JP4815372B2 - Optical element unit, optical scanning apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、レンズやミラーなど光学素子と、これを保持する光学素子保持手段とからなる光学素子ユニット、並びにこの光学素子ユニットを備えた光走査装置、及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an optical element unit including an optical element such as a lens and a mirror and an optical element holding unit that holds the optical element, an optical scanning device including the optical element unit, and an image forming apparatus.
従来、光源から出射された照射光を、結像レンズを用いて偏向器に導き、偏向器により走査された照射光を、走査結像素子を用いて被走査面に集光するようにした光走査装置がプリンタなどの画像形成装置に用いられている。画像形成装置が備える光走査装置は照射光を被走査面としての感光体表面上に集光し、感光体表面上に潜像を形成する画像書込装置として用いられている。また、光走査装置としては、その光学系に感光体上の主走査方向に対応するレーザー光の走査方向が長手方向となる長尺のレンズやミラーなどの光学素子を有するものがある。
光走査装置の光学系に誤差があると、走査光が感光体表面上を走査する走査線が、直線状ではなく曲線状になる走査線曲がりの不具合が生じるため、光学系は高精度で製造されることが望ましい。しかし、光走査装置の光学系を構成する光学素子の製造精度誤差(走査レンズの母線曲がりや折り返しミラーの面精度の低下など)や、筺体に光学素子を組み付けたときに発生する組み付け誤差などにより、光走査装置を誤差なく製造することは困難である。このため、工場などの通常の製造工程では走査線曲がりの不具合をなくすことは困難である。
このような問題に対して、光学系を構成する光学素子のうちの長尺レンズを保持するレンズホルダが備える調節部材によって、長尺レンズの湾曲状態を調節することで誤差による走査線曲がりを補正できる光走査装置が従来から提案されている。
Conventionally, irradiation light emitted from a light source is guided to a deflector using an imaging lens, and the irradiation light scanned by the deflector is condensed on a surface to be scanned using a scanning imaging element A scanning device is used in an image forming apparatus such as a printer. An optical scanning device provided in an image forming apparatus is used as an image writing device that collects irradiated light on a surface of a photosensitive member as a surface to be scanned and forms a latent image on the surface of the photosensitive member. Some optical scanning devices have optical elements such as long lenses and mirrors in which the scanning direction of laser light corresponding to the main scanning direction on the photosensitive member is the longitudinal direction in the optical system.
If there is an error in the optical system of the optical scanning device, the scanning line that scans the surface of the photoconductor scans the surface of the photoconductor. It is desirable that However, due to errors in the manufacturing accuracy of the optical elements that make up the optical system of the optical scanning device (such as bending of the scanning lens bus line and reduction in surface accuracy of the folding mirror) and assembly errors that occur when the optical elements are assembled in the housing It is difficult to manufacture the optical scanning device without error. For this reason, it is difficult to eliminate defects in scanning line bending in a normal manufacturing process such as in a factory.
For such problems, the scanning member is corrected by adjusting the bending state of the long lens with the adjustment member provided in the lens holder that holds the long lens of the optical elements that make up the optical system. Conventionally proposed optical scanning devices have been proposed.
特許文献1では、レンズ保持手段であるレンズホルダとしてのハウジングが長尺レンズの走査方向中央部の下側を支持し、長尺レンズの両端部の上側から押圧することができる調節部材としての調整ネジを備える光走査装置が記載されている。この光走査装置では、調整ネジを締めることにより、直線状の長尺レンズの端部を下方に押し下げることができる。このため、左右の調整ネジを調節することで長尺レンズの形状を直線状から上に凸の形状へと調節することが可能である。
In
光走査装置を製造するときの誤差による走査線曲がりは、部品の精度誤差や組み付け誤差などの誤差の積み重ねにより走査線が曲がる向きや程度が変わってくる。このため、長尺レンズを下に凸の形状となるように調節することによって走査線曲がりが補正できる場合も、長尺レンズを上に凸の形状となるように調節することによって走査線曲がりが補正できる場合も起こり得る。
しかし、特許文献1に記載の光走査装置では長尺レンズの湾曲状態を直線状の状態から上に凸の形状へは調節することができるものの、長尺レンズが下に凸となるような湾曲状態とすることはできない。このため、特許文献1に記載の光走査装置では長尺レンズを下に凸の形状となるように調節することによって補正することができる走査線曲がりを補正することができない。
The scanning line bending due to errors in manufacturing the optical scanning device changes the direction and degree of bending of the scanning lines due to accumulation of errors such as component accuracy errors and assembly errors. For this reason, even when the scanning line bend can be corrected by adjusting the long lens to have a downward convex shape, the scanning line bend can be corrected by adjusting the long lens to have a convex shape upward. It may happen that it can be corrected.
However, in the optical scanning device described in
特許文献2の図4に記載の構成は、光走査装置のハウジングが備える2つの突起部により、長尺レンズの走査方向の両端部の下側を支持し、長尺レンズの上側の突起部と対向する位置に支持バネを備える。さらに、長尺レンズの中央部の上側をハウジングに固定された押圧バネが押圧し、長尺レンズの中央部の下側には調節ネジの先端が当接し、調節ネジはハウジング内の長尺レンズ側への突出長が調節可能になっている。 The configuration shown in FIG. 4 of Patent Document 2 supports the lower side of both ends in the scanning direction of the long lens by two projections provided in the housing of the optical scanning device, and the upper projection of the long lens and A support spring is provided at the opposite position. Furthermore, the upper side of the center part of the long lens is pressed by a pressing spring fixed to the housing, the lower end of the center part of the long lens is in contact with the tip of the adjusting screw, and the adjusting screw is the long lens in the housing. The protruding length to the side is adjustable.
特許文献2の図4に記載の構成では、支持バネの弾性力によって、長尺レンズの走査方向の両端部を突起部に押さえつけることにより、ハウジングに対する長尺レンズの上下方向の位置決めを行っている。そして、調節ネジのハウジング内への突出長を調節することにより、ハウジングに対する長尺レンズの中央部の上下方向の位置を調節することができる。詳しくは、長尺レンズが直線状の状態から調節ネジの突出長が長くなるように調節することで、調節ネジの先端が長尺レンズの中央部を押し上げ、長尺レンズが上に凸の状態となる。一方、長尺レンズが直線状の状態から調節ネジの突出長が短くなるように調節することで、押圧バネが長尺レンズの中央部を押し下げ、長尺レンズが下に凸の状態となる。
このように、特許文献2の図4に示された構成であれば、長尺レンズの湾曲状態を上に凸の状態にも、下に凸の状態にも調節することができる。このため、長尺レンズを上に凸とすることで補正できる走査線曲がりも、長尺レンズを下に凸とすることで補正できる走査線曲がりも、補正することができ、走査線曲がりを調節できる範囲が広くなる。
In the configuration shown in FIG. 4 of Patent Document 2, the long lens is vertically positioned with respect to the housing by pressing both ends of the long lens in the scanning direction against the protrusions by the elastic force of the support spring. . Then, by adjusting the protruding length of the adjusting screw into the housing, the vertical position of the central portion of the long lens with respect to the housing can be adjusted. Specifically, by adjusting the long lens so that the protruding length of the adjustment screw is increased from a linear state, the tip of the adjustment screw pushes up the center of the long lens, and the long lens is convex upward It becomes. On the other hand, by adjusting the long lens so that the protruding length of the adjusting screw is shortened from the linear state, the pressing spring pushes down the central portion of the long lens, and the long lens becomes convex downward.
As described above, with the configuration shown in FIG. 4 of Patent Document 2, the curved state of the long lens can be adjusted to an upwardly convex state or a downwardly convex state. For this reason, it is possible to correct both the scan line curve that can be corrected by making the long lens convex upward, and the scan line curve that can be corrected by making the long lens convex downward, and adjust the scan line curve. The possible range becomes wider.
