(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ走査光学ユニットと、レーザ走査光学ユニットから出射されるレーザ光を折り返して画像形成用の像担持体に導く２枚のミラーを約９０°に組み合わせた第１ミラーユニットとを備え、レーザ走査光学ユニットと第１ミラーユニットとは、画像形成装置本体にそれぞれ独立して固定することができる画像形成装置において、
ミラー長手方向の動きを規制し、第１ミラーユニットをレーザ走査光学ユニットからのレーザ光が照射される照射方向への平行移動と、この平行移動する面に対して垂直な軸を中心とする回転移動の調整が可能な調整部材を備え、前記調整部材は、画像形成装置本体から突出するピンと、第１ミラーユニットに設けられ、該ピンが挿入される長穴とからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
第１ミラーユニットと像担持体の間に第１ミラーユニットからのレーザ光を反射して像担持体に導く第２のミラーユニットを備え、該第２ミラーユニットを、あおり、回転調整可能に固定したことを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
第１のミラーユニットの位置調整後に、調整位置に再現可能の印を付けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
複数本のレーザ光を複数の第１ミラーユニットを介して複数の像担持体に画像走査を行うもので、各第１ミラーユニットがそれぞれ画像形成装置本体に位置調整可能に固定されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ光を像担持体に折り返す第１ミラーユニットを備えた画像形成装置に関し、特に第１ミラーユニットの位置調整に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、図６に示す様な画像形成装置が提案されている。
【０００３】
図において、図示しないレーザ光源により照射されたレーザ光が図中の矢印Ｂ方向に回転する回転多面鏡１０３により双方向へ走査されてシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）にそれぞれ対応するｆθレンズ（図示しない）を通過する。このｆθレンズを通過した走査光１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｙ，１０２ＢＫが、反射ミラー６Ｃ〜８Ｃ，６Ｍ〜８Ｍ，６Ｙ〜８Ｙ，６ＢＫ〜８ＢＫを介して、図中矢印Ａ方向に回転する像担持体１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙ，１０１ＢＫ上に走査されて各色画像が形成され、転写ベルト１３によって図中矢印Ｘ方向へ搬送される転写材１０５上に多重転写されて多重画像が形成される。転写部ベルト１３は転写ベルト駆動ローラ３１によって駆動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような画像形成装置においては、近年増々の高画質化が要求されている。高画質化の一つの手法としては像担持体上に形成されるレーザ光の画素密度を大きくすることが挙げられる。画素密度を大きくするということは隣り合うレーザ光のスポットの間隔が小さくなるわけであり、このことはより小さな微小スポットが必要になることを意味する。
【０００５】
レーザ光の走査範囲全域に渡って微小スポットを実現するには、スポット径の共通深度が小さくなることは自明のことである。したがってミラーや像担持体の位置誤差によってレーザ光の光路長が変化することで像担持体上のスポットの共通深度をオーバーしてしまうことがあり、著しく画質を劣化させることがある。
【０００６】
また、照射位置のズレが生じると転写材の送り方向の画像位置ズレとなり画質劣化の要因となる。
【０００７】
また、装置のメンテナンス等でミラーを脱着した後も同じ精度を保つ必要がある。
【０００８】
さらに、複数のレーザ光を用いた装置においては、それぞれのレーザ光の走査方向の画素ドットの位置までも合わせないと画像位置ズレとなり画質劣化の要因となる。これは１本のレーザ光を用いたカラー画像形成装置では、走査方向の画素ドット間隔が一定でなくとも同一のレーザ光で複数の画像を重ね合わせるため画像位置ズレにはならなかったが、複数のレーザ光を用いた装置では問題となる。
【０００９】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ミラー位置を調整することによって像担持体上のレーザ光の走査長さおよびスポット形状を調整可能とし得る画像形成装置を提供し、もって高画質化を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、レーザ走査光学ユニットと、レーザ走
