(57)【要約】【課題】折返しミラーの撓みを矯正して走査線の曲りを調整する場合に、高精度で且つ作業性が良く、衝撃が掛かっても割れる危険性のない走査光学装置を提供すること。【解決手段】レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光束を偏向する偏向手段と、該偏向手段によって偏向されたレーザ光束を被走査面に結像する結像手段と、前記レーザ光束の方向を変える反射鏡を有する走査光学装置において、該反射鏡を押圧して撓ませる弾性部材を有し、該弾性部材は前記反射鏡を押圧する荷重が可変であることを特徴とする。ここで、前記弾性部材が交換式になっており、前記交換式の弾性部材を交換することによって、前記反射鏡を押圧する荷重を変える構成としても良い。【選択図】図１
2005215056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光束を偏向する偏向手段と、該偏向手段によって偏向されたレーザ光束を被走査面に結像する結像手段と、前記レーザ光束の方向を変える反射鏡を有する走査光学装置において、
前記反射鏡を押圧して撓ませる弾性部材を有し、該弾性部材は前記反射鏡を押圧する荷重が可変であることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記弾性部材が交換式になっており、前記交換式の弾性部材を交換することによって、前記反射鏡を押圧する荷重を変えることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記反射鏡を押圧する荷重を段階的に調整可能であることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタやデジタル複写機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に搭載される走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の色を同時に記録する高速カラー画像形成装置に用いられる走査光学装置として、例えば特許文献１等が提案されている。その概略を図１1 に挙げる。
【０００３】
図１１において、２０１はポリゴンミラー、２０２，２０３は走査レンズ、２０４は感光ドラム、２０５は折返しミラー、２０６はポリゴンミラー２０１、走査レンズ２０２，２０３、折返しミラー２０５等が搭載されている光学箱である。
【０００４】
上記構成において、不図示の４個のレーザ光源から４本のレーザ光束が発せられ、ポリゴンミラー２０１によって偏向される。この偏向されたレーザ光束は走査レンズ２０２，２０３を通過し、折返しミラー２０５によって複数回折り曲げられた後、それぞれ４つの感光ドラム２０４の１つの表面上に結像され、色毎の静電潜像を形成し、不図示の現像器によってトナー像となり、不図示の出力メディア上に各色が重ね合わされ、カラー画像を形成する。
【０００５】
上記のようなカラー画像形成装置では、色毎の走査線の位置ずれを厳密に調整する必要があり、従来から様々な提案が成され、改良が行われてきた。
【０００６】
それら調整方法の中で、比較的困難とされてきたのが折返しミラー２０５の撓みによる走査線の曲りである。これを回避するには、折返しミラー２０５を研磨する等して面精度を良くする方法があるが、これは多大なコストアップを招くものであった。
【０００７】
そのため、特許文献２に記載されたような調整方法が提案されている。これはネジで折返しミラーを押すことによってこれを撓ませ、元々持っている撓みを矯正し、走査線曲りを調整するものであった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２６４６５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１４８５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来例では、折返しミラーが元々持っている撓み量は数１０μｍ程度でしかない。この程度の微小量をネジで調整しようとすると、非常に敏感になり、困難であるという問題があった。
【００１０】
又、折返しミラーは一般的にガラスでできており、脆性が高い。これに金属製のネジのような硬い物を押し付け、撓ませるような応力を掛けた場合、搬送時や組み立て時のちょっとした衝撃で割れてしまう恐れがあった。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、折返しミラーの撓みを矯正して走査線の曲りを調整する場合に、高精度で且つ作業性が良く、衝撃が掛かっても割れる危険性のない走査光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光束を偏向する偏向手段と、該偏向手段によって偏向されたレーザ光束を被走査面に結像する結像手段と、前記レーザ光束の方向を変える反射鏡を有する走査光学装置において、該反射鏡を押圧して撓ませる弾性部材を有し、該弾性部材は前記反射鏡を押圧する荷重が可変であることを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記弾性部材が交換式になっており、前記交換式の弾性部材を交換することによって、前記反射鏡を押圧する荷重を変える構成としても良い。
【００１４】
