JP4596942B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、デジタル複写機およびレーザプリンタ等の書き込み装置として用いられる光走査装置およびこの光走査装置を用いた上記デジタル複写機、レーザプリンタなどの画像形成装置に関するもので、特に、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成することができる多色対応の画像形成装置に適したものである。   The present invention relates to an optical scanning device used as a writing device such as a digital copying machine and a laser printer, and to an image forming apparatus such as a digital copying machine and a laser printer using the optical scanning device. The image forming apparatus is suitable for a multicolor image forming apparatus capable of forming a color image by superimposing images.

光源からの光束を、ポリゴンミラー(回転多面鏡)の光偏向手段により偏向させ、偏向される光束をfθレンズ等の走査結像光学系を用いて被走査面に向けて集光させることにより、被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を走査する光走査装置が知られている。光走査装置は、光プリンタや光プロッタ、デジタル複写機等の画像形成装置において、画像を書き込むための装置として広く知られている。   By deflecting the light beam from the light source by the light deflecting means of a polygon mirror (rotating polygon mirror) and condensing the deflected light beam toward the surface to be scanned using a scanning imaging optical system such as an fθ lens, There is known an optical scanning device that forms a light spot on a surface to be scanned and scans the surface to be scanned with the light spot. An optical scanning apparatus is widely known as an apparatus for writing an image in an image forming apparatus such as an optical printer, an optical plotter, or a digital copying machine.

光走査装置を用いる画像形成装置においては、画像形成プロセスとして、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各プロセスからなる電子写真プロセスが用いられている。電子写真プロセス内の一工程である上記露光プロセスでは、光走査により画像の書き込みを行う画像書き込み工程が採用されている。上記のプロセスを経て形成される画像の良否は光走査の良否に影響される。光走査の良否は、光走査装置での主走査方向や副走査方向の走査特性に依存する。   In an image forming apparatus using an optical scanning device, an electrophotographic process including charging, exposure, development, transfer, fixing, and cleaning processes is used as an image forming process. In the exposure process, which is one process in the electrophotographic process, an image writing process is performed in which an image is written by optical scanning. The quality of an image formed through the above process is affected by the quality of optical scanning. The quality of optical scanning depends on the scanning characteristics of the optical scanning device in the main scanning direction and the sub-scanning direction.

主走査方向の走査特性の一つとして、光走査の等速性が挙げられる。例えば、光偏向手段としてポリゴンミラーを用いる場合、光束の偏向は等角速度的に行われるのに対し、被走査面上では光走査の等速性が求められ、光走査の等速性を実現するために走査結像光学系としてfθ特性を持つものを用いている。しかしながら、走査結像光学系に要請される他の性能との関係もあって、完全なfθ特性を実現することは容易ではない。このため、現実の光走査においては、光走査が完全に等速的に行われることはなく、走査特性としての等速性は、理想の等速走査からのずれを伴っている。   One of the scanning characteristics in the main scanning direction is the constant speed of optical scanning. For example, when a polygon mirror is used as the light deflecting means, the light beam is deflected at a constant angular velocity, whereas the constant speed of the optical scanning is required on the surface to be scanned, and the constant speed of the optical scanning is realized. Therefore, a scanning imaging optical system having an fθ characteristic is used. However, due to the relationship with other performances required for the scanning imaging optical system, it is not easy to realize complete fθ characteristics. For this reason, in the actual optical scanning, the optical scanning is not performed at a completely constant speed, and the constant speed as the scanning characteristic is accompanied by a deviation from the ideal constant speed scanning.

副走査方向の走査特性には、走査線曲がりや走査線の傾きがある。走査線は、被走査面上における光スポットの移動軌跡であり、直線であることが理想とされ、光走査装置の設計も走査線が直線となるよう行われる。しかし、実際には光学素子や機構部品の加工誤差や組立誤差等が原因となって走査線に曲がりが発生するのが普通である。   The scanning characteristics in the sub-scanning direction include scanning line bending and scanning line inclination. The scanning line is a movement locus of the light spot on the surface to be scanned, and is ideally a straight line, and the optical scanning device is designed so that the scanning line is a straight line. However, in practice, the scanning line is usually bent due to a processing error or an assembly error of the optical element or the mechanical part.

また、走査結像光学系として結像ミラーを用い、「偏向光束の」、結像ミラーへの入射方向と反射方向との間で、偏向光束の副走査方向に角度をもたせる場合には、原理的に走査線の曲がりが発生する。走査結像光学系をレンズ系として構成する場合でも、被走査面を副走査方向に分離した複数の光スポットで光走査するマルチビーム走査方式では走査線の曲がりが不可避である。   In addition, if an imaging mirror is used as the scanning imaging optical system and an angle is set in the sub-scanning direction of the deflected beam between the direction of incidence of the deflected beam and the direction of reflection on the imaging mirror, the principle Therefore, the scanning line is bent. Even when the scanning imaging optical system is configured as a lens system, the scanning line is inevitably bent in the multi-beam scanning method in which the scanning surface is optically scanned with a plurality of light spots separated in the sub-scanning direction.

走査線の傾きは、走査線が副走査方向に対して正しく直交しない現象であり、走査線曲がりの一種である。従って、以下の説明においては特に断らない限り、走査線の傾きを走査線の曲がりという表現に含めて説明する。
光走査の等速性が完全でないと、形成された画像に主走査方向の歪みが生じ、走査線曲がりは、形成された画像に副走査方向の歪みを生じさせる。
The inclination of the scanning line is a phenomenon in which the scanning line is not correctly orthogonal to the sub-scanning direction, and is a kind of bending of the scanning line. Therefore, in the following description, unless otherwise specified, the inclination of the scanning line is included in the expression “bending of the scanning line”.
If the constant speed of optical scanning is not perfect, distortion in the main scanning direction occurs in the formed image, and scanning line bending causes distortion in the sub-scanning direction in the formed image.

画像が所謂モノクロで、単一の光走査装置により画像が書き込まれて形成される場合は、走査線曲がりや等速性の不完全さ(理想の等速走査からのずれ)がある程度抑えられていれば、形成された画像に「目視で分かるほどの歪み」は生じないが、それでも、このような画像の歪みが少ないに越したことはない。   When an image is so-called monochrome and is formed by writing with a single optical scanning device, scanning line bending and isokinetic incompleteness (deviation from ideal isokinetic scanning) are suppressed to some extent. If this is the case, the “distortion that can be visually recognized” does not occur in the formed image. However, the distortion of the image is never small.

モノクロ画像とは別に、マゼンタ・シアン・イエローの3色、あるいはこれに黒を加えた4色の画像を色成分画像として形成し、これらの色成分画像を重ね合わせることにより合成的にカラー画像を形成することは、従来から、カラー複写機等で行われている。このようなカラー画像形成を行う方式の一つとして、色成分毎の画像を色成分毎の感光体上に形成するタンデム型と呼ばれる画像形成装置がある。タンデム型の画像形成装置は、感光体および感光体に対応して電子写真プロセスを実行するための装置ないしはユニットからなる画像形成ステーションを複数備えている。したがって、露光プロセスを実行する光走査装置相互で感光体に対する走査線位置のばらつきや走査線の曲がり具合や傾きが異なると、各ステーションで形成された各色に対応する画像を重ねて形成されたカラー画像に「色ずれ」と呼ばれる異常画像が現れ、カラー画像の画質を劣化させる。   Separately from a monochrome image, three colors of magenta, cyan, and yellow, or four colors with black added thereto, are formed as color component images, and these color component images are superimposed to form a color image synthetically. Forming is conventionally performed by a color copying machine or the like. One of the methods for forming such a color image is an image forming apparatus called a tandem type that forms an image for each color component on a photoconductor for each color component. The tandem type image forming apparatus includes a plurality of image forming stations including a photoconductor and an apparatus or unit for executing an electrophotographic process corresponding to the photoconductor. Therefore, if the optical scanning devices that execute the exposure process have different scanning line position variations with respect to the photosensitive member, or the scanning line is bent or tilted, the color formed by superimposing the images corresponding to the respective colors formed at each station. An abnormal image called “color shift” appears in the image, degrading the image quality of the color image.

従来、光走査装置としては走査線の曲がりや傾きを低減するために、走査結像光学系を構成する長尺レンズを、複数の支点を支持点として湾曲させ、あるいは副走査方向に傾けることにより、走査線曲がり及び走査線傾きを補正する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as an optical scanning device, in order to reduce the bending and inclination of a scanning line, a long lens constituting a scanning imaging optical system is curved with a plurality of supporting points as support points or tilted in the sub-scanning direction. A configuration for correcting the scanning line bending and the scanning line inclination has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、カールソンプロセスといわれる電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラムの回転に従って、露光による潜像の形成、トナーによる現像、トナー像の転写体への転写が行われる。従って、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねる多色画像形成装置においては、感光体ドラムの偏心や径のばらつきによる潜像形成から転写までの時間差、各色の感光体ドラム間隔の異なり、転写体、例えば、転写ベルトや記録紙を搬送する搬送ベルトの速度変動や蛇行によって、各トナー像の副走査方向のレジストずれにより色ずれや色変わりとなって画像品質を劣化させる。   Further, in an image forming apparatus using an electrophotographic process called a Carlson process, a latent image is formed by exposure, developed with toner, and transferred to a transfer body of a toner image according to rotation of a photosensitive drum as an image carrier. Done. Therefore, in a multicolor image forming apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged along the transfer direction of the transfer body and the toner images formed at the image forming stations of the respective colors are overlaid, the latent images due to the eccentricity of the photosensitive drums and the variation in the diameters. Due to registration error in the sub-scanning direction of each toner image due to the time difference from image formation to transfer, the difference between the photosensitive drums of each color, the speed fluctuation or meandering of the transfer body, for example, the transfer belt or the conveyance belt for conveying the recording paper. The image quality deteriorates due to color shift or color change.

従来、このレジストずれは、光走査装置によるものと、光走査装置以外によるものの区分けなく、転写体に記録されたレジストずれ検出パターンにより装置の立上げ時やジョブ間等で定期的に検出し、副走査方向については、ポリゴンミラーの偏向反射面の1面おきに書き出しのタイミングを合わせることにより先頭ラインの位置を補正し、主走査方向については、同期検知信号により光源の発光開始タイミングを調節することにより書出し位置を補正している(例えば、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。また、この補正とともに、走査始端から走査終端に至る走査時間を検出し、検出した走査時間に画素クロックの周波数を合わせる等の対策をとることにより、各色間の全幅倍率を合せている(例えば、特許文献5参照)。   Conventionally, this registration deviation is regularly detected at the start-up of the apparatus or between jobs by the registration deviation detection pattern recorded on the transfer body, regardless of whether it is due to the optical scanning apparatus or other than the optical scanning apparatus, In the sub-scanning direction, the position of the leading line is corrected by matching the timing of writing every other deflection reflection surface of the polygon mirror, and in the main scanning direction, the light emission start timing of the light source is adjusted by the synchronization detection signal. Thus, the writing position is corrected (see, for example, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4). In addition to this correction, the scanning time from the scanning start end to the scanning end is detected, and by taking measures such as adjusting the frequency of the pixel clock to the detected scanning time, the full width magnification between each color is adjusted (for example, (See Patent Document 5).

一方、こういった多色画像形成装置においては、高速化、高密度化が年々進んでいる。この対応策としてポリゴンモータの回転数を増加する方法があるが、軸受寿命に限界があり、発熱、振動が抑えきれなくなっていることから、より低い回転数で複数のビームを同時に走査することで、高速化、高密度化が実現できるマルチビーム光源を用いる方式が提案されている。しかしながら、マルチビーム光源は光源間においてピッチや波長の差があるため、特許文献4に開示されているように、複数のラインを一組として個別にレジストずれ検出を行うことで光源間のずれを回避する例が提案されている。さらに、副走査方向の走査位置を補正する手段として液晶偏向素子を用いた例が提案されている(例えば、特許文献6、特許文献7参照)。   On the other hand, in such a multicolor image forming apparatus, speeding up and density increase are progressing year by year. As a countermeasure, there is a method to increase the rotation speed of the polygon motor. However, since the bearing life is limited and heat and vibration cannot be suppressed, it is possible to scan multiple beams simultaneously at a lower rotation speed. A method using a multi-beam light source capable of realizing high speed and high density has been proposed. However, since the multi-beam light source has a difference in pitch and wavelength between the light sources, as disclosed in Patent Document 4, the misregistration between the light sources is detected by individually detecting the registration deviation as a set of a plurality of lines. Examples to avoid have been proposed. Furthermore, examples using a liquid crystal deflection element as means for correcting the scanning position in the sub-scanning direction have been proposed (see, for example, Patent Document 6 and Patent Document 7).

近年、走査特性の向上を意図して、光走査装置の結像光学系に、非球面に代表される特殊な面を有する光学素子を採用することが一般化している。このような特殊な面を有する光学素子を容易に形成することができる材料として樹脂材料がある。樹脂材料はこれを一体成形することによって特殊な面を形成することができるため、コストも安価であることから、樹脂材料で製作された光学素子が結像光学系に多用されている。   In recent years, it has become common to employ an optical element having a special surface typified by an aspherical surface for an imaging optical system of an optical scanning device with the aim of improving scanning characteristics. There is a resin material as a material that can easily form an optical element having such a special surface. Since a special surface can be formed by integrally molding the resin material, the cost is low. Therefore, an optical element made of the resin material is frequently used in the imaging optical system.

