JP4507830B2

JP4507830B2 - 光学装置

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Publication number: JP4507830B2
Application number: JP2004315767A
Authority: JP
Inventors: 仁志藤野
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2010-07-21
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Also published as: JP2006126569A; US20060103885A1; US8059316B2

Description

本発明は、レーザ光を走査面に沿って偏向走査する光学装置に関する。

従来より、レーザ光を出射するレーザ発光部と、レーザ光を反射する反射面を備え回転駆動されることによって前記レーザ発光部から出射されたレーザ光を偏向して走査するポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光が透過され、そのレーザ光を走査面に沿って屈折させる第１レンズと、該第１レンズを通過したレーザ光が透過され、そのレーザ光を走査面に沿って屈折させる第２レンズと、を備えた光学装置が考えられている。この種の光学装置では、レーザ発光部から出射されたレーザ光をポリゴンミラーによって偏向して走査し、更に、第１レンズ，第２レンズを介してそのレーザ光を走査面に沿って屈折させることができる。

また、前記第１レンズにアナモフィック非球面を採用し、前記第２レンズに二次元多項式非球面を採用することで、ｆθ特性（いわゆるリニアリティ）を向上させることも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１４９５７３号公報

ところが、レンズ形状の変更には大掛かりな設備投資が必要となり、容易にできるものではない。また、仮に前記のような特殊な形状のレンズが得られたとしても、僅かな取付誤差によって効果が充分に得られない可能性もある。そこで、本発明は、レンズの形状を変更しなくても、レンズ製造後の工程でリニアリティ等の調整が容易に行える光学装置の提供を目的としてなされた。

前記目的を達するためになされた本発明の光学装置は、レーザ光を出射するレーザ発光部と、レーザ光を反射する反射面を備え、回転駆動されることによって、前記レーザ発光部から出射されたレーザ光を偏向して走査するポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光が透過され、そのレーザ光を走査面に沿って屈折させる第１レンズと、該第１レンズを通過したレーザ光が透過され、そのレーザ光を走査面に沿って屈折させる第２レンズと、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に設けられ、前記第１レンズを透過したレーザ光を反射する２つのミラーと、前記各ミラーに対してそれぞれ設けられ、前記第１レンズと前記第２レンズとの間の光路の長さを調整するカムと、を備え、前記各カムは、それぞれ短径部と長径部とを有し、前記各短径部が前記各ミラーに接する位置と前記各長径部が前記各ミラーに接する位置との間を回転することによって、前記各ミラーに対するレーザ光の入射角度が変化しないようにしながら前記２つのミラー間の光路の長さを変更するように前記２つのミラーの位置を相対的に移動させることを特徴としている。

このように構成された本発明の光学装置では、カムにより、第１レンズと第２レンズとの間の光路長を調整することができる。本願出願人は、前記第１レンズと第２レンズとの間の光路長を調整することで、リニアリティ，走査間隔，走査幅等を適切な値に調整することができることを発見した。従って、本発明では、レンズの形状に変更を加えるなどの大掛かりな対応をしなくても、レンズ製造後の工程としてのカムによる調整によってリニアリティ等の調整が容易に行え、高精度な走査が可能となる。また、レンズの取付誤差が生じた場合でも、カムによる調整によって同様に高精度な走査が可能となる。

なお、前記各カムは、それぞれ短径部と長径部とを有し、前記各短径部が前記各ミラーに接する位置と前記各長径部が前記各ミラーに接する位置との間を回転することによって、前記各ミラーに対するレーザ光の入射角度が変化しないようにしながら前記２つのミラー間の光路の長さを変更するように前記２つのミラーの位置を相対的に移動させる。このようにして前記第１レンズと前記第２レンズとの間の光路の長さを調整する場合、更に次のような効果が生じる。すなわち、この場合、ミラーの位置を変更することによって前記光路長を調整しているので、レンズの位置を変更する場合に比べて容易に調整を行うことができる。

更に、この場合、前記各カムは、前記調整の前後におけるレーザ光の前記第２レンズへの副走査方向の入射角度を変化させないように構成することも可能である。この場合、第２のレンズへの副走査方向の入射角度が変化しないので、調整が一層容易になる。特に、後述のように画像形成装置の感光体を露光するために本発明の光学装置を利用する場合、第２のレンズへの副走査方向の入射角度が変化しないと感光体への露光位置も変化しないので一層好適である。

