弯曲补偿机构和光扫描装置以及图像形成装置的制作方法

专利名称：弯曲补偿机构和光扫描装置以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对多个扫描对象分别实行扫描的光扫描装置进行主扫描线 弯曲补偿的弯曲补偿机构，以及利用该弯曲补偿机构的光扫描装置和图像形
成装置。
背景技术：
在现有技术中，激光打印机、数码复印机、激光传真机等图像形成装置 采用根据图像信息生成的光束，对感光体等潜像载置体进行扫描，并在潜像 载置体上形成潜像。该图像形成装置中的光扫描装置一般包括激光二极管等
光源或多面镜等形成的偏转装置、fe透镜、反射镜等等。而从光源发射的 光束经偏转装置向主扫描方向偏转，或通过f e透镜集光并同时经反射镜反 射而被引导至潜像载置体表面。
在上述结构的光写入装置中，构成该装置的光学零件和支持部件等因制 造时的加工误差，会发生细微的变形。另外，伴随马达发热，进行光扫描动 作的光学零件和支持部件还会发生细微的热变形。进而，光学零件中以及当 光学零件装配到支持部件上时，也经常会发生误差。出于这些变形、热变形、 以及装配误差等的交错积累，潜像载置体表面上的主扫描线发生弯曲。如果 发生这类弯曲，则很难形成正常的图像。
由于上述主扫描线的弯曲是因构成光扫描装置的各个零部件变形、热变 形、以及装配误差等的交错积累而造成的，因而每个产品的弯曲量和弯取方 向会各不相同。为此，在潜像载置体表面上，无论主扫描线沿副扫描方向即 潜像载置体表面的上游方向弯曲还是下游方向弯曲，若要实行正常的光扫 描，都需要对其进行补偿。
对此，本申请人在专利文献特开2006-17881号公报中公开了一种设有弯
曲补偿机构的光扫描装置，该弯曲补偿机构无论主扫描线向任何方向弯曲，都可对其进行补偿。该弯曲补偿机构通过保持体保持反射镜沿其厚度方向的 强制弯曲状态。而后，推压装置用调节器推压上述所保持的反射镜，对反射 镜付与弯曲力，该弯曲力与保持体所给予的强制弯曲方向相反。该推压装置 只要稍作推压，反射镜便可通过保持体减少反射镜强制弯曲的弯曲量。进一 步推压反射镜，反射镜便会朝与初始状态相反的方向弯曲。这样，采用使反 射镜朝任何方向弯曲的弯曲补偿机构，主扫描线的弯曲可通过与此相反的反 射镜弯曲得以抵消，使得主扫描线的弯曲获得补偿。
但是，本发明人试制了上述弯曲补偿机构，并将其装配到实际的装置上 后发现，装配后一开始，主扫描线弯曲得到良好的补偿，但随着时间的推移， 主扫描线逐渐出现弯曲，最后弯曲补偿机构不能补偿弯曲。对此，经调查发 现其原因在于，保持反射镜强制弯曲状态的保持体由于在强度上弱于反射镜 而造成逐渐出现变形。 '

发明内容
鉴于上述背景，本发明提供一种弯曲补偿机构以及使用该机构的光扫描 装置和图像形成装置，其目的为可长期补偿主扫描线弯曲。 为了达到上述目的，本发明提供以下装置。
(1) 一种弯曲补偿装置，使用于以光束对扫描对象进行光扫描的光扫描装 置之中，该光扫描装置包括光束发射装置；偏转装置，用于偏转该 光束发射装置发射的光束，使该光束朝主扫描方向偏转；以及，反射 镜，用于反射该光束，弯曲补偿装置具备保持体，用于保持反射镜 的强制弯曲状态；以及，推压装置，用以推压由保持体保持的反射镜， 使该反射镜朝相反于强制弯曲方向弯曲，该弯曲补偿装置通过调整推 压装置的推压量来补偿扫描对象表面的主扫描线弯曲，其特征为，保 持体的刚性大于反射镜的刚性。
(2) 根据(1)所述弯曲补偿机构，其特征为，保持体构成保持反射镜强制 弯曲状态的结构，该反射镜强制弯曲状态通过在长度方向两端分别由 支持部件支持反射镜，同时在相比支持部件更接近端部的部位由按压 部件按压该反射镜而形成。(3) 根据(2)所述弯曲补偿机构，其特征为，保持体构成为，使得支持部 件在反射镜镜面支持该反射镜，同时按压部件从反射镜的镜面背后按 压反射镜。
(4) 根据(2)所述弯曲补偿机构，其特征为，推压装置在相比分别于长度
方向两端支持反射镜的支持部件更接近该长度方向中间部分，推压反 射镜。
(5) 根据(4)所述弯曲补偿机构，其特征为，推压装置从反射镜镜面背后 推压反射镜。
(6) 根据(5)所述弯曲补偿机构，其特征为，推压装置为一个以上的调整 螺钉，该调整螺钉的顶部与反射镜的镜面背后接触，通过调节该调整 螺钉的转动方向和转动量来调整反射镜的推压量。
(7) 根据(5)所述弯曲补偿机构，其特征为，推压装置为凸轮部件，该凸 轮部件与反射镜的镜面背后接触，通过调节该凸轮部件的转动角度来 调整反射镜的推压量。
(8) 根据(1)所述弯曲补偿机构，其特征为，推压装置构成为沿着与垂直 于反射镜镜面方向形成一定角度的方向推压反射镜的结构。
(9) 根据(2)所述弯曲补偿机构，其特征为，保持体与支持部件一体形成。
