JP2011081277A

JP2011081277A - 走査光学装置

Info

Publication number: JP2011081277A
Application number: JP2009234757A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Naruge; 康孝成毛
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】組立調整が容易で部品点数も少ない簡便な構成で、どちらの方向の走査線曲がりも調整可能な走査光学装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザとコリメータレンズを具備した光源装置と、光源装置から出射されたレーザ光束を偏向する偏向手段と、偏向手段により偏向されたレーザ光束を感光体上に結像走査する結像光学系と、光学的に偏向手段と感光体の間に配置される直方体の折り返しミラーと、これらを収容する光学箱とを有し、折返しミラーの両端を反射面側とその反対側から挟んで固定する構成であって、反射面側とその反対側から当接する部分とが互いに交差しており、折返しミラーは反射面と平行な平面内でスライド調整可能であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はＬＢＰやデジタル複写機、デジタルＦＡＸ等の電子写真装置においてレーザビームを使用して光書き込みを行う走査光学装置に関するものである。

従来の走査光学装置には走査線の湾曲を補正するため、平面ミラーの湾曲の度合いを変化させるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

以下、図４、図５により従来の走査光学装置について説明する。

図４は特許文献１に記載の原理図であり、図４において番号もしくは符号で示すものは特許文献１で示されているものと同じである。次に上記構成において、２つの支持点１５１に支えられた第２の平面反射ミラー１４５Ｙの両端を押圧手段１５４によって下向きに押しておき、この状態でミラー中央部を他の押圧手段１５６で押圧する量を可変にする。

図５は特許文献１に記載の側面図であり、図５において番号もしくは符号で示すものは特許文献１で示されているものと同じである。次に上記構成において、第２の平面反射ミラー１４５Ｙの両端部近傍には、フレーム１５３に平面ミラー支持部材１６１の上端部がネジ１６２によってそれぞれ固定されている。これらの平面ミラー支持部材１６１は第２の平面反射ミラー１４５Ｙを支持しており、それぞれの下端部には断面がほぼコ字状をした金属製の事前湾曲弾性部材１６４の一端がそれぞれネジ１６５で固定されている。事前湾曲弾性部材１６４の他端は第２の平面反射ミラー１４５Ｙの端部を下から上に回り込むようにして、これらの端部を上の面から所定の圧力で押さえつけるようになっている。したがって、平面ミラー支持部材１６１が図４に示した支持点１５１を構成し、これと事前湾曲弾性部材１６４が押圧手段１５４を構成していることになる。第２の平面反射ミラー１４５Ｙの中央部には、フレーム１５３に固定された取付部材１６６の所定箇所を支点にした調整ネジ１６７によって押圧力を可変とした湾曲調整弾性部材１６８がその上方から圧接し、可変押圧手段１５６を構成している。

特開平０８−１４６３２５（第１０頁、図４）（第１１頁、図５）

しかしながら、上記従来例では必ずミラーを撓ませた状態にする必要があり、その１方向だけの撓み量を調整する構成であって、逆方向の走査線曲がりは補正できないという問題があった。事前湾曲弾性部材や湾曲調整弾性部材等の特殊な部材が必要で部品点数が多いため、構成が複雑であった。これにより組立・調整が難しくタクトも長くなり、ひいては製品のコストが高くなってしまうという問題もあった。

本出願に係る発明の目的は上述の問題を解消し、どちらの方向の走査線曲がりでも調整可能で、部品点数の少ない簡便な構成での組立調整が容易な走査光学装置を提供することを目的とする。

半導体レーザとコリメータレンズを具備した光源装置と、光源装置から出射されたレーザ光束を偏向する偏向手段と、偏向手段により偏向されたレーザ光束を感光体上に結像走査する結像光学系と、光学的に偏向手段と感光体の間に配置される直方体の折り返しミラーと、これらを収容する光学箱とを有し、折返しミラーの両端を反射面側とその反対側から挟んで固定する構成であって、反射面側とその反対側から当接する部分とが互いに交差しており、折返しミラーは反射面と平行な平面内でスライド調整可能であることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、折返しミラーを平行スライドさせるだけで、折返しミラーの撓み方向や撓み量を容易に調整することが可能であり、ひいては走査線曲がりの方向とその曲がり量が自由に調整可能である。折返しミラーの片側方向の撓み量しか調整できない場合と比べて調整の自由度が大きいことに加え、これまで調整できなかった場合でも調整が可能となることから、走査性能がより高くなると期待できる。すなわちより良い印字性能が期待でき印刷画質が向上する。

また構成も簡便で追加部品もないので部品コストも低く抑えられ、調整もスライドだけであるから調整コストも低く抑えられる。すなわち画像形成装置全体のコストもこれまでより低く抑えられると期待できる。