樹脂材料からなる光学素子は、温度や湿度の変化の影響を受け光学特性が変化しやすく、このような光学素子を光走査装置の走査結像光学系に用いると、温度や湿度の変化によって、走査線の曲がり具合や等速性も変化する。このため、例えば、数十枚のカラー画像の形成を連続して行うと、画像形成装置の連続運転により機内温度が上昇し、結像光学系の光学特性が変化して、各光走査装置において画像を書き込む走査線の曲がり具合や等速性が次第に変化し、色ずれの現象により、初期に得られたカラー画像と終期に得られたカラー画像とで色合いがまったく異なるものになることがある。また、光走査装置内の温度が上昇することによって、光走査装置のハウジングが膨張し、光学素子の受け面の位置が変化することにより、光学素子に対するビーム位置が変化し、あるいは折り返しミラーの設置角度が変化するなど、感光体に対する走査位置が経時的にずれる不具合が発生する。   An optical element made of a resin material is susceptible to changes in temperature and humidity due to changes in temperature and humidity. When such an optical element is used in a scanning imaging optical system of an optical scanning device, due to changes in temperature and humidity, The curve of the scanning line and the constant velocity also change. For this reason, for example, when several tens of color images are continuously formed, the in-machine temperature rises due to the continuous operation of the image forming apparatus, and the optical characteristics of the imaging optical system change. The curve and the constant velocity of the scanning line for writing the image gradually change, and due to the phenomenon of color misregistration, the color image obtained in the initial stage may be completely different from the color image obtained in the final stage. . Also, as the temperature inside the optical scanning device rises, the housing of the optical scanning device expands, the position of the receiving surface of the optical element changes, the beam position relative to the optical element changes, or a folding mirror is installed. There arises a problem that the scanning position with respect to the photosensitive member is shifted with time, such as an angle change.

走査結像光学系を構成する光学素子として代表的なfθレンズ等の走査結像レンズは一般に、副走査方向におけるレンズ不用部分(偏向光束が入射しない部分)をカットし、主走査方向に長い短冊形レンズとして形成される。走査結像光学系が複数枚のレンズで構成される場合、レンズの配設位置が光偏向手段から離れるほど、主走査方向のレンズ長さが大きくなり、100ミリ程度〜200ミリ以上の長さをもつ長尺レンズが必要となる。このような長尺レンズは一般に樹脂材料を用いて樹脂成形で形成されるが、外界の温度変化によってレンズ内の温度分布が不均一となると、反りを生じてレンズが副走査方向に弓なりの形状となる。このような長尺レンズの反りは、前述した走査線曲がりの原因となるが、反りが著しい場合には、走査線曲がりも極端に発生する。   A scanning imaging lens such as an fθ lens, which is a typical optical element constituting the scanning imaging optical system, generally cuts a non-lens-use portion (a portion where no deflected light beam is incident) in the sub-scanning direction, and is a long strip in the main scanning direction. Formed as a shaped lens. In the case where the scanning imaging optical system is composed of a plurality of lenses, the lens length in the main scanning direction increases as the arrangement position of the lens is further away from the light deflecting unit, and is about 100 mm to 200 mm or longer. A long lens with is required. Such a long lens is generally formed by resin molding using a resin material. However, if the temperature distribution in the lens becomes non-uniform due to a change in the external temperature, the lens is warped and the lens is bowed in the sub-scanning direction. It becomes. Such warping of the long lens causes the above-described scanning line bending, but when the warping is significant, the scanning line bending also occurs extremely.

多色画像形成装置に対応した光走査装置の一例として、各色に対応する光源からの光ビームを単一のポリゴンミラーで一括して走査するようにし、各光ビームを対応する走査光学系や感光体ドラムに導くための複数のミラーを共通のハウジングに一体的に支持した構成や、各感光体ドラムに対応させて個別に光走査装置を配備した構成が知られている(例えば、特許文献8参照)。このような特許文献8記載の構成によれば、感光体ドラムへ向かう光ビームは各々異なる経路を通るよう構成部品が配置されるため、多色画像形成装置が設置される環境温度等により各照射位置は容易に変動してしまう。   As an example of an optical scanning device corresponding to a multi-color image forming apparatus, a light beam from a light source corresponding to each color is scanned collectively with a single polygon mirror, and each light beam is scanned with a corresponding scanning optical system or photosensitive. There are known a configuration in which a plurality of mirrors for guiding to a body drum are integrally supported by a common housing, and a configuration in which an optical scanning device is individually provided for each photosensitive drum (for example, Patent Document 8). reference). According to such a configuration described in Patent Document 8, since the components are arranged so that the light beams directed toward the photosensitive drum pass through different paths, each irradiation is performed depending on the environmental temperature or the like where the multicolor image forming apparatus is installed. The position can easily vary.

上記照射位置のずれは、例えば、中間転写ベルトなどの転写体に記録されたレジストずれ検出パターンを装置の立上げ時やジョブ間等で定期的に検出し、検出結果に基づいて補正することができる。しかし、プリント動作に伴う定着器やポリゴンモータからの熱等によって照射位置がさらに変動してしまうため、1ジョブのプリント枚数が多いと徐々に色ずれや色変わりが発生してくるという問題がある。特に、特許文献8記載の発明のように、光学系を、ポリゴンミラーを挟んで対向させて配備する場合、相対向する光学系では走査方向が相反するため、主走査倍率の変動によって書き出し位置がずれるうえ、ハウジングの歪みによって各色間の走査位置ずれが増す方向にずれるため、色ずれや色変わりが生じ易い。   The deviation of the irradiation position can be corrected, for example, by periodically detecting a registration deviation detection pattern recorded on a transfer member such as an intermediate transfer belt at the time of starting up the apparatus or between jobs. it can. However, since the irradiation position further varies due to heat from the fixing device and the polygon motor accompanying the printing operation, there is a problem that color misregistration and color change gradually occur when the number of prints for one job is large. In particular, as in the invention described in Patent Document 8, when the optical system is arranged so as to face each other with a polygon mirror interposed therebetween, the scanning direction is opposite in the opposite optical system, so that the writing position is changed due to fluctuations in the main scanning magnification. In addition, the displacement of the scanning position between the colors increases due to the distortion of the housing.

その対策として、常に温度を観測して所定の温度変化幅に達したら、あるいは、所定のプリント枚数を超えたら、プリント動作を途中で中止し、再度照射位置のずれを補正し直すことが考えられる。しかし、レジストずれ検出パターンを作成し、これを検出して補正し、再度検出パターンを作成してこれを検出し、補正する、という流れを考慮すると、補正が終了するまでには数分間を費やすことになって生産性が落ちるうえ、検出パターンを形成するのに無駄にトナーが消費されてしまう。したがって、光ビーム照射位置補正の頻度は最小限に抑えたい。   As a countermeasure, it is conceivable that the temperature is constantly observed to reach a predetermined temperature change range, or when the predetermined number of prints is exceeded, the printing operation is stopped halfway and the deviation of the irradiation position is corrected again. . However, considering the flow of creating a resist deviation detection pattern, detecting and correcting it, creating a detection pattern again, detecting it, and correcting it, it takes several minutes to complete the correction. As a result, productivity is lowered and toner is wasted in forming the detection pattern. Therefore, it is desirable to minimize the frequency of light beam irradiation position correction.

特開2002−258189号公報JP 2002-258189 A 特公平7−19084号公報Japanese Patent Publication No.7-19084 特開2001−253113号公報、JP 2001-253113 A, 特開2003−154703号公報JP 2003-154703 A 特開平9−58053号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-58053 特開2003−233094号公報JP 2003-233094 A 特開2003−215484号公報JP 2003-215484 A 特開2002−148551号公報JP 2002-148551 A

本発明は、上記従来の光走査装置および画像形成装置における技術的な問題点に鑑み、走査結像光学系に含まれる樹脂製結像素子の反りに起因する走査線曲がりを低減し、かつ温度変化に起因する走査位置変動を有効に低減しうる構成を備えた光走査装置およびこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。   In view of the technical problems in the conventional optical scanning apparatus and image forming apparatus, the present invention reduces scanning line bending caused by warping of a resin imaging element included in a scanning imaging optical system, and temperature. An object of the present invention is to provide an optical scanning device having a configuration capable of effectively reducing fluctuations in scanning position caused by a change, and an image forming apparatus using the same.

本発明は、請求項1記載の発明のように、光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、上記押圧部材の線膨張係数は、押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が小さく、上記押圧部材が光学素子を支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きいことを最も主要な特徴とする。
According to the present invention, the light source, the first imaging optical system that condenses and couples the divergent light beam from the light source, and the light beam from the light source are deflected toward the scanning medium. And a second imaging optical system that is disposed between the deflector and the light source and forms a line image that is long in the deflection direction in the vicinity of the deflecting reflection surface of the deflector, and a light beam from the deflector on the scanned medium In an optical scanning device having a third imaging optical system that scans at a constant speed as a light spot, press and hold at least one of the optical elements constituting the third imaging optical system in a direction orthogonal to the deflection direction. And the pressure expansion coefficient of the pressing member is smaller in the central part than the peripheral part in the deflection direction of the optical element when the pressing member presses the optical element from the support member side. The pressing member presses the optical element from the opposite side of the support member The most important feature that towards the center portion from the deflection direction the peripheral portion of the optical element is large when.

上記押圧部材の太さは、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が細く、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が太くなっているとよい。
上記押圧部材の光学素子に対する接触面積は、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が小さく、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きなっているとよい。
The thickness of the pressing member is such that when the pressing member presses the optical element from the support member side, the central part is thinner than the peripheral part in the deflection direction of the optical element, and when pressing from the opposite side of the support member, the optical element It is preferable that the central portion is thicker than the peripheral portion in the deflection direction.
When the pressing member presses the optical element from the support member side, the contact area of the pressing member with respect to the optical element is smaller in the central part than the peripheral part in the deflection direction of the optical element and presses from the opposite side of the support member. It is preferable that the central portion is larger than the peripheral portion in the deflection direction of the optical element .

光学素子は光軸と略平行な方向を回転軸として回転調整可能にするとよい。
光学素子は光軸と略直交しかつ偏向走査面と平行な方向を回転軸として回転調整可能な姿勢制御機構によって姿勢が制御されるようにするとよい。
光学素子は姿勢制御機構により調整され、姿勢制御機構を動作させるアクチュエータはステッピングモータとネジ及び歯車で構成された差動歯車にするとよい。
It is preferable that the optical element be adjustable in rotation about a direction substantially parallel to the optical axis as a rotation axis.
The posture of the optical element is preferably controlled by a posture control mechanism that can be rotated and adjusted with a direction substantially orthogonal to the optical axis and parallel to the deflection scanning surface as a rotation axis.
The optical element is adjusted by an attitude control mechanism, and an actuator for operating the attitude control mechanism may be a differential gear composed of a stepping motor, a screw, and a gear.

本発明に係る画像形成装置は、電子写真プロセスによる画像形成装置であって、電子写真プロセス中の露光プロセスを実行する装置として本発明に係る光走査装置を搭載していることを特徴とするものである。
上記画像形成装置は、像担持体を複数有し、像担持体に形成された静電潜像を各色トナーにより現像し、各色トナー像を転写体上で重ね合わせる構成とすることにより、カラー画像を形成することができる。
上記カラー画像が形成可能な画像形成装置は、色ずれ検出手段を備え、その検出結果に基づき光学素子の姿勢を制御し、色ずれ補正を行うようにするとよい。
上記色ずれ検出手段は転写体上に各色のトナー像を形成してレジストずれを検出するようにするとよい。
上記画像形成装置において、ネットワーク通信機能を持たせるとよい。
An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus based on an electrophotographic process, and includes the optical scanning device according to the present invention as an apparatus for performing an exposure process in an electrophotographic process. It is.
The image forming apparatus has a plurality of image bearing members, by an electrostatic latent image formed on the image bearing member is developed with each color toner, a configuration for superimposing the respective color toner images on the transfer member, a color image Ru can be formed.
The image forming apparatus capable of forming the color image is preferably provided with color misregistration detection means, and the posture of the optical element is controlled based on the detection result to perform color misregistration correction.
The color misregistration detecting means may detect a resist misregistration by forming a toner image of each color on the transfer body.
The image forming apparatus may have a network communication function.

本発明にかかる光走査装置は、これを画像形成装置に搭載することにより、ジョブ中に発生する色ずれや色変わりの対策として行っている照射位置ずれ補正の回数を低減することが可能になる。それにより生産性の向上を図ることができ、検出パターンを形成する回数も減るため、ずれ補正のためのパターン形成回数が減り、パターン形成によって消費されるトナーの量を減らすことができる。よって、消費電力の削減や消耗品の消費量の抑制を図ることができる。
各請求項記載の発明ごとの効果は以下のとおりである。
The optical scanning device according to the present invention can be mounted on the image forming apparatus to reduce the number of corrections of irradiation position deviation that is performed as a countermeasure against color misregistration or color change that occurs during a job. As a result, productivity can be improved and the number of detection pattern formations can be reduced, so that the number of pattern formations for deviation correction can be reduced, and the amount of toner consumed by pattern formation can be reduced. Therefore, power consumption can be reduced and consumption of consumables can be suppressed.
The effect of each invention described in each claim is as follows.

