JP2006259578A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光束を放射する光源を含む光源ユニット101と、光源ユニットからの光束を光偏向手段106に導く第1結像光学系104と、光偏向手段106によって偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光するとともに等速度で走査させる第2結像光学系108,110と、第2結像光学系を構成する少なくとも1つの光学素子を副走査方向に押圧して保持する走査線曲がり補正機構と、を具備し、走査線曲がり補正機構は、光学素子を常に一定方向に強制湾曲させるとともに光学素子の副走査方向光軸高さを一定にする支持手段を有している。
【選択図】図1
Description
光走査装置における主走査方向の走査特性の一つとして、光走査の被走査面上における等速性が挙げられる。例えば、光偏向手段としてポリゴンミラーを用いる場合、ポリゴンミラーの偏向反射面での光束の偏向は等角速度的に行われるので、光走査の等速性を実現するためには、走査結像光学系がfθ特性を持つものを用いている。
光走査の等速性が完全でない場合は、形成された画像に主走査方向の歪みが生じる。走査線の曲がりは、形成された画像に副走査方向の歪みを生じさせる。画像が所謂モノクロで、単一の光走査装置により書き込まれて画像が形成される場合は、走査線曲がりや等速性の不完全さ(理想の等速走査からのずれ)がある程度抑えられていれば、形成された画像に、目視で分かるほどの歪みは生じないが、極力このような画像の歪みが少ないに越したことはない。
近年、走査特性の向上を意図して、光走査装置の結像光学系に、非球面に代表される特殊な面を採用することが一般化している。このような特殊な面を容易に形成することができ、なおかつ低コストで製作することができる樹脂製の結像光学素子が多用されている。
特許文献2に示されている構成を用いて、結像レンズを略光軸を中心として揺動させることにより走査線傾き補正は可能であるが、機内温度変動が発生した場合には走査線曲がりの変動を抑える構成となっていないため、結像レンズの反りが発生し、走査線曲がりが変動しりことになる。
請求項1記載の発明は、結像光学素子の反り方向のばらつきによつことなく、走査線曲がりの初期調整を可能とし、温度変動があっても走査線曲がり変動が発生しないように光学素子を保持し、さらに、光軸に直交する方向の(副走査方向)の位置精度を安定化させることを目的とする。
請求項3記載の発明は、樹脂製結像光学素子の温度による反り変形を2つの平板で挟持することで矯正保持し、走査線曲がり変動を防止するとともに樹脂製結像光学素子の副走査方向の位置を安定して保持し、さらに、独立して走査線傾き補正機構を設けることを目的とする。
請求項5記載の発明は、構造体の簡略化および副走査方向の構造体の小型化を目的とする。
請求項8記載の発明は、樹脂製結像光学素子のβチルト方向の姿勢を安定させることを目的とする。
請求項9記載の発明は、請求項1から8のいずれかに記載されている光走査装置を複数用いて、タンデム型の光走査装置を得ることを目的とする。
請求項1記載の発明によれば、第二結像光学系を構成する1つの光学素子の副走査方向の反りのばらつきがあっても、走査線曲がりの初期調整を可能とし、押圧保持することで温度変動の小さい光走査装置を得ることができる。
請求項3記載の発明によれば、樹脂製長尺レンズを挟持する2枚の平板の一方の略光軸近傍に貫通孔を設け、副走査方向の端面(底面)を支持する部材を設けることで、構造体の剛性によることなく、副走査方向の一定位置に樹脂製長尺レンズを支持し、スポット径などの光学特性を劣化することなく走査線傾きを補正することができる。
請求項5記載の発明によれば、下板金に弾性部材を嵌め込むことができるので、副走査方向の構造体の高さを低減できる。
請求項6および7記載の発明によれば、構造体の高さを低減し、かつ樹脂製長尺レンズに対する押圧力を構造体の撓みをキャンセルして一定化するように板ばねの形状を変化させることで、温度変動の少ない安定した保持が可能となる。
請求項9、10および11記載の発明によれば、電子写真プロセスを用いたタンデム方式多色画像形成装置の光走査装置として使用する場合に各感光体での走査線曲がりおよびまたは傾きを補正矯正することができるので、単色及び多色の出力画像の高密度化、マルチビームによる高速化を図ることができるとともに、色ずれの少ない高画質の画像を形成することができる。さらに、光偏向手段を高速回転させなくても画像形成の高速化を図ることができるため、消費電力の低減、振動、騒音の低減、熱発生の低減につながり、環境負荷を低減することが可能となる。
