JP4352059B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、偏向手段を用いて光ビームを被走査体に走査する光走査装置、及び光走査装置を用いた複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

レーザービームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられている光走査装置においては、次のようにして、潜像形成を行っている。すなわち、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、例えば回転多面鏡のような偏向手段によって周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する結像光学素子によって例えば感光ドラムや感光ベルトのような被走査体上にスポット状に集束させることによる。

フルカラー画像形成装置のように複数の被走査体に形成された潜像をもとにトナー画像を重ね合わせて画像形成を行うものについては、色ずれという画像不良が発生する。これは、複数の光走査装置によって走査される走査光の幾何特性、例えば走査線傾きや走査線曲がりの差に起因するものである。

そのため、複数の走査光の幾何特性を一致させるために光走査装置は調整手段を有する光走査装置及び画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１１及び図１２にこの種の光走査装置の要部概略図と走査光の幾何特性の調整手段を示す。

図１１において、被走査体である感光ドラム２０２面上を走査する光束は、光源ユニット２１９を出射して副走査方向に所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ２１８を通過する。その後、回転多面鏡２１１の偏向面に線状に集光され、回転多面鏡２１１により偏向反射されてトーリックレンズ２１２及び回折光学素子２１３を経て感光ドラム面上に照射する。Ｌは光軸であり、走査中心軸及びトーリックレンズ２１２の光軸に相当している。本光走査装置においては回折光学素子２１３の光軸をほぼ中心にして矢印Ｇ方向に回動することにより、感光ドラム２０２面上に走査される光束は点線Ｈで示すように傾いて走査される。

この回折光学素子２１３の回動量と走査線の傾き量とはほぼ比例した関係にあるため傾きずれを補正する必要分だけ回折光学素子２１３を回動させることにより、走査線の傾きを調整することができる。

同様に走査線曲がり調整については図１２に示す回折光学素子２１３を光軸Ｌと直交する直線Ｍを中心として矢印Ｒ方向に回動することにより、感光ドラム面上に走査される光束は点線Ｊで示すように曲がって走査される。

この回折光学素子２１３の回動量と走査線の曲がり量とはほぼ比例した関係にあるため曲がりずれを補正する必要分だけ回折光学素子２１３を回動させることにより、走査線の曲がりを調整することができる。

上記構成を実現させる手段として、以下のようなものが提案されている。図１３〜１７は従来技術を説明するための図である。

図１３において結像光学素子３０１は保持手段３０２によって保持されている。支持部材の一部には突出片３０２Ａ２が形成されており、不図示の光学ハウジングの不動部に調整ねじ３０４によって締結されている。また突出片３０２Ａ２の下面と光学ハウジングの不動部との間には調整ねじに挿入された圧縮ばねが配置されており、保持部材を下方から押し上げている。保持部材３０２は調整ねじ３０４の締結状態を調整することによってβ方向に回動自在に取り付けられることによって走査線曲がり調整が可能になっている。

また駆動源３０９の出力軸はリードスクリュー３０９Ａが形成されており、出力軸の回転によって調整レバー３１２を揺動させることで駆動源側の保持部材３０２が上下移動自在に取り付けられている。そして、結像光学素子３０１はγ方向に回動自在に取り付けられることによって走査線傾き調整が可能になっている（例えば、特許文献２参照）。

図１４においては、調整ねじ３０４の代わりにステッピングモータが配設されており、β方向の回動も自動調整が可能な構成となっている（例えば、特許文献３参照）。

図１５においては、被調整レンズは３つの調整機構（４２０と４２０ａ、４３０と４３０ａ、４４０と４４０ａ）によって挟持されている。調整機構は偏向走査面に平行で光軸に略垂直な直線状に２ヶ所（４３０、４４０）、直線外で光軸近傍に１ヶ所（４２０）配置されている。それぞれの調整機構を偏向走査面と略垂直な方向に変位させることで光軸と平行な回転軸回りの回転及び主走査方向に平行な回転軸回りの回転の両方が調整可能となり、走査線の傾き及び曲がりを補正することができる（例えば、特許文献４参照）。

図１６において回折光学素子５０７は補助部材５７１を介して保持部材５１４に支持、固定されており、保持部材５１４は本体シャーシ５１８に対して回動可能となるように回転支持部５８０に保持されている。そして保持部材５１４の両端に配置されている角度調整部材５１５とばね５１６によって矢印Ａ方向に回動自在に取り付けられている。従って角度調整部材５１５を左右に動かして本体シャーシ５１８に固定することで走査線傾き調整が可能となっている。

さらに、図１７に示すように保持部材５１４には調整ねじ５１２を保持する調整ねじ固定部材５１３が固定されており、調整ねじ５１２によって矢印Ｂ方向に回動自在に取り付けられている。従って調整ねじ５１２を動かすことによって走査線曲がり調整が可能となっている（例えば、特許文献５参照）。

