[go: up one dir, main page]

JP2005088445A - Optical scanner and image forming device - Google Patents

Optical scanner and image forming device Download PDF

Info

Publication number
JP2005088445A
JP2005088445A JP2003326842A JP2003326842A JP2005088445A JP 2005088445 A JP2005088445 A JP 2005088445A JP 2003326842 A JP2003326842 A JP 2003326842A JP 2003326842 A JP2003326842 A JP 2003326842A JP 2005088445 A JP2005088445 A JP 2005088445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
scanning line
optical
imaging element
scanning device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003326842A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4332001B2 (en
Inventor
Nobuaki Kubo
信秋 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2003326842A priority Critical patent/JP4332001B2/en
Publication of JP2005088445A publication Critical patent/JP2005088445A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4332001B2 publication Critical patent/JP4332001B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner and an image forming device that can accurately correct the curving of a scan line and/or uniform velocity in an initial state attributed to the warping of an image forming element included in a scanning image forming optical system and having an adjusting means capable of effectively restraining a deformation due to a temperature change. <P>SOLUTION: The optical scanner has a first image forming system guiding a light flux from a light source unit 21 to a polarization means 23 through an optical element 22 and a second image forming system having an optical element 101 concentrating a light flux polarized by the polarization means 23 on a scanned surface as a light spot and scanning at an equal velocity. The scanner uses a differential screw mechanism having a threaded portion formed in a driving shaft 132 driven by a driving source 131, a threaded portion threadedly engaging with a threaded portion, a nut member 137, on the outside of which a gear portion 137a is formed, and gear rows 134, 135 and 136 transmitting the rotation of a driving shaft to a gear portion 137a for an adjustment means 90 for adjusting at least an inclination of a scan line scanned on a scanned surface by the second image forming system. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、位置や姿勢の調整機構、及びこれを備えた光走査装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a position and orientation adjusting mechanism, and an optical scanning apparatus and an image forming apparatus including the same.

従来の位置決め機構あるいは位置調整機構には、移動や調整を必要とする対象物と駆動源との間にネジとナットを取り付け、モータを駆動することで対象物を直線的に移動させて位置決めや位置調整を行うものが知られている。この方式は構成がシンプルであるが、移動最小分解能はネジピッチ/モータ回転分解能で単純に決まる値であるため、分解能を上げることは加工上やコストの問題が発生し、1μm以下の分解能を達成することは非常に困難となっている。   In a conventional positioning mechanism or position adjusting mechanism, a screw and a nut are attached between an object that needs to be moved or adjusted and a drive source, and the object is moved linearly by driving a motor. What performs position adjustment is known. Although this system has a simple configuration, the minimum moving resolution is a value that is simply determined by the screw pitch / motor rotation resolution, so increasing the resolution causes problems in terms of processing and costs, and achieves a resolution of 1 μm or less. It has become very difficult.

モータ軸と最終出力軸に回転差を与える方式として従来から平歯車減速機構が知られている。これは一軸の上下段に大歯車と小歯車を一体的に形成し、それを何段にも噛み合わせることで大きな減速比を得ており、通常4段以上噛み合いが必要となる。この場合一箇所の噛み合い部には必ずバックラッシュが発生し、その噛み合い箇所数に対応してバックラッシュは累積して大きくなる。そのため、モータとしてステッピングモータを用いる場合、ステップ角を細かくしても1パルスに対応した最終出力軸の回転を得ることができなくなる。この対策として、最終出力軸と直結してエンコーダを設け、その出力パルスをカウントして高精度にフィートバック制御する等の方法が行われている。   Conventionally, a spur gear reduction mechanism is known as a method of giving a rotation difference between a motor shaft and a final output shaft. In this method, a large gear and a small gear are integrally formed on the upper and lower stages of a single shaft, and a large reduction ratio is obtained by meshing them in many stages. Usually, meshing of four or more stages is required. In this case, backlash always occurs at one meshing portion, and the backlash accumulates and increases corresponding to the number of meshing portions. Therefore, when a stepping motor is used as the motor, it becomes impossible to obtain the rotation of the final output shaft corresponding to one pulse even if the step angle is made fine. As a countermeasure, an encoder is directly connected to the final output shaft, and the output pulse is counted and the footback control is performed with high accuracy.

光走査装置に関し、光源からの光束を、回転多面鏡等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が知られている。このような光走査装置は、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搭載されて広く知られている。   Concerning an optical scanning device, a light beam from a light source is deflected by light deflecting means such as a rotary polygon mirror, and the deflected light beam is condensed toward a scanned surface using a scanning imaging optical system such as an fθ lens. Thus, there is known an optical scanning device that forms a light spot on a surface to be scanned and scans the surface to be scanned with the light spot. Such an optical scanning device is widely known as being mounted on an image forming apparatus such as an optical printer, an optical plotter, or 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込みを行う画像書込工程を含んでいるが、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。光走査装置での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は、走査結像光学系としてfθ特性を持つものを用いている。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ズレを伴っている。   An image forming apparatus using an optical scanning device includes an image writing step of writing an image by optical scanning 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. One of the scanning characteristics in the main scanning direction of the optical scanning device 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. Therefore, in order to realize the constant speed of the optical scanning, a scanning imaging optical system having an fθ characteristic is used. ing. 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 completely constant speed, and the constant speed as the scanning characteristic is accompanied by a deviation from the ideal constant speed scanning.

光走査装置での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、ベルト状やドラム状の感光体等の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ている。しかし、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一般的である。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。   The scanning characteristics in the sub-scanning direction in the optical scanning device include scanning line bending and scanning line inclination. A scanning line is a movement locus of a light spot on a surface to be scanned such as a belt-shaped or drum-shaped photoconductor, and is ideally a straight line, and the optical scanning device is designed so that the scanning line is a straight line. It has been broken. However, in practice, the scanning line is generally bent due to processing errors or assembly errors of optical elements or mechanical parts. In principle, when an imaging mirror is used as the scanning imaging optical system and an angle is formed in the sub-scanning direction of the deflected light beam between the incident direction and the reflected direction of the deflected light beam, Even when the scanning line is bent and the scanning imaging optical system is configured as a lens system, the scanning line is bent 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. 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ズレ)がある程度抑えられていれば、形成された画像に、目視で分かる程の歪みは生じないが、極力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 is 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. The resulting image is not distorted to the extent that it can be seen with the naked eye, but such image distortion is as small as possible.

モノクロ画像とは別に、マゼンタ・シアン・イエローの3色、あるいはこれにブラックを加えた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。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像担持体としての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、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こととなる。   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. As one of the methods for performing such color image formation, an image carrier for each color component is used as an image carrier that can form an image for each color component using an optical scanning device provided for each color component. There is a so-called tandem type image forming system that forms on the body. In the case of such an image forming method, if the scanning line curvature or inclination differs between the optical scanning devices, even if the scanning line bending for each optical scanning device is corrected, An abnormal image called “deviation” appears, which 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。これは、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、結像光学系を構成する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特許文献1で提案されている。   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. Conventionally, in order to prevent the occurrence of the above-described problems such as color misregistration, the support portion on one side that sandwiches the optical axis of the long lens constituting the imaging optical system in the sub-scanning direction is provided on the long lens. A configuration that uses an adjustment screw that is movable in the optical axis direction, and that corrects scanning line bending by rotating the long lens in a cross section perpendicular to the deflection scanning direction by tightening the adjustment screw is disclosed in Patent Literature 1 is proposed.

特開2002−131674号公報(請求項1、図3)JP 2002-131684 A (Claim 1, FIG. 3)

特許文献1に示されている構成では、調整対象物となる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。   In the configuration disclosed in Patent Document 1, there is a case where the scanning line bending cannot still be corrected with respect to environmental fluctuations that are affected by the material of the lens used in the imaging optical system to be adjusted. 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ことから樹脂材料で製作された結像光学系が多用されている。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易く、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にも影響を与える。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、各光書込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が大きく異なるものになることがある。   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 is frequently used because it can be manufactured at a low cost. 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 affect the degree of bending of the scanning line and the constant velocity. For this reason, for example, when several tens of color images are continuously formed, the internal temperature rises due to the continuous operation of the image forming apparatus, and the optical characteristics of the imaging optical system change. The bending and constant speed of the scanning lines written by the device gradually change, and color hues may be greatly different between the color image obtained in the initial stage and the color image obtained in the final stage 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。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ととなる。   A scanning imaging lens such as an fθ lens, which is a typical 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. Such warpage of the long lens causes the scanning line bending described above, but when the warping is significant, the scanning line bending also occurs extremely.

このような現象は特許文献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 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.

従来技術のように、最終出力軸と直結してエンコーダを設け、その出力パルスをカウントして高精度にフィートバック制御する場合、コストアップやスペースが大きくなるなどの課題がある。   As in the prior art, when an encoder is directly connected to the final output shaft and the output pulses are counted and the footback control is performed with high accuracy, there are problems such as an increase in cost and space.

本発明の目的は、上記従来の光走査装置を搭載した画像形成装置における問題に鑑み、走査結像光学系に含まれる結像素子の反りに起因する初期状態での走査線曲がり及び/または等速性の補正を正確に行え、なおかつ温度変化に起因する変形を有効に抑制し得る調整手段を備えた光走査装置や画像形成装置の提供にある。   An object of the present invention is to solve the problem in the image forming apparatus equipped with the conventional optical scanning device, and to bend the scanning line and / or the like in the initial state due to the warp of the imaging element included in the scanning imaging optical system. An object of the present invention is to provide an optical scanning apparatus and an image forming apparatus provided with an adjusting means that can accurately correct speed and can effectively suppress deformation caused by a temperature change.

本発明の目的は、調整対象となる対象物に対する調整を低コスト、簡単な構成で制度良く行える位置・姿勢調整装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a position / posture adjustment apparatus that can perform adjustment on an object to be adjusted with a low cost and a simple configuration in a systematic manner.

請求項1の発明は、対象物の少なくとも位置または姿勢の調整を行う調整機構であって、対象物を駆動するための駆動源と、駆動源によって回転駆動される駆動軸に形成されたネジ部と、ネジ部に螺号するネジ部とその外側に歯部が形成されたナット部材と、駆動軸の回転を歯部に伝達する歯車列とを有することを特徴としている。   The invention of claim 1 is an adjustment mechanism that adjusts at least the position or posture of an object, and includes a drive source for driving the object and a screw portion formed on a drive shaft that is rotationally driven by the drive source. And a screw member screwed to the screw part, a nut member having a tooth part formed on the outside thereof, and a gear train that transmits the rotation of the drive shaft to the tooth part.

請求項2の発明は、請求項1記載の調整機構において、駆動源がステッピングモータであり、ナット部材の移動最小分解能<(ネジピッチ/(360/ステップ角))なる関係を満たす差動ネジ機構で構成したことを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the adjusting mechanism according to the first aspect, the drive source is a stepping motor, and the differential screw mechanism satisfies a relationship of minimum movement of the nut member <(screw pitch / (360 / step angle)). It is characterized by the construction.

請求項3の発明は、光源ユニットと、光源ユニットからの光束を、光学素子を通して光偏向手段に導く第一結像系と、光偏向手段によって偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光するとともに等速度で走査させる複数の光学素子を備えた第二結像系とを有する光走査装置において、複数の光学素子の少なくとも1つを対象物とし、第二結像系で被走査面上を走査される走査線の少なくとも傾きを調整する調整手段に、請求項1又は2記載の調整機構を用いたことを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, a light source unit, a first imaging system that guides the light beam from the light source unit to the light deflecting means through the optical element, and the light beam deflected by the light deflecting means as a light spot on the surface to be scanned. In an optical scanning device having a second imaging system having a plurality of optical elements that are condensed and scanned at a constant speed, at least one of the plurality of optical elements is an object to be scanned by the second imaging system The adjusting mechanism according to claim 1 or 2 is used as an adjusting means for adjusting at least an inclination of a scanning line scanned on the surface.

請求項4の発明は、1以上の光源からの光束を光偏向手段により偏向させ、偏向された光束を1以上の走査結像光学系により、光源に応じた被走査面上に光スポットを形成して光走査を行う光走査装置において、走査結像光学系が含む結像素子の1以上における副走査方向の姿勢、結像素子の1以上における走査線の曲がり、位置及び傾きを補正する走査線調整機構とを有することを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, a light beam from one or more light sources is deflected by a light deflecting means, and a light spot is formed on the surface to be scanned corresponding to the light source by one or more scanning imaging optical systems. In an optical scanning device that performs optical scanning, scanning that corrects the posture in the sub-scanning direction of one or more imaging elements included in the scanning imaging optical system, and the bending, position, and inclination of the scanning line in one or more imaging elements. And a line adjusting mechanism.