又、前記弾性部材は、前記反射鏡を押圧する荷重を段階的に調整可能であっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高精度で且つ作業性の良い方法で折返しミラーの撓みを矯正して走査線の曲りを調整することができ、色ずれが少なく高画質なカラー画像形成装置に最適な走査光学装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１を表す図画であり、図１（ａ）は斜視図を、図１（ｂ）は断面図を示す。同図において、１は折返しミラー、２はミラー撓ませバネ、３はネジ、４はミラー固定バネ、５は折返しミラーや後述する光学素子が搭載される光学箱、６は光学箱５に設けられたミラー当接部である。ここで、折返しミラー１はミラー固定バネ４によってその長手方向両端をミラー当接部６に押付けられて固定されている。
【００１７】
又、ミラー撓ませバネ２は折返しミラー１の長手方向中央付近を押圧している。光学箱５には、ミラー撓ませバネ２を挟み込むように一対のガイド壁７が設けられ、ミラー撓ませバネ２は、このガイド壁７に沿って矢印Ａ方向にスライド可能になっており、後述する走査線曲り調整を行えるようになっている。又、ミラー撓ませバネ２には長穴２ａが穿たれており、この長穴を介してネジ３によって光学箱５に固定されている。
【００１８】
図２は本実施の形態の走査光学装置の全体図である。
【００１９】
同図において、２１はポリゴンミラー、２２はスキャナモータ、２３は走査レンズ、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは第１折返しミラー、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは第２折返しミラー、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは感光ドラムである。
【００２０】
又、第２折返しミラー１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、図１の折返しミラー１に相当し、各々長手方向中央付近にミラー撓ませバネ２が当接しており、光学箱５の第２折返しミラー１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周りにはミラー当接部４やガイド壁７等が個々に設けられている。
【００２１】
ここで、本走査光学装置は不図示の４つのレーザ光源を持っており、これらレーザ光源から出射したレーザ光束はポリゴンミラー２１に照射される。ポリゴンミラー２１はスキャナモータ２２によって回転駆動され、４つのレーザ光束をそれぞれＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄとして偏向する。これらレーザ光束Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄは、走査レンズ２２を通過して収束光束に変換され、第１折返しミラー２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ、第２折返しミラー１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄによって方向を変えられ、感光ドラム２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの表面に結像され、静電潜像を形成する。
【００２２】
図３は本実施の形態に係る走査光学装置が搭載される画像形成装置の断面図である。
【００２３】
図３において、３１は本実施例の走査光学装置。３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄはプロセスカートリッジであり、各々感光ドラム２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ、帯電器３３、現像器３４等を内包している。３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは転写ローラ、３６は搬送ベルト、３７は紙等の出力メディア、３８は定着器である。本画像形成装置は、プロセスカートリッジ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ各々がそれぞれシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色の画像を同時に形成し、出力メディア３７上に重ねることによってカラー画像を形成する高速カラー画像形成装置である。
【００２４】
本画像形成装置の画像形成プロセスは、先ず、感光ドラム２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが帯電器３３によって帯電される。次に、走査光学装置３１に搭載されている不図示のレーザ光源が色毎の画像データに基づいて明滅し、感光ドラム２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ表面に静電潜像を形成する。次に、静電潜像は現像器３４によってトナー像となる。
【００２５】
一方、出力メディア３７は、搬送ベルト３６上に載って図の右から左に向って搬送され、転写ローラ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄによって順に色毎のトナー像が出力メディア上に転写されてカラー画像となり、定着器３８を通ることによってトナーが定着されて、装置外に排出される。
【００２６】
次に、本実施の形態の走査線曲りについて説明する。
【００２７】