また、レーザービームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置の中でもフルカラー画像形成装置のように複数の被走査体に形成された潜像をもとにトナー画像を重ね合わせて画像形成を行うものについては、画像位置ずれ（色ずれ）という画像不良が発生する。これは、複数の光走査装置によって走査される走査光の幾何特性、例えば走査線傾きや走査線曲がりの差に起因するものである。

そのため複数の走査光の幾何特性を一致させるために転写ベルト上にレジマークを形成し、検出手段によって読み取った画像位置ずれ情報から走査線傾きや走査線曲がりを自動調整する方法（以下、オートレジと呼ぶ）が知られている。
特開２００２−１４８５４１号公報 特開２００４−１０１９０６号公報 特開２００４−３３３８０３号公報 特開２００２−２７７７９２号公報 特開２０００−１４７４０５号公報

しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。

図１３に示す方法においては、γ方向の回転調整を行う時の光学素子の回転中心及び調整位置とβ方向の回転調整位置（調整ねじ３０４の位置）の関係から、β方向の回転調整はγ方向の角度に影響を与えない。しかし、γ方向の回転調整時には同時にβ方向にも回動してしまうことになる。

つまり、オートレジ等によって走査線傾き調整を行った際には走査線曲がりの特性も変化することになってしまうため、高精度な画像位置ずれ調整が困難になる。

図１４に示す構成においては、β方向の回動も自動調整が可能となる。

しかし、オートレジによって走査線傾きを補正する場合、次のようなことが必要となる。算出された走査線傾き補正量に従ってγ方向の自動調整がなされるときには、走査線傾き補正に伴って発生する走査線曲がり量を予め算出しておいた上で発生する走査線曲がりをキャンセルするようにβ方向の自動調整を行うというような予見制御を行う必要がある。あるいは、第１段階のオートレジとしてまず走査線傾き調整のみを行い、引き続いて第２段階のオートレジとして再度、転写ベルト上に走査線曲がり量を検出できるようなレジマークを形成し、走査線曲がり調整を行う必要がある。

樹脂材料で成型されている光学素子においては型間あるいはロット間のばらつきによって光学性能に多少の相違が発生するため予見制御では高精度な色ずれ補正は見込めないことになる。また、２段階のオートレジを行うことによっては生産性の低下を招くことになる。

さらに、光学素子３０１は走査方向に対して光軸方向が非常に短く、調整ねじ３０４を光学素子近傍に配置した場合にはねじの調整量に対してβ方向の回転角度が大きくなる。つまり、調整敏感度が高くなることになる。突出片３０２Ａ２を長く形成し調整ねじの位置を光学素子から離すように配置すれば調整敏感度を下げることが可能になる。しかし、突出片の変形により高精度な走査線曲がり調整が困難になるとともに、光学素子が振動しやすくなることになり別の画像不良（所謂ピッチムラ）を発生させることにもなる。

図１５においては、走査線傾き調整のために調整機構４３０あるいは４４０のみを調整した場合、前述と同様に走査線の曲がりが発生することになる。回避する手段として調整機構４３０及び４４０を調整してレンズの長手方向を中心とする回転を発生させないようにすることもできるが、調整作業としては煩雑となる。つまり、走査線傾き量と走査線曲がり量の両方を所定量以下に調整するためには、まず調整機構４３０及び／又は４４０を調整して走査線傾きを調整した上で調整機構４２０を調整して走査線曲がり量を調整する必要がある。さらに図１３、図１４に示す構成と同様、走査線曲がり調整のときの回転中心（調整機構４３０及び４４０とレンズ４１０の接点を結ぶ直線）と調整位置（調整機構４２０の位置）が近いことで調整敏感度が高い。

図１６及び図１７に示す方法においては、矢印Ａ方向の回転調整と矢印Ｂ方向の回転調整は独立して行うことが可能な構成となっているが、前述と同様に調整敏感度が高い。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、走査線曲がり／走査線傾き調整作業の利便性を向上させることを目的とする。

さらに、画像形成装置、特に色間の画像位置をあわせる必要のある画像形成装置におい
て走査線傾き調整を行う際の走査線曲がり調整方向の回動を抑制するとともに、走査線曲がり調整の調整敏感度を下げることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
偏向手段で偏向走査された光束を像担持体上に入射させる光学部材を備え、
前記偏向手段の回転により前記像担持体上を光走査する光走査装置において、
前記光学部材を回動可能とする回動軸を有し、前記光学部材を回動可能に支持する支持手段と、
前記支持手段に設けられ、前記回動軸の一端側を基準として前記回動軸の他端側を偏向走査面に対して垂直な方向に変位させる調整手段と、
を備え、
前記調整手段が、前記回動軸の他端側に当接する当接部、及び、調整時に操作される調整操作部を有し、前記調整手段自身が変位することにより前記回動軸の他端側を変位させるものであって、
前記当接部における変位量は、前記調整操作部における変位量よりも小さくなるように設けられていることを特徴とする。

