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JP2005189791A - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents

Optical scanning apparatus and image forming apparatus Download PDF

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JP2005189791A
JP2005189791A JP2004037065A JP2004037065A JP2005189791A JP 2005189791 A JP2005189791 A JP 2005189791A JP 2004037065 A JP2004037065 A JP 2004037065A JP 2004037065 A JP2004037065 A JP 2004037065A JP 2005189791 A JP2005189791 A JP 2005189791A
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JP
Japan
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scanning
optical
lens
optical element
scanning lens
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2004037065A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Kubo
信秋 久保
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】 簡単な調整機構で走査線の曲がり及び傾きを補正し、各ステーション間でそれぞれ独立して走査線曲がり、傾きを調整し、走査線位置あわせ精度を向上させて色ムラ、色ズレの低減を図る。
【解決手段】 複数のレーザ光源から出射されたビームをそれぞれ対応する感光体に結像させる光学素子群が各ビーム毎に光学ハウジング内に配置された光走査装置において、光学素子群を構成する光学素子の内、複数の光学素子の姿勢を調整、保持する補正手段を設け、補正手段は独立して調整可能で光学素子は光学ハウジングに対して非接触で保持する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To correct bending and inclination of a scanning line with a simple adjustment mechanism, to adjust the bending and inclination of the scanning line independently between each station, and to improve the alignment accuracy of the scanning line, thereby preventing color unevenness and color deviation. Reduce.
In an optical scanning device in which an optical element group that forms an image on beams corresponding to beams emitted from a plurality of laser light sources is disposed in an optical housing for each beam, an optical element constituting the optical element group is provided. Among the elements, correction means for adjusting and holding the postures of a plurality of optical elements is provided, the correction means can be adjusted independently, and the optical elements are held in a non-contact manner with respect to the optical housing.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、光走査装置及びこれを用いる画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus using the same.

従来、光源からの光束を、回転多面鏡の光偏向手段により偏向させ、偏向される光束をfθレンズ等の走査結像光学系を用いて被走査面に向けて集光させることにより、被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を走査する光走査装置は、光プリンタや光プロッタ、デジタル複写機等の画像形成装置に関連して広く知られている。   Conventionally, a light beam from a light source is deflected by a light deflecting means of a rotary polygon mirror, and the deflected light beam is condensed toward a scanned surface by using a scanning imaging optical system such as an fθ lens. 2. Description of the Related Art An optical scanning apparatus that forms a light spot on a surface and scans a surface to be scanned with the light spot is widely known in connection with image forming apparatuses such as an optical printer, an optical plotter, and a digital copying machine.

光走査装置を用いる画像形成装置においては、画像形成プロセス内の一工程として、光走査により画像の書き込みを行う画像書き込み工程が採用されているが、画像プロセスによって形成される画像の良否は光走査の良否に影響される。そして、光走査の良否は、光走査装置での主走査方向や副走査方向の走査特性に依存する。   In an image forming apparatus using an optical scanning device, an image writing step of writing an image by optical scanning is adopted as one step in the image forming process. The quality of an image formed by the image process is determined by optical scanning. It is influenced by the quality of The quality of optical scanning depends on the scanning characteristics of the optical scanning device in the main scanning direction and the sub-scanning direction.

主走査方向の走査特性の一つとして、光走査の等速性が挙げられる。例えば光偏向手段として回転多面鏡を用いる場合、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走査結像光学系としてfθ特性を持つものを用いている。   One of the scanning characteristics in the main scanning direction is the constant speed of optical scanning. For example, when a rotating polygon mirror is used as the light deflecting means, the light beam is deflected at a constant angular velocity, so that a scanning imaging optical system having an fθ characteristic is used in order to realize a constant speed of optical scanning. .

しかしながら、走査結像光学系に要請される他の性能との関係もあって、完全なfθ特性を実現することは容易でない。このため、現実の光走査においては、光走査が完全に等速的に行われることはなく、走査特性としての等速性は、理想の等速走査からのずれをともなっている。   However, it is not easy to realize perfect fθ characteristics due to the relationship with other performance required for the scanning imaging optical system. For this reason, in the actual optical scanning, the optical scanning is not performed at a uniform speed, and the constant speed as the scanning characteristic is accompanied by a deviation from the ideal constant speed scanning.

副走査方向の走査特性には、走査線曲がりや走査線の傾きがある。走査線は、被走査面上における光スポットの移動軌跡であり、直線であることが理想とされ、光走査装置の設計も走査線が直線となるよう行われるが、実際には光学素子やメカ部品の加工誤差や組立誤差等が原因して走査線に曲がりが発生するのが普通である。   The scanning characteristics in the sub-scanning direction include scanning line bending and scanning line inclination. The scanning line is the movement locus of the light spot on the surface to be scanned and is ideally a straight line, and the optical scanning device is designed so that the scanning line is a straight line. In general, a scanning line is bent due to a part processing error or an assembly error.

また、走査結像光学系として結像ミラーを用い、「偏向光束の」、結像ミラーへの入射方向と反射方向との間で、偏向光束の副走査方向に角度をもたせる場合には、原理的に走査線の曲がりが発生し、走査結像光学系をレンズ系として構成する場合でも、被走査面を副走査方向に分離した複数の光スポットで光走査するマルチビーム走査方式では走査線の曲がりが不可避である。   In addition, if an imaging mirror is used as the scanning imaging optical system and an angle is set in the sub-scanning direction of the deflected beam between the direction of incidence of the deflected beam and the direction of reflection on the imaging mirror, the principle Therefore, even when the scanning line is bent and the scanning imaging optical system is configured as a lens system, the scanning line is scanned in the multi-beam scanning method in which the scanning surface is optically scanned with a plurality of light spots separated in the sub-scanning direction. Bending is inevitable.

走査線の傾きは、走査線が副走査方向に対して正しく直交しない現象であり、走査線曲がりの一種である。従って、以下の説明においては特に断らない限り、走査線の傾きを走査線の曲がりという表現に含めて説明する。   The inclination of the scanning line is a phenomenon in which the scanning line is not correctly orthogonal to the sub-scanning direction, and is a kind of bending of the scanning line. Therefore, in the following description, unless otherwise specified, the inclination of the scanning line is included in the expression “bending of the scanning line”.

光走査の等速性が完全でないと、形成された画像に主走査方向の歪みが生じ、走査線曲がりは、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み形成される場合は、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、それでも、このような画像の歪みが少ないに越したことはない。   If the constant speed of optical scanning is not perfect, distortion in the main scanning direction occurs in the formed image, and scanning line bending causes distortion in the sub-scanning direction in the formed image. When an image is so-called monochrome and written by a single optical scanning device, it can be formed if scanning line bending or incompleteness of constant velocity (deviation from ideal constant velocity scanning) is suppressed to some extent. Although there is no “visual distortion” in the resulting image, it is never less than that.

モノクロ画像とは別に、マゼンタ・シアン・イエローの3色、あるいはこれに黒を加えた4色の画像を色成分画像として形成し、これらの色成分画像を重ね合わせることにより合成的にカラー画像を形成することは、従来から、カラー複写機等で行われている。   Separately from a monochrome image, three colors of magenta, cyan, and yellow, or four colors with black added thereto, are formed as color component images, and these color component images are superimposed to form a color image synthetically. Forming is conventionally performed by a color copying machine or the like.

