JP4689906B2 - 画像形成装置の光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ方式のデジタル複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ装置等の光学走査系を有する画像形成装置の光走査装置及びこの光走査装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数のレーザ光線から出射された各ビームを偏向手段及び結像手段を介してそれぞれ感光体上に導き、該感光体上にて画像情報に応じて画像形成する画像形成装置の光走査装置がある。
【0003】
近年、画像形成装置の高速化、高画質化に対応するために、4つの感光体ドラムを出力紙の搬送方向に配列させ、各感光体ドラムに対応したビームで同時露光し、各々異なる色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の現像器で現像した画像を順次、転写し、重ね合わせてカラー画像を形成するデジタル複写機やレーザプリンタが実用化されている。
【0004】
このような画像出力機にて光走査する際、複数の走査手段が用いられるが、その走査手段を配置するために大きなスペースが必要になり、装置全体が大型化することから、特開平4−127115号公報に開示されているように、複数のビームを単一の偏向器に入射して走査し、結像レンズを積み重ねて配置する方法が提案されている。
【0005】
さらに、特開平10−148777号公報では、特開平4−127115号公報の欠点を補うために、複数のビームを単一の偏向器に入射して走査し、各々対応する感光体に結像させる結像手段を各ビーム毎に設け、前記結像手段を構成する光学素子を副走査方向に層状に重ねて一体的に構成する方法が提案されている。光学素子を副走査方向に層状に重ねて一体的に構成することにより、偏向手段(ポリゴンミラー)を重ねる間隔が短縮でき、あるいは1枚のポリゴンミラーで兼ねることも可能となるため、ポリゴンミラーを回転させるためのモータの負荷を軽減でき、小型化も可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記した結像手段を構成する光学素子を副走査方向に層状に重ねて一体的に構成する手段としては、▲1▼光学素子を層状に重ねて固定する手段と、▲2▼層状に重ねた光学素子を樹脂により一体成形で形成し筐体に固定する手段とがある。
【0007】
▲1▼光学素子を層状に重ねて固定する場合
先ず、光学素子単体における光学特性上の問題として、
i)光学素子の取付け基準ピン、或いは基準面の加工誤差により発生する筐体に対する取付け誤差、
ii)入射及び出射側鏡面駒の金型への組付け誤差による入射及び出射側曲率中心の走査方向へのずれ、
iii)入射及び出射側の金型鏡面形状における加工誤差、
により生ずる走査時間の不均一性の問題がある。
【0008】
層状に重ねる場合、上記i)〜iii)により生ずる各層(単体)毎の走査時間の不均一性は、各層間における走査時間の不均一性を生み、各層の光学素子が各色(Y、C、M、Bk)それぞれに対応する画像形成装置においては、通常、各色の画像書き出しのタイミングを、画像形成領域外且つ走査ライン片側一方の端部に設けられたビーム検知機でとるため、この各層間における走査時間の不均一性が、各色間における走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)という画像上の不具合となって現れる。
【0009】
さらに、光学素子が多数個取りの金型で成形された場合、上記i)〜iii)により生ずる各層間の走査時間の不均一性は、キャビティ間のバラツキを含むことでさらに大きくなる。
【0010】
▲2▼層状に重ねた光学素子を樹脂により一体成形で形成し筐体に固定する場合
▲1▼と同様の不具合に加え、成形時の問題として、厚肉な光学素子は成形時の冷却時間が長くなることにより生産効率が低下し、また冷却時間が長くなることで、シリンダ内における樹脂の対流時間が増大し、異物が発生しやすくなるといった不具合が生じる。
【0011】
接合時における問題として、筐体と紫外線硬化接着する際に、紫外線の照射パワー或いは照射時間の増大により生産コストが上昇し、また紫外線の照射パワー或いは照射時間の増大に伴う光学素子自体の温度上昇により、光学素子の形状及び内部組成が変化するといった不具合が生じる。
【0012】
これまでに問題とはならなかった上記i)〜iii)に関する不具合は、近年の画像形成装置、つまりは光走査装置のカラー化、高速化、高画質化の流れの中で顕著化してきた問題である。
【0013】