また、画像形成装置にあっては、上記記載の光走査装置を備え、
前記光走査装置により形成された像担持体上の潜像を可視画像とすることにより、記録材に画像を形成することを特徴とする。

また、上記記載の光走査装置、及び、前記光走査装置により形成された像担持体上の潜像を可視画像とする像担持手段、を有する画像形成手段を複数備えるとともに、
前記像担持手段により形成された前記像担持体上の可視画像を一次転写した後、記録材に二次転写するための中間転写手段を備え、
複数の前記像担持手段により形成された像担持体上の可視画像を重畳転写する際の画像位置のずれ量を検知するために、前記画像形成手段により前記中間転写手段に対して画像搬送方向に垂直な方向に少なくとも２つのマークを形成させる画像形成装置において、
前記画像形成手段により形成されたマークを読み取るマーク検出手段と、
前記マーク検出手段がマークを読み取った場合に、前記マーク検出手段が発するマーク検知信号から前記回動軸回りの前記光学部材の回転調整を自動制御する補正手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、走査線曲がり／走査線傾き調整作業の利便性を向上させることが可能となる。さらに、画像形成装置、特に色間の画像位置をあわせる必要のある画像形成装置において走査線傾き調整を行う際の走査線曲がり調整方向の回動を抑制するとともに、走査線曲がり調整の調整敏感度を下げることが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

本発明は、走査線傾き調整及び走査線曲がり調整を行うために回動する光学素子（光学部材）を一体的に支持する支持部材（支持手段）を有するとともに、支持部材には走査線傾き調整のための回転中心としての回動軸を設けたものである。

また、回動軸の一端は球状に形成されるとともに支持部材を挟んだ他端は回動軸に略垂直に配設した調整手段に当接させるようにしている。

調整手段は走査線曲がりを調整する方向に光学素子を回動させるため、回動軸の球状他端側を偏向走査面と垂直方向に変位させる。ここで、偏向走査面とは、偏向手段により偏向走査された光束の光路により形成される面をいう。実施例１の調整手段は回転中心を備え、回転中心から調整位置までの距離に比べ、回転中心から回動軸当接位置までの距離を短くなるようにすることで曲がり調整の敏感度を低くするものである。

実施例２に示す調整手段は斜面部を備え、調整部材移動方向の移動量に比べ、調整部材当接位置の回動軸の移動量を小さくすることで曲がり調整の敏感度を低くするものである。

さらに、光走査装置を組み立てる際の光学調整は光走査装置を画像形成装置に配設する状態で行うことで光学性能を維持することを容易とするものである。よって、光走査装置の画像形成装置に対する取り付け位置を調整用装置に固定支持して光学調整を行うことになる。

実施例３では、調整作業上、上方側から走査線曲がり調整を行うのが望ましく、隔壁部に支持部材を走査線傾き／曲がり調整方向に回動可能に支持するとともに調整操作部としての調整ねじを上方から調整できるようにする。

オートレジによって走査線傾き調整をする必要のない光走査装置においては調整用モータの代わりに走査線曲がり調整手段と同様の調整ねじを隔壁部に螺合し、支持部材に当接するようにしてもよい。その時、走査線傾き調整のための調整ねじも上方より調整できるようにする。

また、走査線曲がり調整を行う際には光軸上を走査する走査光を検出するため、走査線曲がり調整用の工具が光軸近傍の走査光を遮らないように調整ねじを配置する。

図１は本発明の実施例１に係る画像形成装置（多重画像形成装置）をデジタルフルカラー複写機（カラー画像形成装置）に適用したときの要部概略図、図２は図１に示すデジタルフルカラー複写機における光走査装置の概略図である。

まず、図１を用いて本実施例のデジタルフルカラー複写機のコピー動作（複写動作）について説明する。

図中８は原稿読み取り部であり、ミラー台に載置され圧板８６で固定された原稿をミラー８５，８４，８３を介して読取レンズ８２によってラインセンサー８１に形成し、ラインセンサー８１によって原稿上の画像情報を読み取っている。

ラインセンサー８１からの信号はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのビデオ信号に変換され後述する光走査装置に入力され、該ビデオ信号に基づいて光走査装置から出力されるレーザ光の光変調を行っている。

１０はフルカラー画像形成部である。フルカラー画像形成部１０には色光別に画像情報を形成する４つの画像形成ステーション（画像形成手段）Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ（Ｐａ〜Ｐｄ）が配置され、各画像形成ステーションは像担持体として感光ドラム２（２ａ〜２ｄ）を有する。各画像ステーションＰａ〜Ｐｄは一体化して、プロセスカートリッジの形
態をなして、装置本体から着脱可能に装着されている。

感光ドラム２の周りには専用の帯電手段３（３ａ〜３ｄ）、光走査装置１（１ａ〜１ｄ）、現像手段５（５ａ〜５ｄ）、ドラムクリーニング手段４（４ａ〜４ｄ）、転写手段６（６ａ〜６ｄ）がそれぞれ配置されている。ここで、光走査装置１は、各色光別の画像情報に応じた光を感光ドラム２に照射するためのものである。