このようなカラー画像形成を行う方式の一つとして、各色成分毎の画像を、各色成分毎に設けられている光走査装置を用いて各色成分毎の画像が形成可能な感光体に形成する所謂、タンデム型と呼ばれる画像形成方式がある。このような画像形成方式の場合、光走査装置相互で走査線の曲がり具合や傾きが異なると、各光走査装置毎の走査線曲がりが一応補正されていたとしても、形成されたカラー画像に「色ずれ」と呼ばれる異常画像が現れて、カラー画像の画質を劣化させる。   As one method for forming such a color image, an image for each color component is formed on a photoconductor that can form an image for each color component by using an optical scanning device provided for each color component. There is an image forming method called a tandem type. In the case of such an image forming method, if the scanning line bends and inclinations are different between the optical scanning devices, even if the scanning line bending for each optical scanning device is corrected, An abnormal image called “color shift” appears and degrades the image quality of the color image.

また、色ずれ現象の現れ方として、カラー画像における色合いが所望のものにならないという現象がある。   Further, as a way of causing the color misregistration phenomenon, there is a phenomenon that the color tone in the color image does not become a desired one.

従来、上述した色ずれなどの不具合の発生を防止するために、長尺レンズの光軸を副走査方向に挟む一方側の支持部を、長尺レンズの光軸方向に移動可能な調整ネジを用いた調整部とし、調整ネジの締め具合により長尺レンズを偏向走査方向と直交する断面内で回転調整することにより走査線曲がりを補正する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−131674号公報
Conventionally, in order to prevent the occurrence of the above-described problems such as color misregistration, an adjustment screw that is movable in the optical axis direction of the long lens is attached to one support portion that sandwiches the optical axis of the long lens in the sub-scanning direction. A configuration has been proposed in which a scanning line is corrected by rotating and adjusting a long lens within a cross section orthogonal to the deflection scanning direction by adjusting the adjustment screw as the adjustment unit used (see, for example, Patent Document 1). .
JP 2002-131694 A

しかしながら、上記特許文献1に示されている構成では、結像光学系に用いられるレンズの材質が影響を受ける環境変動に対しては走査線曲がりの補正が依然としてできない場合がある。その理由は次の通りである。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, scanning line bending correction may still not be possible for environmental fluctuations that are affected by the material of the lens used in the imaging optical system. The reason is as follows.

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おり、このような特殊な面を容易に形成でき、なおかつコストも安価な樹脂材料で製作された結像光学系が多用されている。   In recent years, in order to improve scanning characteristics, it has become common to adopt special surfaces typified by aspherical surfaces in the imaging optical system of optical scanning devices, and such special surfaces can be easily formed. An imaging optical system made of a resin material that can be manufactured at a low cost is often used.

樹脂材料の結像光学系は、温度や湿度の変化の影響を受け光学特性が変化しやすく、このような光学特性の変化は、走査線の曲がり具合や等速性も変化させる。このため、例えば、数十枚のカラー画像の形成を連続して行う場合に、画像形成装置の連続運転により機内温度が上昇し、結像光学系の光学特性が変化して、各光書き込み装置の書き込む走査線の曲がり具合や等速性が次第に変化し、色ずれの現象により、初期に得られたカラー画像と終期に得られたカラー画像とで色合いのまったく異なるものになることがある。   An imaging optical system made of a resin material is susceptible to changes in temperature and humidity due to changes in temperature and humidity, and such changes in optical characteristics also change the degree of scanning line bending and the constant velocity. For this reason, for example, when several tens of color images are continuously formed, the temperature inside the apparatus rises due to continuous operation of the image forming apparatus, and the optical characteristics of the imaging optical system change. The scanning line curvature and constant velocity of the writing line gradually change, and the color shift between the color image obtained in the initial stage and the color image obtained in the final stage may be completely different due to the phenomenon of color misregistration.

走査光学系として代表的なfθレンズ等の走査結像レンズは一般に、副走査方向におけるレンズ不用部分(偏向光束が入射しない部分)をカットし、主走査方向に長い短冊形レンズとして形成される。走査結像レンズが複数枚のレンズで構成される場合、配設位置が光偏向手段から離れるほど、主走査方向のレンズ長さが大きくなり、10数センチ〜20センチ以上の長さをもつ長尺レンズが必要となる。このような長尺レンズは一般に樹脂材料を用いて樹脂成形で形成されるが、外界の温度変化によりレンズ内の温度分布が不均一となると、反りを生じてレンズが副走査方向に弓なりな形状となる。   A scanning imaging lens such as an fθ lens that is representative of a scanning optical system is generally formed as a strip-shaped lens that is long in the main scanning direction by cutting a lens unnecessary portion (portion where no deflected light beam is incident) in the sub-scanning direction. In the case where the scanning imaging lens is composed of a plurality of lenses, the lens length in the main scanning direction increases as the arrangement position moves away from the light deflecting unit, and the length has a length of more than 10 cm to 20 cm. A scale lens is required. Such a long lens is generally formed by resin molding using a resin material. However, if the temperature distribution in the lens becomes non-uniform due to a change in the external temperature, the lens is warped and the lens becomes a bow shape in the sub-scanning direction. It becomes.

このような長尺レンズの反りは前述した、走査線曲がりの原因となるが、反りが著しい場合には、走査線曲がりも極端に発生する。このような現象は上記特許文献1に示されたような構成を用いて初期調整を行った場合でも発生する。しかも、特許文献1の構成においては、走査線曲がり以外に色ずれなどの不具合を発生する原因となる走査線の傾きについての対策が採られていない。さらに特許文献1に示された構成では、光軸方向での位置決めがネジの締結具合によって変化するために位置決め精度を確保しにくいという不具合もある。   Such warpage of the long lens causes the scanning line bending described above, but when the warping is significant, the scanning line bending occurs extremely. Such a phenomenon occurs even when the initial adjustment is performed using the configuration shown in Patent Document 1. In addition, in the configuration of Patent Document 1, no countermeasure is taken against the inclination of the scanning line that causes problems such as color misregistration other than scanning line bending. Further, the configuration disclosed in Patent Document 1 has a problem in that it is difficult to ensure positioning accuracy because positioning in the optical axis direction changes depending on how the screws are fastened.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な調整機構で走査線の曲がり及び傾きを補正し、各ステーション間でそれぞれ独立して走査線曲がり、傾きを調整し、走査線位置あわせ精度を向上させて色ムラ、色ズレの低減を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and corrects the bending and inclination of the scanning line with a simple adjustment mechanism, and independently adjusts the bending and inclination of the scanning line between the stations. The object is to improve color matching accuracy and reduce color unevenness and color misregistration.

また、本発明は、走査線の曲がり調整を、副走査断面のレンズ中心近傍を回転中心とする回転機構、以後βチルト調整で行い、走査線傾き調整について、光軸を通る鉛直平面内に回転中心を設けた調整、以後γチルト調整で行い、それぞれ独立してフィードバック調整することで高精度化を達成することを目的とする。   In the present invention, the scanning line bending adjustment is performed by a rotation mechanism around the center of the lens in the sub-scanning section and the subsequent β tilt adjustment, and the scanning line tilt adjustment is rotated within a vertical plane passing through the optical axis. The purpose is to achieve high accuracy by performing adjustment with a center and thereafter performing γ tilt adjustment, and independently performing feedback adjustment.

