JP4298091B2 - Method for assembling scanning optical device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査光学装置の組立方法に関し、特に被走査面(像担持体面)上における走査線の高さ(副走査方向の走査線の位置)又は/及び傾きを偏向手段と被走査面との間に配した折り返しミラーにより調整するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンターやデジタル複写機等の装置に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来よりレーザービームプリンター(LBP)やデジタル複写機等に用いられ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出射した光束を、例えば回転多面鏡(ポリゴンミラー)より光偏向器により周期的に偏向させ、fθ特性を有する走査光学手段(結像素子)によって感光性の記録媒体(感光ドラム)面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。
【0003】
図10はこの種の従来の走査光学装置に要部概略図である。
【0004】
同図において光源手段としての半導体レーザー91から出射した発散光束はコリメーターレンズ92により略平行光束とされ、絞り94によって該光束(光量)を制限して副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ93に入射している。シリンドリカル93に入射した略平行光束のうち主走査断面内においてはそのまま略平行光束の状態で射出する。また副走査断面内においては集束して回転多面鏡(ポリゴンミラー)から成る光偏向器95の偏向面(反射面)95aにほぼ線像として結像している。
【0005】
そして光偏向器95の偏向面95aで偏向反射された光束はfθ特性を有する走査光学手段96により折り返しミラー98を介して被走査面としての感光ドラム面97上に導光し、該光偏向器95を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム面97上を矢印B方向(主走査方向)に光走査している。これにより記録媒体である感光ドラム面97上に画像記録を行なっている。
【0006】
同図においては走査光学手段96の後方に折り返しミラー98を配置し、該走査光学手段96からの光束を該感光ドラム面97側へ光路を折り曲げて、装置全体のコンパクト化を図っている。
【0007】
尚、本明細書において主走査方向とは偏向走査方向に平行な方向、副走査方向とは偏向走査方向に垂直な方向であり、以後同様とする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
この種の走査光学装置において構成上の必要性から、走査光学手段を複数の光学素子より構成し、該複数の光学素子の間の光路内に折り返しミラーを配置する場合がある。このような場合、折り返しミラーの下流側(折り返しミラーの配置位置を基準としたとき感光ドラム側)の光学素子に光束が入射するときに、該折り返しミラーの組み付け誤差があると、該光束は光学素子の光軸をはずれた位置に入射することになる。その結果、被走査面上における走査線の高さが所望の位置からずれてしまったり、走査線に傾きを生じさせてしまうといった弊害が生じる。また光学素子の光軸をはずれて光束が入射することにより、被走査面上における結像スポットが回転してしまい、良好なる画像を得ることができなくなるなどの影響も起こる。
【0009】
さらに仮に折り返しミラーが所望の位置に組み付けられた場合でも、該折り返しミラーの上流側(折り返しミラーの配置位置を基準としたとき半導体レーザー側)の光学部品の単品精度及び組み付け誤差等により、該折り返しミラーの下流側の光学素子に光束が入射するときに該光束は光学素子の光軸をはずれた位置に入射することになり、上記と同様に被走査面上における走査線の高さが所望の位置からずれてしまったり、走査線に傾きを生じさせてしまうといった弊害が生じる。
【0010】
通常は折り返しミラーの組み付け誤差と、折り返しミラーの上流側の光学部品の単品精度及び組み付け誤差等が同時に起こり得るので、さらに走査線高さ誤差及び傾き誤差を助長させてしまう。
【0011】
近年、特にカラー複写機やカラーレーザービームプリンタ等においては、装置の高速化の要求から、複数の走査光学装置を用いて画像を形成するカラー画像形成装置が種々提案されている。
【0012】
しかしながら、例えば上記のような走査線の傾き等が生じている走査光学装置を複数用いた場合、それぞれの傾き方向及び傾き量が一致していれば、各走査線も一致して良好なる画像を得ることができるが、通常はランダムに傾き誤差等が発生するため、各走査線が一致せずに画像における色ずれの要因となる。
【0013】
また、例えば上記のような走査線の高さ誤差が生じている走査光学装置を複数用いた場合、ランダムに発生している各走査線の高さ誤差に対応して、各走査光学装置の書き込みタイミングを調整することにより、画像形成時に走査線を一致させることは可能であるが、走査線の高さ誤差により感光ドラム面(像担持体面)に対する光束の入射角度がそれぞれ異なることになる。
【0014】
更なる高速化の要求から複数の光束を発生させるマルチビーム光源を用いたマルチビーム走査光学装置の場合、図11に示すように感光ドラム面に対する光束の入射角度が大きくなるにつれ、各光束の感光ドラム面に書き込む走査幅L1,L2が互いに異なってくる。
【0015】
また図12に示すように感光ドラム面に対する光束の入射角がθの時、該光束の延長線と感光ドラム面の中心部との距離(横ずれ量)をdとすると、入射角θが大きくなるにつれ、横ずれ量dも大きくなっていく。
【0016】
図13は解像度600dpiにおける2ビーム間の入射角度による走査幅の差分の変化量を示す数値例であり、横軸を横ずれ量d、縦軸を片側の走査幅の差分としてのジッタ(Jitter)量としている。同図に示すように横ずれ量に比例して、ジッタ量が増大することが分かる。つまり、この2ビーム間の走査幅の差異に起因して主走査方向におけるジッタが発生し、これが画像に悪影響を及ぼす。そのため、各走査光学装置の走査線の高さ誤差のバラツキにより感光ドラム面に対する入射角度もばらつき、その結果ばらついた主走査方向のジッタが発生するため、画像における色ずれの要因となる。
【0017】
本発明は走査光学装置における光学部品の単品精度及び組み付け誤差等に起因する被走査面(像担持体面)上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を検出手段で検出し、該検出された信号に基づいて偏向手段と被走査面との間に配した折り返しミラーの姿勢を調整手段により調整することにより、該走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を抑え、高精細な画像を得ることができる走査光学装置の組立方法の提供を目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の走査光学装置の組立方法は、光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向走査する偏向手段と、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面上に結像させる複数の結像光学素子と、前記複数の結像光学素子の間の光路中に配置されたミラーと、を備えた走査光学装置の組立方法であって
前記偏向面と前記ミラーとの間の光路中に配置される結像光学素子は光路中に配置し、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に配置される結像光学素子は光路中に配置せず、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に調整用光学素子を配置し、前記調整用光学素子を通過した光束が結像する位置に検出手段を配置した状態において、前記被走査面上における走査線の高さの誤差を前記検出手段により検出し、前記検出手段にて検出された信号に基いて前記ミラーを前記ミラーの長手方向と平行な軸を回転軸として回転させることで、前記被走査面上における走査線の高さを調整し、その後、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に配置される結像光学素子を前記走査光学装置に取り付けることを特徴としている。
【0019】
請求項2の発明の走査光学装置の組立方法は、光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向走査する偏向手段と、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面上に結像させる複数の結像光学素子と、前記複数の結像光学素子の間の光路中に配置されたミラーと、を備えた走査光学装置の組立方法であって
前記偏向面と前記ミラーとの間の光路中に配置される結像光学素子は光路中に配置し、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に配置される結像光学素子は光路中に配置せず、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に調整用光学素子を配置し、前記調整用光学素子を通過した光束が結像する位置に検出手段を配置した状態において、前記被走査面上における走査線の傾きの誤差を前記検出手段により検出し、前記検出手段にて検出された信号に基いて前記ミラーを前記ミラーの短手方向と平行な軸を回転軸として回転させることで、前記被走査面上における走査線の傾きを調整し、その後、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に配置される結像光学素子を前記走査光学装置に取り付けることを特徴としている。
