JP4661479B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、光走査装置、及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus.

電子写真方式によるフルカラー画像形成装置では、複数色のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像としている。よって、各色のトナー像を精度良く位置決めがなされないと、所謂、色ズレとなる。   In an electrophotographic full-color image forming apparatus, a plurality of color toner images are superimposed to form a full-color image. Therefore, if the toner images of the respective colors are not accurately positioned, so-called color misregistration occurs.

この色ズレの原因の一つに、図15(A)に示すように、感光体上を走査する光ビームの走査線(BOW(Y)〜BOW(M))がそれぞれ異なった曲率で弓なりに湾曲(BOW)することによるものがある。このため、図15(B)に示すように、走査線(BOW(Y)〜BOW(M))の副走査方向の湾曲を補正して揃える、所謂、BOW補正を行い、色ズレを補正している。   One cause of this color misregistration is that the scanning lines (BOW (Y) to BOW (M)) of the light beam that scans on the photoconductor are bowed with different curvatures as shown in FIG. Some are due to bending (BOW). Therefore, as shown in FIG. 15B, so-called BOW correction is performed to correct the color misregistration by correcting and aligning the curvature of the scanning lines (BOW (Y) to BOW (M)) in the sub-scanning direction. ing.

BOW補正の従来技術として、以下のような方法が提案されている。   The following methods have been proposed as conventional techniques for bow correction.

(1)長尺シリンダレンズを調整ビスで押すことで副走査方向に湾曲させて補正する方法。(例えば、特許文献1参照)。   (1) A method of correcting by curving in the sub-scanning direction by pushing the long cylinder lens with an adjusting screw. (For example, refer to Patent Document 1).

(2)プラスチックレンズに湾曲補正手段を一体に設け、支持板に螺合された調整ビスで中央部を押すことでレンズを湾曲させて補正する方法。(例えば、特許文献2参照)。   (2) A method of correcting the curve by correcting the curvature of the lens by pressing a central portion with an adjustment screw screwed onto the support plate, and a plastic lens is integrally provided with a curve correction means. (For example, refer to Patent Document 2).

(3)ミラー両端に押圧力をかけた状態で中央部を押すことでミラーを湾曲させて補正する方法(例えば、特許文献3参照)。
特開平05−34612号公報 特開平10−268217号公報 特開平08−146325号公報
(3) A method of correcting by curving the mirror by pushing the center while pressing force is applied to both ends of the mirror (see, for example, Patent Document 3).
JP 05-34612 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-268217 Japanese Patent Laid-Open No. 08-146325

しかしながら、上記(1)から(3)のいずれの方法も、図5に示すように、レンズやミラーの両端を支持し、中央部を押圧して湾曲させている。このようにして湾曲させると、図8に示すように、押圧部分872に応力が集中し、押圧部分872を中心に局部的に湾曲がきつくなり、単一の曲率中心を有する円弧形状に湾曲しない。   However, in any of the above methods (1) to (3), as shown in FIG. 5, both ends of the lens and the mirror are supported and the central portion is pressed and curved. When curved in this way, as shown in FIG. 8, stress concentrates on the pressing portion 872, and the curve is tightly localized around the pressing portion 872, and does not curve into an arc shape having a single center of curvature. .

したがって、図9に示すように、湾曲して補正した感光体上の走査線を示す点線Bと所望する走査線(補正によって得たい走査線、図15(B))を示す実線Kとで差が生じる。このためカラーレジを正確に一致させること(色ズレ補正)が困難となる。   Therefore, as shown in FIG. 9, there is a difference between the dotted line B indicating the scanning line on the photoconductor corrected by bending and the solid line K indicating the desired scanning line (the scanning line desired to be corrected, FIG. 15B). Occurs. For this reason, it is difficult to accurately match the color registration (color shift correction).

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、被走査体上の光ビームの走査線の湾曲を適正に補正することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to appropriately correct the curvature of a scanning line of a light beam on a scanned object.

上記目的を達成するために請求項1に記載の光走査装置は、光源から射出されたレーザービームを偏向走査する偏向器と、偏向されたレーザビームを結像するとともに略等速で被走査体上を走査させる走査光学系と、該走査光学系の一部をなし、副走査方向にパワーを有する補正光学素子と、前記補正光学素子を副走査方向に湾曲させる湾曲調整手段と、を有し、該湾曲調整手段は外力によって弾性変形すると共に、この外力を前記主走査方向に並んだ複数の作用部に分散して前記補正光学素子に伝達する弾性部材を介して、該補正光学素子を副走査方向に湾曲させるとともに前記複数の作用部において主走査方向に作用力が働くことを特徴としている。   In order to achieve the above object, an optical scanning device according to claim 1 includes a deflector for deflecting and scanning a laser beam emitted from a light source, an image of the deflected laser beam and an object to be scanned at a substantially constant speed. A scanning optical system that scans the upper side; a correction optical element that forms part of the scanning optical system and has power in the sub-scanning direction; and a bending adjustment unit that curves the correction optical element in the sub-scanning direction. The curvature adjusting means is elastically deformed by an external force, and the correction optical element is connected to the correction optical element via an elastic member that distributes the external force to a plurality of action portions arranged in the main scanning direction and transmits the force to the correction optical element. It is characterized by bending in the scanning direction and acting force in the main scanning direction in the plurality of acting portions.

請求項1に記載の光走査装置によれば、外力(押圧力、或いは引っ張り力)が加わることによって弾性変形すると共に、主走査方向に並んだ複数の作用部に、この加わった外力を主走査方向に分散して補正光学素子に伝達する弾性部材を介して、補正光学素子を副走査方向に湾曲させているので、応力が局部的に集中しない。また、主走査方向に作用力が働くことによって局所的な変形を抑制し、補正光学素子は、副走査方向に単一の曲率中心を有する円弧形状に近い形状に湾曲する。   According to the optical scanning device of the first aspect, the external force (pressing force or pulling force) is applied to be elastically deformed, and the applied external force is applied to the plurality of acting portions arranged in the main scanning direction. The correction optical element is curved in the sub-scanning direction via an elastic member that is dispersed in the direction and transmitted to the correction optical element, so that stress is not concentrated locally. Further, local deformation is suppressed by acting force in the main scanning direction, and the correction optical element is curved in a shape close to an arc shape having a single center of curvature in the sub scanning direction.

したがって、被走査体上を主走査方向に走査する光ビームの走査線の湾曲を適正に補正することができる。また、弾性変形するので、調整感度を落とすことができ、従来よりも微妙な調整が可能となる。   Therefore, it is possible to appropriately correct the curvature of the scanning line of the light beam that scans the scanned object in the main scanning direction. Further, since it is elastically deformed, adjustment sensitivity can be lowered, and finer adjustment than before can be achieved.

請求項2に記載の光走査装置は、複数のレーザー光源から射出されたビームを偏向走査する同一の偏向器と、複数ビームに共通な走査レンズと、複数ビーム毎に設けられ、副走査方向にパワーを有する補正光学素子と、前記補正光学素子を副走査方向に湾曲させる湾曲調整手段と、を有し、前記湾曲調整手段は、外力によって弾性変形するとともに、この外力を前記補正光学素子の主走査方向に配列した複数の作用部に分散して伝達する弾性部材を介して、該補正光学素子を副走査方向に湾曲させるとともに、前記複数の作用部において主走査方向に作用力が働くことを特徴としている。   The optical scanning device according to claim 2 is provided with the same deflector for deflecting and scanning beams emitted from a plurality of laser light sources, a scanning lens common to the plurality of beams, and provided for each of the plurality of beams in the sub-scanning direction. A correction optical element having power and a curve adjusting means for bending the correction optical element in the sub-scanning direction. The curve adjustment means is elastically deformed by an external force, and the external force is used as a main component of the correction optical element. The correction optical element is curved in the sub-scanning direction via an elastic member that is distributed and transmitted to a plurality of acting portions arranged in the scanning direction, and an acting force acts in the main scanning direction in the plurality of acting portions. It is a feature.

