(57)【要約】【課題】走査線曲がりによる各感光体上の画像のずれを、低コストで簡素な構成で極力低減させる。【解決手段】光源６ａからの光ビームを回転偏向器１によって偏向して感光体４ａを走査させる第１の光路と、光源６ｂからの光ビームを回転偏向器１によって偏向して感光体４ｂを走査させる第１の光路とを有する対向走査型の光走査装置において、回転偏向器１の両側に走査レンズ２ａ，２ｂを配置し、走査レンズ２ａを透過した光ビームを１枚の反射部材３ａを介して感光体４ａを走査させ、走査レンズ２ｂを透過した光ビームを２枚の反射部材３ｂ，３ｃを介して感光体４ｂを走査させることにより、走査線曲がりの方向を揃える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを発生させる複数の光源と、これら光源からの光ビームを偏向走査する回転偏向器と、複数の光源に対応して設けられ、前記回転偏向器によって偏向されたレーザ光を感光体上において所定のビームスポット径が得られるように結像させる走査レンズと、この走査レンズを透過した光を前記光源に対応する光感光体上の光書込位置に案内する反射部材とを有し、前記回転偏向器の中心を通る対称軸に対して略線対称となるように前記走査レンズを一対配置し、複数の感光体に対応する複数の光ビームを出力して各感光体を露光走査する対向走査型の光走査装置において、
一対の前記走査レンズにおける一方の走査レンズ以降の前記反射部材の数を奇数枚、他方の走査レンズ以降の前記反射部材の数を偶数枚としたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記反射部材を、一方の走査レンズ以降において１枚、他方の走査レンズ以降において２枚としたことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
一対の前記走査レンズを同一のレンズとしたことを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項４】
一対の前記走査レンズの取り付け部を同一形状としたことを特徴とする請求項１，２または３記載の光走査装置。
【請求項５】
前記走査レンズを樹脂成型品としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項６】
複数の請求項１〜５のいずれか１項記載の光走査装置と、各光走査装置に対応して設けた複数の感光体と、各光走査装置による露光走査によって各感光体上に形成された潜像に現像剤を付着させてなる画像を用紙に順次転写させる手段とを備えたことを特徴とするタンデム型画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーレーザープリンタあるいはカラーデジタル複写機などに利用される光走査装置およびタンデム型画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の対向走査型光走査装置を示す概略図、図５は図４における回転偏向器付近の構成を示す平面図であり、１は回転偏向器、２ａ，２ｂは走査レンズ、３ａ，３ｂは反射部材、４ａ，４ｂは感光体、５は転写ベルト、６ａ，６ｂは光源、７はハウジングを示す。
【０００３】
１つの回転偏向器１の両側には、走査レンズ２ａ，２ｂ、反射部材３ａ，３ｂが設けられており、走査レンズ２ａと走査レンズ２ｂおよび反射部材３ａと反射部材３ｂは同一部材である。感光体４ａ，４ｂは２つのローラ体によって循環移動可能に張設された転写ベルト５に並べて当接させている。回転偏向器１は感光体４ａと感光体４ｂとの中間に配置されており、回転偏向器１の回転中心軸を対称軸として略線対称の位置に、走査レンズ２ａ，２ｂ、反射部材３ａ，３ｂおよび感光体４ａ，４ｂが配置されている。これら回転偏向器１、走査レンズ２ａ，２ｂ、反射部材３ａ，３ｂおよび光源６ａ，６ｂはハウジング７に取り付けられ、ユニット体として構成される。
【０００４】
そして、一方の光源６ａから出射されたレーザ光は回転偏向器１によって偏向され、偏向光は走査レンズ２ａによって感光体４ａ上において所定のビームスポット径が得られるような光となり、反射部材３ａによって感光体４ａ側に偏向されることにより、感光体４ａがビーム光によって走査される。以下、光源６ａから出射されたレーザ光が感光体４ａに到達するまでの光路を第１の光路と称する。他方の光源６ｂから出射されたレーザ光は、回転偏向器１において光源６ａから出射されたレーザ光を偏向する面以外の偏向面に向かって照射され、走査レンズ２ｂ、反射部材３ｂを介して感光体４ｂに導かれることにより、感光体４ｂがビーム光によって走査される。以下、光源６ｂから出射されたレーザ光が感光体４ｂに到達するまでの光路を第２の光路と称する。