また、本発明は、タンデム対応の色ズレを低減した光走査装置を得ることを目的とする。   It is another object of the present invention to obtain an optical scanning device with reduced color shift corresponding to tandem.

また、本発明は、タンデム対応の色ズレを低減したカラー画像形成装置を得ることを目的とする。   Another object of the present invention is to obtain a color image forming apparatus with reduced color misregistration corresponding to tandem.

かかる目的を達成するために、請求項1記載の発明は、複数のレーザ光源から出射されたビームをそれぞれ対応する感光体に結像させる光学素子群がビーム毎に光学ハウジング内に配置された光走査装置において、光学素子群を構成する光学素子のうち、複数の光学素子の姿勢を調整、保持する補正手段を有し、補正手段は独立して調整可能であり、光学素子は光学ハウジングに対して非接触で保持することを特徴とする。   In order to achieve such an object, the invention described in claim 1 is directed to a light in which an optical element group that forms an image on beams corresponding to beams emitted from a plurality of laser light sources is arranged in an optical housing for each beam. The scanning device includes a correction unit that adjusts and holds the postures of a plurality of optical elements among the optical elements constituting the optical element group. The correction unit can be independently adjusted. And is held in a non-contact manner.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、光学素子群の一部を構成する走査レンズの略光軸を含む、副走査方向断面のレンズ中心近傍を回転中心とした第1の調整機構と、略光軸を含む鉛直平面内に回転中心とした第2の調整機構と、をさらに有し、第1の調整機構及び第2の調整機構が光学素子及び補正手段と一体化されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first rotation centering on the vicinity of the center of the lens in the cross section in the sub-scanning direction including the substantially optical axis of the scanning lens constituting a part of the optical element group. An adjustment mechanism, and a second adjustment mechanism having a rotation center in a vertical plane substantially including the optical axis, wherein the first adjustment mechanism and the second adjustment mechanism are integrated with the optical element and the correction unit. It is characterized by.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、補正手段は、駆動部としてモータおよび減速機構とを有し、モータおよび減速機構は、補正手段と一体構成されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the correction means includes a motor and a speed reduction mechanism as a drive unit, and the motor and the speed reduction mechanism are integrated with the correction means. To do.

請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、走査レンズの副走査方向の両面もしくは片面に光学素子支持部材を設けることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2, characterized in that optical element support members are provided on both sides or one side of the scanning lens in the sub-scanning direction.

請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、光学素子群の一部を構成する走査レンズは、少なくとも走査レンズL1と走査レンズL2からなり、走査レンズL1は偏向器から等距離で、副走査方向に所定間隔を設けた2段重ね構造とし、走査レンズL1の副走査方向端面の片側にそれぞれ支持部材を設け、該支持部材は主走査方向の長さが異なり、走査レンズL2は支持部材と副走査方向反対面に設けた挟持部材と両端部に設けた間隔保持部材を挟持し一体的に保持する構成であることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1, wherein the scanning lens constituting a part of the optical element group includes at least the scanning lens L1 and the scanning lens L2, and the scanning lens L1 is equidistant from the deflector. The scanning lens L1 has a two-stage stacked structure with a predetermined interval in the sub-scanning direction, and a support member is provided on one side of the end surface in the sub-scanning direction of the scanning lens L1, and the support members have different lengths in the main scanning direction. The holding member and the gap holding member provided at both ends are sandwiched and held integrally with the support member and the opposite surface in the sub-scanning direction.

請求項6記載の発明は、請求項1記載の発明において、光学素子群の一部を構成する、走査レンズは少なくとも走査レンズL1と走査レンズL2からなり、走査レンズL1の姿勢調整機構と、走査レンズL2の姿勢調整機構とを有し、各々要求精度に対応して走査レンズL1調整分解能と走査レンズL2調整分解能とが異なることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the scanning lens constituting a part of the optical element group includes at least the scanning lens L1 and the scanning lens L2. The lens L2 has an attitude adjustment mechanism, and the scanning lens L1 adjustment resolution and the scanning lens L2 adjustment resolution differ according to the required accuracy.

請求項7記載の発明は、請求項6記載の発明において、複数の走査レンズL1の調整作用点は光軸に対して対向して配置し、調整分解能は同等とし、複数の走査レンズL2の調整分解能は同等であり、アクチュエータとしてステッピングモータと歯車列を用いた差動ネジ機構で構成し色ズレ検出手段の情報をもとにフィードバック制御することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, the adjustment action points of the plurality of scanning lenses L1 are arranged opposite to the optical axis, the adjustment resolution is equal, and the adjustment of the plurality of scanning lenses L2 is performed. The resolution is the same, and a differential screw mechanism using a stepping motor and a gear train as an actuator is used, and feedback control is performed based on information of the color misregistration detection means.

請求項8記載の発明は、請求項1から7のいずれか1項に記載の発明において、被走査面が複数設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of scanned surfaces are provided.

請求項9記載の発明は、請求項1記載の発明において、光学素子は前記光学ハウジングに対して非接触かつ、補正手段により保持されることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the optical element is not in contact with the optical housing and is held by a correction means.

請求項10記載の発明は、請求項1から9のいずれか1項に記載の光走査装置を用いることを特徴とする。   A tenth aspect of the invention is characterized by using the optical scanning device according to any one of the first to ninth aspects.

本発明によれば、簡単な調整機構で走査線の曲がり及び傾きを補正し、各ステーション間でそれぞれ独立して走査線曲がり、傾きを調整し、走査線位置あわせ精度を向上させて色ムラ、色ズレの低減を図ることができる。   According to the present invention, the bending and inclination of the scanning line are corrected with a simple adjustment mechanism, the scanning line is bent and the inclination is independently adjusted between each station, and the scanning line alignment accuracy is improved to improve color unevenness, It is possible to reduce color misregistration.

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1はタンデム式の書き込み光学系の概略を示す図で、走査レンズあるいは走査ミラー方式いずれも対応可能であるが、走査レンズ方式で説明する。ここでは2ステーションの場合の概略図で説明するが、4ステーションでも左右対称にすればよく、2ステーションの場合と全く同様となる。   FIG. 1 is a diagram showing an outline of a tandem type writing optical system. Either a scanning lens system or a scanning mirror system can be used. Here, a schematic diagram in the case of two stations will be described, but the four stations may be left-right symmetrical, which is exactly the same as in the case of two stations.

副走査方向に所定の距離を離して2個のLDユニット21、22を配置し、下側のLDユニット22から出射したビームは途中の折り返しミラー23で上側LDユニット1からのビームと同一方向に曲げられ、それぞれシリンダレンズ24、25に入射し、副走査方向に所定距離離れた上下2段のポリゴンミラー26、27反射面近傍に線状に集光する。ポリゴンミラーで偏向されたビームは副走査方向に所定距離離れた走査レンズL18、9でビーム整形され更に走査レンズL2でfθ特性と所定のビームスポット径にビーム整形されて感光体面上を走査する。   Two LD units 21 and 22 are arranged at a predetermined distance in the sub-scanning direction, and the beam emitted from the lower LD unit 22 is in the same direction as the beam from the upper LD unit 1 by a folding mirror 23 on the way. The light beams are bent and incident on the cylinder lenses 24 and 25, respectively, and are converged linearly in the vicinity of the reflecting surfaces of the two upper and lower polygon mirrors 26 and 27 separated by a predetermined distance in the sub-scanning direction. The beam deflected by the polygon mirror is subjected to beam shaping by scanning lenses L18 and 9 separated by a predetermined distance in the sub-scanning direction, and further shaped to an fθ characteristic and a predetermined beam spot diameter by the scanning lens L2, and scanned on the surface of the photoreceptor.