請求項3の発明は請求項1又は2の発明において、前記光源手段は、複数の光束を出射しており、前記光源手段から出射した複数の光束にて前記被走査面上に同時に複数の走査線を形成していることを特徴としている。
【0030】
【発明の実施の形態】
[実施形態1]
図1は本発明の実施形態1の要部斜視図、図2は本発明の実施形態1の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。
【0031】
図中、1は光源手段であり、例えば半導体レーザーより成っている。2はコリメーターレンズであり、光源手段1から出射された発散光束(光ビーム)を略平行光束に変換している。4は開口絞りであり、通過光束(光量)を制限している。この開口絞り4の開口部は楕円形状をしており、主走査方向及び副走査方向ともに光束幅が規制され、被走査面7(像但持体面)上におけるスポット形状が所望の大きさになるように、該開口部の大きさが設定されている。3はシリンドリカルレンズ(シリンダーレンズ)であり、副走査方向にのみ所定のパワーを有しており、開口絞り4を通過した光束を副走査断面内で後述する光偏向器5の偏向面5aにほぼ線像として結像させている。
【0032】
尚、光源手段1、コリメーターレンズ2、開口絞り4、そしてシリンドリカルレンズ3等の各要素は入射光学手段11の一要素を構成している。
【0033】
5は偏向手段としての、例えばポリゴンミラー(回転多面鏡)より成る光偏向器であり、モータ等の駆動手段(不図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転している。
【0034】
6はfθ特性を有する走査光学手段であり、所定のパワーを有する第1、第2の走査レンズ(fθレンズ)(結像光学素子)6a,6bを有しており、副走査断面内において光偏向器5の偏向面5aと被走査面7との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【0035】
8は折り返しミラーであり、第1の走査レンズ6aと第2の走査レンズ6bとの間の光路内に配置されており、入射光束を被走査面7側へ折り曲げている。本実施形態においてはこの折り返しミラー8を用いて後述する検出手段で得られる信号に基づいて被走査面7上における走査線の高さ(副走査方向の走査線の位置)又は/及び傾きを調整手段により調整するようにしている。
【0036】
7は被走査面としての感光ドラム面(像担持体面)である。
【0037】
本実施形態において半導体レーザー1から出射した発散光束はコリメーターレンズ2により略平行光束に変換され、開口絞り4によって該光束(光量)を制限してシリンドリカルレンズ3に入射している。シリンドリカルレンズ3に入射した略平行光束のうち主走査断面においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して光偏向器5の偏向面5aにほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結像している。そして光偏向器5の偏向面5aで反射偏向された光束は第1の走査レンズ6a、折り返しミラー8、そして第2の走査レンズ6bを介して感光ドラム7面上にスポット状に結像され、該光偏向器5を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム7面上を矢印B方向(主走査方向)に等速度で光走査している。
【0038】
次に本実施形態の被走査面上における走査線の高さ又は/及び傾きの調整方法について図3、図4を用いて説明する。図3は本実施形態の調整時における主要部分の副走査断面図、図4は本実施形態の調整時における光学系の要部概略図である。図3、図4において前記図1、図2に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0039】
図中、41は検出手段であり、1対の検出ユニット(41a,41b)を有し、該検出ユニット(41a,41b)により被走査面7上における走査範囲のうち走査中心に対して両側(上下最大画角)の各点(2像高)において該被走査面7上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を検出している。
【0040】
検出ユニット(41a,41b)は各々第2の走査レンズ6bに略相当する調整用光学素子(9a,9b)と該調整用光学素子(9a,9b)によるピント位置、もしくはその近傍に設けた検出素子(センサー)(10a,10b)とを有している。
【0041】
本実施形態において被走査面上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を検出手段41で検出し、該検出された信号に基づいて、該被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾きを折り返しミラー8を用いて調整し、次いで該折り返しミラー8の下流側(折り返しミラーの配置位置を基準としたとき感光ドラム側)に第2の走査レンズ6bを装置本体に組み付けている。
【0042】
折り返しミラー8には該折り返しミラー8の長手方向及び短手方向に平行な軸を中心に回転可能になるような調整手段(不図示)が取り付けられている。この調整手段は図5に示すように折り返しミラー8を長手方向に平行な軸8aを回転軸として回転させることにより、走査線の高さを調整することができる。また調整手段は図6に示すように折り返しミラー8を短手方向に平行な軸8bを回転軸として回転させることにより、走査線の傾きを調整することができる。
【0043】
本実施形態では各検出ユニット(41a,41b)を調整時のみ配置し、調整用光学素子(9a,9b)により光束がセンサー(10a,10b)面上に結像するように、該センサー(10a,10b)からの信号に基づいて調整手段により折り返しミラー8の姿勢を調整することによって、被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾きを調整している。
【0044】
本実施形態では上述の如く第2の走査レンズ6bに略相当する調整用光学素子(9a,9b)を被走査面7上における走査範囲のうち走査中心に対して両側の各点に対応して設けることにより、折り返しミラー8の走査線調整における敏感度を実際の光学系に近づけることができる。また上述の如く調整用光学素子(9a,9b)によるピント位置、もしくはその近傍にセンサー(10a,10b)を配置することにより、2つのセンサー10a,10bで被走査面7上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を検出することができる。
【0045】
また本実施形態においては上述の如く第2の走査レンズ6bを装置本体に組み付ける以前に走査線の調整を行い、該調整後に第2の走査レンズ6bを組み付ける手順を踏んでいる。したがって本実施形態では折り返しミラー8及びその上流側(折り返しミラーの配置位置を基準としたとき半導体レーザー側)の光学部品による単品精度及び組み付け誤差で発生する走査線の高さ誤差及び傾き誤差は調整されることになり、最終的に残る走査線の高さ誤差及び傾き誤差は該折り返しミラー8の下流側の光学部品による単品精度及び組み付け誤差により発生されるもののみとなる。
【0046】
このように本実施形態において上述の如く走査光学装置における光学部品の単品精度及び組み付け誤差等に起因する被走査面7上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を検出手段41で検出し、該検出された信号に基づいて走査光学手段6内に設けた折り返しミラー8の姿勢を調整手段により調整することによって、該走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を抑えることができ、これにより高精細な画像を得ている。
【0047】
尚、本実施形態では検出手段として1対の検出ユニットを設けたが、それ以上設けても良い。また本実施形態では第1、第2の走査レンズの間に折り返しミラーを設けたが、該第1、第2の走査レンズの前後に設けても本発明は前述の実施形態1と同様に適用することができる。例えば第1、第2の走査レンズの下流側に設けた場合には被走査面上の主走査方向における複数の位置に検出素子を各々設け、該検出素子で検出された信号に基づいて折り返しミラーの姿勢を調整手段により調整して被走査面上における走査線の高さ又は/及び傾きを調整すれば良い。また本実施形態では単一の光束(シングルビーム)を出射する半導体レーザーを用いた走査光学装置について述べたが、これに限らず、例えば複数の光束(マルチビーム)を出射するマルチビーム半導体レーザーを用いたマルチビーム走査光学装置においても本発明は前述の実施形態1と同様な効果を得ることができる。
【0048】
[カラー画像形成装置]
図7はこのように調整された走査光学装置を4台同時に使用し、それぞれ異なる感光ドラム面(像担持体面)上に各色毎の画像情報を記録し、カラー画像を形成する例えばカラー複写機やカラーレーザービームプリンター等に用いられるタンデムタイプのカラー画像形成装置の要部概略図である。
【0049】
同図において11,12,13,14は各々走査光学装置、21,22,23,24は各々像担持体としての感光ドラム、31は搬送ベルトである。
【0050】
本実施形態におけるカラー画像形成装置は上述の如く4つの走査光学装置11,12,13,14により各々の変調信号に基づいた光束を用いて潜像を各々対応する感光ドラム21,22,23,24面上に形成している。例えばC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、B(ブラック)の潜像を対応する感光ドラム21,22,23,24面上に形成し、その後、記録材に多重転写して1枚のフルカラー画像を形成している。
【0051】
同図において4台の相対的な走査線の傾き誤差は、各々の折り返しミラー8(8a〜8d)の下流側の光学部品による単品精度及び組み付け誤差のみに起因するため、色ずれ許容量に十分に収まり、これにより良好なるカラー画像を形成することができる。また走査線の高さ誤差に関しても同様であり、該走査線の高さ誤差があることによって生じる感光ドラム面に対する入射角度誤差も小さいため、例えばマルチビームを用いたときのビーム間による主走査方向におけるジッタが許容量に十分収まることになる。