請求項1〜記載の発明によれば、温度変化によって走査光学素子が変形することによる走査線の曲がりの発生を、簡単な方法により低減することができる。
請求項6および7記載の発明によれば、走査光学素子の調整を行うことにより、走査線の曲がりや傾きの少ない画像を得ることができる。
According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to reduce the occurrence of bending of the scanning line due to deformation of the scanning optical element due to temperature change by a simple method.
According to the sixth and seventh aspects of the invention, by adjusting the scanning optical element, it is possible to obtain an image with little bending or inclination of the scanning line.

請求項記載の発明によれば、上記の効果を得ることができる光走査装置を画像形成装置に適用することにより、高品質の画像を形成することができる。
請求項9〜11記載の発明によれば、色ずれの少ないカラー画像を形成することができる。
請求項12記載の発明によれば、ネットワーク通信機能を有することにより、複数の機器からの出力を処理することが可能な情報処理システムを構築することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, a high-quality image can be formed by applying the optical scanning device capable of obtaining the above-described effect to the image forming apparatus.
According to the ninth to eleventh aspects, it is possible to form a color image with little color misregistration.
According to the twelfth aspect of the present invention, it is possible to construct an information processing system capable of processing outputs from a plurality of devices by having a network communication function.

以下、本発明にかかる光走査装置および画像形成装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1は、4ステーションを走査するタンデム型画像形成装置に対応した光走査装置の実施例を示す。4ステーションからなる光走査装置は、左右に2ステーションずつ2分して配置され、偏向器としてのポリゴンミラーは2ステーションに対して1個配置されて2ステーションが共用している。各ステーションは、個別に光走査ユニットを構成し、被走査面での光走査方向を揃えて並置した方式になっている。各ステーションに対応する4つの感光体ドラム101、102、103、104は転写体105の移動方向に沿って等間隔で配列され、順次異なる色のトナー像を形成する。各感光体ドラムで形成される各色のトナー像は、転写体150に転写されかつ重ね合わせられることでカラー画像を形成する。
Embodiments of an optical scanning device and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of an optical scanning apparatus corresponding to a tandem type image forming apparatus that scans four stations. The optical scanning device consisting of 4 stations is divided into two stations on the left and right, and one polygon mirror as a deflector is arranged for two stations and is shared by the two stations. Each station individually constitutes an optical scanning unit, and has a system in which the optical scanning directions on the surface to be scanned are aligned and juxtaposed. The four photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 corresponding to each station are arranged at equal intervals along the moving direction of the transfer body 105, and sequentially form toner images of different colors. The toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums are transferred to the transfer body 150 and overlapped to form a color image.

各感光体ドラムを走査する光走査装置は図示されないハウジングによって一体的に構成され、ポリゴンミラー106により光ビームを走査する。ポリゴンミラー106の回転方向は同一であるので、各々の書出し開始位置が一致するように画像を書き込んでいく。また、図示の実施例では、各感光体ドラムに対して半導体レーザを一対配備し、副走査方向に記録密度に応じて1ラインピッチ分ずらして走査することにより、2ラインずつ同時に走査するようにしている。各光走査ユニットの構成は同一であるので、ここでは、ポリゴンミラー106を中心とする片側の光走査ユニットについて説明する。各光源ユニット107,108からのレーザビーム201、202は、光源ユニット毎に射出位置が副走査方向に異なる部位、実施例では光源ユニット107と108との射出位置が、所定高さ、実施例では6mmだけ異なるよう配備している。光源ユニット108からのビームは入射ミラー111により折り曲げ、直接ポリゴンミラー106へ向かう光源ユニット107からのビームに主走査方向を近接させてポリゴンミラー106に入射される。各光源ユニット107,108は、それぞれの光源としての半導体レーザから放射される発散光を集光し、ほぼ平行光束として後続の光学系にカップリングするカップリングレンズを有している。本発明では、カップリングレンズのことを第1結像光学系という。   An optical scanning device that scans each photosensitive drum is integrally formed by a housing (not shown), and scans a light beam by a polygon mirror 106. Since the rotation direction of the polygon mirror 106 is the same, the image is written so that the respective writing start positions coincide. In the illustrated embodiment, a pair of semiconductor lasers are provided for each photosensitive drum, and scanning is performed by shifting one line pitch in the sub-scanning direction in accordance with the recording density so that two lines are scanned simultaneously. ing. Since the configuration of each optical scanning unit is the same, one side of the optical scanning unit centered on the polygon mirror 106 will be described here. The laser beams 201 and 202 from the respective light source units 107 and 108 have portions whose emission positions differ in the sub-scanning direction for each light source unit, in the embodiment, the emission positions of the light source units 107 and 108 have a predetermined height, in the embodiment. It is deployed so as to be different by 6 mm. The beam from the light source unit 108 is bent by the incident mirror 111 and is incident on the polygon mirror 106 with the main scanning direction approaching the beam from the light source unit 107 directly directed to the polygon mirror 106. Each of the light source units 107 and 108 has a coupling lens that collects the divergent light emitted from the semiconductor laser as the respective light source and couples it to the subsequent optical system as a substantially parallel light beam. In the present invention, the coupling lens is referred to as a first imaging optical system.

各光源ユニット107,108とポリゴンミラー106の間にはシリンドリカルレンズ113、114が配置されている。シリンドリカルレンズ113、114は、一方を平面、もう一方を副走査方向に共通の曲率からなる凸の円筒面となっていて、ポリゴンミラー106の偏向点までの光路長が等しくなるように配備してある。各光ビームはポリゴンミラー106の偏向反射面近傍で主走査方向に長い線像が形成されるように、副走査方向にのみ収束される。シリンドリカルレンズ113、114は第2結像光学系を構成し、後述する走査結像光学系との組み合わせで、偏向点と感光体ドラムの表面とが副走査方向に共役関係となるように配置することで、面倒れ補正光学系をなす。   Cylindrical lenses 113 and 114 are disposed between the light source units 107 and 108 and the polygon mirror 106. The cylindrical lenses 113 and 114 are arranged so that one side is a plane and the other side is a convex cylindrical surface having a common curvature in the sub-scanning direction, and the optical path lengths to the deflection points of the polygon mirror 106 are equal. is there. Each light beam is converged only in the sub-scanning direction so that a long line image is formed in the main scanning direction in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 106. Cylindrical lenses 113 and 114 constitute a second imaging optical system, and are arranged so that the deflection point and the surface of the photosensitive drum are in a conjugate relationship in the sub-scanning direction in combination with a scanning imaging optical system described later. Thus, a surface tilt correction optical system is formed.

光源ユニット107とシリンドリカルレンズ113の間には非平行平板117が配置されている。非平行平板117は、いずれか一面を主または副走査方向にわずかに傾けたガラス基板であり、光軸周りに回転制御することで、基準となる光源ユニット107からのビームに対する相対的な走査位置を調整する。
ポリゴンミラー106は偏向反射面を6面有していて、実施例では2段に構成され、偏向に用いていない中間部をポリゴンミラー106の内接円より若干小径となるように溝を設けて風損を低減した形状としている。ポリゴンミラー106の1層の厚さは約2mmである。なお、上下のポリゴンミラーの位相は同一である。
A non-parallel plate 117 is disposed between the light source unit 107 and the cylindrical lens 113. The non-parallel plate 117 is a glass substrate in which any one surface is slightly inclined in the main or sub-scanning direction, and is controlled to rotate around the optical axis so that the relative scanning position with respect to the beam from the light source unit 107 serving as a reference. Adjust.
The polygon mirror 106 has six deflecting reflecting surfaces, and is configured in two stages in the embodiment. A groove is provided so that an intermediate portion not used for deflection is slightly smaller in diameter than the inscribed circle of the polygon mirror 106. It has a shape with reduced windage. The thickness of one layer of the polygon mirror 106 is about 2 mm. The phases of the upper and lower polygon mirrors are the same.

ポリゴンミラー106は図示されないモータによって等速回転駆動され、各偏向反射面によって光源ユニットからのレーザビームを偏向反射する。偏向されたレーザビームの進路上には第3結像光学系としての走査結像光学系が配置されている。走査結像光学系は第1走査レンズとしての結像レンズ120を有する。結像レンズ120も2層に一体成形、または接合され、各結像レンズ120は、主走査方向にはポリゴンミラー106の回転に伴って感光体面上でビームが等速に移動するようにパワーを持たせた非円弧面形状となっている。結像レンズ120を透過したあとのビームの進路上には、ビーム毎に第2走査レンズとしてのアナモフィックレンズ122、123が配備されている。結像レンズ120とアナモフィックレンズ122、123とにより走査結像光学系を構成し、各ビームを感光体ドラム101,102の表面上に集光させて光スポットを形成し、光スポットが走査することによって感光体ドラム101,102の表面上に潜像を形成して画像を記録する。   The polygon mirror 106 is rotationally driven at a constant speed by a motor (not shown), and deflects and reflects the laser beam from the light source unit by each deflection reflection surface. A scanning imaging optical system as a third imaging optical system is disposed on the path of the deflected laser beam. The scanning imaging optical system has an imaging lens 120 as a first scanning lens. The imaging lens 120 is also integrally formed or joined in two layers, and each imaging lens 120 has power so that the beam moves at a constant speed on the surface of the photosensitive member in accordance with the rotation of the polygon mirror 106 in the main scanning direction. It has a non-arc surface shape. On the beam path after passing through the imaging lens 120, anamorphic lenses 122 and 123 as second scanning lenses are provided for each beam. The imaging lens 120 and the anamorphic lenses 122 and 123 constitute a scanning imaging optical system, and each beam is condensed on the surface of the photosensitive drums 101 and 102 to form a light spot, and the light spot is scanned. As a result, latent images are formed on the surfaces of the photosensitive drums 101 and 102 to record the images.

図1に示す実施例では、以上説明した2つのステーションを一組として、もう一組のステーションが並置され、合計4個のステーションが等間隔に配置されている。4個のステーションはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色ステーションとなっている。各色ステーションは、ポリゴンミラーから感光体面に至る各々の光路長が一致するように、また、等間隔で配列された各感光体ドラムに対する入射位置、入射角が等しくなるように、複数枚のミラーで光路が曲げられている。図示の実施例では1ステーションあたり3枚ずつのミラーが配置されている。   In the embodiment shown in FIG. 1, the two stations described above are taken as a set, another set of stations are juxtaposed, and a total of four stations are arranged at equal intervals. The four stations are yellow, magenta, cyan, and black color stations, respectively. Each color station is composed of a plurality of mirrors so that the optical path lengths from the polygon mirror to the photoconductor surface coincide with each other, and the incident positions and incident angles with respect to the photoconductor drums arranged at equal intervals are equal. The optical path is bent. In the illustrated embodiment, three mirrors are arranged per station.

色ステーション毎に光路を追って説明すると、光源ユニット107からのビーム201は、シリンドリカルレンズ113を介し、ポリゴンミラー106の上段で偏向された後、結像レンズ120の上層を通過し、ミラー126で反射され、アナモフィックレンズ122を通過し、ミラー127、128で反射されて感光体ドラム102に導かれ、第2のステーションとしてマゼンタ画像を形成する。
光源ユニット108からのビーム202は、非平行平板117、シリンドリカルレンズ114を介して入射ミラー111で反射され、ポリゴンミラー106の下段で偏向された後、結像レンズ120の下層を通過し、ミラー129で反射され、アナモフィックレンズ123を通過し、ミラー130、131で反射されて感光体ドラム101に導かれ、第1のステーションとしてイエロー画像を形成する。
残りの一組の光走査ユニットも同様な構成で、詳細な説明は省くが、光源ユニット109からのビームは感光体ドラム104に導かれ、第4のステーションとしてブラック画像を形成し、また、光源ユニット110からのビームは感光体ドラム103に導かれ、第3のステーションとしてシアン画像を形成する。
Explaining the optical path for each color station, the beam 201 from the light source unit 107 is deflected by the upper stage of the polygon mirror 106 via the cylindrical lens 113, passes through the upper layer of the imaging lens 120, and is reflected by the mirror 126. Then, the light passes through the anamorphic lens 122, is reflected by the mirrors 127 and 128, is guided to the photosensitive drum 102, and forms a magenta image as the second station.
The beam 202 from the light source unit 108 is reflected by the incident mirror 111 through the non-parallel plate 117 and the cylindrical lens 114, is deflected at the lower stage of the polygon mirror 106, passes through the lower layer of the imaging lens 120, and is reflected by the mirror 129. , Passes through the anamorphic lens 123, is reflected by the mirrors 130 and 131, is guided to the photosensitive drum 101, and forms a yellow image as a first station.
The remaining set of optical scanning units has the same configuration and will not be described in detail, but the beam from the light source unit 109 is guided to the photosensitive drum 104 to form a black image as a fourth station. The beam from the unit 110 is guided to the photosensitive drum 103 to form a cyan image as a third station.