請求項2に記載の光走査装置は、同一の偏向器に複数ビームを入射し、共通な走査レンズを通過後に、分離され各々異なる感光体を走査させる。ここで各レーザービームごとに偏向器での入射角度が異なるため、各々異なる量の走査線湾曲が発生する。そこで、各ビーム毎に副走査方向にパワーを有する補正光学系を設け、該補正光学系を湾曲させることで各レーザービームの走査線湾曲を同一とする。また、各補正光学素子の複数の作用部には、弾性変形によって、主走査方向にも作用力を働かせることにより変形部が主走査方向にも若干変形し、補正光学素子は、副走査方向に単一の曲率中心を有する円弧形状により近い形状に湾曲する。   According to another aspect of the present invention, a plurality of beams are incident on the same deflector and, after passing through a common scanning lens, are separated and scanned on different photoconductors. Here, since the incident angle at the deflector is different for each laser beam, a different amount of scanning line curvature occurs. Therefore, a correction optical system having power in the sub-scanning direction is provided for each beam, and the correction optical system is curved to make the scanning line curve of each laser beam the same. In addition, due to the elastic deformation, the deforming portion is slightly deformed in the main scanning direction by the elastic deformation, and the correcting optical element is moved in the sub scanning direction. Curved closer to a circular arc shape with a single center of curvature.

請求項3に記載の光走査装置は、請求光1、又は請求項2に記載の構成において、前記弾性部材は、前記補正光学素子に一体化したことを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical scanning device according to the first or second aspect, wherein the elastic member is integrated with the correction optical element.

請求項3に記載の光走査装置は、弾性部材が補正光学素子に一体化している。つまり、分散された力を伝達する作用部が補正光学素子と繋がって一体化している。   According to a third aspect of the present invention, the elastic member is integrated with the correction optical element. That is, the action part for transmitting the dispersed force is connected to the correction optical element and integrated.

よって、作用部に加わる力が全て、補正光学素子の湾曲に利用される。したがって、弾性部材と補正光学素子の当接状態のばらつきによる湾曲形状ばらつきを減少させることができる。   Therefore, all the force applied to the action part is used for bending the correction optical element. Therefore, it is possible to reduce the variation in the curved shape due to the variation in the contact state between the elastic member and the correction optical element.

請求項4に記載の光走査装置は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の構成において、前記補正光学素子は、前記光ビームを補正する補正光学素子本体と前記補正光学素子本体の周囲に設けられた枠体とからなり、前記弾性部材の前記作用部は、前記枠体に外力を分散して伝達することを特徴としている。   The optical scanning device according to claim 4 is the configuration according to any one of claims 1 to 3, wherein the correction optical element includes a correction optical element body that corrects the light beam and the correction optical element. It consists of a frame provided around the main body, and the action portion of the elastic member is characterized in that an external force is distributed and transmitted to the frame.

請求項4に記載の光走査装置は、補正光学素子が補正光学素子本体と補正光学素子本体の周囲に設けられた枠体とからなり、弾性部材を介して、この枠体を湾曲させることで、補正光学素子全体を湾曲させている。よって、作用部の局所的な変形が枠体により緩和されるため、光学素子のビーム通過部の局所的な変形の発生を回避することができる。   In the optical scanning device according to claim 4, the correction optical element includes a correction optical element body and a frame body provided around the correction optical element body, and the frame body is bent through an elastic member. The entire correction optical element is curved. Therefore, since the local deformation of the action part is alleviated by the frame, it is possible to avoid the local deformation of the beam passage part of the optical element.

請求項5に記載の光走査装置は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の構成において、前記弾性部材の配設位置は、前記補正光学素子を支持する支持部より外側にあることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, the arrangement position of the elastic member is outside the support portion that supports the correction optical element. It is characterized by being.

請求項5に記載の光走査装置は、弾性部材の配設位置を、補正光学素子を支持する支持部より外側とすることで、被走査体上を主走査方向に走査する光ビームの走査線の湾曲を、左右非対称な円弧形状に補正することができる。   The optical scanning device according to claim 5, wherein the elastic member is disposed outside the support portion that supports the correction optical element, whereby the scanning line of the light beam that scans the scanning target in the main scanning direction. Can be corrected to an asymmetrical arc shape.

請求項6に記載の光走査装置は、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の構成において、前記補正光学素子は、樹脂製のトロイダルレンズであることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fifth aspects, the correction optical element is a resin toroidal lens.

請求項6に記載の光走査装置は、前記補正光学素子として樹脂製のトロイダルレンズを用いる。樹脂レンズとして用いられる樹脂、たとえばポリオレフィン樹脂は光学ガラスに比べヤング率で20分の1から40分の1と、撓みやすい材料であるため、本発明のように複数の作用部において副走査方向に湾曲させるとともに、主走査方向にも作用力が働く構成とすることで、より円弧形状に近い湾曲形状を実現できる。   The optical scanning device according to claim 6 uses a resin toroidal lens as the correction optical element. A resin used as a resin lens, for example, a polyolefin resin, is a material that is easily bent at a Young's modulus of 1/20 to 1/40 compared to optical glass. A curved shape that is closer to an arc shape can be realized by bending and applying an acting force in the main scanning direction.

また、樹脂製のトロイダルレンズの主走査方向における凸部または凹部の頂点部分は、金型加工時に表面精度が悪くなりがちであり、この部分、或いは近接部分に外力が加わって湾曲すると光ビームの被走査体上のビーム径が大きく変化する。しかし、弾性部材の作用部を、複数設け、その作用部を前記凸部あるいは凹部頂点から主走査方向にずらすことでビーム径の変化は殆ど無くなる。   Also, the convex portion or the apex portion of the concave portion in the main scanning direction of the resin toroidal lens tends to deteriorate the surface accuracy during die processing. The beam diameter on the object to be scanned changes greatly. However, a plurality of action portions of the elastic member are provided, and the change in the beam diameter is almost eliminated by shifting the action portions in the main scanning direction from the convex portion or the concave vertex.

なお、トロイダルレンズは、ビア樽のように縦横の曲率が異なる面からできているレンズであり、被走査面でのスポット径均一性を向上させることができる。   The toroidal lens is a lens made of surfaces having different vertical and horizontal curvatures, such as a via barrel, and can improve the spot diameter uniformity on the surface to be scanned.

以上説明したように本発明によれば、被走査体上の光ビームの走査線の湾曲を適正に補正するという効果がある。   As described above, according to the present invention, there is an effect of appropriately correcting the curvature of the scanning line of the light beam on the scanned object.

以下に図面を参照しながら本発明の一の実施形態について説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示すように、カラーレーザープリンタに備えられた光走査装置10は、4本の被走査体としての感光体12Y、12M、12C、12Kにそれぞれ光ビームとしてのレーザービーム群LY、LM、LC、LKを照射して潜像を形成する。感光体12Y、12M、12C、12Kに形成された潜像は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)のトナーによって現像される。そして、各感光体上のトナーが図示しない転写ベルトに転写される。この際、各色のトナーが重ねられてフルカラー画像となり、普通紙等の記録媒体に転写される。   As shown in FIG. 1, an optical scanning device 10 provided in a color laser printer includes four photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K as laser beams, and laser beam groups LY, LM, A latent image is formed by irradiating LC and LK. The latent images formed on the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K are developed with yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toners, respectively. Then, the toner on each photoconductor is transferred to a transfer belt (not shown). At this time, the toners of the respective colors are superimposed to form a full-color image and transferred to a recording medium such as plain paper.