【０００５】
また、従来におけるこの種の技術としては、特許文献１〜３に記載されたような技術がある。
【０００６】
特許文献１には、画像形成装置の光書込装置において、長尺レンズを使用した場合に発生する走査線曲がりを簡易に調整し、複数の光ビーム間で走査線曲がりが一致するように補正して色ずれの発生を防止する、という技術が記載されている。
【０００７】
特許文献２には、ボウの調整を安定的に可能とする技術が記載されている。
【０００８】
特許文献３には、樹脂レンズを使用しながら再現画像の劣化を押さえることができるビーム走査装置について記載されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１４８５５１号公報
【特許文献２】
特開２００２−３１１３６１号公報
【特許文献３】
特開平１１−２７６６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特に、近年、安価でかつ自由曲面を形成できるといったメリットから樹脂レンズが多く用いられているが、成型時の内部歪や、金型温度不均一性などにより、焦線曲がりはガラスレンズのそれにくらべ、より顕著に生じてしまう。
【００１１】
一方で、図４に示すように複数の感光体に同時に露光走査を行う、いわゆる対向走査型光学系が従来技術として知られている。
【００１２】
この対向走査光学系に関して、従来技術においては、例えば、特許文献１に示されるようにこの走査線曲がりを各感光体上で均一にするために、走査光学系内部に、調整機構を備える手段も知られているが、調整工数が増加してしまう上に、調整機構に伴う部品点数増加を招いてしまい、結果的にコストアップになってしまうといった問題点があった。
【００１３】
また、対向走査光学系のメリットとしては、各感光体に対応した回転偏向器を備える必要が無く、単一の回転偏向器により複数の感光体上を露光走査可能であるため、装置全体のコストダウンを図ることができる、という点が上げられる。
【００１４】
しかしながら、走査線曲がりに対する調整手段を持たない従来の対向走査光学系においては、図４に示すように、走査レンズ２ａ，２ｂの焦線曲がりが左右の光学系に対して逆になってしまい、各感光体上の走査線曲がりによる重ね合わせが実際の曲がり量の２倍になってずれてしまうおそれがある。
【００１５】
本発明は、このような走査線曲がりによる各感光体上の画像のずれを、低コストで簡素な構成で極力低減することを実現した光走査装置およびタンデム型画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、光ビームを発生させる複数の光源と、これら光源からの光ビームを偏向走査する回転偏向器と、複数の光源に対応して設けられ、前記回転偏向器によって偏向されたレーザ光を感光体上において所定のビームスポット径が得られるように結像させる走査レンズと、この走査レンズを透過した光を前記光源に対応する光感光体上の光書込位置に案内する反射部材とを有し、前記回転偏向器の中心を通る対称軸に対して略線対称となるように前記走査レンズを一対配置し、複数の感光体に対応する複数の光ビームを出力して各感光体を露光走査する対向走査型の光走査装置において、一対の前記走査レンズにおける一方の走査レンズ以降の前記反射部材の数を奇数枚、他方の走査レンズ以降の前記反射部材の数を偶数枚をしたことを特徴とする。このような構成により、光走査装置によって露光走査される感光体上の走査線曲がりの向きを、各感光体上で同じ方向に揃えることができる。また、各感光体に対応する走査線曲がりを均一に揃えることができるので、比較的焦線曲がりの大きな樹脂成型レンズを採用しても、均一に走査線曲がりを揃えることができる。