また、５１（５１ａ〜５１ｄ）は現像手段５ａ〜５ｄの夫々１対１に対応した現像剤容器で、光走査装置１ａ〜１ｄの水平部の直下で、かつ、垂直部に並んで設けられており、円柱形状の現像剤カートリッジを着脱することにより現像剤の補給を行うものである。ここで画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄでは、夫々シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像、ブラック画像を形成する。

一方、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄを通過する態様で感光ドラム２ａ〜２ｄの下方に無端ベルト状の中間転写手段としての中間転写ベルト６が配置され、その中間転写ベルト６は駆動ローラ６２と従動ローラ６３及び６５に張架されている。さらに、その表面を清掃するクリーニング手段６４が設けられている。

かかる構成において、まず第１画像形成ステーションＰａの帯電手段３ａ、レーザ走査ユニット１ａによる露光、等の公知の電子写真プロセス手段により感光ドラム２ａ上に画像情報のシアン成分の潜像が形成される。その後、該潜像は現像手段５ａでシアントナーを有する現像剤によりシアントナー像として可視像化され転写手段６ａでシアントナー像が中間転写ベルト６の表面に転写される。ここで、現像手段５は、本発明に係る像担持手段を構成している。

一方、上記シアントナー像が中間転写ベルト６上に転写されている間に第２の画像形成ステーションＰｂではマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム２ｂ上に形成される。続いて現像手段５ｂでマゼンタトナーによるトナー像が得られ、先の第１画像形成ステーションＰａで転写が終了した中間転写ベルト６に転写手段６ｂにて精度よくマゼンタトナー像が重ねて転写される。

以下、イエロー像、ブラック像についても同様な方法で画像形成が行われる。そして、中間転写ベルト６に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、中間転写ベルト６上の４色トナー像は２次転写ローラ６６にて、搬送されたシート材（記録材、記録媒体）Ｓ上に再び転写（２次転写）される。このシート材Ｓは、手差し給送カセット（マルチ・パーパス・トレイ）７０内にあって給送ローラ７１及び搬送ローラ７２、レジストローラ７３によりタイミングを合せて搬送される。そして、２次転写が終了したシート材Ｓは定着ローラ対７４で転写されたトナー像が加熱定着され、シート材Ｓにフルカラー画像が得られる。

なお、転写が終了した夫々の感光ドラム２ａ〜２ｄはクリーニング手段４ａ〜４ｄで各ドラムから残留トナーが除去され、引き続き行われる像形成に備えられる。尚、７８、７９は給送カセットである。

６９は中間転写ベルト６の位置情報を検出する為の画像位置読み取り検知部であり、図１において中間転写ベルトの（画像搬送方向（移動方向）に略垂直な方向で）奥側、中央、手前側の３ヵ所に同構成の３つの画像読み取りユニットが配置されている。

そして、画像形成装置が画像形成を行う前に、各画像形成ステーションで中間転写ベルト６上の所定の目標位置に“＋”マークとして画像形成する。そして、この“＋”マーク
（以下、レジマークという）の画像位置をマーク検出手段としての画像位置読み取り検知部６９にて読み取る。そして、ＣＰＵにて演算して、各像形成ステーションで形成される画像の作像位置の中間転写ベルト上における各パラメータの画像位置ずれ量を検出し、補正手段により自動修正を行う。

次に、図１の光走査装置１について、その詳細を図２を用いて説明する。光走査装置１ａ〜１ｄはすべて同様の構成となっている。図２（ａ）は１つのレーザ走査ユニットを例にとったときの要部平面図、図２（ｂ），（ｃ）は各々図２（ａ）の矢印Ａ方向とＢ方向から見たときの要部側面図である。

１９は光源ユニットで、レーザ発光ダイオード１９ａ及びその駆動電気基板１９ｂと、コリメータレンズ鏡筒１９ｃ及び不図示の開口しぼりを有しており、平行なレーザ光を放射している。１８は、図において紙面の上下方向に屈折力を有するシリンダーレンズである。１１はレーザ光を偏向し走査する偏向手段でポリゴンミラー及びそのモータ部を有している。１２及び１３は、レーザ光を感光ドラム２上に所定のスポット径で結像するトーリックレンズ及び光学部材としての回折光学素子であり、走査光学系の一要素を構成している。１７は反射ミラー、そして２０は光学ハウジング９０に対してスライド挿抜可能に保持された防塵ガラスである。

図３は、回折光学素子１３を説明するための図である。

回折光学素子１３は、図３に示すように基材１３１の表面に紫外線硬化樹脂を塗布し、樹脂部に波長５３０ｎｍで一次回折光の回折効率が１００％となるような格子厚ｔの層１３２を形成している。尚、回折光学素子１３は回折格子を複数積層した多層構成のものであっても良い。また、１６は同期検出手段であり感光ドラム上に１ライン毎のレーザ光書き込みタイミング（同期信号）をとっている。１４は同期検出手段１６に光束を反射させる為の反射ミラー、１５は同期検出手段１６に光束を集光する為の結像レンズである。