光走査装置10は、光源14、偏向前光学系16、偏向手段としてのポリゴンミラー18、及び走査光学系20で構成され、単一の光源14から4本のレーザービーム群LY、LM、LC、LKを射出して走査光学系において各レーザービーム群LY、LM、LC、LKを分離して4本の感光体12Y、12M、12C、12Kに結像走査させる。なお、光走査装置のポリゴンミラー18の回転による偏向走査方向を主走査方向、偏向走査方向に直交する方向を副走査方向と呼ぶ。即ち、感光体12Y、12M、12C、12Kにおいては、軸方向に対応する方向を主走査方向、及び回転方向に対応する方向を副走査方向と呼ぶ。   The optical scanning device 10 includes a light source 14, a pre-deflection optical system 16, a polygon mirror 18 as a deflection unit, and a scanning optical system 20, and includes four laser beam groups LY, LM, LC, The laser beam LY is emitted and the laser beam groups LY, LM, LC, and LK are separated in the scanning optical system and image-scanned on the four photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K. The deflection scanning direction by the rotation of the polygon mirror 18 of the optical scanning device is called a main scanning direction, and the direction orthogonal to the deflection scanning direction is called a sub-scanning direction. That is, in the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K, a direction corresponding to the axial direction is referred to as a main scanning direction, and a direction corresponding to the rotation direction is referred to as a sub-scanning direction.

光源14は、8列×4行の計32個の発光点Pが主走査方向、及び副走査方向の2次元に配列された面発光レーザービームアレイであり、最も上の行から順にレーザービーム群LK、LC、LM、LYを射出し、感光体12K、12C、12M、12Yをそれぞれ8本のレーザービームで走査する。   The light source 14 is a surface emitting laser beam array in which a total of 32 light emitting points P of 8 columns × 4 rows are arranged two-dimensionally in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the laser beam group in order from the top row. LK, LC, LM, and LY are emitted, and the photosensitive members 12K, 12C, 12M, and 12Y are scanned with eight laser beams, respectively.

光源14の副走査方向には、それぞれが8個の発光点Pで構成される4群の発光点群PK、PC、PM、PYが副走査方向に配列されている。各発光点群は、主走査方向、及び副走査方向に対して傾斜して直線状に配列された8個の発光点Pで構成されている。   In the sub-scanning direction of the light source 14, four groups of light-emitting point groups PK, PC, PM, and PY each composed of eight light-emitting points P are arranged in the sub-scanning direction. Each light-emitting point group is composed of eight light-emitting points P that are linearly arranged with an inclination with respect to the main scanning direction and the sub-scanning direction.

図1、図2に示すように、偏向前光学系16は、それぞれ4群のレーザービーム群LY、LM、LC、LKに共通のカップリングレンズ22、アパーチャ24、及びシリンダレンズ26で構成されている。カップリングレンズ22は光源14に面して設けられ、焦点距離が23.3mmとなっている。アパーチャ24は、カップリングレンズ22の後側焦点位置に設けられている。また、シリンダレンズ26は、前側焦点位置をアパーチャ24の開口24Aに合わせて設けられ、焦点距離は97.86mmとなっている。また、シリンダレンズ26は、主走査方向にはパワーが無く、副走査方向に正パワーを有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the pre-deflection optical system 16 includes a coupling lens 22, an aperture 24, and a cylinder lens 26 that are common to the four laser beam groups LY, LM, LC, and LK. Yes. The coupling lens 22 is provided facing the light source 14 and has a focal length of 23.3 mm. The aperture 24 is provided at the rear focal position of the coupling lens 22. The cylinder lens 26 is provided with the front focal position aligned with the opening 24A of the aperture 24, and the focal length is 97.86 mm. The cylinder lens 26 has no power in the main scanning direction and has positive power in the sub-scanning direction.

光源14から射出されたレーザービーム群LK、LC、LM、LYは、カップリングレンズ22によって集光され、トランケートされながらアパーチャ24の開口24Aを通過し、シリンダレンズ26によって主光線を副走査方向に平行にもしくは集束されてポリゴンミラー18の偏向面18Aへ入射する。ここで、アパーチャ24は、焦点深度の余裕を確保するためにビーム径を50μmに絞るような開口幅に設定した。   The laser beam groups LK, LC, LM, and LY emitted from the light source 14 are condensed by the coupling lens 22 and pass through the aperture 24A of the aperture 24 while being truncated, and the principal ray is made to pass in the sub scanning direction by the cylinder lens 26. The light enters the deflecting surface 18A of the polygon mirror 18 in parallel or converged. Here, the aperture 24 was set to have an opening width that narrows the beam diameter to 50 μm in order to ensure a sufficient depth of focus.

この結果、偏向前光学系の副走査方向の結像倍率は4.2倍となっており、ポリゴンミラー18の偏向面18Aには、各レーザービーム群内のレーザービームの副走査方向ピッチが21μm、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKの副走査方向のピッチが0.693mmと拡大されて結像される。このため、後に走査光学系20において各レーザービーム群LY、LM、LC、LKを分離し易くなっている。   As a result, the imaging magnification in the sub-scanning direction of the pre-deflection optical system is 4.2 times, and the pitch of the laser beams in each laser beam group on the deflection surface 18A of the polygon mirror 18 is 21 μm. The laser beam groups LY, LM, LC, and LK are imaged with the pitch in the sub-scanning direction enlarged to 0.693 mm. For this reason, the laser beam groups LY, LM, LC, and LK are easily separated later in the scanning optical system 20.

また、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKは、偏向面18Aに主光線を平行に若しくは集束されて入射される。このため、後述する走査光学系20における各レーザービーム群LY、LM、LC、LKの交差位置までの距離を短くでき、分離手段までの距離を短くすることができるため光走査装置10を小型化できる。   Further, the laser beam groups LY, LM, LC, and LK are incident on the deflecting surface 18A with the principal ray parallel or focused. For this reason, the distance to the crossing position of each laser beam group LY, LM, LC, LK in the scanning optical system 20 to be described later can be shortened, and the distance to the separating means can be shortened. it can.

そして、ポリゴンミラー18は、6面の偏向面18Aを有し、約毎分3万回転の速度で回転し、各感光体12Y、12M、12C、12Kに走査線を毎秒254mmの速度で移動させる。   The polygon mirror 18 has six deflecting surfaces 18A and rotates at a speed of about 30,000 revolutions per minute, and moves the scanning line to each of the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K at a speed of 254 mm per second. .

また、走査光学系20は、レーザービーム群LK、LC、LM、LYが通過する第1走査光学系としての非球面レンズ28と、分離手段としての平面ミラー群30、及び各レーザービーム群LY、LM、LC、LK毎に設けられた第2走査光学系としてのトロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kとで構成されている。非球面レンズ28、及びトロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kは共に正パワーを持つ。   The scanning optical system 20 includes an aspherical lens 28 as a first scanning optical system through which the laser beam groups LK, LC, LM, and LY pass, a plane mirror group 30 as a separating unit, and each laser beam group LY, It is composed of toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K as the second scanning optical system provided for each of LM, LC, and LK. The aspherical lens 28 and the toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, 32K all have positive power.