以下に、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。図１は本発明が適用されたプリンタ１の概略構成を表す断面図である。図１において、プリンタ１は、後述する４つの画像形成ユニット２０が水平方向に並んで配設されたいわゆる横置きタイプのタンデム方式のカラーレーザプリンタであって、本体ケーシング５に、被記録媒体としての記録用紙３を給紙するための給紙部９、給紙された記録用紙３に画像を形成するための画像形成部４、及び、画像が形成された記録用紙３を排紙するための排紙部６を備えている。

給紙部９は、本体ケーシング５内の底部において、本体ケーシング５に対して前側（図１における右側）から脱着可能に装着される給紙トレイ９１と、その給紙トレイ９１の一端部上方（前側上方）に設けられる給紙ローラ９２と、給紙ローラ９２の上方であって、給紙ローラ９２に対して記録用紙３の搬送方向下流側（以下、記録用紙３の搬送方向下流側を搬送方向下流側、記録用紙３の搬送方向上流側を搬送方向上流側と省略する場合がある。）に設けられる搬送ローラ１４とを備えている。

給紙トレイ９１内には、記録用紙３がスタックされており、その最上部にある記録用紙３は、給紙ローラ９２の回転によって、１枚毎に搬送ローラ１４に向けて給紙され、その搬送ローラ１４から搬送ベルト６８と各感光体ドラム６２との間（転写位置）に順次送られる。

なお、給紙ローラ９２と搬送ベルト６８との間には、上下方向に配設されるガイド部材１５が設けられており、搬送ローラ１４はガイド部材１５の入口及び出口に１対ずつ設けられている。この構成により、給紙ローラ９２によって給紙された記録用紙３は、ガイド部材１５によって搬送ベルト６８と感光体ドラム６２との間に順次送られる。

画像形成部４は、本体ケーシング５内の中間部において、画像を形成する４つの画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと、各画像形成ユニット２０で形成された画像を記録用紙３に転写する転写手段としての転写部１７と、記録用紙３に転写された画像を加熱・加圧して、記録用紙３に定着させる定着部８と、を備えている。なお、前記Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの添え字は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）各色を表しているが、これらを個々に区別する必要がない場合は前記添え字を省略する。

画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ、感光体としての感光体ドラム６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋを備えている。そして、各画像形成ユニット２０は、各感光体ドラム６２の周囲に、感光体ドラム６２を帯電させる帯電器３１と、感光体ドラム６２にトナー（現像剤）を付着させる現像手段としての現像カートリッジ５１とを配置することによって構成されている。

帯電器３１は、例えば、タングステン等からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させて、感光体ドラム６２の表面を一様に正極性に帯電させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器である。

また、４つの画像形成ユニット２０の上方には、感光体ドラム６２をレーザ光Ｌ（図３参照）で個々に露光するための光学装置としてのスキャナユニット１００が配設されている。なお、スキャナユニット１００の構成については、後に詳述する。感光体ドラム６２の表面には、このレーザ光Ｌによる露光によって、静電潜像が形成される。

現像カートリッジ５１は、現像ケーシング５５内に、現像剤ホッパ５６、供給ローラ５７、現像ローラ５２を備えている。現像剤ホッパ５６は、現像ケーシング５５の内部空間として形成されている。そして、この現像剤ホッパ５６には、各画像形成ユニット２０毎に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）各色の現像剤が収容されている。

すなわち、上述した４つの現像カートリッジ５１は、現像剤ホッパ５６にイエロー（Ｙ）の現像剤が収容された現像カートリッジ５１Ｙと、現像剤ホッパ５６にマゼンタ（Ｍ）の現像剤が収容された現像カートリッジ５１Ｍと、現像剤ホッパ５６にシアン（Ｃ）の現像剤が収容された現像カートリッジ５１Ｃと、現像剤ホッパ５６にブラック（Ｋ）の現像剤が収容された現像カートリッジ５１Ｋとから構成されている。

