流側に向けて突出させるようなW字状の形状になっている。これに対し、図7に示した補正後の主走査線Ldは、その中央部を矢印C方向の上流側に向けて突出させつつ、両端部をそれぞれ矢印C方向の下流側に向けて突出させるM字状の形状になっている。このように、2つの感光体の表面上において、湾曲補正後の主走査線の形状が互いに異なると、W字状の形状における2つの谷の位置で形成されるドットと、M字状の形状における2つの山の位置に形成されるドットとの間で、重ね合わせずれが僅かに残ってしまうのである。
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、多色画像の色ずれを、開発中の光書込装置よりも良好に抑えることができる光書込装置、及びこれを用いる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、光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡と、該反射鏡の傾きを調整する傾き調整手段とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、上記反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ設けるとともに、該保持体による反射鏡の強制的な湾曲による該主走査線の湾曲方向を複数の上記走査対象物で互いに同じ方向にし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、複数の上記反射光学系のうち、一部の反射光学系を上記偏向手段よりも副走査方向の上流側に配設する一方で、他の反射光学系を該偏向手段よりも副走査方向の下流側に配設した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、上記偏向手段よりも副走査方向の上流側に配設された上記反射光学系である上流側反射光学系と、上記偏向手段よりも副走査方向の下流側に配設された上記反射光学系である下流側反射光学系とで、それぞれ上記反射鏡を同じ個数ずつ設け、該上流側反射光学系と該下流側反射光学系とのうち、何れか一方については、光ビームの進行方向の下流側から上流側に向かって数えられる配列順序が奇数番目となる反射鏡に上記曲がり調整手段を設け、且つ、他方については、該配列順序が偶数番目となる反射鏡に上記曲がり調整手段を設け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1の光走査装置において、複数の上記反射光学系と、それらから放たれる光ビームをそれぞれ偏向せしめる上記偏向手段とを具備する反射偏向光学系を複数設け、それぞれの反射偏向光学系にて、偏向手段と複数の該反射光学系との副走査方向における上下流の位置関係を互いに同じに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、光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡と、該反射鏡の傾きを調整する傾き調整手段とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、複数の上記反射光学系にそれぞれ上記反射鏡を複数設けるとともに、該反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の該反射光学系にそれぞれ偶数個設け、それぞれの反射光学系にて、偶数個の曲がり調整手段によってそれぞれ曲がりが調整される偶数個の反射鏡のうち、半数と、残りの半数とで、上記保持体による強制的な湾曲による該主走査線の湾曲方向を互いに逆方向に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、上記半数の反射鏡をそれぞれ光ビームの進行方向の下流側から上流側に向かって数えられる配列順序における奇数番目に配設するとともに、上記残りの半数の反射鏡をそれぞれ該配列順序における偶数番目に配設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、光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡と、該反射鏡の傾きを調整する傾き調整手段とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、上記反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ設けるとともに、複数の上記走査対象物のそれぞれの表面上における主走査線を互いに同じ方向に湾曲させるように、上記反射光学系にてそれぞれ該押込手段による押込後の反射鏡を湾曲させることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、上記反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ設けるとともに、該保持体による反射鏡の強制的な湾曲による該主走査線の湾曲方向を複数の上記走査対象物で互いに同じ方向にしたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、複数の上記反射光学系にそれぞれ上記反射鏡を複数設けるとともに、該反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ偶数個設け、それぞれの反射光学系にて、偶数個の曲がり調整手段によってそれぞれ曲がりが調整される偶数個の反射鏡のうち、半数と、残りの半数とで、上記保持体による強制的な湾曲による該主走査線の湾曲方向を互いに逆方向にしたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、上記反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ設けるとともに、複数の上記走査対象物のそれぞれの表面上における主走査線を互いに同じ方向に湾曲させるように、上記反射光学系にてそれぞれ該押込手段による押込後の反射鏡を湾曲させることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、潜像を担持する複数の潜像担持体と、光走査によってそれら潜像担持体の表面にそれぞれ潜像を形成する光走査手段と、それら潜像担持体に担持された潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、それぞれの潜像担持体上で現像された可視像をそれぞれ転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、上記光走査手段として、請求項1乃至10の何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。