そこで、本発明の目的は、プラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、走査方向におけるドット位置ずれ(走査位置ずれ)が生じないような光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、複数のレーザ光源から出射され、光偏向器及び副走査方向に積層されたfθレンズを介し集光されたビームをそれぞれの感光体上にて走査させることにより、画像情報に応じて画像形成する画像形成装置の光走査装置において、前記fθレンズは、筐体に予め設けた光軸方向の位置決め基準に突き当てた状態で、対応するレーザ光源から出射され、前記光偏向器及び前記fθレンズを介し集光されたビームを感光体位置上に走査させ、その走査ライン左右それぞれ、且つ特定範囲における走査時間が前記fθレンズの走査方向に関する位置調整によりほぼ均等になるように調整、且つ固定されている1層目のfθレンズと、該1層目のfθレンズ上の副走査方向に積層されたfθレンズとから構成され、副走査方向に積層される2層目以降のfθレンズについては、2層目以降のfθレンズに対応する前記走査時間が2層目以降のfθレンズの走査方向に関する位置調整により1層目のfθレンズとほぼ均等になるように主走査方向に位置調整、且つ固定されていることを特徴とする画像形成装置の光走査装置である。
【0015】
また、請求項2の発明は、前記fθレンズが、前記光偏向器を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置の光走査装置である。
【0016】
また、請求項3の発明は、前記1層目のfθレンズを突き当てる走査方向の突き当て基準が前記筐体に予め設けられ、前記1層目のfθレンズを走査方向の突き当て基準に突き当てた状態で前記1層目のfθレンズの前記走査時間が均等になるように固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置の光走査装置である。
【0017】
また、請求項4の発明は、前記fθレンズの固定手段が接着固定であり、接着剤は光硬化型接着剤である請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置の光走査装置である。
【0018】
また、請求項5の発明は、予めすべてのfθレンズに接着剤を塗布しておき、同時に接着することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置の光走査装置である。
【0019】
また、請求項6の発明は、請求項1〜5の何れかに記載の画像形成装置の光走査装置を備えた画像形成装置である。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る光走査装置の概略平面図、図2は同概略側面図である。
【0021】
図1に示すように、第1実施形態に係る光走査装置は、筐体1と、筐体1に取り付けられている複数のレーザ光源2と、レーザ光源2から出射されたビームを偏向する光偏向器3と、光偏向器3により偏向されたビームを折返しミラー6を介して感光体位置7上に集光するプラスチック光学素子4とを備えている。なお、本明細書中ではレーザ光源である光源ユニットは、レーザ発光部としての半導体レーザの他に、コリメートレンズ、シリンドリカルレンズを含んでもよい。なお、以下の説明で「プラスチック光学素子」は「fθレンズ」である。
【0022】
図2に示すように、レーザ光源2a、2bは、副走査方向(図1中の紙面直交方向)に複数層、本実施形態では1層目のレーザ光源2aと2層目のレーザ光源2bからなる2層から構成されている。また、プラスチック光学素子4は、各レーザ光源2a、2bにそれぞれ対応して、複数層、本実施形態では1層目のプラスチック光学素子4aと2層目のプラスチック光学素子4bからなる2層から構成されている。
【0023】
この光走査装置は、複数のレーザ光源2から出射されたビームを、光偏向器3にて偏向し、各々のレーザ光源2a、2bに対応して積層されたプラスチック光学素子4a、4bによりそれぞれの感光体12、13上に結像させ、感光体12、13上にて走査させることにより画像情報に応じて画像形成する画像成形装置の光走査装置である。
【0024】
図3は第1実施形態に係る光走査装置の1層目のプラスチック光学素子における位置調整を示す概略平面図、図4は同概略側面図である。図5は、第1実施形態に係る光走査装置の1層目及び2層目のプラスチック光学素子により集光されたビームの走査時間を説明するための図である。
【0025】
図1及び図2に示したような光走査装置において、積層されたプラスチック光学素子4を構成する1層目のプラスチック光学素子4aについては、筐体1に予め設けた光軸基準5に突き当てた状態で、対応するレーザ光源2aから出射され、光偏向器3及びプラスチック光学素子4a、4bを介しそれぞれ集光されたビームを感光体位置7上に走査させる。
【0026】
図3及び図4に示すように、感光体位置に配置したビーム検知機37により測定された走査ライン左右それぞれ、且つ特定範囲における走査時間がプラスチック光学素子4の走査方向βに関する位置調整によりほぼ均等になるように調整、且つ固定される。
【0027】