非球面レンズ28は、ポリゴンミラー18によって偏向されたレーザービーム群LY、LM、LC、LKの光路に設けられ、副走査方向の焦点距離が60mmとなっている。また、偏向面18Aからの距離も約60mmとなっている。これによって、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKは、非球面レンズ28の後側焦点位置で交差して平面ミラー群30へ入射する。また、各レーザービームは略平行光となる。   The aspherical lens 28 is provided in the optical path of the laser beam groups LY, LM, LC, and LK deflected by the polygon mirror 18 and has a focal length of 60 mm in the sub-scanning direction. Further, the distance from the deflection surface 18A is also about 60 mm. As a result, the laser beam groups LY, LM, LC, and LK intersect at the rear focal position of the aspherical lens 28 and enter the plane mirror group 30. Each laser beam becomes substantially parallel light.

ここで、非球面レンズ28は、プラスチック整形によって副走査方向の断面形状が非球面形状となるように形成されており、非球面レンズ28の光軸から離れた位置を通過するレーザービーム群LY、LKの収差を補正し、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKの副走査方向の結像倍率を略同一とする。また、非球面レンズ28は、主走査方向には、プラスチック製のトロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kと協働してfθ特性を持つように構成されている。   Here, the aspherical lens 28 is formed by plastic shaping so that the cross-sectional shape in the sub-scanning direction becomes an aspherical shape, and the laser beam group LY passing through a position away from the optical axis of the aspherical lens 28, The LK aberration is corrected, and the imaging magnifications of the laser beam groups LY, LM, LC, and LK in the sub-scanning direction are made substantially the same. The aspheric lens 28 is configured to have an fθ characteristic in the main scanning direction in cooperation with plastic toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K.

なお、非球面レンズ28の副走査方向の断面形状を非球面形状としたが、これに限らず各レーザービーム群LY、LM、LC、LKが通過する位置に最適化した波目形状であっても良く、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKの収差を補正できる非円弧状であれば良い。   The cross-sectional shape of the aspherical lens 28 in the sub-scanning direction is an aspherical shape. However, the shape is not limited to this and is a wave shape optimized for the position where each laser beam group LY, LM, LC, LK passes. Any non-circular arc shape that can correct the aberrations of the laser beam groups LY, LM, LC, and LK may be used.

そして、平面ミラー群30は、各レーザービーム群LY、LM、LC、LK毎に設けられた第1平面ミラー34Y、34M、34C、34K、及び第2平面ミラー36Y、36M、36C、36Kで構成されている。   The plane mirror group 30 includes first plane mirrors 34Y, 34M, 34C, and 34K provided for the laser beam groups LY, LM, LC, and LK, and second plane mirrors 36Y, 36M, 36C, and 36K. Has been.

第1平面ミラー34Y、34M、34C、34Kは、非球面レンズ28によって各レーザービーム群LY、LM、LC、LKの光軸を拡散されて平面ミラー群30へ入射された各レーザービーム群を負の方向へ反射する。また、第2平面ミラー36Y、36M、36C、36Kは、第1平面ミラー34Y、34M、34C、34Kによって反射された各レーザービーム群LY、LM、LC、LKを各感光体12Y、12M、12C、12Kへ向って反射する。   The first plane mirrors 34Y, 34M, 34C, and 34K negatively absorb the laser beam groups incident on the plane mirror group 30 after the optical axes of the laser beam groups LY, LM, LC, and LK are diffused by the aspheric lens 28. Reflect in the direction of. Further, the second plane mirrors 36Y, 36M, 36C, and 36K respectively apply the laser beam groups LY, LM, LC, and LK reflected by the first plane mirrors 34Y, 34M, 34C, and 34K to the respective photoreceptors 12Y, 12M, and 12C. , Reflected toward 12K.

第1平面ミラー34Y、34M、34C、34Kは、非球面レンズ28から300mm離れた位置に配置されており、この位置での各レーザービーム群LY、LM、LC、LKの副走査方向の間隔は2.8mmとなっているので、充分に第1平面ミラー34Y、34M、34C、34Kを配置するスペースを確保できる。   The first plane mirrors 34Y, 34M, 34C, 34K are arranged at a position 300 mm away from the aspherical lens 28, and the intervals in the sub-scanning direction of the laser beam groups LY, LM, LC, LK at this position are as follows. Since it is 2.8 mm, a sufficient space for arranging the first plane mirrors 34Y, 34M, 34C, 34K can be secured.

このように、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKを分離する機構を、安価である平面ミラーを複数組合せることによって構成したので、製造コストを低減できる。また、平面ミラー群30には、各レーザービーム群LY、LM、LC、LK毎に2個ずつ平面ミラーが設けられ、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKを2回折り返している。このため、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKは副走査方向の順序及び書き出し順が反転されることなく各感光体12Y、12M、12C、12Kへ入射する。   Thus, since the mechanism for separating the laser beam groups LY, LM, LC, and LK is configured by combining a plurality of inexpensive plane mirrors, the manufacturing cost can be reduced. The plane mirror group 30 is provided with two plane mirrors for each laser beam group LY, LM, LC, and LK, and each laser beam group LY, LM, LC, and LK is folded twice. Therefore, the laser beam groups LY, LM, LC, and LK are incident on the photoreceptors 12Y, 12M, 12C, and 12K without reversing the order in the sub-scanning direction and the writing order.

トロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ第2平面ミラー36Y、36M、36C、36Kによって反射された各レーザービーム群LY、LM、LC、LKを各感光体12Y、12M、12C、12Kへ副走査方向に10.58μmの間隔で集束させる。これによって、各感光体12Y、12M、12C、12Kには1インチあたり2400本の走査線により潜像が形成される。この際、トロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kは、偏向面18Aの面倒れによるビーム位置変動を補正し、ピッチムラによる画質劣化を防止する。なお、トロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kは、光源14から各感光体12Y、12M、12C、12Kまでの結像倍率が略同一になるように位置を調整され、焦点距離を設定されている。   The toroidal lenses 32Y, 32M, 32C and 32K respectively transfer the laser beam groups LY, LM, LC and LK reflected by the second plane mirrors 36Y, 36M, 36C and 36K to the photoreceptors 12Y, 12M, 12C and 12K. Focusing is performed at an interval of 10.58 μm in the sub-scanning direction. Thereby, a latent image is formed on each of the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K by 2400 scanning lines per inch. At this time, the toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K correct the beam position variation due to the tilt of the deflecting surface 18A, and prevent image quality deterioration due to pitch unevenness. The positions of the toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K are adjusted so that the imaging magnifications from the light source 14 to the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K are substantially the same, and the focal length is set. .

また、トロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kは、各被走査体(感光体12Y、12M、12C、12K)との距離、及び傾きを公知の調整手段によって調整可能とされている。このため、各レーザービーム群LY、LM、LC、LK毎に各被走査体上の走査線の姿勢、結像倍率、及びビームウエスト位置を調整できる。さらに、副走査方向に湾曲させ、各被走査体上の走査線の湾曲の補正、所謂、BOW補正もできる(図15参照)。本実施形態においては、ポリゴンミラー18により偏向されたレーザービームLY〜LKが、各々非球面レンズ28の副走査方向に異なる位置に入射するため、各レーザビームLY〜LKが異なる量のBOWが発生することになり、各レーザービームのBOWを同一とするBOW補正はカラーレジを所定以下とするためには重要な機能である。なお、このBOW補正については、以降に詳しく説明する。   The toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K can adjust the distance and inclination with respect to each scanning target (photosensitive members 12Y, 12M, 12C, and 12K) by a known adjusting unit. For this reason, it is possible to adjust the attitude of the scanning line on each scanning object, the imaging magnification, and the beam waist position for each of the laser beam groups LY, LM, LC, and LK. Further, the curve in the sub-scanning direction can be corrected for the curve of the scanning line on each scanning target, so-called BOW correction (see FIG. 15). In this embodiment, the laser beams LY to LK deflected by the polygon mirror 18 are incident on different positions in the sub-scanning direction of the aspherical lens 28, so that each laser beam LY to LK generates a different amount of BOW. Therefore, BOW correction for making the BOW of each laser beam the same is an important function in order to keep the color registration below a predetermined value. The bow correction will be described in detail later.