本発明の第１の実施例に係る折返しミラーの取付部を示す斜視図である。本発明の第１の実施例に係る画像形成装置を示す図である。本発明の第１の実施例に係る画像形成装置に具備されている走査光学装置を示す斜視図である。特許文献１に記載の原理図特許文献１に記載の側面図本発明の第１の実施例に係る折返しミラーの取付状況を示す斜視図である。本発明の第１の実施例に係る折返しミラーのスライド調整状況を示す模式図である。

（実施例１）
図１は本発明の特徴を最も良く表す図画である。

図２は本実施例における画像形成装置の構成を説明する図である。

本実施形態においては、画像情報に基づいて光変調されたビームＬが光学箱３１から出射し、感光ドラム３２面上を走査して潜像を形成する。この潜像は一次帯電器３３によって一様に帯電している感光ドラム３２面上に形成されており、現像器３４によって可視像化され、感光ドラム３２面上に形成された画像が順に転写帯電ローラ３５によって転写材３６上に転写されて画像が形成される。転写材３６上に形成された画像は定着器３７によって熱定着された後、排紙ローラ３８等によって搬送されて装置外に出力される。

図３は画像形成装置に具備されている走査光学装置の構成を説明する図である。

レーザユニット４１より取り出されたコリメート光は回転するポリゴンミラー４２により反射偏向走査されながら、順にfθレンズ４３、折り返しミラー４４を通過して最終的には感光ドラム３２表面に到達する（一点鎖線）。またここでレーザユニット４１は光源装置と呼び替えてもよい。

また、コリメート光は感光ドラム３２幅内で最適に絞り込んだビームとして走査されるようにfθレンズ４３により成形されると共に、走査ビームの一部はＢＤミラー４５で反射されＢＤセンサ４６により光検知し、ＢＤセンサ４６からの出力信号を基準に走査回毎の書き込み信号を同期させ、ビームの書き込み位置ずれを防止する作用もなされている。またポリゴンミラー４２の反射面の倒れ誤差による感光ドラム３２上の副走査方向（光軸及びビームの走査方向と直角を成す方向、転写材３６の送り方向）のビームの位置ずれを防止するためにシリンダレンズ４７を用いて、レーザユニット４１から取り出されたビームをポリゴンミラー４２の反射面上では副走査方向に圧縮して結像した線像とすると共にポリゴンミラー４２の反射面と感光ドラム３２面上は副走査方向では共役関係とする構成が取られている。更に、それら構成部材を走査光学装置へと組み立てる際には基準ピン等を用いて寸法公差内に入るようにしている。

図６は本実施例における折返しミラー４４が光学箱３１へ組みつける状況を説明する図である。光学箱３１は折返しミラー４４を取り付ける部分だけを抜粋して示している。折返しミラー４４は光学箱３１のミラー座面７０に突き当てて固定する。具体的にはミラー押えバネ４７で座面に垂直な方向にだけ押し当てる構成である。ミラー押えバネ４７は光学箱３１に対しスナップフィット等を用いて光学箱３１の貫通穴７１に取り付けられている。光学箱３１のミラー座面７０は細長い矩形状であって、折返しミラー４４の組付け方向（矢印Ａ）に対し約４５°傾いており、左右２箇所のミラー座面７０は互いに傾け方向が逆の、略ハの字形状となっている。

図１は本実施例における折返しミラー４４が光学箱３１へ組みつけられた状態を説明する図である。折返しミラー４４はミラー押えバネ４７の細長い凸形状の絞り部７２でミラー座面７０に押さえつけられている。折返しミラー４４は走査されるビームを感光体３２方向へ適切に折り返すために矢印Ａに対し角度θ傾いた姿勢で組みつけられる。この状態で折返しミラー４４を矢印Ｂ方向にスライドさせて調整を行う。折り返しミラー４４を矢印Ｂ方向にスライドさせると折り返しミラー４４の撓み量や撓み方向が変化する。この動作について以下説明する。

図７は図１を矢印Ｃ方向及び上方向（矢印Ｃと折返しミラー４４長手方向に垂直）から見た模式図である。図７の上段の図(a)は折返しミラー４４を下方向に最大限スライドさせた場合の図を示す。図７(a)左図に示すように、ミラー押えバネ４７の縦長の絞り部７２が折返しミラー４４の長手方向に対し垂直にＥ部で当接し、ミラー座面７０は約４５°傾いているためにハの字状にＤ部で折返しミラー４４に当接している。ミラー押えバネ４７の絞り部７２が当接する２箇所のＥ部に対し、ミラー座面７０が折返しミラー４４に当接する２箇所のＤ部は概ね相対的に外側になっている。すると、図７(a)右図に示すように、折返しミラー４４はミラー座面７０側が凸になるように撓む。すると折返しミラー４４に入射するビームＬは、折返しミラー４４が真っ直ぐの場合と比較して、より内側に折り返される。