図5に示すように、副走査方向に積層される2層目以降については、同様にして測定された走査時間がプラスチック光学素子4bの走査方向に関する位置調整により1層目とほぼ均等になるように、順次、調整、且つ固定されている。これにより、プラスチック光学素子の各層毎、且つ各層間における走査時間の不均一性を低減することができ、この調整を行うことで、プラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)を低減でき、加えてこの調整方法はレーザ光源2a、2bの波長が異なる場合においても有効である。また、プラスチック光学素子以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0028】
次に、第1実施形態の光走査装置に備えるプラスチック光学素子の一例として、fθレンズを用いた場合について説明する。
図13はプラスチック光学素子の一例として、1層式fθレンズを示す斜視図、図14は紫外線硬化型接着剤による1層目のプラスチック光学素子であるfθレンズの接着を示す図、図15は紫外線硬化型接着剤による2層目のプラスチック光学素子であるfθレンズの接着を示す図である。
【0029】
次に、レーザービームプリンタの光走査装置の構成部品である1層式fθレンズ44(図13参照)を筐体に層状に重ねて結合した光走査装置に関する実施例を説明する。
先ず、図3及び図4に示すように、レーザ光源2、シリンドリカルレンズ等の光源ユニット、光偏向器3等々、fθレンズ44以外のすべての素子を搭載した筐体1を、筐体1の感光体位置7(図1参照)上、且つ走査ライン左右に1対ずつのビーム検知機37が配置されるよう設計された図示しない治具にセットする。
【0030】
次に、図14に示すように、1層目のfθレンズ44aの中央部に相当する筐体部位に紫外線硬化型接着剤45を塗布し、接着面を下に向けた状態で、光軸方向の突き当て方向αからfθレンズ44aを筐体1の光軸基準5(図3参照)に突き当てる。次に、対応するレーザ光源2a(図4参照)から出射され、光偏向器3(図3、図4参照)及びfθレンズ44aを介し集光されたビームを感光体位置上に走査させる。
【0031】
図3に示すように、その走査ライン左右、それぞれにおける走査時間(Δt1a→b、Δt1c→d)の差(=Δt1a→b−Δt1c→d)を算出し、その量が最小になるような走査方向の位置にfθレンズ44aを位置決めし、図14に示すように、光源46から紫外線を照射し接合する。
【0032】
fθレンズと筐体との線膨張係数が異なる場合には、図14に示すようにfθレンズの中央部を接合することで、雰囲気温度の変化に伴うfθレンズと筐体との間における応力の発生を防止することができる。
以上の工程により、1層目のfθレンズ44aの走査時間の不均一性が低減され、以後、積層されるすべてのレンズにおいては、この走査時間を基準とした位置調整が行われる。
【0033】
副走査方向に積層される2層目のfθレンズ44bについては、紫外線硬化型接着剤45を1層目のfθレンズ44aに塗布し、接着面を下に向けた状態で、光軸基準5(図3参照)に突き当てながら層状に重ね、1層目のfθレンズ44aと同様に、fθレンズ44bにより集光されたビームを感光体位置上に走査させる。
【0034】
図5に示すように、その走査ライン左右、それぞれにおける走査時間(Δt2a→b、Δt2c→d)の1層目の走査時間との差に関して、絶対値を取り、足し合わせ(=|Δt1a→b−Δt2a→b|+|Δt1c→d−Δt2c→d|)、その量が最小になるような走査方向の位置にfθレンズ44bを位置決めし、図15に示すように、光源46から紫外線を照射し接合する。
【0035】
前記差分を最小にすることで1層目のfθレンズ44aと2層目のfθレンズ44bとの走査時間の不均一性が低減され、走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)という画像上の不具合を低減できる。
また、fθレンズ以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
ここで、n層のレンズ調整については、1層目との走査時間の差の絶対値の和(=|Δt1a→b−Δtna→b|+|Δt1c→d−Δtnc→d|)を算出することを併記する。
【0036】
一連の工程において、光硬化型接着剤、例えば紫外線硬化型接着剤を使用することで、接着剤の硬化のタイミングを制御することができるため、正確な位置決めをした後、硬化光、例えば紫外線を照射し、より配置精度高く筐体に層状に重ねて接合することができた。
【0037】
図6は、第1実施形態に係る光走査装置の1層目のプラスチック光学素子における位置調整の変形例を示す概略平面図である。
【0038】
図6に示すように、第1実施形態の光走査装置において、1層目のプラスチック光学素子4を筐体1に予め設けた光軸基準5a及び走査方向の基準5bに突き当てることで、1層目のプラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整を省略し、2層目以降については、1層目と同様の手段により測定された走査時間がプラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整により1層目とほぼ均等となるように、順次、調整、且つ固定するようにしてもよい。
