JP6691689B2 - 光学部材回動装置、光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学部材回動装置、光走査装置および画像形成装置に関するものである。

従来、画像情報に応じた画像光を光走査装置によって走査して感光体上に潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、走査された画像光（走査光）の走査線傾きを調整するために、走査光の光路上に配置される光学部材を回動させる光学部材回動装置が知られている。

例えば、特許文献１には、入射する走査光の走査方向（Ｙ軸方向）に長尺な長尺レンズを、その走査光の光軸方向（Ｘ軸方向）に延びる回動軸回りに回動させて、走査光の走査線傾きを調整する走査線調整装置が開示されている。この走査線調整装置は、長尺レンズの中央部に当接する支点部に向けて長尺レンズの長尺方向両端部を板バネにより付勢された状態で光学ハウジングに保持されている。長尺レンズの長尺方向一端部は、上下方向（Ｚ軸方向）に駆動するアジャスタと一方の板バネとの間に挟持され、アジャスタの駆動により長尺レンズの長尺方向一端部が上下動することで、長尺レンズが支点部との当接箇所を回動中心にして回動する。また、この走査線調整装置は、長尺レンズの光軸方向位置（Ｘ軸方向位置）を光学ハウジングに対して位置決めするために、長尺レンズの長尺方向両端部を前記板バネとは別の板バネによって光軸方向へ付勢して光学ハウジングに押し付けている。

前記特許文献１に開示の走査線調整装置では、アジャスタの駆動により長尺レンズを回動させる際、長尺レンズの長尺方向両端部とこれを光学ハウジングに向けて押し付けている板バネとの当接箇所あるいは長尺レンズと光学ハウジングとの当接箇所において摺動を生じさせる必要がある。このような摺動箇所が存在すると、その摺動箇所における静止摩擦力と動摩擦力との切り替わり時にアジャスタの駆動負荷が大きく変化するなどが原因で、アジャスタの駆動により長尺レンズの長尺方向一端部の上下動を高精度に制御することが困難となる。
なお、この課題は、前記特許文献１に開示の走査線調整装置に限らず、長尺レンズ等の光学部材を、支点部を回動中心にして回動させる光学部材回動装置であれば、同様に生じ得るものである。

前記課題を解決するために、本発明は、光学部材と、所定の回動軸回りに前記光学部材を回動させる回動手段と、前記光学部材を回動可能に保持し、前記光学部材とともに回動しない保持部材とを有する光学部材回動装置において、前記回動軸の軸方向における前記光学部材の位置を、所定の許容範囲内で変位可能に規制する回動軸方向位置規制手段を有し、前記光学部材は、前記回動軸の軸方向に対して直交する方向に長尺であり、前記保持部材は、前記回動軸の軸方向と光学部材長尺方向とに直交する方向から前記光学部材に当接する支点部と、該支点部を挟んだ該光学部材の長尺方向２箇所を該支点部に向けて付勢する２つの付勢部材とを有し、前記回動手段は、前記光学部材が前記支点部との当接箇所を前記回動軸にして回動するように、該光学部材の長尺方向一端側を移動させるものであり、前記回動軸方向位置規制手段は、前記光学部材の長尺方向他端側のみを前記保持部材に押し付ける押付部材を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、光学部材の光学特性を確保しつつ、光学部材の回動位置を高精度に制御することが容易になるという優れた効果が奏される。

実施形態に係るカラープリンタの主要構成を示す模式図である。 同カラープリンタにおける光走査装置であるＢｋ−Ｃユニットの入射光学系のレイアウトを示す模式図である。 同入射光学系における偏向ビームスプリッタの説明図である。 同Ｂｋ−Ｃユニットの走査光学系のレイアウトを示す模式図である。 同Ｂｋ−Ｃユニットにおける回転多面鏡の回転軸方向から見た偏向器の構成を示す模式図である。 同Ｂｋ−Ｃユニットにおける光源ユニットを下側から見た斜視図である。 同光源ユニット内における光路を上側から見た模式図である。 実施形態における走査線調整装置の斜視図である。 同走査線調整装置の正面図である。 （ａ）は、スキュー調整機構の斜視図である。（ｂ）は、スキュー調整機構の断面図である。 スキュー調整機構の駆動モータの駆動量（パルス量）と走査線の傾き量との関係を示すグラフである。 実施形態における走査線調整装置を模式的に示した上面図である。 図１２中の符号Ｅで示す箇所の拡大図である。 図１２中の符号Ｆで示す箇所の拡大図である。 面発光光源の一例を示す図である。

以下、本発明に係る光学部材回動装置を、画像形成装置としてのカラープリンタにおける光走査装置に適用した一実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係るカラープリンタ５００の主要構成を示す模式図である。
このカラープリンタ５００は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナー像を互いに重ね合わせることにより、フルカラー画像を形成することができるタンデム方式の多色カラープリンタである。このカラープリンタ５００は、光走査装置１００、４つの感光体である感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４を備えている。また、４つのクリーニングユニット６０５Ｙ，６０５Ｍ，６０５Ｃ，６０５Ｂｋ、４つの帯電装置６０２Ｙ，６０２Ｍ，６０２Ｃ，６０２Ｂｋを備えている。また、現像ローラ６０３Ｙ，６０３Ｍ，６０３Ｃ，６０３Ｂｋを備えた４つの現像装置６０４Ｙ，６０４Ｍ，６０４Ｃ，６０４Ｂｋも備えている。さらに、中間転写体である中間転写ベルト６０６、二次転写ローラ６１３、定着装置６１０、給紙コロ６０８、レジストローラ対６０９、排紙ローラ６１２、排紙トレイ６１１なども備えている。