これらの発明において、請求項1や請求項8の発明特定事項の全てを備えるものでは、次のようにして、多色画像の色ずれを、開発中の光書込装置よりも良好に抑えることができる。即ち、複数の反射光学系において、走査対象物の表面上における主走査線の形状が図6に示したW字状の形状で揃うか、あるいは、図7に示したM字状の形状で揃ったとする。すると、それぞれの主走査線が相対的にほぼ同じ形状で重なるため、主走査線の形状の違いによるドットの位置ずれをほぼ解消することができる。図6と図7とを比較すると、両者では、図示しない反射鏡の中央部が押込装置で押し込まれるのに伴って生ずる主走査線中央の突出方向が互いに逆方向になっていることがわかる。このような突出方向の違いが生ずるのは、図6に示した態様と、図7に示した態様とでは、図示しない押圧装置によって押圧しないときの反射鏡のホルダーによる強制的な湾曲に起因して主走査線に生じている湾曲(以下、初期湾曲という)の方向が互いに逆向きになっているからである。初期湾曲を互いに逆方向にした状態で、それぞれの主走査線に対応する反射鏡をそれぞれ押込手段によって裏面側から押し込むと、両図に示したように、主走査線中央部の突出方向に違いが出てくるのである。そして、主走査線の初期湾曲の方向が異なるのは、複数の反射光学系において、それぞれの反射鏡をホルダーによって同じ方向(鏡面側から裏面側に向かう方向、あるいはこれの逆方向)に強制的に湾曲させているにもかかわらず、それぞれの反射鏡を互いに逆方向に向ける姿勢で配設しているなどの理由からである。また、それぞれの反射鏡を互いに同じ方向に向ける姿勢で配設していても、その反射鏡よりも下流側における光ビームの折返し回数(反射鏡の数)が異なっていれば、同様にして主走査線中央の突出方向に違いが出てくる。ホルダーによって強制的に湾曲せしめられている反射鏡(以下、曲がり補正鏡という)よりも下流側では、主走査線が反射鏡で反射するごとにその形状をW型とM型とで反転させるからである。これに対し、請求項1や請求項8の発明では、複数の反射光学系において、曲がり補正鏡が保持体(ホルダー等)によって強制的に湾曲せしめられることによる走査対象物上での主走査線の湾曲方向を、互いに同じ方向に揃える。この状態で、それぞれの反射光学系の曲がり反射鏡を押込手段によって押し込むと、補正後の主走査線の中央部の突出方向が互いに同じ方向に揃う。つまり、全ての主走査線の形状がW型又はM型で揃う。よって、多色画像の色ずれを、開発中の光書込装置よりも良好に抑えることができる。なお、曲がり補正鏡を保持体で強制的に湾曲させることによる走査対象物上での主走査線の湾曲方向を互いに同じ方向に揃えるには、例えば次のようにすればよい。即ち、曲がり補正鏡の保持体による強制的な湾曲方向を複数の反射光学系でそれぞれ個別に設定して、それぞれの反射光学系における主走査線の初期湾曲方向を揃えればよい。また、複数の反射光学系にそれぞれ複数の反射鏡を設ける構成では、次のようにしても、それぞれの反射光学系で主走査線の初期湾曲方向を互いに同じすることができる。即ち、それぞれの反射光学系において、曲がり補正鏡で反射した直後の主走査線の初期湾曲方向が互いに異なっていても、その後の主走査線の折り返し回数が偶数回と奇数回(あるいはゼロ回と1回)とで異なっていれば、走査対象物の表面上における主走査線の初期湾曲方向は互いに同じ方向に揃う。よって、複数の反射光学系において、曲がり補正鏡で反射した直後の主走査線の初期湾曲方向が互いに異なる場合であっても、複数の反射鏡のうち、保持体によって強制的に湾曲させる曲がり補正鏡として使用するものとして、互いに異なる配列順番にあるものを選択すれば、走査対象物上での主走査線の初期湾曲方向を互いに同じ方向に揃えることができる。
また、請求項5や請求項9の発明特定事項の全てを備えるものでは、次のようにして、多色画像の色ずれを、開発中の光書込装置よりも良好に抑えることができる。即ち、先に図6及び図7に示した2つの態様は、既に説明したように、2つの反射光学系の間で、曲がり補正鏡の向きが互いに逆方向になっている例である。これに対し、1つの反射光学系の中に配設された2つの曲がり補正鏡の向きが互いに逆方向になっていると、図6に示したようなW型の形状における山の箇所が、図7に示したようなM型の形状における谷の箇所で相殺されるため、主走査線の形状が一直線状に近づく。曲がり補正鏡の数が2つでなくても、偶数個であれば、同様にして主走査線の形状が一直線状に近づく。そこで、請求項5や請求項9の発明のように、複数の反射光学系にそれぞれ偶数個設けた曲がり反射鏡のうち、半数と残りの半数とで、保持体による強制的な湾曲による走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向を互いに逆方向にする。このようにすることで、多色画像の色ずれを、開発中の光書込装置よりも良好に抑えることができる。
また、請求項7や請求項11の発明特定事項の全てを備えるものでは、次のようにして、多色画像の色ずれを、開発中の光書込装置よりも良好に抑えることができる。即ち、曲がり調整手段を設けていなくても、複数の反射光学系において走査対象物上の主走査線の湾曲方向が互いに同じ方向に揃っており、且つ湾曲量も互いに同じであれば、それぞれの主走査線が同じ形状で相対的に重なり合う。このため、ドットの相対的な位置ずれ(ひいては色ずれ)は生じない。しかし、上述したように、曲がり調整手段による補正を行わない場合には、走査対象物上での主走査線の湾曲方向が、それぞれの反射光学系で異なってくる。更には、湾曲量も異なってくる。このため、曲がり調整手段を設けて主走査線の湾曲方向や湾曲量を補正するのであるが、ドットの相対的な位置ずれを抑えるという観点からすれば、主走査線を必ずしも理想的なかたちにする必要はない。例えば、押込手段による曲がり補正鏡に対する押込量を、先に図6に示した態様よりも少なくしたとする。すると、図8に示すように、主走査線Ldが全体的に矢印C方向(感光体表面移動方向)の上流側に向けて湾曲した形状になる。この一方で、押込手段による曲がり補正鏡に対する押込量を、先に図7に示した態様よりも多くしたとする。すると、図9に示すように、主走査線Ldが全体的に矢印C方向の上流側に向けて湾曲した形状になる。図8と図9との比較からわかるように、両図の主走査線Ldは、互いに同じ方向に且つ同じ湾曲量で湾曲しているので、ドットの相対的な位置ずれが生じない。そこで、請求項7や請求項11の発明のように、複数の走査対象物の表面上でそれぞれ主走査線を互いに同じ方向に湾曲させるように、それぞれの反射光学系で押込手段による押し込み後の反射鏡を湾曲させる。このようにすることで、多色画像の色ずれを、開発中の光書込装置よりも良好に抑えることができる。
以下、本発明を、電子写真方式のカラーレーザープリンタ(以下、単にプリンタという)に適用した第1実施形態について説明する。
図10は、本第1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、筐体1と、この筐体1から引き出し可能な給紙カセット2とを備えている。筐体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11は、イエロー(Y)用の作像ステーションを示す概略構成図である。なお、他の作像ステーションも同様の構成である。