(10) —种光扫描装置，用光束对扫描对象进行扫描，其中包括光束 发射装置；偏转装置，用于偏转该光束发射装置发射的光束，使该光 束朝主扫描方向偏转；反射镜，用于反射该光束；以及，弯曲补偿装 置，用于补偿扫描对象表面的主扫描线的弯曲，其特征为，弯曲补偿 装置包括保持体，用于保持反射镜的强制弯曲状态；以及，推压装 置，用以推压由保持体保持的反射镜，使该反射镜朝相反于强制弯曲 方向弯曲，该弯曲补偿机构通过调整推压装置的推压量来补偿扫描对 象表面的主扫描线弯曲，而且保持体的刚性大于反射镜的刚性。
(11) 根据(10)所述光扫描装置，其特征为，保持体中的支持部件被 设置在离开光束主扫描方向有效范围的位置。
(12) 根据(10)所述光扫描装置，其特征为，具备多个用于反射光束 的反射镜，该光束经多个反射镜反射后对扫描对象进行光扫描，对多
个反射镜中入射光与反射光之间的角度为最大钝角的反射镜，用弯曲 补偿机构使其弯曲。
(13) 根据(10)所述光扫描装置，其特征为，在设置多个光发射装置， 用于对不同扫描对象分别进行光扫描的同时，设置多个反射镜，每个 反射镜分别与这些光束发射装置单独对应，而且，设置上述弯曲补偿 机构，其个数与光束发射装置相同个数或比光束发射装置少一个。
(14) 一种图像形成装置，包括潜像载置体，用于载置潜像；光扫描 装置，通过光扫描在潜像载置体表面形成潜像；以及，显影装置，对 潜像载置体所载置的潜像进行显影，其中，光扫描装置中包括光束 发射装置；偏转装置，用于偏转该光束发射装置发射的光束，使该光 束朝主扫描方向偏转；反射镜，用于反射该光束；以及，弯曲补偿装 置，用于补偿扫描对象表面的主扫描线的弯曲，其特征为，弯曲补偿 装置包括保持体，用于保持反射镜的强制弯曲状态；以及，推压装 置，用以推压由保持体保持的反射镜，使该反射镜朝相反于强制弯曲 方向弯曲，该弯曲补偿机构通过调整推压装置的推压量来补偿扫描对 象表面的主扫描线弯曲，而且保持体的刚性大于反射镜的刚性。


图l是涉及本实施方法的打印机简要结构图。 图2是黄色(Y)用制像部简要结构图。
图3是显示有关本实施方式的打印机中光写入单元和四个感光体的简要 结构图。
图4是从第三反射镜镜面方向观察上述光写入单元中Y用第三反射镜和 其周围构成的斜视图。
图5是Y用第三反射镜的纵截面和其周围构成的结构示意图。
图6是上述光写入单元的Y用倾斜补偿机构的放大斜视图。
图7是倾斜补偿机构的倾斜调整脉冲马达56Y以及倾斜调整器58Y的侧视图。
图8是倾斜补偿机构的马达保持体57Y以及倾斜调整器58Y的平面图。
图9是上述第三反射镜的纵截面和上述倾斜补偿机构以及保持体的放大 结构示意图。
图10是保持体52Y两端的局部放大斜视图。
图ll是用于说明由上述保持体保持的上述第三反射镜强制弯曲模式图。 图12是经弯曲调整机构的推压装置对第三反射镜进行强制矫正弯曲状 态的模式图。
图13是用于说明上述光写入单元主扫描线的有效范围和保持体挂钩之 间的位置关系示意图。
图14是关于本实施方式所用打印机的变形例装置中保持体52两端和反 射镜46的局部放大斜视图。
图15是从镜面支持面方向观察上述保持体时的斜视图。
图16是从图15中的箭头E方向观察上述保持体时的侧视图。
图17是以调整螺钉165作为推压装置为例，从第三反射镜46的后面观察 推压装置的斜视图。
图18是用于说明以调整螺钉作为上述推压装置为例时第三反射镜的弯 曲调整示意图。
图19是上述以调整螺钉作为推压装置的变形例示意图。
图20是用于说明治具接近方向的示意图。
图21是以凸轮部件作为推压装置为例时从第三反射镜背面观察该推压 装置的斜视图。
图22是用于说明在以凸轮部件为上述推压装置时第三反射镜的弯曲调 整示意图。
图23是用于说明在第三反射镜46的入射光与反射光之间形成的角度为 锐角的情况下，当第三反射镜中间部分被弯曲了一定弯曲量时，发生在主扫 描线上的弯曲量示意图。
图24是用于说明在第三反射镜的入射光和反射光之间所形成的角度为 钝角的情况下，当第三反射镜中间部分被作了一定量的弯曲时，发生在主扫 描线上的弯曲量示意图。
具体实施例方式
下面，用适于电子照片方式激光彩色打印机的实施方式对本发明进行说 明。以下简称激光彩色打印机为打印机。
图l是关于本实施方式的打印机简要结构图。该打印机包括框体l和可从
该框架拉出的供纸盒2。框架1的中心部分设有制像部3Y、 3C、 3M、 3K，用于 形成黄色(Y)、青色(C)、洋红色(M)、黑色(K)的各色调色剂像即可 视像。以下在各标号后添加Y，C,M，K的，表示用于黄色、青色、洋红色、黑 色的部件。
图2是用于黄色(Y)制像部的简要结构图。其他的制像部具有与此相同 的结构。
如图1和图2所示，制像部3Y、 3C、 3M、 3K具有按图中箭头A方向转动的 鼓状感光体IOY， IOC， IOM， 10K ，用以作为潜像载置体。感光体 IOY， IOC， 10M, 10K由直径为40mm的铝制筒形基体、以及覆盖于该基体表面的， 比如有机半导体(OPC)感光层构成。各个制像部3Y、 3C、 3M、 3K在其感光 体10Y, IOC， IOM， 10K周围各设有对感光体进行充电的充电装置 IIY， 11C, IIM， IIK。另外，感光体周围还设有对感光体上的潜像进行显影的 显影装置12Y， 12C， 12M, 12K，以及清除感光体上残留的调色剂的清洁装置 13Y， 13C, 13M， 13K。