つぎに、トロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kについて詳しく説明する。なお、トロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kは同じ構造であるので、各色を区別せずにトロイダルレンズ32と記載する。   Next, the toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K will be described in detail. Since the toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K have the same structure, they are described as the toroidal lens 32 without distinguishing each color.

図3に示すように、トロイダルレンズ32は、レンズ本体52とレンズ本体52の周囲に設けられた枠体54とから構成されている。枠体54の上面には、橋状(断面がコの字形状)の弾性部60が形成されている。この弾性部60は、枠体54の上面から立設した一対の板状の橋台部61,62を備えている。一対の橋台部61,62は、トロイダルレンズ32の長手方向(主走査方向)と直交する奥行き方向に沿って配置され、一対の橋台部61,62間の中心はトロイダルレンズ32の長手方向の中心位置と略一致する。一対の橋台部61,62の上部の間には、板状の橋桁部64が形成されている。   As shown in FIG. 3, the toroidal lens 32 includes a lens body 52 and a frame body 54 provided around the lens body 52. On the upper surface of the frame body 54, an elastic portion 60 having a bridge shape (a U-shaped cross section) is formed. The elastic portion 60 includes a pair of plate-like abutment portions 61 and 62 erected from the upper surface of the frame body 54. The pair of abutment portions 61 and 62 are arranged along the depth direction orthogonal to the longitudinal direction (main scanning direction) of the toroidal lens 32, and the center between the pair of abutment portions 61 and 62 is the center in the longitudinal direction of the toroidal lens 32. It almost coincides with the position. A plate-like bridge girder part 64 is formed between the upper parts of the pair of abutment parts 61 and 62.

これらの、レンズ本体52、枠体54、弾性部60(橋台部61,62、橋桁部64)は、全て、プラスチックを一体成型して造られる。   The lens body 52, the frame body 54, and the elastic portion 60 (the abutment portions 61 and 62, the bridge girder portion 64) are all made by integrally molding plastic.

さて、トロイダルレンズ32は、両端が矢印Sで示すように支持されている。両端を支持する構成として、本実施形態では、図6に示すように、トロイダルレンズ32の下面の端部を突起部84の上に載置すると共に、板金などからなるバネ部材82で上面の端部を抑える支持構造80によって、両端を支持する構成とした。   The toroidal lens 32 is supported so that both ends are indicated by arrows S. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the lower end of the toroidal lens 32 is placed on the projection 84 and the upper end is supported by a spring member 82 made of sheet metal or the like. Both ends are supported by the support structure 80 that suppresses the portion.

また、図3に示すように、弾性部60の橋桁部64の上面に外力を加え、副走査方向に押圧する。この外力を加える構成として、本実施形態では、図4に示すように、トロイダルレンズ32の上部のハウジング(図示略)等に設けられた固定部70にビス72を螺合し、このビス72を締め込むことで、ビス72が橋桁部64を押圧する構成とした。   Moreover, as shown in FIG. 3, an external force is applied to the upper surface of the bridge girder part 64 of the elastic part 60, and it presses in a subscanning direction. As a configuration for applying this external force, in this embodiment, as shown in FIG. 4, a screw 72 is screwed into a fixing portion 70 provided in a housing (not shown) or the like above the toroidal lens 32. The screw 72 is configured to press the bridge girder 64 by tightening.

図7に示すように、ビス72で弾性部60の橋桁部64の上面を副走査方向に押圧することによって、弾性部60の橋桁部64が、プラスチックの弾性によって弾性変形して撓むと共に、橋台部61,62の枠体54との境界部分61A,62Aに、押圧力が副走査方向に分散されて伝達される。そして、境界部分61A,62Aに主走査方向に互いに離れるような力が加わりつつ、枠体54を押圧し、トロイダルレンズ32が湾曲する。なお、橋桁部64の曲率より枠体54の曲率の方が小さいので、橋台部61,62は上端間よる下端間(境界部61A,62A)の方が若干広がった末広がりの形状(ハの字状)となり、主走査方向に離間する作用力が、副走査方向に応力を加えることによる作用部近傍の圧縮を緩和するように働き、湾曲形状をより緩やかにすることで円弧形状に近づく。   As shown in FIG. 7, by pressing the upper surface of the bridge girder part 64 of the elastic part 60 with the screw 72 in the sub-scanning direction, the bridge girder part 64 of the elastic part 60 is elastically deformed and bent by the elasticity of plastic, and The pressing force is distributed and transmitted in the sub-scanning direction to the boundary portions 61A and 62A of the abutment portions 61 and 62 with the frame 54. Then, the frame body 54 is pressed while the force that separates the boundary portions 61A and 62A from each other in the main scanning direction is applied, and the toroidal lens 32 is curved. Since the curvature of the frame body 54 is smaller than the curvature of the bridge girder portion 64, the abutment portions 61 and 62 have a divergent shape with a slightly wider portion between the lower ends (boundary portions 61A and 62A) between the upper ends (C shape). The acting force that separates in the main scanning direction acts to relieve the compression in the vicinity of the acting part by applying stress in the sub-scanning direction, and approaches a circular arc shape by making the curved shape more gradual.

また、レンズ本体52の周囲に枠体54が形成され、この枠体54に弾性部60が形成される構成である。レンズ本体52自体を直接湾曲する構成と比較し、全体が四角柱形状となった枠体54を湾曲する方が、単一の曲率中心を有する円弧形状により近い円弧形状に湾曲する。   Further, a frame body 54 is formed around the lens body 52, and an elastic portion 60 is formed on the frame body 54. Compared with a configuration in which the lens body 52 itself is directly curved, the curved body 54 having a quadrangular prism shape as a whole is curved into an arc shape closer to an arc shape having a single center of curvature.

つぎに、本実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

図15(A)に示す、感光体12Y、12M、12C、12Kを走査する各レーザービーム群LY、LM、LC、LKの各走査線(BOW(Y)〜BOW(M))が、副走査方向にそれぞれ異なった曲率で弓なりに湾曲(BOW)している状態を、図15(B)に示すようなBOW補正を行い、各走査線(BOW(Y)〜BOW(M))を揃えて色ズレを補正している。具体的には、図4に示す、ビス72を締め込むことによって、各トロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kを押圧して湾曲させ、BOW補正を行なっている。なお、図15は判りやすくするため、各レーザービーム群LY、LM、LC、LKを各一本の光ビームとして図示している。   The scanning lines (BOW (Y) to BOW (M)) of the laser beam groups LY, LM, LC, and LK that scan the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K shown in FIG. The bow-curved state (BOW) with different curvatures in each direction is corrected by BOW as shown in FIG. 15B, and the scanning lines (BOW (Y) to BOW (M)) are aligned. Corrects color misregistration. Specifically, by tightening the screws 72 shown in FIG. 4, the toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K are pressed and curved to perform BOW correction. FIG. 15 shows each laser beam group LY, LM, LC, LK as one light beam for easy understanding.

さて、図5、図8に示すように、従来のように中心部を直接押圧して湾曲させると、押圧部分872に応力が集中し、押圧部分872を中心に局部的に湾曲がきつくなる。よって、単一の曲率中心を有する円弧形状に湾曲しない。このため、内部応力分布(=内部複屈折分布図)を示す図5の等高線Tも局部的に湾曲がきつくなり、単一の曲率中心を有する円弧形状に近い形状とならない。   As shown in FIGS. 5 and 8, when the central portion is directly pressed and curved as in the prior art, the stress concentrates on the pressing portion 872, and the bending is locally tight with the pressing portion 872 as the center. Therefore, it does not curve into an arc shape having a single center of curvature. For this reason, the contour line T in FIG. 5 showing the internal stress distribution (= internal birefringence distribution diagram) is also locally curved and does not have a shape close to an arc shape having a single center of curvature.