また、光走査装置１ａ〜１ｄは各々画像形成装置本体の水平面、又は多少の傾斜をもったステー上に上方から取り付けられており、光源ユニット１９からポリゴンミラー１１を含み反射ミラー１７までのレーザ光束路が水平、又は多少の傾斜をもって配置される。

図４（ａ）〜（ｅ）は、画像位置ずれについて説明するための図である。

画像位置の調整における修正手段は、図４（ａ）〜（ｅ）の各パラメータのずれに関して、ブラックの画像位置を基準にシアン、マゼンタ、イエローの画像に対して行う。ここでＡは画像搬送方向であり、Ａに垂直な方向が主走査方向である。

まず、上下マージンずれ（図４（ａ）参照）及び左右マージンずれ（図４（ｂ）参照）はレーザ書き込みタイミングを必要量だけ変化させて行い、倍率ずれ（図４（ｄ）参照）は光源ユニット１９の変調する変調周波数を所定量だけ変化して行う。これらの３項目の調整は電気的な同期タイミングや周波数を変化させることで比較的容易にできる。しかし、残る走査線傾き（図４（ｃ）参照）と走査線曲がり（図４（ｅ）参照）に関しては、同様に画像信号に変えて調整するには大掛かりでコストの高い構成を必要とする。そこで、これらの残る調整項目は後述するように光学的な手法により行っている。この点について図２及び図５、図６を用いて以下に説明する。図５，６は、支持手段としての支持部材１３ａによって支持された回折光学素子１３を示す概略図である。

回折光学素子１３は支持部材１３ａ上に略中央部を接着固定されている。また、回折光学素子１３と支持部材１３ａとの線膨張係数の差による光学素子の変形を防止するため回
折光学素子１３の両端部はばね３１ａ，３１ｂによって支持部材１３ａに押圧付勢されている。１３ｂは支持部材に設けられている回動軸で回折光学素子がＰ方向に回転調整されるときの回動中心であり、支持部材１３ａに嵌入支持されているかあるいは一体的に形成されている。

１３ｃは支持部材の回動量を制御するパルスモータであり、出力軸にはスクリューが形成されている。スクリューにはめねじが形成されたスライド部材１３ｃ１が螺合されており、不図示の回転防止手段によってスライド部材自身が回転するのを規制している。モータの回転によりスライド部材１３ｃ１がモータ出力軸方向に移動し、回折光学素子がＰ方向に回動することで走査線傾き調整を行う。１３ｄは支持部材１３ａのパルスモータ対向面をパルスモータ側に押圧付勢するための圧縮ばねであり、支持部材１３ａに接触している側の反対側は光学ハウジング壁面等の不動部に押し当てられている。

次に、走査線曲がり調整手段（調整手段）３２について説明する。

回動軸１３ｂの一端側は球状部１３ｂ１を有しており、支持部材１３ａを挟んで他端側は走査線曲がり調整手段３２に当接している。走査線曲がり調整手段３２は回動軸１３ｂを支持する調整部材３２ａ、回動軸１３ｂに垂直な平面内で調整部材３２ａの回動中心となる中心軸３２ｂ、及び調整部材３２ａに螺合された調整操作部としての調整ねじ３２ｃを有する。中心軸３２ｂは光学ハウジング９０（９０ａは光学ハウジングの一部を示したもの）あるいは光学ハウジング９０に固定支持された部材によって円周方向以外の回転及び移動を規制されている。

また、調整ねじ３２ｃの端部は光学ハウジング９０に固定支持された第１の規制部材（規制手段）３２ｄに当接している。従って、調整部材３２ａは調整ねじ３２ｃの調整によって中心軸３２ｂを中心に回動する。回動軸１３ｂの球状部１３ｂ１の他端側は、球状部１３ｂ１（の中心）を基準として、調整部材３２ａの回動に伴ってＹ方向に変位し、回動軸１３ｂは支持部材１３ａ及び回折光学素子１３と一体的にＲ方向に回転調整されることで走査線曲がり調整が行われる。

このとき回動軸１３ｂの球状部１３ｂ１は不図示の押圧手段によって光学ハウジング９０の壁面９０ａ１，９０ａ２及び光学ハウジング９０に固定支持された第２の規制部材３４に常に当接するように付勢されている（球状部１３ｂ１の位置が規制されている）。さらに、球状部１３ｂ１の他端側は光学ハウジング９０の壁面９０ａ３及び調整部材３２ａに当接するように付勢されている。このことで、回折光学素子１３はＰ方向及びＲ方向の回動以外の動きは規制されることになる。

