JP2003185954A

JP2003185954A - 走査光学系および画像形成装置

Info

Publication number: JP2003185954A
Application number: JP2001388588A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Ono; 信昭小野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の光学特性を得ることが容易な１層の光
学素子を副走査方向に正確に位置規制して複数段積み重
ねて、小型化、コストダウンを図りつつ、所望の光学性
能を得る。【解決手段】２枚の走査レンズ６５，６５の各々の主
走査対応方向両端部には、上面側に突出する凸状段部６
５１を設け、下面側に前記上面側に突出する凸状段部の
分だけ切欠かれた凹状段部６５２を設けてある。各段部
６５１，６５２の壁面は、光軸に平行に形成してある。
下層のレンズ６５の上面に突出する凸状段部６５１の部
分が上層の走査レンズ６５の凹状段部６５２に嵌合され
ることにより、２枚の走査レンズ６５、６５の主走査対
応方向の相対的な位置関係が規定される。走査レンズ６
５の主走査対応方向中間部には、下面側に突出する凸部
６３１と上面側に凸部６３１と嵌合する凹部６３２を設
けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査光学系および
画像形成装置に関し、特に、デジタル複写機、レーザＦ
ＡＸ、レーザ印刷機、レーザプロッタ等に使用される走
査光学系および該走査光学系を用いる画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル複写機、レーザＦＡＸ、
レーザ印刷機、レーザプロッタ等の各機器のカラー化に
伴い、カラー画像を得るためのカラー画像形成装置が開
発されており、近年は、複数の光源から出射されるレー
ザビームを走査ビームとして出射する光学手段を１つの
ハウジングに一体的に形成し、前記ハウジングより出射
される各走査ビームを各々の走査ビームに対応して設け
られた複数の感光体に各々結像させて複数色の画像（潜
像）を形成し、各感光体上の画像を記録紙に重ねて転写
してカラー画像を得るカラー画像形成装置（タンデム方
式のカラー画像形成装置）が知られるようになってき
た。例えば、４つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に
配列し、これらの各感光体ドラムに対応した走査ビーム
で同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の
現像剤を使用する現像器で可視像化した後、これらの可
視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し、カラー
画像を得るデジタル複写機やレーザプリンタが実用化さ
れている。

【０００３】このような画像形成装置において、光走査
を行う際、複数の走査手段が用いられるが、その走査手
段を配置するために大きなスペースが必要となり、装置
全体が大型化することから、例えば、特開平４−１２７
１１５号公報に開示されているように、複数の光ビーム
を単一の偏向器に入射させて走査し、光学素子を副走査
方向に重ね合わせて配置する方式等が提案されている。
また、この公報にも開示されているように、複数の光ビ
ームを単一の偏向器に入射させ、各走査手段を階層状に
構成することで光走査装置を一体ハウジングで構成し、
構成を簡素化する試みがなされている。なお、特開平１
０−３０５２号公報には、光学部品に熱膨張が生じても
光軸中心がシフトしないように、レンズ等の光学部品を
多段に保持できる光学部品の保持装置が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、走査レンズ等の
光学素子は、プラスチック化が進んでおり、成形法によ
り製造されるので生産性が良く、低コスト化が進んでい
る。しかしながら、前述の特開平４−１２７１１５号公
報にも開示されているような、１つのレンズホルダに２
枚のレンズを積層状に収容させるように構成した場合、
レンズの各面と当接する位置決め面をレンズホルダに多
層状に形成することは製造上難しく、従って所望の光学
特性を得ることが難しい。またレンズホルダを取付ける
基台が複雑且つ大型化するといった問題点を有してい
た。また、特開平１０−３０５２号公報に記載の光学部
品の保持方法では、基台に複数の当接基準面を形成し且
つ光学部品にも精密な加工が要求されるため製造が難し
いく、従って所望の光学性能も得られない。また、タン
デム方式では、それぞれ異なる光路を持った４色の重ね
合わせに、色ずれ（例えば、複写機の場合は版ずれ）が
生じる問題点を有しており、製造段階において適切な調
整がなされていないと、以後の電気的な補正だけではこ
の問題点を解消できないといった問題点を有していた。