走査レンズL1以後はそれぞれ別経路で2個の感光体にビームを導く。上側のビームは折り返しミラー30によって90°上方向にけ上げられ更に折り返しミラー31によって90°曲げられて長尺プラスチックレンズ上33(走査レンズL2)に入射した後、折り返しミラー32によって鉛直方向に曲げられて感光体1A上を走査する。   After the scanning lens L1, the beams are guided to the two photoconductors by different paths. The upper beam is raised 90 ° upward by the folding mirror 30, further bent 90 ° by the folding mirror 31, and incident on the long plastic lens 33 (scanning lens L 2), and then bent in the vertical direction by the folding mirror 32. Then, the photoconductor 1A is scanned.

また、下側のビームは途中折り返しミラーに入射することなく、長尺プラスチックレンズ下15(走査レンズL2)に入射した後、2枚の折り返しミラー16、17によって光路を曲げられて、所定のドラム間ピッチの感光体2A上を走査する。   Further, the lower beam does not enter the folding mirror halfway and enters the lower long plastic lens 15 (scanning lens L2), and then the optical path is bent by the two folding mirrors 16 and 17, and a predetermined drum is formed. The photosensitive member 2A is scanned at a pitch.

ここで走査光学系はコストダウンの要求からプラスチックレンズを採用することが必須となってきている。特にタンデム式の書き込みユニットにおいては、各ステーション毎に1セットの光学素子を使い4倍の部品点数となるためプラスチック化によるコストダウン効果が非常に大きい。   Here, it is indispensable to adopt a plastic lens for the scanning optical system because of a demand for cost reduction. In particular, in a tandem type writing unit, since one set of optical elements is used for each station and the number of parts is four times, the cost reduction effect due to plasticization is very large.

しかし、長尺のプラスチック光学素子は単品でも成形条件や残留応力などによって長手方向、特に走査面と直交方向に反りが発生しやすい。その反り量は数十ミクロンとなり、型の違いによってその量、方向ともばらつくことがあるため、各ステーション間の走査線の曲がり、傾きを高精度に行うことが非常に困難であった。更に機内温度上昇があると、初期調整を高精度に行ってもプラスチック光学素子の主走査方向、副走査方向の温度分布差が生じて反りが変化することにより、走査線曲がり傾きが変化するという問題が発生する。   However, even a single long plastic optical element is likely to warp in the longitudinal direction, particularly in the direction perpendicular to the scanning plane, due to molding conditions, residual stress, and the like. The amount of warpage is several tens of microns, and the amount and direction may vary depending on the type. Therefore, it is very difficult to accurately curve and tilt the scanning line between stations. Furthermore, if the internal temperature rises, even if the initial adjustment is performed with high accuracy, the temperature distribution difference between the main scanning direction and the sub-scanning direction of the plastic optical element is generated and the warpage changes, so that the scanning line bending inclination changes. A problem occurs.

図2は本発明の走査線曲がり、傾き調整機構の実施例を示す外観構成図である。ここでは、1ステーションでの構成動作を説明する。走査レンズL1は平板(板金)上に位置決めされ接着等により固定される。この平板の両端部に回転支点34を設け、その支点位置は走査レンズ副走査断面の略中心に配置し、光学ハウジング42の軸受け部に嵌合することでβチルトが可能となる。走査線曲がりの方向と量は走査レンズのβチルトの方向と量によって一義的に決まる。例えば走査線が上に凸に曲がっている場合は図の−方向(お辞儀する方向)に走査レンズL1をβチルトさせることにより、走査線曲がりが補正され、また、走査線が下に凸に曲がっている場合は図の+方向に(上を向く方向)にβチルトさせることで、走査線曲がりの補正が可能となる。   FIG. 2 is an external configuration diagram showing an embodiment of the scanning line bending and tilt adjusting mechanism of the present invention. Here, the configuration operation in one station will be described. The scanning lens L1 is positioned on a flat plate (sheet metal) and fixed by adhesion or the like. Rotating fulcrums 34 are provided at both ends of the flat plate, the fulcrum positions are arranged at substantially the center of the scanning lens sub-scanning section, and β tilt is possible by fitting with the bearing portion of the optical housing 42. The direction and amount of scanning line bending is uniquely determined by the direction and amount of β tilt of the scanning lens. For example, when the scanning line is bent upward, the scanning line L is tilted β in the − direction (bowing direction) in the figure, so that the scanning line is corrected, and the scanning line is bent downward. In such a case, the scan line bending can be corrected by β tilting in the + direction (upward direction) in the figure.

また、本実施例によれば、折り返しミラーの平面度のズレによる曲がりに対しても相殺する方向にβチルトさせることで補正できる。   Further, according to the present embodiment, correction can be made by tilting β in a direction that cancels out bending due to deviation in flatness of the folding mirror.

図2、図3を参照してβチルトの実際の動作について説明する。図3は、図2に示すA点から見た正面図である。平板の支点の左右に圧縮バネ36と、ステッピングモータ44を配置し、図2の−方向に回転する方向で圧縮バネ36を平板の下側に配置する。ステッピングモータ44は平板の上面にネジ止めし、モータ軸には所定ピッチのネジが切られ、これに係合して軸方向断面が小判型のナット47を配置し、光学ハウジング42により回転方向の規制を受けることで、軸方向の移動が可能となっている。βチルトの調整分解能はステップ角、ネジピッチ、支点からの距離によって一義的に決まる量である。   The actual operation of β tilt will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a front view seen from the point A shown in FIG. The compression spring 36 and the stepping motor 44 are disposed on the left and right of the fulcrum of the flat plate, and the compression spring 36 is disposed on the lower side of the flat plate in a direction rotating in the negative direction in FIG. The stepping motor 44 is screwed to the upper surface of a flat plate, a screw having a predetermined pitch is cut on the motor shaft, and a nut 47 having an oval cross section in the axial direction is arranged to be engaged with the motor shaft. By being regulated, axial movement is possible. The β tilt adjustment resolution is an amount that is uniquely determined by the step angle, screw pitch, and distance from the fulcrum.

本実施例ではタンデム光学系のためポリゴンスキャナと走査レンズL1の距離が近くなる。かつ折り返しミラー配置して分離できないため、必然的に走査レンズL1は2段重ねで副走査方向に近接した配置となる。そのため走査レンズを独立して駆動するためのスペースが非常に少なくなる。本実施例では走査レンズL1の互いに対向する面と反対側に平板を配置し、更に長手方向(主走査方向)にヒンジをずらして配置することで少ないスペースで、上下2段の走査レンズL1を互いに独立してβチルトさせることができる(図5参照)。   In this embodiment, the distance between the polygon scanner and the scanning lens L1 is short because of the tandem optical system. In addition, since the folding mirrors cannot be separated, the scanning lenses L1 are inevitably arranged in two steps so as to be close to each other in the sub-scanning direction. Therefore, the space for driving the scanning lens independently is very small. In this embodiment, a flat plate is arranged on the opposite side of the scanning lens L1 opposite to each other, and the hinge is shifted in the longitudinal direction (main scanning direction), so that the upper and lower scanning lenses L1 are arranged in a small space. Β tilt can be performed independently of each other (see FIG. 5).