感光体ドラム５０１、クリーニングユニット６０５Ｙ、帯電装置６０２Ｙ、現像ローラ６０３Ｙ、現像装置６０４Ｙは、イエロー画像を形成する画像ステーション（以下「Ｙステーション」という。）を構成する。感光体ドラム５０２、クリーニングユニット６０５Ｍ、帯電装置６０２Ｍ、現像ローラ６０３Ｍ、現像装置６０４Ｍは、マゼンタ画像を形成する画像ステーション（以下「Ｍステーション」という。）を構成する。感光体ドラム５０３、クリーニングユニット６０５Ｃ、帯電装置６０２Ｃ、現像ローラ６０３Ｃ、現像装置６０４Ｃは、シアン画像を形成する画像ステーション（以下「Ｃステーション」という。）を構成する。感光体ドラム５０４、クリーニングユニット６０５Ｂｋ、帯電装置６０２Ｂｋ、現像ローラ６０３Ｂｋ、現像装置６０４Ｂｋは、ブラック画像を形成する画像ステーション（以下「Ｂｋステーション」という。）を構成する。

各感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４は、いずれも、その周面に感光層を備えており、回転機構によって図１中矢印方向へ回転駆動する。各帯電装置６０２Ｙ，６０２Ｍ，６０２Ｃ，６０２Ｂｋは、対応する感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４の表面を一様に帯電させる。

光走査装置１００は、イエロー用感光体ドラム５０１及びマゼンタ用感光体ドラム５０２を露光走査するＭ−Ｙユニット１００Ａと、シアン用感光体ドラム５０３及びブラック用感光体ドラム５０４を露光走査するＢｋ−Ｃユニット１００Ｂとから構成されている。光走査装置１００は、各々対応する感光体ドラム表面を被走査面として、画像情報に基づいた点灯制御で画像光（走査光）を照射し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４の回転に伴って、現像装置６０４Ｙ，６０４Ｍ，６０４Ｃ，６０４Ｂｋの現像ローラと対向する現像領域へ搬送される。

各現像装置６０４Ｙ，６０４Ｍ，６０４Ｃ，６０４Ｂｋには、帯電したトナーを担持する現像ローラが備わっている。現像ローラには所定の現像バイアスが印加されており、これにより形成される現像電界の作用によって、現像ローラ上のトナーが感光体ドラム上の静電潜像へ付着する。これにより、感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４上には、トナーが付着した像（以下「トナー画像」という。）が形成される。

このようにして形成されたトナー画像は、感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４の回転に伴って中間転写ベルト６０６と対向する一次転写領域へ搬送される。そして、各感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４上におけるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、互いに重なり合うタイミングで中間転写ベルト６０６上に順次一次転写される。これにより中間転写ベルト６０６上に多色のカラー画像が形成される。各クリーニングユニット６０５Ｙ，６０５Ｍ，６０５Ｃ，６０５Ｂｋは、対応する感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４の表面に転写されずに残った転写残トナーを除去する。

一方、記録材である記録紙５１０は、給紙コロ６０８によって１枚ずつレジストローラ対６０９へ搬送する。レジストローラ対６０９は、所定のタイミングで記録紙５１０を中間転写ベルト６０６と二次転写ローラ６１３とが対向する二次転写領域へ送る。この二次転写領域において、中間転写ベルト６０６上の多色のトナー画像が記録紙５１０に二次転写される。多色のトナー画像が転写された記録紙５１０は、その後、定着装置６１０に送られる。定着装置６１０は、熱と圧力により記録紙５１０上のトナー画像を記録紙に定着させる。定着後の記録紙５１０は、排紙ローラ６１２を介して排紙トレイ６１１上に排紙される。

次に、光走査装置１００の構成及び動作について説明する。
光走査装置１００を構成するＭ−Ｙユニット１００ＡとＢｋ−Ｃユニット１００Ｂとは、その基本構成が同じであるため、以下の説明ではＢｋ−Ｃユニット１００Ｂを用いて光走査装置１００の構成及び動作を説明する。なお、以下の説明では、適宜、色分け符号であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する。

図２は、Ｂｋ−Ｃユニット１００Ｂの入射光学系のレイアウトを示す模式図である。
光源ユニット１０１は、直線偏光にてレーザ光を射出する面発光型レーザ等からなる光源１０２と、光源１０２から射出されたレーザ光を円偏光に変換する１／４波長板１０５とを有する。また、１／４波長板１０５で円偏光に変換されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズ１０６と、コリメートレンズ１０６で平行化されたレーザ光を切り取るアパーチャ１０７とを有する。これらの光学部品１０２，１０５，１０６，１０７は、後述する光源ホルダ１０３（図６や図７等を参照）に対して、所定の位置に位置決めされて一体的に組み付けられている。光源ユニット１０１から射出されるレーザ光は、入射光学系を介して、光走査手段としての偏向器２０２へ入射する。

入射光学系は、光源ユニット１０１から射出されたレーザ光を副走査方向（図２中紙面前後方向）で２つに分割する偏向ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２０３を備えている。また、２つに分割されたレーザ光Ｌ１，Ｌ２の偏光特性を直線偏光から円偏光に変換する１／４波長板２０４を備えている。また、円偏光に変換された各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を、偏向器２０２に搭載される２つの回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂのミラー面上で結像させるシリンドリカルレンズ２０５を備えている。シリンドリカルレンズ２０５は、円偏光に変換されたレーザ光を副走査方向についてのみ集光機能を持っている。

このような入射光学系によって所定のレーザプロファイルに形成された各レーザ光Ｌ１，Ｌ２は、光走査手段としての偏向器２０２の各回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂのミラー面上にそれぞれ結像される。偏向器２０２は、副走査方向に平行な回転軸を中心に回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂを一体的に所定の回転数で安定駆動させている。このように回転している回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂのミラー面にレーザ光Ｌ１，Ｌ２が入射することで、図２に示すように、レーザ光Ｌ１，Ｌ２が主走査方向へ走査される。