【０００５】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、レンズホルダが不要
で、光学素子を保持する基台の構造の簡略化と小型化が
図れ、加工が容易であり乍ら、副走査方向に積み重ねら
れた複数の光学素子の位置関係を正確に規定でき、所望
の光学性能が得られ易い走査光学系を提供することにあ
る。特に、請求項１に記載の発明の目的は、複数の光学
素子を副走査方向に積み重ねた状態で保持する基台の構
成の簡略化と製造の容易化を実現し得る走査光学系を提
供することにある。また、請求項２に記載の発明の目的
は、上述の基台の小型化と構成の簡素化を実現し得る走
査光学系を提供することにある。また、請求項３に記載
の発明の目的は、副走査方向に積み重ねられた複数の光
学素子の相対位置を正確に設定でき、所望の光学性能を
発揮させ得る走査光学系を提供することにある。

【０００６】また、請求項４に記載の発明の目的は、簡
素な構成で、副走査方向に積み重ねた複数の光学素子相
互の光軸方向と、主走査対応方向の位置を規定でき、所
望の光学性能を発揮させ得る走査光学系を提供すること
にある。また、請求項５に記載の発明の目的は、簡素な
構成で、副走査方向に積み重ねた複数の光学素子相互の
主走査対応方向位置関係を、正確に規定でき、所望の光
学性能を発揮させ得る走査光学系を提供することにあ
る。また、請求項６に記載の発明の目的は、簡素な構成
で、副走査方向に積み重ねた複数の光学素子相互の光軸
方向位置関係を規定でき、所望の光学性能を発揮させ得
る走査光学系を提供することにある。また、請求項７に
記載の発明の目的は、簡素な構成で、副走査方向に積み
重ねた複数の光学素子相互の偏向走査面に垂直な軸を中
心として回転する偏心を規定することができ、所望の光
学性能を発揮させ得る走査光学系を提供することにあ
る。

【０００７】また、請求項８に記載の発明の目的は、簡
素な構成で、副走査方向に積み重ねた複数の光学素子が
互いに接する部分における密着性を向上させ、迷光を遮
断することができもってゴーストやフレアを防止し得る
走査光学系を提供することにある。また、請求項９の発
明の目的は、小型且つ低コストな画像形成装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
に係る走査光学系は、上述した目的を達成するために、
複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ光源より出射さ
れたレーザビームを感光体上に走査する偏向器と、前記
偏向器の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線像を
形成する第１結像光学系および前記レーザビームを前記
感光体に集光し、且つ略等速で走査するための第２結像
光学系を備えた走査光学系において、前記第２結像光学
系は、略同一の光学素子を副走査方向に複数段積み重ね
て保持すると共に、最も基台に近い光学素子のみを前記
基台へ保持するように構成したことを特徴としている。
また、本発明の請求項２による走査光学系における、前
記第２結像光学系を構成する複数段の光学素子のうち最
も基台に近い光学素子は、主走査対応方向両端部以外で
基台へ保持するようにしたことを特徴としている。

【０００９】また、本発明の請求項３による走査光学系
における、前記第２結像光学系を構成する複数の光学素
子の各々は、主走査対応方向の略中心付近の一方の面に
突起を設け、他方の面に副走査方向へ積み重ねられたと
きに隣接する他の光学素子に設けられた突起と嵌合し、
且つ相互の位置を規定する凹部を併設することを特徴と
している。また、本発明の請求項４による走査光学系に
おける、前記第２結像光学系を構成する複数の光学素子
の各々は、副走査方向に積み重ねられときに棒状部材を
貫通させ得る貫通孔を穿設してなることを特徴としてい
る。また、本発明の請求項５による走査光学系におけ
る、前記第２の結像光学系を構成する複数の光学素子の
各々は、一方の面側に突出する凸状段部を設け、他方の
面側に積み重ねられたときに隣接する他の光学素子に設
けられた前記凸状段部に係合し、且つ相互の光学素子の
主走査対応方向位置関係を規定する凹状段部を併設した
ことを特徴としている。

【００１０】また、本発明の請求項６による走査光学系
における、前記第２結像光学系を構成する複数の光学素
子の各々は、一方の面側に突出するガイドレールを設
け、他方の面側に積み重ねられたときに隣接する他の光
学素子に設けられた前記ガイドレールに係合し且つ相互
の光軸方向位置関係を規定するガイド溝を併設したこと
を特徴としている。また、本発明の請求項７による走査
光学系における、前記第２結像光学系を構成する複数の
光学素子の各々は、一方の面側に突出する円弧状ガイド
面を有する第２のガイドレールを設け、他の面側に積み
重ねられたときに隣接する他の光学素子に設けられた第
２のガイドレールに係合し、且つ相互の偏光走査面に垂
直な軸を中心に回転する偏心を規定する第２のガイド溝
を併設したことを特徴としている。