【0039】
この光走査装置においても、プラスチック光学素子4の各層間における走査時間の不均一性を低減することができ、この各層間の調整を行うことで、プラスチック光学素子4の精度を極端に上げることなく、走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)を低減できる。
また、プラスチック光学素子以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0040】
接合時には、光硬化型接着剤を使用することで、接着剤の硬化のタイミングを制御することができるため、組付調整が容易になり、また、光学素子個々に対する余分な調整機構及び調整手段が不要となる。ただし、この場合は当然、透明な材料で成形をする必要がある。
さらに、接合時に、プラスチック光学素子と筐体との接合面且つ、プラスチック光学素子同士の接合面に予め接着剤を塗布しておき、層状に重ねた上で、すべてのプラスチック光学素子を同時に光軸調整し、固定することで作業時間の短縮も可能となる。
【0041】
図7は本発明の第2実施形態に係る画像形成を行う光走査装置の概略平面図、図8は同概略側面図である。
図7に示すように、第2実施形態に係る光走査装置は、筐体1と、筐体1に取り付けられている複数のレーザ光源15、16と、レーザ光源15、16から出射されたビームを偏向する光偏向器17と、光偏向器17により偏向されたビームをそれぞれ折返しミラー21、22を介して感光体位置23、24上に集光するプラスチック光学素子18、19とを備えている。
【0042】
図8に示すように、レーザ光源15、16は、副走査方向(図7中の紙面直交方向)に複数層、本実施形態では1層目のレーザ光源15a、16aと2層目のレーザ光源15b、16bからなる2層から構成されている。また、プラスチック光学素子18は、各レーザ光源15a、15bにそれぞれ対応して、複数層、本実施形態では1層目のプラスチック光学素子18aと2層目のプラスチック光学素子18bからなる2層から構成されている。同様に、プラスチック光学素子19は、各レーザ光源16a、16bにそれぞれ対応して、複数層、本実施形態では1層目のプラスチック光学素子19aと2層目のプラスチック光学素子19bからなる2層から構成されている。
【0043】
この光走査装置は、複数のレーザ光源18(18a、18b)、19(19a、19b)から出射されたビームを同一光偏向器17にて偏向し、各々のレーザ光源に対応し、光偏向器17を挟んで対向した形で配置され、積層されたプラスチック光学素子18(18a、18b)、19(19a、19b)によりそれぞれの感光体23(23a、23b)、24(24a、24b)上に結像させ、感光体23(23a、23b)、24(24a、24b)上にて走査させることにより画像情報に応じて画像形成する画像成形装置の光走査装置である。
【0044】
図9は第2実施形態に係る光走査装置の1層目のプラスチック光学素子における位置調整を示す概略平面図、図10は同概略側面図である。図11は、第2実施形態に係る光走査装置の1層目及び2層目のプラスチック光学素子により集光されたビームの走査時間を説明するための図である。
【0045】
画像形成を目的とした図7及び図8に示したような光走査装置において、積層されたプラスチック光学素子18、19を構成する1層目のプラスチック光学素子18a、19aについては、筐体1に予め設けた光軸基準20に突き当てた状態で、対応するレーザ光源から出射され、光偏向器17及びプラスチック光学素子18a、19aを介し集光されたビームを感光体位置23、24上に走査させる。
【0046】
図9及び図10に示すように、感光体位置に配置したビーム検知機40、41により測定された走査ライン左右それぞれ、且つ特定範囲における走査時間がプラスチック光学素子18a、19aの走査方向βに関する位置調整によりほぼ均等になるように調整、且つ固定される。
【0047】
図11に示すように、副走査方向に積層される2層目以降及び光偏向器17に対向して配置されるプラスチック光学素子については、同様にして測定された走査時間がプラスチック光学素子18b、19bの走査方向に関する位置調整により1層目とほぼ均等になるように、順次、調整、且つ固定されている。これにより、プラスチック光学素子の各層毎、且つ各層間における走査時間の不均一性を低減することができ、この調整を行うことで、プラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、画像形成装置における画像上の問題である各色間の走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)の発生を低減でき、加えてこの調整方法は、レーザ光源2a、2bの波長が異なる場合においても有効である。また、プラスチック光学素子以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0048】