ここで、本実施例においては、調整部材３２ａの中心軸（回転中心）３２ｂから調整ねじ３２ｃ（調整位置）までの距離に対し、調整部材３２ａの中心軸３２ｂから回動軸１３ｂとの当接位置（当接部）３２ｅまでの距離を約１／２としている。このことで、調整ねじ３２ｃの変位に対する回動軸１３ｂのＹ方向の変位も１／２とすることができる。これにより、調整敏感度を下げることができるので、高精度な走査線曲がり調整が可能となる。

さらに、調整部材３２ａ及び回動部材（回動軸１３ｂ）を軸にて形成することでたわみに対する剛性を上げることも可能となり、同様に高精度な走査線曲がり調整が可能となる。

また、球状部１３ｂ１の中心を通り、走査方向と平行な方向に支持部材１３ａとスライド部材１３ｃ１の当接位置を設けることで走査線傾き調整と走査線曲がり調整が独立で行
えることになる。

本実施例において調整手段３２は軸を回動させる形態として説明したが、調整部材の調整位置での変位量に比べて回動軸と当接する位置のＹ方向の変位量が小さくなるような機構であればよい。

次に、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の画像位置ずれ補正方法（所謂、オートレジ）について説明する。

中間転写ベルト６上に形成されたレジマークの検知信号からブラックを基準としたシアン、マゼンタ、イエローの色ずれ量を演算し、前述の各ずれ量を補正する。ただし本構成においては画像形成装置内の昇温等による曲がり変化量は非常に小さいため、自動調整を行う機構は有しておらず光走査装置組立て時に厳密に調整した曲がり特性を継続的に保つこととなる。

前述の通り上下マージンずれ、左右マージンずれ及び倍率ずれは電気的に補正され、残る走査線傾きを光学的に補正する。

パルスモータはハーフステップで駆動されており、９６パルスで出力軸が１回転する。このときスクリューのピッチは０．５ｍｍであることから１ステップ当たりモータスライド部材は５．２μｍ上下移動を行う。

また、回動中心からスライド部材までの距離は１７０ｍｍであり、回折光学素子はパルスモータ１ステップ当たり０．１０５分回転することとなる。本実施例使用の回折光学素子は２８０ｍｍの距離（奥側、手前側の画像位置読み取り検知部６９間の距離）で１分回転当たり９０μｍの傾きが変動する。よってパルスモータ１ステップあたりの傾き調整量は９．４５μｍとなる。

また、回動軸の回転中心と回折光学素子の光軸との距離は１５ｍｍであるため、図９からわかるように走査線傾き調整時の曲がり変動量は回動量３分あたり０．６μｍとなり色ずれに影響を及ぼさない量であるといえる。さらには走査線傾き調整時、回折光学素子にはＲ方向の回転が発生しないためこれ以上の走査線曲がり量の変動は発生しない。

上記調整量をもとにレジマークの検知信号からの演算結果から所定パルスをパルスモータに与える。

ここで、レジマークの転写ベルトへの形成、読み取り及びパルスモータの駆動タイミングは画像形成を行っていない状態で特別なモードを起動させることで行ってもよいし、あるいは画像形成と画像形成の間で行ってもよい。

以上説明したように本実施例によれば、回折光学素子１３を一体的に支持する支持部材１３ａに走査線傾き調整のための回転中心となる回動軸１３ｂを設け、調整位置の変位に比べ回動軸当接部の変位を小さくするようにした調整手段３２を設けている。

これにより、走査線曲がり調整の敏感度を下げることができ、走査線曲がり／走査線傾き調整作業の利便性を向上させることが可能となる。特に、複数の光走査装置を配設し色間の画像位置ずれを厳密に調整する必要のある多色画像形成装置においても、走査線曲がりによる画像位置ずれを容易な調整によって最小に抑えることが可能となる。

また、オートレジによる走査線傾き調整時に光学素子が走査線曲がり調整方向に回動し
ないため、初期調整された走査線曲がりの特性が変化せず走査線曲がり成分による画像位置ずれが最小のまま維持可能となる。

図７及び図８は、本発明の実施例２に係る光走査装置の構成を示す概略図である。上述した実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

回動軸１３ｂの一端側は球状部１３ｂ１を有しており、支持部材１３ａを挟んで他端側は走査線曲がり調整手段３３に当接している。

走査線曲がり調整手段３３は、回動軸１３ｂを支持する調整部材３３ａと、偏心カム３３ｂと、段ビス３３ｃと、ビス３３ｄ及び偏心カム支持手段３３ｅ（図７においては不図示）を有する。ここで、段ビス３３ｃは、光学ハウジング９０（９０ａは光学ハウジングの一部を示したもの）に螺合支持されたものである。また、ビス３３ｄは、調整部材３３ａを光学ハウジングに固定支持するためのものである。