図３は、偏向ビームスプリッタ２０３の説明図である。
光源ユニット１０１から射出されるレーザ光Ｌ０は、光源ユニット１０１内の１／４波長板１０５によって直線偏光から円偏光に変換されている。このように円偏光特性をもつレーザ光Ｌ０は、偏向ビームスプリッタ２０３の偏光分離面に到達すると、円偏光の偏光成分のうち、回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂのミラー面に対する入射面に垂直な成分（ｓ偏光成分）のみが偏光分離面を透過する。そして、ｓ偏光成分のみのレーザ光Ｌ２が下段回転多面鏡２０２ｂへ向かう。一方、円偏光の偏光成分のうち、回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂのミラー面に対する入射面に平行な成分（ｐ偏光成分）は、偏光分離面で反射される。その後、ｐ偏光成分のみのレーザ光Ｌ１は、偏向ビームスプリッタ２０３の反射面で反射され、上段回転多面鏡２０２ａに向かう。この時点で、分離された２つのレーザ光Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ、異なる偏光特性を有するものとなっているが、その後、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２は、１／４波長板２０４により再度円偏光に変換される。

図４は、Ｂｋ−Ｃユニット１００Ｂの走査光学系のレイアウトを示す模式図である。
偏向器２０２によって走査されたレーザ光のうちの一方のレーザ光Ｌ１（上段回転多面鏡２０２ａのミラー面で走査されたレーザ光）は、走査レンズ３０１及び長尺レンズ３０２を経て、防塵ガラス３０５を透過する。そして、感光体ドラム５０４の表面で等速走査される。この光路上には、レーザ光Ｌ１を折り返すためのミラー３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃが設置されている。また、他方のレーザ光Ｌ２（下段回転多面鏡２０２ｂのミラー面で走査されたレーザ光）は、走査レンズ３０１及び長尺レンズ３０２を経て、防塵ガラス３０５を透過して、感光体ドラム５０３の表面で等速走査される。この光路上には、レーザ光Ｌ２を折り返すためのミラー３０４が設置されている。

上述した入射光学系、偏向器２０２及び走査光学系は、いずれも、図４に示す保持部材としての光学ハウジング４００に一体的に設けられている。

図５は、回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂの回転軸方向から見た偏向器２０２の構成を示す模式図である。
偏向器２０２において、２つの回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂは、一体的な形状であり、モータ基板２０２ｃ上に組みつけられる。回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂは、それぞれ４面のミラー面をもっており、上段回転多面鏡２０２ａのミラー面と下段回転多面鏡２０２ｂのミラー面とは、回転方向に角度θだけずれるように配置されている。本実施形態では、θ＝４５°となっている。上段回転多面鏡２０２ａは、感光体ドラム５０４の走査に用いられ、下段回転多面鏡２０２ｂは感光体ドラム５０３の走査に用いられるが、前記のような配置によって幾何的に同時に走査することがない。

図６は、光源ユニット１０１を下側から見た斜視図である。
図７は、光源ユニット１０１内における光路を上側から見た模式図である。
以下の説明においては、便宜上、レーザ光の光軸方向をＸ軸とし、主走査方向に対応する方向をＹ軸とし、副走査方向に対応する方向をＺ軸とする。光源ユニット１０１は、光源１０２、１／４波長板１０５、コリメートレンズ１０６、アパーチャ１０７などが備わっている。光源１０２は、レーザ変調基板１０４に実装されている。

図８は、光学部材回動装置としての走査線調整装置１の斜視図であり、図９は、走査線調整装置１の正面図である。
本実施形態における走査線調整装置１は、回転多面鏡２０２ａ，２０２ｂの面倒れを補正する光学部材としての長尺レンズ３０２、長尺レンズ３０２が取り付けられるブラケット２などを備えた長尺レンズユニット３を備えている。ブラケット２は、板金で構成されており、長尺レンズ３０２の上面と対向する上面部２ａと、上面部２ａの図中Ｘ方向両端を下側へ折り返して形成された側面部２ｂとで構成されている。ブラケット２の側面部２ｂの長尺レンズ３０２の長尺方向両端部に対応する箇所には、長尺レンズ３０２をブラケット２に固定するための凹形状の固定用部材４ａ，４ｂが取り付けられている。

また、ブラケット２の長尺レンズ３０２の長尺方向（主走査方向＝Ｙ軸方向）中央部に対応する位置には、ネジ孔が形成されており、このネジ孔に曲がり調整ネジ５がネジ止めされている。曲がり調整ネジ５により、図中下側へ長尺レンズ３０２を押し込み、長尺レンズ３０２の両端を固定用部材４ａ、４ｂに押し当てることにより、長尺レンズ３０２が、ブラケット２に固定されている。曲がり調整ネジ５を回して、長尺レンズ３０２をさらに下側へ押し込むことで、可撓性を有する樹脂製の長尺レンズ３０２が湾曲し、走査線の湾曲が調整される。具体的には、調整治具にて走査線特性（走査線の湾曲）を、モニタリングしながら曲がり調整ネジ５を回転させて走査線の湾曲を補正する。

ブラケット２の上面部２ａの長尺レンズ対向面とは反対側の面（以下「天面」という。）の長尺方向両端には、それぞれ金属材料からなる平滑面部材６ａ，６ｂが設けられている。各平滑面部材６ａ，６ｂの平滑面には、第一付勢手段としてのバネ部材である第一板バネ７、第二付勢手段としてのバネ部材である第二板バネ８が当接している。