図2は、光源ユニットの例を示す。全ての光源ユニットは図2に示す構成と同一の構成である。図2において、半導体レーザ301、302およびカップリングレンズ303、304は、各色に対応する走査手段に、射出軸に対して主走査方向に対称に配備されている。半導体レーザはパッケージの外周が各々ベース部材305、306の嵌合孔に裏側より圧入され、各ベース部材305、306はホルダ307の裏面に当接され、ホルダ307の表側から貫通したねじが各ベース部材305、306の各3点に螺合されることにより、各ベース部材305、306がホルダ307に固定されている。カップリングレンズ303,304は、ホルダ307に相反する方向に開く形で形成されたV溝部308、309に外周が突き当てられ、板ばね310、311によりV溝部308、309の内側に押し付けた状態で板ばね310、311がホルダ307にねじ固定され、カップリングレンズ303,304は固定されている。   FIG. 2 shows an example of a light source unit. All the light source units have the same configuration as that shown in FIG. In FIG. 2, semiconductor lasers 301 and 302 and coupling lenses 303 and 304 are arranged symmetrically in the main scanning direction with respect to the emission axis in the scanning means corresponding to each color. In the semiconductor laser, the outer periphery of the package is press-fitted into the fitting holes of the base members 305 and 306 from the back side, the base members 305 and 306 are brought into contact with the back surface of the holder 307, and the screws penetrating from the front side of the holder 307 The base members 305 and 306 are fixed to the holder 307 by being screwed to the respective three points of the members 305 and 306. Coupling lenses 303 and 304 are in a state in which the outer periphery is abutted against V-grooves 308 and 309 formed to open in a direction opposite to holder 307 and pressed against the inside of V-grooves 308 and 309 by leaf springs 310 and 311. Thus, the leaf springs 310 and 311 are fixed to the holder 307 by screws, and the coupling lenses 303 and 304 are fixed.

半導体レーザ301,302の発光点がそれぞれカップリングレンズ303,304の光軸上になるように、ベース部材305,306のホルダ307への当接面(光軸に直交する面)上での配置を調節して固定している。また、カップリングレンズ303,304からの射出光が平行光束となるように、V溝上(光軸方向)での位置を調節して固定している。各々の射出光の光軸は射出軸Cに対して互いに交差するように傾けられている。図示の実施例ではこの交差位置をポリゴンミラーの偏向反射面の近傍となるように、半導体レーザ301,302の支持部材すなわちベース部材305、306の傾斜を設定している。   Arrangement of the base members 305 and 306 on the contact surface with the holder 307 (surface perpendicular to the optical axis) so that the light emitting points of the semiconductor lasers 301 and 302 are on the optical axes of the coupling lenses 303 and 304, respectively. Is adjusted and fixed. Further, the position on the V groove (in the optical axis direction) is adjusted and fixed so that the light emitted from the coupling lenses 303 and 304 becomes a parallel light flux. The optical axes of the respective emitted lights are inclined so as to intersect with each other with respect to the emission axis C. In the illustrated embodiment, the inclination of the support members of the semiconductor lasers 301 and 302, that is, the base members 305 and 306, is set so that this intersection position is in the vicinity of the deflecting and reflecting surface of the polygon mirror.

半導体レーザ301,302の駆動回路が形成されたプリント基板312はホルダ307に立設した台座にネジにより固定され、各半導体レーザのリード端子をプリント基板312のスルーホールに挿入してハンダ付けすることで、光源ユニット300が一体的に構成されている。
光源ユニットは、光走査装置が組み込まれたハウジングの壁面に高さを異ならしめて形成された係合穴に、各ホルダ307の円筒部313を挿入して位置決めし、当接面314を上記ハウジングの壁面に突き当ててネジ止めされる。この光源ユニットの取り付けに際して、上記円筒部313を基準として傾け量γを調整することで、二つの半導体レーザ301,302からのビームによる被走査面上でのビームスポット間隔を、記録密度に応じた走査ラインピッチPに合わせることができる。
The printed circuit board 312 on which the drive circuits of the semiconductor lasers 301 and 302 are formed is fixed to a pedestal erected on the holder 307 with screws, and the lead terminals of the respective semiconductor lasers are inserted into the through holes of the printed circuit board 312 and soldered. Thus, the light source unit 300 is integrally formed.
The light source unit inserts and positions the cylindrical portions 313 of the holders 307 in engagement holes formed at different heights on the wall surface of the housing in which the optical scanning device is incorporated, and the contact surface 314 is formed on the housing. It is abutted against the wall and screwed. When the light source unit is mounted, the amount of tilt γ is adjusted with reference to the cylindrical portion 313, so that the beam spot interval on the surface to be scanned by the beams from the two semiconductor lasers 301 and 302 depends on the recording density. It can be adjusted to the scanning line pitch P.

この実施例のように、複数の半導体レーザを用いて光源部を構成し、さらに光源部を複数個組み合わせることにより、感光体ドラム101、102、103、104上を走査する光束の数を増やすことができる。これより、本光走査装置を搭載する画像形成装置の出力速度を高速化することができる。また、逆に出力速度を高速化しない場合は、ポリゴンモータの回転速度低くすることができ、消費電力の低減、発熱量の低減、などが可能であり、環境に対し配慮した光走査装置を構成することができる。
As in this embodiment, a light source unit is configured using a plurality of semiconductor lasers, and a plurality of light source units are combined to increase the number of light beams scanned on the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104. Can do. As a result, the output speed of the image forming apparatus equipped with the present optical scanning device can be increased. Conversely, if the output speed is not increased , the rotation speed of the polygon motor can be reduced to reduce power consumption and heat generation. Can be configured.

次に、出力速度の向上を図る手段として、光源や光源部を増やす方法以外の方法について説明する。光源に関して、上記実施例では半導体レーザを用いていたが、複数の発光点をモノリシックにアレイ配列した半導体レーザアレイ(レーザー・ダイオード・アレイ:LDA)を光源として用いることにより、同等の効果を得ることができる。複数の発光点から射出する発散光束を共通のカップリングレンズによりカップリングし、上記半導体レーザアレイとカップリングレンズの組みを複数組合せて光源部を構成すればよい。また、別の光源としては、複数の発光点を2次元的にアレイ配列した面発光レーザアレイを用いて光源を構成してもよい。   Next, as a means for improving the output speed, a method other than the method of increasing the light sources and the light source units will be described. With respect to the light source, the semiconductor laser is used in the above-described embodiments. However, the same effect can be obtained by using a semiconductor laser array (laser diode array: LDA) in which a plurality of light emitting points are arranged in a monolithic array as the light source. Can do. A light source unit may be configured by coupling divergent light beams emitted from a plurality of light emitting points with a common coupling lens and combining a plurality of combinations of the semiconductor laser array and the coupling lens. As another light source, the light source may be configured using a surface emitting laser array in which a plurality of light emitting points are two-dimensionally arrayed.

図3は、走査結像光学系を構成する走査レンズの一つであるアナモフィックレンズの支持筐体の構成例を示す。図3において、アナモフィックレンズ405は、樹脂製で、レンズ部を囲うようにリブ部406が形成され、長さ方向中央部の一側縁部には位置決め用の突起407が形成されている。アナモフィックレンズ405は支持板401によって支持されている。支持板401は細長い板金の幅方向両側縁部を折り曲げ加工してチャンネル状に形成され、アナモフィックレンズ405の上記突起407が、支持板401の折り曲げ部に形成された切欠部に係合している。また、アナモフィックレンズ405は、リブ部406の下面が、支持板401の長手方向一端寄りの位置に形成された切り起こし部410に突き当てられて長手方向の位置決めがなされている。位置決めされたアナモフィックレンズ405と支持板401は、長さ方向両端近くにおいて、一対の板ばね403により上下から付勢して挟み込み、支持板401でアナモフィックレンズ405を保持している。板ばね403はアナモフィックレンズ405を支持板401に重ね合わせた状態で外側よりはめ込み、一端部は支持板401の底部に形成された開口413から支持板401の内側に出し、支持板401の前記折り曲げ部の基部に形成された開口414に挿入されて固定されている。   FIG. 3 shows a configuration example of a support housing of an anamorphic lens that is one of the scanning lenses constituting the scanning imaging optical system. In FIG. 3, the anamorphic lens 405 is made of resin, and a rib portion 406 is formed so as to surround the lens portion, and a positioning projection 407 is formed on one side edge of the central portion in the length direction. The anamorphic lens 405 is supported by a support plate 401. The support plate 401 is formed into a channel shape by bending both side edges in the width direction of the elongated sheet metal, and the projection 407 of the anamorphic lens 405 is engaged with a notch formed in the bent portion of the support plate 401. . The anamorphic lens 405 is positioned in the longitudinal direction by the lower surface of the rib portion 406 being abutted against a cut and raised portion 410 formed at a position near one end in the longitudinal direction of the support plate 401. The positioned anamorphic lens 405 and the support plate 401 are sandwiched by being biased from above and below by a pair of leaf springs 403 near both ends in the length direction, and the support plate 401 holds the anamorphic lens 405. The leaf spring 403 is fitted from the outside in a state where the anamorphic lens 405 is superimposed on the support plate 401, and one end portion is brought out from the opening 413 formed in the bottom portion of the support plate 401 to the inside of the support plate 401. It is inserted and fixed in the opening 414 formed in the base of the part.

支持板401の長さ方向中央部にはねじ孔412が形成され、このネジ孔412に支持板401の底面側から調節ねじ408が螺合されている。調節ねじ408の位置には、支持板401の幅方向にまたがり、支持板401を底面側から抱え込むようにして板ばね402が配置され、板ばね402の両端の折り曲げ部がアナモフィックレンズ405の下側リブの上面内側に回りこんで引っ掛けられている。上記調節ねじ408は板ばね402の孔419を貫通して支持板401のねじ孔412にねじ込まれて板ばね402が取り付けられている。調節ねじ408の先端にアナモフィックレンズ405のリブの下面が当接するとともに、板ばね402はアナモフィックレンズ405を支持板401に向かって押し付けるように付勢し、もって、調節ねじ408の先端にアナモフィックレンズ405のリブの下面が確実に当接するように構成されている。図示の実施例ではアナモフィックレンズ405の長さ方向中央部だけでなく、両端部近くにも、したがって、合計3箇所に調節ねじ408が配備されている。   A screw hole 412 is formed at the center in the length direction of the support plate 401, and an adjustment screw 408 is screwed into the screw hole 412 from the bottom surface side of the support plate 401. A plate spring 402 is arranged at the position of the adjustment screw 408 so as to span the width direction of the support plate 401 so as to hold the support plate 401 from the bottom surface side, and bent portions at both ends of the plate spring 402 are below the anamorphic lens 405. It hangs around the upper surface of the rib. The adjustment screw 408 passes through the hole 419 of the leaf spring 402 and is screwed into the screw hole 412 of the support plate 401 to which the leaf spring 402 is attached. The lower surface of the rib of the anamorphic lens 405 is brought into contact with the tip of the adjustment screw 408, and the leaf spring 402 biases the anamorphic lens 405 so as to press it toward the support plate 401, so that the anamorphic lens 405 is pressed against the tip of the adjustment screw 408. It is comprised so that the lower surface of a rib may contact | abut reliably. In the illustrated embodiment, not only the central portion in the longitudinal direction of the anamorphic lens 405 but also the vicinity of both end portions, therefore, adjustment screws 408 are provided at a total of three locations.

アナモフィックレンズ405のように、長尺のプラスチック光学素子は成形条件や残留応力などによって長手方向、特に走査面と直交方向に反りが発生しやすい。その反り量は型の違いによって異なるが、数十ミクロンとなることがあり、反りの方向も型の違いによって異なる。また、アナモフィックレンズ405は長尺で、剛性が低いため、わずかな応力が加わるだけで変形(反り)を生じ易く、また、周囲温度の変化に伴って上下に温度分布があると熱膨張差によっても変形する。そのため、各ステーション間の走査線の曲がり、傾きを高精度に補正することは非常に困難であった。   Like the anamorphic lens 405, a long plastic optical element is likely to warp in the longitudinal direction, particularly in the direction orthogonal to the scanning plane, due to molding conditions, residual stress, and the like. The amount of warpage varies depending on the type, but may be several tens of microns, and the direction of warpage also varies depending on the type. Also, since the anamorphic lens 405 is long and has low rigidity, it is likely to be deformed (warped) only by applying a slight stress. Will also deform. For this reason, it has been very difficult to accurately correct the bending and inclination of the scanning line between the stations.

本発明の上記実施例では、アナモフィックレンズ405を支持板401に沿わせることで形状を安定的に保ち、後述する傾き調整の際に局部的に応力が加わっても、アナモフィックレンズ405を変形させることがない、すなわち、母線の直線性を保持するようにしている。アナモフィックレンズ405を装着した支持板401は、長さ方向一端部に形成された突起418がハウジング側に設けられた凹部427に嵌合されることによって位置決めされている。また、ハウジング側に基部が固定された板ばね426の先端部がアナモフィックレンズ405の底面とハウジングの取り付け面との間に介在し、アナモフィックレンズ405の一端部を図3において上向きに付勢している。   In the above embodiment of the present invention, the anamorphic lens 405 is placed along the support plate 401 to keep the shape stable, and the anamorphic lens 405 is deformed even when a local stress is applied during tilt adjustment described later. In other words, the straightness of the bus is maintained. The support plate 401 mounted with the anamorphic lens 405 is positioned by fitting a projection 418 formed at one end in the length direction into a recess 427 provided on the housing side. Further, the tip of the leaf spring 426 whose base is fixed to the housing side is interposed between the bottom surface of the anamorphic lens 405 and the mounting surface of the housing, and biases one end of the anamorphic lens 405 upward in FIG. Yes.