したがって、図9に示すように、感光体12Y、12M、12C、12K上の走査線(BOW(Y)〜BOW(M))の形状を示す点線Bが、局部的に湾曲がきつくなり、所望する走査線(補正によって得たい走査線(図15(B))であり単一の曲率中心を有する円弧形状に略近い形状)を示す実線Kに一致しない。このためカラーレジを正確に一致させることが困難となる。(正確に色ズレ補正ができない)。   Therefore, as shown in FIG. 9, the dotted line B indicating the shape of the scanning lines (BOW (Y) to BOW (M)) on the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K is locally curved, and is desired. Does not coincide with a solid line K indicating a scanning line (a scanning line desired to be obtained by correction (FIG. 15B) and a shape substantially similar to an arc shape having a single center of curvature). This makes it difficult to accurately match the color registration. (Color shift cannot be corrected accurately).

また、押圧部分872に応力が集中し、トロイダルレンズ832が破壊する恐れがある。さらに、トロイダルレンズの中心部は、主に凸もしくは凹の頂点にあたり、金型加工時に研削バイトの動きが反転するため表面精度が悪くなりやすい。よって、この頂点部と押圧部分832とが略一致する(或いは非常に近接する)と、図10の点線Bに示すように、ビーム径の変化が大きくなりやすく画質デフェクトが発生する。(図10は、横軸は感光体上の主走査方向の位置、縦軸はビーム径)。   Further, stress concentrates on the pressing portion 872, and the toroidal lens 832 may be broken. Furthermore, the center portion of the toroidal lens mainly hits a convex or concave apex, and the movement of the grinding tool is reversed during die processing, so that the surface accuracy tends to deteriorate. Therefore, when the apex portion and the pressing portion 832 substantially match (or are very close to each other), as shown by the dotted line B in FIG. (In FIG. 10, the horizontal axis represents the position in the main scanning direction on the photosensitive member, and the vertical axis represents the beam diameter).

これに対し、本実施形態は図7に示すように、橋桁部64にかかる押圧力によって橋桁部64が弾性変形すると共に押圧力が橋台部61、62の枠体54との境界部分61A,62Aに主走査方向に分散されて伝達され、この境界部61A,62Aが主走査方向に互い離れるような力が加わりつつ、枠体54を押圧している。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the bridge girder part 64 is elastically deformed by the pressing force applied to the bridge girder part 64, and the pressing force is a boundary portion 61A, 62A with the frame body 54 of the abutment parts 61, 62. The frame body 54 is transmitted while being distributed in the main scanning direction, and a force is applied to the boundary portions 61A and 62A to move away from each other in the main scanning direction.

よって、本実施形態のトロイダルレンズ32は、従来のようには押圧部分を中心に局部的に湾曲がきつくなることなく、単一の曲率中心を有する円弧形状に略近い円弧形状に湾曲する。   Therefore, the toroidal lens 32 of the present embodiment is curved in an arc shape that is substantially close to an arc shape having a single center of curvature without locally curving around the pressed portion as in the prior art.

ここで、本実施形態において、複数の作用部位に主走査方向に作用力を働かせることにより円弧形状に湾曲する原理について説明する。   Here, in the present embodiment, the principle of bending into an arc shape by applying an acting force to a plurality of acting parts in the main scanning direction will be described.

図17(B)に示すように梁形状である補正光学素子32に中央部を垂直方向に作用力F1を加えると、加えた側の長手方向は圧縮応力Pが発生し、その反対側は引張応力Qが発生する。このため、特にヤング率の小さい樹脂では作用力を加えた部位の変形が大きく、いわゆるV字型に変形する。   As shown in FIG. 17B, when an acting force F1 is applied to the correction optical element 32 having a beam shape in the vertical direction at the center, a compressive stress P is generated in the longitudinal direction of the applied side, and the opposite side is tensile. Stress Q is generated. For this reason, especially in a resin with a small Young's modulus, the deformation of the portion to which the acting force is applied is large, and it deforms into a so-called V-shape.

また、図17(C)に示すように複数箇所で垂直方向に作用力F1を加えても、作用部に発生する圧縮応力Pは緩和しないため作用力F1の分散した効果はあるものの、作用部の変形は緩和されない。   Further, as shown in FIG. 17C, even if the acting force F1 is applied in the vertical direction at a plurality of locations, the compressive stress P generated in the acting portion is not relieved, so that the acting force F1 is dispersed, but the acting portion The deformation of is not mitigated.

これに対し、本実施形態である図17(A)の構成では複数箇所に垂直方向の作用力F1を加えるとともに、垂直方向に力を加えたことによる圧縮応力Pに抗する方向、すなわち主走査方向である長手方向にも作用力F2を発生させることで作用部の変形を緩和させ、補正光学素子全体にわたって変形させることができるため、より円弧近い湾曲形状となるのである。   On the other hand, in the configuration of FIG. 17A, which is the present embodiment, the vertical acting force F1 is applied to a plurality of locations, and the direction against the compressive stress P caused by the applied force in the vertical direction, that is, main scanning. By generating the acting force F2 also in the longitudinal direction, which is the direction, the deformation of the acting portion can be relaxed and deformed over the entire correction optical element, so that the curved shape is closer to an arc.

このため、内部応力分布(=内部複屈折分布図)を示す図6の等高線Tも局部的に湾曲がきつくならず、単一の曲率中心を有する円弧形状に略近い円弧形状となる。   For this reason, the contour line T in FIG. 6 showing the internal stress distribution (= internal birefringence distribution diagram) is not locally curved, and has an arc shape substantially similar to an arc shape having a single center of curvature.

したがって、感光体12Y、12M、12C、12K上の走査線(BOW(Y)〜BOW(M))が、図9に示す、所望する走査線(補正によって得たい走査線(図15(B))であり単一の曲率中心を有する円弧形状)を示す実線Kに、略一致する。よって、カラーレジを正確に略一致させることができる。(正確に色ズレ補正ができる)。   Therefore, the scanning lines (BOW (Y) to BOW (M)) on the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K are the desired scanning lines shown in FIG. 9 (scanning lines to be obtained by correction (FIG. 15B)). ) And an arc shape having a single center of curvature). Therefore, it is possible to make the color registrations substantially coincide with each other accurately. (Color shift can be corrected accurately).

また、応力が分散して加わるので、トロイダルレンズ32が破壊する恐れもない。さらに、弾性部60を弾性変形させているので、調整感度を落とすことができ、従来よりも微妙な調整が可能となる。   Further, since the stress is distributed and applied, there is no possibility that the toroidal lens 32 is broken. Furthermore, since the elastic part 60 is elastically deformed, adjustment sensitivity can be lowered, and finer adjustment than before can be performed.

また、主走査方向の形状で凸部または凹部の頂点部分(本実施形態では中心部)と、橋台61、62の枠体54との境界部分61A,62Aと、は離れているので、図10の実線Aで示すように、ビーム径は殆ど変化しない。よって、画質デフェクトも防止される。   Further, since the shape of the projection in the main scanning direction or the apex portion (in the present embodiment, the center portion) of the convex portion or the concave portion is separated from the boundary portions 61A and 62A between the frame bodies 54 of the abutments 61 and 62, FIG. As shown by the solid line A, the beam diameter hardly changes. Therefore, image quality defects are also prevented.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。   In addition, this invention is not limited to said embodiment.