図10及び図11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40[mm]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を備えている。また、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も感光体の周囲に備えている。
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に対し、書込光Lによる光走査を行う光走査装置としての光書込ユニット4を備えている。また、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によって形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト20を具備する中間転写ユニット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像を転写体としての記録紙Pに定着せしめる定着ユニット6を備えている。また、筐体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、筐体1の上部に形成される排紙トレイ8を開くことにより、筐体1から脱着可能になっている。
光走査装置としての光書込ユニット4は、光ビーム出射手段であるレーザーダイオードを有しており、このレーザーダイオードから、回転駆動される正多角柱構造のポリゴンミラーに向けて光ビームとしての書込光Lを出射する。出射された書込光Lは、回転するポリゴンミラーの鏡面によって主走査方向に偏向せしめられながら反射する。そして、複数の反射鏡によって折り返された後、帯電装置11Y,11C,11M,11Kによって一様帯電せしめられた感光体10Y,10C,10M,10Kの周面を走査する。これにより、潜像担持体としての感光体10Y,10C,10M,10Kの周面に、それぞれY,C,M,K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット4の詳しい説明は後述する。
転写手段たる中間転写ユニット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に掛け回されながら、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1次転写する1次転写ローラ24Y,24C,24M,24Kを備えている。また、中間転写ベルト20上に1次転写されたトナー像を記録紙Pに転写する2次転写ローラ25、記録紙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も備えている。
次に、本プリンタにおいて、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、画像情報に基づいて生成された書込光Lによって走査露光されて、感光体10Y,10C,10M,10Kの表面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、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、Y,C,M,Kトナー像となる。感光体10Y,10C,10M,10K上のY,C,M,Kトナー像は、各1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1次転写される。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。
1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て、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内の記録紙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、筐体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2次転写部に搬送される。そして、2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像が記録紙Pに転写される。トナー像が転写された記録紙Pは、定着ユニット6を通過することでトナー像が定着せしめられた後、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、光書込ユニット4の構成について説明する。
図12は、本第1実施形態に係るプリンタおける光書込ユニット4を、4つの感光体とともに示す概略構成図である。この光書込ユニット4は、正多角柱構造の形状からなる2つのポリゴンミラー41a,41bを備えている。これらポリゴンミラー41a,41bは、その6つの側面に反射鏡を有しており、互いに正多角柱の中心を重ねるようにして上下方向に接続されている。そして、図示しないポリゴンモータによって同一回転軸線上で高速回転する。これにより、その側面にレーザーダイオード(光源)からの書込光(レーザー光)が入射すると、この書込光が偏向・走査される。なお、ポリゴンミラー41aは、それに対して互いに反対方向から進んでくるC,M用の書込光Lc,Lmを主走査方向に偏向せしめるものである。また、ポリゴンミラー41bは、それに対して互いに反対方向から進んでくるY,K用の書込光Ly,Lkを主走査方向に偏向せしめるものである。
図示の光書込ユニット4においては、ポリゴンミラー41a,41bや図示しないポリゴンモータ等により、光ビームとしての書込光Lを偏向せしめる偏向手段が構成されている。光書込ユニット4は、かかる偏向手段の他、4つの反射光学系、防音ガラス42a,42b、走査レンズ43a,43b、防塵ガラス48a,48b,48c,48dなども有している。
ポリゴンモータやポリゴンミラー41a,41bは、防音のためにポリゴンカバー部材によって覆われている。このポリゴンカバー部材の内外で書込光を通過させる目的から、ポリゴンカバーには、防音ガラス42a,42bが設けられている。光ビームとしての書込光は、この防音ガラス42a,42bを透過することで、ポリゴンカバーの内外を行き来することが可能になっている。なお、防音ガラス42aは、Y,C用の書込光Ly,Lcを透過させるためのものである。また、防音ガラス42bは、M,K用の書込光Lm,Lkを透過させるためのものである。
ポリゴンミラーによって主走査方向に偏向せしめられながら、防音ガラス42aを透過したY,C用の書込光Ly,Lcは、それぞれ上下方向に並んだ状態で走査レンズ43aを透過する。この走査レンズ43aは、書込光Ly,Lcを主走査線方向および副走査線方向に集光することでポリゴンミラーによる主走査方向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役割を担っている。防音ガラス42bを透過したM,K用の書込光Lm,Lkは、ポリゴンカバーを介して前述の走査レンズ43aとは反対側に位置している走査レンズ43bを透過する。