支持板401の他端側(図3、図4において右側)には、ステッピングモータ415がハウジングなどに固定され、支持板401に形成した嵌合孔を貫通して支持板401に固着された可動筒416のねじ孔に、ステッピングモータ415のシャフトの先端に形成された送りねじが螺合されている。ステッピングモータ415の回転により、支持板401の他端側は、可動筒416のねじ孔とモータ415の上記送りねじのリードにより副走査方向(アナモフィックレンズの高さ方向)に変位可能としている。これにより、支持板401の他端側はアナモフィックレンズ405の他端側とともにステッピングモータ415の正逆回転に追従して、光軸と直交する面内で、支持板401の一端側の突起418の係合部を支点として回転調節することができる。この回転方向をγとする。それに伴って副走査方向におけるアナモフィックレンズ405の母線が傾いて、アナモフィックレンズ405の結像位置としての走査ラインが傾けられる。   A stepping motor 415 is fixed to the housing or the like on the other end side (right side in FIGS. 3 and 4) of the support plate 401, and is movable and fixed to the support plate 401 through a fitting hole formed in the support plate 401. A feed screw formed at the tip of the shaft of the stepping motor 415 is screwed into the screw hole of the tube 416. The rotation of the stepping motor 415 allows the other end of the support plate 401 to be displaced in the sub-scanning direction (anamorphic lens height direction) by the screw hole of the movable cylinder 416 and the lead of the feed screw of the motor 415. Thus, the other end side of the support plate 401 follows the forward / reverse rotation of the stepping motor 415 together with the other end side of the anamorphic lens 405, and the projection 418 on one end side of the support plate 401 is within the plane orthogonal to the optical axis. The rotation can be adjusted using the engaging portion as a fulcrum. This rotation direction is represented by γ. Along with this, the bus line of the anamorphic lens 405 in the sub-scanning direction is tilted, and the scanning line as the imaging position of the anamorphic lens 405 is tilted.

図1に示す実施例では、右側から順に第1、第2、第3のステーションのアナモフィックレンズに回転支点端の方向を揃えて配備し、基準となる左端の第4のステーションの走査ラインに対して他の走査ラインが平行となるように、ユニット毎に傾き調整を行うように構成されている。   In the embodiment shown in FIG. 1, the rotation fulcrum end direction is aligned with the anamorphic lenses of the first, second, and third stations in order from the right side, and the scanning line of the fourth station at the left end as a reference is arranged. Then, the tilt adjustment is performed for each unit so that the other scanning lines are parallel.

図4はアナモフィックレンズ405の装着状態を光軸方向からみた図である。アナモフィックレンズ405は長さ方向両端部が支持板401に形成された立曲げ部410の上端で支持され、長さ方向中央と上記立曲げ部410に近い位置の合計3箇所が前記調節ねじ408の先端で支持されている。調節ねじ408の突出し量が立曲げ部410の高さに足りない場合には、前記板ばね402の弾力による引き付け力で、アナモフィックレンズ405母線412が下側に凸となるよう反る。逆に調節ねじ408の突出し量が立曲げ部410の高さを超えるとアナモフィックレンズ405は調節ねじ408に押されて上側に凸に反る。従って、これらの調節ねじ408を調整することによってアナモフィックレンズ405の焦線を副走査方向に湾曲させることができ、走査ラインの曲がりを補正することができる。一般に、走査ラインの曲がりは、光学系を構成する光学素子の配置誤差や成形時の反り等に起因する。走査ラインの曲がりをキャンセルする方向にアナモフィックレンズ405を湾曲させることによって直線性を矯正することができる。あるいは、各走査ライン間の湾曲の方向と量を揃えることができる。   FIG. 4 is a view of the mounting state of the anamorphic lens 405 as seen from the optical axis direction. The anamorphic lens 405 is supported at both ends in the length direction by the upper end of the upright bending portion 410 formed on the support plate 401, and a total of three positions, the center in the length direction and the position close to the upright bending portion 410, are provided on the adjustment screw 408. Supported at the tip. When the protruding amount of the adjusting screw 408 is not enough for the height of the upright bending portion 410, the anamorphic lens 405 bus 412 is warped downward by the attractive force of the elastic force of the leaf spring 402. On the contrary, when the protruding amount of the adjusting screw 408 exceeds the height of the upright bending portion 410, the anamorphic lens 405 is pushed by the adjusting screw 408 and warps upward. Therefore, by adjusting these adjustment screws 408, the focal line of the anamorphic lens 405 can be curved in the sub-scanning direction, and the bending of the scanning line can be corrected. In general, the bending of the scanning line is caused by an arrangement error of optical elements constituting the optical system, a warp during molding, or the like. Linearity can be corrected by bending the anamorphic lens 405 in a direction that cancels the bending of the scanning line. Alternatively, the direction and amount of bending between the scanning lines can be made uniform.

調節ねじ408は主走査方向に沿った複数箇所に配備するとよい。図3、図4に示す例のように、アナモフィックレンズ405の長さ方向中央部と両端部の立曲げ部410との間の計3箇所に調節ねじ408を配備することにより、M型やW型の曲がりについても補正が可能となる。実施例では、全てのアナモフィックレンズに調節ねじ408が配備され、組み付け時に各ステーションの走査ラインが真直になるように調整される。   The adjustment screw 408 may be provided at a plurality of locations along the main scanning direction. As shown in FIGS. 3 and 4, by arranging the adjusting screws 408 at a total of three positions between the central portion in the longitudinal direction of the anamorphic lens 405 and the vertical bent portions 410 at both ends, the M-type or W-type It is possible to correct the bending of the mold. In the embodiment, an adjustment screw 408 is provided for all anamorphic lenses and is adjusted so that the scanning line of each station is straight when assembled.

画像形成装置の機内温度が上昇すると、初期調整を高精度に行っても、プラスチック製の光学素子やそれを保持する部材に主走査方向、副走査方向の温度分布差が生じ、光学素子に反りが発生しまたは反りが変化することにより、被走査面での走査線曲がりや走査線傾き量が変化するという問題が発生する。   When the internal temperature of the image forming apparatus rises, even if the initial adjustment is performed with high accuracy, the temperature difference between the main scanning direction and the sub-scanning direction is generated in the plastic optical element and the member holding it, and the optical element is warped. As a result of this, or a change in warpage, there arises a problem that the scanning line bend and the scanning line inclination amount on the surface to be scanned change.

そこで本発明では、温度変化によって、光学素子やそれを保持する部材に温度分布差が生じた場合の、走査線曲がりや走査線傾きの変化を低減する方法を提案する。その一つの方法として、光学素子を矯正し調整している調節ねじ、すなわち、図3、図4における調整ねじ408の材質を、配置個所により異ならせることにより対応する。各調節ねじ408の材質が異なることにより、各調節ねじの線膨張係数が異なり、温度上昇による伸び量に差が生じる。それにより光学素子を押し込む量が場所により異なることになり、温度分布差が生じた場合の変化を低減することができる。   In view of this, the present invention proposes a method for reducing changes in scanning line bending and scanning line inclination when a temperature distribution difference occurs in the optical element and the member holding the optical element due to temperature changes. As one of the methods, the adjustment screw that corrects and adjusts the optical element, that is, the material of the adjustment screw 408 in FIGS. 3 and 4 is made different depending on the arrangement location. When the materials of the adjusting screws 408 are different, the linear expansion coefficients of the adjusting screws are different, and a difference occurs in the amount of elongation due to a temperature rise. As a result, the amount by which the optical element is pushed in varies depending on the location, and the change when a temperature distribution difference occurs can be reduced.

図4に示すように、アナモフィックレンズ405が板ばね403により上方向から支持板401に向かって押される場合は、前記立曲げ部410とアナモフィックレンズ405の間に働く摩擦力の影響により、一般的にレンズ中央部付近が上方向に反る。そこでこれを打ち消す力が働くように、各調節ねじ408の材質を異ならせる。つまり、アナモフィックレンズ405の周辺部の調節ねじの線膨張係数を大きく、中央部付近の調節ねじの線膨張係数を小さくすれば、周辺部の方が中央部より変化量が大きくなり、アナモフィックレンズ405の反り発生させる力を打ち消すことができる。
As shown in FIG. 4, when the anamorphic lens 405 is pushed toward the support plate 401 from above by the leaf spring 403, it is common due to the influence of the frictional force acting between the upright bent portion 410 and the anamorphic lens 405. The vicinity of the center of the lens warps upward. Therefore, the material of each adjusting screw 408 is made different so that a force to counteract this works. That is, if the linear expansion coefficient of the adjusting screw in the peripheral portion of the anamorphic lens 405 is increased and the linear expansion coefficient of the adjusting screw in the vicinity of the central portion is decreased, the amount of change in the peripheral portion becomes larger than that in the central portion, and the anamorphic lens 405 The force that generates the warp can be countered.

この実施例の場合は、アナモフィックレンズ405を支持している支持板401側から調節ねじにより押圧されているが、支持板401の反対側から調節ねじにより押圧される場合は上記の逆になり、周辺部の調節ねじの線膨張係数を小さく、中央部付近の調節ねじの線膨張係数を大きくすることにより、アナモフィックレンズ405の反りを打ち消すことができる。つまり、アナモフィックレンズ405を支持板301側から押圧する場合、調節ねじ408の線膨張係数は、アナモフィックレンズ405の周辺の方を大きくし、支持板401の反対側から押圧する場合、調節ねじ408の線膨張係数は、アナモフィックレンズ405の周辺の方を小さくする。こうすることにより、アナモフィックレンズ405の反りを打ち消すことができる。   In the case of this embodiment, it is pressed by the adjusting screw from the support plate 401 side supporting the anamorphic lens 405, but when it is pressed by the adjusting screw from the opposite side of the support plate 401, the above is reversed. The curvature of the anamorphic lens 405 can be canceled by decreasing the linear expansion coefficient of the adjustment screw in the peripheral portion and increasing the linear expansion coefficient of the adjustment screw in the vicinity of the central portion. That is, when the anamorphic lens 405 is pressed from the support plate 301 side, the linear expansion coefficient of the adjustment screw 408 is larger at the periphery of the anamorphic lens 405, and when the adjustment screw 408 is pressed from the opposite side of the support plate 401, The linear expansion coefficient is made smaller at the periphery of the anamorphic lens 405. By doing so, the warp of the anamorphic lens 405 can be canceled.

アナモフィックレンズ支持部の別の例を、図5を参照しながら説明する。図5に示す例では、アナモフィックレンズ405の副走査方向両側から、上板金526と下板金523によりアナモフィックレンズ405を狭持している。上板金526の長手方向に3箇所、下板金523の前記立曲げ部(図3、図4の立曲げ部410に相当)とオフセットした位置にアナモフィックレンズ405を押圧するための調整機構を設けている。   Another example of the anamorphic lens support portion will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 5, the anamorphic lens 405 is held between the upper sheet metal 526 and the lower sheet metal 523 from both sides of the anamorphic lens 405 in the sub-scanning direction. An adjustment mechanism for pressing the anamorphic lens 405 is provided at three positions in the longitudinal direction of the upper metal plate 526 and at a position offset from the vertical bending portion of the lower metal plate 523 (corresponding to the vertical bending portion 410 in FIGS. 3 and 4). Yes.

この例の場合も、板ばねとレンズ支持部によりアナモフィックレンズ405に働く摩擦力の影響により、一般的にアナモフィックレンズ405の中央部付近が上方向に反る。また、このように上下方向から板金526,523により支持する場合は、調節ねじも板金526,523に挟まれることにより変形する。このような場合にアナモフィックレンズ405の反りを打ち消すには、アナモフィックレンズ405の支持板側から押圧する場合はレンズ周辺部の調節ねじを中央部付近の調節ねじに対し変形しにくくすることにより対応でき、支持板の反対側から押圧する場合はレンズ中央部付近の調節ねじを周辺部の調節ねじに対し変形しにくくすることにより対応できる。つまり、レンズの反りに対し、調節ねじを変形しにくくすることにより対応する。   Also in this example, generally the vicinity of the center portion of the anamorphic lens 405 is warped upward due to the influence of the frictional force acting on the anamorphic lens 405 by the leaf spring and the lens support portion. Further, when the metal plate 526, 523 is supported from above and below, the adjusting screw is deformed by being sandwiched between the metal plates 526, 523. In such a case, in order to cancel the warp of the anamorphic lens 405, when pressing from the support plate side of the anamorphic lens 405, it is possible to make it difficult to deform the adjustment screw in the periphery of the lens relative to the adjustment screw in the vicinity of the center. In the case of pressing from the opposite side of the support plate, this can be dealt with by making the adjustment screw near the center of the lens difficult to deform with respect to the adjustment screw at the periphery. That is, it is possible to cope with the warp of the lens by making it difficult to deform the adjusting screw.