例えは、上記実施形態では、弾性部60はトロイダルレンズ32の中央部分(トロイダルレンズ32を支持している間)に形成されていたが、これに限定されない。例えば、図11に示す第一変形例のトロイダルレンズ232のように、一方の端部に弾性部260を形成し、矢印Sで示すように、他方の端部と中央部とを支持する構成であってもよい。なお、このような構成とすると、左右非対称の形状に湾曲させることができる。   For example, in the above-described embodiment, the elastic portion 60 is formed at the central portion of the toroidal lens 32 (while supporting the toroidal lens 32), but is not limited thereto. For example, like the toroidal lens 232 of the first modification shown in FIG. 11, the elastic portion 260 is formed at one end portion, and the other end portion and the central portion are supported as indicated by an arrow S. There may be. Note that with such a configuration, it is possible to bend into a left-right asymmetric shape.

また、例えば、上記実施形態では、弾性部60を押圧してトロイダルレンズ32を湾曲したが、弾性部60を引っ張ってトロイダルレンズ32を湾曲させても良い。なお、この場合は、境界部61A,62Aには互いに接近するような方向に力がかかるため、作用部は引張応力を緩和できるため、円弧に近い湾曲形状を得ることができる。   For example, in the above-described embodiment, the toroidal lens 32 is bent by pressing the elastic portion 60, but the toroidal lens 32 may be bent by pulling the elastic portion 60. In this case, since a force is applied to the boundary portions 61A and 62A so as to approach each other, the acting portion can relieve the tensile stress, so that a curved shape close to an arc can be obtained.

また、例えば、上記実施形態では、レンズ本体52、枠体54、弾性部60は一体成型されていたが、これに限定されない。レンズ本体52と枠体54とは、別体であっても良い。   Further, for example, in the above embodiment, the lens main body 52, the frame body 54, and the elastic portion 60 are integrally molded, but the present invention is not limited to this. The lens body 52 and the frame body 54 may be separate bodies.

また、図12に示す第二変形例のトロイダルレンズ332のように、弾性部材360と枠体354とは一体成型されないで、接触面360Aと枠体354とを接着剤や溶接などで接合された構成であっても良い。或いは、図13に示す第三変形例のトロイダルレンズ432のように、弾性部材460の橋台の先端部460Aが枠体454に設けられた穴454Aに圧入する構成であっても良い。或いは、図示は省略するが弾性部材と枠体とをビス留めしても良い。   Further, unlike the toroidal lens 332 of the second modification shown in FIG. 12, the elastic member 360 and the frame body 354 are not integrally molded, and the contact surface 360A and the frame body 354 are joined by an adhesive or welding. It may be a configuration. Alternatively, as in the toroidal lens 432 of the third modification shown in FIG. 13, the abutment tip 460A of the elastic member 460 may be press-fitted into a hole 454A provided in the frame 454. Alternatively, although not shown, the elastic member and the frame may be screwed.

或いは、図16に示す第四変形例のトロイダルレンズ532のように、弾性部材560の橋台の先端面560Aと枠体554とは接合されずに、図16(B)に示すように、弾性部材560を押圧することによる弾性変形により、先端面560Aと枠体554の接触部分554Aの位置がズレる構成であっても良い。この実施例においては先端面560Aと枠体554との接触部分554Aの摩擦係数を所定の値とすることで主走査方向に発生する作用力を制御することが可能である。   Alternatively, unlike the toroidal lens 532 of the fourth modified example shown in FIG. 16, the end surface 560A of the abutment of the elastic member 560 and the frame body 554 are not joined, and the elastic member as shown in FIG. The configuration may be such that the position of the contact portion 554A of the front end surface 560A and the frame body 554 is shifted due to elastic deformation caused by pressing the 560. In this embodiment, the acting force generated in the main scanning direction can be controlled by setting the friction coefficient of the contact portion 554A between the tip surface 560A and the frame 554 to a predetermined value.

また、例えば、上記実施形態では、弾性部60は橋状(断面がコの字形状)をしていたが、これに限定されない。例えば、図14に示す第五変形例のトロイダルレンズ632ように、断面が半円状のトンネル形状の弾性部660であっても良い。   Further, for example, in the above embodiment, the elastic portion 60 has a bridge shape (the cross section is a U shape), but is not limited thereto. For example, a tunnel-shaped elastic portion 660 having a semicircular cross section may be used like a toroidal lens 632 of the fifth modification shown in FIG.

また、例えば、上記実施形態では、トロイダルレンズ32Y、32M、32C、32Kに本発明を適用したが、これに限定されない。例えば、シリンダレンズ26など、他のレンズに本発明を適用しても良い。或いは、レンズでなく平面ミラー群30などのミラーに本発明を適用しても良い。   For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the toroidal lenses 32Y, 32M, 32C, and 32K, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to other lenses such as the cylinder lens 26. Alternatively, the present invention may be applied to a mirror such as the plane mirror group 30 instead of the lens.

また、例えば、本実施形態は単一の偏向器により複数ビームを偏向走査し、分離した後、複数の感光体を走査する走査装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。   For example, the present embodiment is applied to a scanning device that scans a plurality of photoconductors after deflecting and scanning a plurality of beams with a single deflector, but the present invention is not limited to this. .

例えは、図18に示すように複数感光体毎に光走査装置を有するフルカラープリンターにおいても適用可能である。なお、この場合は、複数の光走査装置は同一の構成とすることが可能なため、設計上の走査線湾曲は同一とできるが、製造ばらつきあるいは調整ばらつきにより各走査線湾曲に差が発生するため、本発明は有効である。各光走査装置間の走査線湾曲を同一とするため、4つの光走査装置のうち3つの補正光学素子32Y、32M、32Cを調整することにより光走査装置10Cの走査線湾曲と同一とすればよい。   For example, as shown in FIG. 18, the present invention can also be applied to a full-color printer having an optical scanning device for each of a plurality of photoconductors. In this case, since the plurality of optical scanning devices can have the same configuration, the designed scanning line curve can be the same, but a difference occurs in each scanning line curve due to manufacturing variations or adjustment variations. Therefore, the present invention is effective. In order to make the scanning line curve between the optical scanning devices the same, by adjusting the three correction optical elements 32Y, 32M, and 32C among the four optical scanning devices, the scanning line curve can be made the same as that of the optical scanning device 10C. Good.

また、フルカラープリンターでなく、単色のプリンターであっても画像の高画質化を達成するために本発明を適用し、BOW補正することは有効である。   Further, it is effective to apply the present invention and perform BOW correction in order to achieve high image quality even in a single color printer, not a full color printer.