【００１７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明おいて、前記反射部材を、一方の感光体側を１枚、他方の感光体側を２枚とすることを特徴とする。このような構成により、光走査装置を構成する反射部材の数を最小限にすることができ、部品点数の削減とともに、コストダウンが可能になる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明おいて、一対の前記走査レンズを各々副走査方向にパワーを有する同一のレンズとしたことを特徴とする。このような構成により、各走査レンズにおける走査線曲がり量を等しくできることから、感光体上の走査線の位置ずれを低減することが可能になる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項１，２または３に係る発明おいて、一対の前記走査レンズの取り付け部を同一形状としたことを特徴とする。このような構成により、一対の走査レンズにおいて、成型時における内部歪や、金型温度不均一性などの影響に起因する走査線曲がり量を等しくすることができる。
【００２０】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係る発明おいて、前記走査レンズを樹脂成型品としたことを特徴とする。このような構成により、走査レンズにかかるコストを低減することができる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、複数の請求項１〜５のいずれか１項に係る光走査装置と、各光走査装置に対応して設けた複数の感光体と、各光走査装置による露光走査によって各感光体上に形成された潜像に現像剤を付着させてなる画像を用紙に順次転写させる手段とを備えたことを特徴とする。このような構成により、ブラック、マゼンダ、イエロー、シアンの各４色を同時に印字可能なフルカラータンデム画像形成装置を構成することが可能になり、しかも、走査線曲がりを均一に揃えることができるので、色ずれの発生を防止した高品質の印刷結果を得ることが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施形態における対向走査型光走査装置を示す概略図、図２は走査レンズの焦線曲がりを示した模式図であり、３ｃは反射部材を示す。なお、図４，図５に示す従来技術における部材と同一の部材または同一機能の部材については同一の符号を付して、詳細な説明は省略した。
【００２４】
本実施形態は、図４に示す従来技術における第２の光路上に反射部材３ｃを設けたものであり、図１に示すように、光源６ｂから出射されたレーザ光は回転偏向器１によって偏向され、偏向光は走査レンズ２ｂによって感光体４ｂ上において所定のビームスポット径が得られるような光となり、反射部材３ｂによって反射部材３ｃ側に偏向され、さらに反射部材３ｃによって感光体４ｂ側に偏向されることにより、感光体４ｂがビーム光によって走査される。
【００２５】
図１は、走査レンズ２ａ，２ｂとして主副何れにおいてもパワーを持つレンズ、例えば湾曲トロイダルレンズなどを想定して図示しているが、本発明の実施形態としては、１枚レンズ（＝単玉レンズ）に限定されるものではない。すなわち、走査レンズの焦線曲がりによる影響は、副走査方向にパワーを持つレンズの影響の方が支配的であるため、例えば、ｆθレンズとトロイダルレンズの組合せによる走査レンズの場合には、トロイダルレンズのみを考慮すればよい。
【００２６】
次に、走査レンズの焦線曲がりについて、詳細に説明する。
【００２７】
まず、図２（ａ）に示すように、走査レンズ２ａ，２ｂの焦線曲がりが、ハウジング７における走査レンズ２ａ，２ｂの取り付け座面に対し、上に凸で有る場合を想定する。この場合、走査レンズ２ａ，２ｂからのビーム光を対向視すると、図２（ｂ）に示すように走査レンズ２ａ，２ｂを透過した直後の走査線は、レンズに沿って、上に凸の走査線となって、反射部材へと導かれる。
【００２８】
従来技術においては、図４のように、各感光体４ａ，４ｂの略中間位置に挟まれるように、回転偏向器１が配置されているため、各感光体４ａ，４ｂ上の走査線曲がりは、回転偏向器１から見て右側と左側で、異なった（逆の）向きとなってしまう。これに伴い、印字画像は実際の走査線曲がり量の２倍の位置ずれが生じてしまい、極めて劣悪な画像劣化を引き起こすこととなってしまう。
【００２９】
これに対して、本実施形態によれば、第１の光路上における反射部材の枚数を１枚とし、第２の光路上における反射部材の枚数を２枚とすることにより、感光体４ｂ上の走査線曲がりは、図４に示す感光体４ｂ上の走査線曲がりに対して面対称となるため、走査線の凸の方向を一致させることができる。すなわち、一方の光路上における反射部材の枚数を奇数枚とし、第２の光路上における反射部材の枚数を偶数枚とすることにすることにより、走査レンズの焦線曲がりによって生じる走査線曲がりの向きを、印字画像上で同じ方向に揃えることができる。このように、本実施形態によれば、各感光体上の走査線曲がりを同一にし、良好な位置合わせを行うことが可能である。