【0052】
このように本実施形態においては上述の如く折り返しミラー8を用いて被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾きを調整することにより、例えばこの走査光学装置をカラー画像形成装置に用いたときには色ずれの少ない良好なる画像を得ることができる。
【0053】
参考例1
図8は本発明の参考例1の調整時における副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。同図において前記図3に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0054】
参考例において前述の実施形態1と異なる点は、装置を構成する全ての光学素子を装置本体に組み付けた後に折り返しミラー8によって被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾き調整を行なったことと、該折り返しミラー8の下流側の第2の走査レンズ6b位置、もしくはその近傍に検出手段41としての2個のセンサー10a,10bを設け、該2個のセンサー10a,10bにより、被走査面7上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を検出したことである
【0055】
即ち、本参考例では光束位置を検出するセンサー10(10a,10b)を折り返しミラー8の下流側の第2の走査レンズ6b位置、もしくはその近傍に調整時のみ配置し、副走査断面内において第2の走査レンズ6bの略光軸上を光束が通過するように該センサー10(10a,10b)からの信号に基づいて折り返しミラー8の姿勢を調整手段により調整することによって、被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾きを調整している。
【0056】
したがって本参考例では折り返しミラー8及びその上流側の光学部品による単品精度及び組み付け誤差で発生する走査線の高さ誤差及び傾き誤差は第2の走査レンズ6b面上で調整されることになる。その結果、被走査面7上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差は該第2の走査レンズ6bの組み付け成分のみになることにより、これは十分許容量内に収まり、例えば本装置をカラー画像形成装置に用いたときには色ずれの低減を図ることができる。
【0057】
またもし調整が行なわれない場合には第2の走査レンズ6bの光軸から離れた位置を光束が通過するため被走査面7上におけるスポット形状の乱れ、回転等が発生してしまう。これに対し本参考例では第2の走査レンズ6bの略光軸上に光束が通過することにより、スポット形状の乱れ回転等が低減され、被走査面7において良好なるスポットが得られ、高精細な画像を形成することができる。
【0058】
ただし本参考例における調整方法では、もし第2の走査レンズ6bが高さ方向に大きな誤差を持って組み付けられると、該第2の走査レンズ6bの略光軸上に光束が入るように調整するために、該第2の走査レンズ6bの通過後の光束が被走査面7上において所望の高さ位置よりも大きくずれた位置に入射することになる。このとき被走査面7に対する入射角が大きくなる方向にずれが生じると、マルチビームを用いたときのビーム間における主走査方向におけるジッタが大きくなる。そのため本参考例はシングルビームを用いた走査光学装置及びそれを用いたカラー画像形成装置において好適な調整方法である。
【0059】
このように本参考例においては上述の如く折り返しミラー8を用いて被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾きを調整することにより、例えば本装置をカラー画像形成装置に用いたときには色ずれの少ない良好なる画像を得ることができる。
【0060】
尚、本参考例では第2の走査レンズ6b近傍に2個のセンサー10a,10bを設けたが、それ以上設けても良い。
【0061】
参考例2
図9は本発明の参考例2の調整時における副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。同図において前記図3に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0062】
参考例において前述の実施形態1と異なる点は、装置を構成する全ての光学素子を装置本体に組み付けた後に折り返しミラー8によって被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾き調整を行なったことと、被走査面7上の主走査方向に検出手段41としての2個のセンサー10a,10bを設け、該2個のセンサー10a,10bにより、被走査面7上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を検出したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0063】
即ち、本参考例では光束位置を検出するセンサー10(10a,10b)を被走査面7近傍の主走査方向に調整時のみ配置し、光束が被走査面7の略所定の位置を照射するように、該センサー10(10a,10b)からの信号に基づいて折り返しミラー8の姿勢を調整手段により調整することによって、該被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾きを調整している。
【0064】
したがって本参考例では光学系全系による光学部品による単品精度、組み付け誤差で発生する走査線の高さ誤差、そして傾き誤差は被走査面7上で調整されることになる。その結果、被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾きは、略設計通りの位置に調整されることにより、例えば本装置をカラー画像形成装置に用いたときには色ずれの少ない高精細な画像を形成することができる。また被走査面7に対する入射角のずれも小さいため、マルチビームを用いたときのビーム間における主走査方向におけるジッタも低減され良好に調整される。
【0065】
ただし本参考例における調整方法では、特に折り返しミラー8の下流側の第2の走査レンズ6bを光束が通過する際、該光束は副走査断面において光軸から離れた位置を通る可能性が大きくなる。この第2の走査レンズ6bの光軸から離れた位置を光束が通過すると、被走査面7上におけるスポット形状の乱れ、回転等が発生してしまう。したがって本参考例は折り返しミラー8の上流側の光学素子による走査線ずれに対する敏感度の低い系、あるいは厳しい公差が許容される系において好適な調整方法である。
【0066】
このように本参考例においては上述の如く折り返しミラー8を用いて被走査面7上における走査線の高さ又は/及び傾きを調整することにより、例えば本装置をカラー画像形成装置に用いたときには色ずれの少ない良好なる画像を得ることができる。
【0067】
尚、本参考例では被走査面7上の主走査方向に2個のセンサー10a,10bを設けたが、それ以上設けても良い。
【0068】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く走査光学装置における光学部品の単品精度及び組み付け誤差等に起因する被走査面(像担持体面)上における走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を検出手段で検出し、該検出された信号に基づいて偏向手段と被走査面との間に配した折り返しミラーの姿勢を調整手段により調整することにより、該走査線の高さ誤差又は/及び傾き誤差を抑えることができ、これにより高精細な画像を得ることができる走査光学装置を達成することができる。
【0069】
また本発明によれば上記の走査光学装置を複数用いてカラー画像形成装置を構成することにより、色ズレの少ない良好なるカラー画像を得る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。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態1の要部斜視図
【図2】 本発明の実施形態1の副走査断面図
【図3】 本発明の実施形態1の調整時の副走査断面図
【図4】 本発明の実施形態1の調整時の斜視図
【図5】 本発明の実施形態1の走査線の高さ調整を示す図
【図6】 本発明の実施形態1の走査線の傾き調整を示す図
【図7】 本発明の実施形態1のタンデムタイプのカラー画像形成装置の要部概略図
【図8】 本発明の参考例1の調整時の副走査断面図
【図9】 本発明の参考例2の調整時の副走査断面図
【図10】 従来の走査光学装置の要部概略図
【図11】 主走査方向におけるジッタの斜視図
【図12】 像但持体への光束入射の副走査断面図
【図13】 横ずれ量(入射角)とジッタ量との関係を示す図
【符号の説明】
1 光源手段(半導体レーザー)
2 コリメーターレンズ
3 シリンドリカルレンズ
4 開口絞り
5 偏向手段(回転多面鏡)
5a 偏向面
6 走査光学手段
6a 第1の走査レンズ
6b 第2の走査レンズ
7 被走査面(像但持体面)
8 折り返しミラー
9(9a,9b) 調整用光学素子
10(10a,10b) 検出素子(センサー)
11 入射光学手段
41 検出手段