図７の下段の図(b)は逆に、折返しミラー４４を上方向に最大限スライドさせた場合の図を示す。図７(b)左図に示すように、ミラー押えバネ４７の縦長の絞り部７２が折返しミラー４４の長手方向に対し垂直にＥ部で当接し、ミラー座面７０はハの字状にＤ部で折返しミラー４４に当接している点は図７(a)と同様であるが、今度はミラー押えバネ４７の絞り部７２が当接する２箇所のＥ部に対し、ミラー座面７０が折返しミラー４４に当接する２箇所のＤ部は逆に相対的に概ね内側になっている。すると、図７(b)右図に示すように、折返しミラー４４はミラー押えバネ４７の絞り部７２側が凸になるように、図７(a)と逆方向に撓む。すると折返しミラー４４に入射するビームＬは、折返しミラー４４が真っ直ぐの場合や図７(a)の場合と比較して、より外側に折り返される。

この時、図７(a)/(b)で走査線曲がりの方向が逆になり、そのスライド量によって曲がり大きさが変化する。

本実施例に特有の効果は、折返しミラー４４を平行スライドさせるだけで、折返しミラー４４の撓み方向や撓み量を容易に調整することが可能であり、ひいては走査線曲がりの方向と曲がり量が自由に調整可能である。折返しミラー４４の片側方向の撓み量しか調整できない場合と比べて調整の自由度が大きいことに加え、これまで調整できなかった場合でも調整が可能となることから、走査性能がより高くなると期待できる。すなわちより良い印字性能が期待でき印刷画質が向上する。

両端のミラー座面７０うち片側だけが傾いていてもよい。また折返しミラー４４の両端を平面の座面で受けて面接触もしくは線接触させるのではなく、何点かで点接触させる構成であってもよい。

本実施例ではミラー座面７０をハの字に傾けて配置したが、ミラー押えバネ４７側の絞り部７２がハの字に傾いていても良い。また両方がハの字状に傾いたＸ字形状としてもよい。また傾け角度は本実施例では約４５°だが、調整時に走査線曲がりや全体倍率への効き量が敏感な場合にはミラー座面７０とミラー押えバネ４７の交差角度を相対的に小さくし、逆に鈍感な場合にはミラー座面７０とミラー押えバネ４７の交差角度を相対的に大きくするとよい。またスライド調整は、折返しミラー４４をミラー押えバネ４７で固定する前と後、いずれであってもよい。ミラー押えバネ４７で固定した後にスライド調整する場合には、ミラー押えバネ４７の押え圧を小さく設定しスライド調整をしやすく設計して、調整後に紫外線硬化接着剤等を用いて本固定すると調整がスムーズで、且つ調整後にミラー押えバネ４７が振動や衝撃でずれる可能性も低く抑えられるのでよい。ミラー座面７０やミラー押えバネ４７を傾ける向きはハの字、逆ハの字、いずれの方向であってもよい。

また、本実施例ではｆθレンズ４３と感光ドラム３２との間に配置された折り返しミラー４４で説明したが、ポリゴンミラーから感光ドラム３２までの間に配置されていればいずれの位置にあっても同様な効果が期待できる。

３１光学箱
３２感光ドラム
３３一次帯電器
３４現像器
３５転写帯電ローラ
３６転写材
３７定着器
３８排紙ローラ
４１レーザユニット
４２ポリゴンミラー
４３ fθレンズ
４４折返しミラー
４５ＢＤミラー
４６ＢＤセンサ
４７ミラー押えバネ
７０ミラー座面
７１貫通穴
７２絞り部
１４５第２の反射ミラー
１５１支持点
１５３フレーム
１５４押圧手段
１５６押圧手段
１６１平面ミラー支持部材
１６２ネジ
１６４事前湾曲弾性部材
１６５ネジ
１６６側壁
１６７調整ネジ
１６８湾曲調整弾性部材
１７５凸部

Claims

半導体レーザとコリメータレンズを具備した光源装置と、前記光源装置から出射されたレーザ光束を偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向されたレーザ光束を感光体上に結像走査する結像光学系と、光学的に前記偏向手段と前記感光体の間に配置される直方体の折り返しミラーと、これらを収容する光学箱とを有し、前記折返しミラーの両端を反射面側とその反対側から挟んで固定する構成であって、反射面側とその反対側から当接する部分とが互いに交差しており、前記折返しミラーは反射面と平行な平面内でスライド調整可能であることを特徴とする走査光学装置。