調整部材３３ａは段ビス３３ｃに嵌合された長丸穴を有し、回動軸１３ｂに垂直な平面内のうち図７に示すＸ方向に直線状に移動自在とされ、不図示の押圧手段によって偏心カム３３ｂに付勢されている。偏心カム３３ｂは上下に突出した円柱部がそれぞれ光学ハウジング９０に形成された穴と光学ハウジング９０に固定支持された偏心カム支持手段３３ｅに形成された穴に嵌入支持されている。そして、円柱部を中心に回転調整されることで調整部材３３ａの移動調整がなされる。

回動軸１３ｂは調整部材３３ａに形成された斜面部３３ａ１に当接し、調整部材３３ａの移動に伴ってＹ方向に変位し、回動軸１３ｂは支持部材１３ａ及び回折光学素子１３と一体的に回転調整されることで走査線曲がり調整が行われる。

このとき回動軸１３ｂの球状部１３ｂ１の他端側は光学ハウジング９０の壁面９０ａ３及び調整部材の斜面部３３ａ１に当接するように付勢されていることで回折光学素子１３は図２に示すＰ方向及びＲ方向の回動以外の動きは規制されることになる。

ここで、調整部材３３ａの斜面部３３ａ１を偏向走査方向（又は、調整部材３３ａの移動方向）に対し、４５°以下、好ましくは２６°程度傾けることで調整部材３３ａのＸ方向変位に対する回動軸１３ｂのＹ方向の変位を１／２とすることができる。これにより、調整敏感度を下げることができ、高精度な走査線曲がり調整が可能となり、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

なお、偏心カム３３ｂ及び調整部材３３ａの押圧手段は光走査装置に搭載しなくてもよく、装置組み立て時の工具として準備してもよい。また、その場合、偏心カム支持手段３３ｅは不要となる。

図１０は、本発明の実施例３に係る光走査装置の構成を示す概略図である。上述した実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

画像形成装置として光走査装置周りの高さ方向の寸法を小さくすることが必要な場合があり、そのために光走査装置は薄型化を図る必要がある。そこで、本実施例では、複数の反射ミラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃによってレーザ光を反射させ、感光ドラム２上に導光する形態をとる。

隔壁部９０ｂは光学ハウジング９０の高さ方向の略中央に形成され、反射ミラー１７ａで反射されたレーザ光が反射ミラー１７ｂに導光される部分に開口を有している。

この形態の光走査装置において偏向手段は隔壁部９０ｂの上側面に取り付けられ、光学部材等の部品は隔壁部９０ｂの上下面に取り付けられる。また反射ミラーは側壁面から突出したミラー支持部に取り付けられる。壁面９０ａ１〜９０ａ３は隔壁部９０ｂの一部が下側に突出した形で形成される。第１の規制部材３２ｄ及び第２の規制部材３３は隔壁部９０ｂの一部を下側に突出させた部分に固定支持される。パルスモータ１３ｃは隔壁部９０ｂの上側面に取り付けられる。

さらに、隔壁部９０ｂには一部が突出する形で中心軸３２ｂの円周方向以外の回転及び移動を規制する規制手段と調整ねじ３２ｃを調整するための開口部が設けられている。

光走査装置の走査線曲がり調整を行うとき、感光ドラム相当位置の光軸上の１ヶ所と光軸を中心として対称に走査領域の両端部近傍２ヶ所に偏向走査面と垂直方向の走査位置を検出するための検出手段を備えた調整装置を用いる。レーザ光を偏向走査させることで上記検出手段によって常時３ヶ所の走査位置を検出する。走査線曲がり量は両端部近傍２ヶ所の走査位置の平均値と光軸上の走査位置の差で算出され、所定量以下になるように調整ねじ３２ｃの調整を行う。

また、本実施例では、調整ねじ３２ｃは光軸を含む偏向走査面と垂直な平面上に配置しないこととしている。すなわち、調整用の工具が走査光（レーザ光、ここでは偏向走査された光束の光軸上の光路ということもできる）を遮らないように調整ねじ３２ｃを配置している。これは、調整用の工具により調整される調整ねじ３２ｃの調整部分の向き（ねじの軸方向）が、支持部材１３ａのうち回折光学素子１３が配置されている向き（方向、側）とは異なるということもできる。

これにより、調整用工具（例えばドライバ）が光軸上のレーザ光を遮らないことになり、曲がり量を監視しながら走査線曲がり調整が可能となる。

また、本実施例の光走査装置を１つのみ搭載する画像形成装置（例えば１つの感光ドラムを有するカラー画像形成装置やモノクロ画像形成装置）に適用する場合、オートレジによって色間の画像位置を調整する必要はない。記録材に形成される走査方向の直線画像と記録材搬送方向の直線画像の直角を初期的に調整するのみでよい。

よって、走査線傾き調整にパルスモータを備える必要はなく、調整ねじ３２ｃと同様の調整手段を隔壁部９０ｂに螺合し、隔壁部上方から調整することで支持部材１３ａの回転調整を行うようにする。