41a,41b 検出ユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionMethod for assembling scanning optical deviceIn particular, the height (position of the scanning line in the sub-scanning direction) or / and the inclination of the scanning line on the surface to be scanned (image carrier surface) is adjusted by a folding mirror disposed between the deflecting means and the surface to be scanned. For example, it is suitable for an apparatus such as a laser beam printer or a digital copying machine having an electrophotographic process.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a scanning optical device used in a laser beam printer (LBP), a digital copying machine or the like, a light beam which is light-modulated from a light source means according to an image signal is emitted from a rotating polygon mirror (polygon mirror) by an optical deflector. The light is periodically deflected and focused on a surface of a photosensitive recording medium (photosensitive drum) by scanning optical means (imaging element) having fθ characteristics, and the surface is optically scanned to perform image recording. Yes.
[0003]
FIG. 10 is a schematic view of the main part of this type of conventional scanning optical apparatus.
[0004]
In the figure, a divergent light beam emitted from a semiconductor laser 91 as a light source means is made into a substantially parallel light beam by a collimator lens 92, and the light beam (light quantity) is limited by a stop 94 and has a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction. It is incident on a cylindrical lens 93. Out of the substantially parallel light beam incident on the cylindrical 93, it exits in the state of the substantially parallel light beam as it is in the main scanning section. In the sub-scan section, the light beam is converged and formed as a substantially linear image on a deflection surface (reflection surface) 95a of an optical deflector 95 comprising a rotating polygon mirror (polygon mirror).
[0005]
Then, the light beam deflected and reflected by the deflecting surface 95a of the optical deflector 95 is guided by a scanning optical means 96 having fθ characteristics through a folding mirror 98 onto a photosensitive drum surface 97 as a scanned surface, and the optical deflector. By rotating 95 in the direction of arrow A, the photosensitive drum surface 97 is optically scanned in the direction of arrow B (main scanning direction). As a result, an image is recorded on the photosensitive drum surface 97 as a recording medium.
[0006]
In the figure, a folding mirror 98 is disposed behind the scanning optical means 96, and the optical path of the light beam from the scanning optical means 96 is bent toward the photosensitive drum surface 97, thereby reducing the size of the entire apparatus.
[0007]
In this specification, the main scanning direction is a direction parallel to the deflection scanning direction, and the sub-scanning direction is a direction perpendicular to the deflection scanning direction, and so on.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of scanning optical apparatus, there is a case where the scanning optical means is composed of a plurality of optical elements and a folding mirror is disposed in the optical path between the plurality of optical elements due to the necessity of the configuration. In such a case, if there is an assembly error of the folding mirror when the luminous flux is incident on the optical element on the downstream side of the folding mirror (on the photosensitive drum side when the arrangement position of the folding mirror is used as a reference), the luminous flux is optical. The light is incident on a position off the optical axis of the element. As a result, there is a problem that the height of the scanning line on the surface to be scanned is shifted from a desired position, or the scanning line is inclined. Further, when the light beam is incident off the optical axis of the optical element, the imaging spot on the surface to be scanned is rotated, and there is an effect that a good image cannot be obtained.
[0009]
Furthermore, even if the folding mirror is assembled at a desired position, the folding mirror may be affected by the accuracy of individual optical components and assembly errors upstream of the folding mirror (on the semiconductor laser side with respect to the position of the folding mirror). When the light beam is incident on the optical element on the downstream side of the mirror, the light beam is incident on a position off the optical axis of the optical element, and the height of the scanning line on the surface to be scanned is desired as described above. Detrimental effects such as deviation from the position and inclination of the scanning line occur.