請求項5の発明は、請求項4記載の光走査装置において、走査結像光学系の1以上の結像素子が樹脂製結像素子であることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fourth aspect, the one or more imaging elements of the scanning imaging optical system are resin imaging elements.

請求項6の発明は、請求項5記載の光走査装置において、走査線調整機構は、樹脂製結像素子を副走査方向から保持する形状保持手段と、樹脂製結像素子を副走査方向に変位させて樹脂製結像素子による走査線の曲がりを調整する走査線曲がり補正手段と、形状保持手段を変位させて樹脂製結像素子による走査線位置を調整する第一の駆動源を備えた走査線位置補正手段と、形状保持手段を変位させて樹脂製結像素子による走査線の傾きを調整する第二の駆動源を備えた走査線傾き補正手段とを有し、形状保持手段、走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段及び走査線傾き補正手段を樹脂製結像素子に対して一体的に構成したことを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fifth aspect, the scanning line adjusting mechanism includes a shape holding means for holding the resin imaging element from the sub scanning direction, and the resin imaging element in the sub scanning direction. A scanning line bending correction unit that adjusts the scanning line bending by the resin imaging element, and a first driving source that adjusts the scanning line position by the resin imaging element by displacing the shape holding unit. A scanning line position correcting unit; and a scanning line inclination correcting unit having a second drive source that adjusts the inclination of the scanning line by the resin imaging element by displacing the shape holding unit. The line bending correcting means, the scanning line position correcting means, and the scanning line inclination correcting means are configured integrally with the resin imaging element.

請求項7の発明は、請求項6記載の光走査装置において、走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段及び走査線傾き補正手段が形状保持手段に対して一体的に構成されたことを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the sixth aspect, the scanning line bending correction means, the scanning line position correction means, and the scanning line inclination correction means are integrally configured with respect to the shape holding means. It is said.

請求項8の発明は、請求項6また7記載の光走査装置において、走査線位置の位置を検出する走査線位置検出装置を有し、走査線位置検出装置からの検出情報に基づき、第一の駆動源を駆動して形状保持手段を光軸に回動することを特徴としている。   The invention according to claim 8 is the optical scanning device according to claim 6 or 7, further comprising a scanning line position detecting device for detecting a position of the scanning line position, and based on detection information from the scanning line position detecting device, The shape holding means is rotated about the optical axis by driving the drive source.

請求項9の発明は、請求項6、7又は8記載の光走査装置において、形状保持手段の姿勢を検出する姿勢検出手段を有し、姿勢制御手段からの検出情報に基づき、第二の駆動源を駆動して形状保持手段を副走査船方向に回動することを特徴としている。   According to a ninth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the sixth, seventh, or eighth aspect, the optical scanning device includes a posture detecting unit that detects a posture of the shape holding unit, and the second driving is performed based on detection information from the posture control unit. The shape holding means is rotated in the sub-scanning ship direction by driving the source.

請求項10の発明は、請求項6、7、8又は9記載の光走査装置において、形状保持手段は、樹脂製結像素子の副走査方向への反りを副走査方向から押さえることで経時での形状変化を抑えるものである特徴としている。   According to a tenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the sixth, seventh, eighth, or ninth aspect, the shape maintaining means suppresses warpage of the resin imaging element in the sub-scanning direction from the sub-scanning direction over time. This is a feature that suppresses changes in the shape of the material.

請求項11の発明は、請求項8または9記載の光走査装置において、樹脂製結像素子による走査線曲がりは走査線曲がり補正手段で初期調整のみ行い、樹脂製結像素子による走査線位置及び傾きの補正は走査線位置補正手段及び/または走査線傾き補正手段により樹脂製結像素子の姿勢を制御して補正するとともに、温度特性を含めた経時変化に対する走査線位置及び/または傾き変動は、走査線位置を検出する検出手段、色ずれ検出手段あるいは姿勢検出手段の検出結果に基づき走査線位置補正手段及び/または走査線傾き補正手段の第一または第二の駆動源を駆動して制御することを特徴としている。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the eighth or ninth aspect, the scanning line bending by the resin imaging element is only subjected to initial adjustment by the scanning line bending correction means, and the scanning line position by the resin imaging element and The inclination is corrected by controlling the posture of the resin imaging element by the scanning line position correcting means and / or the scanning line inclination correcting means, and the scanning line position and / or inclination variation with respect to the temporal change including the temperature characteristics is corrected. The first or second drive source of the scanning line position correcting means and / or the scanning line inclination correcting means is driven and controlled based on the detection result of the detecting means for detecting the scanning line position, the color misregistration detecting means or the attitude detecting means. It is characterized by doing.

請求項12の発明は、請求項7または8記載の光走査装置において、形状保持手段は、副走査方向に互いに対向配置されて、樹脂製結像素子を挟持する一対の保持部材と、樹脂製結像素子の副走査方向厚みと略同一あるいは薄い厚みであり、副走査方向と交差する前記樹脂製結像素子の長手方向の両端部よりも外側に配設された間隔保持部とを有し、間隔保持部を介して一対の保持部材を互いに締結し、記走査線曲がり調整手段は樹脂製結像素子の両端部よりも樹脂製結像素子の長手方向であって樹脂製結像素子と対向する一方の保持部材の面に設けられた基準面と、基準面と対向する側に位置する他方の保持部材における樹脂製結像素子の長手方向に間隔を空けて配置され、樹脂製結像素子を基準面に向かって押圧する押圧手段とを有することを特徴としている。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the seventh or eighth aspect, the shape holding means are disposed opposite to each other in the sub-scanning direction, and a pair of holding members that sandwich the resin imaging element, and the resin A gap holding portion that is substantially the same as or thinner than the thickness of the imaging element in the sub-scanning direction and that is disposed outside the both ends in the longitudinal direction of the resin imaging element that intersects the sub-scanning direction. The pair of holding members are fastened to each other via the interval holding portion, and the scanning line curve adjusting means is longer in the longitudinal direction of the resin imaging element than both ends of the resin imaging element, and the resin imaging element. The resin imaging element is disposed at a distance in the longitudinal direction of the resin imaging element on the reference surface provided on the surface of one opposing holding member and the other holding member positioned on the side facing the reference surface. Pressing means for pressing the child toward the reference plane It is characterized by a door.

請求項13の発明は、請求項12記載の光走査装置において、形状保持手段を装着する固定側部材と、固定部材と形状保持手段の両端部との間にそれぞれ介装され、形状保持部材と固定部材とを弾性的に連結する弾性部材とを有することを特徴としている。   A thirteenth aspect of the present invention is the optical scanning device according to the twelfth aspect of the present invention, wherein the fixed side member on which the shape holding means is mounted is interposed between the fixing member and both ends of the shape holding means, and the shape holding member It has the elastic member which connects a fixing member elastically, It is characterized by the above-mentioned.

請求項14の発明は、請求項13記載の光走査装置において、固定側部材の基準位置に、形状保持手段の一方の保持部材と当接するように基準ピンを配設して、形状保持手段を固定部材に対して揺動自在に支持したことを特徴としている。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the thirteenth aspect, a reference pin is disposed at a reference position of the fixed side member so as to contact one holding member of the shape holding means, and the shape holding means is provided. It is characterized by being swingably supported with respect to the fixed member.

請求項15の発明は、請求項6ないし14の何れかに記載の9記載の光走査装置において、走査線曲がり補正手段は、樹脂製結像素子に対して接触するように形状保持部材に設けられた球体または円柱状部材と、樹脂製結像素子の長手方向に移動可能に形状保持部材に設けられ、傾斜面で球体または円柱状部材を樹脂製結像素子に対して押圧する押圧部材とを有し、押圧部材を樹脂製結像素子の長手方向に移動させることで、樹脂製光学素子を副走査方向に曲げて走査線曲がりを補正する複数の走査線曲がり補正機構を有することを特徴としている。   According to a fifteenth aspect of the invention, in the optical scanning device according to the ninth aspect of the invention, the scanning line bending correction means is provided on the shape holding member so as to come into contact with the resin imaging element. And a pressing member that is provided on the shape holding member so as to be movable in the longitudinal direction of the resin imaging element, and that presses the sphere or columnar member against the resin imaging element on an inclined surface; And a plurality of scanning line bending correction mechanisms for correcting the scanning line bending by bending the resin optical element in the sub-scanning direction by moving the pressing member in the longitudinal direction of the resin imaging element. It is said.

請求項16の発明は、請求項6ないし15の何れかに記載の9記載の光走査装置において、走査線傾き調整手段として請求項1記載の調整機構を用いたことを特徴としている。   A sixteenth aspect of the invention is characterized in that, in the optical scanning device according to the ninth aspect, the adjusting mechanism according to the first aspect is used as a scanning line inclination adjusting means.

請求項17の発明は、請求項6ないし15の何れかに記載の9記載の光走査装置において、走査線傾き調整手段として請求項2記載の調整機構を用いたことを特徴としている。   The invention according to claim 17 is the optical scanning device according to claim 9, wherein the adjustment mechanism according to claim 2 is used as the scanning line inclination adjusting means.

請求項18の発明は、請求項14ないし17の何れか1つに記載の光走査装置において、基準ピンの、一方の保持部材または樹脂製結像素子に対する位置は、主走査方向及び副走査方向における前記樹脂製結像素子の中心と略同軸上にあり、走査線位置調整手段は光軸の延長上に位置し、走査線の傾き調整手段は、光軸と直交方向で略前記樹脂製結像素子の光学中心の軸延長上に配置したことを特徴としている。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the fourteenth to seventeenth aspects, the position of the reference pin relative to the one holding member or the resin imaging element is in the main scanning direction and the sub scanning direction. The scanning line position adjusting means is positioned on the extension of the optical axis, and the scanning line tilt adjusting means is substantially aligned with the resin in the direction orthogonal to the optical axis. It is characterized by being arranged on an axial extension of the optical center of the image element.

請求項19の発明は、像担持体と、像担持体に光走査装置による光走査により形成される潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、光走査装置として請求項3乃至18の何れかに記載の光走査装置を用いたことを特徴としている。   According to a nineteenth aspect of the present invention, an image carrier and an image forming apparatus that obtains a desired recorded image by visualizing a latent image formed on the image carrier by optical scanning by the optical scanning device is used as the optical scanning device. The optical scanning device according to any one of Items 18 to 18 is used.

請求項20の発明は、請求項19記載の画像形成装置において、像担持体を複数備えたことを特徴としている。   According to a twentieth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the nineteenth aspect, a plurality of image carriers are provided.

本発明によれば、歯車の組み合わせという簡単な構成要素で差動ネジ機構を動作できるので、低コストな対象物の調整機構を提供するとこができる。また最小分解能を従来のネジとナット方式による分解能に比べて十分小さくできるので、より高精度な位置・姿勢調整精度を達成することができる。また、本発明にかかる差動ねじ方式によれば、噛み合い箇所が少なく、バックラッシュは従来方式に比較して最小にできるとともにエンコーダも必要なくなるため、小型で低コストな調整機構となる。   According to the present invention, since the differential screw mechanism can be operated with a simple component such as a combination of gears, a low-cost adjustment mechanism for an object can be provided. Further, since the minimum resolution can be made sufficiently smaller than the resolution by the conventional screw and nut method, it is possible to achieve more accurate position / posture adjustment accuracy. Further, according to the differential screw system of the present invention, the number of meshing portions is small, the backlash can be minimized as compared with the conventional system, and the encoder is not required, so that the adjustment mechanism is small and low cost.

本発明によれば、走査線曲がり、走査線位置、走査線傾きを走査線調整機構で調整することができるので、機械的誤差の積み上げによる走査線曲がり傾きの初期調整と機内温度上昇など環境変動による経持変化に対してもフィードバック制御が可能となるため色ズレを低減できる。   According to the present invention, the scanning line bending, the scanning line position, and the scanning line inclination can be adjusted by the scanning line adjustment mechanism, so that the environmental variation such as the initial adjustment of the scanning line bending inclination and the increase in the machine temperature due to the accumulation of mechanical errors. Color shift can be reduced because feedback control can be performed even with respect to the secular change.