更に、図6に示すように、ステッピングモータ53,56の位置(調整作用点)を走査レンズL1の光軸を挟んで対向し、かつ回転支点に対して等距離Lに配置することで上下段同等の調整分解能を得ることができる。また、光軸に対する直交方向(Z方向)に走査レンズL1とほぼ同じに位置にステッピングモータを配置することができるため、スペースの効率的な利用ができるというメリットがある。   Further, as shown in FIG. 6, the positions (adjustment action points) of the stepping motors 53 and 56 are opposed to each other with the optical axis of the scanning lens L1 interposed therebetween, and are arranged at an equal distance L with respect to the rotation fulcrum. Equivalent adjustment resolution can be obtained. In addition, since the stepping motor can be arranged at the same position as the scanning lens L1 in the direction orthogonal to the optical axis (Z direction), there is an advantage that space can be used efficiently.

次に、走査レンズL2に設けた、走査線傾き調整機構及び走査レンズ矯正機構について、図2を参照して説明する。
走査レンズL2は副走査方向上下2枚の平板で挟持され一体的に保持される。ここでは上側の板金40はチャンネル曲げ+両端部を箱曲げした板金とし、両端曲げ部の副走査方向の高さを走査レンズL2の高さと同じ、あるいは若干低くなるように設定する。下側の板金41はチャンネル曲げして補強を行い、エンボス38等の位置決め部により走査レンズL2を位置決めし、両端部をネジ止めすることで、挟持し、一体的に保持する。上側の板金の端部に板バネ37,43を配置し、常に下側に押圧する。反対側の端部の上板金40にステッピングモータ45をネジ止めする。
Next, the scanning line inclination adjusting mechanism and the scanning lens correction mechanism provided in the scanning lens L2 will be described with reference to FIG.
The scanning lens L2 is sandwiched and held integrally by two upper and lower flat plates in the sub-scanning direction. Here, the upper sheet metal 40 is a sheet metal obtained by channel bending and box bending at both ends, and the height in the sub-scanning direction of the both ends bent is set to be the same as or slightly lower than the height of the scanning lens L2. The lower sheet metal 41 is reinforced by bending the channel, and the scanning lens L2 is positioned by a positioning portion such as an emboss 38, and both ends are clamped and held together. The leaf springs 37 and 43 are disposed at the end of the upper sheet metal and are always pressed downward. A stepping motor 45 is screwed to the upper sheet metal 40 at the opposite end.

図4に示すように、ステッピングモータ軸には所定ピッチのネジが切られ、そのネジ部50に係合して外側に平歯車を形成したナット部51が設けられ、更に、モータ軸と一体的に構成された平歯車48と、2段歯車49を噛み合わせ、更に前記外側に平歯車を形成したナット部51と噛み合わせることで、差動のネジ部50を形成する。上下の板金に前記歯車列の軸受け部を設けることで、差動ネジ機構を保持部材と一体的に構成することができる。なお、図4は図2に示すB点から見た正面図である。   As shown in FIG. 4, the stepping motor shaft is threaded at a predetermined pitch, and is provided with a nut portion 51 that engages with the screw portion 50 to form a spur gear on the outside, and is integrated with the motor shaft. A differential screw portion 50 is formed by meshing a spur gear 48 configured as described above and a two-stage gear 49 and further meshing with a nut portion 51 having a spur gear formed on the outside. By providing the bearings of the gear train on the upper and lower sheet metals, the differential screw mechanism can be integrated with the holding member. FIG. 4 is a front view seen from the point B shown in FIG.

差動ネジ機構はモータ軸と前記ナットが歯車列により同方向に回転するように構成し、なおかつ歯車列の歯数差を設けることで、モータ軸とナット部の回転位相差を生じさせることでスラスト方向の微少な移動を可能として、分解能を高めることができる。また、ネジとナットだけで構成した従来式の調整分解能と比較して一桁以上の調整分解能を得ることができる。   The differential screw mechanism is configured such that the motor shaft and the nut are rotated in the same direction by the gear train, and by providing a difference in the number of teeth of the gear train, a rotational phase difference between the motor shaft and the nut portion is generated. A minute movement in the thrust direction is possible and the resolution can be increased. In addition, an adjustment resolution of one digit or more can be obtained as compared with a conventional adjustment resolution composed only of screws and nuts.

本実施例では、走査線傾きγチルト調整において、差動ネジ機構による高分解能方式を採用し、走査線曲がり調整機構は従来のネジ及びナットを用いた機構とした。必要要求精度に応じて、自由に方式を入れ替えて選定することができる。   In this embodiment, a high resolution method using a differential screw mechanism is adopted in the scanning line inclination γ tilt adjustment, and the scanning line bending adjustment mechanism is a mechanism using conventional screws and nuts. Depending on the required accuracy required, the method can be freely changed and selected.

また、本実施例では、ステッピングモータ側の端部に反対側の板バネよりも押圧力の強い板バネを配置し、押圧することで前記ナット部の球状の先端がハウジングに突き当たり、走査線傾き調整は下側板金の底部にここではハウジングに形成された、シリンダ状の突起が突き当たり前記ナットの先端と2点で位置決めされ、板バネの押圧力によって保持される。そして前記ナットの移動により略光軸状に設けられた支点を回転中心としてγチルトさせることで走査線の傾き補正が可能となる。   Further, in this embodiment, a leaf spring having a stronger pressing force than the opposite leaf spring is disposed at the end portion on the stepping motor side, and the spherical tip of the nut portion hits the housing by pressing, so that the scanning line is inclined. Adjustment is carried out at the bottom of the lower metal plate, here a cylindrical projection formed on the housing, is positioned at two points with the tip of the nut, and is held by the pressing force of the leaf spring. Then, the tilt of the scanning line can be corrected by γ-tilting the fulcrum provided in a substantially optical axis shape by the movement of the nut as the rotation center.

本実施例では、中間転写ベルト等に書き込まれた色ズレパターンのズレ量に応じて、ステッピングモータをフィードバック制御することによって、機内温度上昇などによって変化した、走査線曲がり、傾きを高精度に補正することが可能となる。   In this embodiment, the stepping motor is feedback-controlled according to the amount of color misregistration pattern written on the intermediate transfer belt, etc., so that the scanning line curve and inclination, which have changed due to temperature rise in the machine, are corrected with high accuracy. It becomes possible to do.

よって、本実施例によれば、走査レンズL1、L2とも平板に搭載されて、保持されるため、直接ハウジングに接触することがない。そのためポリゴンスキャナの高速回転による発熱でハウジングが温度上昇し、熱伝導によって直接光学素子に熱が伝搬することがないため、温度差に起因した屈折率分布の差によるビームスポット径等の特性劣化が少ない。更に光学素子の温度分布の差による変形も防止できる。   Therefore, according to the present embodiment, since the scanning lenses L1 and L2 are both mounted and held on the flat plate, there is no direct contact with the housing. As a result, the temperature of the housing rises due to heat generated by the high-speed rotation of the polygon scanner, and heat does not propagate directly to the optical element due to heat conduction. Therefore, characteristics such as the beam spot diameter deteriorate due to the difference in refractive index distribution due to the temperature difference. Few. Further, deformation due to the difference in temperature distribution of the optical element can be prevented.