【００１１】さらに、本発明の請求項８に記載した発明
に係る走査光学系は、上述した目的を達成するために、
複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ光源より出射さ
れたレーザビームを感光体上に走査する偏向器と、前記
偏向器の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線像を
形成する第１結像光学系および前記レーザビームを前記
感光体に集光し且つ略等速で走査するための第２結像光
学系を備えた走査光学系において、前記第２結像光学系
を構成する複数の光学素子の各々は、副走査方向へ積み
重ねられた隣接するときに他の光学素子との接触面の少
なくとも一方の面が粗してあることを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係る画像形成装置は、上記
の目的を達成するため、複数のレーザ光源と、感光体
と、前記複数のレーザ光源より出射されたレーザビーム
を前記感光体上に走査する偏向器と、前記偏向器の偏向
反射面近傍に主走査対応方向に長い線像を形成する第１
結像光学系と、レーザビームを前記感光体に集光させ且
つ略等速度で走査させるための第２結像光学系と、帯電
ローラおよび現像装置を有し、前記感光体の被走査面を
書込走査ユニットにより走査して潜像を形成し、該潜像
を前記現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置に
おいて、前記書込走査ユニットに含まれる前記第２結像
光学系として、請求項１〜請求項８に記載の光学素子を
用いてなることを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、複数のレーザ
光源と、前記複数のレーザ光源より出射されたレーザビ
ームを前記感光体上に走査する偏向器と、前記偏向器の
偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線像を形成する
第１結像光学系および前記レーザビームを前記感光体に
集光し、且つ略等速で走査するための第２結像光学系を
備えた走査光学系において、前記第２結像光学系を、略
同一の光学素子を副走査方向に複数段積み重ねて保持す
ると共に、最も基台に近い光学素子のみを前記基台へ保
持するように構成したので、レンズホルダが不要で、光
学素子を保持する基台の構造の簡略化と小型化が図れ、
加工が容易であり乍ら、副走査方向に積み重ねられた複
数の光学素子の位置関係が正確に規定され所望の光学性
能を発揮させ得る。請求項２に記載の発明によれば、前
記第２結像光学系を構成する複数段の光学素子のうち最
も基台に近い光学素子を、主走査対応方向両端部以外で
基台へ保持するようにしたので、上述の基台の小型化と
構成の簡素化を実現することができる。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、前記第２
結像光学系を構成する複数の光学素子の各々は、主走査
対応方向の略中心付近の一方の面に突起を設け、他方の
面に副走査方向へ積み重ねられたときに隣接する他の光
学素子に設けられた突起と嵌合し、且つ相互の位置を規
定する凹部を併設したので、積み重ねた複数の光学素子
の相対位置を正確に設定でき、所望の光学性能を発揮さ
せることができる。請求項４に記載の発明によれば、前
記第２結像光学系を構成する複数の光学素子の各々は、
副走査方向に積み重ねられときに棒状部材を貫通させ得
る貫通孔を穿設してあるので、簡素な構成で、副走査方
向に積み重ねた複数の光学素子相互の光軸方向と、主走
査対応方向の位置を規定でき、所望の光学性能を発揮さ
せることができる。請求項５に記載の発明によれば、前
記第２の結像光学系を構成する複数の光学素子の各々
は、一方の面側に突出する凸状段部を設け、他方の面側
に積み重ねられたときに隣接する他の光学素子に設けら
れた前記凸状段部に係合し、且つ相互の光学素子の主走
査対応方向位置関係を規定する凹状段部を併設したの
で、簡素な構成で、副走査方向に積み重ねた複数の光学
素子相互の主走査対応方向位置関係を、正確に規定で
き、所望の光学性能を発揮させることができる。