次に、カラーレーザービームプリンタの光走査装置の構成部品である1層式fθレンズ(図13)を筐体に層状に重ねて結合した光走査装置に関する実施例を説明する。
【0049】
先ず、図9及び図10に示すように、レーザ光源15、16、シリンドリカルレンズ等の光源ユニット、光偏向器17等々、fθレンズ以外のすべての素子を搭載した筐体を、筐体の感光体位置上、且つ走査ライン左右に1対ずつのビーム検知機が配置されるよう設計された図示しない治具にセットする。
【0050】
次に、図14に示すように、1層目のレンズ中央部に相当する筐体部位に紫外線硬化型接着剤を塗布し、接着面を下に向けた状態で、前記レンズを筐体の光軸基準に突き当て、対応するレーザ光源から出射され、光偏向器及びfθレンズを介し集光されたビームを感光体位置上に走査させる。
【0051】
図9に示すように、その走査ライン左右、それぞれにおける走査時間(Δt1a→b、Δt1c→d)の差(=Δt1a→b−Δt1c→d)を算出し、その量が最小になるような走査方向の位置に前記レンズを位置決めし、図14に示すように、光源46から紫外線を照射し接合する。
【0052】
fθレンズと筐体の線膨張係数が異なる場合には、第1実施形態と同様に、図14に示すように、fθレンズの中央部を接合することで雰囲気温度の変化に伴うレンズと筐体間における応力の発生を防止することができる。
以上の工程により、1層目のレンズの走査時間の不均一性が低減され、以後、積層されるすべてのレンズにおいては、この走査時間を基準とした位置調整が行われる。
【0053】
副走査方向に積層される2層目のfθレンズについては、紫外線硬化型接着剤を1層目のfθレンズ44aに塗布し、接着面を下に向けた状態で、光軸基準20(図9参照)に突き当てながら層状に重ね、1層目のfθレンズと同様に2層目のfθレンズにより集光されたビームを感光体上に走査させる。
【0054】
図11に示すように、その走査ライン左右、それぞれにおける走査時間(Δt2a→b、Δt2c→d)の1層目との差に関して、絶対値を取り、足し合わせ(=|Δt1a→b−Δt2a→b|+|Δt1c→d−Δt2c→d|)、その量が最小になるような走査方向の位置に前記レンズを位置決めし、図15に示すように紫外線を照射し接合する。
【0055】
前記差分を最小にすることで1層目と2層目の走査時間の不均一性が低減され、特に、各層の光学素子が各色(Y、C、M、Bk)それぞれに対応する画像形成装置においては、通常、各色の画像書き出しのタイミングを、画像形成領域外且つ走査ライン片側一方の端部に設けられたビーム検知機でとるため、各層間における走査時間の不均一性を低減することで、各色間における走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)という画像上の不具合を低減できる。
【0056】
また、fθレンズ以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
ここで、n層のレンズ調整については、1層目との走査時間の差の絶対値の和(=|Δt1a→b−Δtna→b|+|Δt1c→d−Δtnc→d|)を算出することを併記する。
【0057】
同様に前記光偏向器に対向した形で配置されたレンズについても、紫外線硬化型接着剤を筐体に塗布し、接着面を下に向けた状態で、光偏向器に対向した形で配置された光軸基準に突き当てながら層状に重ね、1層目と同様の手段を介し前記レンズにより集光されたビームを感光体上に走査させ、その走査ライン左右、それぞれにおける走査時間(ΔT1a→b、ΔT1c→d)の1層目との差に関して、絶対値を取り、足し合わせ(=|Δt1a→b−ΔT1a→b|+|Δt1c→d−ΔT1c→d|)(図11)、その量が最小になるような走査方向の位置に前記レンズを位置決めし、紫外線を照射し接合する。
【0058】
層状に重ねた場合と同様に、前記差分を最小にすることで、1層目と前記光偏向器に対向した形で配置されたレンズの走査時間の不均一性が低減され、特に、各層の光学素子が各色(Y、C、M、Bk)それぞれに対応する画像形成装置においては、通常、各色の画像書き出しのタイミングを、画像形成領域外且つ走査ライン片側一方の端部に設けられたビーム検知機でとるため、各層間におけるの走査時間の不均一性を低減することで、各色間における走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)という画像上の不具合を低減できる。
また、レンズ以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0059】
第1実施形態の光走査装置と同様に、一連の工程において、紫外線硬化型接着剤を使用することで、接着剤の硬化のタイミングを制御することができるため、正確な位置決めをした後、紫外線を照射し、より配置精度高く筐体に層状に重ねて接合することができた。上記の、より配置精度の高い固定方法は、より高精度の光走査装置を提供し、レーザービームプリンタのカラー化、高速化、高画質化に寄与にすると考えられる。