また、本実施例によれば、タンデム光学系のためポリゴンスキャナと走査レンズL1の距離が近くなる。かつ折り返しミラー配置して分離できないため、必然的に走査レンズL1は2段重ねで副走査方向に近接した配置となる。そのため走査レンズを独立して駆動するためのスペースが非常に少なくなる。   Further, according to the present embodiment, the distance between the polygon scanner and the scanning lens L1 is short because of the tandem optical system. In addition, since the folding mirrors cannot be separated, the scanning lenses L1 are inevitably arranged in two steps so as to be close to each other in the sub-scanning direction. Therefore, the space for driving the scanning lens independently is very small.

また、本実施例によれば、図5に示すように、走査レンズL1の互いに対向する面と反対側に平板を配置し、更に長手方向(主走査方向)にヒンジをずらして配置することで少ないスペースで、上下2段の走査レンズL1を互いに独立してβチルトさせることができる。   Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, a flat plate is disposed on the opposite side to the mutually facing surfaces of the scanning lens L1, and the hinges are further displaced in the longitudinal direction (main scanning direction). In a small space, the two upper and lower scanning lenses L1 can be β-tilted independently of each other.

図6は、本発明の実施形態に係る光走査装置が適用される画像形成装置が示されており、同図に示す画像形成装置は、フルカラー画像を形成可能な複写機あるいはプリンタが用いられる。画像形成装置には、この他に、受信した画像信号に基づき上述した複写機およびプリンタと同様な画像形成処理が可能なファクシミリ装置がある。なお、画像形成装置には、上述したカラー画像を対象とするだけでなく、単一色の画像を対象とする装置も勿論含まれる。   FIG. 6 shows an image forming apparatus to which the optical scanning device according to the embodiment of the present invention is applied. The image forming apparatus shown in FIG. 6 uses a copier or a printer capable of forming a full-color image. In addition to this, there is a facsimile apparatus capable of performing the same image forming process as the above-described copying machine and printer based on a received image signal. Note that the image forming apparatus includes not only the above-described color image but also an apparatus that targets a single color image.

図6に示す画像形成装置1は、色分解(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)された色に対応する画像を形成可能な複数の感光体ドラム1A、2A、3A、4Aを並置したタンデム構造が用いられており、各感光体ドラムに形成された可視像が各感光体ドラムに対峙しながら移動可能な転写ベルト5によって搬送される記録媒体である転写紙Sにそれぞれ重畳転写されるようになっている。   The image forming apparatus 1 shown in FIG. 6 has a tandem structure in which a plurality of photosensitive drums 1A, 2A, 3A, and 4A capable of forming an image corresponding to a color-separated color (yellow, cyan, magenta, and black) are juxtaposed. The visible image formed on each photoconductive drum is used so as to be superimposed and transferred onto a transfer sheet S that is a recording medium conveyed by a transfer belt 5 that is movable while facing the photoconductive drum. It has become.

いま、1つの感光体ドラム1Aを代表して画像形成処理に係る構成を説明すると次の通りである。なお、他の感光体ドラム2A〜4Aに関しても同様な構成であるので、便宜上、感光体ドラム1Aに関して付した符号を各感光体ドラムの部品番号に付けて示す。   Now, the configuration related to the image forming process will be described as a representative of one photosensitive drum 1A as follows. Since the other photosensitive drums 2A to 4A have the same configuration, for convenience, reference numerals assigned to the photosensitive drum 1A are attached to the part numbers of the photosensitive drums.

感光体ドラム1Aの周囲には、矢印で示す回転方向に沿って画像形成処理を実行するためにコロトロンあるいはスコトロトン等の構成を用いた帯電装置1B(図6では、ローラを用いた構成が示されている)、図1以降の図において詳細を説明するが、レーザ光源からのレーザ光を用いる光走査装置20、現像装置1Dおよびクリーニング装置1Eがそれぞれ配置されている。   Around the photosensitive drum 1A, a charging device 1B using a configuration such as a corotron or a scoroton for executing an image forming process along the rotation direction indicated by an arrow (in FIG. 6, a configuration using a roller is shown). 1) and the subsequent drawings, the optical scanning device 20, the developing device 1D, and the cleaning device 1E that use laser light from the laser light source are respectively disposed.

図6に示す画像形成装置1では、これら画像形成処理を実行する装置が配置されている画像形成部の上部に原稿読み取り部6が配置されており、原稿載置台6A上に載置された原稿を読み取り装置7によって読み取った画像情報を図示しない画像処理制御部に出力し、上述した光走査装置20に対する書き込み情報が得られるようになっている。帯電装置1Bは、ローラを用いた接触式に限らず、放電ワイヤを用いたコロナ放電式を用いることも可能である。   In the image forming apparatus 1 shown in FIG. 6, the document reading unit 6 is disposed above the image forming unit in which the devices that perform these image forming processes are disposed, and the document placed on the document placing table 6 </ b> A. The image information read by the reading device 7 is output to an image processing control unit (not shown), and the writing information for the optical scanning device 20 described above can be obtained. The charging device 1B is not limited to a contact type using a roller, but can also use a corona discharge type using a discharge wire.

本実施例では、現像装置の配列が、図6において転写ベルト5の展張部における右側からイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナーを供給できる順序で配列されている。読み取り装置7は、原稿載置台6A上に載置されている原稿を走査するための光源7Aおよび原稿からの反射光を色分解毎の色に対応して設けられているCCD7Bに結像させるための複数の反射鏡7Cと結像レンズ7Dとを備えており、色分解毎の光強度に応じた画像情報が各CCD7Bから画像処理制御部に出力される。   In this embodiment, the developing devices are arranged in the order in which yellow, cyan, magenta and black toners can be supplied from the right side of the extended portion of the transfer belt 5 in FIG. The reading device 7 forms an image on a light source 7A for scanning a document placed on the document placing table 6A and a reflected light from the document on a CCD 7B provided for each color separation. A plurality of reflecting mirrors 7C and an imaging lens 7D are provided, and image information corresponding to the light intensity for each color separation is output from each CCD 7B to the image processing control unit.

転写ベルト5は、複数のローラに掛け回されたポリエステルフィルムなどの誘電体で構成された部材であり、展張部分の1つが各感光体ドラム1A〜4Aに対峙し、各感光体ドラムとの対峙位置内側には、転写装置8A、8B、8C、8Dが配置されている。転写ベルト5に対しては、レジストローラ9を介して給紙装置10の給紙カセット9A内から繰り出された記録媒体Sが給送され、記録媒体Sが転写ベルト5に対して転写装置8Aからのコロナ放電により静電吸着されて搬送される。   The transfer belt 5 is a member made of a dielectric material such as a polyester film wound around a plurality of rollers, and one of the stretched parts faces each of the photosensitive drums 1A to 4A, and faces each of the photosensitive drums. Inside the position, transfer devices 8A, 8B, 8C and 8D are arranged. To the transfer belt 5, the recording medium S fed from the inside of the paper feeding cassette 9 </ b> A of the paper feeding device 10 is fed via the registration rollers 9, and the recording medium S is transferred from the transfer device 8 </ b> A to the transfer belt 5. Is electrostatically adsorbed by the corona discharge and conveyed.