本発明によれば、形状保持手段と樹脂製結像素子とを一体化し、さらに形状保持手段と一体的に設けられた走査線調整機構により樹脂製結像素子の走査線曲がりを補正した状態で、走査線位置及び/または走査線傾きが一括して制御可能に構成されるので、構造が簡単で、かつ調整箇所を一つの樹脂製結像素子に集中して行えるため、部品費、組立費等のコストダウンを図ることが可能となる。   According to the present invention, in a state in which the shape holding means and the resin imaging element are integrated, and the scanning line bending of the resin imaging element is corrected by the scanning line adjustment mechanism provided integrally with the shape holding means. Since the scanning line position and / or the scanning line inclination can be controlled collectively, the structure is simple and the adjustment points can be concentrated on one resin imaging element, so that the parts cost and assembly cost The cost can be reduced.

本発明によれば、簡単な構造の差動ネジ機構を用いることや支点の位置を略中心に配置することで走査線位置、走査線傾きを独立かつ従来よりも高精度に補正することができ、更に耐振動性にも優れた保持が可能となる。   According to the present invention, the scanning line position and the scanning line inclination can be corrected independently and with higher accuracy than in the past by using a differential screw mechanism with a simple structure and by placing the fulcrum position substantially at the center. In addition, it is possible to maintain excellent vibration resistance.

本発明によれば、複数の被走査面となる像担持体を対象として個々に走査線曲がり、走査線位置及び/または傾きの補正をできるので、走査面毎で走査状態が異なることを防止することが可能となる。   According to the present invention, the scanning line can be individually bent and the scanning line position and / or inclination can be corrected with respect to the image carrier serving as a plurality of scanned surfaces, so that the scanning state is prevented from being different for each scanning surface. It becomes possible.

本発明によれば、電子写真プロセスを用いたタンデム式の多色画像形成装置の光走査装置として使用する場合に、走査対象となる像担持体での走査線曲がり、走査線位置及び/または走査線傾きを補正や矯正することができるので、単色及び多色の出力画像の高密度化、マルチビームによる高速化、色ずれの少ない高画質化を図ることができる。さらに消費電力の低減、振動騒音低減、熱発生の低減につながり、環境負荷を低減することができる。   According to the present invention, when used as an optical scanning device of a tandem-type multicolor image forming apparatus using an electrophotographic process, the scanning line bends, the scanning line position and / or the scanning line on the image carrier to be scanned. Since the line inclination can be corrected and corrected, it is possible to increase the density of monochromatic and multicolor output images, increase the speed by multibeam, and improve the image quality with little color shift. Furthermore, it leads to a reduction in power consumption, vibration noise, and heat generation, thereby reducing the environmental load.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る光走査装置の構成を説明する前に、光走査装置が適用される画像形成装置について図11を用いて説明する。図11に符号1で示す画像形成装置は、フルカラー画像(多色画像)を形成可能な複写機である。画像形成装置としては、この他に、受信した画像信号に基づき上述した複写機や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やこれらの複合機が挙げられる。画像形成装置には、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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Before describing the configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention, an image forming apparatus to which the optical scanning device is applied will be described with reference to FIG. The image forming apparatus denoted by reference numeral 1 in FIG. 11 is a copier capable of forming a full color image (multicolor image). Other examples of the image forming apparatus include 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, and a complex machine thereof. The image forming apparatus includes not only a color image but also an apparatus that targets a single color image.

画像形成装置1には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色に色分解され、各色に対応する画像を形成可能であり被走査面となるな複数の像担持体としての感光体ドラム1A、2A、3A、4Aを水平方向に並列配置したタンデム構造が用いられている、画像形成装置1は、各感光体ドラムに形成された可視像は、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構成されている。   The image forming apparatus 1 includes a photosensitive drum 1A serving as a plurality of image carriers that can be separated into four colors of yellow, cyan, magenta, and black and can form an image corresponding to each color and serve as a scanned surface. The image forming apparatus 1 that uses a tandem structure in which 2A, 3A, and 4A are arranged in parallel in the horizontal direction can move a visible image formed on each photosensitive drum while facing each photosensitive drum. The recording medium is configured to be superimposed and transferred onto a transfer sheet S that is a recording medium conveyed by the transfer belt 5.

一つの感光体ドラム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。他の感光体ドラム2A〜4Aに関しても同様な構成と処理であるので、これら感光体ドラム2A〜4Aに関連する部品には、便宜上、感光体ドラム1Aに関連する部材に付した数字の符号を付すに留め詳細な説明は省略する。
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、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。
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 and processing, the parts related to the photosensitive drums 2A to 4A are denoted by the reference numerals assigned to the members related to the photosensitive drum 1A for convenience. A detailed description is omitted here.
Around the photosensitive drum 1A, a charging device 1B using a configuration such as corotron or scotron to perform image forming processing along the rotation direction indicated by an arrow, and an optical scanning device 20 using laser light from a laser light source. A developing device 1D and a cleaning device 1E are arranged.

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上に載置された図示しない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に対する書込み情報が得られるようになっている。図11において、帯電装置1Bにはローラを用いた接触式が採用されている、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。本形態では、現像装置1D〜4Dの配列は、図11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。   In the image forming apparatus 1, the document reading unit 6 is disposed above the image forming unit in which these apparatuses for performing image forming processing are disposed, and reads a document (not shown) placed on the document placing table 6 </ b> A. Image information read by the apparatus 7 is output to an image processing control unit (not shown), and writing information for the optical scanning apparatus 20 described above can be obtained. In FIG. 11, a corona discharge method using a discharge wire, which employs a contact method using a roller, can be used for the charging device 1 </ b> B. In this embodiment, the developing devices 1D to 4D 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.

読み取り装置7は、原稿載置台6A上に載置されている図示しない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から図示しない画像処理制御部に出力される。   The reading device 7 forms an image of a light source 7A for scanning an unillustrated document placed on the document placement table 6A and a reflected light from the document on a CCD 7B provided corresponding to 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 an image processing control unit (not shown).

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構成され、展張部分の一つが感光体ドラム1A〜4Aに対峙し、各感光体ドラムとの対向位置の内側に、転写装置8A、8B、8C、8Dがそれぞれ配置されている。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用紙Sに向けて静電吸着させる特性とされている。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10A内から繰り出された記録媒体としての用紙Sが給送され、用紙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。図11中、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 transfer belt 5 is composed of a member made of a dielectric material such as a polyester film wound around a plurality of rollers, and one of the stretched portions faces the photosensitive drums 1A to 4A, and faces each photosensitive drum. Transfer devices 8A, 8B, 8C, and 8D are arranged inside the positions, respectively. The transfer devices 8 </ b> A to 8 </ b> D are configured to electrostatically attract the images carried on the photosensitive drums 1 </ b> A to 4 </ b> A toward the paper S using positive corona discharge. To the transfer belt 5, a sheet S as a recording medium fed from the sheet feeding cassette 10 </ b> A of the sheet feeding device 10 is fed via the registration roller 9, and the sheet S is transferred to the transfer belt 5. It is electrostatically attracted and conveyed by corona discharge from 8A. In FIG. 11, reference numeral 13 denotes a cleaning device that removes the toner remaining on the transfer belt 5.

感光体ドラム1A〜4Aからの画像転写が終了した用紙Sが移動する位置には、転写ベルト5から用紙Sを分離する分離装置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がそれぞれ配置されている。   A separation device 11 that separates the sheet S from the transfer belt 5 is located at a position where the sheet S on which image transfer from the photoconductive drums 1A to 4A has been completed, and a belt is sandwiched between the other portions of the stretched portion. Opposing static eliminating devices 12 are respectively disposed.

分離装置11は、用紙Sの上面から負極性のACコロナ放電を行うことにより用紙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。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 separator 11 performs negative AC corona discharge from the upper surface of the paper S to neutralize the charge accumulated on the paper S and release the electrostatic adsorption state, thereby reducing the curvature of the transfer belt 5. Separation using the toner is enabled, and toner dust is prevented from being generated due to peeling discharge during separation. 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 to perform electrical initialization. Is supposed to do.

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上で、転写ベルト5に担持されて搬送される用紙Sに対して転写装置8A〜8Dを介して静電転写される。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用紙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。   In the photosensitive drums 1 </ b> A to 4 </ b> A, the surfaces of the photosensitive drums 1 </ b> A to 4 </ b> A are uniformly charged by the charging devices 1 </ b> B to 4 </ b> B, and writing is performed 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 devices 1C to 4C, and the electrostatic latent image is visible 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 image processing, electrostatic transfer is performed via the transfer devices 8 </ b> A to 8 </ b> D to the paper S carried by the transfer belt 5 and conveyed. The sheet 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 is used. The toner in the unfixed image is fixed and discharged.

このような4連タンデム式の画像形成装置において、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、その量に応じて各感光体ドラムへのビーム光照射方向を微少に可変して正確な色レジストを実現するものである。実際には転写ベルト5上に、色ずれを認識するパッチパターンを作成し、これを図示しない色ずれ検出手段としてのPセンサにより検出する。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、各色の書込みにおける色ずれ補正を実施する。検出と補正の実施は、画像形成装置を起動させる電源オン時の全体プロセスコントロール実施時、装置内温度差が5℃になった時、数百枚のジョブ進行時、各感光体ドラムや各現像装置ユニット及び転写ベルト5を備えた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図示しない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5上から除去される。   In such a quadruple tandem image forming apparatus, it is difficult to increase the cost by simply increasing the component accuracy and assembly accuracy in order to obtain a resist so that there is no color misregistration of the four colors. In the present invention, self-printing is performed in the apparatus, and the amount of color misregistration in the sub-scanning direction is recognized from the self-printing. Is realized. In practice, a patch pattern for recognizing color misregistration is created on the transfer belt 5, and this is detected by a P sensor as color misregistration detection means (not shown). 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 reference to the black line as a reference, color misregistration correction is performed for writing each color. carry out. The detection and correction are performed when the entire process control is performed when the power is turned on to start the image forming apparatus, when the temperature difference in the apparatus reaches 5 ° C., when several hundreds of jobs are in progress, and each photosensitive drum and each development. For example, when the unit including the apparatus unit and the transfer belt 5 is replaced. When the correction process is completed, these patterns are cleaned by a cleaning bias roller (not shown) and removed from the transfer belt 5.

次に上述した複数の感光体ドラムを対象とした光走査装置20について説明する。図1は光装置装置の基本構成を示す図である。図1において、光走査装置20は光源となる2つの半導体レーザ21A、21Bを用いる光源ユニット21、光学素子としてのシリンドリカルレンズ22、光偏向手段としてのポリゴンミラー23、走査光学素子であり結合素子となるfθレンズを用いた第二結像系24Bを備えている。光走査装置20では、光源ユニット21から出射された光束となる2本の光ビーム210A、210Bが、第一結像系24Aを構成するシリンドリカルレンズ22の作用によりポリゴンミラー23の偏向反射面上に(副走査方向に結像し、主走査方向に長い)線像として結像したのち、第2結像系24により被走査面(感光体ドラム:便宜上、符号1Aで示す)上を光スポットとして走査する構成とされている。図1において、光源ユニット21としては、半導体レーザとカップリングレンズにより構成されているが、このような構成に限定するものではない。光走査装置20を画像出力装置の光書込装置として利用する場合、光ビームは出力画像データに対応して変調されるが、その変調開始タイミングのための電気信号(同期信号)は、本形態では同期検知板25に光ビームが入射することにより得ている。   Next, the optical scanning device 20 for the above-described plurality of photosensitive drums will be described. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an optical device. In FIG. 1, an optical scanning device 20 includes a light source unit 21 using two semiconductor lasers 21A and 21B as light sources, a cylindrical lens 22 as an optical element, a polygon mirror 23 as an optical deflecting means, a scanning optical element and a coupling element. The second imaging system 24B using the fθ lens is provided. In the optical scanning device 20, the two light beams 210A and 210B, which are light beams emitted from the light source unit 21, are applied to the deflecting and reflecting surface of the polygon mirror 23 by the action of the cylindrical lens 22 constituting the first imaging system 24A. After being imaged as a line image (imaged in the sub-scanning direction and long in the main-scanning direction), the second imaging system 24 used the light spot on the surface to be scanned (photosensitive drum: indicated by reference numeral 1A for convenience). It is configured to scan. In FIG. 1, the light source unit 21 includes a semiconductor laser and a coupling lens, but is not limited to such a configuration. When the optical scanning device 20 is used as an optical writing device of an image output device, the light beam is modulated corresponding to the output image data, but the electrical signal (synchronization signal) for the modulation start timing is In this case, the light is incident on the synchronization detection plate 25.