光書込ユニット4における4つの反射光学系は、それぞれ、上述したレーザーダイオード、反射鏡等から構成されている。具体的には、Y,C,M,Kの各色のうち、Y用の反射光学系を例にすると、これは、図示しないY用のレーザーダイオード、第1反射鏡44Y、第2反射鏡45Y、第3反射鏡46Y等を有している。これら反射鏡は、何れもレンズ機能を有さないミラーである。C,M,K用の反射光学系も、同様にして、レーザーダイオード、第1反射鏡(44C〜K)、第2反射鏡(45C〜K)、第3反射鏡46(C〜K)を有している。
走査レンズ43a,43bを透過したY,C,M,K用の書込光Ly,Lc,Lm,Lkは、Y,C,M,K用の反射光学系の各反射鏡に向かう。例えば、走査レンズ43aを透過したY用の書込光Lyは、第1反射鏡44Y、第2反射鏡45Y、第3反射鏡46Yの鏡面を順次反射することで3回折り返されることで、Y用の感光体10Yの表面に導かれていく。C,M,K用のレーザー光Lc,Lm,Lkも同様にしてそれぞれ専用の3つの反射鏡で折り返されることで、C,M,K用の感光体10C,M,Kの表面に導かれていく。なお、第3反射鏡46Y,C,M,Kの鏡面で反射したY,C,M,K用の書込光Ly,Lc,Lm,Lkは、光書込ユニット4の上面に設けられた防塵ガラス48Y,48C,48M,48Kを透過した後、感光体10Y,M,C,Kの表面に到達する。
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
本プリンタの光書込ユニット4は、Y,C,M,K用の反射光学系にそれぞれ、何れか1つの反射鏡の湾曲状態を調整することで主走査線の湾曲方向や湾曲量を調整する曲がり調整手段と、その反射鏡の傾きを調整する傾き調整手段とを設けている。以下、Y用の反射光学系を例にして、曲がり調整手段や傾き調整手段について説明する。
図13は、Y用の第3反射鏡46Yとその周囲構成とを、第3反射鏡46Yの裏面側(非鏡面側)から示す斜視図である。同図において、第3反射鏡46Yは、その裏面側に存在するコの字状の断面形状を有するホルダー52Yによって保持されている。そして、長手方向の両端部をそれぞれホルダー52Yの長手方向両端から突出させている。
第3反射鏡46Yの長手方向の一端部には、傾き調整手段が当接している。そして、この傾き調整手段は、傾き調整パルスモータ56Y、モータホルダ57Y、傾き調整アジャスタ58Y等を有している。
図14は、傾き調整手段の傾き調整パルスモータ56Y及び傾き調整アジャスタ58Yを側面側から示す側面図である。また、図15は、傾き調整手段のモータホルダ57Y及び傾き調整アジャスタ58Yを示す平面図である。図14に示すように、傾き調整パルスモータ56Yの回転軸56aYには、雄ネジ部56bYが設けられている。傾き調整アジャスタ58は自らに設けられた雌ネジ部が前述の雄ネジ部56bYに螺号せしめられることで、回転軸56aYに固定される。傾き調整アジャスタ58Yは、図15に示すように、断面D形状をしており、モータホルダ57に設けられたD形状のアジャスタ挿入口57aYに挿入されている。傾き調整アジャスタ58Yは、傾き調整パルスモータ56Yの回転軸56aYが回転してもアジャスタ挿入口57aYに係止されるので回転することがない。そして、回転軸56aYの回転に伴うネジ送りによって図14の矢印D方向に昇降する。
先に示した図13において、傾き調整パルスモータ56Yを保持しているモータホルダ57Yは、図示しないプリンタ本体のハウジングに固定されている。この傾き調整パルスモータ56Yの回転軸のネジ部に螺号せしめられた傾き調整アジャスタ58Yの頂部は、第3反射鏡46Yの端部の鏡面に当接している。
一方、第3反射鏡46Yにおける傾き調整パルスモータ56Yとは反対側の端部(以下、「支点側端部」という。)は、図示しないプリンタ本体のハウジングに固定された支持台66Yの上に載せられている。この状態で、図示しないハウジングに固定された板バネ69が裏面に押し当てられることで、支持台66Yと板バネ69Yとの間に挟み込まれている。
傾き調整パルスモータ56Yの回転軸に螺号せしめられた傾き調整アジャスタ(図14の58Y)が回転軸の回動に伴って昇降すると、第3反射鏡46Yの一端部に対する傾き調整アジャスタの押込量が変化する。これにより、第3反射鏡46Yのモータ側端部が、支持台66Yと板バネ69との間に挟み込まれている支点側端部を支点にして、アジャスタ昇降方向に揺動する。そして、この揺動によって第3反射鏡46Yの傾きが変化する。つまり、図示の第3反射鏡46Yは、傾き調整パルスモータ56Yの回動量の調整によって傾きが調整される。
図16は、第3反射鏡46Yとその周囲構成とを、光路と直交する方向から示す平面図である。図13に示したように、ホルダー52Yの裏面には、曲がり調整パルスモータ65Y、モータホルダ67Y等からなる押込手段が固定されている。この押込手段は、図16に示すように、曲がり調整パルスモータ65Yの回転軸に螺号せしめられた曲がり調整アジャスタ68Yを有しており、これの頂部を第3反射鏡46Yの長手方向の中央部裏面に当接させている。そして、先に図14に示した傾き調整手段の傾き調整アジャスタ58と同様の原理によって昇降するのに伴って、第3反射鏡46Yの長手方向中央部に対する押込量を変化させる。
図17は、第3反射鏡46Yとこれを保持するホルダー52Yとを第3反射鏡46Yの鏡面側から示す斜視図である。同図において、第3反射鏡46Yは、裏面側に存在するホルダー52Yとともに、長手方向の両端部がC型鋼状の結束金具54Yによって結束されることで、ホルダー52Yに保持されている。
先に図13や図16に示したように、ホルダー52Yの長手方向の両端部には、それぞれ第3反射鏡46Yに向けて突出する支持突起52aYが設けられている。ホルダー52Y及び第3反射鏡46Yを長手方向の両端部でそれぞれ結束している2つの結束金具54Yは、何れもホルダー52Y端部の支持突起52aYよりも長手方向の中央側に係止されている。
図18は、ホルダー52Y及び第3反射鏡46Yを長手方向の一端側から示す側面図である。図示のように、ホルダー52Yの支持突起52aYは、第3反射鏡46Yの裏面に当接している。一方、ホルダー52Y及び第3反射鏡46Yを結束している結束金具54Yは、開口側の先端に設けられた2つの板バネ部を第3反射鏡46Yの高さ方向の両端部にそれぞれ引っ掛けており、それぞれの板バネ部が第3反射鏡46Yを鏡面側から裏面側に向けて押圧している。このようにして板バネ部が第3反射鏡46Yを押圧する長手方向の位置は、先に図16に示したようにホルダー52Yの支持突起52aYよりも中央側になっている。この位置で押圧される第3反射鏡46Yは、図17に矢印Rで示したように、長手方向の中央部をおもて面側から裏面側に向けて撓ませるような形状で湾曲する。つまり、保持体としてのホルダー52Yや結束金具54Yは、第3反射鏡46Yを強制的に湾曲させた状態で保持している。