【0060】
図12は、第2実施形態に係る光走査装置の1層目のプラスチック光学素子における位置調整の変形例を示す概略平面図である。
【0061】
図12に示すように、第2実施形態の光走査装置において、1層目を筐体に予め設けた光軸基準及び走査方向の基準に突き当てることで、1層目のプラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整を省略し、2層目以降及び前記光偏向器に対向した形で配置されるプラスチック光学素子については、1層目と同様の手段により測定された走査時間が前記プラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整により1層目とほぼ均等になるように、順次、調整、且つ固定されたことを特徴とする光走査装置(請求項4) においても、プラスチック光学素子の各層間における走査時間の不均一性を低減することができ、この各層間の調整を行うことで、プラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、画像形成装置における画像上の問題である各色間の走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)を低減できる。また、プラスチック光学素子以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0062】
接合時には、光硬化型接着剤を使用することで、接着剤の硬化のタイミングを制御することができるため、組付調整が容易になり、また、光学素子個々に対する余分な調整機構及び調整手段が不要となる。ただし、この場合は当然、透明な材料で成形をする必要がある。
【0063】
さらに、接合時に、プラスチック光学素子と筐体との接合面且つ、プラスチック光学素子同士の接合面に予め接着剤を塗布しておき、層状に重ねた上で、すべてのプラスチック光学素子を同時に光軸調整し、固定することで作業時間の短縮も可能となる。
【0064】
以上説明したように、複数のレーザ光源から出射され、光偏向器及び副走査方向に層状に重ねられたプラスチック光学素子を介し集光されたビームをそれぞれの感光体上にて走査させることにより、画像情報に応じて画像形成する画像形成装置の光走査装置において、前記プラスチック光学素子を構成する1層目のプラスチック光学素子については、筐体に予め設けた光軸基準に突き当てた状態で、対応するレーザ光源から出射され、前記光偏向器及び前記プラスチック光学素子を介し集光されたビームを感光体位置上に走査させ、その走査ライン左右それぞれ、且つ特定範囲における走査時間が前記プラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整によりほぼ均等になるように調整、且つ固定され、副走査方向に積層される2層目以降については、前記同様の手段により測定された走査時間が前記プラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整により1層目とほぼ均等になるように、順次、調整、且つ固定されたことを特徴とする光走査装置としたので、プラスチック光学素子の各層毎、且つ各層間における走査時間の不均一性を低減することができ、この調整を行うことで、プラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)を低減できる。また、プラスチック光学素子以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0065】
また、複数のレーザ光源から出射され、光偏向器及び副走査方向に層状に重ねられた、或いは前記光偏向器に対向した形で配置、且つ層状に重ねられたプラスチック光学素子を介し集光されたビームをそれぞれの感光体上にて走査させることにより、画像情報に応じて画像形成する画像成形装置の光走査装置において、前記プラスチック光学素子を構成する1層目のプラスチック光学素子については、筐体に予め設けた光軸基準に突き当てた状態で、対応するレーザ光源から出射され、前記光偏向器及び前記プラスチック光学素子を介し集光されたビームを感光体位置上に走査させ、その走査ライン左右それぞれ、且つ特定範囲における走査時間が前記プラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整によりほぼ均等になるように調整、且つ固定され、副走査方向に積層される2層目以降及び前記光偏向器に対向して配置されるプラスチック光学素子については、前記同様の手段により測定された走査時間が前記プラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整により1層目とほぼ均等になるように、順次、調整、且つ固定されたことを特徴とする光走査装置としたので、プラスチック光学素子の各層毎、且つ各層間における走査時間の不均一性を低減することができ、この調整を行うことで、プラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、画像形成装置における画像上の問題である各色間の走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)の発生を低減できる。また、プラスチック光学素子以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0066】