しかしながら、特許文献2の図4に示された構成では、レンズ保持手段に対する長尺レンズの走査方向の中央部の上下方向の位置が、湾曲状態によって変動する。
光走査装置は、一般的にレンズの副走査方向に対応する方向(特許文献2の図4の長尺レンズでは上下方向)の中心をレーザー光が通過するように設計が成されている。そして、レンズの特性によっては、レンズの副走査方向に対応する方向の中心の位置に対してレーザー光の通過する位置がずれると、感光体表面に照射される走査線が歪んでしまうという不具合が生じるおそれがあった。さらに、特許文献2の図4の構成のように、レンズ保持部材に対して位置決めが成された両端部に対して、その中央部が副走査方向に対応する方向の両方向に変位させることができる。特許文献2の構成は直線状から上及び下との何れにも凸の形状となるように調節可能であるので、レンズの中央部を副走査方向に変位させ、且つ、直線状から上または下の何れか一方のみに凸の形状となるように湾曲状態を調節できる構成のものと比べて、レンズの中央部の副走査方向に対応する方向の変位幅が大きくなる。これにより、長尺レンズの副走査方向に対応する方向の中心の位置に対してレーザー光の通過する位置がずれる幅も大きくなる。
However, in the configuration shown in FIG. 4 of Patent Document 2, the vertical position of the central portion of the long lens in the scanning direction with respect to the lens holding means varies depending on the curved state.
The optical scanning device is generally designed so that laser light passes through the center in the direction corresponding to the sub-scanning direction of the lens (the vertical direction in the case of the long lens in FIG. 4 of Patent Document 2). Depending on the characteristics of the lens, if the position where the laser beam passes is deviated from the center position in the direction corresponding to the sub-scanning direction of the lens, the scanning line irradiated on the surface of the photoreceptor is distorted. There was a risk of it occurring. Further, as in the configuration of FIG. 4 of Patent Document 2, the central portion can be displaced in both directions corresponding to the sub-scanning direction with respect to both ends positioned with respect to the lens holding member. . Since the configuration of Patent Document 2 can be adjusted from a linear shape to a convex shape in both the up and down directions, the center of the lens is displaced in the sub-scanning direction, and the linear shape is up or down. The displacement width in the direction corresponding to the sub-scanning direction of the central portion of the lens is larger than that of a configuration in which the curved state can be adjusted so that only one of them is convex. Thereby, the width | variety from which the position which a laser beam passes with respect to the center position of the direction corresponding to the subscanning direction of a long lens shifts also becomes large.
なお、上述の説明では、長尺レンズの湾曲状態を調節する構成について説明したが、湾曲状態を調節することで走査線曲がりを補正することができる光学素子としては、レンズに限るものではない。例えば、長尺の凹面鏡を経由する光学系で、凹面鏡の副走査方向に対応する方向の湾曲状態を調節することによって走査線曲がりを補正するものであっても同様の問題が生じ得る。 In the above description, the configuration for adjusting the bending state of the long lens has been described. However, the optical element capable of correcting the scanning line bending by adjusting the bending state is not limited to the lens. For example, a similar problem may occur even when an optical system passes through a long concave mirror and the curvature of the scanning line is corrected by adjusting the curved state in the direction corresponding to the sub-scanning direction of the concave mirror.
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、被走査面上の副走査方向に対応する方向ついて光学素子の湾曲状態をどちらの方向にも凸とする調節を行うことができ、且つ、光学素子の副走査方向に対応する方向の中心の位置に対して光源から照射された光の通過する位置がずれることを抑制することができる光学素子ユニット、光走査装置、及び画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to adjust the curved state of the optical element to be convex in either direction in the direction corresponding to the sub-scanning direction on the surface to be scanned. An optical element unit that can suppress the displacement of the light passing position from the light source with respect to the center position in the direction corresponding to the sub-scanning direction of the optical element. An apparatus and an image forming apparatus are provided.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、偏向走査された照射光を被走査面上に結像させる光学素子と、該光学素子を保持する保持部材と、被走査面上の副走査方向に対応する方向についての該光学素子の湾曲状態を調節する湾曲調節手段とを有する光学素子ユニットにおいて、該光学素子の走査方向中央部の該保持部材に対する副走査方向に対応する方向の位置を固定する中央部固定手段を備え、上記光学素子の走査方向中央部に対して走査方向の両側には副走査方向に対応する方向に力が加わる湾曲調節部があり、上記湾曲調節手段は、上記保持部材に対する走査方向の位置が固定され、該光学素子の該湾曲調節部に対して副走査方向に対応する方向の一方から押圧し、その押圧量を調節可能な押圧部材と、該押圧部材と該光学素子を挟んで対向して該光学素子の該湾曲量調節部に対して該押圧部材側に向けて弾性力を作用させる弾性部材とを備え、該押圧部材の押圧量を調節することで該光学素子の走査方向中央部の位置に対する該湾曲調節部の副走査方向に対応する方向の位置を変位させて、該光学素子の走査方向端部の位置を該光学素子の走査方向中央部の位置に対して副走査方向に対応する方向の両方向に変位させることによって該光学素子の湾曲状態を調節するものであり、上記光学素子と上記保持部材とは熱膨張による走査方向の変化量が異なり、上記押圧部材と上記光学素子との間の摺動を促す摺動部材を、該押圧部材と該光学素子との間に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の光学素子ユニットにおいて、上記押圧部材は調節ネジであり、該調節ネジを回転させることによってその先端部の上記保持部材に対する副走査方向に対応する方向の位置を変位させ、該調節ネジの先端部で上記光学素子の上記湾曲調節部を押圧することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の光学素子ユニットにおいて、上記保持部材の走査方向中央部と上記光学素子の走査方向中央部との走査方向の位置決めを行う中央部位置決め手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3の光学素子ユニットにおいて、上記中央部固定手段は、上記光学素子の走査方向中央部に対して副走査方向に対応する方向の一方から突き当たる突き当て部材と、該突き当て部材と該光学素子を挟んで対向して該光学素子の中央部に対して該突き当て部材側に弾性力を作用させる中央部弾性部材とを備え、該突き当て部材及び該中央部弾性部材は上記保持部材に固定されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3または4の光学素子ユニットにおいて、上記光学素子は入射する照射光の走査方向が長手方向となる長尺レンズであることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、光源と、該光源からの照射光を偏向走査する光偏向手段と、該光偏向手段からの照射光を被走査面上に結像させる光学系とを有する光走査装置において、該光学系は請求項1、2、3、4または5の光学素子ユニットを含むことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の光走査装置において、上記光学素子ユニットは走査方向と副走査方向に対応する方向とに直交する方向が軸方向となるユニット回転軸を中心に該光走査装置の筺体に対して揺動可能であり、該ユニット回転軸を中心とした該筺体に対する該光学素子ユニットの傾きを調節可能であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の光走査装置において、上記ユニット回転軸は上記光学素子ユニットの上記保持部材に一体的に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の光走査装置において、上記ユニット回転軸は、上記筺体に固定された回転軸支持部材に対して位置決めされていることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、潜像担持体の表面に光走査手段を用いて走査光を照射することにより該潜像担持体の表面に潜像を形成し、該潜像を現像することで得た画像を最終的に記録材上に転移させることで画像を形成する画像形成装置において、該光走査手段として、請求項6、7、8または9の光走査装置を用いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an invention according to
Also, the second aspect of the present invention is an optical element unit according to
Also, the invention of claim 3, the optical element unit according to
The invention of claim 4 is an optical element unit according to
Further, characterized in that the invention of
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a light having a light source, a light deflecting unit that deflects and scans the irradiation light from the light source, and an optical system that forms an image of the irradiation light from the light deflecting unit on the surface to be scanned. in the scanning device, the optical system is characterized in that, including the
Further, the invention according to
The invention of claim 8 is the optical scanning apparatus according to
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the eighth aspect , the unit rotary shaft is positioned with respect to a rotary shaft support member fixed to the housing.