光ビーム210A、210Bは、図2に示すように、ポリゴンミラー23の偏向反射面近傍にて角度θで交差する構成(主走査断面)となっている。これにより2ビーム間の光学特性(像面湾曲、倍率誤差等)の偏差発生を抑制することが可能となる。感光体ドラム(便宜上、符号1Aを対象とする)が相当する被走査面上での2つのスポット光BS1,BS2は、図3に示すように、その走査密度に応じ、副走査方向に所定の間隔PZ(ビームピッチ)を維持することが要求される。この間隔PZを所定にするには、図4に示すように、光ビーム210Aと光ビーム210Bとのなす角度φを設定すればよい。   As shown in FIG. 2, the light beams 210 </ b> A and 210 </ b> B have a configuration (main scanning section) that intersects at an angle θ in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 23. As a result, it is possible to suppress the occurrence of deviation in optical characteristics (field curvature, magnification error, etc.) between the two beams. As shown in FIG. 3, the two spot lights BS1 and BS2 on the surface to be scanned corresponding to the photosensitive drum (for convenience, reference numeral 1A) are predetermined in the sub-scanning direction according to the scanning density. It is required to maintain the interval PZ (beam pitch). In order to make this interval PZ predetermined, an angle φ formed between the light beam 210A and the light beam 210B may be set as shown in FIG.

走査線は光学素子単体の精度、主に母線の曲がりや、光学的なハウジングに組付時の配置誤差の積み上げにより、傾き、曲がりが発生する。このため、本形態では、被走査面1A(感光体ドラム)における走査線曲がり、傾きを検知する手段が光走査装置20に設けられ、あるいは転写ベルト5上に形成したカラーパッチの色ずれを上記Pセンサで検出して、その検出結果に基づき後述する駆動源となるステッピングモータを駆動して樹脂製の結像素子となるfθレンズ(長尺レンズとも記す)の姿勢を後述するようにγチルトさせることで、走査線傾きを補正する。走査線曲がり補正は、全ての光学素子が組み付けられた状態で初期の走査線曲がり調整を行い、以後、画像形成装置の稼動時には再調整、あるいは走査線曲がり補正に対するフィードバック制御は行わない。   The scanning line is inclined and bent due to the accuracy of the optical element alone, mainly the bending of the bus line, and the accumulation of arrangement errors when assembled to the optical housing. For this reason, in this embodiment, means for detecting the scanning line bend and inclination on the surface to be scanned 1A (photosensitive drum) is provided in the optical scanning device 20, or the color shift of the color patch formed on the transfer belt 5 is described above. The position of the fθ lens (also referred to as a long lens) that becomes a resin imaging element by driving a stepping motor, which will be described later, is detected by the P sensor and based on the detection result, and γ tilt as will be described later. By doing so, the scanning line inclination is corrected. In the scanning line bending correction, initial scanning line bending adjustment is performed in a state where all the optical elements are assembled, and thereafter, readjustment or feedback control for scanning line bending correction is not performed when the image forming apparatus is in operation.

ここで、走査線の曲がり傾き量(大きさ)について説明すると、これは、光走査装置自体で発生する量と、例えば感光体ドラム軸の倒れに起因する傾き等の光走査装置以外の要因で発生する曲がり傾きの積み上げが画像の曲がり傾きとなって発生するもので、最大数百ミクロンの傾きが発生することがある。本形態では光走査装置20で発生する以外の要因に対しても光走査装置20で補正することを狙いとしている。
本形態では、後述する走査線調整機構90により数百ミクロンレベルの傾きを調整し、さらに温度変動を含めた色ずれに対してフィードバック制御することで数十ミクロン以下の精度を達成することが可能となる。
Here, the bending amount (size) of the scanning line will be described. This is due to the amount generated in the optical scanning device itself and factors other than the optical scanning device such as the inclination due to the tilt of the photosensitive drum axis. The accumulated bending inclination is generated as the bending inclination of the image, and an inclination of up to several hundred microns may occur. In this embodiment, the optical scanning device 20 aims to correct factors other than those generated by the optical scanning device 20.
In this embodiment, it is possible to achieve an accuracy of several tens of microns or less by adjusting the inclination of several hundreds of microns by a scanning line adjustment mechanism 90 described later and further performing feedback control for color shift including temperature fluctuation. It becomes.

図5は、走査位置検出手段の一形態を示す。図5における(A)、(B)は、走査線検出手段を光走査装置内部あるいは近傍に配置した場合を示しており、(A)では有効画像域外に符号ASで示す走査位置検出手段を配置するとともに結像光束の光路上に検出用反射ミラーMを配置して走査位置ずれを検出するようになっており、(B)では、符号HMで示すハーフミラーを結像光束の光路上に設けて走査位置検出手段ASで検出するようになっている。ハーフミラーHMを用いることにより多点像高での走査線位置検出が可能となる。   FIG. 5 shows one form of the scanning position detecting means. 5A and 5B show the case where the scanning line detecting means is arranged inside or in the vicinity of the optical scanning device, and in FIG. 5A, the scanning position detecting means indicated by symbol AS is arranged outside the effective image area. In addition, a detection reflection mirror M is arranged on the optical path of the imaging light beam to detect a scanning position shift. In FIG. 5B, a half mirror indicated by reference numeral HM is provided on the optical path of the imaging light beam. The scanning position detecting means AS detects it. By using the half mirror HM, it is possible to detect the scanning line position at a multipoint image height.

図5(C)、(D)に示す構成は、感光体ドラム1A上のトナー像T、転写ベルト5上のトナー像Tの色ずれ(色画像同士の転写位置ずれ)を光源Pからの照射光の反射状態を、レンズLを介して走査位置検出手段(エリアセンサ)ASにより検出する方式であり、光源P、レンズL、エリアセンサASで走査位置検出手段180を構成している。このような構成の走査位置検出手段180であると、最終画像に近い工程で検出するため精度が高くなる可能性がある。   5C and 5D irradiates from the light source P a color shift (transfer position shift between the color images) of the toner image T on the photosensitive drum 1A and the toner image T on the transfer belt 5. This is a method in which the light reflection state is detected by the scanning position detecting means (area sensor) AS through the lens L, and the scanning position detecting means 180 is constituted by the light source P, the lens L, and the area sensor AS. The scanning position detection unit 180 having such a configuration may increase the accuracy because detection is performed in a process close to the final image.

以上のような構成を備えた光走査装置20には、図6に示すような、走査線調整機構90が設けられている。走査線調整機構90は、走査線曲がり補正手段100と、走査線位置補正手段120と、走査線傾き補正手段130とを備えている。走査線曲がり補正手段100を構成する部材の一部と走査線傾き補正手段130、及び走査線位置補正手段120を構成する部材の一部とは、後述するように形状保持手段105に一体的に設けられている。   The optical scanning device 20 having the above configuration is provided with a scanning line adjustment mechanism 90 as shown in FIG. The scanning line adjustment mechanism 90 includes a scanning line bending correction unit 100, a scanning line position correction unit 120, and a scanning line inclination correction unit 130. A part of the members constituting the scanning line bending correction unit 100 and a part of the members constituting the scanning line inclination correction unit 130 and the scanning line position correction unit 120 are integrated with the shape holding unit 105 as described later. Is provided.

以下、この構成について詳細に説明する。
図6に示す走査線調整機構90は、第2結像系24に用いられる樹脂製結像素子となる長尺レンズ101に形状保持手段105とともに一体型とした例を示している。本形態での走査線の曲がりは、長尺レンズ101の副走査方向の反りを走査線曲がり補正手段100で補正して保持することにより解消し、走査線の傾きは、長尺レンズ101の略光軸を中心とした傾き(図6中、符合γで示す)を走査線傾き補正手段130で補正して保持するようになっている。なお、走査線調整機構90は、図10に示す第2の走査レンズ101Aに対しても同様に別個に配設されており、これらを構成する部材の一部は形状保持手段105と同一構成の形状保持手段105Aに一体的に設けられている。
Hereinafter, this configuration will be described in detail.
The scanning line adjustment mechanism 90 shown in FIG. 6 shows an example in which the long lens 101 serving as a resin imaging element used in the second imaging system 24 is integrated with the shape holding means 105. The scanning line bending in this embodiment is eliminated by correcting and holding the warp of the long lens 101 in the sub-scanning direction by the scanning line bending correction unit 100, and the inclination of the scanning line is substantially the same as that of the long lens 101. An inclination about the optical axis (indicated by reference numeral γ in FIG. 6) is corrected by the scanning line inclination correcting means 130 and held. Note that the scanning line adjustment mechanism 90 is also provided separately for the second scanning lens 101A shown in FIG. 10, and a part of the members constituting them has the same configuration as the shape holding means 105. It is integrally provided with the shape holding means 105A.

形状保持手段105は、長尺レンズ101を副走査方向Bから支持する、主走査方向Aに長い下側の保持部材102と、保持部材102との間で長尺レンズ101を副走査方向Bから挟持する上側の保持部材104とを有している。保持部材102、104は、何れも断面をコの字型に曲げて曲げ強度向上させた板金であり、副走査方向Bに互いに対向配置されている。保持部材104の両端104a、104bには、保持部材102との間隔を形成するためと、保持部材102を装着するための間隔保持部としての脚部106,106が形成されている。脚部106,106は、長尺レンズ101の両端部101a、101bよりも外側に配設されている。   The shape holding means 105 supports the long lens 101 from the sub-scanning direction B, and holds the long lens 101 from the sub-scanning direction B between the holding member 102 and the lower holding member 102 that is long in the main scanning direction A. And an upper holding member 104 to be sandwiched. Each of the holding members 102 and 104 is a sheet metal whose cross section is bent into a U-shape and the bending strength is improved, and is disposed opposite to each other in the sub-scanning direction B. Legs 106 and 106 are formed at both ends 104a and 104b of the holding member 104 as gap holding parts for forming a gap with the holding member 102 and for mounting the holding member 102 thereon. The leg portions 106 and 106 are disposed outside the both end portions 101 a and 101 b of the long lens 101.

保持部材102と長尺レンズ101の間には、基準面を形成するための一対の突起部103,103が配置されている。突起部103,103は、走査線曲がり補正手段100による長尺レンズ101に押圧位置以外の部分、言い換えると非押圧部分に対応して形成あるいは配設されている。本形態では、突起部103,103は、その上面が面一になるよう、板金である保持部材102に絞り加工により突設されて、高さ200μmとされている。突起部103、103は、主走査方向Aにおける、走査線曲がり補正手段100の一部を構成すると共に、複数の走査線曲がり補正機構110の間に配設されている。このため、長尺レンズ101は、副走査方向Bに対する面が保持部材104の内面と突起部103の上面とに突き当てれ、保持部材102と保持部材104とを脚部106,106を介してネジ301で一体化されることで副走査方向から挟持される。このように保持部材102、104で長尺レンズ101挟持することで、長尺レンズ101の副走査方向への反りが押さえ込まれ、計時での形状変化を抑えられる。保持部材102の中央には、長尺レンズ101の中央に形成された突部101cを主走査方向Aから挟むピン123,124が形成されている。長尺レンズ101は、突起101cをピン123,124の間に挿入することで、主走査方向Aへの位置決めがなされる。   Between the holding member 102 and the long lens 101, a pair of protrusions 103, 103 for forming a reference surface is disposed. The protrusions 103 and 103 are formed or disposed on the long lens 101 by the scanning line bending correction unit 100 so as to correspond to portions other than the pressing position, in other words, non-pressing portions. In the present embodiment, the protrusions 103 and 103 are protruded from the holding member 102 that is a sheet metal by drawing so that the upper surfaces thereof are flush with each other, and have a height of 200 μm. The protrusions 103 and 103 constitute a part of the scanning line bending correction unit 100 in the main scanning direction A and are disposed between the plurality of scanning line bending correction mechanisms 110. For this reason, the long lens 101 has its surface in the sub-scanning direction B abutted against the inner surface of the holding member 104 and the upper surface of the protruding portion 103, and the holding member 102 and the holding member 104 are screwed through the leg portions 106 and 106. By being integrated at 301, it is sandwiched from the sub-scanning direction. By holding the long lens 101 between the holding members 102 and 104 in this way, warpage of the long lens 101 in the sub-scanning direction is suppressed, and a change in shape at the time measurement can be suppressed. At the center of the holding member 102, pins 123 and 124 are formed to sandwich the protrusion 101 c formed at the center of the long lens 101 from the main scanning direction A. The long lens 101 is positioned in the main scanning direction A by inserting the protrusion 101 c between the pins 123 and 124.