その方法としては、調節ねじの太さや、調節ねじとアナモフィックレンズ405の接触面積を調節ねじの配置個所により異ならせる方法がある。つまり、調節ねじによりアナモフィックレンズ405の支持板側から押圧する場合は、アナモフィックレンズ405の周辺側における調節ねじの太さを太くし、支持板の反対側から押圧する場合は、アナモフィックレンズ405の中央部付近における調節ねじの太さを太くする。こうすることによりアナモフィックレンズ405の反りを打ち消すことができる。これは言い換えると、アナモフィックレンズ405の支持板側から押圧する場合は調節ねじのアナモフィックレンズ405に対する接触面積を、アナモフィックレンズ405の周辺の方を大きくし、支持板の反対側から押圧する場合は調節ねじの接触面積を、中央部付近の方を大きくすることと同じである。そうすることにより、アナモフィックレンズ405の変形により発生する応力に対抗して反りの発生を打ち消すことができる。   As a method therefor, there is a method in which the thickness of the adjusting screw and the contact area between the adjusting screw and the anamorphic lens 405 are varied depending on the location of the adjusting screw. That is, when the adjustment screw is pressed from the support plate side of the anamorphic lens 405, the thickness of the adjustment screw on the peripheral side of the anamorphic lens 405 is increased, and when it is pressed from the opposite side of the support plate, the center of the anamorphic lens 405 is set. Increase the thickness of the adjusting screw near the section. By doing so, the warp of the anamorphic lens 405 can be canceled. In other words, when the anamorphic lens 405 is pressed from the support plate side, the contact area of the adjusting screw with the anamorphic lens 405 is increased, and when the anamorphic lens 405 is pressed from the opposite side, the adjustment area is adjusted. This is the same as increasing the screw contact area near the center. By doing so, it is possible to counter the occurrence of warpage against the stress generated by the deformation of the anamorphic lens 405.

次に、調節ねじとは別の方法による押圧調整機構の例を、図5、図6を参照しながら説明する。符号519はこの押圧調整機構を示している。押圧調整機構519は上板金526の上に固定されたブラケット527、テーパピン528、コロ526で構成されている。コの字型に曲げたブラケット527の底面と上板金526に同一形状の角孔が開けられ、この角孔にコロ529が落とし込まれている。コロ529の軸線に直交する方向からブラケット527の孔とネジ孔でテーパピン528が支持され、テーパピン528のテーパ部がコロ529に当たっている。テーパピン528は、その回転位置を調整することにより、ブラケット527のネジ孔にリードされて軸線方向に移動し、回転方向によって、コロ529を締め付ける方向と緩める方向に直線移動する。テーパピン528でコロ529を締め付けることでアナモフィックレンズ405を副走査方向に押圧し曲げることで走査線曲がり補正が可能となる。
Next, an example of a pressure adjusting mechanism by a method different from the adjusting screw will be described with reference to FIGS. Reference numeral 519 indicates this pressing adjustment mechanism. The pressing adjustment mechanism 519 includes a bracket 527 fixed on the upper sheet metal 526, a taper pin 528, and a roller 526. The bottom and top metal plate 526 of the bracket 527 is bent in a U shape, square hole of the same shape is opened, the roller 529 is dropped into this square hole. The taper pin 528 is supported by the hole and screw hole of the bracket 527 from the direction orthogonal to the axis of the roller 529, and the taper portion of the taper pin 528 contacts the roller 529. By adjusting the rotational position of the taper pin 528, the taper pin 528 is led in the screw hole of the bracket 527 and moves in the axial direction, and linearly moves in the direction in which the roller 529 is tightened and loosened depending on the direction of rotation. By tightening the roller 529 with the taper pin 528, the anamorphic lens 405 is pressed and bent in the sub-scanning direction, whereby the scanning line bending can be corrected.

次に、走査線曲がり調整機構の例を、図7を参照しながら説明する。走査線傾き調整機構は上板金526の他端部に取り付けられたステッピングモータ535を主体として構成されている。ステッピングモータ535の軸536には所定ピッチのネジが切られ、そのネジ部550はナット部551に螺合している。ナット部551はその外側に平歯車552が形成されている。モータ軸536には平歯車548が一体的に構成されていて、平歯車548は他の平歯車549Aとかみ合っている。平歯車549Aはこれと実質一体の平歯車549Bとともに2段歯車を構成しており、下側の平歯車549Bは上記平歯車552と噛み合っている。歯車548と552はほぼ同じ径であり、歯車549Aと549Bも略同じ径であるが、モータ軸536と一体の歯車548と、ナット部551と一体の歯車552との間に僅かな回転差が生じるように、歯数に差がつけられて差動ネジ機構555を構成している。したがって、ステッピングモータ535を正逆回転させることにより、ネジ部550とナット部551との間に回転差が生じ、ナット部551が歯車552とともに僅かずつ上下動する。上下の板金526,523の間に上記歯車列の軸受け部が設けられて、差動ネジ機構555がアナモフィックレンズ405の保持部材と一体的に構成されている。上記歯車552の回転中心部は下板金523を突き抜けて下方に伸びて支持板532に当接している。支持板532は図3、図4に示す実施例における支持板401に対応する。
Next, an example of the scanning line bending adjustment mechanism will be described with reference to FIG. The scanning line inclination adjusting mechanism is mainly configured by a stepping motor 535 attached to the other end portion of the upper sheet metal 526. The shaft 536 of the stepping motor 535 is threaded with a predetermined pitch, and the threaded portion 550 is screwed into the nut portion 551. A spur gear 552 is formed on the outer side of the nut portion 551. A spur gear 548 is integrally formed on the motor shaft 536, and the spur gear 548 meshes with another spur gear 549A. The spur gear 549A constitutes a two-stage gear together with the spur gear 549B substantially integral with the spur gear 549A, and the lower spur gear 549B meshes with the spur gear 552. The gears 548 and 552 have substantially the same diameter, and the gears 549A and 549B have substantially the same diameter, but there is a slight rotational difference between the gear 548 integrated with the motor shaft 536 and the gear 552 integrated with the nut portion 551. Thus, the number of teeth is made different so that the differential screw mechanism 555 is configured. Therefore, when the stepping motor 535 is rotated forward and backward, a rotation difference is generated between the screw portion 550 and the nut portion 551, and the nut portion 551 moves up and down little by little together with the gear 552. A bearing portion of the gear train is provided between the upper and lower sheet metals 526 and 523, and the differential screw mechanism 555 is integrally formed with the holding member of the anamorphic lens 405. The rotation center portion of the gear 552 extends through the lower sheet metal 523 and contacts the support plate 532. The support plate 532 corresponds to the support plate 401 in the embodiment shown in FIGS.

差動ネジ機構555は、モータ軸536と上記ナット部551が歯車列により同方向に回転するように構成され、なおかつ歯車列に歯数差を設けることで、モータ53が駆動されると、モータ軸536とナット部551との間に回転位相差が生じ、ナット部551がスラスト方向に微少に移動する。ナット部551の移動によって支持板532とアナモフィックレンズ405は長さ方向一端部を支点として微小角度ずつ傾き、走査線傾き調整の分解能を高めることができる。ネジとナットだけで構成した従来式の調整分解能と比較して一桁以上の調整分解能を得ることができる。   The differential screw mechanism 555 is configured such that the motor shaft 536 and the nut portion 551 are rotated in the same direction by a gear train, and when the motor 53 is driven by providing a gear number difference in the gear train, A rotational phase difference is generated between the shaft 536 and the nut portion 551, and the nut portion 551 moves slightly in the thrust direction. By moving the nut portion 551, the support plate 532 and the anamorphic lens 405 are tilted by a minute angle with one end portion in the length direction as a fulcrum, so that the resolution of scanning line tilt adjustment can be enhanced. Compared with a conventional adjustment resolution composed only of screws and nuts, an adjustment resolution of one digit or more can be obtained.

上下板金526,523で挟持され一体化されたアナモフィックレンズ405は、レンズホルダとしての支持板532に位置決めされ、あるいは一体化された支点が下板金523の底面と接触し、そこを支点として回転することができる。したがって、ステッピングモータ535が駆動されると、レンズ光軸と略平行な方向を回転軸として、シーソーのように揺動し(この揺動を「γチルト」という)、走査線傾き調整を行う。上下板金526,523の両端部はレンズホルダ532に締結された板バネにより副走査方向に押圧され、調整後その状態を保持するようになっている。レンズホルダ532は個別の部材として図示しているが、光学ハウジングと一体的に形成してもよい。   The anamorphic lens 405 sandwiched and integrated by the upper and lower sheet metals 526 and 523 is positioned on a support plate 532 as a lens holder, or the integrated fulcrum is in contact with the bottom surface of the lower sheet metal 523 and rotates around the fulcrum. be able to. Therefore, when the stepping motor 535 is driven, it swings like a seesaw with the direction substantially parallel to the lens optical axis as the rotation axis (this swing is called “γ tilt”), and the scanning line tilt is adjusted. Both end portions of the upper and lower sheet metals 526 and 523 are pressed in the sub-scanning direction by plate springs fastened to the lens holder 532, and hold the state after adjustment. Although the lens holder 532 is illustrated as a separate member, it may be formed integrally with the optical housing.

次に、図8により走査線位置補正機構800について説明する。下板金523の光軸近傍に光軸方向に張り出した突起部が設けられ、その先端部に設けられた孔に、差動歯車を構成するナット部804の軸が回転可能に嵌合され、Eリング等によってスラスト方向の抜け止めがなされている。適宜の支持部たとえば光学ハウジングに、両方向にシャフト802,806が伸びたステッピングモータ801が取り付けられ、一方シャフト802に形成されたネジ部803が上記ナット部804に螺合されている。モータ801の他方のシャフト806には平歯車807が一体に取り付けられ、この歯車807は平歯車808とかみ合っている。歯車808は平歯車809と実質一体となって2段歯車を構成し、歯車809は、上記ナット部804の外周側に形成された平歯車805とかみ合っている。以上説明した歯車列は、図7について説明した作動ネジ機構と同様の原理で、モータ801の正逆回転によりナット部804が微小に光軸と直交方向に移動するようになっている。ナット部804には、上記のように下板金523の光軸近傍に光軸方向に張り出した突起部が嵌合しているので、ナット部804の微小な移動により、前記支点を回転中心としてアナモフィックレンズ405をβチルトさせることができる。「βチルト」とは、アナモフィックレンズ405をその光軸と略直交しかつ偏向走査面と平行な方向を回転軸として回転させることで、これにより走査線位置補正を行うことができる。   Next, the scanning line position correcting mechanism 800 will be described with reference to FIG. A protrusion projecting in the optical axis direction is provided in the vicinity of the optical axis of the lower metal plate 523, and the shaft of the nut portion 804 constituting the differential gear is rotatably fitted in a hole provided at the tip thereof. Thrust direction is prevented by a ring or the like. A stepping motor 801 having shafts 802 and 806 extending in both directions is attached to an appropriate support portion such as an optical housing, and a screw portion 803 formed on the shaft 802 is screwed into the nut portion 804. A spur gear 807 is integrally attached to the other shaft 806 of the motor 801, and the gear 807 meshes with the spur gear 808. The gear 808 is substantially integrated with the spur gear 809 to form a two-stage gear, and the gear 809 meshes with a spur gear 805 formed on the outer peripheral side of the nut portion 804. In the gear train described above, the nut portion 804 is slightly moved in the direction orthogonal to the optical axis by the forward and reverse rotation of the motor 801 on the same principle as the operating screw mechanism described with reference to FIG. As described above, since the protruding portion projecting in the optical axis direction is fitted in the vicinity of the optical axis of the lower metal plate 523, the nut portion 804 is anamorphic with the fulcrum as the center of rotation by the minute movement of the nut portion 804. The lens 405 can be β tilted. “Β tilt” means that the scanning line position can be corrected by rotating the anamorphic lens 405 with a direction substantially orthogonal to the optical axis and parallel to the deflection scanning surface as a rotation axis.

上記差動歯車機構800はステッピングモータ801を両軸タイプとし、片側にネジ、他方側に平歯車を取り付け、ネジとナットの位相差を設ける二段歯車の軸受け部を光学ハウジングと一体構成することで省スペース化を図ることができる。また、支点と下板金のナット嵌合孔までの距離(腕の長さ)を長くすればするほどβチルト方向の調整分解能を向上させることができる。光学シミュレーション上、走査レンズをβチルトさせると走査線位置と走査線曲がりが同時に変化するが、走査線位置の変化に対して走査線曲がりの変化は1/10以下、例えば走査線位置を50μm変化させても、走査線曲がりの変化は5μm以下であり実用上問題ない。   In the differential gear mechanism 800, the stepping motor 801 is a double-shaft type, a screw is attached to one side, a spur gear is attached to the other side, and a two-stage gear bearing that provides a phase difference between the screw and the nut is integrated with the optical housing. This can save space. Further, as the distance (arm length) from the fulcrum to the nut fitting hole of the lower sheet metal is increased, the adjustment resolution in the β tilt direction can be improved. In the optical simulation, if the scanning lens is tilted by β, the scanning line position and the scanning line curve change simultaneously, but the scanning line curve changes less than 1/10 with respect to the scanning line position change, for example, the scanning line position changes by 50 μm. Even if it is made, the change of the scanning line curve is 5 μm or less, and there is no practical problem.

なお、アナモフィックレンズについては、樹脂成形されたレンズとして説明を行ってきたが、ガラス製レンズの場合でも対応可能で、樹脂成形されたレンズと同様に調整可能である。   The anamorphic lens has been described as a resin-molded lens. However, the anamorphic lens can be handled by a glass lens and can be adjusted in the same manner as the resin-molded lens.