先に図16において、肉眼では確認できないが、第3反射鏡46Yはホルダー52Yや結束金具54Yによる保持で長手方向の中央部が曲がり調整パルスモータ65Y等からなる押込手段に向けて湾曲している。そして、押込手段の曲がり調整アジャスタ68Yは、第3反射鏡46Yの中央部をホルダー52Yや結束金具54Yによる強制的な湾曲の方向とは逆方向に押し込む。これにより、第3反射鏡46Yの湾曲が戻される仕組みになっている。
かかる構成の反射光学系では、既に説明したように、第3反射鏡46Yを裏面側、鏡面側の何れの方向にも湾曲できるようにすることで、図示しない感光体の表面上の主走査線における副走査方向の上流側、下流側に向けての湾曲を何れも補正することができる。
Y用の反射光学系における傾き調整手段や曲がり調整手段(ホルダー、結束金具及び押込手段)について説明したが、C,M,K用の反射光学系も同様の構成になっている。但し、Y,C用の反射光学系では、傾き調整手段や曲がり調整手段が第3反射鏡(46Y,46C)に取り付けられているのに対し、M,K用の反射光学系では、第2反射鏡(45M,45K)に取り付けられている。この理由については後述する。
感光体上での主走査線の傾き調整は、本プリンタの出荷時に行われるとともに、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も行われる。傾き調整では、まず、図12に示した各色の感光体10Y,10C,10M,10K上に通常の画像形成動作時と同じ動作で、予め決められた位置ずれ検知用の静電潜像が形成される。そして、通常の画像形成動作時と同じ動作で、各色の位置ずれ検知用の静電潜像が現像されて、各色の位置ずれ検知用のトナー像となる。これらトナー像が中間転写ベルトの互いにずれた位置に1次転写されると、各色のトナー像が所定パターンで並ぶ位置ずれ検知用パターン像となる。その後、中間転写ベルトの無端移動に伴って、ベルト上の位置ずれ検知用パターン像の各トナー像が図示しない光学センサによって検知される。本プリンタの図示しない制御部は、この光学センサによる各トナー像の検知タイミングに基づいて、各トナー像の相対的位置ずれを把握する。そして、把握結果に基づいて、各トナー像の位置ズレ量を最小にし得る黒(K)用の主走査線に対する他色(Y、C、M)用の主走査線の傾き量をそれぞれ算出する。次に、算出結果に基づいて、傾き調整パルスモータ(例えば56Y)を所定の回転角度だけ正回転又は逆回転させる。これによって反射鏡の傾きが変化すると、鏡面に対する書込光Lの入射位置が変わるため、感光体上での主走査線の傾きが変化する。この結果、図19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。
感光体上での主走査線の湾曲調整は、傾き調整と同様のタイミングで行われる。装置組立直後の初期状態では、反射鏡が先に示した図17の矢印Rのように湾曲している。このような初期状態においては、図20の点線に示すように主走査線も湾曲した形状になる。この初期状態から、曲がり調整手段の曲がり調整パルスモータ(例えば65Y)を回転させて、曲がり調整アジャスタ(例えば68Y)を反射鏡(例えば46Y)の長手方向の中央部裏面に当接させ、その後のアジャスタの上昇量を調整することで、図20に示すように、初期状態で生じていた主走査線の湾曲を補正することができる。
このような湾曲調整は、傾き調整と並行して行われる。具体的には、制御部は、上述した位置ずれ検知用パターン像の検知結果に基づいて、各色(K、Y、C、M)の主走査線の湾曲量を把握する。そして、把握した各湾曲量を最小にする各色(K、Y、C、M)用の鏡曲湾曲量を算出した後、算出結果に基づいて、曲がり調整パルスモータ(例えば65Y)を所定の回転角度だけ正回転又は逆回転させる。これによって反射鏡の湾曲方向や湾曲量が変化することで、図20の点線で示されるように、調整前に生じていた主走査線の湾曲が補正される。但し、実際には、補正後の主走査線は、先に図15に示したようなW字状の形状になったり、図16に示したようなM字状の形状になったりする。
本発明者は、これまで説明してきた傾き調整手段や曲がり調整手段を図12に示した各色の反射光学系において、第3反射鏡46Y,C,M,Kにそれぞれ取り付けた試作機を製造した。そして、この試作機でフルカラー画像を形成したところ、従来よりも重ね合わせずれを低減することができたが、僅かな重ね合わせずれが残ってしまった。そして、その原因を調査したところ、Y,C用の反射光学系では、感光体10Y,10C上での主走査線が図6に示したようなW型の形状になっているのに対し、M,K用の反射光学系では、感光体10M,10K上での主走査線が図7に示したようなM型の形状になっていることがわかった。
図12において、Y,C用の反射光学系では、第3反射鏡46Y,46Cが図中で左方向に向いているのに対し、M,Kの反射光学系では、第3反射鏡46M,46Kが図中で右方向に向いている。このことが、W型、M型という2つの形状を発生させている原因であった。
何れの反射光学系においても、第3反射鏡は複数の反射鏡のうち、光路の最も下流側に配設されたものであるが、Y,Cと、M,Kとでその向きが反対になるのは、第3反射鏡と反射光学系との位置関係が異なっているからである。具体的には、Y用の反射光学系において、副走査方向は、感光体10Yと書込光Lyとの接線方向で且つ図12の右側から左側に向かう方向である。同図からわかるように、Y用の反射光学系は、前述の副走査方向においてポリゴンミラー41bよりも下流側に位置している。同様にして、C用の反射光学系も、その副走査方向においてポリゴンミラー41aよりも下流側に位置している。これに対し、M,K用の反射光学系は、それぞれの副走査方向においてポリゴンミラー41a,41bよりも上流側に位置している。このような位置関係の違いにより、同じ配列順番の反射鏡の向きが互いに異なっているのである。
Y,C用の反射光学系と、M,K用の反射光学系とで、副走査方向におけるポリゴンミラー41a41bと位置関係が逆になっているのは、同図からわかるように、Y,C用の反射光学系と、M,K用の反射光学系との間にポリゴンミラー41a,41bを配設しているからである。そして、このようなレイアウトを採用しているのは、小型化や、走査位置の高精度化を図る目的からである。具体的には、全ての反射光学系に対して、その副走査方向の下流側又は上流側になるポリゴンミラー41a,41bの配設位置は、図中で最も左側のY用の反射光学系よりも更に左側か、あるいは図中で最も右側のK用の反射光学系よりも更に右側である。このような配設位置では、レイアウトを水平方向に広げてしまうことになり、装置の小型化を妨げてしまうのである。また、例えばY用の反射光学系よりも更に左側にポリゴンミラー41a,41bを配設した場合、ポリゴンミラーから、図中最も右側のK用の反射光学系までの光路が非常に長くなるため、走査位置の精度を低下させてしまうのである。K用の反射光学系よりも更に右側にポリゴンミラー41a,41bを配設した場合にも同様である。以上のような理由から、ポリゴンミラー41a,41bを、Y,C用の反射光学系とM,K用の反射光学系との間に配設している。