[0010]
Usually, the assembly error of the folding mirror and the single product accuracy and assembly error of the optical components upstream of the folding mirror can occur at the same time, which further promotes the scanning line height error and the tilt error.
[0011]
In recent years, various color image forming apparatuses that form an image using a plurality of scanning optical devices have been proposed in particular for color copying machines, color laser beam printers, and the like, because of the demand for higher speed of the apparatus.
[0012]
However, for example, when a plurality of scanning optical devices in which the inclination of the scanning line is generated as described above, if the inclination direction and the inclination amount are the same, the scanning lines are matched and a good image is obtained. However, since a tilt error or the like usually randomly occurs, the scanning lines do not coincide with each other, causing a color shift in the image.
[0013]
For example, when a plurality of scanning optical devices in which the above-described scanning line height error is generated are used, writing of each scanning optical device is performed in accordance with the randomly generated scanning line height error. By adjusting the timing, it is possible to match the scanning lines at the time of image formation, but the incident angle of the light flux with respect to the photosensitive drum surface (image carrier surface) varies depending on the height error of the scanning lines.
[0014]
In the case of a multi-beam scanning optical apparatus using a multi-beam light source that generates a plurality of light beams in response to a demand for further speeding up, as the incident angle of the light beams on the photosensitive drum surface increases as shown in FIG. The scanning widths L1 and L2 written on the drum surface are different from each other.
[0015]
In addition, as shown in FIG. 12, when the incident angle of the light beam on the photosensitive drum surface is θ, the incident angle θ becomes large if the distance (lateral deviation) between the extended line of the light beam and the central portion of the photosensitive drum surface is d. As a result, the lateral displacement d increases.
[0016]
FIG. 13 is a numerical example showing the amount of change in scanning width difference depending on the incident angle between two beams at a resolution of 600 dpi. The horizontal axis represents the amount of lateral deviation d, and the vertical axis represents the amount of jitter (Jitter) with the difference in scanning width on one side. It is said. As shown in the figure, it can be seen that the amount of jitter increases in proportion to the amount of lateral deviation. That is, jitter in the main scanning direction occurs due to the difference in scanning width between the two beams, which adversely affects the image. For this reason, the incident angle with respect to the photosensitive drum surface also varies due to variations in the height error of the scanning line of each scanning optical device, and as a result, the jitter in the main scanning direction varies, causing a color shift in the image.
[0017]
  According to the present invention, a detection unit detects a height error or / and an inclination error of a scanning line on a surface to be scanned (image carrier surface) caused by single component accuracy and assembly error of an optical component in a scanning optical device, and the detection is performed. By adjusting the position of the folding mirror disposed between the deflecting means and the surface to be scanned by the adjusting means based on the received signal, the height error or / and the tilt error of the scanning line can be suppressed, and a high-definition image can be obtained. ObtainableMethod for assembling scanning optical deviceThe purpose is to provide.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
  The method of assembling the scanning optical apparatus according to the first aspect of the invention comprises a light source means, a deflection means for deflecting and scanning a light beam emitted from the light source means, and a light beam deflected and scanned by a deflection surface of the deflection means. A method of assembling a scanning optical apparatus comprising: a plurality of imaging optical elements that form an image on a surface; and a mirror that is disposed in an optical path between the plurality of imaging optical elements.
  The imaging optical element disposed in the optical path between the deflection surface and the mirror is disposed in the optical path, and the imaging optical element disposed in the optical path between the mirror and the scanned surface is the optical path. In the state where the adjusting optical element is not disposed in the optical path between the mirror and the scanned surface, and the detecting means is disposed at a position where the light beam that has passed through the adjusting optical element is imaged. An error in the height of the scanning line on the surface to be scanned is detected by the detection means, and the mirror is rotated based on an axis parallel to the longitudinal direction of the mirror based on the signal detected by the detection means. By rotating, the height of the scanning line on the scanned surface is adjusted,Then, between the mirror and the scanned surfaceIn the light pathThe image forming optical element arranged in is attached to the scanning optical device.
[0019]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a scanning optical device assembling method comprising: a light source means; a deflection means for deflecting and scanning a light beam emitted from the light source means; and a light beam deflected and scanned by a deflection surface of the deflection means. A method of assembling a scanning optical apparatus comprising: a plurality of imaging optical elements that form an image on a surface; and a mirror that is disposed in an optical path between the plurality of imaging optical elements.
  The imaging optical element disposed in the optical path between the deflection surface and the mirror is disposed in the optical path, and the imaging optical element disposed in the optical path between the mirror and the scanned surface is the optical path. In the state where the adjusting optical element is not disposed in the optical path between the mirror and the scanned surface, and the detecting means is disposed at a position where the light beam that has passed through the adjusting optical element is imaged. An error in the inclination of the scanning line on the surface to be scanned is detected by the detecting means, and the mirror is set based on a signal detected by the detecting means with an axis parallel to the short direction of the mirror as a rotation axis. By rotating, the inclination of the scanning line on the scanned surface is adjusted,Thereafter, an imaging optical element disposed in an optical path between the mirror and the surface to be scanned is attached to the scanning optical device.
  The invention of claim 3 is the invention of claim 1 or 2, whereinThe light source unit emits a plurality of light beams, and a plurality of scanning lines are simultaneously formed on the surface to be scanned by the plurality of light beams emitted from the light source unit.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
1 is a perspective view of a main part of Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view (sub-scanning cross-sectional view) of the main part in the sub-scanning direction of Embodiment 1 of the present invention.
[0031]
In the figure, reference numeral 1 denotes a light source means, for example, a semiconductor laser. A collimator lens 2 converts a divergent light beam (light beam) emitted from the light source means 1 into a substantially parallel light beam. Reference numeral 4 denotes an aperture stop, which limits a passing light beam (light quantity). The aperture of the aperture stop 4 has an elliptical shape, the beam width is restricted in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the spot shape on the scanned surface 7 (image holding surface) becomes a desired size. As described above, the size of the opening is set. A cylindrical lens (cylinder lens) 3 has a predetermined power only in the sub-scanning direction, and the light beam that has passed through the aperture stop 4 is substantially applied to a deflecting surface 5a of an optical deflector 5 to be described later in the sub-scanning section. It is formed as a line image.
[0032]
Each element such as the light source means 1, the collimator lens 2, the aperture stop 4, and the cylindrical lens 3 constitutes one element of the incident optical means 11.
[0033]
Reference numeral 5 denotes an optical deflector composed of, for example, a polygon mirror (rotating polygonal mirror) as a deflecting means, and is rotated at a constant speed in the direction of arrow A in the figure by a driving means (not shown) such as a motor.