この問題を解決するために、本発明は、光走査装置における走査線曲がり補正機構、及び、走査線傾き補正機構について提案するものである。以下、図2ないし図7を用いて、光走査装置に適用可能な走査線曲がり補正機構とその補正方法を説明する。また、図2および図5を用いて、光走査装置に適用可能な走査線傾き補正機構とその補正方法を説明する。
23 平板としての下板金
26 平板としての上板金
30 弾性部材
30A 光学素子押圧部
30B 光学素子押圧部
55 差動ネジ機構
101 光源ユニット
104 第1結像光学系
106 光変更手段
108 第2結像光学系を構成する第1の走査レンズ
110 第2結像光学系を構成する第2の走査レンズ
231 孔
Claims (11)
- 光束を放射する光源を含む光源ユニットと、
上記光源ユニットからの光束を光偏向手段に導く第1結像光学系と、
上記光偏向手段によって偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光するとともに等速度で走査させる第2結像光学系と、
上記第2結像光学系を構成する少なくとも1つの光学素子を副走査方向に押圧して保持する走査線曲がり補正機構と、を具備し、
上記走査線曲がり補正機構は、光学素子を常に一定方向に強制湾曲させるとともに上記光学素子の副走査方向光軸高さを一定にする支持手段を有していることを特徴とする光走査装置。 - 走査線曲がり補正機構は、第2結像光学系を構成する少なくとも1つの光学素子を押圧するために、主走査方向の複数箇所に設けられた光学素子押圧部と、主走査方向の複数箇所に設けられて上記光学素子に当接する弾性部材とを有し、上記光学素子に対しベンディングモーメントを作用させることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。
- 第2結像光学系を構成する少なくとも1つの光学素子は樹脂製の長尺結像光学素子であり、
上記光学素子の長手方向に平行な二つの面に当接して上記光学素子を挟持するための2つの平板と、
上記平板の主走査方向一端部に設けられた走査線傾き補正機構と、
上記平板の1つに略光軸近傍に貫通孔が設けられ、上記光学素子の副走査方向端面を直接支持する部材と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光走査装置。 - 光学素子押圧部は2つの平板の一方に設けられ、もう一方の平板で弾性部材が保持されて樹脂製の長尺結像素子が副走査方向に挟持され、上記押圧部材の押圧力と上記2つの平板のたわみと上記弾性部材のたわみを組み合わせて樹脂製長尺結像素子を撓ませることにより、走査線曲がりを補正することを特徴とする請求項3記載の光走査装置。
- 弾性部材を保持する平板の長手方向に絞り部を設け、その絞り部の形状に合わせて上記弾性部材を嵌め込むことを特徴とする請求項4記載の光走査装置。
- 弾性部材は主走査方向に長い矩形の板ばねであり、副走査方向に屈曲した部分が主走査方向に複数個設けられ、その屈曲部の高さが暫時変化していることを特徴とする請求項5記載の光走査装置。
- 板ばねの屈曲高さは、板ばねの長さ方向両端部で低く中央部で高くなるように暫時変化していることを特徴とする請求項6記載の光走査装置。
- 板ばねの主走査方向の投影面積は樹脂製長尺結像素子の主走査方向の投影面積よりも小さいことを特徴とする請求項6記載の光走査装置。
- 被走査面が複数設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の光走査装置。
- 被走査面となる像担持体に光走査装置による光走査により形成される潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置であって、
上記光走査装置は請求項1から9のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体を複数備えたカラー対応の画像形成装置であって、各像担持体に対応して請求項1から9のいずれかに記載の光走査装置を複数備えていることを特徴とする画像形成装置。
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