According to a tenth aspect of the present invention, a latent image is formed on the surface of the latent image carrier by irradiating the surface of the latent image carrier with scanning light using an optical scanning means, and the latent image is developed. In the image forming apparatus for forming an image by finally transferring the image obtained in (1) onto a recording material, the optical scanning device according to
請求項1乃至10の発明においては、中央部固定手段によって光学素子の走査方向中央部の保持部材に対する副走査方向に対応する方向の位置を固定することができる。このため、副走査方向に対応する方向について、光学素子の中心の位置に対して光源から照射された光の通過する位置がずれることを抑制することができる。さらに、湾曲調節手段は光学素子の走査方向端部の位置を走査方向中央部の位置に対して副走査方向に対応する方向について両方向に変位させることができるため、副走査方向に対応する方向について光学素子の湾曲状態をどちらの方向にも凸とする調節を行うことができる。 According to the first to tenth aspects of the present invention, the position in the direction corresponding to the sub-scanning direction with respect to the holding member at the center in the scanning direction of the optical element can be fixed by the center fixing means. For this reason, it can suppress that the position through which the light irradiated from the light source passes is shifted from the center position of the optical element in the direction corresponding to the sub-scanning direction. Further, since the curvature adjusting means can displace the position of the end portion in the scanning direction of the optical element in both directions in the direction corresponding to the sub-scanning direction with respect to the position of the central portion in the scanning direction, Adjustment that makes the curved state of the optical element convex in either direction can be performed.
請求項1乃至10の発明によれば、副走査方向に対応する方向ついて光学素子の湾曲状態をどちらの方向にも凸とする調節を行うことができ、且つ、副走査方向に対応する方向の光学素子の中心の位置に対して光源から照射された光の通過する位置がずれることを抑制することができるという優れた効果がある。 According to the first to tenth aspects of the present invention, it is possible to adjust the direction corresponding to the sub-scanning direction so that the curved state of the optical element is convex in either direction, and the direction corresponding to the sub-scanning direction. There is an excellent effect that it is possible to suppress the shift of the position through which the light irradiated from the light source passes with respect to the center position of the optical element.
以下、本発明を、画像形成装置としてのプリンタ100に適用した一実施形態について説明する。
本実施形態のプリンタ100は、いわゆる中間転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。
図2は、本実施形態に係るプリンタ100を示す概略構成図である。
プリンタ100は、装置本体1と、装置本体1から引き出し可能な給紙カセット2とを備えている。装置本体1の中央部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、黒(K)の各色のトナー像(可視像)を形成するための作像ステーション3Y,3C,3M,3Kを備えている。以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a
The
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the
The
図3は、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの一つの概略構成を示す構成図である。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、使用するトナーの色が異なり基本的な構成は共通するので、図3では色を示す添え字Y、C、M、Kを省略して説明する。
図2及び図3に示すように、作像ステーション3は、図中矢印S方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体10を備えている。感光体10はアルミニウム製の円筒状基体と、円筒状基体の表面を覆う、例えばOPC(有機光半導体)感光層とから構成されている。作像ステーション3は、感光体10の周囲に感光体10の表面を帯電させる帯電装置11、感光体10に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置12を備える。さらに、一次転写後の感光体10上の残留した残留トナーをクリーニングするクリーニング装置13も備える。
FIG. 3 is a configuration diagram showing one schematic configuration of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the image forming station 3 includes a drum-shaped
図2に示すように作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの下方には、感光体10Y,10C,10M,10Kに書込光Lを照射可能な光走査装置4を備えている。また、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの上方には、各感光体10Y,10C,10M,10K上に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト20を備えた中間転写ユニット5を備えている。また、中間転写ベルト20に転写されたトナー画像を記録材である転写紙Pに定着する定着ユニット6を備えている。また、装置本体1の上部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色のトナーを収容するトナーボトル7Y,7C,7M,7Kが装填されている。このトナーボトル7Y,7C,7M,7Kは、装置本体1の上部に形成される排紙トレイ8を開くことにより、装置本体1から脱着可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, below the
光走査装置4は、光源であるレーザダイオードから発射させる書込光(レーザー光)Lをポリゴンミラー等によって偏向し、被走査面である感光体10Y,10C,10M,10Kの表面上に走査しながら照射する。光走査装置4の詳しい説明は後述する。
中間転写ユニット5の中間転写ベルト20は、駆動ローラ21、テンションローラ22及び従動ローラ23に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット5は、各感光体10に形成されたトナー像を中間転写ベルト20に転写する一次転写ローラ24を備えている。中間転写ユニット5は、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を転写紙Pに転写する二次転写ローラ25、転写紙P上に転写されなかった中間転写ベルト20上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置26を備えている。
The optical scanning device 4 deflects writing light (laser light) L emitted from a laser diode as a light source by a polygon mirror or the like, and scans it on the surfaces of the photoconductors 10Y, 10C, 10M, and 10K as scanning surfaces. Irradiate while. Detailed description of the optical scanning device 4 will be described later.
The
次に、プリンタ100において、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、各色の作像ステーション3において、感光体10が帯電装置11によって一様に帯電される。その後、光走査装置4により、画像情報に基づきレーザー光Lが走査露光されて各感光体10の表面に潜像が形成される。感光体10上の潜像は、現像装置12の図中矢印T方向に回転する現像ローラ15上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体10上のトナー像は、各一次転写ローラ24の作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト20上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト20上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト20の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体10は、クリーニング装置13のクリーニングブレード13aによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル7Y,7C,7M,7Kに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの現像装置12Y,12C,12M,12Kに所定量補給される。
Next, a process for obtaining a color image in the
First, in each color image forming station 3, the
一方、給紙カセット2内の転写紙Pは、給紙カセット2の近傍に配設された給紙ローラ27によって、装置本体1内に搬送され、レジストローラ対28に到る。そして、レジストローラ対28によって所定のタイミングで二次転写ローラ25が中間転写ベルト20を挟んでテンションローラ22と対向する二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、中間転写ベルト20上に形成されたトナー画像が転写紙Pに転写される。トナー画像が転写された転写紙Pは、定着ユニット6を通過することで画像定着が行われ、排出ローラ29によって排紙トレイ8に排出される。感光体10と同様に中間転写ベルト20上に残った転写残のトナーは中間転写ベルト20に接触するベルトクリーニング装置26によってクリーニングされる。
On the other hand, the transfer paper P in the paper feed cassette 2 is conveyed into the apparatus
次に、上記光走査装置4の構成について説明する。
図4は、本実施形態に適用可能な光走査装置4の斜視説明図である。図4では光走査装置4の下方に感光体10が配置された状態を示しているが、図4の光走査装置4と感光体10との上下を反転させることにより図2及び図3を用いて説明したプリンタ100に適用可能となる。
図4では、マゼンタのトナー像を形成する感光体10M上にLDユニット70Mからのレーザー光を結像させる光学素子群60Mと、シアンのトナー像を形成する感光体10C上にLDユニット70Cからのレーザー光を結像させる光学素子群60Cとを示す。そして、マゼンタのLDユニット70Mから感光体10Mに到るまでの光路と、シアンのLDユニット70Cから感光体10Cに到るまでの光路とで、光偏向手段であるポリゴンミラー80を共用している。図4では、図示を省略しているイエロー及びブラックの光路については、光変更手段としてポリゴンミラー80を共用しても良いし、別に設けたポリゴンミラーによって光源からのレーザー光を偏向走査しても良い。
Next, the configuration of the optical scanning device 4 will be described.
FIG. 4 is an explanatory perspective view of the optical scanning device 4 applicable to the present embodiment. 4 shows a state in which the
In FIG. 4, an
図4において、LDユニット70Mから感光体10Mまで到るマゼンタのトナー像を形成するためのレーザー光の光路と、LDユニット70Cから感光体10Cまで到るシアンのトナー像を形成するためのレーザー光の光路は構成が共通するため、ここでは対応する色を示すM及びCは省略して説明する。
光走査装置4は、第一光源71と第二光源72とを備えるLDユニット70が発したレーザー光は、像担持体である感光体10の表面に結像される。
LDユニット70から感光体10までの光路上には、光偏向手段であるポリゴンミラー80と、第一走査レンズ61、第二走査レンズ62、第三走査レンズである被調節レンズ41、第一折り返しミラー63、第二折り返しミラー64及び第三折り返しミラー65等から成る光学素子群60が設けられている。LDユニット70が備える第一光源71及び第二光源72には、単一ビームを発する半導体レーザー素子、あるいは複数ビームを発する半導体レーザアレイ素子を用いることができる。なお、第一走査レンズ61、第二走査レンズ62、及び第三走査レンズである被調節レンズ41は、ポリゴンミラー80によって走査されて入射するレーザー光Lの走査方向が長手方向となる長尺レンズである。
In FIG. 4, an optical path of a laser beam for forming a magenta toner image from the LD unit 70M to the
In the optical scanning device 4, the laser light emitted from the LD unit 70 including the first light source 71 and the second light source 72 is imaged on the surface of the
On the optical path from the LD unit 70 to the
図4に示すように、光走査装置4の光学系は複数の光学素子によって構成され、これらの光学素子すべてを誤差なく製造し、光走査装置4の筺体に誤差なく組み付けて、誤差なく光走査装置4を製造することは困難である。そして、光学素子の製造誤差や組み付け誤差の積み重ねにより、レーザー光Lが感光体10の表面上を走査する走査線が直線状ではなく曲線状になる走査線曲がりが発生することがある。また、誤差の積み重ねでは、感光体10表面上の走査線が感光体10の回転軸と平行ではなく傾いた状態になる、走査線傾きが発生することがある。
光走査装置4では、第三走査レンズである被調節レンズ41において各種調節を行うことにより走査線曲がりと走査線傾きとを補正する。
As shown in FIG. 4, the optical system of the optical scanning device 4 is composed of a plurality of optical elements. All of these optical elements are manufactured without error, and assembled into the housing of the optical scanning device 4 without error. It is difficult to manufacture the device 4. Further, due to the accumulation of manufacturing errors and assembly errors of the optical elements, there may occur a scanning line curve in which the scanning line for scanning the surface of the
The optical scanning device 4 corrects the scanning line bending and the scanning line inclination by performing various adjustments in the adjusted
次に、第三走査レンズである被調節レンズ41について説明する。
図5は、光学素子としての被調節レンズ41と、被調節レンズ41を保持する保持部材としてのレンズホルダ40とを有する光学素子ユニットとしてのレンズユニット200の斜視説明図である。
図6は、図5で示したレンズユニット200の斜視分解説明図である。
図5中の矢印A方向は、被調節レンズ41に入射するレーザー光Lがポリゴンミラー80によって走査される方向であり、本実施形態では「走査方向」と定義する。また、図5中の矢印C方向は被調節レンズ41を透過するレーザー光Lの光軸と略平行な方向であり、本実施形態では「光軸方向」と定義する。さらに、図5中の矢印B方向は、走査方向及び光軸方向に直交する方向で、且つ、感光体10上の副走査方向に対応する方向であり、本実施形態では「副走査方向」と定義する。
また、マゼンタの被調節レンズ41Mとシアンの被調節レンズ41Cとは実装の向きは互いに反対になるが、構成自体は同じであるため、被調節レンズ41についての説明についても対応する色を示すM及びCを省略して説明する。
Next, the adjusted
FIG. 5 is a perspective explanatory view of a
FIG. 6 is an exploded perspective view of the
An arrow A direction in FIG. 5 is a direction in which the laser light L incident on the adjusted
Further, the mounting direction of the magenta adjusted
図5及び図6に示すように、被調節レンズ41はレンズホルダ40に保持されている。詳しくは、レンズホルダ40は被調節レンズ41が載せられるホルダ本体43と、ホルダ本体43に載せた被調節レンズ41を上方から挟み込む天板42とからなる。
被調節レンズ41の走査方向(矢印A方向)の中央部であるレンズ中央部には、レンズホルダ40に対する走査方向の位置合わせに用いるための突起部46が設けられている。また、被調節レンズ41の走査方向端部であるレンズ端部の両方には、レンズホルダ40に対する光軸方向(矢印C方向)の位置合わせに用いるための突出片50が設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the adjusted
A
ホルダ本体43の中央部であるホルダ本体中央部には被調節レンズ41の突起部46に係合する溝部47bを備えた規制部47が設けられている。レンズホルダ40に対する被調節レンズ41の走査方向の位置は突起部46と規制部47の溝部47bとの係合によって規制されるため、両者の基準面は予め高い精度で加工されている。このような構成によって、ホルダ本体中央部とレンズ中央部との走査方向の位置決めが行われており、被調節レンズ41の突起部46と規制部47の溝部47bとによって中央部位置決め手段を構成している。
また、被調節レンズ41のレンズ中央部は、規制部47の上面である突き当て部材としての規制部上面47aによって支持されている。
At the center portion of the holder body, which is the center portion of the
The lens central portion of the adjusted
また、ホルダ本体43の規制部47の走査方向両側には、被調節レンズ41の下面から上方に弾性力を作用させる弾性部材としての板バネ状の下面押圧バネ45をそれぞれ固定している。下面押圧バネ45は下面押圧部45aで被調節レンズ41の下面に接触し、被調節レンズ41を上方に押圧する。
一方、天板42には、被調節レンズ41を介してホルダ本体43の規制部47と対向する位置に、被調節レンズ41の上面から下方に弾性力を作用させる中央部弾性部材としての板バネ状の上面押圧バネ49を固定している。上面押圧バネ49は上面押圧部49aで被調節レンズ41の上面に接触し、被調節レンズ41を下方に押圧する。
また、天板42の上面押圧バネ49の走査方向両側で、且つ、被調節レンズ41を挟んで2つの下面押圧バネ45の下面押圧部45aと対向する位置に詳細は後述する押圧部材としての調節ネジ44がそれぞれ設けられている。
Further, on both sides in the scanning direction of the restricting
On the other hand, the
Further, the adjustment as a pressing member, which will be described in detail later, on both sides in the scanning direction of the upper
なお、被調節レンズ41として樹脂製の部材を用いる場合に金属製の調節ネジ44で直接押圧すると、調節ネジ44の先端部が被調節レンズ41の上面に埋没してしまい、被調節レンズ41を傷つけるおそれがある。これに対して、本実施形態で用いる被調節レンズ41は、樹脂製のレンズ本体41aよりも高硬度なガラス板41bを摺動部材としてレンズ本体41aの上面に設けて、調節ネジ44の先端部がガラス板41bの上面を押圧する構造としている。これにより、調節ネジの先端部が被調節レンズ41に埋没することを防止することができる。
If a resin member is used as the
次に本実施形態の特徴部について説明する。
図1は、図5及び図6を用いて説明した光学素子ユニットとしてのレンズユニット200を図5中の矢印D方向から見た模式図である。図1に示すように、被調節レンズ41は上面押圧バネ49、調節ネジ44、規制部上面47a及び下面押圧バネ45によってレンズホルダ40に保持されている。
Next, the characteristic part of this embodiment is demonstrated.
FIG. 1 is a schematic view of a
レンズホルダ40では、規制部47は突き当て部材として副走査方向の一方である下方からその規制部上面47aがレンズ中央部に対して突き当たる。一方、上面押圧バネ49が中央部弾性部材として、レンズ中央部の規制部上面47aと被調節レンズ41を挟んで対向する位置に対して、規制部上面47a側に向けて、すなわち、下方に向けて弾性力を作用させて、被調節レンズ41を押圧する。また、上面押圧バネ49は天板42に固定されており、規制部47はホルダ本体43の一部であるので、上面押圧バネ49及び規制部47はレンズホルダ40に固定された構成である。被調節レンズ41のレンズ中央部は、上面押圧バネ49によって下方に押圧されて規制部47の規制部上面47aに突き当たることにより、レンズホルダ40に対する副走査方向についての位置が固定される。このようなレンズホルダ40では、上面押圧バネ49及び規制部上面47aによって中央部固定手段を構成する。
このように、上面押圧バネ49及び規制部上面47aによって、被調節レンズ41のレンズ中央部のレンズホルダ40に対する副走査方向の位置を固定することができる。このため、被調節レンズ41の副走査方向の中心の位置に対してLDユニット70から照射されたレーザー光の通過する位置がずれることを抑制することができる。
In the
As described above, the position of the lens central portion of the adjusted
被調節レンズ41のレンズ中央部に対して走査方向の両側には、調節ネジ44及び下面押圧バネ45によって副走査方向に力が加わる湾曲調節部がある。すなわち、被調節レンズ41の調節ネジ44と下面押圧バネ45とで挟まれる箇所が湾曲調節部となる。レンズホルダ40では、天板42に設けられた調節ネジ44が押圧部材として副走査方向の一方である上方からその先端部で被調節レンズ41の湾曲調節部に対して押圧する。一方、下面押圧バネ45が弾性部材として、湾曲調節部の調節ネジ44と被調節レンズ41を挟んで対向する位置に対して、調節ネジ44側に向けて、すなわち、上方に向けて弾性力を作用させて、被調節レンズ41を押圧する。
2つの調節ネジ44は回転させることによりレンズホルダ40の天板42に対する先端部の副走査方向の位置を変位させることができる。調節ネジ44を回転させて調節ネジ44の先端部が下方に向かうように調節すると、湾曲調節部が調節ネジ44によって下方に押し下げられて下面押圧バネ45が縮み(下面押圧部45aが下降し)、湾曲調節部が下方に変位する。一方、調節ネジ44を回転させて調節ネジ44の先端部が上方に向かうように調節すると、下面押圧バネ45が湾曲調節部を押し上げて下面押圧バネ45が伸び(下面押圧部45aが上昇し)、湾曲調節部が上方に変位する。
On both sides in the scanning direction with respect to the center portion of the
By rotating the two adjusting
図1に示すように、被調節レンズ41の中央部は固定されており、被調節レンズ41の走査方向について2つの湾曲調節部よりも外側は自由端となっている。このため、湾曲調整部がレンズ中央部よりも下方に位置すると被調節レンズ41の走査方向端部であるレンズ端部もレンズ中央部よりも下方に位置する状態となる。同様に、湾曲調整部がレンズ中央部よりも上方に位置するとレンズ端部もレンズ中央部よりも上方に位置する状態となる。
すなわち、図1のように被調節レンズ41が直線状の状態から、2つの調節ネジ44の先端部が下方に変位するように調節し、湾曲調節部を下方に変位させることによってレンズ端部も下方に変位し、被調節レンズ41が上に凸の湾曲状態となる。同様に、被調節レンズ41が直線状の状態から、2つの調節ネジ44の先端部が上方に変位するように調節し、湾曲調節部を上方に変位させることによってレンズ端部も上方に変位し、被調節レンズ41が下に凸の湾曲状態となる。このようなレンズホルダ40では、2組の調節ネジ44及び下面押圧バネ45によって湾曲調節手段を構成する。なお、調節ネジ44及び下面押圧バネ45の配置は、図1に示す配置よりもレンズ中央部側でも良いし、レンズ端部側でもよい。
このように、2組の調節ネジ44及び下面押圧バネ45によって、レンズ端部の位置をレンズ中央部の位置に対して副走査方向の両方向、すなわち上下方向ともに変位可能である。このため、被調節レンズ41の湾曲状態をその上下どちらの方向にも凸とする調節を行うことができる。
As shown in FIG. 1, the central portion of the adjusted
That is, as shown in FIG. 1, the adjusted
Thus, the two sets of adjusting
図1を用いて説明したように、レンズユニット200では、被調節レンズ41の湾曲状態をその上下どちらの方向にも凸とする調節を行うことができ、且つ、被調節レンズ41の上下方向の中心の位置に対してLDユニット70から照射されたレーザー光の通過する位置がずれることを抑制することができる。
As described with reference to FIG. 1, in the
次に、レンズユニット200での走査線曲がりの補正について説明する。
ここで、マゼンタの画像に対応したレーザー光を透過させる被調節レンズ41Mについて、副走査方向において、感光体10Mの表面移動方向と被調節レンズ41Mの上方とが対応しているものとする。被調節レンズ41Mが直線状の状態で、感光体10M上に走査された走査線が表面移動方向に凸となるような走査線曲がりが発生している場合、2つの調節ネジ44Mを緩めて、被調節レンズ41Mの形状が下に凸となるように調節する。これにより、感光体10M上の走査線を直線に近づけることができ、調節ネジ44Mの調節具合によって走査線が直線状となるように調節して走査線曲がりを補正する。
このとき、シアンの画像に対応したレーザー光を透過させる被調節レンズ41Cは、副走査方向において、感光体10Cの表面移動方向と被調節レンズ41Cの下方とが対応する。これはマゼンタの被調節レンズ41Mとシアンの被調節レンズ41Cとは実装の向きは互いに反対になるためである。そして、被調節レンズ41Cが直線状の状態で、感光体10C上に走査された走査線が表面移動方向に凸となるような走査線曲がりが発生している場合、2つの調節ネジ44Cを締めて、被調節レンズ41Mの形状が上に凸となるように調節する。これにより、感光体10C上の走査線を直線に近づけることができ、調節ネジ44Cの調節具合によって走査線が直線状となるように調節して走査線曲がりを補正する。
Next, correction of scanning line bending in the
Here, it is assumed that the surface movement direction of the
At this time, in the adjusted
また、レンズユニット200は、被調節レンズ41に対する2つの調節ネジ44の押圧量をそれぞれ調節可能である。すなわち図1中の被調節レンズ41の右側の端部だけ、または、左側の端部だけを上下に変位させる調節も可能である。感光体10上の走査線曲がりは感光体10の表面移動方向について凸または逆方向に凸という曲がりだけではなく、走査線方向の一端側が表面移動方向について下がった状態となる走査線曲がりも生じ得る。このような走査線曲がりに対しては走査線が下がった状態になった端部に対応する側のみの被調節レンズ41のレンズ端部を上または下に変位させることで走査線曲がりを補正することができる。
In addition, the
次に、レンズユニット200における走査線傾きの補正について説明する。
光学系における被調節レンズ41の光軸方向を回転軸とした傾きを調節することにより、感光体10上の走査線の傾きを調節することができる。よって、光走査装置4の筺体に対するレンズユニット200の傾きを調節することにより、光学系における被調節レンズ41の傾きを調節することができ、感光体10上の走査線の傾きを調節することができる。
レンズホルダ40のホルダ本体43に形成された規制部47には、詳細は後述するレンズユニット200の揺動動作の支点をなすユニット回転軸48が設けられている。また、被調節レンズ41に設けられた突出片50は、光走査装置4の筺体に固定された2つの位置決めピン51の間に押し込まれることで、被調節レンズ41の光走査装置4の筺体に対する光軸方向の位置決めがなされる。一方、ユニット回転軸48は、光走査装置4の筺体に固定された回転軸支持部材としてのユニット支持部材53に設けられたV字溝53aに嵌め込まれることによって走査方向の位置決めがなされる。また、ユニット回転軸48をV字溝53aにはめ込んだ状態で、図7及び図8で示すように、回転軸位置決めバネ57を取付けて光走査装置4の筺体400に固定する。なお、回転軸位置決めバネ57はユニット回転軸48に対して下方に弾性力を作用させるものである。これにより、ユニット回転軸48の下側はV字溝53aによって位置決めがなされ、ユニット回転軸48の上側は回転軸位置決めバネ57によって位置決めがなされる。
Next, correction of the scanning line tilt in the
The inclination of the scanning line on the
The restricting
V字溝53aとユニット回転軸48とによって光走査装置4の筺体とレンズホルダ40との走査方向の位置決めがなされ、突起部46と溝部47bとによって被調節レンズ41とレンズホルダ40との走査方向の位置決めがなされるため、光走査装置4の筺体と被調節レンズ41との走査方向の位置決めがなされている。これにより、レーザー光Lの光軸が被調節レンズ41の走査方向の中心を通過する構成を実現することができる。
The housing of the optical scanning device 4 and the
光走査装置4は、筺体400に対してユニット回転軸48を中心にレンズユニット200を揺動させるステッピングモータ54を備えている。
レンズユニット200の走査方向の一端にはステッピングモータ54からの動力の伝達を受ける動力伝達片56を設けており、ステッピングモータ54からの動力が駆動ギヤ55を介して動力伝達片56に伝わる構成となっている。そして、ステッピングモータ54を駆動させることによって、ユニット回転軸48を支点としてレンズユニット200の揺動動作が行われ、光走査装置4に対するレンズユニット200の傾きが調節される。これにより、感光体10上の走査線の傾きを調節することができ、走査線傾きの補正を行うことができる。
なお、ステッピングモータ54の駆動は、感光体10上、または中間転写ベルト20上に形成されたトナーパッチから傾きを検出する不図示の傾き検知手段を設け、傾き検知手段が検出した走査線の位置ずれ量に対応する傾きに応じてステッピングモータ54を駆動させ、これにより走査線の傾き補正が実行される。
The optical scanning device 4 includes a stepping
A
The stepping
図2に示すプリンタ100のように、4つの感光体10を転写紙Pの搬送方向に配列して、各感光体10に対応した複数の走査光学系で同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像を各々異なる色の現像剤を使用する現像装置12で可視像化した後、これらの可視像を同一の転写紙Pに順次重ね合わせて転写し、カラー画像を得るレーザーレーザープリンタ等の画像形成装置では、従来は次のような問題があった。すなわち、図2に示すような4ドラムタンデム方式では、転写紙P上に順次重ね転写して多色画像を形成するようになっていることから、各色に対応する走査光学系にそれぞれ誤差があって走査線の湾曲が異なる場合に4色間で色ズレが生じる。
特開20004−287380号公報に記載の構成では、光学素子群に備えられた光学素子について、この光学素子の傾きを変化させることによる走査線の傾きを補正する機構と、同光学素子の湾曲を変化させることによる走査線の湾曲を補正する機構とを備え、走査線の曲がりや傾きを補正できるようにした光走査装置が示されている。しかし、この光走査装置では、走査線曲がり補正機構を構成する押圧機構を走査方向において3組(中央とその両脇)必要であり、構成の複雑化を招いていた。
Like the
In the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 20004-287380, for an optical element provided in the optical element group, a mechanism for correcting the inclination of the scanning line by changing the inclination of the optical element, and the curvature of the optical element are changed. There is shown an optical scanning device that includes a mechanism that corrects the curvature of the scanning line caused by the change, and that can correct the bending and inclination of the scanning line. However, in this optical scanning device, three sets (in the center and both sides) of pressing mechanisms constituting the scanning line bending correction mechanism are required in the scanning direction, resulting in a complicated configuration.
一方、本実施形態のプリンタ100のレンズユニット200では、走査線曲がり補正機構として、被調節レンズ41のレンズ中央部をレンズユニット200に対して固定して、レンズ中央部に対して走査方向両側に2組の調節ネジ44及び下面押圧バネ45を設ける。このようなレンズユニット200であれば、光学素子である被調節レンズ41をレンズホルダ40に対し精度よく位置合せすることができるとともに、走査線曲がり補正機構の構成が簡単化された実用的な構成を実現することができる。
また、図2に示すような4ドラムタンデム方式で各色の走査線の湾曲が異なっていても、各色の走査線曲がりを調節することにより、湾曲状態の方向を揃えて4色間の色ズレを小さく抑えることが可能である。
On the other hand, in the
In addition, even if the scanning line curvature of each color is different in the four-drum tandem system as shown in FIG. 2, by adjusting the scanning line bending of each color, the direction of the curved state is aligned so that the color misregistration between the four colors is achieved. It can be kept small.
レンズユニット200のように、被調節レンズ41とレンズホルダ40とが、レーザー光の走査方向が長手方向となる長尺な部材であると、被調節レンズ41とレンズホルダ40と熱膨張による走査方向の変化量が異なる場合がある。走査方向の変化量が異なると、被調節レンズ41における湾曲調節部の位置が変化する。
例えば、設置環境の温度が高くなり、金属製のレンズホルダ40が樹脂製の被調節レンズ41よりも変化量が大きくなった場合は、レンズホルダ40の中央部に対する調節ネジ44の取付け位置は走査方向の外側に移動する。これにより、被調節レンズ41における湾曲調節部も走査方向の外側に移動する。このとき押圧部材である調節ネジ44は被調節レンズ41を押圧した状態であるので、調節ネジ44の先端部と被調節レンズ41の上面との摩擦力が大きいと、調節ネジ44の先端部が湾曲調節部の移動時に被調節レンズ41上面を削り取ってしまい、被調節レンズ41を損傷させるおそれがある。また、摩擦力が大きすぎて被調節レンズ41の上面に対して調節ネジ44の先端が走査方向に移動できない状態であると、被調節レンズ41の湾曲状態が変化したり、レンズホルダ40が湾曲したりしてしまうおそれがある。
Like the
For example, when the temperature of the installation environment becomes high and the change amount of the
このような不具合に対して、プリンタ100の光走査装置4が備えるレンズユニット200の被調節レンズ41は、樹脂製のレンズ本体41aの上面に調節ネジ44の摺動を促す摺動部材としてのガラス板41bを備える。摺動を促すガラス板41bをレンズ本体41aの上面に設けることにより、調節ネジ44の先端部が被調節レンズ41に対して走査方向への移動が容易になる。これにより、調節ネジ44の先端と被調節レンズ41との摩擦力が大きいことに起因する被調節レンズ41の損傷や被調節レンズ41の湾曲状態の変化、レンズホルダ40の湾曲などを防止することができる。また、金属製の調節ネジ44の先端部が被調節レンズ41に埋没していると、被調節レンズ41に対する調節ネジ44の先端部の位置を変位させることができなり、調節ネジ44の先端と被調節レンズ41との摩擦力が大きすぎる場合と同様の不具合が生じ得る。レンズユニット200の被調節レンズ41は樹脂製のレンズ本体41aよりも高硬度なガラス板41bをレンズ本体41aの上面に設けている。これにより、調節ネジ44の先端部が被調節レンズ41に埋没することを防止し、調節ネジ44の先端部が被調節レンズ41に埋没することに起因する被調節レンズ41の損傷や被調節レンズ41の湾曲状態の変化、レンズホルダ40の湾曲などを防止することができる。
For such a problem, the adjusted
また、熱膨張による走査方向の変化量の違いは、レンズホルダ40と被調節レンズ41との間だけでなく、レンズホルダ40を構成するホルダ本体43と天板42との間にも起こり得る。走査方向の両端部で互いの両端部を固定するホルダ本体43と天板42との間で熱膨張による走査方向の変化量が異なると、ホルダ本体43と天板42とのうち変化量が大きい方が湾曲した状態となるおそれがある。これは、ホルダ本体43の走査方向の端部間の距離と天板42の走査方向の端部間の距離とが異なることによって生じる。このような不具合に対してレンズユニット200のレンズホルダ40は、ホルダ本体43と天板42との両端部を固定する固定ネジ42aが天板42を貫通する貫通孔が、図6中手前側は丸穴42bであるのに対して、図6中奥側は走査方向が長手方向となる長穴42cとなっている。これにより、天板42の丸穴42b側の端部はホルダ本体43の端部の固定部43bに対して走査方向について固定であるが、天板42の長穴42c側の端部はホルダ本体43の端部の固定部43cに対して走査方向について、長穴の長手方向の範囲内でずれることができる。このように、天板42とホルダ本体43との固定部の一方が長手方向にずれることができることにより、ホルダ本体43と天板42とのうち熱膨張による変化量が大きい方が湾曲することを防止することができる。
Further, the difference in the amount of change in the scanning direction due to thermal expansion can occur not only between the
レンズユニット200では、調節ネジ44の先端と被調節レンズ41との間に設ける摺動部材として、レンズ本体41aの上面にガラス板41bを設けた構成について説明した。調節ネジ44の先端と被調節レンズ41との間に設ける摺動部材としては、ガラス板41bに限るものではなく、図9に示すように摺動コロ44aであっても良い。
以下、摺動部材が摺動コロ44aである構成について図9を用いて説明する。図9に示すレンズユニット200では調節ネジ44の先端に摺動コロ44aが固定されており、摺動コロ44aは図中手前−奥方向である光軸方向と平行な回転軸を中心に回転可能となっている。
このような構成により、摺動部材がガラス板41bであるものと同様に、調節ネジ44の先端が被調節レンズ41に埋没して被調節レンズ41を傷つけることを防止することができる。また、調節ネジ44に対する被調節レンズ41上面の摺動を促すことができる。
In the
Hereinafter, a configuration in which the sliding member is the sliding roller 44a will be described with reference to FIG. In the
With such a configuration, it is possible to prevent the tip of the
図5、図6などを用いて説明したレンズユニット200では、天板42の中央部に開口部42dを設けており、上面押圧バネ49は天板42の上面に上面バネ固定ネジ49bによって固定され、開口部42dを貫通して上面押圧部49aで被調節レンズ41の上面に接触する構成である。上面押圧バネ49の構成としては、図10に示すように天板42の下面に上面に上面バネ固定ネジ49bによって固定する構成であっても良い。図10の構成であれば、天板42に開口部42dを設ける必要がなくなる。
In the
本実施形態では、光学素子が長尺レンズとしての被調節レンズ41である場合について説明したが、光学素子としては長尺レンズに限るものではない。例えば、長尺の凹面鏡であっても長手方向の湾曲状態を調節することで、その凹面鏡を備える光学系を有する光走査装置によって走査された感光体上の走査線の曲がり具合を調節することができる。よって、本実施形態の特徴部は、光学素子が凹面鏡であっても適用可能である。
In the present embodiment, the case where the optical element is the
以上、本実施形態によれば、中央部固定手段としての上面押圧バネ49及び規制部上面47aを備えることにより、光学素子である被調節レンズ41の副走査方向に対応する方向について、被調節レンズ41のレンズ中央部の保持部材であるレンズホルダ40に対する位置を固定することができる。さらに、湾曲調節手段としての2組の調節ネジ44及び下面押圧バネ45を備えることにより、被調節レンズ41の走査方向端部であるレンズ端部のレンズ中央部に対する上下方向についての位置を調節することにより被調節レンズ41の湾曲状態を調節する可能であり、2組の調節ネジ44及び下面押圧バネ45は、被調節レンズ41のレンズ中央部の位置に対してレンズ端部の位置を上下の両方向に変位可能である。このため、被調節レンズ41のレンズ中央部のレンズホルダ40に対する副走査方向に対応する方向についての位置を固定することにより、被調節レンズ41の副走査方向に対応する方向の中心の位置に対してLDユニット70から照射されたレーザー光の通過する位置がずれることを抑制することができる。さらに、レンズ端部の位置をレンズ中央部の位置に対して副走査方向に対応する方向の両方向、すなわち上下方向ともに変位可能であることにより、被調節レンズ41の湾曲状態をその上下どちらの方向にも凸とする調節を行うことができる。これにより、被調節レンズ41の副走査方向に対応する方向の中心の位置に対してレーザー光の通過する位置がずれることによる、感光体10表面に照射される走査線が歪むことを防止し、且つ、感光体10の表面移動方向に凸となる走査線曲がりも逆方向に凸となる走査線曲がりも補正することができる。
また、被調節レンズ41のレンズ中央部に対して走査方向の両側に湾曲調節部があり、湾曲調節手段として押圧部材としての調節ネジ44と弾性部材としての下面押圧バネ45とを二組備え、調節ネジ44の押圧量を調節することにより、湾曲調節部の副走査方向に対応する方向の位置を変位させて被調節レンズ41の湾曲状態を調節することができる。
また、押圧部材として、回転させることによってその先端部のレンズホルダ40に対する副走査方向に対応する方向の位置を変位させることができ、その先端部で被調節レンズ41の湾曲調節部を押圧する調節ネジ44を用いることにより、簡素な構成で湾曲調節手段を実現することができる。
また、調節ネジ44の先端と光学素子であるレンズ本体41aとの間に、摺動部材であるガラス板41bを備えることにより、被調節レンズ41の損傷や被調節レンズ41の湾曲状態の変化、レンズホルダ40の湾曲などを防止することができる。
また、中央部位置決め手段として、被調節レンズ41の突起部46と、溝部47bを備えた規制部47とを備えることにより、レーザー光Lの光軸が被調節レンズ41の走査方向の中心を通過する構成を実現することができる。
また、中央部固定手段として突き当て部材である規制部47と中央部弾性部材である上面押圧バネ49とを備え、規制部47と上面押圧バネ49とがレンズホルダ40に固定されていることにより、被調節レンズ41のレンズ中央部のレンズホルダ40に対する副走査方向に対応する方向の位置を固定する構成を実現することができる。
また、透過するレーザー光の走査方向が長手方向となる長尺レンズである被調節レンズ41の湾曲状態を調節することにより、透過する照射光の感光体10表面上での走査線曲がりを補正することができる。
また、レンズユニット200を備える光走査装置4であれば、感光体10表面に照射される走査線が歪むことを防止し、且つ、感光体10の表面移動方向に凸となる走査線曲がりも逆方向に凸となる走査線曲がりも補正することができる光走査装置を実現することができる。
また、光走査装置4の筺体400に対するレンズユニット200の走査方向の傾きを調節可能であることにより、感光体10表面上の走査線傾きを補正することができる。
また、ユニット回転軸48がレンズホルダ40に固定されていることにより、ユニット回転軸48を筺体400に対して位置決めすることにより、レンズホルダ40を筺体400に対して位置決めすることができる。
また、ユニット回転軸48が筺体400に固定された回転軸支持部材であるユニット支持部材53に対して位置決めされていることにより、レンズホルダ40を筺体400に対して位置決めする構成を実現することができる。
また、光走査装置4を備える画像形成装置としてのプリンタ100であれば、感光体10上の走査線が歪むことを防止し、走査線曲がりを補正することができるので、良好な画像形成を行うことができる。さらに、図2に示すような4ドラムタンデム方式で各色の走査線の湾曲が異なっていても、各色の走査線曲がりを調節することにより、湾曲状態の方向を揃えて4色間の色ズレを小さく抑えることが可能である。
As described above, according to the present embodiment, the lens to be adjusted is provided in the direction corresponding to the sub-scanning direction of the
Further, there are curvature adjusting portions on both sides in the scanning direction with respect to the center portion of the
Further, by rotating as a pressing member, the position of the tip portion in the direction corresponding to the sub-scanning direction with respect to the
Further, by providing a
Further, by providing the central portion positioning means with the
Further, as a central portion fixing means, a regulating
Further, by adjusting the curved state of the adjusted
Further, in the case of the optical scanning device 4 including the
In addition, the inclination of the scanning direction of the
Further, since the
Further, since the
Further, in the case of the
1 装置本体
2 給紙カセット
3 作像ステーション
4 光走査装置
5 中間転写ユニット
6 定着ユニット
7 トナーボトル
8 排紙トレイ
10 感光体
11 帯電装置
12 現像装置
40 レンズホルダ
41 被調節レンズ
42 天板
42a 固定ネジ
42b 丸穴
42c 長穴
42d 開口部
43 ホルダ本体
44 調節ネジ
44a 摺動コロ
45 下面押圧バネ
45a 下面押圧部
46 突起部
47 規制部
47a 規制部上面
47b 溝部
48 ユニット回転軸
49 上面押圧バネ
49a 上面押圧部
49b 上面バネ固定ネジ
50 突出片
51 位置決めピン
53 ユニット支持部材
54 ステッピングモータ
55 駆動ギヤ
56 動力伝達片
57 回転軸位置決めバネ
80 ポリゴンミラー
100 プリンタ
200 レンズユニット
400 筺体
DESCRIPTION OF
Claims (10)
該光学素子を保持する保持部材と、
被走査面上の副走査方向に対応する方向についての該光学素子の湾曲状態を調節する湾曲調節手段とを有する光学素子ユニットにおいて、
該光学素子の走査方向中央部の該保持部材に対する副走査方向に対応する方向の位置を固定する中央部固定手段を備え、
上記光学素子の走査方向中央部に対して走査方向の両側には副走査方向に対応する方向に力が加わる湾曲調節部があり、
上記湾曲調節手段は、上記保持部材に対する走査方向の位置が固定され、該光学素子の該湾曲調節部に対して副走査方向に対応する方向の一方から押圧し、その押圧量を調節可能な押圧部材と、該押圧部材と該光学素子を挟んで対向して該光学素子の該湾曲量調節部に対して該押圧部材側に向けて弾性力を作用させる弾性部材とを備え、
該押圧部材の押圧量を調節することで該光学素子の走査方向中央部の位置に対する該湾曲調節部の副走査方向に対応する方向の位置を変位させて、該光学素子の走査方向端部の位置を該光学素子の走査方向中央部の位置に対して副走査方向に対応する方向の両方向に変位させることによって該光学素子の湾曲状態を調節するものであり、
上記光学素子と上記保持部材とは熱膨張による走査方向の変化量が異なり、
上記押圧部材と上記光学素子との間の摺動を促す摺動部材を、該押圧部材と該光学素子との間に設けたことを特徴とする光学素子ユニット。 An optical element that forms an image of the deflected and scanned irradiation light on the surface to be scanned;
A holding member for holding the optical element;
In the optical element unit and a regulation to that bay song adjusting means a curved state of the optical element in the direction corresponding to the sub-scanning direction on the surface to be scanned,
A central portion fixing means for fixing a position in a direction corresponding to the sub-scanning direction with respect to the holding member at the central portion in the scanning direction of the optical element;
On both sides of the scanning direction with respect to the central portion in the scanning direction of the optical element, there is a curvature adjusting unit that applies a force in a direction corresponding to the sub-scanning direction,
The bending adjusting means is a pressure whose position in the scanning direction with respect to the holding member is fixed, presses the bending adjusting portion of the optical element from one of the directions corresponding to the sub-scanning direction, and can adjust the pressing amount. A member, and an elastic member that opposes the pressing member and the optical element so as to oppose the bending amount adjustment portion of the optical element toward the pressing member, and