第一板バネ７は、光学ハウジング４００に固定された第一バネ固定部材１１に固定されている。また、第二板バネ８は、光学ハウジング４００に固定された第二バネ固定部材１２に固定されている。第一板バネ７、第二板バネ８の付勢方向は、ブラケット２の上面部２ａの天面を押し込む向き（下向き）である。第一板バネ７及び第二板バネ８による下向きの付勢力によって、長尺レンズユニット３は、下側へ押し下げられる力を受ける。

光学ハウジング４００には、図９に示すように、長尺レンズユニット３の下方に、長尺レンズ３０２の下面の長尺方向中央部に接触して各板バネ７，８の付勢力に抗して長尺レンズユニット３を支える支点部４０１が設けられている。支点部４０１は、光学ハウジング４００の底部から上方（長尺レンズユニット側）へ突出するように設けられており、半円柱形状（かまぼこ形状）をしている。

また、長尺レンズユニット３の長尺方向一端側（図９中左側）には、第一板バネ７の付勢力に抗して長尺レンズユニット３の長尺方向一端側の位置を移動させて、支点部４０１との当接箇所を回動中心にして長尺レンズユニット３を回動させる回動手段としてのスキュー調整機構１０が設けられている。長尺レンズユニット３は、２つの板バネ７、８とスキュー調整機構１０及び支点部４０１との間に上下方向（Ｚ軸方向）に挟持された状態で、光学ハウジング４００に保持される。

図１０（ａ）は、スキュー調整機構１０の斜視図であり、図１０（ｂ）は、スキュー調整機構１０の断面図である。
スキュー調整機構１０は、駆動モータ１０ａと、駆動モータホルダ１０ｂと、アジャスタ１０ｃとで構成されている。駆動モータ１０ａの出力軸には、ネジ部が設けられており、このネジ部にアジャスタ１０ｃが螺合される。アジャスタ１０ｃは、断面Ｄ形状をしており、駆動モータホルダ１０ｂのＤ形状のアジャスタ挿入口１０ｂ１に挿入されている。これにより、アジャスタ１０ｃは、アジャスタ挿入口１０ｂ１によって回転運動が規制され、駆動モータ１０ａの出力軸が回転しても回転することがなく、アジャスタ１０ｃが、出力軸によりネジ送りされて図中矢印Ｃ方向に昇降する。スキュー調整機構１０のアジャスタ１０ｃの先端が、ブラケット２の上面部２ａの長尺レンズ対向面の一端に当接するように、駆動モータホルダ１０ｂは光学ハウジング４００にネジにより固定されている。駆動モータ１０ａは、パルス駆動するステッピングモータである。

走査線の傾き調整は、本プリンタの出荷時に行うとともに、本プリンタの稼働時において例えばプリント枚数が所定枚数に達したタイミングやユーザー指示を受けたタイミング、或いは、温度センサの規定温度設定をトリガとするタイミング等の所定のタイミングで行う。具体的な調整方法は次の通りである。

本プリンタにおいて走査線の傾き調整を行う場合、まず、各感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４上に通常の画像形成動作時と同じ動作で、予め決められた傾き調整用パターンの潜像を形成する。そして、通常の画像形成動作時と同じ動作で、各色の傾き調整用パターンの潜像を現像して傾き調整用パターン（トナー像）とし、これらを中間転写ベルト６０６に転写する。その後、中間転写ベルト６０６に転写した各色の傾き調整用パターンを、パターンセンサ（光学センサ）で検知する。

この検知結果に基づき、黒（Ｂｋ）用の傾き調整用パターンと、他色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）の傾き調整用パターンとの相対的な位置ズレ量を把握する。そして、把握した各位置ズレ量を最も小さくできる、黒（Ｂｋ）用の走査線に対する他色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）用の走査線の傾き量をそれぞれ算出し、その結果を制御部に出力する。制御部は、その算出結果に基づき、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの回転角を制御する。その結果、駆動モータ１０ａの回転軸に取り付けられたアジャスタ１０ｃが第一板バネ７の付勢方向に沿って昇降し、長尺レンズユニット３の一端が図９中矢印Ｄで示すように上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。

具体的には、アジャスタ１０ｃが上昇すると、長尺レンズユニット３の一端が第一板バネ７の付勢力に抗して上昇（第一板バネ７の付勢の向きとは逆向きに移動）する。これにより、長尺レンズユニット３は、支点部４０１との当接箇所を回動中心にして、図９中時計回り方向（Ｘ軸回り）に回動し、その姿勢を変化させる。一方、アジャスタ１０ｃが下降すると、長尺レンズユニット３の一端が下降する。このとき、第一板バネ７の付勢力により、長尺レンズユニット３の一端もアジャスタ１０ｃの下降に追従して下降（第一板バネ７の付勢の向きに移動）する。その結果、長尺レンズユニット３は、支点部４０１との当接箇所を回動中心にして、図９中反時計回り方向（Ｘ軸回り）へ回動し、その姿勢を変化させる。

このようにして長尺レンズユニット３がＸ軸回りに回動すると、長尺レンズ３０２の入射面に対してレーザ光が入射する上下方向位置が変わる。本実施形態における長尺レンズ３０２は、長尺レンズ３０２の入射面に対するレーザ光Ｌの入射位置が変化すると、長尺レンズ３０２の出射面から出射されるレーザ光の出射角（上下方向の角度）が変化するという特性を有している。この特性により、アジャスタ１０ｃによって長尺レンズユニット３がＸ軸回りに回動すると、これに応じて長尺レンズ３０２の出射面から出射するレーザ光の出射角が変わり、その結果、このレーザ光による感光体ドラム上の走査線の傾きが変わる。