【００１４】請求項６に記載の発明によれば、前記第２
結像光学系を構成する複数の光学素子の各々は、一方の
面側に突出するガイドレールを設け、他方の面側に積み
重ねられたときに隣接する他の光学素子に設けられた前
記ガイドレールに係合し且つ相互の光軸方向位置関係を
規定するガイド溝を併設したので、簡素な構成で、副走
査方向に積み重ねられた複数の光学素子相互の光軸方向
位置関係を規定でき、所望の光学性能を発揮させること
ができる。請求項７に記載の発明によれば、前記第２結
像光学系を構成する複数の光学素子の各々は、一方の面
側に突出する円弧状ガイド面を有する第２のガイドレー
ルを設け、他の面側に積み重ねられたときに隣接する他
の光学素子に設けられた第２のガイドレールに係合し、
相互の偏光走査面に垂直な軸を中心に回転する偏心を規
定する第２のガイド溝を併設したので、簡素な構成で、
副走査方向に積み重ねた複数の光学素子相互の偏向走査
面に垂直な軸を中心として回転する偏心を規定すること
ができ、所望の光学性能を発揮させることができる。

【００１５】請求項８に記載の発明によれば、前記第２
結像光学系を構成する複数の光学素子の各々は、副走査
方向へ積み重ねられた隣接する他の光学素子との接触面
の少なくとも一方の面が粗してあるので、簡素な構成
で、副走査方向に積み重ねられた複数の光学素子が互い
に接する部分における密着性を向上させ、迷光を遮断す
ることができ、もってゴーストやフレアを防止すること
ができる。請求項９に記載の発明によれば、複数のレー
ザ光源と、感光体と、前記複数のレーザ光源より出射さ
れたレーザビームを前記感光体上に走査する偏向器と、
前記偏向器の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線
像を形成する第１結像光学系と、レーザビームを前記感
光体に集光させ且つ略等速度で走査させるための第２結
像光学系と、帯電ローラおよび現像装置を有し、前記感
光体の被走査面を書込走査ユニットにより走査して潜像
を形成し、該潜像を前記現像手段で可視化して画像を得
る画像形成装置において、前記書込走査ユニットに含ま
れる前記第２結像光学系として、請求項１〜請求項８の
うちのいずれかの１項に記載の光学素子を用いてなるの
で、小型且つ低コストな画像形成装置を得ることができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
き、図面を参照して本発明の走査光学系および画像形成
装置を説明する。図１は、本発明に係る走査光学系を説
明するための書込走査ユニットの要部の平面図である。
図１に示す書込走査ユニットは、走査光の光源となる例
えば、レーザダイオードのような光源１、走査光に整形
するためのカップリングレンズ２、アパーチャ（絞り開
口）３、偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線像を
形成するシリンドリカルレンズのような第１結像光学系
４、回転偏向器（いわゆるポリゴンミラー）５、被走査
面に光スポットを形成する第２結像光学系を形成するｆ
θレンズのような走査レンズ６（本発明の実施の形態に
係る走査光学素子）および被走査媒体（例えば感光体）
７を具備する。

【００１７】光源１から出射されたビームは、カップリ
ングレンズ２によってカップリングされると共に、アパ
ーチャ３を通過する際に、光束周辺部が遮断除去されて
ビーム整形されて、さらに第１結像光学系４によって偏
向反射面の近傍に照射され、その主走査対応方向に長い
線像を形成する。偏向器５によって走査されたビーム光
束は、走査レンズ６によって被走査媒体７上に結像す
る。偏向器５を中心として左右に走査光学系が配置さ
れ、単一の偏向器５を共用するようにレイアウトされて
いる。図２は、本発明の第１〜第８の実施の形態に係る
各走査光学素子を用いた書込走査ユニット要部を正面か
ら見た模式的断面図である。図２では、カラー複写機に
組み込まれる書込走査ユニットの副走査方向での断面図
を第２結像光学系を中心として示し、２つの走査レンズ
６１，６１（光学素子）を副走査方向へ積み重ねて成る
走査レンズ６の配置を示している。２つの回転多面鏡５
１，５２（偏向器５）によって走査されたビーム光束
は、走査レンズ６１，６１からなる走査レンズ６と反射
鏡２１ａ、レンズ２２、反射鏡２１ｂおよび２１ｃをそ
れぞれ介して感光体としての感光ドラム８に達する。

