JP5266798B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル複写機やレーザプリンタ等の書込系に用いられる光走査装置に適用され、特に、複数の光ビームにより感光体等の被走査面上を同時に走査するマルチビーム光走査装置に関する。

特開平０９−１９３４５８号公報 特開２００４−２４６３２９号公報 特許３４８７５５０号公報 特開平０９−２２６１７４号公報 特開２００５−３３８５７５号公報

デジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置は周知である。従来の１ビーム走査装置で記録速度を向上させる方法として、偏向手段としてのポリゴンミラーの回転速度を上げる方法がある。しかし、この方法では、ポリゴンモータの負荷が増大し、その耐久性や騒音、振動等が問題となり、限界がある。そこで、一度に複数の光ビームを走査させることで複数ラインを同時に記録するマルチビーム走査装置が、例えば上記の各特許文献などにより提案されている。マルチビーム光走査装置においては、複数の光ビームを用いるため、被走査面上での副走査方向の複数のビームピッチを書込密度に調整することが必要である。

しかしながら、従来のマルチビーム走査装置のビームピッチ調整手段は構造が複雑なため、レイアウト上大きなスペースを必要とするという問題があった。また、装置の構成上、ピッチ調整動作に失敗した場合は正常な画像を出力できず、画像形成装置が利用不可となるため使用者における生産性が低下するという問題もある。

本発明は、従来のマルチビーム走査装置及び画像形成装置における上述の問題を解決し、ビームピッチ調整手段を薄型小型化して装置全体の省スペース化を実現することのできるマルチビーム光走査装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。

前記の課題は、本発明により、複数の光源と、各光源に対応して設けられたカップリングレンズと、前記光源から出射され前記カップリングレンズを通過した光ビームを偏向させる偏向手段を有し、前記偏向手段によって偏向された光ビームを被走査面上に結像させるマルチビーム走査装置において、前記複数の光源と前記カップリングレンズを搭載して光軸周りに回転可能に設けられた光源ユニットと、該光源ユニットを光軸周りの一方向に移動させてビームピッチを調整するピッチ調整手段と、該ピッチ調整手段による調整方向とは逆方向の光軸周りに前記光源ユニットを付勢するとともに前記光源ユニットを光軸方向に付勢する円すい圧縮ねじりコイルばねを有し、前記複数の光源と前記カップリングレンズを保持する保持部材に光軸を中心軸とする凸設円筒が形成されており、該凸設円筒の根元部と先端部との間に、前記円すい圧縮ねじりコイルばねの螺旋リングが光軸方向に重ならずに圧縮されて巻装され、該円すい圧縮ねじりコイルばねの付勢力により、前記凸設円筒が嵌装される光源支持部材の後面部に前記凸設円筒の根元部周囲の保持部材前面部が押し付けられるとともに、前記円すい圧縮ねじりコイルばねは、小径部が凸設円筒の先端側で大径部を凸設円筒の根元側にして前記凸設円筒の外周部に直接巻装されており、前記保持部材は光軸周り方向に突出する突設部を有し、前記ピッチ調整手段は、前記突設部を押圧することにより前記保持部材を光軸周りの前記一方向に回転させるとともに、前記突設部は、前記保持部材の前面部が前記光源支持部材の後面部に当接している状態で、前記光源支持部材の後面部よりも光ビーム進行方向の前方に位置する部分を有していることにより解決される。

また、前記ピッチ調整手段は、前記光源ユニットに当接して光源ユニットを押圧する磁性材料で製作された押出し部材を有し、前記光源ユニットにおける前記押出し部材との当接部に磁力が付与されていると好ましい。

また、前記ピッチ調整手段によるビームピッチ調整の異常を検出する異常検出手段を有し、該異常検出手段によりビームピッチ調整の異常を検出した場合、前記光源ユニットを前記異常検出前の位置に戻すとともに、以降のビームピッチ調整動作を禁止すると好ましい。

また、前記ピッチ調整手段によるビームピッチ調整の異常を検出する異常検出手段を有し、該異常検出手段によりビームピッチ調整の異常を検出した場合、あらかじめ設定された画素密度のビームピッチとなる位置に前記光源ユニットを移動させるとともに、以降のビームピッチ調整動作を禁止すると好ましい。

また、前記ピッチ調整手段によるビームピッチ調整の異常を検出する異常検出手段を有し、該異常検出手段によりビームピッチ調整の異常を検出した場合、前記光源ユニットの前記異常検出前の位置を仮のホームポジション位置として以降のビームピッチ調整を行うと好ましい。

また、前記仮のホームポジション位置設定後のビームピッチ調整において、前記仮のホームポジション位置と狙いの画素密度のユニット位置との差分だけ前記光源ユニットを回転させると好ましい。

また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置を備える画像形成装置により解決される。

本発明のマルチビーム走査装置によれば、円すい圧縮ねじりコイルばねを用いて、ピッチ調整手段による調整方向とは逆方向の光軸周りに光源ユニットを付勢するとともに光軸方向にも付勢するので、ビームピッチ調整機構の構成を簡単なものとし、かつ光軸方向の大きさを小さくして薄型で小型の光走査装置を実現することができる。

請求項２の構成により、ビームピッチ調整時に光源ユニットがピッチ調整手段の動作に確実に追従することができ、ビームピッチ調整の信頼性を向上させることができる。また、円すい圧縮ねじりコイルばねの回転方向の付勢力を低減させることができる。

請求項３の構成により、ビームピッチ調整が異常となった場合に、異常発生前の位置に光源ユニットを戻して以後の調整動作を禁止することで、異常発生前の固定ピッチでの走査が可能となり、大きな画質の低下を防ぐとともに、生産性の低下を防止することができる。

請求項４の構成により、ビームピッチ調整が異常となった場合に、あらかじめ設定された画素密度のビームピッチとなるよう制御し、以後のビームピッチ調整を禁止するので、設定された固定ピッチでの走査が可能となり、大きな画質の低下を防ぐとともに、生産性の低下を防止することができる。

請求項５の構成により、ビームピッチ調整が異常となった場合に、光源ユニットの異常検出前の位置を仮のホームポジション位置として以降のビームピッチ調整を行うので、狙いのビームピッチから多少のズレが生じることはあっても大きなズレは生じずに走査を継続でき、サービスマンによる修理が終了するまでの間、この状態での動作が可能なので、生産性の低下を防ぐことができる。

請求項６の構成により、仮のホームポジション位置と狙いの画素密度のユニット位置との差分だけ光源ユニットを回転させることで、異常発生後であってもビームピッチの調整が可能となる。

請求項７の画像形成装置によれば、薄型で小型の光走査装置を備えることにより、画像形成装置全体の省スペース化を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る光走査装置の一例を走査対象である像担持体（感光体ドラム）と共に示す模式図である。この図に示す光走査装置はマルチビーム方式であり、マルチビーム光源ユニット６の半導体レーザ１，２から出射された光ビームは、それぞれカップリングレンズ４，５及びシリンドリカルレンズ２５を通過した後ミラー２６を経てポリゴンミラー２７に反射される。そして、各光ビームはｆθレンズ２８を通り、ミラー２９によって折り返された後にトロイダルレンズ３０を通過して感光体ドラム３３を走査する。その際、半導体レーザ１，２からの光ビームは、感光体ドラム上でのビームピッチ（副走査方向のピッチ）Ｐで主走査方向に書込みを行なう。そして、後述するビームピッチ調整機構により、光源ユニット６を光軸周りに回転（両矢印Ｋ）させることで、ビームピッチＰを調整することが可能となっている。

図２は、マルチビーム光源ユニット６とビームピッチ調整機構の詳細を示す分解斜視図である。また、図３は、その主走査方向における断面図である。
これらの図において、２個の半導体レーザ１，２は、ベース部材３の裏側（図３の右側）に主走査方向（図３の上下方向）に隣接して配置される。なお、ベース部材３には半導体レーザ１，２を装着するための穴３ａ，３ａが設けられており、その装着穴に半導体レーザ１，２がそれぞれ圧入支持される。また、カップリングレンズ４，５は、各々の半導体レーザ１，２から射出される光ビームが所定の発散性を有する光束となるようベース部材３に接着固定されている。これらの半導体レーザ１，２、ベース部材３及びカップリングレンズ４，５を主体として光源ユニット６が構成されている。そして、ベース部材３は保持部材７にネジ８によって固定される。

保持部材７には光軸Ｃを中心軸とする凸設円筒が形成されており、その凸設円筒の根元部７ａが光源支持部材９に形成された嵌合穴９ａに係合されて位置決めされる。さらに、光源支持部材９から突き出した凸設円筒にコイル状のスプリング１０を巻装して圧縮し、リング状の押さえ部材１１を凸設円筒の先端部両側に形成したツバ部７ｂ，７ｂに引っ掛け、スプリング１０の付勢力によって保持部材７を光源支持部材９に押し付けるようにして支持させている（光軸方向付勢手段）。

また、スプリング１０の前端側の立ち曲げ部１０ａを押さえ部材１１の穴１１ａに係合させ、反対側の腕部１０ｂを光源支持部材９の穴９ｂに引っ掛けて反時計回りのねじり力を発生させ（逆回転付勢手段）、保持部材７に形成した突設部７ｃをピッチ調整手段１７の押出し部材１４に突き当てて、光軸周りの回転調整を可能としている。なお、光源支持部材９の側面には、ピッチ調整手段１７を装着するための装着部９ｄが設けられており、その装着部９ｄには、押出し部材１４が挿入される穴９ｃが設けられている。

本例のスプリング１０は、圧縮荷重及びコイルの中心軸のまわりにねじり荷重（トルク）を受ける圧縮ねじりコイルばねであり、かつ光軸方向の下流側から上流側に向けてコイル径が次第に増大して側面から見た形状が円すい形をしている円すいコイルばねであり｛ばね用語（JIS B 0103）の”a）ばね基本”、”c）ばね形状”より｝、以下、本明細書では「円すい圧縮ねじりコイルばね」と記す。

本例においては、上記のように円すい圧縮ねじりコイルばね１０によって保持部材７を光源支持部材９に押し付けており、円すい圧縮ねじりコイルばね１０は光軸方向付勢手段であるとともに、光軸回りの回転力を発生させる逆回転付勢手段（後述するピッチ調整手段１７により回動された光源ユニット６を逆方向に戻す付勢手段）でもある。

次に、ビームピッチ調整機構の作用について主に図２，４，５を参照して説明する。
ピッチ調整手段１７は、駆動源であるステッピングモータ１２，モータ軸に固定されたスクリュー１３，スクリュー１３が嵌合されている押出し部材１４により構成され、光源支持部材９の装着部９ｄに装着されている。押出し部材１４は外形断面が「Ｄ」字形をしており、これに対応する形状に形成されている装着部９ｄのガイド穴９ｃ内に位置されている。また、スクリュー１３の内部には雌ネジが設けられており、その中でスクリュー１３が回転することにより、ガイド穴９ｃによって回転を規制されている押出し部材１４は、ガイド穴９ｃに沿って上下方向に移動する。

押出し部材１４の先端は保持部材７の突設部７ｃに当接しており、スプリング１０のねじり力によって光源ユニット６が常に反時計方向の力を受けているため、押出し部材１４の下降運動は光源ユニット６の時計方向（ＣＷ：clockwise）の回転運動に、押出し部材１４の上昇運動は光源ユニット６の反時計方向（ＣＣＷ：counter clockwise）の回転運動に変換される。

したがって、ビームピッチ制御手段２２は、ステッピングモータ１２の回転方向と回転量を制御することで光源ユニット６の回転角を制御し、被走査面上におけるビームピッチの調整が可能となる。また、図４，５に示すように、ピッチ調整手段１７はホームポジションセンサ（以下、ＨＰセンサと記す）１９を有しており、光源ユニット６（の保持部材７の突設部７ｃ）に取り付けられたフィラー１５がＨＰセンサ１９を横切る位置をホームポジション位置（（以下、ＨＰ位置と記す））としている。そして、ビームピッチ制御手段２２は、メモリ内に、各画素密度のビームピッチにセットするのに必要なステッピングモータ１２のＨＰ位置からの回転数（ステップ数）のデータを保持しており、設定する画素密度に応じてステッピングモータ１２に必要なステップ数（送りステップ信号）を送る。本例では、３００ｄｐｉ＝１３５ステップ、４００ｄｐｉ＝１４０ステップ、６００ｄｐｉ＝１５０ステップである。また、ビームピッチ制御手段２２が備えるメモリには、現在の（現在設定されている）画素密度のデータが格納される。

なお、図５における「Ｍステップ」とは、光源ユニット６が３００，４００，６００ｄｐｉの（本実施形態の光走査装置では、解像度を３００，４００，６００ｄｐｉに設定可能とする）どの位置にあっても、逆方向（本例では反時計方向）に光源ユニット６を回転させた場合に必ずＨＰセンサを切る（オンさせる）はずのステップ数である。したがって、ステッピングモータ１２を「Ｍステップ」反時計方向に回転させてもＨＰセンサ１９がオンにならない場合は、ピッチ調整機構の動作が異常であると判断できる。本例では、ＨＰ位置から１３５ステップで３００ｄｐｉ位置となり、１５０ステップで６００ｄｐｉ位置となるため、６００ｄｐｉの１５０ステップが光源ユニットの最大回転位置であるが、部品バラツキによりこの位置はばらつくので、余裕を見て「１５０＋α」の値を「Ｍステップ」として設定している。

また、ＨＰセンサのオン／オフは、ＨＰセンサ１９がフィラー１５を検出している状態をセンサ：ＯＮ、検出していない状態をセンサ：ＯＦＦとする。また、図５中の失敗１の位置は、ＨＰセンサ不良の場合のユニットの位置、失敗２の位置は、光源ユニットが押出し部材１４の移動に追従しなかった場合の位置を示す。

さてここで、本実施形態の基本形である参考例の光源ユニットとビームピッチ調整機構について説明する。
図１０，１１に示す参考例においては、光軸方向付勢手段兼逆回転付勢手段として、通常のコイルスプリング８０（本実施形態の円錐形状ではないコイルスプリング）を用いている。コイルスプリング８０は各リング部の径が同じでその間隔が大きく、そのコイルスプリング８０をセットするために、保持部材７０に設けた凸設円筒７１の光軸方向の高さＨｓが大きくならざるを得ない。光源ユニットとビームピッチ調整機構を合わせ、さらに光源の後ろには半導体レーザを駆動する制御基板やコネクタあるいはハーネス類を保持するため、光走査装置全体としては光軸方向に非常に厚みのある構成となり、マルチビーム走査装置のレイアウト上での大きな制約となっていた。

これに対し、図２，３に示すように、本実施形態においては、光軸方向付勢手段兼逆回転付勢手段として円錐形側面形状のネジリコイルスプリング１０を用いている。この円錐形状のネジリコイルスプリング１０は、圧縮セットした状態で図３に示す如くあたかもゼンマイのような形状となり、圧縮することで通常のコイルスプリングと同等の付勢力（光軸方向）が得られ、さらに、各リング部の密着高さを考慮する必要がないため、光軸方向の高さＨが非常に小さくて済む。当然、ネジリコイルスプリング１０を装着する保持部材７の凸設円筒の高さも小さくて済む。したがって、ビームピッチ調整機構の光軸方向の大きさを小さくして、光走査装置全体をコンパクトなものとすることができる。

ところで、実際の光走査装置のビームピッチ調整においては、光源ユニットにレーザ素子の制御基板やハーネス等が接続されていて、これら全体を回転させる必要がある。これらを確実に回転させるためには、保持部材（７）と光源支持手段（９）との間の摩擦抵抗やハーネスのコシ等の抵抗に打ち勝って光軸周り（本例では反時計方向）に光源ユニットを回転させるだけのトルクをネジリコイルスプリング（１０）が備える必要がある。環境変動やハーネスのコシ等のバラツキや変動を考慮すると、ネジリコイルスプリングには大きなトルクを与える必要があり、そのため、ビームピッチ調整手段の駆動源（本例ではステッピングモータ１２）にも大きな負荷がかかるため、よりトルクの大きなステッピングモータと、強度・耐久性に優れた押出し部材（１４）が必要である。また、ハーネスは這い回し方によって回転時（ビームピッチ調整時）の大きな抵抗となることがあり、光源ユニットの回転を妨げて動作不良を起こす恐れがある。

そこで、本実施形態では、押出し部材１４を鉄などの磁性材料で製作し、図４に示されるように、保持部材７の突設部７ｃの押出し部材当接部にマグネット２４を取り付けて設けている。これにより、光源ユニット６が反時計方向（図４のＣＣＷ）に回転する際も、磁力で光源ユニット６が押出し部材１４の移動（上昇）に追従するので、ネジリコイルスプリング１０が備えるべきトルク（回転方向の付勢力）を低減させることができる。その結果、ステッピングモータ１２や押出し部材１４のコストを低減させることが可能となり、押出し部材１４が上昇する場合の光源ユニット６の回転を確実に行なうことができ、ビームピッチ調整の信頼性を向上させることができる。なお、突設部７ｃの、押出し部材１４と当接する部分自体に磁力を持たせる構成でも良い。

次に、ビームピッチの調整制御について説明する。
光走査装置においては、光源ユニット回転時の抵抗がばらついたり変動した場合、あるいはハーネスが引っ掛かって回転動作を妨げた場合には、光源ユニットが調整動作に追従せず、動作不良を起こし得る可能性がある。また、ＨＰセンサが不良の場合や経時変化で壊れた場合もビームピッチ調整の動作不良が発生する可能性がある。

このような動作不良が発生した場合には、光源ユニットがホームポジションの手前位置やホームポジションを通り過ぎた位置で停止することとなり、被走査面上でのビームピッチが異常な間隔となって著しい画質低下を招くこととなる。

通常、画像形成装置はビームピッチ制御手段より異常発生の情報を得て、サービスマンコールを点灯させ、装置動作を停止するように構成されている。この場合、従来は、ユーザはサービスマンによる修理が終了するまで画像形成装置を利用することができず、生産性が大きく低下してしまう。

そこで、本実施形態の光走査装置では、上記のような生産性の低下を防止できるようなビームピッチ調整制御として、以下に説明する３つの実施例のビームピッチ調整制御を採用可能としている。

まず、ビームピッチ調整制御の第１実施例について説明する。
本第１実施例の調整制御おいては、ビームピッチ調整の失敗時に、ステッピングモータ１２が反時計方向に回転したステップ数（ビームピッチ調整のためにステッピングモータ１２が回転したステップ数）と同じステップ数だけ逆方向にステッピングモータ１２を回転させ、光源ユニット６の回転角を元の位置に戻して、以後のビームピッチ調整を禁止する「ピッチ固定モード」を備えている。これにより、ビームピッチがあらかじめ設定された固定ピッチ（一例として、６００ｄｐｉでは４２．３μｍ、４００ｄｐｉでは６３．５μｍ）に設定されることになるが、出力される画像としては人間の目では大きな画質の低下は見られない。サービスマンが到着して修理にあたるまでは、この状態（ピッチ固定モード）での画像出力を行なえるので、生産性の低下を防止することができる。

具体的な制御について主に図４〜６を参照して説明する。
図６のフローチャートにおいて、ビームピッチ調整制御が開始されると、まずＨＰセンサ１９の状態を見て（Ｓ１）、ＨＰセンサ１９がオフであればステッピングモータ１２を１ステップだけ反時計回りに回転させる（Ｓ２）。また、ＨＰセンサ１９がオンであればステッピングモータ１２を１ステップだけ時計回りに回転させる（Ｓ１１）。そして、ＨＰセンサ１９の状態を見て（Ｓ３，Ｓ１２）、反時計回り回転でオンした場合及び時計回り回転でオフした場合は「正常」であると判断して（Ｓ４）、ビームピッチを目標画素密度とするステップ数だけステッピングモータ１２を時計回りに回転させる（Ｓ５）。これにより、例えばユーザが画像形成装置において出力解像度として６００ｄｐｉを指定した場合、その６００ｄｐｉに対応するビームピッチとなるように、光源ユニット６が回転される（正常モード）。

一方、Ｓ３でＨＰセンサ１９がオンにならない場合は、ステッピングモータ１２を図５で説明した「Ｍステップ」だけ反時計回りに回転させる（Ｓ６）。「Ｍステップ」回転させてもＨＰセンサ１９がオンしない場合は「異常」と判断して（Ｓ７）サービスマンコールを点灯させるべき情報を記憶させる（Ｓ８）。さらに、時計回り（ＣＷ方向）に「Ｍステップ」だけステッピングモータ１２を回転させ（Ｓ９）、ステッピングモータ１２を停止させる（Ｓ１０）。これにより、光源ユニット６は所定の回動度に対応するビームピッチ位置に固定されて書き込み可能となる（ピッチ固定モード）。

また、Ｓ１２でＨＰセンサ１９がオフしない場合は、さらにステッピングモータ１２を所定の「Ｎ」ステップだけ時計回りに回転させる（Ｓ１３）。これにもかかわらずＨＰセンサ１９がオフしない場合は「異常」と判断して（Ｓ１４）サービスマンコールを点灯させる（Ｓ１５）。この流れの場合、Ｓ１でＨＰセンサ１９がＯＮしている（光源ユニット６がＨＰ位置にある）状態から時計回りに光源ユニット６を回転させてもＨＰセンサ１９がオフしないのであるから、何らかの原因により光源ユニット６が回転しない（時計方向に回転しない）ことを意味しており、ＨＰ位置から３００，４００，６００ｄｐｉのいずれの位置にも移動できない（図５参照）ので、ただちにサービスマンコールを点灯させるものである。

また、図１中の表はステッピングモータ１２の回転方向と、押出し部材１４の移動方向及び光源ユニット６の回転方向の対応を示すもので、すなわち、ステッピングモータ１２を時計回り（ＣＷ）に回転させると押出し部材１４が下降して光源ユニット６は時計回り（ＣＷ）に回動する。また、ステッピングモータ１２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転させると押出し部材１４が上昇して光源ユニット６は反時計回り（ＣＣＷ）に回動する（図４参照）。

次に、ビームピッチ調整制御の第２実施例について説明する。
本第２実施例の調整制御おいては、ビームピッチ調整の失敗時に、ステッピングモータ１２が反時計方向に回転したステップ数とピッチ調整失敗前に設定されていた画素密度の情報から、利用者があらかじめ設定した所定の画素密度にするためのステップ数を算出し、そのステップ数だけステッピングモータ１２を時計方向に回転（ＣＷ回転）させることで、あらかじめ設定された画素密度のビームピッチとなるよう制御し、以後のビームピッチ調整を禁止するものである。ここで、ユーザがあらかじめ設定する画素密度ととして、もっとも頻繁に利用する画素密度を設定することにより、ピッチ調整に失敗した（動作不良が発生した）場合でも、使用頻度の高いビームピッチ（画像解像度）での書き込みが行なわれるため、画質が低下する確率は低くなり（極端な画質低下を防止して）、サービスマンによる画像形成装置の修理が終了するまでの間、この状態での画像出力が行えるので、生産性の低下を防ぐことができる。

具体的な制御について主に図４，５，７を参照して説明する。
図７のフローチャートにおいて、図６のフローチャートと異なる点はＳ２９のみであり、これ以外には図６のフローチャートと同じステップ番号を付している。また、重複する説明は省略して、異なる部分のみ説明する。

Ｓ７で「異常」と判断して（Ｓ７）サービスマンコールを点灯させるべき情報を記憶させ（Ｓ８）た後、所定ステップ数だけステッピングモータ１２を時計回りに回転させる（Ｓ２９）。これ以外は、図６のフローチャートと同じである。

ここで、「所定ステップ数」とは、図７中に記載した数式（１）で算出されるステップ数である。例えば、Ｍステップ＝１５５、現在の画素密度に設定するためのステップ数＝１４０（４００ｄｐｉ）、狙いの画素密度に設定するためのステップ数＝１３５（３００ｄｐｉ）とした場合、所定ステップ数＝１５５−｛（１４０−１３５）｝＝１５０となる。ここで例示した場合、Ｓ１９にて所定ステップ数＝１５０だけステッピングモータ１２をＣＷ回転させることで、ビームピッチが３００ｄｐｉに固定されたピッチ固定モードで書き込みが行なわれる。

次に、ビームピッチ調整制御の第３実施例について説明する。
本第３実施例の調整制御おいては、ビームピッチ調整の失敗時に、光源ユニット６を調整失敗前の位置に戻した後、それ以降、その位置（調整失敗前の光源ユニット６の位置）を仮のＨＰ位置として、その仮ＨＰ位置と狙いの画素密度のユニット位置との差分だけ光源ユニット６を回転させるように制御するものである。

例えば、調整失敗前の画素密度が６００ｄｐｉであった場合（画素密度６００ｄｐｉに対応する位置に光源ユニット６が位置していた場合）、この位置は本来のＨＰ位置より１５０ステップＣＷ方向に送られた位置である。そこで、４００ｄｐｉにビームピッチを調整したい場合には、１５０−１４０＝１０ステップだけ、仮ＨＰ位置（本来のＨＰ位置より１５０ステップの位置）から反時計回り（ＣＣＷ）に回転させれば良い。

この制御により、狙いのビームピッチから多少のズレが生じることはあっても、大きなズレは生じないので、それほどの違和感を感じることなく画像出力を継続でき、サービスマンによる画像形成装置の修理が終了するまでの間、この状態での画像出力が行えるので、生産性の低下を防ぐことができる。

具体的な制御について主に図４，５，８を参照して説明する。
図８のフローチャートにおいて、図６のフローチャートと異なる点はＳ３０のみであり、これ以外には図６のフローチャートと同じステップ番号を付している。また、重複する説明は省略して、異なる部分のみ説明する。

Ｓ７で「異常」と判断して（Ｓ７）サービスマンコールを点灯させるべき情報を記憶させ（Ｓ８）た後、「Ｍステップ」だけステッピングモータ１２を時計回り（ＣＷ）に回転させ（Ｓ９）、その位置をＨＰ位置（仮のＨＰ位置）に変更して（Ｓ３０）、以降の制御を行なう（ＨＰ位置変更モード）。

最後に、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置について説明する。
図９は、モノクロ画像形成装置の一例における作像部付近を示す構成図である。この図において、像担持体としての感光体ドラム３３の周囲には帯電器３４，現像装置３５，クリーニング装置３６，転写手段３７，除電器３８等が配置されている。それらの上方には、光走査装置５０が配置されている。光走査装置５０の構成は図１で説明したものと同じであり、回転偏向器としてのポリゴンミラー２７，ｆθレンズ２８，反射鏡２９及びトロイダルレンズ３０を有している。このほか、図示を省略したマルチビーム光源ユニット６を構成する第１及び第２の半導体レーザや合成プリズム等を備えているのは図１で説明したものと同じである。

このように構成された本例のモノクロ画像形成装置では、感光体ドラム３３の表面が帯電器３４によって所定の電位に均一に帯電される。光走査装置５０においては、パソコン等のホストマシーンより送られた画像データに基づいてＬＤ（レーザダイオード）を駆動してレーザ光をポリゴンミラー２７に照射し、シリンダーレンズ等を介して反射光を感光体ドラム３３上に導き、感光体ドラム３３上に静電潜像を形成する。この潜像に現像装置３５からトナーが付与され、トナー像として可視化される。

一方、図示しない給紙部より給送された用紙Ｐが感光体ドラム３３上のトナー像とタイミングを合わせて図示しないレジストローラより送り出され、転写搬送ベルト３９に吸着されて転写位置に搬送される。感光体ドラム３３と転写手段３７が対向する転写位置にて感光体上のトナー像が用紙Ｐ上に転写され、そのトナー像を担持する用紙Ｐは図示しない定着装置へと送られる。そして、定着装置において未定着トナー像が用紙Ｐ上に定着され、機外に排出される。トナー像転写後の感光体ドラム３３は、除電器３８により残留電位が除去され、次回の作像に備える。画像形成装置が備える図示しない操作パネルより、書き込み解像度（画素密度）の設定などが可能となっている。また、図５に示したビームピッチ制御手段２２は、画像形成装置の制御部に含まれるものとすることができる。

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、３ビーム以上のマルチビーム走査装置にも本発明を適用可能である。また、光源ユニットの回転方向は一例であり、図示例とは逆方向の回転でピッチ調整を行う構成も可能である。また、設定解像度も任意であり、ＨＰ位置から各角解像度の位置へ光源ユニットを移動させるのに必要なステッピングモータのステップ数なども全て一例である。また、光源ユニットの移動手段としてはステッピングモータに限らず、適宜なモータ等の駆動手段を使用可能である。

また、画像形成装置としてはモノクロ装置に限らず、フルカラー装置や２〜３色の装置などであっても良い。もちろん、画像形成装置としては複写機、プリンタ、ファクシミリのいずれであっても良く、複数の機能を備える複合機でも良い。

本発明に係る光走査装置の一例を走査対象である感光体ドラムと共に示す模式図である。 光源ユニットとビームピッチ調整機構の詳細を示す分解斜視図である。 その主走査方向における断面図である。 ビームピッチ調整機構の要部を示す正面図である。 光源ユニットのホームポジションと画素密度に応じた位置を示す模式図である。 ビームピッチ調整制御の第１実施例を示すフローチャートである。 ビームピッチ調整制御の第２実施例を示すフローチャートである。 ビームピッチ調整制御の第３実施例を示すフローチャートである。 本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の作像部付近を示す構成図である。 参考例の光源ユニットとビームピッチ調整機構の詳細を示す分解斜視図である。 その主走査方向における断面図である。