在各制像部3Y、 3C、 3M、 3K下方，设有光写入单元4作为光扫描装置， 使用写入光L对感光体10Y, IOC， IOM， IOK进行光扫描。在各制像部3Y、 3C、 3M、 3K上方设置具有中间转印带20的中间转印单元5，用于转印各制像部3Y、 3C、 3M、 3K形成的调色剂像。另外还设有定影单元6，用于把转印到中间转印带 20上的调色剂像固定到纪录纸P上。此外，筐体1的上部装设有存放黄色(Y)、 青色(C)、洋红色(M)、黑色(K)各色调色剂的调色剂罐7Y、 7C、 7M、 7K。当筐体l上部的排纸盒被打开时，可从筐体1上装卸该调色剂罐7Y、 7C、 7M、 7K。
光写入单元4作为光扫描装置，具有作为光源的激光二极管，从该激光 二极管发射的光束即写入光L，射向呈多角形圆柱结构并被旋转驱动的多面 镜。该射出的写入光L经旋转的多面镜镜面反射，主扫描方向发生偏转，而后，经多个反射镜反射后返回，对经充电装置11Y，11C，11M，11K均匀充电的 感光体10Y， 10C, 10M, IOK外周面进行扫描，形成用于Y，C，M,K的静电潜像。有 关光写入单元4将在以下进行详细的说明。
作为转印装置，中间转印单元5的中间转印带20巻挂于驱动辊21、张力 棍22以及从动辊23，以规定时机进行图中反时针方向旋转驱动。另外，中间 转印单元5还具有一次转印辊24Y、 24C、 24M、 24K ，用于将感光体 IOY， IOC, 10M, 10K表面上形成的静电潜像一次转印到中间转印带20上。还具 有二次转印辊25，用于将中间转印带20上的一次转印调色剂像转印到纪录纸 P上，以及带清洁装置26，用于清除没有转印到纪录纸而残留在中间转印带 20上的残存转印调色剂。
以下说明本打印机中彩色图像的形成过程。
首先，在制像部3Y、 3C、 3M、 3K中，充电装置11Y， IIC， IIM， IIK对感光 体10Y, 10C，10M，10K进行均匀充电。而后，根据图像信息生成的写入光L进行 扫描曝光，在感光体10Y， IOC, 10M, IOK表面形成静电潜像。在显影装置 12Y, 12C, 12M， 12K中，由载置于显影棍15Y, 15C， 15M， 15K上的各色调色剂对这 些静电潜像显影，使这些静电潜像成为Y,C，M,K调色剂像。而后，感光体 IOY， 10C, IOM， IOK上的Y, C,M, K调色剂像通过一次转印辊24Y、 24C、 24M、 24K 依次重叠转印到反时针旋转驱动的中间转印带20上。此时，各色制像动作以 一定时间间隔并从中间转印带20转动方向的上游向下游实行，用以使得各调 色剂像转印到中间转印带20上的同一位置。
一次转印结束后，感光体10Y， IOC， 10M' 10K由清洁装置13Y， 13C， 13M， 13K 的清洁刮板13a清洁表面，以备下一次图像形成。
装在调色剂罐7Y、 7C、 7M、 7K中的调色剂，可按照需要经未图示的运送 途径，对各制像部3Y、 3C、 3M、 3K中的显影装置12Y， 12C, 12M， 12K进行定量 补充。
另一方面，上述供纸盒2中的纪录纸P，经设置于供纸盒旁的供纸辊27送 往筐体1中，由一对定位辊28以规定时机送往二次转印部。而后，在二次转 印部中，中间转印带20上的调色剂像被转印到纪录纸P上。经调色剂像转印 后的纪录纸P，通过定影单元6将调色剂像定影后，由排出辊29排出到排纸盒
8中。与感光体一样，中间转印带20上的残留调色剂由接触转印带20的带清 洁装置26清除。
下面，对光写入单元4的构成进行说明。
图3是显示有关本实施方式的打印机中的光写入单元4以及四个感光体 的简要结构图。该光写入单元4具有两台呈正多角柱形构造的多面镜 41a，14b。这些多面镜41a，41b在其六个侧面具有反射镜，该六个侧面在上下 方向连接，各个正多角柱的中心互相重合。而且由未图示的多面镜驱动马达 驱动，在同一轴线上作高速旋转。这样，激光二极管发射的写入光即激光入 射到多面镜侧面时，写入光可进行偏转*扫描。此外，从多面镜41a相反方 向入射的C以及M用的写入光UL，由多面镜41a偏转其向主扫描方向。而从 多面镜41b相反方向入射的Y以及K用的写入光Ly，U，则由多面镜41b偏转将向 主扫描方向。
在如图所示的光写入单元4中，由多面镜41a，41b以及未图示的多面镜驱 动马达形成偏转光束即写入光L的偏转装置。另外，除了上述偏转装置以外， 该光写入单元4还包括四个反射光学系、防音玻璃42a，42b、扫描透镜 43a， 43b、以及防尘玻璃48a， 48b, 48c, 48d等。
多面镜驱动马达和多面镜41a,41b为了防音，用多面体盖部件覆盖。出 于让写入光透过该多面体盖部件内外的目的，多面镜盖中设有防音玻璃 42a，42b。这样，写入光光束透过盖防音玻璃42a，42b，可在多面镜盖内外进 出。防音玻璃42a用于Y,C用的写入光Ly,U的透射，防音玻璃42b用于M， K用的 写入光UU的透射。
Y，C用的写入光Ly，Lc由多面镜将其向主扫描线方向转偏，同时，透过防 音玻璃42a，以上下方向排列状态分别透过扫描透镜43a。该扫描透镜43a在 主扫描线方向以及副扫描线方向将写入光Ly，Lc集光，用以将多面镜在主扫 描方向进行的等角运动转变为等速直线运动，同时还承担多面镜的镜面角度 补偿(optical face tangle error correction for laser scanning system)。 M,K用的写入光Lm，Lk透过防音玻璃42b后，经由多面镜透射到位于上述扫描 透镜43a对面的扫描透镜43b。
光写入单元4中的四个反射光学系分别由上述激光二极管和反射镜等构
成。具体为，以Y，C，M，K各色之中的Y用反射光学系为例，其中包括未图示的 Y用激光二极管、第一反射镜44Y、第二反射镜45Y、第三反射镜46Y等。这些 反射镜皆不具备透镜功能。C，M，K用的反射光学系也同样包括激光二极管、 第一反射镜(44C K)、第二反射镜(45C K)、第三反射镜(46C K)等。
Y, C， M， K用的写入光L" U U U透过扫描透镜43a, 43b后，射向Y， C, M, K用 反射光学系中的各个反射镜。比如，Y用写入光Ly在透过扫描透镜43a后，依 次由第一反射镜44Y、第二反射镜45Y、第三反射镜46Y的镜面反射，经三次 折回后被引至Y用感光体10Y表面。同样，C，M,K用的写入光L。，ULk也分别是 经过各自专用的三个反射镜折回后被引至C，M， K用的感光体10C，10M, IOK表 面。另外，Y，C,M，K用的写入光Ly,UUU经第三反射镜46Y，C，M,K镜面反射 后，通过设于光写入单元4上方的防尘玻璃48Y,48C,48M，48K，到达感光体 IOY， 10C, IOM， IOK表面。
下面说明本打印机的特征结构。
在本打印机的光写入单元4中，对Y，C,M，K用的反射光学系分别设有弯曲 补偿机构和倾斜补偿机构。弯曲补偿机构是通过调整任一反射镜的弯曲状态 来调节主扫描线的弯曲方向或弯曲量，倾斜补偿机构则是用于调整该反射镜 的倾斜。以下，以Y用反射光学系为例对弯曲补偿机构和倾斜补偿机构进行 说明。
图4是从第三反射镜46Y镜面方向观察Y用第三反射镜46Y和其周围构成 的斜视图。图5是Y用第三反射镜46Y的纵截面和其周围构成的结构示意图。 在这些图中，第三反射镜46Y由位于后面且截面呈一端开口矩形形状的保持 体52Y保持。第三反射镜46Y在长度方向的两端分别从保持体52Y长度方向的 两端向外伸出。
在第三反射镜46Y长度方向的一端连接了倾斜补偿机构。如图6所示，该 倾斜补偿机构包括倾斜调整脉冲马达56Y、马达保持体57Y、以及倾斜调整器 58Y等。
另外、如图4和图5所示，在第三反射镜46Y长度方向中间部分的背面连 接了弯曲调整结构的按压推压装置。该推压装置包括弯曲调整脉冲马达65Y、 马达保持体67Y、以及弯曲调整器68Y等。
图7是倾斜补偿机构的倾斜调整脉冲马达56Y以及倾斜调整器58Y的侧视 图。图8是倾斜补偿机构的马达保持体57Y以及倾斜调整器58Y的平面图。如 图7所示，倾斜调整脉冲马达56Y的转动轴56aY上设有阳螺纹部56bY。倾斜调 整器58Y通过设于本身内部的阴螺纹部与上述阳螺纹部56b结合得以固定到 转动轴56aY上。倾斜调整器58Y如图8所示，其截面呈"D"字形，可插入到 设于马达保持体57中"D"形调整器插口57aY中。当倾斜调整脉冲马达56Y的 转动轴56aY转动时，倾斜调整器58Y由于调整器插口57aY的阻止而无法转动。 这样，伴随转动轴56aY的转动，倾斜调整器58Y得以沿图4中D方向升降。上 述推压装置也与倾斜补偿机构具有同样的结构。
在先前所示的图5中，保持倾斜调整脉冲马达56Y的马达保持体57Y固定 在未图示的打印主机筐体上。结合于该倾斜调整脉冲马达56Y转动轴螺纹部 的倾斜调整器58Y顶部与第三反射镜46Y的端部镜面接触。
另一方面，第三反射镜46Y中位于倾斜调整脉冲马达56Y反面的端部(以 下称为支点端部)，置于未图示的打印机主体框架上形成的支持部66上。在 这样的状态下，朝第三反射镜46Y背面按压固定在未图示框架上的板弹簧69， 使上述支点端部夹在支持部66与板弹簧69中间。
当用螺纹结合于倾斜调整脉冲马达56Y上的倾斜调整器58Y随着转动轴 的转动而进行升降时，相对第三反射镜46Y的一个端部，倾斜调整器的推压 量发生变化。这样，如图9所示，第三反射镜46Y马达端的端部就以夹入支持 部66与板弹簧之间的支点端部为支点，在调整器升降方向作摆动。由于该摆 动使第三反射镜46Y的倾斜角度发生变化。也就是说，图示的第三反射镜46Y 是通过调整倾斜调整脉冲马达56Y的转动量来调整倾斜的。
在先前图5所示的推压装置中，弯曲调整器68Y的顶部与第三反射镜46Y
在长度方向中间部分的背面接触。进而，与上述倾斜补偿机构原理相同，第 三反射镜46Y长度方向中间部的推压量伴随弯曲调整器68Y的升降而变化。
图10是保持体52Y两端的局部放大斜视图。如图10所示，位于第三反射 镜46Y背面并保持第三反射镜46Y的保持体52Y，在第三反射镜46Y长度方向两 侧各有两个挂钩52aY。该两侧的挂钩52aY在第三反射镜46Y的宽度方向并排， 而且这些挂钩52aY与保持体52Y—体形成。保持体52Y如图4所示，各个挂钩
52aY扣住第三反射镜46Y的镜面，从镜面方向来支持第三反射镜46Y。另外， 如图5所示，保持体52Y在长度方向的两端分别具有板弹簧52bY，用以作为压 板部件。这些板弹簧52bY在长度方向要比支持部件的挂钩52aY更接近端部， 这样，就对第三反射镜46 Y的背面即非镜面的面赋予了朝向镜面方向的力。 此外，如图10所示，保持体52Y的两端各设有用于固定板弹簧52bY的螺钉孔 52cY。
当第三反射镜46Y两端分别受到板弹簧52bY从反射镜背面赋予的力时， 如图ll中虚线所示，第三反射镜46Y被强制弯曲成以挂钩52aY为支点，长度 方向中间部分朝反射镜背面弯出。即，保持体52Y强制性地将第三反射镜46Y 朝反射镜背面弯曲并保持该弯曲状态。
在此状态下，上述图4以及图5所示的弯曲调整脉冲马达65Y等形成的推 压装置推压第三反射镜46Y背面的长度方向中间部分。这样，第三反射镜46Y 长度方向中间部分受到如图12中B所示方向的推压作用力，该推压作用力克 服两端板弹簧52aY所赋予的作用力，并使第三反射镜开始发生相反方向的弯 曲。这样，如图中一点锁线和虚线所示，第三反射镜减少朝反射镜背面的弯 曲量，而朝相反方向弯曲。
如上所述，用上述反射光学系，既可将第三反射镜46Y朝反射镜背面弯 曲，也可朝反射镜镜面弯曲。这样，对于未图示感光体表面的主扫描线，无 论是向副扫描线上游弯曲还是向下游弯曲，都可得到补偿。
保持体52Y使用刚性高于第三反射镜46Y的材料。具体为，采用杨氏模量 E二2Xl(fMpa的电镀锌钢板(SECC)形成保持体52Y。而第三反射镜46Y则采用 杨氏模量E二7X10、pa的玻璃。进而，保持体52Y形成为其截面呈一端开口的 矩形，用以增大惯性矩(second moment of area)。这样使得保持体52Y的 变形量比第三反射镜的变形量小。根据材料力学有关于梁的公式，变形量为 杨氏模量与惯性矩的反比，因此，保持体52Y的变形量远远小于第三反射镜 46Y的变形量。
此外，刚性大小受部件的截面形状、长度、厚度、以及杨氏模量等影响。 本实施例中用保持体52Y强制弯曲第三反射镜46Y，设定了保持体的厚度、截 面形状、惯性矩，使得保持体52Y产生的变形在第三反射镜46Y弯曲量的1/100
以下。更详细的说，即使用厚度为lmra的材料作为保持体52Y，并将该保持体 52Y的截面形成为一端开口的矩形形状，用以增大惯性矩，使得第三反射镜 强制弯曲的反作用力不会造成保持体52Y产生过大的变形。截面形成为如图 15和图16所示一端开口矩形截面，相比一般的平板形状，其惯性矩可达到三 倍以上。图16中保持体52Y的厚度t为lmm，宽度W为8mm，高度H为13mm。
在上述结构中，用以保持第三反射镜46Y强制弯曲状态的保持体52Y的刚 性大于第三反射体46Y，这与两者刚性相等或保持体52Y的刚性小于第三反射 体46Y的刚性的情况相比，可抑止保持体52Y的时效变形。
以上对Y用反射光学系中的倾斜补偿机构和弯曲补偿机构即保持体以及 推压装置进行了说明，C,M，K用的反射光学系也具有与此相同的结构。此外， 以上以第三反射镜为例说明了倾斜补偿机构和弯曲补偿机构，对于第一反射 镜或第二反射镜，同样也可设置该两种机构。另外，以上举例说明了对 Y, C， M， K用的所有反射光学系都设置倾斜补偿机构和弯曲补偿机构，但是， 在用其中任何一个反射光学系主扫描线的倾斜或弯曲为基准，对其他反射光 学系中的主扫描线进行倾斜或弯曲补偿的情况下，对于作为基准的反射光学 系，不必设置倾斜补偿机构或弯曲补偿机构。此时，倾斜补偿机构或弯曲补 偿机构的设置个数要比激光二极管的个数少一个。
感光体上主扫描线的调整，可以在本打印机出厂交货时进行，也可以在 本打印机操作过程中进行，比如利用打印页数达到规定页数或接到客户指示 等时机。关于倾斜调整，首先，在图3所示的各色感光体10Y， IOC， IOM， IOK上， 以一般图像形成的动作形成预备用于检测位置偏离的静电潜像。而后，用一 般图像形成的动作，对各色位置偏离检测用的静电潜像进行显影，形成位置 偏离检测用的各色调色剂像。当在中间转印带互相错开的位置上，这些调色 剂像进行一次转印时，各色调色剂像以规定图案排列成位置偏离检测用图 案。此后，随着中间转印带环转移动，未图示的光学传感器对置于带上的位 置偏离检测用图案像的各色调色剂像进行检测。本打印机中，未图示的控制 部根据该光学传感器对各调色剂像进行检测的时机，来掌握各个调色剂像位 置的相对偏离。然后根据掌握结果，算出相对于调色剂像位置偏离最小的黑 色(K)的其他颜色(Y、 C、 M)用的主扫描线的倾斜量。其次，根据计算结
果，按规定转动角度驱动倾斜调整脉冲马达作正转或逆转。这样，如果反射 镜的倾斜角度发生变化，写入光L相对镜面的入射位置就会发生变化，从而 使感光体上主扫描线的倾斜角度发生变化。其结果为，调整之前所发生的主 扫描线倾斜便得以补偿。
感光体上主扫描线的弯曲调整是与倾斜调整同时进行的。在装置组装完 毕后的初始状态时，反射镜如图ll中虚线所示呈弯曲状态。在这样的初始状 态下，主扫描线也呈弯曲形状。从该初始状态出发，驱动弯曲补偿机构中推
压装置的弯曲调整脉冲马达旋转，比如65Y，使弯曲调整器比如68Y接触反射 镜比如46Y的长度方向中间部分，而后调节调整器的上升量，用以补偿主扫 描线弯曲。
上述调整与倾斜调整同时进行。具体为，根据上述位置偏离检测用的图 案像检测结果，由控制部掌握K，Y，C，M各色主扫描线的弯曲量。而后，算出 上述弯曲量为最小的各色用的镜弯曲量后，根据计算结果，按规定转动角度 驱动弯曲调整脉冲马达，比如65Y，进行正转或反转。由此，主扫描线弯曲 得以补偿。
如图13所示，各色反射光学系弯曲补偿机构的保持体中，在主扫描线上 沿主扫描方向的有效范围A1外侧，设置支持部件的挂钩52a。用这样的构成， 即使因使用倾斜补偿机构使第三反射镜大幅度倾倒，或因使用弯曲补偿机构 使第三反射镜大幅度弯曲而造成挂钩位于写入光光路之中，也可避免打乱图像。
图14是关于本实施方式所用打印机变形例装置中，保持体52两端和反射 镜46的局部放大斜视图。该保持体52在长度方向两端分别设有金属支持体 52d，用以取代与保持体本身一体形成的挂钩。该金属支持体52d与保持体52 分开，当第三反射镜46装入保持体52之中后，在保持体的两端扣上金属支持 体52。该结构与上述实施方式中所述保持体结构，即挂钩和保持体一体形成 的结构相比，第三反射镜46的装配性能有所提高，但是，由于支持部件的金 属支持体52d与保持体46分开形成，所以与一体形成相比成本较高。相反， 如实施方式中将挂钩与保持体一体形成有利于降低成本费用。
图17是以调整螺钉165作为推压装置为例从第三反射镜46的后面观察推
压装置的斜视图。
如图所示，在保持体52的长度方向中间部分设有螺孔，该螺孔与调整螺
钉165结合。图中虽未显示，但调整螺钉165顶部接触第三反射镜46背面在长 度方向的中间部分。而后，如图18所示，转动调整螺钉165的螺帽166，以此 上紧或松开调整螺钉165，改变第三反射镜46长度方向中间部分的推压量。 这样，便可以如上述图12中的一点锁线和虚线所示，减少第三反射镜46背面 方向的弯曲量，或向第三反射镜46背面相反方向弯曲。
相比用脉冲马达等形成的推压装置，以调整螺钉165作为推压装置，可 简化结构并降低装置价格。
另外，如图19所示，在保持体52长度方向中间部分，设置调整螺钉装配 面52f，该调整螺钉装配面52f相对第三反射镜46背面倾斜，其上开有垂直于 调整螺钉装配面的螺孔，调整螺钉165可以结合到该螺孔中。这样便可从倾 斜于第三反射镜46背面的方向，即沿着与垂直于第三反射镜镜面形成一定角 度的方向，来推压第三反射镜。与如图17所示的沿垂直于第三反射镜46的方 向推压第三反射镜的结构相比，相对于调整螺钉165转动量，这样的结构减 小了第三反射镜46的推压量。因此上述结构提高了推压装置的调整分解能， 可以较高的精度进行弯曲补偿。
如图3所示，光写入单元4的外壳面对第三反射镜46的背面。为此，如图 17和图18所示，在把调整螺钉165配置成与第三反射镜46背面相垂直的情况 下，当治具166嵌入调整螺钉165顶部时，参见图20中的箭头R可知，外壳会 成为调整操作的障碍。对此，如图19所示，如果把调整螺钉165配置成倾斜 于第三反射镜46，则如图20中的箭头Q所示，可对调整螺钉装配面52f的设置 进行调整，使得治具166嵌入调整螺钉165顶部时，光写入单元4外壳在装配 方向上不会成为障碍。这样，与调整螺钉165装配成垂直于第三反射镜64背 面相比，便于进行弯曲调整操作。
另外，在图17至图19中说明了在第三反射镜背面的长度方向中间部分设 置单个调整螺钉的情况，对此，也可以在第三反射镜背面的长度方向中间部 分设置多个调整螺钉，用于分别调整各个调整螺钉的推压量，进行反射镜弯 曲补偿。
图21是以凸轮部件265作为推压装置为例，从第三反射镜46背面观察该 推压装置的斜视图。
如图所示，在保持体52的长度方向中间部分设有长孔52e，该长孔52e中 装有转动自如的凸轮部件265。而且如图22所示，使用治具等转动装在保持 体52上下面的转动自如的凸轮轴266，通过凸轮部件改变第三反射镜的推压 量。这样，如图12中的一点锁线和虚线所示，可减小第三反射镜46朝背面的 弯曲量，或向反方向弯曲。
采用图21所示结构，可按如图20中箭头P所示方向，即沿着垂直于第三 反射镜的推压方向接触到凸轮266，这样便于进行弯曲调整操作。
以上是针对第三反射镜46设置弯曲补偿机构，但在第一至第三反射镜 中，优选针对反射镜的入射光与反射光之间的角度为最大钝角的反射镜设置 弯曲补偿机构。
以下，以第三反射镜46为例，对反射镜的入射光与反射光之间钝角或锐 角的情况进行说明。
图23是用于说明在第三反射镜46的入射光与反射光之间形成锐角的情 况下，当第三反射镜中间部分被作了一定弯曲量时主扫描线所产生的弯曲 量。图4是用于说明在第三反射镜46的入射光与反射光之间形成钝角的情况 下，当第三反射镜中间部分被作了一定弯曲量时主扫描线所产生的弯曲量。
根据图23和图24可知，当第三反射镜中间部分被弯曲了相同量a时，钝
角一方的主扫描线弯曲量大于锐角一方的主扫描线弯曲量。因此，在弯曲第 三反射镜46时，相比锐角一方，钝角一方可以较少的第三反射镜弯曲量，来 补偿感光体上的主扫描线弯曲。这样，可以避免在弯曲调整以后反射镜长度 方向中间部分的光路长度发生大幅度变化，并抑止光束点特性劣化。
根据以上所述，在第一至第三反射镜中入射光和反射光之间形成的角度 为最大的反射镜中设置弯曲补偿结构，可避免弯曲调整以后反射镜长度方向 中间部分的光路发生大幅度变化，并且抑止光束点特性劣化。
以上，在涉及本实施方式的打印机中，保持体52形成以下结构，即在第 三反射镜长度方向两端，分别以挂钩52a作为支持部件扣住第三反射镜46， 同时以位于较挂钩52a更接近端部的板弹簧52b作为推压部件来推压第三反射镜46，用以保持第三反射镜的强制弯曲状态。上述构成通过位于较强制弯 曲支点的挂钩52a更接近长度方向端部的板弹簧52b，来按压第三反射镜46， 用以对第三反射镜46的中间部分进行强制性弯曲。而且，用板弹簧52b分别 对第三反射镜46长度方向的两端进行按压，产生朝向中间部分的惯性矩，这 样可以在两端的板弹簧52b之间稳定保持第三反射镜46。
在涉及本实施方式的打印机中，保持体52形成以下结构，即以挂钩52a 扣住第三反射镜46镜面，同时，用板弹簧52b从背面按压第三反射镜46。该 构成中，挂钩52a作为第三反射镜46强制弯曲支点与第三反射镜46镜面接触， 在此状态下，较挂钩52a更接近长度方向端部的板弹簧52b从背面朝镜面方向 推压第三反射镜46，这样，可从反射镜镜面向反射镜背面方向强制弯曲第三 反射镜46长度方向中间部分。此外还可以通过保持体52与第三反射镜46之间 发生的推压力来强制弯曲第三反射镜46，因此可以使用板弹簧，弹簧圈等简 单的市售商品作为按压部件。
在涉及本实施方式的打印机中，第三反射镜46在其长度方向，较分别位 于两端进行支持的挂钩52a更接近长度方向中间的部分，设置弯曲调整脉冲 马达形成的推压装置。该结构通过推压装置推压被保持体52强制弯曲了的第 三反射镜46的中间部分，使得能够以强制弯曲支点的挂钩52a为支点，将第 三反射镜46朝相反方向弯曲。
在涉及本实施方式的打印机中，推压装置被形成为从背后推压第三反射 镜46的结构。该结构中，推压装置在推压第三反射镜46时不接触反射镜镜面， 这样可以避免在推压装置和镜面的接触部发生损坏镜面的故障。
在涉及本实施方式的打印机中，还可以以调整螺钉165作为推压装置， 调整螺钉165顶部接触第三反射镜背面，通过调整调整螺钉165的转动方向以 及转动量，来调节第三反射镜46的推压量。该结构与用脉冲马达等形成推压 装置的结构相比，可简化结构并降低装置价格。
在涉及本实施方式的打印机中，还可以以凸轮部件265作为推压装置， 凸轮部件265接触第三反射镜背面，通过调节凸轮部件265的转动角度，来调 整第三反射镜46的推压量。该结构通过在垂直于第三反射镜推动方向设置的 凸轮部件转动固定凸轮轴，使得推压量得以调整。这样，对于面对第三反射
镜背面的光写入单元外壳，难以从第三反射镜的背面接近推压装置，进行弯 曲调整的打印机，如果采用凸轮部件作为推压装置，便可从垂直于第三反射 镜的推压方向接近凸轮部件，进行弯曲调整，由此提高了弯曲调整的操作性 能。
在涉及本实施方式的打印机中，采用与第三反射镜镜面形成一定角度即 沿倾斜方向推压的结构，这与沿垂直于第三反射镜镜面方向推压第三反射镜 的结构相比，可提高弯曲调整分解能。
在涉及本实施方式的打印机中，保持体52采用与保持体一体化形成的挂 钩52a，这与取代挂钩52a而采用与保持体分开形成的支持部件结构相比，有 望降低成本。
在涉及本实施方式的打印机中，设置保持体52的挂钩52a，该挂钩位于 离开写入光光束在主扫描方向有效范围A1的位置。如上述说明，采用该结构， 即使伴随倾斜补偿机构引起第三反射镜大幅度倾斜，或弯曲补偿机构引起第 三反射镜大幅度弯曲，而造成挂钩52a位于写入光光路上，也可避免由此引 起的图像紊乱。
在涉及本实施方式的打印机中，在多个反射镜中，以反射镜的入射光与 反射光之间形成的角度为最大钝角的反射镜为第三反射镜，由弯曲补偿机构 将其弯曲。通过这样的结构，在弯曲调整后，可抑止反射镜长度方向中间部 分的光路长度出现过大的差异，光束点特性的劣化可得到控制。
权利要求
1.一种弯曲补偿装置，使用于以光束对扫描对象进行光扫描的光扫描装置之中，该光扫描装置包括光束发射装置；偏转装置，用于偏转该光束发射装置发射的光束，使该光束朝主扫描方向偏转；以及，反射镜，用于反射该光束，所述弯曲补偿装置具备保持体，用于保持所述反射镜的强制弯曲状态；以及，推压装置，用以推压由所述保持体保持的反射镜，使该反射镜朝相反于所述强制弯曲方向弯曲，该弯曲补偿装置通过调整所述推压装置的推压量来补偿扫描对象表面的主扫描线弯曲，其特征为，所述保持体的刚性大于所述反射镜的刚性。
2. 根据权利要求l所述弯曲补偿机构，其特征为，所述保持体构成保持所 述反射镜强制弯曲状态的结构，该反射镜强制弯曲状态通过在长度方向两端 分别由支持部件支持所述反射镜，同时在相比所述支持部件更接近端部的部 位由按压部件按压该反射镜而形成。
3. 根据权利要求2所述弯曲补偿机构，其特征为，所述保持体构成为，使 得所述支持部件在所述反射镜镜面支持该反射镜，同时所述按压部件从所述 反射镜的镜面背后按压所述反射镜。
4. 根据权利要求2所述弯曲补偿机构，其特征为，所述推压装置在相比分 别于长度方向两端支持所述反射镜的所述支持部件更接近该长度方向中间 部分，推压所述反射镜。
5. 根据权利要求4所述弯曲补偿机构，其特征为，所述推压装置从所述反 射镜镜面背后推压所述反射镜。
6. 根据权利要求5所述弯曲补偿机构，其特征为，所述推压装置为一个以 上的调整螺钉，该调整螺钉的顶部与所述反射镜的镜面背后接触，通过调节 该调整螺钉的转动方向和转动量来调整反射镜的推压量。
7. 根据权利要求5所述弯曲补偿机构，其特征为，所述推压装置为凸轮部 件，该凸轮部件与所述反射镜的镜面背后接触，通过调节该凸轮部件的转动 角度来调整所述反射镜的推压量。
8. 根据权利要求l所述弯曲补偿机构，其特征为，所述推压装置构成为沿 着与垂直于所述反射镜镜面方向形成一定角度的方向推压所述反射镜的结 构。
9. 根据权利要求2所述弯曲补偿机构，其特征为，所述保持体与所述支持 部件一体形成。
10. —种光扫描装置，用光束对扫描对象进行扫描，其中包括 光束发射装置；偏转装置，用于偏转该光束发射装置发射的所述光束，使该光束朝主扫 描方向偏转；反射镜，用于反射该光束；以及，弯曲补偿装置，用于补偿扫描对象表面的主扫描线的弯曲， 其特征为，所述弯曲补偿装置包括 保持体，用于保持所述反射镜的强制弯曲状态；以及， 推压装置，用以推压由所述保持体保持的反射镜，使该反射镜朝相反于 所述强制弯曲方向弯曲，该弯曲补偿机构通过调整所述推压装置的推压量来补偿扫描对象表面 的主扫描线弯曲，而且所述保持体的刚性大于所述反射镜的刚性。
11. 根据权利要求10所述光扫描装置，其特征为，所述保持体中的所述支持 部件被设置在离开所述光束主扫描方向有效范围的位置。
12. 根据权利要求10所述光扫描装置，其特征为， 具备多个用于反射所述光束的反射镜，该光束经多个反射镜反射后对所述扫描对象进行光扫描， 对多个所述反射镜中入射光与反射光之间的角度为最大钝角的反射镜， 用所述弯曲补偿机构使其弯曲。
13. 根据权利要求10所述光扫描装置，其特征为，在设置多个所述光发射装 置，用于对不同扫描对象分别进行光扫描的同时，设置多个反射镜，每个反 射镜分别与这些光束发射装置单独对应，而且，设置上述弯曲补偿机构，其 个数与所述光束发射装置相同个数或比光束发射装置少一个。
14. 一种图像形成装置，包括 潜像载置体，用于载置潜像；光扫描装置，通过光扫描在所述潜像载置体表面形成潜像；以及， 显影装置，对所述潜像载置体所载置的潜像进行显影， 其中，所述光扫描装置中包括 光束发射装置；偏转装置，用于偏转该光束发射装置发射的所述光束，使该光束朝主扫 描方向偏转；反射镜，用于反射该光束；以及，弯曲补偿装置，用于补偿扫描对象表面的主扫描线的弯曲，其特征为，所述弯曲补偿装置包括保持体，用于保持所述反射镜的强制弯曲状态；以及，推压装置，用以推压由所述保持体保持的反射镜，使该反射镜朝相反于 所述强制弯曲方向弯曲，该弯曲补偿机构通过调整所述推压装置的推压量来补偿扫描对象表面 的主扫描线弯曲，而且所述保持体的刚性大于所述反射镜的刚性。
全文摘要
本发明涉及对多个扫描对象分别实行扫描的光扫描装置进行主扫描线弯曲补偿的弯曲补偿机构，以及利用该弯曲补偿机构的光扫描装置和图像形成装置。为了对感光体表面潜像写入用光束的主扫描线弯曲进行长期补偿，本发明提供以下光写入单元，即包括用于发射光束的未图示激光二极管、将光束朝主扫描方向偏转的未图示多面镜、用于反射光束的第三反射镜(46Y)、用于保持第三反射镜(46Y)强制弯曲状态的保持体(52Y)、以及由弯曲调整脉冲马达等形成的推压装置，用于从垂直于第三反射镜(46Y)方向推压第三反射镜(46Y)，并对第三反射镜施加与保持体(52Y)所保持的强制弯曲方向相反的弯曲力。其中，保持体(52Y)的刚性大于第三反射镜(46Y)的刚性。
文档编号G02B26/10GK101339296SQ200810137639
公开日2009年1月7日 申请日期2008年7月1日 优先权日2007年7月2日
发明者成田进, 芦泽敬一 申请人:株式会社理光