走査線曲がり補正手段100は、これを構成する部材が保持部材104と一体化されている。走査線曲がり補正手段100は、主走査方向Aに間隔を空けて複数配設された押圧手段としての走査線曲がり補正機構110を有している。各走査線曲がり補正機構110は、押圧部材107と、各押圧部材107を長尺レンズ101に押し当てるための押し当て部材108と、保持部材104の上面にスポット溶接等で固定され押し当て部材108をそれぞれ支持するためのコ字状をなすブラケット109とをそれぞれ備えている。   In the scanning line bending correction means 100, the members constituting this are integrated with the holding member 104. The scanning line bending correction unit 100 includes a scanning line bending correction mechanism 110 as a pressing unit that is disposed in the main scanning direction A at intervals. Each scanning line bending correction mechanism 110 includes a pressing member 107, a pressing member 108 for pressing each pressing member 107 against the long lens 101, and a pressing member 108 fixed to the upper surface of the holding member 104 by spot welding or the like. And a bracket 109 having a U-shape for supporting each.

各押圧部材107は円柱状部材であって、長尺レンズ101の下方に位置する保持部材102に当接する面の反対側から、すなわち、基準面と対向する側に位置する他方の保持部材104から長尺レンズ101を基準面に向かって押圧するように構成されている。各押圧部材107には、球体を用いてもよい。ブラケット109の両側の立ち曲げ部109a、109bには、図7に示すように、ガイド穴111と、ガイド穴111より大きいタップ112がそれぞれ開孔されている。各押し当て部材108は、小径部108bと大径部108c、小径部108bと大径部108cとを連結する傾斜面を構成するテーパ部108aとを有するテーパピンである。大径部108cの外周にはねじ山が形成され、その端部には工具溝が形成されている。すなわち、各押し当て部材108は曲がり調整用のネジとして構成されている。   Each pressing member 107 is a columnar member, and from the other side of the holding member 104 located on the side opposite to the reference surface, that is, from the opposite side of the surface contacting the holding member 102 located below the long lens 101. The long lens 101 is configured to be pressed toward the reference plane. A spherical body may be used for each pressing member 107. As shown in FIG. 7, guide holes 111 and taps 112 larger than the guide holes 111 are opened in the standing bent portions 109 a and 109 b on both sides of the bracket 109. Each pressing member 108 is a taper pin having a small-diameter portion 108b and a large-diameter portion 108c, and a tapered portion 108a constituting an inclined surface connecting the small-diameter portion 108b and the large-diameter portion 108c. A thread is formed on the outer periphery of the large-diameter portion 108c, and a tool groove is formed at the end thereof. That is, each pressing member 108 is configured as a bending adjustment screw.

各押し当て部材108は、ガイド穴111に小径部108bが、タップ112に大径部108cがそれぞれ挿通され、タップ7112に噛合したネジとなっており、その軸方向をなす主走査方向Aとほぼ同一の方向においてブラケット109によって移動可能に支持され、これによってブラケット109を介して保持部材104と一体化されている。そしてこれにより、走査線曲がり補正手段100は、この一部すなわち走査線曲がり補正機構110の一部をなす押し当て部材108がそれぞれ保持部材104、すなわち形状保持手段105と一体化されている。   Each pressing member 108 is a screw in which the small diameter portion 108b is inserted into the guide hole 111 and the large diameter portion 108c is inserted into the tap 112, and meshes with the tap 7112, and is substantially the same as the main scanning direction A that forms the axial direction thereof. The bracket 109 is movably supported in the same direction, and is thereby integrated with the holding member 104 via the bracket 109. Accordingly, in the scanning line bending correction unit 100, a pressing member 108 that forms a part of this, that is, a part of the scanning line bending correction mechanism 110, is integrated with the holding member 104, that is, the shape holding unit 105, respectively.

各押圧部材107は、円柱状をなすコロであり、その軸線方向が長尺レンズ101の光軸方向Cと平行をなすように配置されている。各ブラケット109には、各押圧部材107の形状に合うように切り欠き109aが、保持部材104には孔110がそれぞれ形成されている。各押圧部材107は、切り欠き109a及び孔110に落とし込まれ、長尺レンズ101にそれぞれ直接当接している。各押圧部材107は長尺レンズ101に対して直接当接するのでなく、当て板等を介して当接するようにしても良い。   Each pressing member 107 is a roller having a cylindrical shape, and is arranged such that its axial direction is parallel to the optical axis direction C of the long lens 101. Each bracket 109 is formed with a notch 109 a so as to match the shape of each pressing member 107, and the holding member 104 is formed with a hole 110. Each pressing member 107 is dropped into the notch 109 a and the hole 110, and directly contacts the long lens 101. Each pressing member 107 does not directly contact the long lens 101 but may contact through the contact plate or the like.

各押し当て部材108は、テーパ部108aが押圧部材107にそれぞれ当接しており、押し当て部材108の工具溝にドライバ等の工具を差し込んで回転させ、その軸方向すなわち押圧部材107の軸線方向とほぼ直行する方向(副走査方向B)に移動させることで、各押圧部材107への押圧位置が変化し、押圧部材107が当接した位置において保持部材104に対する長尺レンズ101の位置が変化する。したがって、各走査線曲がり補正機構110において、押し当て部材108の回転を行うことで、全体として、走査線曲がり補正手段100による、長尺レンズ101を透過したビームの、感光体ドラム上における走査線の曲がりの補正を行うことができる。   Each pressing member 108 has a taper portion 108a in contact with the pressing member 107, and a tool such as a screwdriver is inserted into the tool groove of the pressing member 108 and rotated, and the axial direction thereof, that is, the axial direction of the pressing member 107 By moving in a substantially perpendicular direction (sub-scanning direction B), the pressing position to each pressing member 107 changes, and the position of the long lens 101 with respect to the holding member 104 changes at the position where the pressing member 107 abuts. . Therefore, by rotating the pressing member 108 in each scanning line bending correction mechanism 110, the scanning line bending correction unit 100 scans the scanning line on the photosensitive drum of the beam transmitted through the long lens 101 as a whole. Can be corrected.

感光体ドラム上における走査線の曲がりは、長尺レンズ101の平面度や、図10に示す折り返しミラーM1、シリンダレンズ22、ポリゴンミラーPM、第1の走査レンズL1、折り返しミラー28A、28B、長尺レンズ101、折り返しミラー33の反りの積み上げにより発生するが、走査線曲がり補正手段110により、上述のようにして長尺レンズ101だけを副走査方向に曲げることにより、かかる走査線の曲がりが解消される。   The scanning line bending on the photosensitive drum is caused by the flatness of the long lens 101, the folding mirror M1, the cylinder lens 22, the polygon mirror PM, the first scanning lens L1, the folding mirrors 28A and 28B shown in FIG. This occurs due to the accumulation of warpage of the long lens 101 and the folding mirror 33. By bending only the long lens 101 in the sub-scanning direction as described above by the scanning line bending correction means 110, the bending of the scanning line is eliminated. Is done.

例えば長尺レンズ101が上に凸に反っていれば、中央部の走査線曲がり補正機構110に備えられた押圧部材107を下方に押し下げて長尺レンズ101を押圧し、矯正すれば良く、逆に下に凸に反っていれば両端部の走査線曲がり補正機構110に備えられた押圧部材107を下方に押し下げて長尺レンズ101を押圧し、矯正すればよい。実際の走査線曲がり量は数10μmのレベルであり、保持部材102及び保持部材104が変形しない領域で補正可能となる。   For example, if the long lens 101 is warped upward, the pressing member 107 provided in the scanning line bending correction mechanism 110 at the center is pushed downward to press the long lens 101 and correct it. If it is warped downward, the pressing member 107 provided in the scanning line bending correction mechanism 110 at both ends may be pushed downward to press the long lens 101 and correct it. The actual scanning line bending amount is a level of several tens of μm, and can be corrected in a region where the holding member 102 and the holding member 104 are not deformed.

長尺レンズ101には、その成形過程で、押圧部材107が当接する面にひけ部としてのひけが生じる。このひけは、肉厚部に沿って光軸方向Cにおいてある幅の大きさを有する。押圧部材107は、その軸線方向すなわち光軸方向Cにおける長さが、図67ら明らかなようにひけの幅よりも長くなっており、押圧部材107と長尺レンズ101との接触を安定して行うようになっている。また、押圧部材107の軸線方向を長尺レンズ101の光軸と略平行にしているため、環境温度が変化し長尺レンズ101が膨張あるいは収縮しても、押圧部材107が回転しあるいは滑ることで、長尺レンズ101の主走査方向Aにおける膨張、収縮の膨張を妨げることがなく、光学特性の変化を抑えることができる。なお、タンデム光学系の各ステーション間での反りの量、方向を一致させる狙いであれば、走査線曲がり補正手段100は、保持部材102、保持部材104ごと長尺レンズ101を変形させることで調整の余裕度が向上し調整の容易化が更に可能となる。   In the long lens 101, sink marks as sink portions occur on the surface with which the pressing member 107 abuts during the molding process. This sink has a certain width in the optical axis direction C along the thick portion. The length of the pressing member 107 in the axial direction, that is, the optical axis direction C is longer than the sink width as is apparent from FIG. 67, and the contact between the pressing member 107 and the long lens 101 is stabilized. To do. Further, since the axial direction of the pressing member 107 is substantially parallel to the optical axis of the long lens 101, the pressing member 107 rotates or slides even when the environmental temperature changes and the long lens 101 expands or contracts. Therefore, the expansion of the long lens 101 in the main scanning direction A and the expansion of the contraction are not hindered, and the change in the optical characteristics can be suppressed. If the aim is to match the amount and direction of warpage between stations of the tandem optical system, the scanning line bending correction means 100 is adjusted by deforming the long lens 101 together with the holding member 102 and the holding member 104. This makes it possible to improve the ease of adjustment.

図6に示すように、走査線傾き補正手段130は、保持部材104と一体的に設けられ形状保持手段105を傾けるように駆動するための、第二の駆動源としてのモータであるステッピングモータ131を備えている。ステッピングモータ131は、形状保持部材105の傾きを検知する姿勢検知手段160,161が検知した形状保持部材105の傾き方向や、走査線の傾きを検出する図示しない走査線の傾き検出手段による傾き量に応じて図示しない制御手段としてのコンピュータによってその動作が制御される。   As shown in FIG. 6, the scanning line inclination correcting unit 130 is provided integrally with the holding member 104 and is driven so as to incline the shape holding unit 105. The stepping motor 131 is a motor as a second drive source. It has. The stepping motor 131 detects the inclination direction of the shape holding member 105 detected by the posture detection means 160 and 161 for detecting the inclination of the shape holding member 105 and the amount of inclination by a scanning line inclination detection means (not shown) that detects the inclination of the scanning line. Accordingly, the operation is controlled by a computer as control means (not shown).

図6において、符号140は、光走査装置20の図示しないハウジングと一体化された、形状保持手段105を装着するための固定側部材としての長尺レンズホルダを示している。固定側部材は光走査装置20のハウジング自体であっても良い。長尺レンズホルダ140には、図7に示すように、保持部材102に向かって突出する基準ピン142が設けられている。この基準ピン142は、保持部材102と接触する先端が半球状に形成されていて、形状保持手段105の移動時の支点軸を構成している。基準ピン142は、長尺レンズホルダ140の基準位置に配設されている。基準位置とは、略光軸と一致し、長尺レンズ101の光軸方向肉厚の中心、後述する走査線位置補正手段120に用いるステッピングモータ128の軸と略一直線上になるように配置されている。すなわち、基準ピン142の、保持部材102または長尺レンズ101に対する位置は、主走査方向A及び副走査方向Bにおける長尺レンズ101中心と略同軸上とされている。このため、長尺レンズホルダ140は、長形状保持手段105を長尺レンズホルダ140に対して走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能、具体的には揺動自在に支持している。   In FIG. 6, reference numeral 140 denotes a long lens holder as a fixed side member for mounting the shape holding means 105 integrated with a housing (not shown) of the optical scanning device 20. The fixed side member may be the housing of the optical scanning device 20 itself. As shown in FIG. 7, the long lens holder 140 is provided with a reference pin 142 that protrudes toward the holding member 102. The reference pin 142 has a hemispherical tip that contacts the holding member 102 and constitutes a fulcrum shaft when the shape holding means 105 moves. The reference pin 142 is disposed at the reference position of the long lens holder 140. The reference position substantially coincides with the optical axis, and is arranged so as to be substantially in line with the center of the thickness of the long lens 101 in the optical axis direction and the axis of the stepping motor 128 used for the scanning line position correcting means 120 described later. ing. That is, the position of the reference pin 142 with respect to the holding member 102 or the long lens 101 is substantially coaxial with the center of the long lens 101 in the main scanning direction A and the sub-scanning direction B. For this reason, the long lens holder 140 supports the long shape holding means 105 so that it can be displaced in a direction in which the inclination of the scanning line can be corrected with respect to the long lens holder 140, specifically, swingable.