供給ローラ５７は、現像剤ホッパ５６の下方斜め後ろ側に配設され、金属製のローラ軸に、導電性のスポンジ部材からなるローラ部分が被覆されている。この供給ローラ５７は、現像ローラ５２と対向接触するニップ部分において、現像ローラ５２と逆方向に回転するように回転可能に支持されている。

現像ローラ５２は、供給ローラ５７と互いに対向接触する位置に回転可能に配設されている。現像ローラ５２は金属製のローラ軸に導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部が被覆され形成されている。

そして、転写部１７は、本体ケーシング５内部において、現像カートリッジ５１の斜め下方で感光体ドラム６２と対向するように設けられている。この転写部１７は、搬送ベルト駆動ローラ６３と、搬送ベルト従動ローラ６４と、搬送ベルト駆動ローラ６３，搬送ベルト従動ローラ６４の間に架け渡されたエンドレスベルトである搬送ベルト６８と、転写ローラ６１とを備えている。

搬送ベルト従動ローラ６４は、記録用紙３の搬送方向に対して最上流側の画像形成ユニット２０Ｙの感光体ドラム６２Ｙより前方であって、給紙ローラ９２の上方前側に配設されている。また、搬送ベルト駆動ローラ６３は、記録用紙３の搬送方向に対して最下流側のブラック画像形成ユニット２０Ｋの感光体ドラム６２Ｋよりも後方であって、定着部８よりも下方斜め前側に配設されている。また、搬送ベルト６８は、外側の面が各画像形成ユニット２０の全ての感光体ドラム６２と対向接触するように配設されている。

そして、搬送ベルト駆動ローラ６３の駆動により、搬送ベルト従動ローラ６４が従動され、搬送ベルト６８が、搬送ベルト駆動ローラ６３と搬送ベルト従動ローラ６４の間を周回移動する。

また、転写ローラ６１は、巻回されている搬送ベルト６８の内側において、各画像形成ユニット２０の感光体ドラム６２と、搬送ベルト６８を挟んで対向するようにそれぞれ配設される。この転写ローラ６１は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材などの弾性部材からなるローラ部分が被覆され形成されている。

そして、転写ローラ６１は、搬送ベルト６８と対向接触する接触面において、搬送ベルト６８の周回移動方向と同方向に回転するように、反時計方向に回転可能に設けられている。転写時には、感光体ドラム６２の表面に付着されている現像剤像が記録用紙３に転写される方向に、定電流制御により転写ローラ６１と感光体ドラム６２との間に適切な転写バイアスが印加される。

また、定着部８は、画像形成ユニット２０及び転写部１７の後方であって、搬送方向下流側に配設されている。この定着部８は、加熱ローラ８１及び押圧ローラ８２を備えている。加熱ローラ８１は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、このハロゲンランプにより、加熱ローラ８１の表面が定着温度に加熱される。また、押圧ローラ８２は、加熱ローラ８１を押圧するように配設される。

そして、排紙部６は、本体ケーシング５内の上部において、定着部８の搬送方向下流側に配設されている。そして、排紙部６には、画像の定着が完了した記録用紙３を排紙トレイ１０に排出する一対の排紙ローラ１１と、排紙ローラ１１の下流側に配設され、画像形成工程が全て終了した記録用紙３を蓄積する排紙トレイ１０とが備えられている。

次に、図３（Ａ）はスキャナユニット１００の概略構成を表す断面図であり、図２は、そのスキャナユニット１００のレーザ発光部としての光源部１０１近傍の構成を表す説明図である。

図２に示すように、光源部１０１は、レーザ光Ｌを出射する４個の半導体レーザ１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋを上下方向（副走査方向）に異なる位置に備えている。この半導体レーザ１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）各色の画像データに応じたタイミングで個々にレーザ光Ｌを出射する。各半導体レーザ１０２Ｙ〜１０２Ｋの正面には、各半導体レーザ１０２からの発散光を平行光にする４個のコリメートレンズ１０３が設けられ、このコリメートレンズ１０３によって平行光とされた４つのレーザ光Ｌは、シリンドリカルレンズ１０４にて副走査方向に屈折され、ポリゴンミラー１０５の共通の反射面に互いに異なる入射角度で照射される。

図３（Ａ）に示すように、ポリゴンミラー１０５は、スキャナユニット１００の筐体を構成するフレーム１１０の所定位置に、図示しないポリゴンモータにより回転可能に固定され、前述の光源部１０１，コリメートレンズ１０３，シリンドリカルレンズ１０４も、図３（Ａ）には図示していないがフレーム１１０の所定位置に固定されている。

ポリゴンミラー１０５によって反射された前記４つのレーザ光Ｌに対して、フレーム１１０内にはミラー１１２，１１３がそれぞれ４つずつ、後述のように位置調整可能に設けられている。このミラー１１２，１１３に反射されることで、半導体レーザ１０２Ｙから出射されたレーザ光Ｌは感光体ドラム６２Ｙの表面に、半導体レーザ１０２Ｍから出射されたレーザ光Ｌは感光体ドラム６２Ｍの表面に、半導体レーザ１０２Ｃから出射されたレーザ光Ｌは感光体ドラム６２Ｃの表面に、半導体レーザ１０２Ｋから出射されたレーザ光Ｌは感光体ドラム６２Ｋの表面に、それぞれ照射され、その感光体ドラム６２の表面に各色に応じた静電潜像を形成する。

そして、ポリゴンミラー１０５から各ミラー１１２へ到る光路には、４つのレーザ光Ｌに共通のｆθレンズ１１４が後述のように位置調整可能に設けられ、各ミラー１１３から各感光体ドラム６２へ到る光路には、シリンドリカルレンズ１１５が１つずつ設けられている。ｆθレンズ１１４は、主としてｆθ補正を行うレンズであり、シリンドリカルレンズ１１５は、主として面倒れ補正を行うレンズである。但し、本実施の形態では、シリンドリカルレンズ１１５も、レーザ光Ｌを走査面に沿って屈折させる機能をある程度有している。

図３（Ｂ），（Ｃ）は、図３（Ａ）のＡ部拡大図である。図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、フレーム１１０にはミラー１１２を受ける受け面１１０ａと、ミラー１１３を受ける受け面１１０ｂとがそれぞれ４つずつ設けられている。受け面１１０ａ，１１０ｂとミラー１１２，１１３との間には、プラスのドライバにより回転角を調整可能な楕円形の偏心カム１１６（カムに相当）がそれぞれ２個ずつ配設され、各ミラー１１２，１１３は図示しない板バネにより受け面１１０ａ，１１０ｂ方向に押圧されている。また、Ａ部以外の他のミラー１１２，１１３の近傍も同様に構成されている。

このため、図３（Ｂ）に示すように、各偏心カム１１６の短径が受け面１１０ａ，１１０ｂとミラー１１２，１１３の間に配設されるようにすると、ミラー１１２とミラー１１３とが最も隔離される。逆に、図３（Ｃ）に示すように、各偏心カム１１６の長径が受け面１１０ａ，１１０ｂとミラー１１２，１１３の間に配設されるようにすると、ミラー１１２とミラー１１３とが最も近接される。

また、各色に対応する受け面１１０ａ，１１０ｂは、ポリゴンミラー１０５に近い組ほど間隔を開けて設けられ、ポリゴンミラー１０５から感光体ドラム６２へ到るレーザ光Ｌの光路長を各色で同一にすることが可能となっている。

次に、図４（Ａ）はｆθレンズ１１４近傍の構成を表す平面図であり、図４（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線切断端面図である。図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、ｆθレンズ１１４の下面中央には突起１１４ａが突出されている。レンズ固定部材１２０の上面中央に突出された一対の突起１２０ａの間に突起１１４ａを係合させると共に、金具１２１を介してレンズ固定部材１２０の上面に両端を固定されることにより、ｆθレンズ１１４はレンズ固定部材１２０の上面に固定される。

また、レンズ固定部材１２０の下面中央には突起１２０ｂが突出されている。フレーム１１０には、レーザ光Ｌの光軸方向（すなわちプリンタ１の前後方向）に調整手段としてのガイド溝１１０ｃが穿設され、レンズ固定部材１２０は突起１２０ｂをガイド溝１１０ｃに嵌合させることにより、図４（Ａ）の矢印Ｃ方向に移動可能に支持される。また、レンズ固定部材１２０には矢印Ｃ方向に長く穿設された長穴１２０ｃが形成されいる。レンズ固定部材１２０を適宜の位置に移動させた後、長穴１２０ｃからビス１２２を挿入し、フレーム１１０に穿設された図示しないネジ穴にビス１２２を螺合させることにより、レンズ固定部材１２０が位置決めされ、延いてはｆθレンズ１１４が位置決めされる。

以上の構成により、本実施の形態のプリンタ１では、ミラー１１２，１１３を移動させることによってポリゴンミラー１０５から第２レンズとしてのシリンドリカルレンズ１１５へ到る光路長を、第１レンズとしてのｆθレンズ１１４を移動させることによってポリゴンミラー１０５からそのｆθレンズ１１４へ到る光路長を、それぞれ調整可能に構成されている。また、２つのミラー１１２，１１３を前述のように同時に移動させることにより、シリンドリカルレンズ１１５への入射角を変えることなく、しかも、ｆθレンズ１１４もシリンドリカルレンズ１１５も移動させることなく、前記光路長を調整することができる。特に、シリンドリカルレンズ１１５への入射角が変わらないことは、感光体ドラム６２の露光位置も変わらないことを意味し、一層好都合である。

次に、本願出願人は、これらの光路長を調整することによって得られる効果について鋭意検討した。プリンタ１の走査光学系は、平面に展開して模式的に表すと図５のようになる。前述のように、ｆθレンズ１１４及びシリンドリカルレンズ１１５はいずれもレーザ光Ｌを走査面に沿って屈折させるため、この２つのレンズ１１４，１１５を１つの走査レンズ１５０と考えることができる。そして、感光体ドラム６２の表面は被走査面となる。

ｆθレンズ１１４の焦点距離をｆ´₁、シリンドリカルレンズ１１５の焦点距離をｆ´₂、ｆθレンズ１１４の主点（第２主点）とシリンドリカルレンズ１１５の主点（第１主点）との間隔をｅとすると、両者の合成焦点距離ｆ´（図５におけるｆθ焦点距離）は次式にて表される。

従って、ミラー１１２，１１３を前述のように移動させてｅの値を変化させることで、ｆθレンズ１１４及びシリンドリカルレンズ１１５を合成して考えた走査レンズ１５０の合成焦点距離ｆ´を調整することができる。

また、ｆθレンズ１１４またはシリンドリカルレンズ１１５、或いはその両方を移動させることにより、実際の走査位置の基準走査位置からのずれ（いわゆるリニアリティ）も、次のように変化することが判明した。なお、以下の説明では、シリンドリカルレンズ１１５の移動とは、前述のようにミラー１１２，１１３を移動させることによってシリンドリカルレンズ１１５までの光路長を変化させることをいう。

図６（Ａ）は、ｆθレンズ１１４からシリンドリカルレンズ１１５へ到る光路の中心が移動しないように、ｆθレンズ１１４及びシリンドリカルレンズ１１５の両方を移動させることによって両者の間隔を変化させた場合の、リニアリティの変化を示している。また、図６（Ｂ）は、シリンドリカルレンズ１１５のみを移動させたときのリニアリティの変化を示している。なお、このデータを得るために用いた走査光学系の構成は、表１に示す通りである。

このため、本実施の形態のプリンタ１では、ｆθレンズ１１４またはシリンドリカルレンズ１１５、或いはその両方を移動させることにより、リニアリティ等の調整が容易に行え、高精度な走査が可能となる。また、ｆθレンズ１１４またはシリンドリカルレンズ１１５の取付誤差が生じた場合でも、前述のようにそれらを移動させることによって同様に高精度な走査が可能となる。

なお、リニアリティと走査幅とは密接な関係があるが、実際のリニアリティを測定するよりも走査幅を測定する方が容易な場合がある。そこで、走査幅を調整することによって前記リニアリティの調整に替えてもよい。この場合も、リニアリティはほぼ良好に調整され、高精度な走査が可能となる。

