JP2009222862A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子の調整手段に手等が接触することを抑制できる走査光学装置を提供する。
【解決手段】偏向器で偏向された複数のビームを、複数の第２レンズ２２からなる走査光学系を介してそれぞれ異なる感光体ドラムに露光する走査光学装置。 第２の筐体部分３５は、第２レンズ２２を保持している。調整機構４０は、外部に露出した状態で第２の筐体部分３５に設けられ、第２のレンズ２２の位置調整を行い、かつ、第２のレンズ２２に挟まれた第１の領域Ｅ１外には設けられていない。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のビームをそれぞれ異なる被走査面上に露光する走査光学装置に関する。

偏向器の発熱に起因する筐体の歪みの影響を極力排除して露光位置の変化を抑えることのできる走査光学装置として、特許文献１に記載のレーザ走査光学装置が提案されている。該レーザ走査光学装置は、ポリゴンミラーで偏向された複数のビームを、走査光学系を介して感光体ドラム上に露光するものである。レーザ走査光学装置の筐体は、ポリゴンミラーを保持する第１の筐体部分と、レンズを保持する第２の筐体部分とに分割されている。更に、第２の筐体部分には、レンズの位置調整手段が設けられている。

更に、特許文献１に記載のレーザ走査光学装置では、レンズ及び位置調整手段が第１の筐体部分及び第２の筐体部分から露出するように設けられている。そのため、レーザ走査光学装置の組み立て後に、レンズの位置を微調整することが可能である。

ところで、特許文献１に記載のレーザ走査光学装置では、以下に説明するように、レンズの位置がずれてしまうおそれがある。より詳細には、特許文献１に記載のレーザ走査光学装置では、４つのレンズが並んでいると共に、各レンズの側方に位置調整手段が設けられている。そのため、一番端に配置されたレンズに設けられている位置調整手段は、４つのレンズに挟まれた領域よりも外側に配置されている。このように、レンズに挟まれた領域外に位置調整手段が設けられると、該位置調整手段は、第２の筐体部分の外周近傍に位置するようになる。第２の筐体部分の外周近傍は、レーザ走査光学装置の組み立て時や、レーザ走査光学装置を画像形成装置に組み付ける際に、作業者の手や工具、他の部材等と接触する確率が高い位置である。故に、前記レーザ走査光学装置では、作業者の手や工具、他の部材等が、位置調整手段に接触して、レンズの位置がずれてしまう可能性がある。その結果、該レーザ走査光学装置が適用された画像形成装置において、レジストずれによる画質低下が発生してしまう可能性がある。
特開２００７−１１４３９６号公報

そこで、本発明の目的は、光学素子の調整手段に手等が接触することを抑制できる走査光学装置を提供することである。

本発明によれば、偏向器で偏向された複数のビームを、複数の光学素子からなる走査光学系を介してそれぞれ異なる被走査面上に露光する走査光学装置において、前記複数の光学素子を保持している筐体と、外部に露出した状態で前記筐体に設けられ、前記複数の光学素子の位置調整を行うための調整手段と、を備え、前記調整手段は、前記複数の光学素子に挟まれた領域外には設けられていないこと、を特徴とする。

本発明によれば、調整手段は、複数の光学素子に挟まれた領域外には設けられていない。これにより、調整手段は、筐体の外周近傍に位置しなくなるようになる。その結果、走査光学装置を組み立てるときや画像形成装置に走査光学装置を組み付けるときに、手や工具が調整手段に接触して、光学素子の位置がずれてしまうことが抑制される。

以下、本発明の実施形態に係る走査光学装置について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る走査光学装置１の断面構造図である。図２は、走査光学装置１の第２の筐体部分３５の外観斜視図である。図１及び図２において、ｙ軸方向は、主走査方向を示し、ｘ軸方向は、副走査方向を示す。また、ｚ軸方向は、ｘ軸方向及びｙ軸方向に垂直な方向である。

走査光学装置１は、図１に示すように、電子写真法によるタンデム方式の画像形成装置の画像露光用として構成され、並置された４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ（以下、感光体ドラムを総称する場合には、感光体ドラム１０と記載する。）に対してビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを走査する。

