JPH04264418A - 画像形成装置の光学装置 - 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】従来、例えば特開昭６３−４３１７３号
公報に記載されているように、紙等の記録保持体の搬送
経路に複数の感光ドラムを臨ませ、各感光ドラムに形成
されたトナー画像を順次紙等の記録媒体に重ねて転写す
るように構成した多重画像形成装置がある。

【０００３】このような多重画像形成装置においては、
各感光ドラムから用紙に転写される画像に搬送方向に平
行なずれ、搬送方向に直角な方向のずれ、あるいは、搬
送方向に直角な方向に対して傾斜する方向のずれなどが
生じ、各画像が相対的にずれて画質が著しく損なわれる
ことがある。これらのずれのうち、搬送方向に直角な方
向に対して傾斜する方向のずれはスキューと呼ばれ、各
感光ドラムの軸心の方向、各感光ドラムのビームの走査
方向等の誤差がその原因として挙げられる。

【０００４】この従来の多重画像形成装置においては、
スキューを解消するため、各感光ドラムの軸心を記録媒
体の搬送方向に揺動できるようにしている。ところで、
本出願人は例えば図１に示すように、１つの感光ドラム
３０の表面に第１ビームＢ１で静電潜像を形成し、この
静電潜像を第１現像器３ａで現像するように構成すると
ともに、第１現像器３ａを通過した感光ドラム３０の表
面に第２ビームＢ２で静電潜像を形成し、この静電潜像
を第２現像器３ｂで現像するように構成する一方、第１
・第２両現像器３ａ・３ｂまたはそのいずれかにより現
像された画像を記録媒体Ｐに転写する転写チャージャ５
を備える画像形成装置を提案している（特開平２−１４
１７６８号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この先願に係る画像形
成装置においても、例えば工場において露光装置や感光
ドラム３０を組付けた時に、部品の寸法精度や組付精度
の極めて微妙な違いが生じ、感光ドラム３０の軸心と第
１・第２各ビームＢ１・Ｂ２の走査方向とが非平行にな
ってスキューが発生することがある。特に、第１・第２
各ビームＢ１・Ｂ２によって形成される画像の一方のみ
にスキューが発生している場合、あるいは、第１・第２
各ビームＢ１・Ｂ２によって形成される画像の双方にス
キューが発生しているがその程度が異なる場合には第１
・第２各ビームＢ１・Ｂ２によって形成される画像のず
れが生じるので、用紙に転写された画像の画質が著しく
損なわれることになる。また、メインテナンス時に、一
旦感光ドラム３０を機体から取り外して再度組み込んだ
場合や、感光ドラム３０を交換した場合には感光ドラム
３０の組み込み位置が微妙に変化して、上記と同様の問
題が生じることがある。

【０００６】したがって、この先願に係る画像形成装置
においても、第１・第２各ビームＢ１・Ｂ２によって形
成される画像のスキューを一致させることが必要とされ
る。しかしながら、前記特開昭６３−４３１７３号公報
に記載されているように感光ドラム３０の軸心の方向を
調整して第１・第２両ビームＢ１・Ｂ２の主走査方向と
正確に平行になるように調整する方法は、１つの感光ド
ラムの１ヵ所にビームを照射する場合には問題なく適用
できるが、１つの感光ドラム３０の２位置にそれぞれ異
なる方向から第１・第２両ビームＢ１・Ｂ２を照射する
上記先願に係る画像形成装置に適用しようとすれば、一
方のビームＢ１またはＢ２に対して感光ドラム３０の軸
心方向を調整すれば、同時に他方のビームＢ２またはＢ
１に対する感光ドラム３０の軸心方向が変化してしまう
ため調整できなくなることがある。

【０００７】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであって、感光体の互いに異なる位置にそれぞれ異な
る方向から照射される複数のビームのスキューによる画
像のずれを解消できるようにした画像形成装置の光学装
置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【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、１つの感光体の表面にミラーを介して複
数のビームを照射し、複数の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
ーが、所定の軸心周りに回動可能に設けられていること
を特徴としている。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、ミラーを回動させると、そ
れぞれのビームによって感光体の表面に形成される各走
査線のなす角度が変化する。

【００１０】

【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１２に基づいて説明する。

【００１１】この画像形成装置においては、図１に示す
ように、感光ドラム３０の回転方向は、図上、反時計回
り方向（矢印Ａの方向）に設定してあり、感光ドラム３
０の表面を除電ランプ７で除電し、プリチャージャとし
ての第１帯電器２ａで一様に帯電させた後、ビームＢ１
を走査線３１方向（紙面垂直方向）に走査させて第１の
静電潜像を形成し、この第１の静電潜像を第１現像器３
ａで現像するように構成するとともに、第１現像器３ａ
を通過した感光ドラム３０の表面をプリチャージャとし
ての第２帯電器２ｂで一様に帯電させた後、ビームＢ２
を走査線３２方向（紙面垂直方向）に走査させて第２の
静電潜像を形成し、この第２の静電潜像を第２現像器３
ｂで現像するように構成している。また、この画像形成
装置は、第１・第２両現像器３ａ・３ｂまたはそのいず
れかにより現像された画像を紙等の記録媒体Ｐに転写す
る転写チャージャ５を備えるるとともに、転写後の感光
ドラム３０の表面を清掃するクリーニング装置６を備え
ている。