更に、本実施の形態では、前述のようにｆθレンズ１１４の位置も光軸方向に調整可能であるため、ｆθレンズ１１４の位置を調整して全体的なバランスを確保してから、偏心カム１１６により各色の光路長を個々に微調整をすることができる。従って、本実施の形態では、一層高精度な走査が可能となる。しかも、偏心カム１１６による微調整は、他の色に応じたレーザ光Ｌの光路長に何ら影響を与えることなく独立して行うことができるので、調整も容易である。

また、従来のタンデム方式のカラーレーザプリンタの場合、リニアリティのずれを補正するために色毎にドットクロックを調整する必要があったが、本実施の形態のプリンタ１ではそのような必要もない。従って、一層容易に高精度かつ鮮明なカラー画像を形成することができる。

更に、前記実施の形態において、ｆθレンズ１１４及びシリンドリカルレンズ１１５の光学特性、並びにフレーム１１０の形状を個々に検査し、その検査を踏まえて決定される属性情報を用いれば一層高精度な走査が可能となる。以下、このような属性情報を利用した例について説明する。

例えば、図７はｆθレンズ１１４を成形するための金型４００を例示したものである。この種の金型４００では、同一仕様のキャビティ（図７の例ではキャビティ４１０〜４４０）を複数設けることが通常に行われている。金型４００では、４つのキャビティ４１０〜４４０が、矢印Ｒ方向に樹脂が注入される注入管４５０を中心として放射状に配設されている。そして、注入管４１１，４２１，４３１，４４１を介して各キャビティ４１０，４２０，４３０，４４０に樹脂が注入されることにより、同一仕様のｆθレンズ１１４を射出成形によって製造することができる。

図８に示すように、成形後のｆθレンズ１１４を、注入管４１１，４２１，４３１，４４１，４５０に残ったまま硬化した樹脂４６０から切り取ることにより、４つのｆθレンズ１１４が得られる。なお、成形後のｆθレンズ１１４は注入管４５０に残った樹脂４６０を中心として放射状に形成されるが、図８では、その部分の樹脂４６０を中心に９０°回転した図を並べて描くことにより模式的に表している。

ｆθレンズ１１４がどのキャビティ４１０〜４４０で製造されたかという情報は、そのレンズ形状と密接な関連性を有している。また、同一のキャビティ４１０〜４４０で製造されたｆθレンズ１１４であっても、成形時の環境等によりレンズ形状等が微妙に異なる場合がある。そこで、本実施の形態では、各ｆθレンズ１１４及びシリンドリカルレンズ１１５に、そのレンズが製造されたキャビティを表す情報と、各レンズ毎に個々に測定した走査幅，リニアリティ，走査線湾曲などの情報とをセットにして、属性情報としてバーコードシール，ＩＤタグ等（報知手段に相当）に記憶し、そのレンズに添付している。なお、前記走査幅等の測定は測定対象のレンズを測定機器にセットし、そのレンズに対してレーザ光を走査すると共に、そのレンズを通過したレーザ光を、複数の受光センサが並べられた面に照射して、それによって得られる受光センサからの出力に基づき測定される。

また、フレーム１１０にも、成形時の環境等により形状の微妙な変化がある。そこで、前述の受け面１１０ａ，１１０ｂや、ガイド溝１１０ｃ近傍におけるｆθレンズ１１４の保持部１１０ｄ（図４参照）の形状、更には、シリンドリカルレンズ１１５の保持部１１０ｅ（図３参照）の形状を個々に測定し、フレーム１１０に属性情報として同様に添付している。なお、前記形状の測定は、測定対象のフレームを測定機器にセットし、フレームに対して光を照射すると共に、その反射光の受光タイミングを検出することで、光学的な手法によるフレームの形状（寸法）測定が行われる。

これらの属性情報を参照して、適宜のフレーム１１０，ｆθレンズ１１４，シリンドリカルレンズ１１５の組合せを選んだり、或いは、偏心カム１１６の回転角の初期値を設定することにより、一層高精度な走査が可能となる。なお、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）と、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）とでは、レーザ光Ｌのｆθレンズ１１４への副走査方向の入射角が異なる。この入射角が異なると、リニアリティも異なることが分かっている。そこで、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の色に対する２つのシリンドリカルレンズ１１５として同様の属性情報を有するものを選択し、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の色に対する２つのシリンドリカルレンズ１１５として同様の属性情報を有するものを選択するとよい。