各感光体ドラム１０の周囲には帯電器、現像器、転写器などの周知の作像エレメントが配置され、４つの作像ユニットとして構成されている。ビームの走査によって各感光体ドラム１０上に形成された画像（静電潜像）は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーによって現像され、図示しない中間転写体上に１次転写／合成され、更に、転写材上に２次転写される。この種のタンデム方式による画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。

走査光学装置１は、光源ユニット（図示せず）、ポリゴンミラー５及び走査光学系２０を含んでいる。光源ユニットは、４つのレーザダイオードからなりビームを射出する。ポリゴンミラー５は、光源ユニットが射出したビームを偏向する偏向器として機能する。走査光学系２０は、ポリゴンミラー５から各感光体ドラム１０までの光路を形成する。光源ユニット、ポリゴンミラー５及び走査光学系２０は、筐体３０に保持されている。

走査光学系２０は、第１レンズ２１、平面ミラー２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ，２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ（以下、平面ミラーを総称する場合には、平面ミラー２３，２４と記載する。）及び第２レンズ２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ（以下、第２レンズを総称する場合には、第２レンズ２２と記載する。）により構成されている。第１レンズ２１は、４つの光路に共通な走査レンズである。また、第２レンズ２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、走査光学系２０の終端部に位置して４つの光路に個別に配置された走査レンズである。

光源ユニットからはポリゴンミラー５に対してｚ軸方向に所定の角度を有するビームが放射され、該ビームはポリゴンミラー５の回転に基づいてｙ軸方向に等角速度で偏向される。図１において、ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫはポリゴンミラー５で偏向されたビームを示す。第１レンズ２１及び第２レンズ２２は、各ビームにｆθ特性を与えると共に収差を補正する機能を有している。

ビームＢＹは、第１レンズ２１を透過した後、平面ミラー２３Ｙ，２４Ｙで反射され、第２レンズ２２Ｙを透過して感光体ドラム１０Ｙを露光する。ビームＢＭは、第１レンズ２１を透過した後、平面ミラー２３Ｍ，２４Ｍで反射され、第２レンズ２２Ｍを透過して感光体ドラム１０Ｍを露光する。ビームＢＣは、第１レンズ２１を透過した後、平面ミラー２３Ｃ，２４Ｃで反射され、第２レンズ２２Ｃを透過して感光体ドラム１０Ｃを露光する。ビームＢＫは、第１レンズ２１を透過した後、平面ミラー２３Ｋで反射され、第２レンズ２２Ｋを透過して感光体ドラム１０Ｋを露光する。

筐体３０は、概略、第１の筐体部分３１と第２の筐体部分３５とに２分割されている。第２の筐体部分３５には、各ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが通過する開口部３６が形成されている。第１の筐体部分３１は、モータ６を備えたポリゴンミラー５と、第１レンズ２１と、平面ミラー２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ，２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃとを保持している。また、第２の筐体部分３５は、第１の筐体部分３１と同じ材料により構成されており、第１の筐体部分３１よりも感光体ドラム１０（被走査面）側に配置されている。更に、第２の筐体部分３５は、感光体ドラム１０側に露出させた状態で第２レンズ２２を保持している。

また、図１及び図２に示すように、第２の筐体部分３５には各第２レンズ２２の固定及び位置調整を行うための調整機構４０、板ばね４３ａ，４３ｂ及び支持部材４４が、各第２レンズ２２に対応するように設けられている。調整機構４０は、ブラケット４１及び調整ねじ４２により構成されており、図２に示すように、感光体ドラム１０と対向するように、第２の筐体部分３５の外部に露出している。ブラケット４１は、金属板が折り曲げて構成されており、第２の筐体部分３５に固定されている。調整ねじ４２は、ブラケット４１に設けられた孔に螺着されている。調整機構４０は、各第２レンズ２２において、図２のｙ軸方向の中央部及び正方向の端部近傍であって、ｘ軸方向の正方向側に設けられている。すなわち、全ての調整機構４０は、対応する第２レンズ２２に対して同じ方向（図１及び図２では、ｘ軸方向の正方向）に配置されている。