図1において、画像記録領域の走査開始側および走査終端側には、一つのポリゴンミラーを共用する二つの光走査ステーションを1ユニットとしたとき、ユニット毎にフォトセンサを実装した基板138、139および148、149が配備され、各ステーションにおける走査ビームを検出するようになっている。実施例では、基板138、148は同期検知センサなし、この検出信号を基に各々感光体ドラムへの書き込み開始のタイミングを測るよう共用している。一方、基板139、149は終端検知センサをなし、上記同期検知センサとの検出信号の時間差を計測することで走査速度の変化を検出し、検出された走査速度の変化に対して、光源としての各半導体レーザを変調する画素クロックの基準周波数を反比例倍して再設定することで、各ステーションによって記録された画像の転写ベルト105上での全幅倍率を安定的に保持することができる。 In FIG. 1, on the scanning start side and the scanning end side of the image recording area, when two optical scanning stations sharing one polygon mirror are taken as one unit, substrates 138, 139 on which a photosensor is mounted for each unit, and 148 and 149 are provided to detect the scanning beam at each station. In the embodiment, the substrates 138 and 148 form a synchronization detection sensor and are commonly used to measure the timing of starting writing on the photosensitive drum based on the detection signal. On the other hand, the substrates 139 and 149 serve as end detection sensors, detect a change in scanning speed by measuring a time difference between detection signals with the synchronous detection sensor, and detect a change in scanning speed as a light source. By resetting the reference frequency of the pixel clock for modulating each semiconductor laser by inversely proportional multiplication, the full width magnification on the transfer belt 105 of the image recorded by each station can be stably maintained.

また、いずれかのセンサを図9に示すように主走査方向に垂直なフォトダイオード152と非平行なフォトダイオード153とで構成することにより、フォトダイオード152からフォトダイオード153に至る時間差Δtを計測することで、光ビームの副走査位置のずれΔyを検出することができる。副走査位置のずれΔyはフォトダイオード153の傾斜角γ、光ビームの走査速度Vを用いて
Δy=(V/tanγ)・Δt
で表される。実施例では、Δtが常に一定となるように、後述する光軸偏向手段、またはポリゴンミラー同士の回転位相を制御することで、各色画像の副走査レジストがずれないよう照射位置を保持することができる。さらに、上記センサを走査開始側と走査終端側のいずれにも配備するようにすれば、各端の副走査位置ずれの差、つまり走査線の傾きをが検出することができる。
Further, as shown in FIG. 9, a time difference Δt from the photodiode 152 to the photodiode 153 is measured by configuring one of the sensors with a photodiode 152 perpendicular to the main scanning direction and a non-parallel photodiode 153. Thus, the sub-scanning position shift Δy of the light beam can be detected. The shift Δy in the sub-scanning position is calculated by using the inclination angle γ of the photodiode 153 and the scanning speed V of the light beam. Δy = (V / tan γ) · Δt
It is represented by In this embodiment, the irradiation position can be maintained so that the sub-scanning resist of each color image does not shift by controlling the rotational phase of the optical axis deflecting means (described later) or the polygon mirrors so that Δt is always constant. it can. Further, if the sensor is arranged on both the scanning start side and the scanning end side, the difference in sub-scanning position deviation between the ends, that is, the inclination of the scanning line can be detected.

以上説明した実施例では、各ユニット内では基準となるステーションに対し他のステーションの走査位置を合わせ、ユニット間では各ユニットの基準となるステーション同士の画像の重なり具合を検出し、一方のユニットについて書き出しのタイミングや画素クロックの周期を一律に補正するようにしている。画像の重なり具合は、各ユニットの基準ステーションで転写ベルト105上に形成したトナー像の検出パターンを読み取り、主走査方向の倍率、副走査レジスト、走査ラインの傾きを、相対的なずれとして検出し、定期的に補正制御が行なわれる。   In the embodiment described above, the scanning position of the other station is aligned with the reference station in each unit, and the degree of image overlap between the reference stations of each unit is detected between the units. The writing timing and pixel clock cycle are uniformly corrected. The degree of image overlap is determined by reading the detection pattern of the toner image formed on the transfer belt 105 at the reference station of each unit and detecting the magnification in the main scanning direction, the sub-scanning resist, and the inclination of the scanning line as relative deviations. Periodic correction control is performed.

主走査方向に関しては、検出結果を基に変調画素クロックを再設定することにより補正制御を行う。副走査方向に関しては、図7及び図8に示したように、ステッピングモータによりアナモフィックレンズの姿勢を制御することにより補正制御を行う。そして補正工程終了後、これらのパターンはクリーニングバイアスローラにてクリーニングされ、転写ベルト105上から除去される。   With respect to the main scanning direction, correction control is performed by resetting the modulation pixel clock based on the detection result. With respect to the sub-scanning direction, as shown in FIGS. 7 and 8, correction control is performed by controlling the posture of the anamorphic lens with a stepping motor. After the correction process, these patterns are cleaned by a cleaning bias roller and removed from the transfer belt 105.

補正制御は、例えば、装置の立ち上げ時やジョブ間等のタイミングで行ない、1ジョブのプリント枚数が多くなる場合には、その間の温度変化によるずれを抑えるために、途中で割り込みをかけて補正がかけられる。   Correction control is performed, for example, at the time of starting up the apparatus or between jobs. When the number of prints for one job increases, correction is performed by interrupting in the middle in order to suppress deviation due to temperature changes during that time. Is applied.

検出手段は、図1に示すように、照明用のLED素子154と反射光を受光するフォトセンサ155、および一対の集光レンズ156とからなる。図1に示す実施例では、画像の中央と左右両端の合計3ヵ所に検出手段が配備されている。転写ベルと105に、各ユニットで基準となるブラックとマゼンタとのトナー像により、主走査ラインと約45°傾けたラインパターンを形成し、転写ベルト105の移動に応じて検出時間差を読み取っていく。図10は、その一例で、転写体すなわち転写ベルト105の移動にしたがって検出ライン上のトナー像を読み取る。紙面上下方向が主走査方向に相当し、検出時間差tmkの理論値t0との差より各色の副走査レジストを、また、検出時間差tk、tmの差より各色の主走査レジストのずれを求める。   As shown in FIG. 1, the detection means includes an LED element 154 for illumination, a photosensor 155 that receives reflected light, and a pair of condenser lenses 156. In the embodiment shown in FIG. 1, detection means are provided at a total of three locations, the center of the image and the left and right ends. A line pattern inclined by about 45 ° from the main scanning line is formed on the transfer bell 105 by the toner image of black and magenta serving as a reference in each unit, and the detection time difference is read according to the movement of the transfer belt 105. . FIG. 10 shows an example of reading the toner image on the detection line according to the movement of the transfer body, that is, the transfer belt 105. The vertical direction of the paper corresponds to the main scanning direction, and the sub-scanning resist of each color is obtained from the difference between the detection time difference tmk and the theoretical value t0, and the deviation of the main scanning resist of each color is obtained from the difference between the detection time differences tk and tm.

ここで、光源数が複数、実施例では2ビームでこのパターンが形成されるので、図11に示すように、主走査方向では光源間の波長差によりdだけ凹凸が発生し、副走査方向ではピッチ誤差によりD1とD2に示すように組み合わせによりライン幅が異なる。2ビームの場合、ポリゴンミラーの1面で走査されるライン間隔が狭まると、隣接面で走査される次のラインとの間隔は広がってしまう。
そこで、実施例では、光源を全て用い、いずれかの光源からのビームがポリゴンミラーの隣接する2面以上で走査されるように、検出位置に沿って少なくとも3ライン以上にかかるようなライン幅を設定してラインパターンを形成し、検出位置に沿ってラインの両縁を検出してその中間点を求める。これにより、ピッチ誤差を全て含めた形で平均化されたずれを検出することができ、光源毎に個別に検出して平均値を求めるのと同様な効果があり、ピッチ変動や主走査倍率変動の影響を受けない。
ところで、ラインパターンをどの光源から書き始めるかによって、検出毎にライン幅が変わってしまう可能性があるため、ラインパターンの先頭行は常に特定の光源で形成するようにしておく必要がある。
Here, since this pattern is formed by a plurality of light sources, in the embodiment, two beams, as shown in FIG. 11, unevenness is generated by d in the main scanning direction due to the wavelength difference between the light sources, and in the sub scanning direction. The line width differs depending on the combination as indicated by D1 and D2 due to pitch error. In the case of two beams, when the line interval scanned on one surface of the polygon mirror is reduced, the interval between the next line scanned on the adjacent surface is increased.
Therefore, in this embodiment, all light sources are used, and a line width that extends over at least three lines along the detection position so that the beam from one of the light sources is scanned on two or more adjacent surfaces of the polygon mirror. A line pattern is formed by setting, and both edges of the line are detected along the detection position to obtain an intermediate point. This makes it possible to detect deviations that are averaged in a form that includes all pitch errors, and has the same effect as detecting the average value for each light source separately, and variations in pitch and main scanning magnification. Not affected.
By the way, since the line width may change at each detection depending on the light source from which the line pattern starts to be written, it is necessary to always form the first line of the line pattern with a specific light source.

一方、ユニット内においては、図9に示すようにフォトダイオード152、153を用いてステーション間の走査位置ずれを常に監視することができる。実施例では、このフォトダイオード152、153を主走査方向における走査領域の両端に配備することで走査線の傾きも検出できるようにし、フィードバック補正によりレジスト位置と傾きとを機械的に補正して、基準となるステーションの走査位置に合わせ込むように制御する。主走査倍率については、上記したように同期検知信号と終端検知信号との検出時間をもとに、ステーション間の倍率変化を常に監視し、基準となるステーションの倍率に合うように各半導体レーザを変調する画素クロックの基準周波数を補正している。よって、各ユニット間の基準となるステーションにおける画像の重なり具合さえ合わせれば、全てのステーションの色ずれを補正することができる。このように、実施例では、トナー像検出による定期的な補正を最小限で済ませることで、プリント動作を中断する時間をかけることなく各色画像の重ね合わせ精度が保たれるようにしている。   On the other hand, in the unit, as shown in FIG. 9, it is possible to always monitor the scanning position deviation between stations using the photodiodes 152 and 153. In the embodiment, the photodiodes 152 and 153 are arranged at both ends of the scanning region in the main scanning direction so that the inclination of the scanning line can be detected, and the registration position and the inclination are mechanically corrected by feedback correction, Control is performed so as to match the scanning position of the reference station. As for the main scanning magnification, as described above, based on the detection time of the synchronization detection signal and the end detection signal, the magnification change between stations is always monitored, and each semiconductor laser is adjusted to match the magnification of the reference station. The reference frequency of the pixel clock to be modulated is corrected. Therefore, the color misregistration of all the stations can be corrected as long as the overlapping state of the images at the reference station between the units is matched. As described above, in this embodiment, the periodic correction by toner image detection is minimized, so that the overlay accuracy of each color image can be maintained without taking time to interrupt the printing operation.

また、図1に示すように、4ステーションを2ステーションずつに分け、同一方向に回転するポリゴンミラーで走査するようにして各ステーションの走査方向を揃え、主走査方向の倍率変動があってもレジストずれが発生し難くするとともに、ユニット間の補正を電気的な補正のみで対応できるようにすることで、より補正にかける時間が短くなるよう配慮している。   In addition, as shown in FIG. 1, the four stations are divided into two stations, and the scanning direction of each station is aligned by scanning with a polygon mirror that rotates in the same direction. While making it difficult for deviations to occur, consideration is given to shortening the time required for correction by enabling correction between units only by electrical correction.

図12は上記光走査装置を搭載したタンデム構成の画像形成装置の例を示す。4個の感光体ドラムとそれらの周辺に配置されたプロセスユニットによって一つの画像形成ステーションを構成している。各ステーションの構成は同じであるから、左端の感光体ドラム901とその周辺のプロセスユニットを代表として説明する。感光体ドラム901の周囲には感光体ドラム901を高圧に帯電する帯電チャージャ902、光走査装置900により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ903、現像ローラ903にトナーを補給するトナーカートリッジ904、感光体ドラム901に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース905が配置されている。感光体ドラム901へは上記したようにポリゴンミラーの偏向反射面1面毎の走査により、複数ラインによって同時に画像記録が行われる。上記した画像形成ステーションは転写ベルト906の移動方向に並列され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が転写ベルト906上にタイミングを合わせて順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。各画像形成ステーションはトナー色が異なるだけで、基本的には同一構成である。   FIG. 12 shows an example of an image forming apparatus having a tandem configuration on which the optical scanning device is mounted. An image forming station is constituted by four photosensitive drums and process units arranged around them. Since the configuration of each station is the same, the leftmost photosensitive drum 901 and the surrounding process units will be described as representatives. Around the photosensitive drum 901, a charging charger 902 that charges the photosensitive drum 901 to a high voltage, a developing roller 903 that attaches a charged toner to an electrostatic latent image recorded by the optical scanning device 900, and develops it, developing A toner cartridge 904 for supplying toner to the roller 903 and a cleaning case 905 for scraping and storing toner remaining on the photosensitive drum 901 are disposed. As described above, image recording is simultaneously performed on the photosensitive drum 901 by using a plurality of lines by scanning each deflection reflection surface of the polygon mirror. The above-described image forming stations are arranged in parallel in the moving direction of the transfer belt 906, and yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 906 at appropriate timing, and are superimposed to form a color image. Each image forming station has basically the same configuration except that the toner color is different.