[0034]
  Reference numeral 6 denotes scanning optical means having fθ characteristics, and first and second scanning lenses (fθ lenses) having a predetermined power.(Imaging optical element)6a and 6b, and has a tilt correction function by providing a conjugate relationship between the deflecting surface 5a of the optical deflector 5 and the scanned surface 7 in the sub-scanning section.
[0035]
Reference numeral 8 denotes a folding mirror, which is disposed in the optical path between the first scanning lens 6a and the second scanning lens 6b, and bends the incident light beam toward the scanned surface 7 side. In the present embodiment, the height of the scanning line (the position of the scanning line in the sub-scanning direction) or / and the inclination on the surface to be scanned 7 are adjusted based on a signal obtained by the detection means described later using the folding mirror 8. Adjustment is made by means.
[0036]
Reference numeral 7 denotes a photosensitive drum surface (image carrier surface) as a surface to be scanned.
[0037]
In this embodiment, the divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 2, and the light beam (light amount) is limited by the aperture stop 4 and is incident on the cylindrical lens 3. Of the substantially parallel light beam incident on the cylindrical lens 3, it is emitted as it is in the main scanning section. In the sub-scan section, the light beam converges and forms a substantially linear image (a linear image long in the main scanning direction) on the deflecting surface 5a of the optical deflector 5. The light beam reflected and deflected by the deflecting surface 5a of the optical deflector 5 is spot-formed on the surface of the photosensitive drum 7 through the first scanning lens 6a, the folding mirror 8, and the second scanning lens 6b. By rotating the optical deflector 5 in the direction of arrow A, the surface of the photosensitive drum 7 is optically scanned in the direction of arrow B (main scanning direction) at a constant speed.
[0038]
Next, a method for adjusting the height or / and inclination of the scanning line on the surface to be scanned according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a sub-scan sectional view of the main part at the time of adjustment of the present embodiment, and FIG. 4 is a schematic view of the main part of the optical system at the time of adjustment of the present embodiment. In FIG. 3 and FIG. 4, the same elements as those shown in FIG. 1 and FIG.
[0039]
In the figure, reference numeral 41 denotes a detection means, which has a pair of detection units (41a, 41b). The detection units (41a, 41b) are arranged on both sides of the scanning center on the scanning surface 7 on both sides ( The height error or / and the inclination error of the scanning line on the scanned surface 7 is detected at each point (two image heights) of the maximum vertical field angle.
[0040]
The detection unit (41a, 41b) is a detection provided at or near the focus position of the adjustment optical element (9a, 9b) and the adjustment optical element (9a, 9b) substantially corresponding to the second scanning lens 6b. It has an element (sensor) (10a, 10b).
[0041]
In the present embodiment, the height error or / and the inclination error of the scanning line on the scanning surface is detected by the detecting means 41, and the scanning line height or the scanning line on the scanning surface 7 is detected based on the detected signal. / And the inclination is adjusted by using the folding mirror 8, and then the second scanning lens 6b is assembled to the apparatus main body on the downstream side of the folding mirror 8 (on the photosensitive drum side with respect to the arrangement position of the folding mirror). .
[0042]
An adjusting means (not shown) is attached to the folding mirror 8 so as to be rotatable about an axis parallel to the longitudinal direction and the short direction of the folding mirror 8. As shown in FIG. 5, the adjusting means can adjust the height of the scanning line by rotating the folding mirror 8 about the axis 8a parallel to the longitudinal direction as a rotation axis. Further, as shown in FIG. 6, the adjusting means can adjust the inclination of the scanning line by rotating the folding mirror 8 about the axis 8b parallel to the short direction as the rotation axis.
[0043]
In this embodiment, each detection unit (41a, 41b) is disposed only during adjustment, and the sensor (10a) is formed such that the light beam is imaged on the sensor (10a, 10b) surface by the adjustment optical elements (9a, 9b). , 10b), the height or / and the inclination of the scanning line on the surface to be scanned 7 is adjusted by adjusting the attitude of the folding mirror 8 by the adjusting means based on the signals from.
[0044]
In the present embodiment, as described above, the adjustment optical elements (9a, 9b) substantially corresponding to the second scanning lens 6b correspond to the respective points on both sides of the scanning center in the scanning range on the scanned surface 7. By providing, the sensitivity in the scanning line adjustment of the folding mirror 8 can be brought close to the actual optical system. Further, by arranging the sensors (10a, 10b) at or near the focus position by the adjusting optical elements (9a, 9b) as described above, the height of the scanning line on the scanned surface 7 by the two sensors 10a, 10b is increased. A depth error or / and a tilt error can be detected.
[0045]
In the present embodiment, as described above, the scanning line is adjusted before the second scanning lens 6b is assembled to the apparatus main body, and the procedure for assembling the second scanning lens 6b is performed after the adjustment. Therefore, in the present embodiment, the height error and the tilt error of the scanning line caused by the single-piece accuracy and the assembly error due to the optical components on the folding mirror 8 and its upstream side (semiconductor laser side when the arrangement position of the folding mirror is used as a reference) are adjusted. As a result, the height error and the tilt error of the scanning line that is finally left are only those that are generated due to the single product accuracy and the assembly error caused by the optical components downstream of the folding mirror 8.
[0046]
Thus, in the present embodiment, as described above, the detection means 41 detects the height error or / and the tilt error of the scanning line on the surface to be scanned 7 due to the single-component accuracy and assembly error of the optical components in the scanning optical apparatus. The height error or / and the tilt error of the scanning line can be suppressed by adjusting the posture of the folding mirror 8 provided in the scanning optical means 6 based on the detected signal by the adjusting means. High-definition images are obtained.
[0047]
In this embodiment, a pair of detection units are provided as detection means. However, more detection units may be provided. In this embodiment, the folding mirror is provided between the first and second scanning lenses. However, the present invention can be applied in the same manner as in the first embodiment even if the folding mirror is provided before and after the first and second scanning lenses. can do. For example, when provided on the downstream side of the first and second scanning lenses, detection elements are provided at a plurality of positions in the main scanning direction on the surface to be scanned, and the folding mirror is based on the signals detected by the detection elements. The height or / and inclination of the scanning line on the surface to be scanned may be adjusted by adjusting the posture of the scanning line. In this embodiment, the scanning optical device using a semiconductor laser that emits a single light beam (single beam) has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a multi-beam semiconductor laser that emits a plurality of light beams (multi-beam) is used. Even in the used multi-beam scanning optical apparatus, the present invention can obtain the same effects as those of the first embodiment.
[0048]
[Color image forming apparatus]
FIG. 7 uses four scanning optical devices adjusted in this way at the same time, records image information for each color on different photosensitive drum surfaces (image carrier surfaces), and forms a color image. 1 is a schematic view of a main part of a tandem type color image forming apparatus used in a color laser beam printer or the like.