支持部材４４は、各第２レンズ２２において、図２のｙ軸方向の負方向の端部近傍であって、ｘ軸方向の正方向側に設けられている。板ばね４３ａは、各第２レンズ２２において、図２のｙ軸方向の中央部及び負方向の端部近傍であって、ｘ軸方向の負方向側に設けられ、ｘ軸方向の正方向に各第２レンズ２２を付勢する弾性部材である。また、板ばね４３ｂは、各第２レンズ２２において、図２のｙ軸方向の正方向の端部近傍であって、ｘ軸方向の負方向側に設けられ、ｘ軸方向の正方向に各第２レンズ２２を付勢する弾性部材である。これにより、第２レンズ２２は、調整ねじ４２及び支持部材４４と板ばね４３ａ，４３ｂとにより、挟み込まれて固定されている。以上のような調整機構４０では、第２レンズ２２の中央部分及びｙ軸方向の正方向側の端部は、調整ねじ４２の進退によってｘ軸方向に位置調整される。

ところで、特許文献１に記載のレーザ走査光学装置では、筐体の外周近傍に位置調整手段が設けられているので、位置調整手段に手等が接触して、レンズの位置がずれてしまうという問題があった。そこで、走査光学装置１では、以下に説明するように、調整機構４０は、第２レンズ２２に挟まれた領域外に設けられていない。

より詳細には、図２に示すように、第２レンズ２２は、ｙ軸方向に長手方向を有する長尺レンズであって、主にｘ軸方向（副走査方向）にパワーを有しており、互いに平行にｘ軸方向に並ぶように配置されている。この場合、ｘ軸方向の両端に位置する第２レンズ２２Ｙ，２２Ｋに挟まれた領域の形状は、長方形状となる。以下では、第２の筐体部分３５において、第２レンズ２２Ｙと第２レンズ２２Ｋとに挟まれた長方形状の領域を、第１の領域Ｅ１と定義する。また、第２の筐体部分３５において、第２レンズ２２Ｙと第２レンズ２２Ｋとに挟まれた領域外の領域を、第２の領域Ｅ２と定義する。

走査光学装置１では、複数の調整機構４０は、ｚ軸方向から平面視したときに、全て第１の領域Ｅ１内に設けられている。これにより、調整機構４０は、第２の筐体部分３５の外周近傍に位置しなくなるようになる。その結果、走査光学装置１を組み立てるときや画像形成装置に走査光学装置１を組み付けるときに、手や工具が調整機構４０に接触して、第２レンズ２２の位置がずれてしまうことが抑制される。

走査光学装置１において、全ての調整機構４０が第１の領域Ｅ１内に収まっているが、特に、調整機構４０の調整ねじ４２の端部の内、第２レンズ２２に接触していない方の端部が、ｚ軸方向から平面視したときに、第１の領域Ｅ１内に全て収まっており、第２の領域Ｅ２に位置していないことが望ましい。これは、調整ねじ４２が第２の筐体部分３５の外周近傍に位置すると、調整ねじ４２に手等が接触することにより、調整ねじ４２が進退してしまい、第２レンズ２２の位置がずれるおそれがあるからである。

更に、図２では、第２レンズ２２Ｋについては、調整機構４０が設けられておらず、位置調整が不可能な構成となっている。これは、第２レンズ２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃと同様に、第２レンズ２２Ｋにも調整機構４０が設けられた場合には、第２の領域Ｅ２に調整機構４０が位置してしまうからである。そこで、図２に示すように、調整機構４０の代わりに、第２レンズ２２Ｋを固定するための支持部材４４が設けられている。

ところで、前記調整機構４０による第２レンズ２２の位置調整は、図３に示す第２の筐体部分３５の平面図に示すように、各ビームによる感光体ドラム１０上での走査線のボウ、スキュー又は部分倍率を補正するために行われる。より具体的には、ボウの調整時には、図３の第２レンズ２２Ｃに示すように、中央部分に配置された調整ねじ４２をねじ込むことにより、第２レンズ２２Ｃの中央部分をｘ軸方向に押し出して、第２レンズ２２Ｃを弓状に撓ませる。スキュー調整時には、図３の第２レンズ２２Ｍに示すように、ｙ軸方向の正方向側の端部近傍に配置された調整ねじ４２をねじ込むことにより、ｚ軸周り（第２レンズ２２Ｍの光軸周り）に第２レンズ２２Ｍを回転させる。また、部分倍率の調整時には、図３の第２レンズ２２Ｙに示すように、第２レンズ２２Ｙをｙ軸方向に平行移動させる。