長尺レンズホルダ140が支点軸142のみを介して形状保持手段105を支持すると、形状保持手段105が不安定となるため、走査線傾き補正手段130は、図6に示すように、保持部材102の他端102bと長尺レンズホルダ140の他端とに一体的に構成された弾性部材としての板ばね122と、保持部材104の一端104aと長尺レンズホルダ140の一端とに一体的に構成された弾性部材としての板ばね121とを有している。形状保持手段105は、長尺レンズホルダ140に対して走査線の傾きを補正可能な方向に搖動可能に支持されつつ、板ばね121、板ばね122の弾性力により長尺レンズホルダ140と形状保持手段105とを弾性的に連結されることで、支点軸142に押圧されることで安定した状態で長尺レンズホルダ140に支持される。すなわち、板ばね121、板ばね122は、捩り梁として作用し、βチルト、γチルトの2方向に対してバネ性をもって基準ピン142に押圧できるので、ガタなく長形状保持手段105の支持が可能としている。板ばね122はネジ303により保持部材102と長尺レンズホルダ140とに一体化され、板ばね121はネジ302により保持部材104と長尺レンズホルダ140とに一体化されている。   When the long lens holder 140 supports the shape holding unit 105 only through the fulcrum shaft 142, the shape holding unit 105 becomes unstable. Therefore, as shown in FIG. The plate spring 122 as an elastic member integrally formed with the other end 102b of the lens and the other end of the long lens holder 140, and the one end 104a of the holding member 104 and one end of the long lens holder 140 are integrally configured. And a leaf spring 121 as an elastic member. The shape holding means 105 is supported by the long lens holder 140 so as to be swingable in a direction in which the inclination of the scanning line can be corrected, and the shape holding means 105 is held in shape with the long lens holder 140 by the elastic force of the leaf spring 121 and the leaf spring 122. By being elastically connected to the means 105, the long lens holder 140 is supported in a stable state by being pressed by the fulcrum shaft 142. That is, the leaf spring 121 and the leaf spring 122 act as torsion beams and can be pressed against the reference pin 142 with spring properties in two directions of β tilt and γ tilt, so that the long shape holding means 105 can be supported without play. It is said. The leaf spring 122 is integrated with the holding member 102 and the long lens holder 140 by a screw 303, and the leaf spring 121 is integrated with the holding member 104 and the long lens holder 140 by a screw 302.

図3及び図9に示すように、ステッピングモータ131は、ねじ305により保持部材104の他端104bに一体化されている。本形態においては、ステッピングモータ131は可動側となる形状保持手段105に配置した構成としたが、固定側となる長尺レンズホルダ140側に取り付けた構成としてもよいし、光走査装置20のハウジングに取り付けた構成としてもよい。   As shown in FIGS. 3 and 9, the stepping motor 131 is integrated with the other end 104 b of the holding member 104 by a screw 305. In this embodiment, the stepping motor 131 is arranged on the shape holding means 105 on the movable side. However, the stepping motor 131 may be attached on the long lens holder 140 side on the fixed side, or the housing of the optical scanning device 20. It is good also as a structure attached to.

図9に示すように、ステッピングモータ131は駆動軸となるステッピングモータシャフト132を有している。ステッピングモータシャフト132の先端部132aには雄ねじが切られ、保持部材104寄りの部位には保持部材104と略平行となるように第一の歯車134が固定されている。ステッピングモータシャフト132は、光軸と直交方向で略長尺レンズ101の光学中心の軸延長上に配置されている。ステッピングモータシャフト132の延長上に位置する保持部材102には、開口102cが形成されている。この開口102cには、内部に雌ネジ孔137aが形成され、ステッピングモータシャフト132に装着されるナット部材137の先端137baが挿入される。先端137bは半球状を成し、長尺レンズホルダ140に突き当てられている。ナット部材137の中央外周には、第一の歯車134と同一径で同一中心となる歯部137cが形成されている。ステッピングモータ131近傍の保持部材102と保持部材104には、ステッピングモータシャフト132と略平行となる支持軸138が装着されている。この支持軸138には、第1の歯車134とナット部材137の歯部137cと噛み合う2段歯車135,136がそれぞれ設けられている。   As shown in FIG. 9, the stepping motor 131 has a stepping motor shaft 132 serving as a drive shaft. A male screw is cut at the tip 132a of the stepping motor shaft 132, and a first gear 134 is fixed to a portion near the holding member 104 so as to be substantially parallel to the holding member 104. The stepping motor shaft 132 is disposed on the axial extension of the optical center of the long lens 101 in a direction orthogonal to the optical axis. An opening 102 c is formed in the holding member 102 located on the extension of the stepping motor shaft 132. A female screw hole 137a is formed in the opening 102c, and a tip 137ba of a nut member 137 attached to the stepping motor shaft 132 is inserted therein. The tip 137 b has a hemispherical shape and is abutted against the long lens holder 140. On the outer periphery of the center of the nut member 137, a tooth portion 137c having the same diameter and the same center as the first gear 134 is formed. A support shaft 138 that is substantially parallel to the stepping motor shaft 132 is attached to the holding member 102 and the holding member 104 in the vicinity of the stepping motor 131. The support shaft 138 is provided with two-stage gears 135 and 136 that mesh with the first gear 134 and the tooth portion 137c of the nut member 137, respectively.

これらステッピングモータ131、ナット部材137及び歯車134,135,136からなる歯車列により、差動ネジ機構が構成されている。姿勢検知手段160,161は、フォトインタラプタ等のセンサであり、主走査方向Aに間隔をもって配設されている。姿勢検知手段160,161は保持部材104の立ち上げ部104cの上下動を検出している。本形態では、立ち上げ部104cが両方のセンサを遮った位置をホームポジションとし、このホームポジションを基準にして形状保持手段105の傾きの方向を検出し、その検出に応じて制御手段によりステッピングモータ131を駆動するシーケンス制御がなされている。   A differential screw mechanism is configured by the gear train including the stepping motor 131, the nut member 137, and the gears 134, 135, and 136. The posture detection means 160 and 161 are sensors such as photo interrupters, and are arranged at intervals in the main scanning direction A. The posture detection means 160 and 161 detect the vertical movement of the rising portion 104 c of the holding member 104. In this embodiment, the position where the rising portion 104c blocks both sensors is set as the home position, the direction of inclination of the shape holding means 105 is detected with reference to the home position, and the stepping motor is detected by the control means in accordance with the detection. Sequence control for driving 131 is performed.

ここで差動ネジ機構の原理について説明すると、ステッピングモータ131が駆動してステッピングモータシャフト132が回転するとその回転歯車135,136を介して歯部137cに伝達される。このため、歯車134とナット部材137の歯部137aの回転方向とは同一方向となる。そして、歯車135,136の歯数を同じ歯数とすると、同じ回転数となる。よって、本形態では各歯車の歯数比を任意に設定することにより、ステッピングモータシャフト131とナット部材137の歯部137cとの間に回転位相差を発生させている。この回転位相差によりナット部材137は軸方向へ変位されるので、形状保持手段105と長尺レンズホルダ140との間隔が変化する。   Here, the principle of the differential screw mechanism will be described. When the stepping motor 131 is driven to rotate the stepping motor shaft 132, it is transmitted to the tooth portion 137c via the rotating gears 135 and 136. For this reason, the rotation direction of the gear 134 and the tooth portion 137a of the nut member 137 is the same direction. If the number of teeth of the gears 135 and 136 is the same, the number of rotations is the same. Therefore, in this embodiment, a rotational phase difference is generated between the stepping motor shaft 131 and the tooth portion 137c of the nut member 137 by arbitrarily setting the gear ratio of each gear. Since the nut member 137 is displaced in the axial direction by this rotational phase difference, the distance between the shape holding means 105 and the long lens holder 140 changes.

このナット部材137の軸方向への変位の最小分解能は(ステップ角×回転位相差×ネジピッチ)/360×360で表される。ここで、最小分解能を小さくするにはステップ角、雄ネジ及び雌ネジのピッチを小さくすれば良いが、加工コストの問題で限界があるため、比較的設計自由度のある回転位相差を小さく設計することにより、従来のネジとナット方式に比較して十分小さい最小分解能を得ることができる。   The minimum resolution of the axial displacement of the nut member 137 is represented by (step angle × rotation phase difference × screw pitch) / 360 × 360. Here, in order to reduce the minimum resolution, the step angle, the male screw and the female screw pitch can be reduced. However, since there is a limit due to the problem of processing cost, the rotational phase difference with a relatively high design freedom is designed to be small. By doing so, a sufficiently small minimum resolution can be obtained as compared with the conventional screw and nut system.

また、ステッピングモータ131は、姿勢検知手段160,161により形状保持手段105傾き方向を検知して、その検知信号に応じて回転制御されるので、基準ピン142を支点として形状保持手段105全体が図6に示すγ方向へ回転(γチルト)することになり、走査線傾き補正が行える。本形態では、ステッピングモータ131を可動側の保持部材104に配置したが、長尺レンズホルダ140などの固定側に取り付けても良い。   Further, since the stepping motor 131 detects the inclination direction of the shape holding means 105 by the posture detection means 160 and 161 and is controlled to rotate according to the detection signal, the entire shape holding means 105 is illustrated with the reference pin 142 as a fulcrum. 6 is rotated (γ tilt) in the γ direction shown in FIG. In this embodiment, the stepping motor 131 is disposed on the movable holding member 104, but it may be attached to the fixed side such as the long lens holder 140.

走査線位置補正手段120は、図6、図8に示すように、第一の駆動源となるステッピングモータ128と、ステッピングモータの回転駆動軸128aと係合するナットホルダ126と備えている。ステッピングモータ128は、そのフランジ129が複数のネジ303、303によって、長尺レンズホルダ140の中央に設けられた台座部141に固定されている。台座部141は、長尺レンズホルダ140における主走査方向Aの中央部の前端縁、つまり、光軸方向一方側で走査光の出射側の縁部に形成されている。   As shown in FIGS. 6 and 8, the scanning line position correcting unit 120 includes a stepping motor 128 serving as a first drive source and a nut holder 126 that engages with a rotation drive shaft 128 a of the stepping motor. The flange 129 of the stepping motor 128 is fixed to a pedestal 141 provided at the center of the long lens holder 140 by a plurality of screws 303 and 303. The pedestal part 141 is formed at the front end edge of the central part of the long lens holder 140 in the main scanning direction A, that is, at the edge part of the scanning light emission side on one side in the optical axis direction.