符号の説明

１，２ 半導体レーザ（光源）
３ ベース部材
４，５ カップリングレンズ
６ 光源ユニット
７ 保持部材
９ 光源支持部材
１０ 円すい圧縮ねじりコイルばね
１１ 押さえ部材
１２ ステッピングモータ
１３ スクリュー
１４ 押出し部材
１７ ピッチ調整手段
１９ ホームポジションセンサ
２２ ビームピッチ制御手段
２４ マグネット
２７ ポリゴンミラー
３３ 感光体ドラム
５０ 光走査装置
７１ 凸設円筒
８０ コイルスプリング

Claims (7)

1. 複数の光源と、各光源に対応して設けられたカップリングレンズと、前記光源から出射され前記カップリングレンズを通過した光ビームを偏向させる偏向手段を有し、前記偏向手段によって偏向された光ビームを被走査面上に結像させるマルチビーム走査装置において、
   前記複数の光源と前記カップリングレンズを搭載して光軸周りに回転可能に設けられた光源ユニットと、該光源ユニットを光軸周りの一方向に移動させてビームピッチを調整するピッチ調整手段と、該ピッチ調整手段による調整方向とは逆方向の光軸周りに前記光源ユニットを付勢するとともに前記光源ユニットを光軸方向に付勢する円すい圧縮ねじりコイルばねを有し、
   前記複数の光源と前記カップリングレンズを保持する保持部材に光軸を中心軸とする凸設円筒が形成されており、該凸設円筒の根元部と先端部との間に、前記円すい圧縮ねじりコイルばねの螺旋リングが光軸方向に重ならずに圧縮されて巻装され、
   該円すい圧縮ねじりコイルばねの付勢力により、前記凸設円筒が嵌装される光源支持部材の後面部に前記凸設円筒の根元部周囲の保持部材前面部が押し付けられるとともに、
   前記円すい圧縮ねじりコイルばねは、小径部が凸設円筒の先端側で大径部を凸設円筒の根元側にして前記凸設円筒の外周部に直接巻装されており、
   前記保持部材は光軸周り方向に突出する突設部を有し、
   前記ピッチ調整手段は、前記突設部を押圧することにより前記保持部材を光軸周りの前記一方向に回転させるとともに、
   前記突設部は、前記保持部材の前面部が前記光源支持部材の後面部に当接している状態で、前記光源支持部材の後面部よりも光ビーム進行方向の前方に位置する部分を有していることを特徴とするマルチビーム走査装置。
2. 前記ピッチ調整手段は、前記光源ユニットに当接して光源ユニットを押圧する磁性材料で製作された押出し部材を有し、
   前記光源ユニットにおける前記押出し部材との当接部に磁力が付与されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチビーム走査装置。
3. 前記ピッチ調整手段によるビームピッチ調整の異常を検出する異常検出手段を有し、
   該異常検出手段によりビームピッチ調整の異常を検出した場合、前記光源ユニットを前記異常検出前の位置に戻すとともに、以降のビームピッチ調整動作を禁止することを特徴とする、請求項１に記載のマルチビーム走査装置。
4. 前記ピッチ調整手段によるビームピッチ調整の異常を検出する異常検出手段を有し、
   該異常検出手段によりビームピッチ調整の異常を検出した場合、あらかじめ設定された画素密度のビームピッチとなる位置に前記光源ユニットを移動させるとともに、以降のビームピッチ調整動作を禁止することを特徴とする、請求項１に記載のマルチビーム走査装置。
5. 前記ピッチ調整手段によるビームピッチ調整の異常を検出する異常検出手段を有し、
   該異常検出手段によりビームピッチ調整の異常を検出した場合、前記光源ユニットの前記異常検出前の位置を仮のホームポジション位置として以降のビームピッチ調整を行うことを特徴とする、請求項１に記載のマルチビーム走査装置。
6. 前記仮のホームポジション位置設定後のビームピッチ調整において、前記仮のホームポジション位置と狙いの画素密度のユニット位置との差分だけ前記光源ユニットを回転させることを特徴とする請求項５に記載のマルチビーム走査装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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