従来、長尺レンズ３０２の光学特性（例えば、レーザ光のピント位置、言い換えると感光体ドラム表面上のスポット径）を適切に確保するためには、長尺レンズ３０２を光学ハウジング４００に強固に保持して長尺レンズ３０２の光軸方向位置（Ｘ軸方向位置）をしっかりと位置決めし、長尺レンズ３０２の光軸方向位置（Ｘ軸方向位置）が不要に変化しないようにすることが重要であると考えられていた。そのため、従来の構成では、長尺レンズ３０２の長尺方向両端部３０２ａ，３０２ｂを、光学ハウジング４００に対して押付バネにより光軸方向（Ｘ軸方向すなわち回動軸の軸方向）へ押し付け、長尺レンズ３０２が光学ハウジング４００に対して強固に保持されていた。

しかしながら、このような従来構成では、光軸方向（Ｘ軸方向すなわち回動軸の軸方向）に強固な位置決めがなされていたことが原因で、長尺レンズ３０２の回動時に、押付バネと長尺レンズ３０２との当接箇所や、長尺レンズ３０２と光学ハウジング４００との当接箇所で摺動が生じる。このような摺動箇所が存在するため、従来構成では、長尺レンズ３０２の回動中に、その摺動箇所において静止摩擦力と動摩擦力との切り替わり等によって、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａに与える駆動負荷が大きく変化する。その結果、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの制御により長尺レンズ３０２の長尺方向一端の上下位置を高精度に制御することが困難となり、適切な走査線の傾き調整が困難であった。

図１１は、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの駆動量（パルス量）と走査線の傾き量との関係を示すグラフである。
スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの駆動量（パルス量）と走査線の傾き量との関係は、理想的には、図１１中実線で示すように線形の関係を示す。しかしながら、従来構成のように、長尺レンズ３０２の回動中に摺動が生じて駆動負荷が大きく変化するような構成だと、図１１中破線で一例が示されているように、理想から外れた関係となる。しかも、従来構成では、図１１中破線で示す関係も回動動作ごとに一定ではないことから、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの制御により走査線の傾きを高精度に調整することは難しい。

ここで、本発明者は、長尺レンズ３０２の光学特性を適切に確保するためには長尺レンズ３０２の光軸方向位置（Ｘ軸方向位置）を強固に位置決めすることが重要であるという従来の考え方を改め、強固な位置決めでなくとも長尺レンズ３０２の光学特性を適切に確保できるという知見を得た。詳しくは、長尺レンズ３０２をその光軸方向（Ｘ軸方向：回動軸の軸方向）へ僅かに変位可能な状態（僅かなガタつきがある状態）で光学ハウジング４００に保持させても、その変位可能量（ガタつき量）が一定の範囲内に規制されてさえいれば、長尺レンズ３０２の光学特性を適切に確保できることを見出した。

そこで、本実施形態では、長尺レンズ３０２が、その光軸方向（Ｘ軸方向：回動軸の軸方向）へ所定の許容範囲内で変位可能なように、所定のギャップをもって光学ハウジング４００に保持される構成となっている。このような構成であれば、長尺レンズ３０２の光軸方向位置（Ｘ軸方向位置）が光学ハウジング４００に対して強固に位置決めされている従来構成よりも、長尺レンズ３０２の回動中に摺動が生じ得る摺動箇所において摺動負荷が軽減され、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの制御により走査線の傾きを高精度に調整することが容易になる。

図１２は、本実施形態における走査線調整装置１を模式的に示した上面図である。
図１３は、図１２中の符号Ｅで示す箇所の拡大図である。
図１４は、図１２中の符号Ｆで示す箇所の拡大図である。
本実施形態の走査線調整装置１において、図１２に示すように、光学ハウジング４００は、長尺レンズ３０２の長尺方向両端部３０２ａ，３０２ｂに対してＸ軸方向から対向するレンズ端部受面４０２ａ，４０２ｂと、長尺レンズ３０２の長尺方向中央部に対向して設けられる規制突起４０３との間で、長尺レンズ３０２のＸ軸方向への変位を規制している。ただし、本実施形態では、図１３に示すように、長尺レンズ３０２の長尺方向両端部３０２ａ，３０２ｂを光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ａ，４０２ｂに当接させた状態において、長尺レンズ３０２が固定されたブラケット２の側面部２ｂと光学ハウジング４００の規制突起４０３との間にギャップＧｘが存在する。すなわち、長尺レンズ３０２は、Ｘ軸方向へギャップＧｘの分だけ変位可能なように、多少の遊び（ガタつき）をもって光学ハウジング４００に保持されている。

また、本実施形態の走査線調整装置１においては、図１４に示すように、長尺レンズ３０２が固定されたブラケット２の側面部２ｂに設けられるＹ軸方向の基準突起２ｃが設けられている。この基準突起２ｃは、所定のギャップＧｙをもって、光学ハウジング４００の基準穴部４０５に挿入されている。これにより、長尺レンズ３０２は、その長尺方向（Ｙ軸方向）へギャップＧｙの分だけ変位可能なように、多少の遊び（ガタつき）をもって光学ハウジング４００に保持されている。また、このようなギャップＧｙが設けられていることで、長尺レンズ３０２は、基準突起２ｃが基準穴部４０５に干渉しない範囲内で、光学ハウジング４００に対してＸ軸回りの回動が可能となっている。

本実施形態においても、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａを駆動してアジャスタ１０ｃをＺ軸方向に沿って昇降させ、長尺レンズ３０２を回動させたとき、長尺レンズ３０２の長尺方向両端部３０２ａ，３０２ｂと光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ａ，４０２ｂとが接触し、摺動が発生し得る。しかしながら、長尺レンズ３０２が光学ハウジング４００に対してＸ軸方向に変位可能であることから、その摺動箇所における当接圧は小さい。そのため、長尺レンズ３０２の回動中において、摺動による駆動負荷の変化が抑制される結果、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの駆動量（パルス量）と走査線の傾き量との関係が図１１中実線で示した理想的な関係に近づけることができる。よって、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの制御により走査線の傾きを高精度に調整することが容易となる。