【００１２】上記感光ドラム３０にビームＢ１・Ｂ２を
照射する光学装置は、図２に示すような構成を成してい
る。図２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ミラーである。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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３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４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。

【００１６】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に嵌合され、軸心Ｌ周
りに相対的に回動し得るようになっている。

【００１７】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。

【００１８】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５によって記録
媒体Ｐ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ｆ
θ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Ｂ
ＯＷは、ポリゴンミラー１５に入射するビームＢ１・Ｂ
２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５に示すように、同一の
向きに湾曲するように生じる。

【００１９】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６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。

【００２０】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７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８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。

【００２１】また、図９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１０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４
４に固定する。

【００２２】次に、ミラーホルダ４１をスライダ５８に
おけるピン５８ｂの軸心Ｌ周りに回動させる。より具体
的には、例えば図１１に示すように第１ミラー１７にお
ける紙面手前側部分１７ａ、および奥側部分１７ｂがそ
れぞれ矢印Ｓ・Ｔ方向に移動するように回動させると、
第１ミラー１７の中央部で反射されるビームＢ１・Ｂ２
の光路は変化しないが、手前側部分１７ａおよび奥側部
分１７ｂで反射されるビームＢ１・Ｂ２は、それぞれ破
線または２点鎖線で示すように変化する。そこで、前述
のようにビームＢ１・Ｂ２の反射回数差は奇数回である
ため、感光ドラム３０上の走査線３１・３２は、図１２
に示すように中央部を中心に互いに逆の方向に傾くので
、容易に重ね合わせることができる。その後、ねじ５７
…を締め付けてミラーホルダ４１をフレーム４４に固定
する。

【００２３】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。 第２実施例 本発明の第２実施例を図１３および図１４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。

【００２４】フレーム４４は、図１３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。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１４に示すように、それぞれ
スライダ６３・６４の孔６３ａ・６４ａに嵌合する軸心
Ｍ・Ｎのピン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。

【００２５】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。

【００２６】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
軸心Ｍ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。

【００２７】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。

【００２８】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１５および図１６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。

【００２９】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１５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。

【００３０】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。また、上記ビームＢ１用第１ミラー１
７１、および第３ミラー２９は、それぞれ前記第１実施
例におけるミラーホルダ４１と同様の構成を成すミラー
ホルダに保持され、軸心Ｑ・Ｒ周りに回動させ得るよう
になっている。

【００３１】上記の構成において、圧電素子５３１・５
３２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１６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。

【００３２】また、ビームＢ１用第１ミラー１７１およ
び第３ミラー２９を、それぞれスライドさせて走査線３
１・３２が中央部で交差するようにした後、軸心Ｑ・Ｒ
周りに回動させると、走査線３１・３２の傾きをそれぞ
れ独立して変化させ、互いに重ね合わせることができる
。なお、上記実施例においては、ミラーを回動させる軸
心が鉛直または水平である例を示したが、これに限るも
のではない。すなわち、ミラーの反射面に垂直な軸心ま
たはミラーにおけるビームの入射位置を含む軸心以外で
あれば、走査線３１・３２の傾きを変化させることがで
きる。ただし、軸心の方向によって、ミラーの回動量に
対する走査線３１・３２の傾きの変化量が異なるので、
所望の調整感度が得られるように軸心の方向を設定すれ
ばよい。

【００３３】また、軸心の位置もミラーの中央部に限ら
ず、走査線３１・３２上のいずれかの位置を中心として
走査線３１・３２の傾きを変化させられる位置であれば
、例えばミラーの端部付近などを軸心として回動させ得
るように設定してもよい。また、光路上に設けられた複
数のミラーのうち、いずれのミラーを回動させて調整し
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。

【００３４】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。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ミラーが所定の軸心周りに回動可能に設けられているこ
とにより、感光体の表面に形成される各走査線のなす角
度を変化させることができるので、複数のビームのスキ
ューによる画像のずれを解消し、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実施例における画像形成装置の要
部の構成を示す模式図である。

【図２】同画像形成装置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３】同光学装置の構成を示す正面図である。

【図４】同ミラーホルダの構成を示す斜視図である。

【図５】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６】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７】同ＢＯＷ調整による光路の変化を示す説明図で
ある。

【図８】同ＢＯＷ調整後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１０】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１１】同スキュー調整による光路の変化を示す説明
図である。

【図１２】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１３】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１４】同ミラーホルダの構成を示す斜視図である。

【図１５】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１６】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 １９　　　　　　　　　　第２ミラー ２９　　　　　　　　　　第３ミラー ３０　　　　　　　　　　感光ドラム ５６・６３ａ・６４ａ　　　　　　孔 ５８ｂ・６１ａ・６２ａ　　　　ピン １７１　　　　　　　　　　ビームＢ１用第１ミラーＢ
１・Ｂ２　　　　ビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１つの感光体の表面にミラーを介して
   複数のビームを照射し、複数の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
   ラーが、所定の軸心周りに回動可能に設けられているこ
   とを特徴とする画像形成装置の光学装置。