査光学ユニットから出射されるレーザ光を折り返して画像形成用の像担持体に導く２枚のミラーを約９０°に組み合わせた第１ミラーユニットとを備え、レーザ走査光学ユニットと第１ミラーユニットとは、画像形成装置本体にそれぞれ独立して固定することができる画像形成装置において、ミラー長手方向の動きを規制し、第１ミラーユニットをレーザ走査光学ユニットからのレーザ光が照射される照射方向への平行移動と、この平行移動する面に対して垂直な軸を中心とする回転移動の調整が可能な調整部材を備え、前記調整部材は、画像形成装置本体から突出するピンと、第１ミラーユニットに設けられ、該ピンが挿入される長穴とからなることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、第１ミラーユニットを画像形成装置本体に組み付けた段階では、各部の部品公差によって、第１ミラーユニットの位置は設計中心位置からずれた位置にあり、像担持体上のレーザ光の走査長さおよびスポット形状を測定するとすべて狂っている。
【００１２】
そこで、第１ミラーユニットの固定位置を、第１ミラーユニットのミラー長手方向と直交する方向が正確にレーザ光の光軸方向に向くように傾きを調整する。また、レーザ走査光学ユニットを光軸方向に平行移動することによってレーザ光の像担持体までの光路長を調整し、レーザ走査光学ユニットでの調整値と一致させる。これにより、所定のスポット形状が像担持体の走査長さ全域にわたって形成されることになる。
【００１３】
このように、第１ミラーユニットの固定位置の調整によって、像担持体上のレーザ光の照射位置，傾きを一定に保ったままで、走査長さおよびスポット形状の調整が可能となる。
【００１４】
したがって、深度の浅い微小スポット形状についても、正確に形成することができる。
【００１５】
また、第１ミラーユニットと像担持体の間に第１ミラーユニットからのレーザ光を反射して像担持体に導く第２ミラーユニットを備え、該第２ミラーユニットを、あおり、回転調整可能に固定したことを特徴とする。
【００１６】
このように、第２ミラーユニットがある場合には、この第２ミラーユニットによって、像担持体上のレーザ光の照射位置と傾きを正確に設定でき、走査長さおよびスポット形状の調整は上記したように第１ミラーユニットによって調整できる。
【００１７】
第１ミラーユニットの位置調整後に調整位置に印を付けておけば、メンテナンス等で取り外した後組み付ける場合に、正確に調整位置を再現でき、再調整が不要となる。
【００１８】
また、複数本のレーザ光を複数の第１ミラーユニットを介して複数の像担持体に画像走査を行うもので、各第１ミラーユニットがそれぞれ調整機構を介して画像形成装置本体に固定されていることを特徴とする。
【００１９】
このようにすれば、走査全域にわたって複数のレーザ光の画像位置を等しくすることができ、画像ずれをなくすことができる。
【００２０】
【実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１〜図５は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の説明図である。
【００２２】
この画像形成装置は、図３に示すように、画像形成装置本体１のステー７にレーザ走査光学ユニット１０１が取り付けられている。
【００２３】
図４に、このレーザ走査光学ユニット１０１の詳細を示す。
【００２４】
すなわち、レーザ光源１２０ａ〜１２０ｄから出射されたシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４本のレーザ光１０２ａ〜１０２ｄが回転多面鏡１０１ａの回転平面上に２ヶ所、回転軸方向に２ヶ所の合計４ヶ所に入射され、回転多面鏡１０１ａが、矢印Ａ方向に回転することで各レーザ光１０２ａ〜１０２ｄを走査する。走査された各レーザ光はｆθレンズ系１３１，１３２を透過することで像担持体としての感光体１０３ａ〜１０３ｄ上にスポット状に結像する。
【００２５】
レーザ走査光学ユニット１０１は本体のステー７の穴７ａと７ｂにピン２０１，２０２で位置決めされ、４ヶ所の固定部１３３（２ヶ所は対象形のため不図示）をビス等の固着具でステー７に固定される。レーザ走査光学ユニット１０１はユニット状態で、高精度にスポット形状，走査長さが調整されている。
【００２６】
一方、２枚のミラーを約９０°に組み合わせた第１ミラーユニット４０１ａ〜４０１ｄが本体ステー７上に固定され、各レーザ光１０２ａ〜１０２ｄをほぼ平行に反射してて第２ミラーユニット４０２ａ〜４０２ｄに導く。
【００２７】
ここで、第１ミラーユニットの詳細を図１，２を参照して説明する。
【００２８】
説明は代表としてシアン画像に対応する第１ミラーユニット４０１ａで行うものとし、他の第１ミラーユニット４０１ｂ〜４０１ｄも同様の動作を行うので説明は省略する。
【００２９】
この第１ミラーユニット４０１ａには、図示しないが、色ずれを補正するための公知の色ずれ補正機構を有している。
【００３０】
２枚のミラー６ａ，６ｂはホルダー４０２に保持されている。ホルダー４０２は揺動板４０３に保持されて傾きズレ補正を行う。揺動板４０３は固定板４０４に保持され、傾きズレとは独立して倍率ズレ補正を行う。
【００３１】
ここで、ミラー６ａ，６ｂ長手方向と直交する方向をｘ軸方向、ミラー６ａ，６ｂ長手方向をｙ軸方向、このｘ軸とｙ軸と直交する方向をｚ軸方向とすると、ホルダー４０２は揺動板４０３に対してｘ軸を中心としてｚｙ平面と平行に回転可能、揺動板４０３は固定板４０４に対してｙ軸を中心にｘｚ平面と平行に回転可能に保持されている。
【００３２】
このように構成された第１ミラーユニット４０１ａは固定板４０４の前後両端に設けられた取り付け基準面４０５，４０６を基準に固定板４０４に対する揺動板４０３の位置、揺動板４０３に対するミラーホルダー４０２の位置をそれぞれモータ４０７，４０８で初期調整される。取り付け基準面４０５，４０６はｘｙ平面と第１ミラーユニット４０１をｘｙ平面に対して平行に位置決めする。
【００３３】
モータ４０７，４０８は、図示しないが、モータ４０７，４０８によって駆動されるねじ軸が連結され、揺動板４０３およびミラーホルダー４０２に固定されたナットに螺合され、モータ４０７，４０８の回転によって位置調整されるようになっている。このモータ４０７，４０８によるミラーホルダー４０２，揺動板４０３は色ずれ補正の微調整に使用される。
【００３４】
次に、ミラー６ａ，６ｂの相対角度が９０°となるように調整される。
【００３５】
このように調整された第１ミラーユニット４０１ａに入射した光は、図３のようにほぼ平行に折り返されて第２ミラーユニット４０２ａに導かれる。
【００３６】
ここで第１ミラーユニット４０１ａの取り付け方法を、図１，図２（ａ）を参照して説明する。
【００３７】
本体ステー７からはピン８が突出している。
【００３８】
一方、固定板４０４にはこのピン８が挿入される長穴４０９が設けられており、このピン８と長穴４０９によって、第１ミラーユニット４０１ａを、ミラー長手方向と直交する方向（ｘ軸方向）には移動可能で、ミラー長手方向（ｙ軸方向）には動きを規制する調整機構を構成している。この状態で第１ミラーユニット４０１ａは、ｘｙ平面上でｚ軸方向に延びるピン８を中心とする回転とｘ方向の平行移動の２自由度を有する。
【００３９】
そして、レーザ光１０２ａの光軸がミラー長手方向（ｙ軸方向）と直交するように固定板４０４を回転させて、ｘ軸と光軸とを一致させる。また、取付基準面４０５，４０６および長穴４０９に沿って、ｘｙ平面内で第１ミラーユニット４０１ａをｘ軸方向に平行移動させることで、レーザ光１０２ａの感光体１０３ａまでの光路長をレーザ走査光学ユニット１０１での調整値と一致させることができるので走査倍率（感光体１０１ａ上のレーザ光１０２ａの走査長さ）が再現される。走査倍率が再現されたということは逆に光路長が再現されたわけであるからスポット形状が走査全域に渡って再現されたことになる。
【００４０】
ここで、固定板４０４を回転調整することの意味を追記する。
【００４１】
図２（ｂ）（ｃ）において、（ｂ）はレーザ光１０２ａに対してミラー６ａ，６ｂが直交しているため感光体１０３ａ上では全走査長さはＬ、中点までの走査長さはＬ1＝Ｌ2となっている。
【００４２】
図２（ｃ）はレーザ光１０２ａに対してミラー６ａ，６ｂが直交していないため感光体１０３ａの面上では中点までの走査長はＰ1≠Ｐ2となってしまう。この場合、全走査長さＰは、第１ミラーユニット４０１ａをｘ軸方向に移動することでＰ＝Ｌとすることは可能である。ところが、このように全走査長がＰ＝Ｌであるが、中点までの長さがＬ1≠Ｐ1，Ｌ2≠Ｐ2となり、画像ズレとなってしまう。したがって固定板４０４を回転させることにより、Ｐ＝Ｌを保ったままＰ1＝Ｐ2＝Ｌ1＝Ｌ2になるような調整をすることが可能となる。
【００４３】
次に、調整が終ってビス等の固着具１１でステー７に固定された第１ミラーユニット４０１ａの固定板４０４に、調整板９，１０を固定板４０４の調整位置が一義的に決まるように突き当て、ビス等の固着具１１で固定する。このようにすることで、第１ミラーユニット４０１ａを本体ステー７から取りはずしメンテナンス等を行った後にステー７に戻す時も、固定板４０４を調整板９，１０に突き当てることで位置再現性が得られる。
【００４４】
第１ミラーユニット４０１ａにより反射されたレーザ光１０２ａは、第２ミラーユニット４０２ａで反射され感光体１０３ａに照射される。
【００４５】
第２ミラーユニット４０２ａの構成を図５を参照して説明する。
【００４６】
すなわち、ミラー６ｃがホルダー５０１にバネ５０２，５０３で保持されている。ホルダー５０１は、本体後側板５０４の開口縁に設けられた一点の突起５０４ａと、前側板５０５の開口縁に取り付けた調整板５０５ａ，５０５ｂの各突起の３点に、不図示の付勢手段（バネ等）で押し付けられて保持されている。
【００４７】