なお、本発明は前記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、前記実施の形態では偏心カム１１６を個々に回動させているが、偏心カム１１６を同時に回動させるようにベルト，ギヤ，リンク等で結合してもよく、この場合、調整が一層容易になる。但し、前記実施の形態では、各色に対する４つの偏心カム１１６を敢て同様に回転させないことにより、シリンドリカルレンズ１１５へのレーザ光Ｌの入射角または入射位置を変更し、走査線湾曲などを補正することも可能である。

また、ｆθレンズ１１４，シリンドリカルレンズ１１５の他にレーザ光Ｌを走査面に沿って屈折させる第３のレンズがあってもよい。更に、ポリゴンミラー１０５の反射面が充分に大きければ、シリンドリカルレンズ１０４は省略し、各レーザ光Ｌを平行光としてｆθレンズ１１４に入射させてもよい。この場合、前記のように色毎にリニアリティが変化することがないので、調整が一層容易になる。

また更に、前記実施の形態では、各レーザ光Ｌを１つのｆθレンズ１１４に入射させているが、２色に１個若しくは１色に１個のｆθレンズを設けてもよい。この場合、各レーザ光Ｌを平行光としてｆθレンズに入射させることが一層容易になる。また、前記実施の形態ではｆθレンズ１１４を移動可能に構成しているが、シリンドリカルレンズ１１５を移動可能に構成してもよい。

本発明が適用されたプリンタの概略構成を表す断面図である。そのプリンタのスキャナユニットの光源部近傍の構成を表す説明図である。そのスキャナユニットの概略構成を表す断面図及びＡ部拡大図である。そのスキャナユニットのｆθレンズ近傍の構成を表す平面図及びＢ−Ｂ線切断端面図である。前記プリンタの走査光学系を平面に展開して模式的に表す説明図である。その走査光学系におけるレンズの位置によるリニアリティの変化を表す説明図である。前記ｆθレンズを成形するための金型を例示する斜視図である。その金型を用いたｆθレンズの製造方法を表す説明図である。

１…プリンタ３…記録用紙４…画像形成部
１７…転写部２０…画像形成ユニット５１…現像カートリッジ
５２…現像ローラ６１…転写ローラ６２…感光体ドラム
６８…搬送ベルト１００…スキャナユニット１０１…光源部
１０５…ポリゴンミラー１１０…フレーム１１０ａ，１１０ｂ…受け面１１０ｃ…ガイド溝１１０ｄ，１１０ｅ…保持部１１２，１１３…ミラー
１１４…ｆθレンズ１１５…シリンドリカルレンズ１１６…偏心カム
１２０…レンズ固定部材１２０ｃ…長穴１２２…ビス
４００…金型４１０…キャビティＬ…レーザ光

Claims

レーザ光を出射するレーザ発光部と、
レーザ光を反射する反射面を備え、回転駆動されることによって、前記レーザ発光部から出射されたレーザ光を偏向して走査するポリゴンミラーと、
該ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光が透過され、そのレーザ光を走査面に沿って屈折させる第１レンズと、
該第１レンズを通過したレーザ光が透過され、そのレーザ光を走査面に沿って屈折させる第２レンズと、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に設けられ、前記第１レンズを透過したレーザ光を反射する２つのミラーと、
前記各ミラーに対してそれぞれ設けられ、前記第１レンズと前記第２レンズとの間の光路の長さを調整するカムと、
を備え、
前記各カムは、それぞれ短径部と長径部とを有し、前記各短径部が前記各ミラーに接する位置と前記各長径部が前記各ミラーに接する位置との間を回転することによって、前記各ミラーに対するレーザ光の入射角度が変化しないようにしながら前記２つのミラー間の光路の長さを変更するように前記２つのミラーの位置を相対的に移動させることを特徴とする光学装置。
前記各カムは、前記調整の前後におけるレーザ光の前記第２レンズへの副走査方向の入射角度を変化させないことを特徴とする請求項１記載の光学装置。