ところで、本実施形態のカラープリンタ５００は、中間転写ベルト６０６がカラー用の感光体ドラム５０１，５０２，５０３に対して接離可能に構成されている。モノクロ画像を形成するときは、中間転写ベルト６０６をカラー用の感光体ドラム５０１，５０２，５０３から離間して、画像形成を行う。これにより、カラー用の画像ステーション（Ｙ，Ｍ，Ｃのステーション）を停止することができ、Ｙ，Ｍ，Ｃのステーションの寿命を延ばすことができる。また、中間転写ベルト６０６のカラー用感光体ドラム５０１，５０２，５０３との摩擦による削れを防止でき、中間転写ベルト６０６の寿命も向上できる。ただし、中間転写ベルト６０６がカラー用の感光体ドラム５０１，５０２，５０３から離間する離間位置に到達して停止する際に衝撃が発生する。また、中間転写ベルトがカラー用の感光体ドラム５０１，５０２，５０３に当接する際にも衝撃が発生する。

また、給紙コロ６０８は、通常、給紙カセット内の記録紙束から離間しており、給紙カセット内の記録紙束の最上位シートをレジストローラ対６０９へ搬送する際に、給紙カセット内の記録紙束の最上位シートに給紙コロ６０８が当接する。このとき、給紙コロ６０８が記録紙束に接触するときにも衝撃が発生する。

これらの衝撃は、カラープリンタ５００の各部材に、それぞれ固有振動数での振動を生じさせる。そして、カラープリンタ５００の各部材で発生した振動は、カラープリンタ５００のフレームなどを介して、光走査装置１００の光学ハウジング４００に伝達される。光学ハウジング４００に伝達された振動は、走査線調整装置１の光学ハウジング４００の支点部４０１等を介して、長尺レンズユニット３に伝達される。このとき、長尺レンズユニット３に伝達された振動に含まれる、長尺レンズユニット３の固有振動数に近い振動数成分により、長尺レンズユニット３が共振励起し、長尺レンズ３０２が支点部４０１との当接箇所を回動中心とする回動方向に大きく振動するおそれがある。このように長尺レンズ３０２が大きく振動すると、感光体ドラムへの光照射位置が長尺レンズユニット３の固有振動数で副走査方向に変位し、バンディングなどの異常画像が発生してしまう。

このような長尺レンズユニット３の共振は、長尺レンズ３０２の光軸方向位置（Ｘ軸方向位置）が光学ハウジング４００に対して強固に位置決めされている従来構成ではある程度は抑制される。これは、従来構成における長尺レンズ３０２の回動時における摺動負荷が、長尺レンズユニット３の共振を抑止するように機能するためである。これに対し、本実施形態では、Ｘ軸方向について多少の遊び（ガタつき）をもって長尺レンズ３０２が光学ハウジング４００に保持される構成であるため、長尺レンズ３０２の回動時における摺動負荷が軽減されており、長尺レンズユニット３の共振を抑止していた機能が低下している。

しかしながら、長尺レンズユニット３の共振は、長尺レンズユニット３のいずれかの端部３０２ａ，３０２ｂが光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ａ，４０２ｂ等の外部部材に軽く触れているだけで、大きく減衰する。本実施形態では、Ｘ軸方向について多少の遊び（ガタつき）をもって長尺レンズ３０２が光学ハウジング４００に保持される構成であるが、長尺レンズユニット３のいずれかの端部３０２ａ，３０２ｂが光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ａ，４０２ｂに軽く触れた状態になるのが通常である。したがって、本実施形態においても、長尺レンズユニット３の共振は十分に抑制され、バンディングなどの異常画像の発生が抑制される。

ただし、長尺レンズユニット３に伝達される大きな振動に対しては、長尺レンズユニット３のいずれかの端部３０２ａ，３０２ｂが光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ａ，４０２ｂに軽く触れる程度では、長尺レンズユニット３の共振を十分に抑制できないおそれがある。

ここで、長尺レンズ３０２の振動の様子を確認したところ、長尺レンズ３０２の他端側（第二板バネ８が当接している側）だけが大きく振動していることがわかった。これは、長尺レンズ３０２の一端側（第一板バネ７が当接している側）は、光学ハウジング４００に固定されているスキュー調整機構１０に対して第一板バネ７が押さえ付けているため、大きく振動することがないからである。これに対し、長尺レンズ３０２の他端側は、第二板バネ８が当接している側と反対側には、これに当接する部材がなく、長尺レンズユニットの他端は下側へ自由に変位できる結果、大きく振動できてしまうからである。

そこで、本実施形態においては、長尺レンズ３０２の他端側３０２ｂだけを、光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ｂに押し付ける押付部材としての押付用板バネ４０４を設けている。これにより、長尺レンズ３０２の他端側３０２ｂが図１２中符号Ｐで示すようにレンズ端部受面４０２ｂに押し付けられ、長尺レンズ３０２の他端側３０２ｂとレンズ端部受面４０２ｂとを常時当接させることができる。その結果、長尺レンズユニット３の共振によって長尺レンズユニットの他端側３０２ｂが振動しようとしても、長尺レンズ３０２の他端側３０２ｂがレンズ端部受面４０２ｂに押し付けられているため、長尺レンズユニットの他端側３０２ｂの振動は抑制される。

一方、このような押付用板バネ４０４を設けることによって、長尺レンズ３０２の回動時における摺動負荷が高まり、長尺レンズ３０２の回動中における駆動負荷の変化が大きくなり、走査線の傾きを高精度に調整する点に対しては不利となる。しかしながら、本実施形態では、長尺レンズ３０２の一端側３０２ａについては、光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ａに押し付けられていない。したがって、長尺レンズ３０２の両端部３０２ａ，３０２ｂを、光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ａ，４０２ｂに押し付ける構成と比較すれば、長尺レンズ３０２の回動時における摺動負荷は軽減される。よって、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの駆動量（パルス量）と走査線の傾き量との関係が図１１中実線で示した理想的な関係から大きく外れることはなく、スキュー調整機構１０の駆動モータ１０ａの制御により走査線の傾きを高精度に調整することが可能である。なお、押付用板バネ４０４としては、加重勾配が可能な限り小さくなるものが好ましい。

なお、長尺レンズユニット３の共振は、長尺レンズユニット３の他端部３０２ｂが、光学ハウジング４００のレンズ端部受面４０２ｂに接触せず、押付用板バネ４０４に接しているだけでも、大きく減衰し得る。この場合、上述したとおり、大きな振動に対しては長尺レンズユニット３の共振を十分に抑制できないおそれがあるが、長尺レンズ３０２の回動時における摺動負荷が少ないため、走査線の傾きを高精度に調整する点に対しては有利である。

本実施形態においては、光源１０２として、図１５に示すような、複数の発光部を、光ビームの射出方向と直交する面内に４個×４個で配列してなる面発光光源を用いた。光源１０２を面発光光源にすることによって、高解像度の画像形成が可能になる。また、前記面発光光源に代えて、単一の発光部を有するＬＤ（Ｌａｚｅｒ Ｄｉｏｄｅ）、あるいは複数の発光部を有するＬＤを直線状、あるいは、２次元的に配列したＬＤアレイを用いてもよい。かかる光源を用いても、高解像度の画像形成が可能になる。なお、面発光光源の方が、コストダウンの効果は大きく好ましい。

以上の説明では、回動対象となる光学部材が、偏向器２０２によって走査されたレーザ光が入射されるレンズ部材であるが、ミラー部材などの他の光学部材であってもよいし、走査されない光が入射される光学部材であってもよい。本実施形態の構成は、走査線調整装置１のような走査線の傾きを調整する装置に限らず、光学部材を回動させる装置において広く適用可能である。

以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
長尺レンズ３０２等の光学部材と、Ｘ軸回り等の所定の回動軸回りに前記光学部材を回動させるスキュー調整機構１０等の回動手段と、前記光学部材を回動可能に保持する光学ハウジング４００等の保持部材とを有する走査線調整装置１等の光学部材回動装置において、前記回動軸の軸方向（Ｘ軸方向）における前記光学部材の位置を、所定の許容範囲内で変位可能に規制する規制突起４０３及びレンズ端部受面４０２ａ，４０２ｂ等の回動軸方向位置規制手段を有することを特徴とする。
上述したとおり、従来、光学部材の光学特性を適切に確保するためには、光学部材を保持部材に強固に保持して光学部材を目標位置にしっかりと位置決めし、光学部材の位置が不要に変化しないようにすることが重要であると考えられていた。そのため、前記特許文献１に開示の走査線調整装置でも、長尺レンズ（光学部材）の長尺方向両端部を光学ハウジング（保持部材）に対して板バネにより回動軸の軸方向へ押し付けて、光学部材を保持部材で強固に保持している。しかしながら、このような強固な位置決めが原因で、光学部材の回動時に摺動が生じ、光学部材の回動位置を高精度に制御することが困難となっている。
本発明者は、光学部材を目標位置にしっかりと位置決めしなくても、詳しくは、光学部材が回動軸の軸方向へ僅かに変位可能な状態で保持部材に保持されていても、その変位可能量が一定の範囲内に規制されていれば、光学部材の光学特性を適切に確保できるという知見を得た。この知見に基づき、本態様では、回動軸の軸方向における光学部材の位置を、回動軸方向位置規制手段により、所定の許容範囲内で変位可能に規制する構成となっている。このような構成であれば、光学部材を保持部材に強固に保持する従来構成よりも、光学部材の回動時に摺動が生じ得る摺動箇所における摺動負荷が軽減される。よって、光学部材の回動位置を高精度に制御することが容易になる。

（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記光学部材は、前記回動軸の軸方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）に長尺であり、前記保持部材は、前記回動軸の軸方向（Ｘ軸方向）と光学部材長尺方向（Ｙ軸方向）とに直交する方向（Ｚ軸方向）から前記光学部材に当接する支点部４０１と、該支点部を挟んだ該光学部材の長尺方向２箇所を該支点部に向けて付勢する第一板バネ７及び第二板バネ８等の２つの付勢部材とを有し、前記回動手段は、前記光学部材が前記支点部との当接箇所を前記回動軸にして回動するように、該光学部材の長尺方向一端側３０２ａを移動させるものであることを特徴とする。
本態様によれば、光学部材に対する入射光や出射光の光路を妨げることなく、光学部材を回動させることができる。

（態様Ｃ）
前記態様Ｂにおいて、前記回動軸方向位置規制手段は、前記光学部材の長尺方向他端側３０２ｂのみを前記保持部材に押し付ける押付用板バネ４０４等の押付部材を備えていることを特徴とする。
これによれば、光学部材に振動が伝達されたときに大きく振動やすい光学部材の長手方向他端側を保持部材に常時当接させ、その振動を抑制できる。しかも、光学部材に振動が伝達されたときに振動しにくい光学部材の長尺方向一端側３０２ａについては押し付けない構成であるため、光学部材の回動時の摺動負荷を抑え、光学部材の回動位置を高精度に制御できる。