本発明者は、次に、M,K用の反射光学系において、傾き調整手段や曲がり調整手段を、第3反射鏡46M,46Kから第2反射鏡45M,45Kに移してみた。すると、第2反射鏡45M,45K上でM型の形状になる主走査線が、第3反射鏡46M,46K上での反転によってW型の形状になってから感光体10M,10Kに到達するため、全ての感光体の表面上で主走査線をW型に揃えることができた。そして、各色トナー像の重ね合わせずれを更に低減することができた。
そこで、本プリンタにおいては、Y,C用の反射光学系では、傾き調整手段及び曲がり調整手段を第3反射鏡46Y,46Cに取り付ける一方で、M,K用の反射光学系では、第2反射鏡45M,45Kに取り付けている。なお、この逆に、Y,C用の反射光学系では、傾き調整手段及び曲がり調整手段を第2反射鏡45Y,45Cに取り付ける一方で、M,K用の反射光学系では、第3反射鏡46M,46Kに取り付けてもよい。この場合、全ての主走査線を感光体上でM型の形状に揃えることになる。つまり、下流側反射光学系であるY,C用の反射光学系と、上流側反射光学系であるM,K用の反射光学系とのうち、何れか一方については、光ビーム進行方向の下流側から上流側に向かって数えられる配列順序が奇数番目となる反射鏡に曲がり調整手段を設けるのである。また、他方については、配列順序が偶数番目となる反射鏡に曲がり調整手段を設けるのである。このようにすれば、Y,C用の反射光学系と、M,K用の反射光学系との間にポリゴンミラー41a,41bを配設して省スペース化及び書込精度の向上を図っても、全ての感光体の表面上で主走査線をW型又はM型に揃えることができる。
図21は、第1実施形態に係るプリンタの変形例装置における光書込ユニット4を、4つの感光体とともに示す概略構成図である。この光書込ユニット4では、2つの反射偏向光学系を設けている。1つ目は、Y,C用の2つの反射光学系と、ポリゴンミラー41a,41bを具備する1つの偏向手段とからなるYC反射偏向光学系である。2つ目は、M,K用の2つの反射光学系と、ポリゴンミラー41c,41dを具備する1つの偏向手段を具備するMK反射偏向光学系である。
YC用の反射偏向光学系においては、図示のように、Y,C用の2つの反射光学系がそれぞれ、副走査方向において、ポリゴンミラー41a,41bを具備する偏向手段よりも下流側に配設されている。また、MK用の反射偏向光学系においても、M,K用の2つの反射光学系がそれぞれ、副走査方向において、ポリゴンミラー41c,41dを具備する偏向手段よりも下流側に配設されている。かかる構成では、Y,C,M,K用の全ての反射光学系において、互いに同じ配列順番の反射鏡の向きが互いに同じ方向になる。よって、互いに同じ配列順番の反射鏡に曲がり調整手段を設けることで、全ての感光体10Y,C,M,K上で主走査線をW型又はM型に揃えることができる。
次に、本発明を適用した第2実施形態のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、第2実施形態に係るプリンタの構成は、第1実施形態と同様である。
第2実施形態に係るプリンタにおいては、Y,C,M,K用の反射光学系にそれぞれ、曲がり調整手段を2個ずつ設けている。1個目の曲がり調整手段については、図12に示した第2反射鏡45Y,45C,45M,45Kに設けている。また、2個目の曲がり調整手段については、第3反射鏡46Y,46C,46M,46Kに設けている。Y,C用の反射光学系において、第2反射鏡45Y,45Cと、第3反射鏡46Y,46Cとは、図示のように互いに反対方向を向いている。また、M,K用の反射光学系においても、第2反射鏡45M,45Kと、第3反射鏡46M,46Kとが、互いに反対方向を向いている。
つまり、本プリンタにおいては、Y,C,M,K用の反射光学系のそれぞれにおいて、1つの曲がり補正鏡(第3反射鏡)を書込光の進行方向の配列順序における奇数番目に配設するとともに、残りの1つの曲がり補正鏡(第2反射鏡)を配列順序における偶数番目に配設している。かかる構成では、既に説明したように、Y,C,M,K用の反射光学系のそれぞれにおいて、主走査線のW型の形状における山の箇所を、M型の形状における谷の箇所で相殺することで、主走査線を一直線状に近づけることができる。これにより、フルカラー画像の色ずれを、開発中の装置よりも抑えることができることに加えて、画像の歪みを抑えることもできる。
次に、本発明を適用した第3実施形態のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、第3実施形態に係るプリンタの構成は、第1実施形態と同様である。
第3実施形態に係るプリンタにおいては、先に図12に示したY,C,M,K用の4つの反射光学系において、傾き調整手段や曲がり調整手段をそれぞれ第3反射鏡46Y,46C,46M,46Kに設けている。そして、感光体10Y,10C,10M,10Kの表面上でそれぞれ主走査線を互いに同じ方向且つ同じ湾曲量で湾曲させるように、それぞれの反射光学系で曲がり調整手段の押込手段による押し込み後の第3反射鏡46Y,46C,46M,46Kを湾曲させる。このようにすることで、先に図8及び図9に示したように、各感光体の表面上で主走査線を互いに同じ形状で相対的にピタリと重なり合わせることで、多色画像の色ずれを、開発中の光書込装置よりも良好に抑えることができる。また、第1実施形態とは異なり、各色の反射光学系において、曲がり補正鏡をホルダー(例えば52Y)によって強制的に湾曲させることによる感光体上での主走査線の湾曲方向を互いに同じ方向に揃えなくても、多色画像の色ずれを抑えることが可能である。このため、特定の配列順番の位置にある反射鏡に曲がり調整手段を設けなくてはならないという制約をなくして、レイアウト自由度を向上させることができる。
以上、第1実施形態に係るプリンタの光書込ユニット4においては、光ビーム出射手段たるレーザーダイオードと、これから出射された光ビームたる書込光を順次反射させる第1反射鏡、第2反射鏡及び第3反射鏡と、それら反射鏡の少なくとも1つの傾きを調整する傾き調整手段とをそれぞれ具備するY,C,M,K用の反射光学系を有するとともに、それら書込光をそれぞれ主走査方向に偏向せしめるポリゴンミラー41a,41b等からなる偏向手段を有し、それら書込光によってそれぞれ互いに異なる走査対象物たる感光体10Y,10C,10M,10Kを光走査する基本構成を備えている。また、この基本構成に加えて、1つの書込光に対応する第1反射鏡、第2反射鏡及び第3反射鏡における少なくとも1つを主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持するホルダー(例えば52Y)や結束金物(例えば54Y)等からなる保持体と、保持体に保持される反射鏡である曲がり補正鏡(第3反射鏡あるいは第2反射鏡)を、保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む曲がり調整パルスモータ等からなる押込手段とを有し、押込手段による押込量の調整によって感光体10Y,10C,10M,10K表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、Y,C,M,K用の反射光学系にそれぞれ設けている。更には、保持体による曲がり補正鏡の強制的な湾曲による主走査線の湾曲方向を感光体10Y,10C,10M,10Kで互いに同じ方向にしている。かかる構成では、既に説明したように、感光体10Y,10C,10M,10K上の主走査線を互いにW型又はM型で揃えることで、開発中の装置よりも色ずれを抑えることができる。