[0049]
In the figure, 11, 12, 13, and 14 are scanning optical devices, 21, 22, 23, and 24 are photosensitive drums as image carriers, and 31 is a conveyor belt.
[0050]
As described above, the color image forming apparatus according to the present embodiment uses the light beams based on the respective modulation signals by the four scanning optical devices 11, 12, 13 and 14, and the corresponding photosensitive drums 21, 22, 23, It is formed on the 24th surface. For example, latent images of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and B (black) are formed on the corresponding photosensitive drums 21, 22, 23, and 24, and then multiple-transferred onto a recording material. One full color image is formed.
[0051]
In the figure, the tilt error of the four relative scanning lines is caused by only the accuracy of the single product and the assembly error caused by the optical components on the downstream side of the folding mirrors 8 (8a to 8d). Therefore, a good color image can be formed. The same applies to the scanning line height error, and since the incident angle error with respect to the photosensitive drum surface caused by the scanning line height error is small, for example, the main scanning direction between the beams when using multiple beams. The jitter at is sufficiently within the allowable amount.
[0052]
As described above, in this embodiment, the scanning optical device is used for a color image forming apparatus, for example, by adjusting the height or / and the inclination of the scanning line on the scanned surface 7 using the folding mirror 8 as described above. A good image with little color misregistration can be obtained.
[0053]
[Reference example 1]
  FIG. 8 illustrates the present invention.Reference example 1It is principal part sectional drawing (sub-scanning sectional view) of the sub-scanning direction at the time of adjustment. In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0054]
  BookReference exampleThe difference from the first embodiment is that the height or / and the inclination of the scanning line on the scanned surface 7 is adjusted by the folding mirror 8 after all the optical elements constituting the apparatus are assembled to the apparatus main body. And two sensors 10a and 10b as detection means 41 are provided at or near the position of the second scanning lens 6b on the downstream side of the folding mirror 8, and the surface to be scanned is provided by the two sensors 10a and 10b. 7 that the height error or / and the tilt error of the scanning line on 7 has been detected..
[0055]
  That is, bookReference exampleThen, the sensor 10 (10a, 10b) for detecting the light beam position is disposed only at the time of adjustment at the position of the second scanning lens 6b on the downstream side of the folding mirror 8 or in the vicinity thereof, and the second scanning lens 6b in the sub-scan section. The height of the scanning line on the surface to be scanned 7 is adjusted by adjusting the posture of the folding mirror 8 based on the signal from the sensor 10 (10a, 10b) so that the light beam passes through the substantially optical axis of Or / and the tilt is adjusted.
[0056]
  BookReference exampleThen, the height error and the tilt error of the scanning line caused by the single-piece accuracy and the assembly error due to the folding mirror 8 and the upstream optical components are adjusted on the second scanning lens 6b surface. As a result, the height error or / and the tilt error of the scanning line on the surface to be scanned 7 is only the assembly component of the second scanning lens 6b, and this is within a sufficiently allowable amount. When used in a color image forming apparatus, color misregistration can be reduced.
[0057]
  If the adjustment is not performed, the light beam passes through a position away from the optical axis of the second scanning lens 6b, so that the spot shape on the surface to be scanned 7 is disturbed, rotated, or the like. In contrast to thisReference exampleThen, when the light beam passes substantially on the optical axis of the second scanning lens 6b, the disordered rotation of the spot shape is reduced, and a good spot can be obtained on the scanned surface 7 to form a high-definition image. Can do.
[0058]
  However, this bookReference exampleIf the second scanning lens 6b is assembled with a large error in the height direction, in order to adjust the light flux to be substantially on the optical axis of the second scanning lens 6b, the adjustment method in FIG. The light beam after passing through the second scanning lens 6b is incident on the scanned surface 7 at a position greatly deviated from the desired height position. At this time, if a deviation occurs in the direction in which the incident angle with respect to the surface to be scanned 7 is increased, the jitter in the main scanning direction between the beams when the multi-beam is used increases. Therefore bookReference exampleIs an adjustment method suitable for a scanning optical apparatus using a single beam and a color image forming apparatus using the same.
[0059]
  Book like thisReference exampleAs described above, by adjusting the height or / and the inclination of the scanning line on the scanned surface 7 using the folding mirror 8, for example, when this apparatus is used in a color image forming apparatus, the color misregistration is improved. An image can be obtained.
[0060]
  BookReference exampleThen, although two sensors 10a and 10b are provided in the vicinity of the second scanning lens 6b, more sensors may be provided.
[0061]
  [Reference example 2]
  FIG. 9 shows the present invention.Reference example 2It is principal part sectional drawing (sub-scanning sectional view) of the sub-scanning direction at the time of adjustment. In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0062]
  BookReference exampleThe difference from the first embodiment is that the height or / and the inclination of the scanning line on the scanned surface 7 is adjusted by the folding mirror 8 after all the optical elements constituting the apparatus are assembled to the apparatus main body. And two sensors 10a and 10b as detection means 41 in the main scanning direction on the surface to be scanned 7, and the two sensors 10a and 10b provide a scanning line height error on the surface to be scanned 7 or / And a tilt error is detected. Other configurations and optical actions are substantially the same as those of the first embodiment, and the same effects are obtained.
[0063]
  That is, bookReference exampleThen, the sensor 10 (10a, 10b) for detecting the position of the light beam is arranged only in the main scanning direction in the vicinity of the surface to be scanned 7, and adjusted so that the light beam irradiates a substantially predetermined position on the surface to be scanned 7. The height or / and the inclination of the scanning line on the surface to be scanned 7 is adjusted by adjusting the posture of the folding mirror 8 by the adjusting means based on the signals from (10a, 10b).
[0064]
  BookReference exampleThen, the accuracy of a single product by the optical components in the entire optical system, the height error of the scanning line caused by the assembly error, and the tilt error are adjusted on the scanned surface 7. As a result, the height or / and inclination of the scanning line on the scanned surface 7 is adjusted to a position substantially as designed, so that, for example, when this apparatus is used in a color image forming apparatus, high definition with little color misregistration is achieved. An image can be formed. In addition, since the deviation of the incident angle with respect to the scanned surface 7 is small, the jitter in the main scanning direction between the beams when the multi-beam is used is also reduced and well adjusted.
[0065]
  However, this bookReference exampleIn the adjustment method in, especially when the light beam passes through the second scanning lens 6b on the downstream side of the folding mirror 8, there is a high possibility that the light beam passes through a position away from the optical axis in the sub-scanning section. When the light beam passes through a position away from the optical axis of the second scanning lens 6b, the spot shape on the scanned surface 7 is disturbed, rotated, or the like. BookReference exampleIs an adjustment method suitable for a system having low sensitivity to a scanning line shift by an optical element upstream of the folding mirror 8 or a system in which a strict tolerance is allowed.
[0066]
  Book like thisReference exampleAs described above, by adjusting the height or / and the inclination of the scanning line on the scanned surface 7 using the folding mirror 8, for example, when this apparatus is used in a color image forming apparatus, the color misregistration is improved. An image can be obtained.
[0067]
  BookReference exampleThen, the two sensors 10a and 10b are provided in the main scanning direction on the scanned surface 7, but more sensors may be provided.
[0068]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, the detection unit detects the height error or / and the tilt error of the scanning line on the surface to be scanned (image carrier surface) due to the accuracy of the optical components in the scanning optical device and the assembly error. Then, the height error or / and the tilt error of the scanning line is suppressed by adjusting the attitude of the folding mirror disposed between the deflecting means and the surface to be scanned based on the detected signal. Thus, a scanning optical device capable of obtaining a high-definition image can be achieved.
[0069]
In addition, according to the present invention, a color image forming apparatus that can obtain a good color image with little color misregistration can be achieved by configuring a color image forming apparatus using a plurality of the scanning optical devices described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of essential parts of Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a sub-scan sectional view of Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a sub-scan sectional view during adjustment according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view at the time of adjustment according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing height adjustment of a scanning line according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating adjustment of scan line inclination according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram of a main part of a tandem type color image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[Fig. 8] of the present inventionReference example 1Sub-scan sectional view during adjustment
FIG. 9 shows the present invention.Reference example 2Sub-scan sectional view during adjustment
FIG. 10 is a schematic diagram of a main part of a conventional scanning optical device.
FIG. 11 is a perspective view of jitter in the main scanning direction.
FIG. 12 is a sub-scanning sectional view of light incident on the image holder.
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a lateral shift amount (incident angle) and a jitter amount.
[Explanation of symbols]
1 Light source means (semiconductor laser)
2 Collimator lens
3 Cylindrical lens
4 Aperture stop
5 Deflection means (rotating polygon mirror)
5a Deflection surface
6 Scanning optical means
6a First scanning lens
6b Second scanning lens
7 Scanned surface (image holding surface)
8 Folding mirror
9 (9a, 9b) Adjustment optical element
10 (10a, 10b) Detection element (sensor)
11 Incident optical means
41 Detection means
41a, 41b detection unit

Claims (3)

光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向走査する偏向手段と、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面上に結像させる複数の結像光学素子と、前記複数の結像光学素子の間の光路中に配置されたミラーと、を備えた走査光学装置の組立方法であって
前記偏向面と前記ミラーとの間の光路中に配置される結像光学素子は光路中に配置し、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に配置される結像光学素子は光路中に配置せず、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に調整用光学素子を配置し、前記調整用光学素子を通過した光束が結像する位置に検出手段を配置した状態において、前記被走査面上における走査線の高さの誤差を前記検出手段により検出し、前記検出手段にて検出された信号に基いて前記ミラーを前記ミラーの長手方向と平行な軸を回転軸として回転させることで、前記被走査面上における走査線の高さを調整し、その後、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に配置される結像光学素子を前記走査光学装置に取り付けることを特徴とする走査光学装置の組立方法。
A light source means, a deflection means for deflecting and scanning a light beam emitted from the light source means, and a plurality of imaging optical elements for imaging a light beam deflected and scanned by a deflection surface of the deflection means on a surface to be scanned; A scanning optical apparatus comprising: a mirror disposed in an optical path between the plurality of imaging optical elements;
The imaging optical element disposed in the optical path between the deflection surface and the mirror is disposed in the optical path, and the imaging optical element disposed in the optical path between the mirror and the scanned surface is the optical path. In the state where the adjusting optical element is not disposed in the optical path between the mirror and the scanned surface, and the detecting means is disposed at a position where the light beam that has passed through the adjusting optical element is imaged. An error in the height of the scanning line on the surface to be scanned is detected by the detection means, and the mirror is rotated based on an axis parallel to the longitudinal direction of the mirror based on the signal detected by the detection means. By rotating, the height of the scanning line on the surface to be scanned is adjusted, and then an imaging optical element disposed in the optical path between the mirror and the surface to be scanned is attached to the scanning optical device Method for assembling a scanning optical device
光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向走査する偏向手段と、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面上に結像させる複数の結像光学素子と、前記複数の結像光学素子の間の光路中に配置されたミラーと、を備えた走査光学装置の組立方法であって
前記偏向面と前記ミラーとの間の光路中に配置される結像光学素子は光路中に配置し、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に配置される結像光学素子は光路中に配置せず、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に調整用光学素子を配置し、前記調整用光学素子を通過した光束が結像する位置に検出手段を配置した状態において、前記被走査面上における走査線の傾きの誤差を前記検出手段により検出し、前記検出手段にて検出された信号に基いて前記ミラーを前記ミラーの短手方向と平行な軸を回転軸として回転させることで、前記被走査面上における走査線の傾きを調整し、その後、前記ミラーと前記被走査面との間の光路中に配置される結像光学素子を前記走査光学装置に取り付けることを特徴とする走査光学装置の組立方法。
A light source means, a deflection means for deflecting and scanning a light beam emitted from the light source means, and a plurality of imaging optical elements for imaging a light beam deflected and scanned by a deflection surface of the deflection means on a surface to be scanned; A scanning optical apparatus comprising: a mirror disposed in an optical path between the plurality of imaging optical elements;
The imaging optical element disposed in the optical path between the deflection surface and the mirror is disposed in the optical path, and the imaging optical element disposed in the optical path between the mirror and the scanned surface is the optical path. In the state where the adjusting optical element is not disposed in the optical path between the mirror and the scanned surface, and the detecting means is disposed at a position where the light beam that has passed through the adjusting optical element is imaged. An error in the inclination of the scanning line on the surface to be scanned is detected by the detecting means, and the mirror is set based on a signal detected by the detecting means with an axis parallel to the short direction of the mirror as a rotation axis. By rotating, the inclination of the scanning line on the surface to be scanned is adjusted, and then an imaging optical element disposed in the optical path between the mirror and the surface to be scanned is attached to the scanning optical device. For assembling a scanning optical device
前記光源手段は、複数の光束を出射しており、前記光源手段から出射した複数の光束にて前記被走査面上に同時に複数の走査線を形成していることを特徴とする請求項1又は2に記載の走査光学装置の組立方法。The light source means emits a plurality of light beams, and a plurality of scanning lines are simultaneously formed on the surface to be scanned by the plurality of light beams emitted from the light source means. 3. A method of assembling the scanning optical device according to 2.
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