また、複数のレーザ光源から出射され、光偏向器及び積層されたプラスチック光学素子を介し集光されたビームをそれぞれの感光体上にて走査させることにより、画像情報に応じて画像形成する画像成形装置の光走査装置において、前記プラスチック光学素子を構成する1層目のプラスチック光学素子については、筐体に予め設けた光軸基準及び走査方向の基準に突き当てた状態で、対応するレーザ光源から出射され、前記光偏向器及び前記プラスチック光学素子を介し集光されたビームを感光体位置上に走査させ、その走査ライン左右それぞれ、且つ特定範囲における走査時間を測定後、固定され、副走査方向に積層される2層目以降は光軸基準のみに突き当てた状態で、前記同様の手段により測定された走査時間を、前記プラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整により1層目とほぼ均等になるように、順次、調整、且つ固定されたことを特徴とする光走査装置としたので、プラスチック光学素子の各層間における走査時間の不均一性を低減することができ、この各層間の調整を行うことで、プラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)を低減できる。また、プラスチック光学素子以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0067】
また、複数のレーザ光源から出射され、光偏向器及び副走査方向に層状に重ねられた、或いは前記光偏向器に対向した形で配置、且つ層状に重ねられたプラスチック光学素子を介し集光されたビームをそれぞれの感光体上にて走査させることにより、画像情報に応じて画像形成する画像成形装置の光走査装置において、前記プラスチック光学素子を構成する1層目のプラスチック光学素子については、筐体に予め設けた光軸基準及び走査方向の基準に突き当てた状態で、対応するレーザ光源から出射され、前記光偏向器及び前記プラスチック光学素子を介し集光されたビームを感光体位置上に走査させ、その走査ライン左右それぞれの、特定範囲における走査時間を測定後、固定され、副走査方向に積層される2層目以降及び前記光偏向器に対向して配置されるプラスチック光学素子については光軸基準にのみ突き当てた状態で、前記同様の手段により測定された走査時間を、前記プラスチック光学素子の走査方向に関する位置調整により1層目とほぼ均等になるように、順次、調整、且つ固定されたことを特徴とする光走査装置としたので、プラスチック光学素子の各層間における走査時間の不均一性を低減することができ、この各層間の調整を行うことで、プラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、画像形成装置における画像上の問題である各色間の走査方向のドット位置ずれ(走査位置ずれ)を低減できる。また、プラスチック光学素子以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0068】
また、接合時に、光硬化型接着剤を使用することで、接着剤の硬化のタイミングを制御することができるため、組付調整が容易になり、また、光学素子個々に対する余分な調整機構及び調整手段が不要となる。
【0069】
また、接合時に、プラスチック光学素子と筐体との接合面且つ、プラスチック光学素子同士の接合面に予め接着剤を塗布しておき、層状に重ねた上で、すべてのプラスチック光学素子を同時に光軸調整し、固定することで作業時間の短縮も可能となる。
【0070】
以上の実施形態では、プラスチック光学素子を2層積層した場合について説明したが、本発明は2層に限られるものではない。つまり、本発明の骨子はプラスチック光学素子の精度を極端に上げることなく、走査位置ずれが生じないように光走査装置に層状に重ねることにあるので、プラスチック光学素子の層数が増えたとしても、その層間ごとに接合をすることができるため優位性は失われない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0071】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、fθレンズの精度を極端に上げることなく、走査方向におけるドット位置ずれ(走査位置ずれ)が生じないような光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。また、fθレンズ以外のすべての素子を搭載しての調整、且つ固定工程であるため、すべての素子の加工精度を加味したユニット保証が可能となる。