次に、この第２ミラーユニット４０２ａによる照射位置の調整方法を説明する。
【００４８】
一方の調整板５０５ａを他方の調整板５０５ｂに対して相対的にｘ方向に移動させると、ミラー６ｃはＲ方向に回転してレーザ光１０２ａもＲ方向に回転し、感光体１０３ａ上の照射位置が前側板５０５側と後側板５０４側が同量変化する。
調整板５０５ａ，５０５ｂを同量だけｘ方向に移動させると、ミラー６ｃは前側板５０５側のみあおられて、レーザ光１０２ａの感光体１０３ａ上での傾きを調整することができる。
【００４９】
以上の説明で、第１ミラーユニット４０１ａの位置調整でレーザ光１０２ａの走査長さとスポット形状が調整でき、第２ミラーユニット４０２ａの位置調整でレーザ光１０２ａの傾きと照射位置の調整ができる。実際の調整手順を以下に説明する。
【００５０】
レーザ走査光学ユニット１０１はユニット単体状態で感光体１０３ａ相当位置において走査長さとスポット形状が所望の値になるように調整されている。
【００５１】
レーザ走査光学ユニット１０１を前述したように本体ステー７に固定する。
【００５２】
第１ミラーユニット４０１ａと第２ミラーユニット４０２ａを設計位置になるように仮固定する。この状態でレーザ光１０２ａを走査させ、感光体１０３ａ面上で走査長さ、スポット形状、照射位置、傾きを測定するとすべてが狂っている。これは、部品交差によって第１ミラーユニット４０１ａ、第２ミラーユニット４０２ａ、感光体１０３ａ等が設計中心値からズレた位置になるためである。そこでまず第２ミラーユニット４０２ａを前述した通りに調整してレーザ光１０２ａの照射位置と傾きを所望の値に合わせる。
【００５３】
次に、第１ミラーユニット４０１ａを前記の通りに調整することで感光体１０３ａ上の走査長さが調整される。走査長さがレーザ走査光学ユニット１０１単体の時の値と同じに画像形成装置本体１内で調整されると、スポット形状も同時に調整されることになる。
【００５４】
この時、第１ミラーユニット４０１ａを図２のｘ方向に移動させるわけであるが、第１ミラーユニット４０１ａから出射するレーザ光１０２ａの光軸の位置は不変であることは図１からも明確である。よって、始めに第２ミラーユニット４０２ａで調整した照射位置と傾きを保持したまま走査長さとスポット形状の調整が可能である。
【００５５】
以上の調整と同じことを他のレーザ光１０２ｂ〜１０２ｄについても行うことで、全てのレーザ光が同等に調整できる。また、上記の例は複数のレーザ光を用いた画像形成装置について述べたが、当然のことながら、１本のレーザビームのみの画像形成装置に適用しても同様の効果が生まれる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、照射位置，傾きを一定に保ったままで、第１ミラーユニットの位置調整によって像担持体上のレーザ光の走査長さ及びスポット形状の調整が可能となり、高画質の画像形成を行うことができる。
【００５７】
特に、深度の浅い微小スポットが装置本体上で確実に再現することが可能となる。
【００５８】
また、第２ミラーユニットを、あおり，回転調整可能に固定しておけば、この第２ミラーユニットによって像担持体上のレーザ光の照射位置と傾きを正確に設定できる。
【００５９】
さらに、第１ミラーユニットの位置調整後に調整位置に印を付けておけば、メンテナンス等で取り外した後組み付ける場合に、正確に調整位置を再現でき、再調整が不要となる。
【００６０】
複数本のレーザ光で複数の画像を形成して多重化するような画像形成装置の場合に、各第１ミラーユニットをそれぞれ調整可能としておけば、走査全域にわたって複数のレーザ光の画像位置を等しくすることができ、画像ずれをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の第１ミラーユニットとその光路の概略を示す斜視図である。
【図２】図２(ａ)は図１の第１ミラーユニットの概略平面図、同図(ｂ)，(ｃ)は第１ミラーユニットを回転させた場合の効果を説明するための説明図である。
【図３】図３は図１の第１ミラーユニットが適用される画像形成装置の全体構成図である。
【図４】図４は図３のレーザ走査光学装置の概略斜視図である。
【図５】図５は図３の第２ミラーユニットの概略斜視図である。
【図６】図６は従来の画像形成装置の概略構成斜視図である。
【符号の説明】
１０１  レーザ走査光学ユニット
４０１ａ〜４０１ｄ  第１ミラーユニット
４０２ａ〜４０２ｄ  第２ミラーユニット
１０２ａ〜１０２ｄ  レーザ光
１０３ａ〜１０３ｄ  感光体（像担持体）
６ａ，６ｂ  ミラー
４０３  揺動板
４０４  固定板
４０５，４０６  取付基準面
８  ピン
９  調整板
１０  調整板
１１  固着具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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