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、Y,C,M,K用の反射光学系のうち、Y,C用の反射光学系を偏向手段よりも副走査方向の上流側に配設する一方で、M,K用の反射光学系を偏向手段よりも副走査方向の下流側に配設している。かかる構成では、既に説明したように、全ての反射光学系を偏向手段よりも副走査方向の上流側又は下流側に配設する場合に比べて、光書込ユニット4の小型化や、走査位置の高精度化を図ることができる。
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、偏向手段よりも副走査方向の上流側に配設された上流側反射光学系であるM,K用の反射光学系と、偏向手段よりも副走査方向の下流側に配設された下流側反射光学系であるY,C用の反射光学系とで、反射鏡を3つずつ設け、M,K用の反射光学系と、Y,C用の反射光学系とのうち、Y,C用の反射光学系については、書込光の進行方向の下流側から上流側に向かって数えられる配列順序が奇数番目である1番目となる第3反射鏡46Y,Cに曲がり調整手段を設け、且つ、M,K用の反射光学系については、配列順序が偶数番目となる第2反射鏡45M,Kに曲がり調整手段を設けている。かかる構成では、既に説明したように、装置の小型化や、走査位置の高精度化を図る目的から、一部の反射光学系を偏向手段よりも副走査方向の上流側に配設するとともに残りの反射光学系を下流側に配設するレイアウトを採用していても、全ての感光体10Y,10C,10M,10K上で主走査線をW型又はM型に揃えることができる。
また、第1実施形態に係るプリンタの変形例装置においては、Y,C,M,K用の反射光学系と、それらから放たれる書込光をそれぞれ偏向せしめる偏向手段とを具備する反射偏向光学系として、YC反射偏向光学系及びMK反射偏向光学系を設けている。そして、それぞれの反射偏向光学系にて、偏向手段と複数の反射光学系との副走査方向における上下流の位置関係を互いに同じにしている。かかる構成では、既に説明したように、互いに同じ配列順番の反射鏡に曲がり調整手段を設けることで、全ての感光体10Y,C,M,K上で主走査線をW型又はM型に揃えることができる。
また、第2実施形態に係るプリンタにおいては、上述した基本構成に加えて、曲がり調整手段を、Y,C,M,K用の反射光学系にそれぞれ偶数個設けている。そして、それぞれの反射光学系にて、偶数個の曲がり調整手段によってそれぞれ曲がりが調整される偶数個の曲がり補正鏡のうち、半数(第3反射鏡)と、残りの半数(第2反射鏡)とで、ホルダー等からなる保持体による強制的な湾曲による主走査線の湾曲方向を互いに逆方向にしている。かかる構成では、既に説明したように、感光体10Y,10C,10M,10K上の主走査線を何れも一直線状に近い形状にすることで、フルカラー画像の色ずれを、開発中の装置よりも抑えることができることに加えて、画像の歪みを抑えることもできる。
また、第2実施形態に係るプリンタにおいては、上記半数の曲がり補正鏡(第3反射鏡)を書込光の進行方向の下流側から上流側に向かって数えられる配列順序における奇数番目である1番目に配設するとともに、上記残りの半数の曲がり補正鏡(第2反射鏡)をそれぞれ配列順序における偶数番目である2番目に配設している。かかる構成では、半数の曲がり補正鏡、及び、残りの半数の曲がり補正鏡として、互いに逆方向を向いているものを採用して、主走査線におけるW型の山をM型の谷で相殺するという効果を確実に得ることができる。
また、第3実施形態に係るプリンタにおいては、上述した基本構成に加えて、曲がり調整手段を、Y,C,M,Kの反射光学系にそれぞれ設けている。そして、感光体10Y,10C,10M,10Kのそれぞれの表面上における主走査線を互いに同じ方向に湾曲させるように、それぞれの反射光学系にて曲がり調整手段の押込手段による押込後の反射鏡を湾曲させている。かかる構成では、既に説明したように、特定の配列順番の位置にある反射鏡に曲がり調整手段を設けなくてはならないという制約をなくして、レイアウト自由度を向上させることができる。
感光体と、その表面上における主走査線とを示す斜視図。 開発中の光書込装置における反射鏡とその周囲構成とを示す拡大構成図。 強制的に湾曲せしめられている状態の同反射鏡を示す模式図。 図3の反射鏡を押込装置によって強制的な湾曲方向とは逆方向に僅かに押し込んだときの主走査線を示す模式図。 図4の反射鏡を押込装置によって更に押し込んだときの主走査線を示す模式図。 複数の感光体のうち、何れか1つの表面上における補正後の主走査線を示す模式図。 他の感光体の表面上における補正後の主走査線を示す模式図。 図6よりも押込装置よる反射鏡の押込量を低減したときの主走査線を示す模式図。 図7よりも押込装置よる反射鏡の押込量を増加させたときの主走査線を示す模式図。 第1実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタにおけるY用の作像ステーションを示す概略構成図。 同プリンタおける光書込ユニットを、4つの感光体とともに示す概略構成図。 同光書込ユニットのY用の反射光学系における第3反射鏡とその周囲構成とを、第3反射鏡の裏面側(非鏡面側)から示す斜視図。 同反射光学系の傾き調整手段の傾き調整パルスモータ及び傾き調整アジャスタを側面側から示す側面図。 同傾き調整手段のモータホルダ及び傾き調整アジャスタを示す平面図。 同反射光学系の第3反射鏡とその周囲構成とを、光路と直交する方向から示す平面図。 同第3反射鏡とこれを保持するホルダーとを第3反射鏡の鏡面側から示す斜視図。 同ホルダー及び第3反射鏡を長手方向の一端側から示す側面図。 傾きが補正された主走査線を示す模式図。 湾曲が補正された主走査線を示す模式図。 第1実施形態に係るプリンタの変形例装置における光書込ユニットを、4つの感光体とともに示す概略構成図。
符号の説明
4:光書込ユニット(光走査装置)
5:中間転写ユニット(転写手段)
10Y,C,M,K:感光体(走査対象物、潜像担持体)
12Y,C,M,K:現像装置(現像手段)
20:中間転写ベルト(転写体)
41a,b:ポリゴンミラー(偏向手段の一部)
44Y,C,M,K:第1反射鏡
45Y,C,M,K:第2反射鏡
46Y,C,M,K:第3反射鏡
52Y:ホルダー(保持体の一部、曲がり調整手段の一部)
54Y:結束金物(保持体の一部、曲がり調整手段の一部)
56Y:傾き調整パルスモータ(傾き調整手段の一部)