本実施の形態においては、走査線の曲りを発生させる主要因は、第２折返しミラー１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの撓みによって発生する曲率である。
【００２８】
走査線曲りが発生した場合、一例を挙げると図４のようになる。図４は２色を重ねて１本の横線（例えば、シアンとイエローを重ねた緑色の線）を描いた場合であり、４１は走査線曲りの無い色、４２は走査線曲りの発生している色である。この場合、横線の左右両端では線４１と４２の位置は一致しているが、中央に向うに従ってずれが生じている。この場合には左右端付近では緑色の線になるが、中央付近ではシアンの線とイエローの線の２本に分離してしまい、著しい画質劣化を生じてしまう。
【００２９】
この走査線曲りによる画質劣化を無くすため、本調整は第２折返しミラー１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを撓ませることによって元々の撓みを矯正する調整を行っている。この矯正方法として、ミラー撓ませバネ２の荷重を変化させることによって第２折返しミラー１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの撓み量を変化させている。
【００３０】
図５に調整の詳細を示す。尚、実際の折返しミラー１は元々撓みを持っており、本調整はそれを矯正するものであるが、同図は説明のために元々は撓んでいないものとして描いている。図５（ａ）は、ミラー撓ませバネ２が折返しミラー１に当接していない状態である。この場合、ミラー撓ませバネ２は図の右方向に位置し、折返しミラー１は撓んでいない。
【００３１】
図５（ｂ）はミラー撓ませバネ２を少し左方向に移動させた場合である。この場合、ミラー撓ませバネ２は折返しミラー１を押圧し、折返しミラー１の長手方向中央部は破線５１に移動する。一方、折返しミラー１の両端はミラー当接部６に固定されているので、動くことができず、結果として折返しミラー１は反射面５２が凸形状になるように撓む。
【００３２】
図５（ｃ）はミラー撓ませバネ２を更に左方向に移動させた場合である。この場合は、折返しミラー１の長手方向中央部は破線５３の位置まで移動し、折返しミラー１を更に撓ませる。
【００３３】
図６（ａ）は、本実施例のミラー撓ませバネ２の移動量と走査線曲りの関係を表すグラフである。同図の縦軸が走査線曲り、横軸がミラー撓ませバネ２の矢印Ａ方向への移動量を表す。
【００３４】
尚、本実施の形態では、以下のような構成を用いている。
【００３５】
折返しミラー    長さ    ２００ｍｍ
幅    １０ｍｍ
厚み    ５ｍｍ
材質    ソーダガラス
ミラー撓ませバネ  長さ    ３０ｍｍ
幅    ５ｍｍ
厚み    ０．２５ｍｍ
材質    ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ
同図より、ミラー撓ませバネ２の矢印Ａ方向への１ｍｍの移動に対し、約５μｍ走査線曲りが変化していることが分かる。
【００３６】
これに対し、同様の調整を従来例のようなネジによって行おうとすると、ネジのピッチを０．５ｍｍとした場合、走査線を５μｍ曲げるためにネジを回転させる回転角は約２°であり、非常に敏感になってしまい、本実施の形態の方が断然調整し易い。
【００３７】
図６（ｂ），（ｃ）はそれぞれミラー撓ませバネ２の幅、厚みを変えたときの敏感度の変化を示す。
【００３８】
両図において、縦軸はミラー撓ませばね２を矢印Ａ方向に１ｍｍ移動させたときの走査線曲りの変化量、横軸はそれぞれミラー撓ませバネ２の幅及び厚みである。
【００３９】
同図より明らかなように、ミラー撓ませバネ２の幅や厚みを変えることで敏感度を調整でき、折返しミラー１の形状や元々の撓み量に応じて適切な敏感度を容易に設定することができる。
【００４０】
図７はその変形例である。
【００４１】
同図において、７１はリードネジ、７２はナット板であり、これに設けられたバーリング部７２ａにはリードネジ７１と係合する雌ネジが切られている。７３は圧縮コイルバネである。
【００４２】
本例においては、リードネジ７１を回転させることによってこれを矢印Ｂ方向に前後動させ、圧縮コイルバネ７３の圧縮率を変え、折返しミラー１の撓み量を調整する。
【００４３】
一般的に、板ばねよりもコイルバネの方が荷重を高精度に保証できる。又、ネジの送りによって調整を行うので、より敏感度を下げることができる。そのため、本例の方が、前述の構成よりもより正確な調整を行うことができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態によれば。非常に高精度に走査線の曲りを調整し、色ずれが少なく高画質な画像形成装置に最適な走査光学装置を提供することができる。
【００４５】
又、本実施の形態においては、折返しミラー１に当接し、荷重を与えているのは弾性体であるバネである。このため、搬送時や組み立て時に衝撃が掛かってもバネの弾性力によって衝撃を吸収することができるため、折り返しミラー１が割れることはない。
【００４６】
尚、本実施の形態では、曲り調整を行うのは第２折返しミラー１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとしたが、第１折返しミラー２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄでも同様の調整を行い、こちらのミラーの撓みも矯正しても良い。これは後述する他の実施の形態についても同様である。
【００４７】
＜実施の形態２＞
図８は本発明の実施の形態２を表す図画であり、同図において、８１はミラー撓ませバネである。
【００４８】