【0072】
さらに、接合時に、光硬化型接着剤を使用することで、接着剤の硬化のタイミングを制御することができるため、組付調整が容易になり、また、光学素子個々に対する余分な調整機構及び調整手段が不要となる。
【0073】
また、接合時に、fθレンズと筐体との接合面且つ、fθレンズ同士の接合面に予め接着剤を塗布しておき、層状に重ねた上で、すべてのfθレンズを同時に光軸調整し、固定することで作業時間の短縮も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る光走査装置の概略平面図である。
【図2】同概略側面図である。
【図3】第1実施形態に係る光走査装置の1層目のプラスチック光学素子における位置調整を示す概略平面図である。
【図4】同概略側面図である。
【図5】第1実施形態に係る光走査装置の1層目及び2層目のプラスチック光学素子により集光されたビームの走査時間を説明するための図である。
【図6】第1実施形態に係る光走査装置の1層目のプラスチック光学素子における位置調整の変形例を示す概略平面図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係る画像形成を行う光走査装置の概略平面図である。
【図8】同概略側面図である。
【図9】第2実施形態に係る光走査装置の1層目のプラスチック光学素子における位置調整を示す概略平面図である。
【図10】同概略側面図である。
【図11】第2実施形態に係る光走査装置の1層目及び2層目のプラスチック光学素子により集光されたビームの走査時間を説明するための図である。
【図12】第2実施形態に係る光走査装置の1層目のプラスチック光学素子における位置調整の変形例を示す概略平面図である。
【図13】1層式fθレンズの一例を示す斜視図である。
【図14】紫外線硬化型接着剤による1層目のプラスチック光学素子の接着を示す図である。
【図15】紫外線硬化型接着剤による2層目のプラスチック光学素子の接着を示す図である。
【符号の説明】
1 筐体
2、15、16 レーザ光源
3、17 光偏向器
4、18、19 プラスチック光学素子
5、5a、20、20a 光軸基準
5b,20b 主走査方向の基準
7、23、24 感光体位置
12、13、23a、23b、24a、24b 感光体
37、37a〜37d、39、39a〜39d、40、40a〜40d、41、41a〜41d、42、42a〜42d、43、43a〜43d ビーム検知機
44 1層式fθレンズ
45 紫外線硬化型接着剤
46 光源
Claims (6)
- 複数のレーザ光源から出射され、光偏向器及び副走査方向に積層されたfθレンズを介し集光されたビームをそれぞれの感光体上にて走査させることにより、画像情報に応じて画像形成する画像形成装置の光走査装置において、
前記fθレンズは、筐体に予め設けた光軸方向の位置決め基準に突き当てた状態で、対応するレーザ光源から出射され、前記光偏向器及び前記fθレンズを介し集光されたビームを感光体位置上に走査させ、その走査ライン左右それぞれ、且つ特定範囲における走査時間が前記fθレンズの走査方向に関する位置調整によりほぼ均等になるように調整、且つ固定されている1層目のfθレンズと、該1層目のfθレンズ上の副走査方向に積層されたfθレンズとから構成され、
副走査方向に積層される2層目以降のfθレンズについては、2層目以降のfθレンズに対応する前記走査時間が2層目以降のfθレンズの走査方向に関する位置調整により1層目のfθレンズとほぼ均等になるように主走査方向に位置調整、且つ固定されていることを特徴とする画像形成装置の光走査装置。 - 前記fθレンズが、前記光偏向器を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置の光走査装置。
- 前記1層目のfθレンズを突き当てる走査方向の突き当て基準が前記筐体に予め設けられ、前記1層目のfθレンズを走査方向の突き当て基準に突き当てた状態で前記1層目のfθレンズの前記走査時間が均等になるように主走査方向に位置調整、且つ固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置の光走査装置。
- 前記fθレンズの固定手段が接着固定であり、接着剤は光硬化型接着剤である請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置の光走査装置。
- 予めすべてのfθレンズに接着剤を塗布しておき、同時に接着することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置の光走査装置。
- 請求項1〜5の何れかに記載の画像形成装置の光走査装置を備えた画像形成装置。
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