【００３０】
また、回転偏向器１の左右に備えた走査レンズ２ａ，２ｂは、それぞれハウジング７の取り付け面と焦線とが平行になるように位置決めされており、ハウジング７における走査レンズ２ａ，２ｂの取り付け部はそれぞれ同一形状であって、回転軸を通る対称軸に対して線対称である。しかも同一レンズであるため、走査レンズ２ａ，２ｂの走査線曲がりの量としては略同値である。このことにより、各感光体４ａ，４ｂに対応して走査線曲がり量を補正する必要が無く、装置の簡素化、またコストダウンを図ることが可能である。
【００３１】
また、本実施形態によれば、反射部材の数を１つ回転偏向器に対して、第１の光路上に１枚、第２の光路上に２枚としたことにより、反射部材の数を最少に抑えることができようになり、その結果、部品点数を減らし、大幅なコストダウンが可能である。本実施形態においては、仮に、走査レンズ２ａ，２ｂの焦線曲がりが比較的大きくても、各感光体４ａ，４ｂに対して均一に走査線曲がりを揃えることができるために、安価な樹脂レンズを採用することが可能である。
【００３２】
図３は図１に示す対向型の光走査装置を２組備えた画像形成装置を示す説明図であり、４ｃ，４ｄは感光体、１０，１１は光走査装置、１２は現像装置を示す。なお、図４，図５に示す従来技術における部材と同一の部材または同一機能の部材については同一の符号を付して、詳細な説明は省略した。
【００３３】
転写ベルト５上には、感光体４ａ，感光体４ｂ，感光体４ｃ，感光体４ｄの順で並列配置されており、感光体４ａと感光体４ｂの中間に光走査装置１０が配置され、感光体４ｃと感光体４ｄの中間に光走査装置１０が配置されている。光走査装置１０と光走査装置１１は同一の構成であり、図１に示す、回転偏向器１、走査レンズ２ａ，２ｂ、反射部材３ａ，３ｂ，３ｃによって構成されるものである。
【００３４】
これにより、４本の感光体に対して走査線曲がりを均一にすることが可能となり、例えば、感光体４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに対応する現像装置１２の現像剤をブラック、マゼンダ、イエロー、シアンの４色とし、転写ベルト５によって搬送される用紙上に、感光体４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ表面に形成された画像を順次重ね合わせることによって、４色を同時に印字可能なタンデム式画像形成装置を構成することができ、安価でかつ簡素な構成で、走査線のずれによる画像劣化を抑えたフルカラーの画像形成装置を構成することが可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したように構成された本発明によれば、光走査装置によって露光走査される感光体上の走査線曲がりの向きを、各感光体上で同じ方向に揃えることができ、しかも同一の走査レンズを用いることにより、その走査線曲がり量も等しくできることから、感光体上の走査線の位置ずれを低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における対向走査型光走査装置を示す概略図
【図２】走査レンズの焦線曲がりを示した模式図
【図３】図１に示す対向型の光走査装置を２組備えた画像形成装置を示す説明図
【図４】従来の対向走査型光走査装置を示す概略図
【図５】図４における回転偏向器付近の構成を示す平面図
【符号の説明】
１  回転偏向器
２ａ，２ｂ  走査レンズ
３ａ，３ｂ，３ｃ  反射部材
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  感光体
５  転写ベルト
６ａ，６ｂ  光源
７  ハウジング
１０，１１  光走査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005010358.tif 000005
【図４】
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【図５】
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