回転駆動軸128aにはリードスクリューが形成されている。回転駆動軸128aは、光軸の延長上に配置されている。ナットホルダ126は円筒状をなし、その中心には回転駆動軸128aと螺合する雌ネジ孔が副走査方向Bに貫通して形成され、一方の端部にはフランジ部126aが形成されている。このナットホルダ126は、保持部材102の中央に設けられた突出片102dに装着される。突出片102dとは、保持部材102における主走査方向A方向の中央部の前端縁、つまり、光軸方向一方側で走査光の出射側の縁部に形成されている。突出片102dの先端には、ナットホルダ126を挿入するための孔が形成されていて、ナットホルダ126が挿入される。フランジ部126aはこの挿入孔よりも大径に形成されていて、ナットホルダ126の一方向へり抜け留め部材として機能している。この状態であると、ナットホルダ126は、図8において、上方に向かって突出片102dから外れてしまうので、突出片102dよりも下方に位置するナット部材126の外周には溝が形成されていて、この溝に対し留め輪127を挿入することでナット部材126のフランジ部126aとで突出片102dな対して挟み込んで保持している。   A lead screw is formed on the rotary drive shaft 128a. The rotation drive shaft 128a is disposed on an extension of the optical axis. The nut holder 126 has a cylindrical shape, and has a female screw hole threadedly engaged with the rotary drive shaft 128a formed in the center thereof in the sub scanning direction B, and a flange portion 126a formed at one end. . The nut holder 126 is attached to a protruding piece 102 d provided at the center of the holding member 102. The protruding piece 102d is formed at the front end edge of the central portion of the holding member 102 in the main scanning direction A direction, that is, at the edge of the scanning light emission side on one side in the optical axis direction. A hole for inserting the nut holder 126 is formed at the tip of the protruding piece 102d, and the nut holder 126 is inserted. The flange portion 126a is formed to have a diameter larger than that of the insertion hole, and functions as a member for retaining the nut holder 126 in one direction. In this state, the nut holder 126 is disengaged from the protruding piece 102d upward in FIG. 8, so that a groove is formed on the outer periphery of the nut member 126 positioned below the protruding piece 102d. By inserting the retaining ring 127 into the groove, the projecting piece 102d is sandwiched and held by the flange portion 126a of the nut member 126.

このような構成の走査線位置補正手段120によると、ステッピングモータ128が駆動されると、駆動軸128aが回転し、その回転方向に応じてナットホルダ126が副走査方向Bに移動する。この移動により、基準ピン142を支点として形状保持手段105全体が図6に示すβ方向へ回転(βチルト)することになり、長尺レンズ101の光軸と直交する方向での傾きを調整でき、走査線の位置補正を行える。   According to the scanning line position correcting unit 120 having such a configuration, when the stepping motor 128 is driven, the drive shaft 128a rotates, and the nut holder 126 moves in the sub-scanning direction B according to the rotation direction. By this movement, the shape holding means 105 as a whole rotates in the β direction shown in FIG. 6 (β tilt) with the reference pin 142 as a fulcrum, and the inclination of the long lens 101 in the direction orthogonal to the optical axis can be adjusted. The position of the scanning line can be corrected.

本形態の走査線位置補正手段120では、従来方式のネジとナットで構成しているが、特に高分解能を要求しない場合の適応であり、必要であれば、走査線傾き補正手段130に適用した差動ネジ方式を用いて良い。   The scanning line position correcting unit 120 of the present embodiment is configured with conventional screws and nuts, but is particularly applicable when high resolution is not required, and is applied to the scanning line inclination correcting unit 130 if necessary. A differential screw method may be used.

上述した構成の走査線調整機構90は、図1に示したタンデム光学系からなる光走査装置20に適用されるが、そのための構成を図10に示す。図10において、タンデム光学系からなる光走査装置20は、各色毎の画像を形成可能な複数の感光体ドラム(便宜上、図1に示した符合1A、1Bを用いる)に対して、図1に示した基本構成が適用され、その構成のなかで一体型曲がりおよびまたは傾き補正保持手段90が長尺レンズ(便宜上、符号101,101Aで示す)に適用される。なお、図10中、符合27A,27Bは光源をなす第1走査用および第2走査用の半導体レーザを、符合28A,28Aは第1走査用の折り返しミラーを、符号29A,29Bは第2走査用の折り返しミラーをそれぞれ示しており、感光体ドラム1A、2Aに対する以降の光路に配置されている光学部材が、図1において符号24で示した第2結像系として各感光体ドラムを対象として構成している。   The scanning line adjustment mechanism 90 having the above-described configuration is applied to the optical scanning device 20 including the tandem optical system shown in FIG. 1, and the configuration for that is shown in FIG. In FIG. 10, an optical scanning device 20 comprising a tandem optical system is shown in FIG. 1 for a plurality of photosensitive drums (for the sake of convenience, using the symbols 1A and 1B shown in FIG. 1) capable of forming an image for each color. The basic configuration shown is applied, and the integral bending and / or inclination correction holding means 90 is applied to the long lens (indicated by reference numerals 101 and 101A for convenience) in the configuration. In FIG. 10, reference numerals 27A and 27B indicate first and second scanning semiconductor lasers that form a light source, reference numerals 28A and 28A indicate first scanning folding mirrors, and reference numerals 29A and 29B indicate second scanning. The optical members disposed in the subsequent optical paths with respect to the photosensitive drums 1A and 2A are intended for each photosensitive drum as a second imaging system indicated by reference numeral 24 in FIG. It is composed.

このような構成のタンデム光学系からなる光走査装置を用いることにより、長尺レンズ101,101Aでの環境温度の変化による形状変化を抑制できると共に、形状変化による走査線の曲がりを抑制し、さらには、走査線調整機構90により傾きや曲がりの量を低減され、さらに色ずれを検出してフィードバック制御を行うことで光スポット位置の適正化が行えることになる。   By using the optical scanning device composed of the tandem optical system having such a configuration, it is possible to suppress the change in shape due to the change in the environmental temperature in the long lenses 101 and 101A, and to suppress the bending of the scanning line due to the change in shape. In this case, the amount of inclination or bending is reduced by the scanning line adjustment mechanism 90, and further, the light spot position can be optimized by detecting the color shift and performing feedback control.

なお、本形態では、差動ネジ機構を有する走査線位置調整機構90により、調整対象物を光走査装置のレンズの位置や姿勢を適宜補正制御しているが、差動ネジ機構を有する調整機構によって、その位置や姿勢が制御される対象物はレンズに限定されるものではなく、汎用に利用することができ、光走査装置20以外に適用して無論かまわない。   In this embodiment, the scanning line position adjusting mechanism 90 having a differential screw mechanism appropriately controls the position and orientation of the lens of the optical scanning device for the object to be adjusted. Therefore, the object whose position and orientation are controlled is not limited to the lens, but can be used for general purposes, and may be applied to other than the optical scanning device 20 as a matter of course.

本発明の実施の形態に係る光走査装置の基本構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the basic composition of the optical scanning device which concerns on embodiment of this invention. 図1に示した光走査装置の作用の一つを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating one of the effect | actions of the optical scanning device shown in FIG. 図1に示した光走査装置の別の作用を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating another effect | action of the optical scanning device shown in FIG. 図1に示した光走査装置の作用の別な例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating another example of an effect | action of the optical scanning device shown in FIG. 図1に示した光走査装置に用いられる位置ずれおよび色ずれ検知のための構成の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the structure for the position shift and color shift detection which are used for the optical scanning device shown in FIG. 図1に示した光走査装置に用いられる走査線調整機構の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the scanning line adjustment mechanism used for the optical scanning device shown in FIG. 走査線曲がり補正手段の構成を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the structure of a scanning line curve correction | amendment means. 走査線位置補正手段の構成を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the structure of a scanning line position correction | amendment means. 走査線傾き補正手段における差動ネジ機構の構成を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the structure of the differential screw mechanism in a scanning line inclination correction means. 複数の被走査面を対象として本形態の光走査装置における走査線位置調整手段を提供した光学系の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the optical system which provided the scanning line position adjustment means in the optical scanning device of this form for several scanning surfaces. 本発明の光走査装置が適用される画像形成装置の一形態を説明する模式図である1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus to which an optical scanning device of the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
1A、2A,3A、4A 像担持体(被走査面)
21 光源ユニット
22、22A、22B 光学素子
23、PM1、PM2 光偏向手段
24A 第一結像系
24B 第2走査系
20 光走査装置
90 走査線調整手段
100 走査線曲がり補正手段
101,101A 対象物(複数の光学素子)
101a、101b 樹脂製結像素子の両端部
102,104 一対の保持部材
103,103 基準面
104a、102b 形状保持手段の両端部
105 形状保持手段
106、106 間隔保持部
107・・ 円柱状部材
108・・ 押圧部材
108a・・ 傾斜面
110・・ 押圧手段(走査線曲がり補正機構)
120 走査線位置補正手段
121,122 弾性部材
128,131 駆動源
128a,132 駆動軸
130 走査線傾き補正手段
132a ネジ部
134,135,136 歯車列
137a 螺号するネジ部
137c 歯部
137 ナット部材
140 固定側部材
142 基準ピン
160,161 姿勢検出手段
A 主走査方向
B 副走査方向
AS、180 走査線位置検出装置
1 Image forming apparatus 1A, 2A, 3A, 4A Image carrier (scanned surface)
21 Light source unit 22, 22A, 22B Optical element 23, PM1, PM2 Light deflecting means 24A First imaging system 24B Second scanning system 20 Optical scanning device 90 Scanning line adjusting means 100 Scanning line bending correcting means 101, 101A Object ( Multiple optical elements)
101a, 101b Both ends 102, 104 of the resin imaging element 102, 104 A pair of holding members 103, 103 Reference planes 104a, 102b Both ends of the shape holding means 105 Shape holding means 106, 106 Spacing holding section 107 ... Cylindrical member 108 ...・ Pressing member 108a ・ ・ Inclined surface 110 ・ ・ Pressing means (scanning line bending correction mechanism)
120 Scanning line position correcting means 121, 122 Elastic member 128, 131 Drive source 128a, 132 Drive shaft 130 Scanning line inclination correcting means 132a Screw part 134, 135, 136 Gear train 137a Screwed screw part 137c Tooth part 137 Nut member 140 Fixed Side member 142 Reference pin 160, 161 Posture detection means A Main scanning direction B Sub scanning direction AS, 180 Scanning line position detection device

Claims (20)