上蓋９１及び下蓋９２は光走査装置を埃から保護するために光学ハウジング９０に取り付けられ、各光学要素を外界から遮蔽しており、上蓋９１は画像調整後、取り付けられる。

本実施例によれば、調整手段３２を光走査装置１上方から調整可能にするとともに調整時に光軸上を走査するレーザ光を遮らない位置に調整ねじ３２ｃを配設することで、上述した実施例１の効果に加え、走査線曲がり調整の利便性を向上させることが可能となる。

本発明の実施例１に係る画像形成装置をデジタルフルカラー複写機（カラー画像形成装置）に適用したときの要部概略図。 図１に示すデジタルフルカラー複写機における光走査装置の概略図。 回折光学素子を説明するための図。 画像位置ずれについて説明するための図。 支持部材によって支持された回折光学素子を示す概略図。 支持部材によって支持された回折光学素子を示す概略図。 本発明の実施例２に係る光走査装置の構成を示す概略図。 本発明の実施例２に係る光走査装置の構成を示す概略図。 走査線傾き調整時の曲がり変動量を示す図。 本発明の実施例３に係る光走査装置の構成を示す概略図。 従来技術を説明するための図。 従来技術を説明するための図。 従来技術を説明するための図。 従来技術を説明するための図。 従来技術を説明するための図。 従来技術を説明するための図。 従来技術を説明するための図。

符号の説明

１ 光走査装置
２ 感光ドラム
５ 現像手段
６ 中間転写ベルト
１０ フルカラー画像形成部
１１ ポリゴンミラー
１３ 回折光学素子
１３ａ 支持部材
１３ｂ 回動軸
１３ｂ１ 球状部
１９ 光源ユニット
３２，３３ 走査線曲がり調整手段
３２ａ 調整部材
３２ｂ 中心軸
３２ｃ 調整ねじ
３２ｅ 当接位置
６９ 画像位置読み取り検知部
９０ 光学ハウジング
Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成ステーション

Claims (9)

1. 偏向手段で偏向走査された光束を像担持体上に入射させる光学部材を備え、
   前記偏向手段の回転により前記像担持体上を光走査する光走査装置において、
   前記光学部材を回動可能とする回動軸を有し、前記光学部材を回動可能に支持する支持手段と、
   前記支持手段に設けられ、前記回動軸の一端側を基準として前記回動軸の他端側を偏向走査面に対して垂直な方向に変位させる調整手段と、
   を備え、
   前記調整手段が、前記回動軸の他端側に当接する当接部、及び、調整時に操作される調整操作部を有し、前記調整手段自身が変位することにより前記回動軸の他端側を変位させるものであって、
   前記当接部における変位量は、前記調整操作部における変位量よりも小さくなるように設けられていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記回動軸の一端側には、球状に形成された球状部が設けられており、
   前記調整手段は、前記球状部の中心を回動中心として、前記回動軸の他端側を偏向走査面に対して垂直な方向に回動させることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記調整手段は、前記回動軸に対して略垂直な平面内で回動可能に配設されており、
   前記調整手段の回動中心から前記調整操作部までの距離に比べ、前記回動中心から前記当接部までの距離が短くなるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記調整手段は、前記回動軸に対して略垂直な平面内で直線状に移動可能に配設され、
   前記調整手段の前記当接部は、前記調整手段の移動方向に対し４５°以下の傾きを有する斜面部により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
5. 前記回動軸を回動中心として、前記支持手段と一体的に前記光学部材を回動させることで走査線の傾きが調整され、
   前記回動軸を変位させることで走査線の曲がりが調整されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光走査装置。
6. 前記支持手段の前記回動軸を中心とした回転調整、及び前記調整操作部により前記回動軸を変位させる調整は、光走査装置が画像形成装置に装着される姿勢で、光走査装置の上方から調整可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光走査装置。
7. 前記調整操作部は、前記調整操作部を操作させる調整用工具が、前記偏向手段で偏向走査された光束の光軸上の光路を遮らないような位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光走査装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の光走査装置を備え、
   前記光走査装置により形成された像担持体上の潜像を可視画像とすることにより、記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１乃至７のいずれかに記載の光走査装置、及び、前記光走査装置により形成された像担持体上の潜像を可視画像とする像担持手段、を有する画像形成手段を複数備えるとともに、
   前記像担持手段により形成された前記像担持体上の可視画像を一次転写した後、記録材に二次転写するための中間転写手段を備え、
   複数の前記像担持手段により形成された像担持体上の可視画像を重畳転写する際の画像位置のずれ量を検知するために、前記画像形成手段により前記中間転写手段に対して画像搬送方向に垂直な方向に少なくとも２つのマークを形成させる画像形成装置において、
   前記画像形成手段により形成されたマークを読み取るマーク検出手段と、
   前記マーク検出手段がマークを読み取った場合に、前記マーク検出手段が発するマーク検知信号から前記回動軸回りの前記光学部材の回転調整を自動制御する補正手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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