各感光体ドラム1A〜4Aからの画像転写が終了した記録媒体Sが移動する位置には記録媒体Sの分離装置11が、また、展張部分の今一つの部分にはベルトを挟んで対向する除電装置12が配置されている。なお、図6中の符号13は、転写ベルト5に残存しているトナーを除去するクリーニング装置を示している。   The separation device 11 of the recording medium S is located at the position where the recording medium S after the image transfer from each of the photosensitive drums 1A to 4A has moved, and the neutralizing device facing the other portion of the stretched portion with a belt interposed therebetween. 12 is arranged. Note that reference numeral 13 in FIG. 6 denotes a cleaning device that removes the toner remaining on the transfer belt 5.

転写装置8A〜8Dは、正極のコロナ放電を用いて感光体ドラム1A〜4Aに担持されている画像を記録媒体Sに向けて静電吸着させる特性とされている。分離装置11は、記録媒体Sの上面から負極性のACコロナ放電を行うことにより記録媒体Sに蓄積している電荷を中和して静電的な吸着状態を解除することにより転写ベルト5の曲率を利用した分離を可能にすると共に分離の際の剥離放電によるトナーチリの発生を防止するようになっている。また、除電装置12は、転写ベルト5の表裏両面から転写装置8A〜8Dによる帯電特性と逆極性となる負極性のACコロナ放電を行うことにより転写ベルト5の蓄積電荷を中和して電気的初期化を行うようになっている。   The transfer devices 8 </ b> A to 8 </ b> D have a characteristic of electrostatically attracting the images carried on the photosensitive drums 1 </ b> A to 4 </ b> A toward the recording medium S using positive corona discharge. The separation device 11 performs negative AC corona discharge from the upper surface of the recording medium S to neutralize the electric charge accumulated in the recording medium S and release the electrostatic adsorption state. Separation using curvature is made possible and toner dust is prevented from being generated due to peeling discharge during separation. Further, the static eliminator 12 neutralizes the accumulated charge of the transfer belt 5 by performing negative AC corona discharge having a polarity opposite to the charging characteristics of the transfer devices 8A to 8D from both the front and back surfaces of the transfer belt 5. Initialization is to be performed.

各感光体ドラム1A〜4Aでは、帯電装置1B〜4Bによって感光体ドラム1A〜4Aの表面が一様帯電され、原稿読み取り部6における読み取り装置7によって読み取られた色分解色毎の画像情報に基づき書き込み装置1C〜4Cを用いて感光体ドラムに静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置1D〜4Dから供給される色分解色に対応する補色関係を有する色のトナーにより可視像処理されたうえで、転写ベルト5に担持されて搬送される記録媒体Sに対して転写装置8A〜8Dを介して静電転写される。   In each of the photosensitive drums 1A to 4A, the surfaces of the photosensitive drums 1A to 4A are uniformly charged by the charging devices 1B to 4B, and based on image information for each color separation color read by the reading device 7 in the document reading unit 6. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum using the writing devices 1C to 4C, and the electrostatic latent image can be formed by toner of a color having a complementary color relationship corresponding to the color separation color supplied from the developing devices 1D to 4D. After the visual image processing, the image is electrostatically transferred to the recording medium S carried by the transfer belt 5 via the transfer devices 8A to 8D.

各感光体ドラム1A〜4Aに担持された色分解毎の画像が転写された記録媒体Sは、除電装置11により除電された上で転写ベルト5の曲率を利用して曲率分離された後に定着装置14に移動して未定着画像中のトナーが定着されて排出される。   The recording medium S to which the image for each color separation carried on each of the photosensitive drums 1A to 4A is transferred is discharged by the charge removing device 11 and then is separated by using the curvature of the transfer belt 5, and then the fixing device. 14, the toner in the unfixed image is fixed and discharged.

4連タンデム機において、4色の色ずれが無い様にレジストをとるには部品精度や組み付け精度を高精度化するだけでは、高コスト化を招き困難である。本発明はセルフプリントを装置内で行い、そこから副走査方向の色ずれ量を認識した後、その量に応じて感光体への走査線の位置をコントロールすべく、走査レンズL1をβチルトさせることで走査線曲がりを補正し、走査レンズL2をγチルトさせることで走査線傾き補正(スキュー補正)を行うものである。   In a quadruple tandem machine, it is difficult to obtain a resist so that there is no color misregistration of the four colors by simply increasing the component accuracy and assembly accuracy, resulting in higher costs. In the present invention, self-printing is performed in the apparatus, and after the amount of color misregistration in the sub-scanning direction is recognized, the scanning lens L1 is β-tilted to control the position of the scanning line on the photoconductor according to the amount. Thus, the scanning line bending is corrected, and the scanning lens L2 is γ tilted to perform the scanning line inclination correction (skew correction).

実際には転写ベルト(ここでは中間転写媒体で解説する)上に、色ずれを認識するパッチパターンを作成し、これをPセンサーにより検出する。ライン状の4色パターンを形成し、仮に黒ラインを基準として他のY、M、C色が進行あるいは後退方向にどれだけずれたかを時間タイミングで認識した後、各色の書き込みにおける色ずれ補正を実施する。   In practice, a patch pattern for recognizing color misregistration is created on a transfer belt (explained here as an intermediate transfer medium), and this is detected by a P sensor. After forming a line-shaped four-color pattern and recognizing how much the other Y, M, and C colors have shifted in the forward or backward direction with respect to the black line as a reference, color misregistration correction in writing of each color is performed. carry out.

検出と補正の実施は、電源ON時の全体プロセスコントロール実施時、機内温度差5℃が生じた時、数百枚のジョブ進行時、感光体や現像ユニット及びベルトユニットの交換時等である。補正の工程が完了すると、これらのパターンはクリーニングバイアスローラにてクリーニングされ、転写ベルト上から除去される。   The detection and correction are performed when the entire process control is performed when the power is turned on, when an in-machine temperature difference of 5 ° C. occurs, when several hundreds of jobs progress, when the photosensitive member, the developing unit, and the belt unit are replaced. When the correction process is completed, these patterns are cleaned by the cleaning bias roller and removed from the transfer belt.

以上、本発明の実施例について説明したが、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, it is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary.