一方、給紙トレイ907から給紙コロ908により転写紙が1枚ずつ引き出され、レジストローラ対909により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送りだされ、転写ベルト906上のカラー画像が転写紙に転写される。次に、定着ローラ910で上記カラー画像が転写紙に定着され、排紙ローラ912により排紙トレイ911に排出される。
なお本発明は、単一のポリゴンミラーを使用し、4ステーションを2ステーションずつに2分して上記単一のポリゴンミラーを中心にして対称的に対向させて配置し、両側からレーザビームを入射して、相反する方向に偏向、走査する対向走査方式としてもかまわない。
On the other hand, the transfer paper is pulled out one by one from the paper feed tray 907 by the paper feed roller 908 and sent out by the registration roller pair 909 in accordance with the recording start timing in the sub-scanning direction, and the color image on the transfer belt 906 is transferred. It is transferred to paper. Next, the color image is fixed on the transfer paper by the fixing roller 910 and is discharged to the paper discharge tray 911 by the paper discharge roller 912.
In the present invention, a single polygon mirror is used, 4 stations are divided into 2 stations, and the stations are symmetrically opposed with the single polygon mirror as the center, and laser beams are incident from both sides. Thus, a counter scanning method in which deflection and scanning are performed in opposite directions may be used.

さらに、本発明にかかる画像形成装置と、電子演算装置(コンピュータ等)、画像情報通信システム(ファクシミリ等)等とをネットワークを介して接続し相互に通信することができるようにするとよい。こうすることにより、1台の画像形成装置で複数の機器からの出力を処理することができる情報処理システムを形成することができる。また、ネットワーク上に複数の画像形成装置を接続すれば、各出力要求から各画像形成装置の状態、例えば、ジョブの混み具合、電源が入っているかどうか、故障しているかどうか等を知ることができる。そして、各画像形成装置の状態を知ることにより、一番状態の良い(使用者の希望に一番適した)画像出力装置を選択し、出力を行うことができるようになる。   Further, the image forming apparatus according to the present invention may be connected to an electronic arithmetic device (such as a computer) and an image information communication system (such as a facsimile) via a network so that they can communicate with each other. By doing so, it is possible to form an information processing system capable of processing output from a plurality of devices with a single image forming apparatus. In addition, if a plurality of image forming apparatuses are connected to the network, it is possible to know the status of each image forming apparatus from each output request, for example, whether the job is busy, whether the power is on, or whether it is malfunctioning. it can. Then, by knowing the state of each image forming apparatus, it is possible to select and output the image output apparatus having the best state (best suited to the user's desire).

本発明にかかる光走査装置の実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the Example of the optical scanning device concerning this invention. 本発明に適用可能な光源部の例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the example of the light source part applicable to this invention. 本発明に適用可能な光学素子保持構造の例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the example of the optical element holding structure applicable to this invention. 上記光学素子保持構造の、(a)は一部断面正面図、(b)は側面断面図である。(A) is a partial cross-sectional front view, (b) is a side cross-sectional view of the optical element holding structure. 本発明に適用可能な光学素子保持構造の別の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of the optical element holding structure applicable to this invention. 本発明に適用可能な光学素子押圧調整機構の例を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the example of the optical element press adjustment mechanism applicable to this invention. 本発明に適用可能な光学素子の姿勢制御機構の例を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the example of the attitude | position control mechanism of the optical element applicable to this invention. 本発明に適用可能な光学素子の姿勢制御機構の別の例を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows another example of the attitude | position control mechanism of the optical element applicable to this invention. 本発明に適用可能な走査ビーム検出センサの検出パターンの例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of the detection pattern of the scanning beam detection sensor applicable to this invention. 本発明に適用可能な走査ビーム検出センサの検出パターンの別の例を示す正面図である。It is a front view which shows another example of the detection pattern of the scanning beam detection sensor applicable to this invention. 被走査面における走査ラインの位置および幅の例を示すモデル図である。It is a model figure which shows the example of the position and width | variety of the scanning line in a to-be-scanned surface. 本発明にかかる画像形成装置の実施例を示す正面図である。1 is a front view showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 感光体ドラム
102 感光体ドラム
103 感光体ドラム
104 感光体ドラム
105 転写ベルト
106 偏向器としてのポリゴンミラー
107 光源ユニット
108 光源ユニット
113 第2結像光学系としてのシリンドリカルレンズ
114 第2結像光学系としてのシリンドリカルレンズ
120 第3結像光学系としての結像レンズ
122 第3結像光学系としてのアナモフィックレンズ
123 第3結像光学系としてのアナモフィックレンズ
301 光源としての半導体レーザ
302 光源としての半導体レーザ
303 第1結像光学系としてのカップリングレンズ
304 第1結像光学系としてのカップリングレンズ
405 アナモフィックレンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Photosensitive drum 102 Photosensitive drum 103 Photosensitive drum 104 Photosensitive drum 105 Transfer belt 106 Polygon mirror as a deflector 107 Light source unit 108 Light source unit 113 Cylindrical lens 114 as a 2nd imaging optical system 114 2nd imaging optical system Cylindrical lens as 120 Imaging lens as third imaging optical system 122 Anamorphic lens as third imaging optical system 123 Anamorphic lens as third imaging optical system 301 Semiconductor laser as light source 302 Semiconductor laser as light source 303 Coupling lens as the first imaging optical system 304 Coupling lens as the first imaging optical system 405 Anamorphic lens

Claims (12)

光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、
第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、
上記押圧部材の線膨張係数は、押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が小さく、上記押圧部材が光学素子を支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きいことを特徴とする光走査装置。
A light source, a first imaging optical system that condenses and couples the divergent light beam from the light source, a deflector that deflects the light beam from the light source toward the scanned medium, and the deflector and the light source. A second imaging optical system that forms a line image that is long in the deflection direction in the vicinity of the deflecting reflection surface of the deflector; a third imaging optical system that scans the light beam from the deflector at a constant speed as a light spot on the scanned medium; In an optical scanning device having
Having a pressing member that presses and holds at least one of the optical elements constituting the third imaging optical system in a direction orthogonal to the deflection direction and controls the posture;
When the pressing member presses the optical element from the support member side, the center of the pressing member is smaller than the peripheral part in the deflection direction of the optical element, and the pressing member places the optical element on the opposite side of the support member. An optical scanning device characterized in that the central portion is larger than the peripheral portion in the deflection direction of the optical element when pressed from the center .
光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、
第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、
上記押圧部材の太さは、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が細く、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が太いことを特徴とする光走査装置。
A light source, a first imaging optical system that condenses and couples the divergent light beam from the light source, a deflector that deflects the light beam from the light source toward the scanned medium, and the deflector and the light source. A second imaging optical system that forms a line image that is long in the deflection direction in the vicinity of the deflecting reflection surface of the deflector; a third imaging optical system that scans the light beam from the deflector at a constant speed as a light spot on the scanned medium; In an optical scanning device having
Having a pressing member that presses and holds at least one of the optical elements constituting the third imaging optical system in a direction orthogonal to the deflection direction and controls the posture;
The thickness of the pressing member is such that when the pressing member presses the optical element from the support member side, the central part is thinner than the peripheral part in the deflection direction of the optical element, and when pressing from the opposite side of the support member, the optical element An optical scanning device characterized in that the central portion is thicker than the peripheral portion in the deflection direction .
光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、
第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、
上記押圧部材の光学素子に対する接触面積は、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が小さく、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きいことを特徴とする光走査装置。
A light source, a first imaging optical system that condenses and couples the divergent light beam from the light source, a deflector that deflects the light beam from the light source toward the scanned medium, and the deflector and the light source. A second imaging optical system that forms a line image that is long in the deflection direction in the vicinity of the deflecting reflection surface of the deflector; a third imaging optical system that scans the light beam from the deflector at a constant speed as a light spot on the scanned medium; In an optical scanning device having
Having a pressing member that presses and holds at least one of the optical elements constituting the third imaging optical system in a direction orthogonal to the deflection direction and controls the posture;
When the pressing member presses the optical element from the support member side, the contact area of the pressing member with respect to the optical element is smaller in the central part than the peripheral part in the deflection direction of the optical element and presses from the opposite side of the support member. Is an optical scanning device characterized in that the central portion is larger than the peripheral portion in the deflection direction of the optical element .
光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、
第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、
上記押圧部材の太さは、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が細く、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が太く、
上記押圧部材の線膨張係数は、押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が小さく、上記押圧部材が光学素子を支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きいことを特徴とする光走査装置。
A light source, a first imaging optical system that condenses and couples the divergent light beam from the light source, a deflector that deflects the light beam from the light source toward the scanned medium, and the deflector and the light source. A second imaging optical system that forms a line image that is long in the deflection direction in the vicinity of the deflecting reflection surface of the deflector; a third imaging optical system that scans the light beam from the deflector at a constant speed as a light spot on the scanned medium; In an optical scanning device having
Having a pressing member that presses and holds at least one of the optical elements constituting the third imaging optical system in a direction orthogonal to the deflection direction and controls the posture;
The thickness of the pressing member is such that when the pressing member presses the optical element from the support member side, the central part is thinner than the peripheral part in the deflection direction of the optical element, and when pressing from the opposite side of the support member, the optical element The central part is thicker than the peripheral part in the deflection direction.
When the pressing member presses the optical element from the support member side, the center of the pressing member is smaller than the peripheral part in the deflection direction of the optical element, and the pressing member places the optical element on the opposite side of the support member. An optical scanning device characterized in that the central portion is larger than the peripheral portion in the deflection direction of the optical element when pressed from the center .
光源と、光源からの発散光束を集光しカップリングする第1結像光学系と、光源からの光束を被走査媒体に向かうように偏向する偏向器と、偏向器と光源の間に配置され偏向器の偏向反射面近傍に偏向方向に長い線像を形成する第2結像光学系と、偏向器からの光束を被走査媒体上で光スポットとして等速走査させる第3結像光学系とを有する光走査装置において、
第3結像光学系を構成する光学素子の少なくとも一つを偏向方向と直交する方向に複数箇所にて押圧保持し姿勢を制御する押圧部材を有し、
上記押圧部材の光学素子に対する接触面積は、上記押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が小さく、支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きく、
上記押圧部材の線膨張係数は、押圧部材が光学素子を支持部材側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が小さく、上記押圧部材が光学素子を支持部材の反対側から押圧する場合は光学素子の偏向方向周辺部より中央部の方が大きいことを特徴とする光走査装置。
A light source, a first imaging optical system that condenses and couples the divergent light beam from the light source, a deflector that deflects the light beam from the light source toward the scanned medium, and the deflector and the light source. A second imaging optical system that forms a line image that is long in the deflection direction in the vicinity of the deflecting reflection surface of the deflector; a third imaging optical system that scans the light beam from the deflector at a constant speed as a light spot on the scanned medium; In an optical scanning device having
Having a pressing member that presses and holds at least one of the optical elements constituting the third imaging optical system in a direction orthogonal to the deflection direction and controls the posture;
When the pressing member presses the optical element from the support member side, the contact area of the pressing member with respect to the optical element is smaller in the central part than the peripheral part in the deflection direction of the optical element and presses from the opposite side of the support member. Is larger in the center than in the periphery of the deflection direction of the optical element,
When the pressing member presses the optical element from the support member side, the center of the pressing member is smaller than the peripheral part in the deflection direction of the optical element, and the pressing member places the optical element on the opposite side of the support member. An optical scanning device characterized in that the central portion is larger than the peripheral portion in the deflection direction of the optical element when pressed from the center .
請求項1乃至5のいずれかに記載の光走査装置において、光学素子は光軸と略直交しかつ偏向走査面と平行な方向を回転軸として回転調整可能な姿勢制御機構によって姿勢が制御されることを特徴とする光走査装置。 6. The optical scanning device according to claim 1, wherein the attitude of the optical element is controlled by an attitude control mechanism that can be rotationally adjusted about a direction substantially orthogonal to the optical axis and parallel to the deflection scanning surface. An optical scanning device. 請求項記載の光走査装置において、姿勢制御機構を動作させるアクチュエータは、ステッピングモータとネジ及び歯車で構成された差動歯車であることを特徴とする光走査装置。 7. The optical scanning device according to claim 6, wherein the actuator for operating the attitude control mechanism is a differential gear composed of a stepping motor, a screw and a gear . 電子写真プロセスによる画像形成装置であって、電子写真プロセス中の露光プロセスを実行する装置として請求項1乃至7のいずれかに記載の光走査装置を搭載している画像形成装置。 8. An image forming apparatus using an electrophotographic process, wherein the optical scanning apparatus according to claim 1 is mounted as an apparatus for performing an exposure process in the electrophotographic process . 請求項記載の画像形成装置において、像担持体を複数有し、像担持体に形成された静電潜像を各色トナーにより現像し、各色トナー像を転写体上で重ね合わせてカラー画像を形成することによりカラー画像を形成可能にした画像形成装置。 9. The image forming apparatus according to claim 8 , comprising a plurality of image carriers, developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with each color toner, and superimposing the color toner images on the transfer body to form a color image. An image forming apparatus capable of forming a color image by forming . 請求項9記載の画像形成装置において、色ずれ検出手段を備え、その検出結果に基づき光学素子の姿勢を制御し、色ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9 , further comprising a color misregistration detection unit, and controlling the attitude of the optical element based on the detection result to perform color misregistration correction . 請求項10記載の画像形成装置において、色ずれ検出手段は転写体上に各色のトナー像を形成してレジストずれを検出することを特徴とする画像形成装置。 11. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the color misregistration detecting means forms a toner image of each color on the transfer member and detects a resist misregistration . 請求項8乃至11のいずれかに記載の画像形成装置において、ネットワーク通信機能を有する画像形成装置。
12. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming apparatus has a network communication function .
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