以上のように、走査光学装置１では、調整機構４０は、ｚ軸方向から平面視したときに、第２の領域Ｅ２に設けられていない。これにより、調整機構４０は、第２の筐体部分３５の外周近傍に位置しなくなるようになる。その結果、走査光学装置１を組み立てるときや画像形成装置に走査光学装置１を組み付けるときに、手や工具が調整機構４０に接触して、第２レンズ２２の位置がずれてしまうことが抑制される。

また、走査光学装置１では、第２レンズ２２の調整機構４０が第１の筐体部分３１及び第２の筐体部分３５から外部に露出している。そのため、第１の筐体部分３１に対して第２の筐体部分３５が取り付けられた後であっても、第２レンズ２２の位置調整を行うことが可能となる。

また、第１の筐体部分３１及び第２の筐体部分３５が同じ材料であることにより、これらの熱による線膨張係数が同じになり第１の筐体部分３１及び第２の筐体部分３５の歪みが小さくなる。

また、第２の筐体部分３５は、第１の筐体部分３１に対して直接に取り付けられている。そのため、これらの間に他の部材が介在している場合に比べて、第１の筐体部分３１に対する第２の筐体部分３５の取り付け精度が向上する。

また、第２レンズ２２は、ｙ軸方向に長手方向を有する長尺レンズであるので、ボウ調整時に撓むように変形させても破損しにくい。

また、各調整機構４０は、対応する第２レンズ２２に対して同じ位置に配置されると共に、同じ構成を有している。そのため、各調整ネジ４２の調整量に対する第２のレンズ２２の調整量を等しくできる。その結果、第２のレンズ２２の位置調整を容易に行うことが可能となる。

なお、第２レンズ２２Ｋについては、調整機構４０が設けられておらず、位置調整が不可能な構成となっているが、第２レンズ２２Ｋにも調整機構が設けられていてもよい。ただし、この場合には、調整機構は、第１の領域Ｅ１内に位置するように配置される必要がある。

なお、走査光学装置１では、筐体３０は、第１の筐体部分３１と第２の筐体部分３５との２つの筐体部分により構成されているが、１つの筐体部分で構成されていてもよい。

なお、調整機構４０は、ブラケット４１及び調整ねじ４２により構成されているが、例えば、調整ねじ４２の代わりにカム等が用いられてもよい。

本発明の一実施形態に係る走査光学装置の断面構造図である。 図１に示す走査光学装置の第２の筐体部分の外観斜視図である。 図２に示す第２の筐体部分の平面図である。

符号の説明

１ 走査光学装置
５ ポリゴンミラー
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 感光体ドラム
２０ 走査光学系
２１ 第１レンズ
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ 第２レンズ
３０ 筐体
３１ 第１の筐体部分
３５ 第２の筐体部分
４０ 調整機構
４１ ブラケット
４２ 調整ねじ
Ｅ１ 第１の領域
Ｅ２ 第２の領域

Claims (5)

1. 偏向器で偏向された複数のビームを、複数の光学素子からなる走査光学系を介してそれぞれ異なる被走査面上に露光する走査光学装置において、
   前記複数の光学素子を保持している筐体と、
   外部に露出した状態で前記筐体に設けられ、前記複数の光学素子の位置調整を行うための調整手段と、
   を備え、
   前記調整手段は、前記複数の光学素子に挟まれた領域外には設けられていないこと、
   を特徴とする走査光学装置。
2. 前記調整手段は、進退することにより前記光学素子の位置を調整するねじを含み、
   前記ねじの端部は、前記複数の光学素子に挟まれた領域外に位置していないこと、
   を特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記複数の光学素子は、長手方向を有するレンズであって、互いに平行に配置されていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の走査光学装置。
4. 前記調整手段は、前記光学素子の位置調整を行うことにより、ボウ、スキュー又は部分倍率の調整を行うこと、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の走査光学装置。
5. 前記調整手段は、前記複数の光学素子に対応するように設けられていると共に、該複数の光学素子に対して同じ方向に配置されていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の走査光学装置。

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