本発明の一の実施形態の光走査装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一の実施形態の光走査装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the optical scanning device of one Embodiment of this invention. 本発明の一の実施形態の光走査装置のトロイダルレンズを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the toroidal lens of the optical scanning device of one Embodiment of this invention. 本発明の一の実施形態の光走査装置のトロイダルレンズの弾性部を押圧する機構の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the mechanism which presses the elastic part of the toroidal lens of the optical scanning device of one embodiment of the present invention. 従来の光走査装置のトロイダルレンズを示し、中心部を押圧しトロイダルレンズを湾曲させたことによる内部応力分布(=内部複屈折分布図)の状態を説明する図である。It is a figure which shows the toroidal lens of the conventional optical scanning apparatus, and demonstrates the state of internal stress distribution (= internal birefringence distribution map) by pressing the center part and curving the toroidal lens. 本発明の一の実施形態の光走査装置のトロイダルレンズを示し、弾性部を介して押圧しトロイダルレンズを湾曲させたことによる内部応力分布(=内部複屈折分布図)の状態を説明する図である。FIG. 5 shows a toroidal lens of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a state of an internal stress distribution (= internal birefringence distribution diagram) caused by pressing the elastic portion to curve the toroidal lens. is there. (A)は本発明の一の実施形態の光走査装置のトロイダルレンズが湾曲していない状態の弾性部材近傍の拡大図であり、(B)は、弾性部を介して押圧しトロイダルレンズが湾曲した状態を示す拡大図である。(A) is an enlarged view near the elastic member in a state where the toroidal lens of the optical scanning device of one embodiment of the present invention is not curved, and (B) is pressed through the elastic part and the toroidal lens is curved. It is an enlarged view which shows the state which carried out. (A)は従来の光走査装置のトロイダルレンズが湾曲していない状態の拡大図であり、(B)は、中央部を押圧し、トロイダルレンズが湾曲した状態を示す拡大図である。(A) is an enlarged view of a state where the toroidal lens of the conventional optical scanning device is not curved, and (B) is an enlarged view showing a state where the center portion is pressed and the toroidal lens is curved. 従来の光走査装置のトロイダルレンズを湾曲して補正した走査線を示す点線Bと所望する走査線(補正によって得たい走査線)を示す実線Kとを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the dotted line B which shows the scanning line which curved and corrected the toroidal lens of the conventional optical scanning apparatus, and the continuous line K which shows the desired scanning line (scanning line to obtain by correction | amendment). 縦軸はビーム径を示し、横軸は感光体上の主走査方向の位置を示し、実線Aは、本発明の一の実施形態の光走査装置のトロイダルレンズの湾曲によるスポット径の変化を示し、点線Bは、従来の光走査装置のトロイダルレンズの湾曲によるスポット径の変化を示す模式図である。The vertical axis represents the beam diameter, the horizontal axis represents the position in the main scanning direction on the photoconductor, and the solid line A represents the change in spot diameter due to the curvature of the toroidal lens of the optical scanning device of one embodiment of the present invention. Dotted line B is a schematic diagram showing a change in spot diameter due to the curvature of the toroidal lens of the conventional optical scanning device. 第一変形例のトロイダルレンズを示す図である。It is a figure which shows the toroidal lens of a 1st modification. 第二変形例のトロイダルレンズを示す図である。It is a figure which shows the toroidal lens of a 2nd modification. 第三変形例のトロイダルレンズを示す図である。It is a figure which shows the toroidal lens of a 3rd modification. 第五変形例のトロイダルレンズを示す図である。It is a figure which shows the toroidal lens of a 5th modification. (A)はBOW補正前の走査線を示す図であり、(B)は、BOW補正後の走査線を示す図である。(A) is a figure which shows the scanning line before BOW correction | amendment, (B) is a figure which shows the scanning line after BOW correction | amendment. 第四変形例のトロイダルレンズを示す図である。It is a figure which shows the toroidal lens of a 4th modification. (A)本発明の作用を説明する図である。(B)、(C)は従来例での変形を説明する図である。(A) It is a figure explaining the effect | action of this invention. (B), (C) is a figure explaining the deformation | transformation in a prior art example. 本発明を異なる構成の走査装置に適用した図である。It is the figure which applied this invention to the scanning device of a different structure.

符号の説明Explanation of symbols

10 光走査装置
12Y 感光体(被走査体)
12M 感光体(被走査体)
12C 感光体(被走査体)
12K 感光体(被走査体)
32Y トロイダルレンズ
32M トロイダルレンズ
32C トロイダルレンズ
32K トロイダルレンズ
52 レンズ本体(補正光学素子本体)
54 枠体
60 弾性部材(弾性部)
61A 境界部分(作用部)
62A 境界部分(作用部)
560A 先端面(作用部)
LY レーザービーム群(光ビーム)
LM レーザービーム群(光ビーム)
LC レーザービーム群(光ビーム)
LK レーザービーム群(光ビーム)
10 optical scanning device 12Y photoconductor (scanned body)
12M photoconductor (scanned body)
12C photoconductor (scanned body)
12K photoconductor (scanned body)
32Y toroidal lens 32M toroidal lens 32C toroidal lens 32K toroidal lens 52 Lens body (correction optical element body)
54 Frame 60 Elastic member (elastic part)
61A boundary part (action part)
62A boundary part (action part)
560A Tip surface (action part)
LY laser beam group (light beam)
LM laser beam group (light beam)
LC laser beam group (light beam)
LK laser beam group (light beam)

Claims (6)

光源から射出されたレーザービームを偏向する偏向器と、偏向されたレーザビームを結像するとともに略等速で被走査体上を走査させる走査光学系と、該走査光学系の1部をなし、副走査方向にパワーを有する補正光学素子と、前記補正光学素子を副走査方向に湾曲させる湾曲調整手段と、を有し、
前記湾曲調整手段は、
外力によって弾性変形すると共に、この外力を前記主走査方向に並んだ複数の作用部に分散して前記補正光学素子に伝達する弾性部材を介して、該補正光学素子を副走査方向に湾曲させるとともに前記複数の作用部において主走査方向に作用力が働くことを特徴とする光走査装置。
A deflector that deflects the laser beam emitted from the light source, a scanning optical system that forms an image of the deflected laser beam and scans the object to be scanned at a substantially constant speed, and forms part of the scanning optical system, A correction optical element having power in the sub-scanning direction, and a curve adjusting means for bending the correction optical element in the sub-scanning direction,
The bending adjustment means includes
While being elastically deformed by an external force, the correction optical element is curved in the sub-scanning direction via an elastic member that distributes the external force to a plurality of action portions arranged in the main scanning direction and transmits the force to the correction optical element. An optical scanning device characterized in that an acting force acts in a main scanning direction in the plurality of acting portions.
複数のレーザー光源から射出されたビームを偏向走査する単一の偏向器と、複数ビームに共通な走査レンズと、複数ビーム毎に設けられ、副走査方向にパワーを有する補正光学素子と、前記補正光学素子を副走査方向に湾曲させる湾曲調整手段と、を有し、
前記湾曲調整手段は、
外力によって弾性変形するとともに、この外力を前記補正光学素子の主走査方向に配列した複数の作用部に分散して伝達する弾性部材を介して、該補正光学素子を副走査方向に湾曲させるとともに、前記複数の作用部において主走査方向に作用力が働くことを特徴とする光走査装置。
A single deflector for deflecting and scanning beams emitted from a plurality of laser light sources, a scanning lens common to the plurality of beams, a correction optical element provided for each of the plurality of beams and having power in the sub-scanning direction, and the correction Bending adjustment means for bending the optical element in the sub-scanning direction,
The bending adjustment means includes
While elastically deforming by an external force, the correction optical element is curved in the sub-scanning direction via an elastic member that distributes and transmits the external force to a plurality of action portions arranged in the main scanning direction of the correction optical element, and An optical scanning device characterized in that an acting force acts in a main scanning direction in the plurality of acting portions.
前記弾性部材は、前記補正光学素子に一体化したことを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the elastic member is integrated with the correction optical element. 前記補正光学素子は、前記光ビームを補正する補正光学素子本体と前記補正光学素子本体の周囲に設けられた枠体とからなり、
前記弾性部材の前記作用部は、前記枠体に前記外力を分散して伝達することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の光走査装置。
The correction optical element comprises a correction optical element main body for correcting the light beam and a frame provided around the correction optical element main body.
4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the action portion of the elastic member distributes and transmits the external force to the frame body. 5.
前記弾性部材の配設位置は、前記補正光学素子を支持する支持部より外側としたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光走査装置。   5. The optical scanning apparatus according to claim 1, wherein the elastic member is disposed outside a support portion that supports the correction optical element. 6. 前記補正光学素子は、樹脂製のトロイダルレンズであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the correction optical element is a resin toroidal lens.
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