本実施の形態は、ミラー撓ませバネ８１を交換することによって、折返しミラー１を押す荷重を変え、折返しミラー１の撓み量を調整する。図８（ａ）は組み付け状態を示し、（ｂ），（ｃ），（ｄ）は交換式になっているミラー撓ませバネ８１の一例である。この例では、ミラー撓ませバネの角度θを変えたものを何通りか用意し、これらを交換式にすることによって段階的に荷重を変える。又、交換式のミラー撓ませばね８１は、角度θを変えるだけでなく、厚さや幅、長さ等変えて荷重を変えたものでも良い。
【００４９】
図９はその変形例である。
【００５０】
同例においては、折返しミラーを撓ませる荷重を与えるバネは、圧縮コイルバネ９１である。又、折返しミラー１にはバネ位置決め板９２が貼り付けられており、このバネ位置決め板９２にはボス９３が設けられている。又、光学箱５からは壁９４が立ち上がっており、ここにもボス９５が設けられている。
【００５１】
圧縮コイルバネ９１は、２本のボス９３、９５の間に挿入され、折返しミラー１を押圧している。
【００５２】
本例では、圧縮コイルバネ９１をバネ定数の違うものを複数用意しておき、折返しミラー１の撓み量に応じて交換し、走査線曲りを調整する。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、実施の形態１の特徴に加え、ミラー撓ませバネ８１又は圧縮コイルバネ９１の交換によって走査線曲りを調整するので、非常に作業性が良くなるという利点がある。
【００５４】
尚、本実施の形態の中で２通りの例を述べたが、構成はこれに限るもではなく、要はバネのような弾性部材を交換することによって折返しミラー１を押す荷重を変える構成であれば何でも良い。
【００５５】
＜実施の形態３＞
図１０は本発明の実施の形態３を説明する図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【００５６】
同図において、１０１はねじりコイルバネ、１０２は光学箱５から突出したリブ、１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃはリブ１０２に設けられた規制ボスである。又、ねじりコイルバネ１０１は、２本のアーム部１０１ａ，１０１ｂを持っており、アーム部１０１ａは折返しミラー１に当接し、アーム１０１ｂは規制ボス１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの何れか１つに引っ掛けられている。
【００５７】
本実施の形態においては、アーム部１０１ｂを引っ掛けるボスを１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの何れかを選択することによってねじりコイルバネ１０１の回復力を変え、折返しミラー１への押圧力を可変にしている。又、規制ボスの数を増すことによってより細かな荷重調整を行うこともできるため、更に作業性の良い調整を行うことができる。
【００５８】
又、本実施の形態においても、調整機構は上述のものに限るものではなく、要は荷重を段階的に可変できる構成で有れば何でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、レーザプリンタやデジタル複写機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に搭載される走査光学装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態１を表す図である。
【図２】本発明の走査光学装置を表す図である。
【図３】本発明の走査光学装置が搭載される画像形成装置を表す図である。
【図４】走査線曲りを説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１の曲り調整を表す図である。
【図６】本発明の実施の形態１の曲り調整の敏感度を表す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の変形例を表す図である。
【図８】本発明の実施の形態２を表す図である。
【図９】本発明の実施の形態２の変形例を表す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３を表す図である。
【図１１】従来例を表す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１      折返しミラー
１ａ〜１ｄ  第２折返しミラー
２，８１  ミラー撓ませバネ
４      ミラー押えバネ
５      光学箱
６      ミラー支持部
７      ガイド壁
２１    ポリゴンミラー
２３    走査レンズ
２４ａ〜２４ｄ  第１折返しミラー
５２    反射面
７１    リードネジ
７２    ナット板
７３，９１    圧縮コイルバネ
１０１    ねじりコイルバネ
１０３ａ〜１０３ｃ  規制ボス
【図１】
2005215056.tif 000003
【図２】
2005215056.tif 000004
【図３】
2005215056.tif 000005
【図４】
2005215056.tif 000006
【図５】
2005215056.tif 000007
【図６】
2005215056.tif 000008
【図７】
2005215056.tif 000009
【図８】
2005215056.tif 000010
【図９】
2005215056.tif 000011
【図１０】
2005215056.tif 000012
【図１１】
2005215056.tif 000013