対象物の少なくとも位置または姿勢の調整を行う調整機構であって、
対象物を駆動するための駆動源と、駆動源によって回転駆動される駆動軸に形成されたネジ部と、前記ネジ部に螺号するネジ部とその外側に歯部が形成されたナット部材と、前記駆動軸の回転を前記歯部に伝達する歯車列とを有することを特徴とする調整機構。
An adjustment mechanism for adjusting at least the position or posture of an object,
A drive source for driving an object; a screw portion formed on a drive shaft that is rotationally driven by the drive source; a screw portion that is screwed to the screw portion; and a nut member that has a tooth portion formed on the outside thereof; And a gear train for transmitting rotation of the drive shaft to the tooth portion.
請求項1記載の調整機構において、
前記駆動源はステッピングモータであり、前記ナット部材の移動最小分解能<(ネジピッチ/(360/ステップ角))なる関係を満たす差動ネジ機構で構成したことを特徴とする調整機構。
The adjustment mechanism according to claim 1,
The adjustment mechanism characterized in that the drive source is a stepping motor and is constituted by a differential screw mechanism that satisfies a relationship of minimum movement of the nut member <(screw pitch / (360 / step angle)).
光源ユニットと、光源ユニットからの光束を、光学素子を通して光偏向手段に導く第一結像系と、前記光偏向手段によって偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光するとともに等速度で走査させる複数の光学素子を備えた第二結像系とを有する光走査装置において、
前記複数の光学素子の少なくとも1つを対象物とし、前記第二結像系で前記被走査面上を走査される走査線の少なくとも傾きを調整する調整手段に、請求項1又は2記載の調整機構を用いたことを特徴とする光走査装置。
A light source unit, a first imaging system for guiding a light beam from the light source unit to a light deflecting unit through an optical element, and a light beam deflected by the light deflecting unit as a light spot on the surface to be scanned and at a constant speed In an optical scanning device having a second imaging system comprising a plurality of optical elements to be scanned in
3. The adjustment according to claim 1, wherein at least one of the plurality of optical elements is an object, and adjustment means for adjusting at least an inclination of a scanning line scanned on the scanning surface by the second imaging system. An optical scanning device using a mechanism.
1以上の光源からの光束を光偏向手段により偏向させ、偏向された光束を1以上の走査結像光学系により、光源に応じた被走査面上に光スポットを形成して光走査を行う光走査装置において、
走査結像光学系が含む結像素子の1以上における副走査方向の姿勢、前記結像素子の1以上における走査線の曲がり、位置及び傾きを補正する走査線調整機構とを有することを特徴とする光走査装置。
Light that performs light scanning by deflecting light beams from one or more light sources by a light deflecting unit and forming a light spot on a surface to be scanned corresponding to the light sources by one or more scanning imaging optical systems. In the scanning device,
A scanning line adjustment mechanism that corrects the attitude in the sub-scanning direction of one or more imaging elements included in the scanning imaging optical system, and the bending, position, and inclination of the scanning lines in one or more of the imaging elements; Optical scanning device.
請求項4記載の光走査装置において、
前記走査結像光学系の1以上の結像素子が樹脂製結像素子であることを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 4.
One or more image forming elements of the scanning image forming optical system are resin image forming elements.
請求項5記載の光走査装置において、
前記走査線調整機構は、前記樹脂製結像素子を副走査方向から保持する形状保持手段と、前記樹脂製結像素子を副走査方向に変位させて前記樹脂製結像素子による走査線の曲がりを調整する走査線曲がり補正手段と、前記形状保持手段を変位させて前記樹脂製結像素子による走査線位置を調整する第一の駆動源を備えた走査線位置補正手段と、前記形状保持手段を変位させて前記樹脂製結像素子による走査線の傾きを調整する第二の駆動源を備えた走査線傾き補正手段とを有し、
前記形状保持手段、前記走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段及び走査線傾き補正手段が前記樹脂製結像素子に対して一体的に構成されたことを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 5.
The scanning line adjustment mechanism includes a shape holding unit that holds the resin imaging element from the sub-scanning direction, and a displacement of the scanning line by the resin imaging element by displacing the resin imaging element in the sub-scanning direction. A scanning line bending correcting means for adjusting the scanning line position, a scanning line position correcting means having a first drive source for adjusting the scanning line position by the resin imaging element by displacing the shape holding means, and the shape holding means And a scanning line inclination correcting means provided with a second drive source for adjusting the inclination of the scanning line by the resin imaging element by displacing
An optical scanning device characterized in that the shape holding means, the scanning line bending correction means, the scanning line position correction means, and the scanning line inclination correction means are integrally formed with the resin imaging element.
請求項6記載の光走査装置において、
前記走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段及び走査線傾き補正手段が前記形状保持手段に対して一体的に構成されたことを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 6.
An optical scanning apparatus characterized in that the scanning line bending correction unit, the scanning line position correction unit, and the scanning line inclination correction unit are configured integrally with the shape holding unit.
請求項6また7記載の光走査装置において、
前記走査線位置の位置を検出する走査線位置検出装置を有し、
前記走査線位置検出装置からの検出情報に基づき、前記第一の駆動源を駆動して前記形状保持手段を光軸に回動することを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 6 or 7,
A scanning line position detecting device for detecting the position of the scanning line position
An optical scanning device characterized in that, based on detection information from the scanning line position detection device, the first drive source is driven to rotate the shape holding means about an optical axis.
請求項6、7又は8記載の光走査装置において、
前記形状保持手段の姿勢を検出する姿勢検出手段を有し、
前記姿勢制御手段からの検出情報に基づき、前記第二の駆動源を駆動して前記形状保持手段を副走査船方向に回動することを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 6, 7 or 8,
Having an attitude detection means for detecting an attitude of the shape holding means;
An optical scanning device characterized in that, based on detection information from the attitude control means, the second drive source is driven to rotate the shape holding means in the sub-scanning ship direction.
請求項6、7、8又は9記載の光走査装置において、
前記形状保持手段は、前記樹脂製結像素子の副走査方向への反りを副走査方向から押さえることで、経時での形状変化を抑えるものである特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 6, 7, 8, or 9,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the shape holding means suppresses a change in shape over time by suppressing warping of the resin imaging element in the sub-scanning direction from the sub-scanning direction.
請求項8または9記載の光走査装置において、
前記樹脂製結像素子による走査線曲がりは、前記走査線曲がり補正手段で初期調整のみ行い、前記樹脂製結像素子による走査線位置及び傾きの補正は、前記走査線位置補正手段及び/または前記走査線傾き補正手段により、前記樹脂製結像素子の姿勢を制御して補正するとともに、温度特性を含めた経時変化に対する走査線位置及び/または傾き変動は、走査線位置を検出する検出手段、色ずれ検出手段あるいは前記姿勢検出手段の検出結果に基づき前記走査線位置補正手段及び/または前記走査線傾き補正手段の第一または第二の駆動源を駆動して制御することを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 8 or 9,
The scanning line bending by the resin imaging element is only initially adjusted by the scanning line bending correction means, and the scanning line position and inclination correction by the resin imaging element is performed by the scanning line position correction means and / or the The scanning line inclination correction means controls and corrects the posture of the resin imaging element, and the scanning line position and / or inclination variation with respect to the temporal change including the temperature characteristics is detected by the scanning line position. Light that drives and controls the first or second driving source of the scanning line position correcting unit and / or the scanning line inclination correcting unit based on the detection result of the color misregistration detecting unit or the posture detecting unit. Scanning device.
請求項7または8記載の光走査装置において、
前記形状保持手段は、副走査方向に互いに対向配置されて、前記樹脂製結像素子を挟持する一対の保持部材と、前記樹脂製結像素子の副走査方向厚みと略同一あるいは薄い厚みであり、前記副走査方向と交差する前記樹脂製結像素子の長手方向の両端部よりも外側に配設された間隔保持部とを有し、前記間隔保持部を介して前記一対の保持部材を互いに締結し、
前記走査線曲がり調整手段は、前記樹脂製結像素子の両端部よりも樹脂製結像素子の長手方向であって前記樹脂製結像素子と対向する一方の保持部材の面に設けられた基準面と、前記基準面と対向する側に位置する他方の保持部材における樹脂製結像素子の長手方向に間隔を空けて配置され、前記樹脂製結像素子を前記基準面に向かって押圧する押圧手段とを有することを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 7 or 8,
The shape holding means is arranged to face each other in the sub-scanning direction, and has a pair of holding members that sandwich the resinous imaging element, and a thickness that is substantially the same as or thinner than the thickness of the resinous imaging element. An interval holding portion disposed outside both ends in the longitudinal direction of the resin imaging element that intersects the sub-scanning direction, and the pair of holding members are connected to each other via the interval holding portion. Conclude,
The scanning line bending adjustment means is a reference provided on the surface of one holding member facing the resin imaging element in the longitudinal direction of the resin imaging element from both ends of the resin imaging element. And a pressing member that presses the resin imaging element toward the reference plane, spaced from each other in the longitudinal direction of the resin imaging element on the other holding member located on the side facing the reference plane. An optical scanning device.
請求項12記載の光走査装置において、
前記形状保持手段を装着する固定側部材と、前記固定部材と前記形状保持手段の両端部との間にそれぞれ介装され、前記形状保持部材と前記固定部材とを弾性的に連結する弾性部材とを有することを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 12, wherein
A fixed-side member for mounting the shape-holding means, and an elastic member that is interposed between the fixing member and both ends of the shape-holding means, and elastically connects the shape-holding member and the fixing member. An optical scanning device comprising:
請求項13記載の光走査装置において、
前記固定側部材の基準位置に、前記形状保持手段の一方の保持部材と当接するように基準ピンを配設して、前記形状保持手段を前記固定部材に対して揺動自在に支持したことを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 13.
A reference pin is disposed at a reference position of the fixed side member so as to contact one holding member of the shape holding means, and the shape holding means is supported swingably with respect to the fixed member. An optical scanning device.
請求項6ないし14の何れかに記載の9記載の光走査装置において、
前記走査線曲がり補正手段は、前記樹脂製結像素子に対して接触するように前記形状保持部材に設けられた球体または円柱状部材と、前記樹脂製結像素子の長手方向に移動可能に前記形状保持部材に設けられ、傾斜面で前記球体または円柱状部材を前記樹脂製結像素子に対して押圧する押圧部材とを有し、前記押圧部材を樹脂製結像素子の長手方向に移動させることで、前記樹脂製光学素子を副走査方向に曲げて走査線曲がりを補正する複数の走査線曲がり補正機構を有することを特徴とする光走査装置。
15. The optical scanning device according to claim 9, wherein
The scanning line bending correction means includes a sphere or a columnar member provided on the shape holding member so as to come into contact with the resin imaging element, and is movable in the longitudinal direction of the resin imaging element. A pressing member that is provided on the shape holding member and presses the spherical or cylindrical member against the resin imaging element on an inclined surface, and moves the pressing member in the longitudinal direction of the resin imaging element. Thus, an optical scanning device comprising a plurality of scanning line bending correction mechanisms for correcting the scanning line bending by bending the resin optical element in the sub-scanning direction.
請求項6ないし15の何れかに記載の9記載の光走査装置において、
前記走査線傾き調整手段として請求項1記載の調整機構を用いたことを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to any one of claims 6 to 15,
An optical scanning apparatus using the adjusting mechanism according to claim 1 as the scanning line inclination adjusting means.
請求項6ないし15の何れかに記載の9記載の光走査装置において、
前記走査線傾き調整手段として請求項2記載の調整機構を用いたことを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to any one of claims 6 to 15,
An optical scanning apparatus using the adjustment mechanism according to claim 2 as the scanning line inclination adjusting means.
請求項14ないし17の何れか1つに記載の光走査装置において、
前記基準ピンの、一方の保持部材または前記樹脂製結像素子に対する位置は、主走査方向及び副走査方向における前記樹脂製結像素子の中心と略同軸上にあり、前記走査線位置調整手段は光軸の延長上に位置し、前記走査線の傾き調整手段は、前記光軸と直交方向で略前記樹脂製結像素子の光学中心の軸延長上に配置したことを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to any one of claims 14 to 17,
The position of the reference pin with respect to one holding member or the resin imaging element is substantially coaxial with the center of the resin imaging element in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the scanning line position adjusting means is An optical scanning device, which is located on the extension of the optical axis, and wherein the scanning line inclination adjusting means is arranged on the axial extension of the optical center of the resin imaging element in a direction orthogonal to the optical axis. .
像担持体と、前記像担持体に光走査装置による光走査により形成される潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、
前記光走査装置として請求項3乃至18の何れかに記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier and an image forming apparatus that visualizes a latent image formed on the image carrier by optical scanning by an optical scanning device and obtains a desired recorded image.
An image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 3 as the optical scanning device.
請求項19記載の画像形成装置において、
前記像担持体を複数備えたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 19.
An image forming apparatus comprising a plurality of the image carriers.
JP2003326842A 2003-09-18 2003-09-18 Optical scanning apparatus and image forming apparatus Expired - Fee Related JP4332001B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003326842A JP4332001B2 (en) 2003-09-18 2003-09-18 Optical scanning apparatus and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003326842A JP4332001B2 (en) 2003-09-18 2003-09-18 Optical scanning apparatus and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005088445A true JP2005088445A (en) 2005-04-07
JP4332001B2 JP4332001B2 (en) 2009-09-16

Family

ID=34456902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003326842A Expired - Fee Related JP4332001B2 (en) 2003-09-18 2003-09-18 Optical scanning apparatus and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4332001B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8953010B2 (en) 2011-12-02 2015-02-10 Sharp Kabushiki Kaisha Light scanning device and image forming apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8953010B2 (en) 2011-12-02 2015-02-10 Sharp Kabushiki Kaisha Light scanning device and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP4332001B2 (en) 2009-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8031362B2 (en) Optical scanning device, image forming apparatus, and liquid crystal element
JP2008033141A (en) Optical scanner and image forming apparatus using the same
US20080225304A1 (en) Optical scanning unit and image forming apparatus using same
JP3111515B2 (en) Scanning optical device
JP2007076305A (en) Optical scanner, image formation device, method for correcting optical scan and method for forming image
US7471307B2 (en) Image forming apparatus and method of controlling same
JP2010134434A (en) Scanning optical apparatus and image forming apparatus using the same
EP1762392B1 (en) An image forming apparatus capable of producing a high-precision light beam
US7450142B2 (en) Scanning optical device with post-deflection diffraction element supported by an end-side swing member to suppress vibration
JP2004287380A (en) Light scanning device, scanning line adjusting method, scanning line adjusting control method, image forming apparatus and image forming method
JP2011048085A (en) Scanning optical apparatus and electrophotographic image forming apparatus
JP4332001B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP2008076935A (en) Scanning optical device and image forming apparatus
JP2005134623A (en) Optical scanner and image forming apparatus
JP4365774B2 (en) Image forming apparatus
JP2007171626A (en) Optical scanner and image forming apparatus
JP5041668B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP2007241086A (en) Optical scanner and image forming apparatus
JP3759482B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP2002277785A (en) Optical scanner
JP4340558B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP2004333803A (en) Optical scanner and image formation apparatus
JP2004109761A (en) Optical scanning device and image forming apparatus
JP2005049468A (en) Optical scanner and image forming apparatus
JP2005164855A (en) Optical scanner and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060606

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090616

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090619

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130626

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees