JPH04264417A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタや複写
機等の画像形成装置に適用され、レーザビームによって
感光体に静電潜像を形成する光学装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、感光体にレーザビームを照射して
静電潜像を形成するように構成されたレーザプリンタや
複写機等の画像形成装置が多く用いられつつある。この
種の画像形成装置の光学装置は、レーザビームをポリゴ
ンミラーで走査して感光体に照射することにより、走査
線に沿った感光体の露光を行うようになっている。

【０００３】ところで、上記感光体上の走査線は、レン
ズやポリゴンミラーなどの光学系部材の誤差等に起因し
て直線性が低下し、いわゆるＢＯＷと称される歪を生じ
ることがある。この場合、形成される画像が歪んだもの
となり、画像品質の低下を招くことになる。特に、多色
画像を形成するために、複数のレーザビームによって各
色の画像に対応する複数の静電潜像を形成する場合には
、上記ＢＯＷが発生すると色ずれが生じるので画像品質
が著しく低下する。

【０００４】そこで、例えば特開昭６４−９０９号公報
に開示されているように、レーザビームの方向転換部材
を備えてＢＯＷの向きが同じ向きになるように構成し、
色ずれの低減を図った画像形成装置の光学装置が知られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置の光学装置では、ＢＯＷの発生自体を
防止するものではないため、画像の歪による画像品質の
低下を抑えることはできない。そのうえ、ＢＯＷの曲率
が同程度でない場合には、色ずれを確実に防止すること
もできないという問題点を有していた。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑み、感光体上の走
査線における直線性を向上させて画像品質の向上を図り
得る画像形成装置の光学装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ミラーを介して感光体にレーザビームを
照射し、静電潜像を形成するように構成された画像形成
装置の光学装置において、前記ミラーの反射面を湾曲さ
せる湾曲面形成手段を備えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、湾曲面形成手段によってミ
ラーの反射面を湾曲させると、感光体上の走査線の曲率
が変化する。

【０００９】

【実施例】第１実施例 本発明の第１実施例として、２つのビームにより形成さ
れた静電潜像をそれぞれ異なる色のトナーで現像して２
色画像を得る画像形成装置に適用された光学装置の例を
図１ないし図１０に基づいて説明する。

【００１０】図１は光学装置における光学系部材の構成
を示す斜視図である。図１において、１１・２１は半導
体レーザ、１２・２２は集光レンズ、１３・２３はシリ
ンドリカルレンズ、１４は合成ミラー、１５はポリゴン
ミラー、１６はトーリックｆθレンズ、１７は第１ミラ
ー、１８は分離フィルタ、１９は第２ミラー、２９は第
３ミラー、３０は感光ドラムである。なお、感光ドラム
３０の周囲には図示しないメインチャージャや、２色の
トナーを収容した２つの現像器、転写・分離チャージャ
、クリーナ装置などが設けられているが、本発明の主眼
ではないのでその説明は省略する。

【００１１】上記半導体レーザ１１・２１は、それぞれ
波長が７５０ｎｍおよび８１０ｎｍのビームＢ１・Ｂ２
を発するようになっている。合成ミラー１４は、波長の
短いビームＢ１を反射する一方、波長の長いビームＢ２
を透過させて、各ビームＢ１・Ｂ２を同一の光路でポリ
ゴンミラー１５に入射させ、また、分離フィルタ１８は
同様の作用により、同一の光路をとるビームＢ１・Ｂ２
を２つの光路に分離するようになっている。ポリゴンミ
ラー１５は図示しない駆動手段によって回転駆動され、
入射したビームＢ１・Ｂ２を走査する方向に反射するよ
うになっている。

【００１２】すなわち、半導体レーザ１１・２１から発
せられたビームＢ１・Ｂ２は、それぞれ、集光レンズ１
２・２２、シリンドリカルレンズ１３・２３、合成ミラ
ー１４、ポリゴンミラー１５、トーリックｆθレンズ１
６、第１ミラー１７、分離フィルタ１８、および第２ミ
ラー１９または第３ミラー２９を介して感光ドラム３０
に照射され、走査線３１・３２に沿った露光が行われる
ようになっている。

【００１３】上記第１ミラー１７、分離フィルタ１８と
第３ミラー２９と、および第２ミラー１９は、それぞれ
図２に示すようにミラーホルダ４１〜４３を介してフレ
ーム４４に取り付けられている。ミラーホルダ４１は、
より詳しくは図３に示すように両端部にミラー当接面５
１・５１が形成され、第１ミラー１７を板ばね５２・５
２によって押圧することにより固定するようになってい
る。また、中央部には、第１ミラー１７に一端部の固定
された圧電素子５３が取り付けられ、図示しない制御装
置によって圧電素子５３に所定の電圧を印加することに
より第１ミラー１７を撓ませ得るようになっている。

【００１４】上記ミラーホルダ４１の両端部に設けられ
たフランジ部５４・５４には、ビームＢ１・Ｂ２の第１
ミラー１７への入射方向の長孔５５…が形成され、ねじ
５７…によってフレーム４４に固定されるようになって
いる。また、フレーム４４には、スライダ５８のキー部
５８ａが嵌合されてスライダ５８をビームＢ１・Ｂ２の
第１ミラー１７への入射方向に案内するガイド溝４４ａ
が形成されている。上記スライダ５８は、ねじ５９・５
９によってフレーム４４に固定されるようになっている
。スライダ５８に設けられたピン５８ｂは、ミラーホル
ダ４１の底部に形成された孔５６に相対的に回動し得る
ように嵌合されている。

【００１５】上記の構成において、トナー像の形成が行
われる際には、まず感光ドラム３０が図１中の矢印Ａ方
向に回転するとともに、ビームＢ１の照射によって走査
線３１ごとに静電潜像が形成され、１色目のトナーによ
る現像が行われる。また、ビームＢ２は、感光ドラム３
０におけるビームＢ１の照射された位置がビームＢ２の
照射される位置まで回転する時間だけ遅れて照射され、
上記トナー像に重ねて静電潜像が形成された後、２色目
のトナーによる現像が行われる。

【００１６】このようにして感光ドラム３０上に形成さ
れた２色のトナー像は、転写チャージャによって転写紙
等の被転写体に転写され、熱定着されて、印刷画像が得
られる。ここで、ビームＢ１・Ｂ２の走査方向とトーリ
ックｆθレンズ１６の母線とが傾いている場合などには
、走査線３１・３２が直線にならないＢＯＷが生じる。 このＢＯＷは、ポリゴンミラー１５に入射するビームＢ
１・Ｂ２が同一の光路をとるので、トーリックｆθレン
ズ１６を透過した位置では、例えば図４に示すように、
同一の向きに湾曲するように生じる。

【００１７】また、トーリックｆθレンズ１６を透過し
たビームＢ１は、第１ミラー１７、分離フィルタ１８、
および第２ミラー１９によって合計３回反射される一方
、ビームＢ２は第１ミラー１７および第３ミラー２９に
よって合計２回しか反射されず、反射回数差が奇数であ
るので、感光ドラム３０上では、図５に示すように走査
線３１・３２が互いに反対方向に湾曲するＢＯＷが生じ
る。

【００１８】そこで、圧電素子５３に所定の電圧を印加
して、例えば第１ミラー１７をその中央部が図６に矢印
Ｂで示す方向に変位するように湾曲させると、第１ミラ
ー１７の中央部付近で反射されるビームＢ１・Ｂ２の光
路は、それぞれ同図に破線で示すように変わり、図７に
示すように走査線３１・３２の中央付近が互いに近づく
ように各走査線３１・３２の曲率が減少し、または０に
なる。なお、この調整作業は、実際にテストパターン等
の画像を形成させて確認しながら行われる。

【００１９】また、図８に示すように走査線３１・３２
にスキューおよび位置ずれが生じている場合には、以下
のような調整を行うことにより走査線３１・３２が重な
るようにすることができる。まず、ねじ５７…およびね
じ５９…を緩めてミラーホルダ４１とスライダ５８とを
一体的にガイド溝４４ａの方向に移動させ、図９に示す
ように走査線３１・３２が中央部で交差するようにして
、ねじ５９…を締め付け、スライダ５８をフレーム４４
に固定する。

【００２０】次に、ミラーホルダ４１をスライダ５８に
おけるピン５８ｂの中心軸周りに回動させ、図１０に示
すように走査線３１・３２がほぼ重なるようにした後、
ねじ５７…を締め付けてミラーホルダ４１をフレーム４
４に固定する。すなわち、走査線３１・３２のＢＯＷ、
位置ずれ、およびスキューをそれぞれ独立して調整する
ことができるので、容易に走査線３１・３２が重なるよ
うにして画像のずれを解消することができる。

【００２１】第２実施例 本発明の第２実施例を図１１および図１２に基づいて説
明する。なお、本第２実施例において、前記第１実施例
と同様の機能を有する構成部分については同一の番号を
付して説明を省略する。フレーム４４は、図１１に示す
ように位置決め部材４５・４６が、画像形成装置本体に
設けられたピン４７・４８に当接することにより、感光
ドラム３０に対する位置決めがなされるようになってい
る。

【００２２】第２ミラー１９および第３ミラー２９は、
それぞれミラーホルダ６１・６２に取り付けられている
。ミラーホルダ６１・６２は、より詳しくは図１２に示
すように、それぞれスライダ６３・６４の孔６３ａ・６
４ａに嵌合するピン６１ａ・６２ａを有し、ねじ６５・
６６によってフレーム４４に固定されるようになってい
る。スライダ６３・６４は、長孔６３ｂ・６４ｂが形成
され、ねじ６７・６８によってフレーム４４に固定され
るようになっている。

【００２３】上記の構成において、前記第１実施例と同
様に、圧電素子５３に所定の電圧を印加して第１ミラー
１７を湾曲させることにより、走査線３１・３２のＢＯ
Ｗを低減もしくは解消することができる。また、走査線
３１・３２のスキューおよび位置ずれは、次のようにし
て調整される。

【００２４】まず、ねじ６５…およびねじ６７…を緩め
て、ミラーホルダ６１とスライダ６３とを一体的にビー
ムＢ２の第３ミラー２９への入射方向に移動させ、走査
線３１・３２が中央部で交差するようにして、ねじ６７
…を締め付け、スライダ６３をフレーム４４に固定する
。次に、ミラーホルダ６１をスライダ６３の孔６３ａの
中心軸周りに回動させ、走査線３１・３２がほぼ重なる
ようにした後、ねじ６５を締め付けてミラーホルダ６１
をフレーム４４に固定する。

【００２５】また、上記ミラーホルダ６１のスライド量
や回動量が大きい場合には、同様にミラーホルダ６２を
スライドまたは回動させて、それぞれのミラーホルダ６
１・６２の調整量が小さくなるようにすれば、形成され
る画像の解像度や倍率の変化等への影響を小さく抑える
ことができる。なお、上記のように第２ミラー１９およ
び第３ミラー２９の位置や姿勢をいずれも調整し得るよ
うに構成されている場合には、感光ドラム３０に照射さ
れるそれぞれのビームＢ１・Ｂ２が感光ドラム３０の軸
心を通るように調整してもよい。

【００２６】このように、本第２実施例においても、走
査線３１・３２のＢＯＷ、位置ずれ、およびスキューを
それぞれ独立して調整することができるので、やはり容
易に走査線３１・３２が重なるようにして画像のずれを
解消することができる。 第３実施例 本発明の第３実施例を図１３および図１４に基づいて説
明する。なお、本第３実施例において、前記第１実施例
または第２実施例と同様の機能を有する構成部分につい
ては同一の番号を付して説明を省略する。

【００２７】本第３実施例においては、前記第１実施例
における合成ミラー１４に代えて、図１３に示すように
、半導体レーザ２１から発せられたビームＢ２を反射す
るミラー１４１が設けられ、半導体レーザ１１から発せ
られたビームＢ１はミラー１４１の上方を通過してポリ
ゴンミラー１５に入射するようになっている。また、ビ
ームＢ１・Ｂ２を共に反射する第１ミラー１７に代えて
、ビームＢ１だけを反射するビームＢ１用第１ミラー１
７１、およびビームＢ２だけを反射するビームＢ２用第
２ミラー１７２が設けられるとともに、分離フィルタ１
８に代えて、ビームＢ１用中間ミラー１８１が設けられ
ている。なお、このようにビームＢ１・Ｂ２が互いに異
なる光路をとるように構成されている場合には、半導体
レーザ１１・２１としては等しい発光波長を有するもの
を用いてもよい。

【００２８】ビームＢ１用第１ミラー１７１、および第
３ミラー２９には、それぞれ圧電素子５３１・５３２が
設けられ、これらのミラー１７１・２９を撓ませ得るよ
うになっている。上記の構成において、圧電素子５３１
・５３２に所定の電圧を印加して、例えばビームＢ１用
第１ミラー１７１および第３ミラー２９を、それぞれの
中央部が図１４に矢印Ｃ・Ｄで示す方向に変位するよう
に湾曲させると、それぞれのミラー１７１・２９の中央
部付近で反射されるビームＢ１・Ｂ２の光路は同図に破
線で示すように変わるので、走査線３１・３２のＢＯＷ
をそれぞれ独立して調整することができる。

【００２９】なお、上記実施例においては、ミラーを撓
ませるために圧電素子を設けた例を示したが、これに限
らず、押しねじやカム等によって撓ませるようにしても
よい。ただし、圧電素子に印加する電圧を制御して撓み
量を調整するように構成した場合には、光学装置のカバ
ー等を開けたりすることなく、画像形成装置を画像形成
可能な状態で調整を行うことができるので、調整作業が
より容易になるという利点が得られる。

【００３０】また、光路上に設けられた複数のミラーの
うち、いずれのミラーを撓ませて調整し得るように構成
してもよく、例えば調整感度を大きくする場合には光源
に近いミラーを調整し得るようにする一方、微調整しや
すくする場合には光源から遠いミラーを調整し得るよう
にしたり、また、複数のミラーを調整し得るようにして
もよい。さらに、例えば光学装置の上部に位置するミラ
ーなど、画像形成装置外部からの調整作業が容易なミラ
ーを調整し得るようにしてもよい。

【００３１】また、第１実施例または第２実施例におけ
る分離フィルタ１８は、波長の違いを利用するものに限
らず、偏光面の違いを利用するものなどでもよい。また
、感光体としては、上記のように感光ドラムに限らず、
感光ベルトなどでもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ミラーの反射面を湾曲させる湾曲面形成手段を備えてい
ることにより、感光体上の走査線の曲率を変化させるこ
とができるので、走査線の直線性を向上させて画像の歪
や色ずれを防止し、画像品質を向上させることができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の光学装置における光学系
部材の構成を示す斜視図である。

【図２】同光学装置の構成を示す正面図である。

【図３】同ミラーホルダの構成を示す斜視図である。

【図４】同トーリックｆθレンズ透過後の走査線の歪み
の例を示す説明図である。

【図５】同感光ドラム上の走査線の歪みの例を示す説明
図である。

【図６】同ＢＯＷ調整による光路の変化を示す説明図で
ある。

【図７】同ＢＯＷ調整後の走査線の状態の例を示す説明
図である。

【図８】同位置ずれおよびスキューの調整前の走査線の
状態の例を示す説明図である。

【図９】同位置ずれ調整後の走査線の状態の例を示す説
明図である。

【図１０】同スキュー調整後の走査線の状態の例を示す
説明図である。

【図１１】本発明の第２実施例における光学装置の構成
を示す正面図である。

【図１２】同ミラーホルダの構成を示す斜視図である。

【図１３】本発明の第３実施例の光学装置における光学
系部材の構成を示す斜視図である。

【図１４】同ＢＯＷ調整による光路の変化を示す説明図
である。

【符号の説明】 １７　　　　　　　　　　第１ミラー ２９　　　　　　　　　　第３ミラー ３０　　　　　　　　　　感光ドラム ５３・５３１・５３２　　　　圧電素子１７１　　　　
　　　　　　ビームＢ１用第１ミラーＢ１・Ｂ２　　　
　ビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ミラーを介して感光体にレーザビーム
   を照射し、静電潜像を形成するように構成された画像形
   成装置の光学装置において、前記ミラーの反射面を湾曲
   させる湾曲面形成手段を備えたことを特徴とする画像形
   成装置の光学装置。