By adjusting the pressing amount of the pressing member, the position in the direction corresponding to the sub-scanning direction of the curvature adjusting unit with respect to the position of the central portion in the scanning direction of the optical element is displaced , Adjusting the curved state of the optical element by displacing the position in both directions in the direction corresponding to the sub-scanning direction with respect to the position of the central part in the scanning direction of the optical element ;
The optical element and the holding member differ in the amount of change in the scanning direction due to thermal expansion,
An optical element unit, wherein a sliding member that facilitates sliding between the pressing member and the optical element is provided between the pressing member and the optical element .
上記押圧部材は調節ネジであり、該調節ネジを回転させることによってその先端部の上記保持部材に対する副走査方向に対応する方向の位置を変位させ、該調節ネジの先端部で上記光学素子の上記湾曲調節部を押圧することを特徴とする光学素子ユニット。 In the optical element unit 請 Motomeko 1,
The pressing member is an adjusting screw, and by rotating the adjusting screw, the position of the tip portion in a direction corresponding to the sub-scanning direction with respect to the holding member is displaced, and the tip of the adjusting element is used to displace the tip of the optical element. An optical element unit that presses the bending adjustment unit.
上記保持部材の走査方向中央部と上記光学素子の走査方向中央部との走査方向の位置決めを行う中央部位置決め手段を備えることを特徴とする光学素子ユニット。 In the optical element unit according to claim 1 or 2,
An optical element unit comprising: a center part positioning means for positioning in the scanning direction between the center part in the scanning direction of the holding member and the center part in the scanning direction of the optical element.
上記中央部固定手段は、上記光学素子の走査方向中央部に対して副走査方向に対応する方向の一方から突き当たる突き当て部材と、該突き当て部材と該光学素子を挟んで対向して該光学素子の中央部に対して該突き当て部材側に弾性力を作用させる中央部弾性部材とを備え、該突き当て部材及び該中央部弾性部材は上記保持部材に固定されていることを特徴とする光学素子ユニット。 In the optical element unit according to claim 1, 2 or 3,
The center fixing means includes an abutting member that abuts from one of the directions corresponding to the sub-scanning direction with respect to the central portion of the optical element in the scanning direction, and the abutting member that faces the optical element across the optical element. A central elastic member for applying an elastic force to the abutting member side with respect to the central portion of the element, and the abutting member and the central elastic member are fixed to the holding member. Optical element unit.
上記光学素子は入射する照射光の走査方向が長手方向となる長尺レンズであることを特徴とする光学素子ユニット。 According to claim 1, 2, 3 or 4 of the optical element unit,
The optical element unit is a long lens in which a scanning direction of incident irradiation light is a longitudinal direction.
該光源からの照射光を偏向走査する光偏向手段と、
該光偏向手段からの照射光を被走査面上に結像させる光学系とを有する光走査装置において、
該光学系は請求項1、2、3、4または5の光学素子ユニットを含むことを特徴とする光走査装置。 A light source;
Light deflecting means for deflecting and scanning the irradiation light from the light source;
In an optical scanning device having an optical system that forms an image of the irradiation light from the light deflecting unit on the surface to be scanned,
Optical system according to claim 1, 2, 3, an optical scanning device which comprises an optical element unit 4 or 5.
上記光学素子ユニットは走査方向と副走査方向に対応する方向とに直交する方向が軸方向となるユニット回転軸を中心に該光走査装置の筺体に対して揺動可能であり、該ユニット回転軸を中心とした該筺体に対する該光学素子ユニットの傾きを調節可能であることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 6 .
The optical element unit is swingable with respect to the housing of the optical scanning device about a unit rotation axis whose axial direction is a direction orthogonal to the scanning direction and the direction corresponding to the sub-scanning direction. An optical scanning device capable of adjusting an inclination of the optical element unit with respect to the casing with respect to the center.
上記ユニット回転軸は上記光学素子ユニットの上記保持部材に一体的に設けられていることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 7 .
The unit rotation axis is an optical scanning apparatus characterized by being et provided integrally with the holding member of the optical element unit.
上記ユニット回転軸は、上記筺体に固定された回転軸支持部材に対して位置決めされていることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 8 .
The optical scanning device according to claim 1, wherein the unit rotation shaft is positioned with respect to a rotation shaft support member fixed to the housing.
該光走査手段として、請求項6、7、8または9の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 By irradiating the surface of the latent image carrier with scanning light using an optical scanning unit, a latent image is formed on the surface of the latent image carrier, and an image obtained by developing the latent image is finally recorded. In an image forming apparatus that forms an image by transferring it onto a material,
An image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 6, 7, 8, or 9 as the optical scanning unit.
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