（態様Ｄ）
前記態様Ｂ又はＣにおいて、前記２つの付勢部材は、バネ部材であることを特徴とする。
これによれば、簡易な構成を実現できる。

（態様Ｅ）
前記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、光学部材長尺方向（Ｙ軸方向）における前記光学部材の位置を、所定の許容範囲内で変位可能に規制する基準突起２ｃ及び基準穴部４０５等の長尺方向位置規制手段を有することを特徴とする。
本態様によれば、光学部材の回動時に摺動が生じ得る摺動箇所における摺動負荷が更に軽減され、光学部材の回動位置を高精度に制御することが容易になる。

（態様Ｆ）
前記態様Ａ〜Ｅのいずれかの態様において、前記光学部材は、偏向器２０２等の光走査手段によって走査されたレーザ光等の走査光が入射するレンズ部材又はミラー部材であることを特徴とする。
これによれば、光学部材の回動により走査線の傾きを調整することができる。

（態様Ｇ）
前記態様Ｆにおいて、前記光学部材は、可撓性部材であることを特徴とする。
これによれば、走査線曲がりを調整することが可能となる。また、このように光学部材が可撓性を有する場合、光学部材の撓みによって摺動箇所における摺動負荷に起因した回動手段の駆動負荷が大きく変化しやすい。したがって、摺動箇所における摺動負荷を軽減して光学部材の回動位置の高精度な制御を可能にする構成は特に有益である。

（態様Ｈ）
光源１０２から照射される光を走査する偏向器２０２等の光走査手段と、前記光走査手段によって走査された走査光の光路上に配置される長尺レンズ３０２等の光学部材を走査線調整装置１等の光学部材回動手段によって回動させることで、該走査光の走査線傾きを調整する制御部等の走査線傾き調整手段とを有する光走査装置１００において、前記光学部材回動手段として、前記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様に係る光学部材回動装置を用いたことを特徴とする。
本態様によれば、走査線の傾きを高精度に調整可能な光走査装置を実現することができる。

（態様Ｉ）
光源１０２から照射される画像情報に応じた画像光を光走査装置１００によって走査して感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４等の感光体へ照射し、これにより該感光体上に形成された潜像を現像して得られる画像を最終的に記録紙５１０等の記録材上に転移させるカラープリンタ等の画像形成装置において、前記光走査装置として、前記態様Ｈに係る光走査装置を用いたことを特徴とする。
本態様によれば、画像の歪みの少ない高品質な画像を形成できる。

（態様Ｊ）
前記態様Ｉにおいて、前記光源は、面発光光源であることを特徴とする。
本態様によれば、高解像度の画像形成が可能になる。

１ 走査線調整装置
２ ブラケット
２ａ 上面部
２ｂ 側面部
２ｃ 基準突起
３ 長尺レンズユニット
５ 調整ネジ
６ａ，６ｂ 平滑面部材
７ 第一板バネ
８ 第二板バネ
１０ スキュー調整機構
１０ａ 駆動モータ
１０ｂ 駆動モータホルダ
１０ｃ アジャスタ
１００ 光走査装置
１０１ 光源ユニット
１０２ 光源
２０２ 偏向器
３０１ 走査レンズ
３０２ 長尺レンズ
４００ 光学ハウジング
４０１ 支点部
４０２ａ，４０２ｂ レンズ端部受面
４０３ 規制突起
４０４ 押付用板バネ
４０５ 基準穴部
５００ カラープリンタ
５０１，５０２，５０３，５０４ 感光体ドラム
５１０ 記録紙
６０６ 中間転写ベルト

特許第４９５１２４２号公報

Claims (8)

1. 光学部材と、
   所定の回動軸回りに前記光学部材を回動させる回動手段と、
   前記光学部材を回動可能に保持し、前記光学部材とともに回動しない保持部材とを有する光学部材回動装置において、
   前記回動軸の軸方向における前記光学部材の位置を、所定の許容範囲内で変位可能に規制する回動軸方向位置規制手段を有し、
   前記光学部材は、前記回動軸の軸方向に対して直交する方向に長尺であり、
   前記保持部材は、前記回動軸の軸方向と光学部材長尺方向とに直交する方向から前記光学部材に当接する支点部と、該支点部を挟んだ該光学部材の長尺方向２箇所を該支点部に向けて付勢する２つの付勢部材とを有し、
   前記回動手段は、前記光学部材が前記支点部との当接箇所を前記回動軸にして回動するように、該光学部材の長尺方向一端側を移動させるものであり、
   前記回動軸方向位置規制手段は、前記光学部材の長尺方向他端側のみを前記保持部材に押し付ける押付部材を備えていることを特徴とする光学部材回動装置。
2. 請求項１に記載の光学部材回動装置において、
   前記２つの付勢部材は、バネ部材であることを特徴とする光学部材回動装置。
3. 請求項１又は２に記載の光学部材回動装置において、
   光学部材長尺方向における前記光学部材の位置を、所定の許容範囲内で変位可能に規制する長尺方向位置規制手段を有することを特徴とする光学部材回動装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学部材回動装置において、
   前記光学部材は、光走査手段によって走査された走査光が入射するレンズ部材又はミラー部材であることを特徴とする光学部材回動装置。
5. 請求項４に記載の光学部材回動装置において、
   前記光学部材は、可撓性部材であることを特徴とする光学部材回動装置。
6. 光源から照射される光を走査する光走査手段と、
   前記光走査手段によって走査された走査光の光路上に配置される光学部材を光学部材回動手段によって回動させることで、該走査光の走査線傾きを調整する走査線傾き調整手段とを有する光走査装置において、
   前記光学部材回動手段として、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学部材回動装置を用いたことを特徴とする光走査装置。
7. 光源から照射される画像情報に応じた画像光を光走査装置によって走査して感光体へ照射し、これにより該感光体上に形成された潜像を現像して得られる画像を最終的に記録材上に転移させる画像形成装置において、
   前記光走査装置として、請求項６に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記光源は、面発光光源であることを特徴とする画像形成装置。

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