タンデム式の書込光学系を示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing a tandem type writing optical system. 本発明の実施例に係る走査線傾き調整機構及び走査レンズ矯正機構の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the scanning line inclination adjustment mechanism and scanning lens correction mechanism which concern on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る走査線傾き調整機構の構造を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the structure of the scanning line inclination adjustment mechanism based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る走査レンズ矯正機構の構造を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the structure of the scanning lens correction mechanism which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る走査レンズの配置構造を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the arrangement structure of the scanning lens which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例である画像形成装置の構成を示す側断面図である。1 is a side sectional view showing a configuration of an image forming apparatus that is an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るステッピングモータの配置構造を示す上面図である。It is a top view which shows the arrangement structure of the stepping motor based on the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
1A,2A,3A,4A 感光体ドラム
1B,2B,3B,4B 帯電装置
1C,2C,3C,4C 書き込み装置
1D,2D,3D,4D 現像装置
1E,2E,3E,4E クリーニング装置
5 転写ベルト
6 原稿読み取り部
6A 原稿載置台
7 読み取り装置
7A 光源
7B CCD
7C 反射鏡
7D 結像レンズ
8A,8B,8C,8D 転写装置
9 レジストローラ
9A 給紙カセット
10 給紙装置
11 分離装置
12 除電装置
13 クリーニング装置
14 定着装置
15 長尺プラスチックレンズ下(走査レンズL2)
20 光走査装置
21,22 LDユニット
16,17,23,30,31,32 折り返しミラー
24,25 シリンダレンズ
26 ポリゴンミラー上
27 ポリゴンミラー下
28 走査レンズL1上
29 走査レンズL1下
33 長尺プラスチックレンズ上(走査レンズL2)
34 回転支点
35,52 板金
36 圧縮バネ
37 板バネ
38 エンボス
39 シリンダ支点
40 上板金
41 下板金
42 光学ハウジング
43 板バネ
44,45,53,56 ステッピングモータ
46 リードスクリュー
47 ナット
48 初段歯車
49 二段歯車
50 ネジ部
51 ナット部
54 上側L1支持板金
55 下側L1支持板金
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 1A, 2A, 3A, 4A Photosensitive drum 1B, 2B, 3B, 4B Charging device 1C, 2C, 3C, 4C Writing device 1D, 2D, 3D, 4D Developing device 1E, 2E, 3E, 4E Cleaning device 5 Transfer Belt 6 Document Reading Unit 6A Document Placement Table 7 Reading Device 7A Light Source 7B CCD
7C Reflector 7D Imaging lens 8A, 8B, 8C, 8D Transfer device 9 Registration roller 9A Paper feed cassette 10 Paper feed device 11 Separating device 12 Charger 13 Cleaning device 14 Fixing device 15 Long plastic lens bottom (scanning lens L2)
20 Optical scanning device 21, 22 LD unit 16, 17, 23, 30, 31, 32 Folding mirror 24, 25 Cylinder lens 26 Above polygon mirror 27 Below polygon mirror 28 Above scanning lens L1 29 Below scanning lens L1 33 Long plastic lens Top (scanning lens L2)
34 Rotating fulcrum 35, 52 Sheet metal 36 Compression spring 37 Plate spring 38 Emboss 39 Cylinder fulcrum 40 Upper sheet metal 41 Lower sheet metal 42 Optical housing 43 Plate spring 44, 45, 53, 56 Stepping motor 46 Lead screw 47 Nut 48 First gear 49 Second stage Gear 50 Screw part 51 Nut part 54 Upper L1 support sheet metal 55 Lower L1 support sheet metal

Claims (10)

複数のレーザ光源から出射されたビームをそれぞれ対応する感光体に結像させる光学素子群がビーム毎に光学ハウジング内に配置された光走査装置において、
前記光学素子群を構成する光学素子のうち、複数の光学素子の姿勢を調整、保持する補正手段を有し、
前記補正手段は独立して調整可能であり、前記光学素子は前記光学ハウジングに対して非接触で保持することを特徴とする光走査装置。
In an optical scanning device in which an optical element group for forming images of beams emitted from a plurality of laser light sources on corresponding photosensitive members is disposed in an optical housing for each beam,
Among the optical elements constituting the optical element group, the optical element group includes a correction unit that adjusts and holds the postures of a plurality of optical elements,
The optical scanning device characterized in that the correction means can be adjusted independently, and the optical element is held in a non-contact manner with respect to the optical housing.
前記光学素子群の一部を構成する走査レンズの略光軸を含む、副走査方向断面のレンズ中心近傍を回転中心とした第1の調整機構と、
略光軸を含む鉛直平面内に回転中心とした第2の調整機構と、をさらに有し、
前記第1の調整機構及び前記第2の調整機構が前記光学素子及び前記補正手段と一体化されていることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。
A first adjustment mechanism having a rotation center in the vicinity of the center of the lens in the cross section in the sub-scanning direction, which includes the substantially optical axis of the scanning lens constituting a part of the optical element group;
A second adjustment mechanism having a rotation center in a vertical plane including the substantially optical axis,
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the first adjustment mechanism and the second adjustment mechanism are integrated with the optical element and the correction unit.
前記補正手段は、駆動部としてモータおよび減速機構とを有し、前記モータおよび前記減速機構は、前記補正手段と一体構成されていることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。   The optical scanning apparatus according to claim 1, wherein the correction unit includes a motor and a speed reduction mechanism as a drive unit, and the motor and the speed reduction mechanism are configured integrally with the correction unit. 前記走査レンズの副走査方向の両面もしくは片面に光学素子支持部材を設けることを特徴とする請求項2記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 2, wherein an optical element supporting member is provided on both sides or one side of the scanning lens in the sub-scanning direction. 前記光学素子群の一部を構成する走査レンズは、少なくとも走査レンズL1と走査レンズL2からなり、
走査レンズL1は偏向器から等距離で、副走査方向に所定間隔を設けた2段重ね構造とし、前記走査レンズL1の副走査方向端面の片側にそれぞれ支持部材を設け、該支持部材は主走査方向の長さが異なり、
走査レンズL2は支持部材と副走査方向反対面に設けた挟持部材と両端部に設けた間隔保持部材を挟持し一体的に保持する構成であることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。
A scanning lens constituting a part of the optical element group includes at least a scanning lens L1 and a scanning lens L2.
The scanning lens L1 is a two-stage stacked structure equidistant from the deflector and provided with a predetermined interval in the sub-scanning direction, and a support member is provided on one side of the end surface of the scanning lens L1 in the sub-scanning direction. The length of the direction is different,
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the scanning lens L2 is configured to sandwich and hold a supporting member, a clamping member provided on the opposite surface in the sub-scanning direction, and a spacing member provided at both ends. .
前記光学素子群の一部を構成する、走査レンズは少なくとも走査レンズL1と走査レンズL2からなり、
走査レンズL1の姿勢調整機構と、走査レンズL2の姿勢調整機構とを有し、
各々要求精度に対応して走査レンズL1調整分解能と走査レンズL2調整分解能とが異なることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。
A scanning lens constituting a part of the optical element group includes at least a scanning lens L1 and a scanning lens L2.
A scanning lens L1 posture adjustment mechanism and a scanning lens L2 posture adjustment mechanism;
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the scanning lens L1 adjustment resolution and the scanning lens L2 adjustment resolution are different from each other according to the required accuracy.
複数の走査レンズL1の調整作用点は光軸に対して対向して配置し、調整分解能は同等とし、複数の走査レンズL2の調整分解能は同等であり、アクチュエータとしてステッピングモータと歯車列を用いた差動ネジ機構で構成し色ズレ検出手段の情報をもとにフィードバック制御することを特徴とする請求項6記載の光走査装置。   The adjustment action points of the plurality of scanning lenses L1 are arranged opposite to the optical axis, the adjustment resolution is equivalent, the adjustment resolutions of the plurality of scanning lenses L2 are equivalent, and a stepping motor and a gear train are used as actuators. 7. The optical scanning device according to claim 6, wherein the optical scanning device is constituted by a differential screw mechanism and is feedback-controlled based on information of a color misregistration detection means. 前記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7のいずれか1項に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein a plurality of the scanned surfaces are provided. 前記光学素子は前記光学ハウジングに対して非接触かつ、前記補正手段により保持されることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical element is not in contact with the optical housing and is held by the correction unit. 請求項1から9のいずれか1項に記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 1.
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