57Y:モータホルダ(傾き調整手段の一部)
58Y:傾き調整アジャスタ(傾き調整手段の一部)
65Y:曲がり調整パルスモータ(押圧手段の一部、曲がり調整手段の一部)
67Y:モータホルダ(押圧手段の一部、曲がり調整手段の一部)
68Y:曲がり調整アジャスタ(押圧手段の一部、曲がり調整手段の一部)

Claims (11)

  1. 光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡と、該反射鏡の傾きを調整する傾き調整手段とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、
    上記反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ設けるとともに、
    該保持体による反射鏡の強制的な湾曲による該主走査線の湾曲方向を複数の上記走査対象物で互いに同じ方向にし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、
    複数の上記反射光学系のうち、一部の反射光学系を上記偏向手段よりも副走査方向の上流側に配設する一方で、他の反射光学系を該偏向手段よりも副走査方向の下流側に配設した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、
    上記偏向手段よりも副走査方向の上流側に配設された上記反射光学系である上流側反射光学系と、上記偏向手段よりも副走査方向の下流側に配設された上記反射光学系である下流側反射光学系とで、それぞれ上記反射鏡を同じ個数ずつ設け、
    該上流側反射光学系と該下流側反射光学系とのうち、何れか一方については、光ビームの進行方向の下流側から上流側に向かって数えられる配列順序が奇数番目となる反射鏡に上記曲がり調整手段を設け、
    且つ、他方については、該配列順序が偶数番目となる反射鏡に上記曲がり調整手段を設けたことを特徴とする光走査装置。
  4. 請求項1の光走査装置において、
    複数の上記反射光学系と、それらから放たれる光ビームをそれぞれ偏向せしめる上記偏向手段とを具備する反射偏向光学系を複数設け、それぞれの反射偏向光学系にて、偏向手段と複数の該反射光学系との副走査方向における上下流の位置関係を互いに同じにしたことを特徴とする光走査装置。
  5. 光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡と、該反射鏡の傾きを調整する傾き調整手段とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、
    複数の上記反射光学系にそれぞれ上記反射鏡を複数設けるとともに、
    該反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の該反射光学系にそれぞれ偶数個設け、
    それぞれの反射光学系にて、偶数個の曲がり調整手段によってそれぞれ曲がりが調整される偶数個の反射鏡のうち、半数と、残りの半数とで、上記保持体による強制的な湾曲による該主走査線の湾曲方向を互いに逆方向に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、
    上記半数の反射鏡をそれぞれ光ビームの進行方向の下流側から上流側に向かって数えられる配列順序における奇数番目に配設するとともに、上記残りの半数の反射鏡をそれぞれ該配列順序における偶数番目に配設したことを特徴とする光走査装置。
  7. 光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡と、該反射鏡の傾きを調整する傾き調整手段とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、
    上記反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ設けるとともに、
    複数の上記走査対象物のそれぞれの表面上における主走査線を互いに同じ方向に湾曲させるように、上記反射光学系にてそれぞれ該押込手段による押込後の反射鏡を湾曲させることを特徴とする光走査装置。
  8. 光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、
    上記反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ設けるとともに、
    該保持体による反射鏡の強制的な湾曲による該主走査線の湾曲方向を複数の上記走査対象物で互いに同じ方向にしたことを特徴とする光走査装置。
  9. 光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、
    複数の上記反射光学系にそれぞれ上記反射鏡を複数設けるとともに、
    該反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ偶数個設け、
    それぞれの反射光学系にて、偶数個の曲がり調整手段によってそれぞれ曲がりが調整される偶数個の反射鏡のうち、半数と、残りの半数とで、上記保持体による強制的な湾曲による該主走査線の湾曲方向を互いに逆方向にしたことを特徴とする光走査装置。
  10. 光ビーム出射手段と、該光ビーム出射手段から出射された光ビームを反射させる反射鏡とを具備する反射光学系を複数有するとともに、複数の該反射光学系の光ビームをそれぞれ主走査方向に偏向せしめる偏向手段を有し、それら光ビームによってそれぞれ互いに異なる走査対象物を光走査する光走査装置において、
    上記反射鏡を主走査方向と直交する方向に強制的に湾曲させた状態で保持する保持体と、該保持体に保持される反射鏡を、該保持体による強制湾曲方向とは逆方向に押し込む押込手段とを有し、該押込手段による押込量の調整によって走査対象物表面上での主走査線の湾曲方向及び湾曲量を調整する曲がり調整手段を、複数の上記反射光学系にそれぞれ設けるとともに、
    複数の上記走査対象物のそれぞれの表面上における主走査線を互いに同じ方向に湾曲させるように、上記反射光学系にてそれぞれ該押込手段による押込後の反射鏡を湾曲させることを特徴とする光走査装置。
  11. 潜像を担持する複数の潜像担持体と、光走査によってそれら潜像担持体の表面にそれぞれ潜像を形成する光走査手段と、それら潜像担持体に担持された潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、それぞれの潜像担持体上で現像された可視像をそれぞれ転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、
    上記光走査手段として、請求項1乃至10の何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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