【００１８】図３および図４は、本発明の第１の実施の
形態に係る走査光学素子の一構成例と、その保持方法を
説明するための説明図である。図３は、走査光学素子の
保持方法（または保持構造。以下同じ）を示し、図４
は、図３に示す走査光学素子の斜視図を示す。図３に示
す走査光学素子の保持方法では、まず、図４に示すよう
に、走査光学素子としての走査レンズ６は、同一の材質
で且つ略同一の形状からなる二つの走査レンズ６１と走
査レンズ６１とを２層に重ねて、下層の走査レンズ６１
の上面（一方の面）と上層の走査レンズ６１の下面（他
方の面）とを貼り合わせる工程が実施される。

【００１９】次に、図３に示すように、最も基台に近い
光学素子、すなわち、下層の走査レンズ６１を基台９に
直接貼り付けて設置する工程が実施される。なお、下層
の走査レンズ６１および上層の走査レンズ６１は、通
常、基台９によって略水平に支持される。図５および図
６は、図３および図４に示す第１の実施の形態に係る走
査光学素子の他の保持方法を説明するための説明図であ
る。図５は、走査光学素子の側面（光路方向）から見た
保持方法を示し、図６は、走査光学素子の正面（光路と
直交する方向）から見た保持方法を示す。図５および図
６に示す走査光学素子の保持方法では、図４に示す走査
光学素子と同様に、２枚の走査レンズ６２，６２が２層
に重ねられた構成をとるが、最も基台９に近い下層の走
査レンズ６２は主走査対応方向（図２において左右方
向）両端部以外、即ち、両端部より内側ずらした位置
を、基台１９の一部を突出した取付部１９１上に取り付
けられており、これにより、下層の走査レンズ６２およ
び上層の走査レンズ６２がほぼ水平に支持される。

【００２０】図７および図８は、本発明の第２の実施の
形態に係る走査光学素子の構成を説明するための説明図
である。図７は、接合前の２層の走査光学素子の各構
成要素を示し、図８は、２層の走査光学素子を所定の位
置関係に重ね合わせて接合した状態を示す。図７に示す
ように、２枚の走査レンズ６３，６３の各々の一方の面
（この例の場合、下面）には、それぞれ角柱状の突起と
しての凸部６３１，６３１が設けられており、他方の面
（この例の場合、上面）には副走査方向に積み重ねられ
たときに隣接する他方の光学素子としての下層の走査レ
ンズ６３に凹部６３２が設けられている。図８に示すよ
うに、下層の走査レンズ６３の上部の凹部６３２と、上
層の走査レンズ６３の下部の凸部６３１とを、互いに嵌
合させることにより２枚のレンズの位置ずれが無く、従
って、基台への取り付けが正確で、且つ安定した２層の
走査光学素子が構成されるので、所望の光学性能が得ら
れる。

【００２１】図９は、本発明の第３の実施の形態に係る
走査光学素子の構成を説明するための説明図である。図
９に示す走査光学素子は、２枚の走査レンズ６４，６４
を２層に重ねて構成される。この２枚の走査レンズ６
４，６４の各々は、図７に示す２枚の走査レンズ６３，
６３の各々と比較すると、主走査対応方向の両端部に貫
通孔６４１が開けられている点を除いて、図７に示す２
枚の走査レンズ６３，６３と同じ構成となっている。こ
の貫通孔６４１に棒状部材６４２を通して嵌合させるこ
とにより、２枚の走査レンズ６４，６４の光軸方向と主
走査対応方向の相対的な位置関係を規定できるようにし
ている。図１０および図１１は、本発明の第４の実施
の形態に係る走査光学素子の構成を説明するための説明
図である。図１０は、２層の走査光学素子の結合前の状
態を示し、図１１は、２層の走査光学素子の接合状態を
示す。

【００２２】図１０に示す走査光学素子は、２枚の走査
レンズ６５，６５を図１１に示すように２層に重ねて構
成される。この２枚の走査レンズ６５，６５の各々は、
一方の面（この例の場合、上面）側に突出する凸状段部
６５１を設け、他方の面（この例の場合、下面）に、上
面側に突出する分だけ切欠かれた凹状段部６５２を設
け、各段部の壁面は、光軸に平行に形成してある。下層
の走査レンズ６５の上面に突出する凸状段部６５１の部
分に上層の走査レンズ６５の凹状段部６５２に嵌合（ガ
イド）されることにより、２枚の走査レンズ６５の主走
査対応方向の相対的な位置関係を規定することができる
ようにしている。また、光軸方向の位置決めを、第２の
実施の形態に示したように、一面側に形成した凸部６３
１と他面側に形成した凹部６３２との相補作用により行
う。図１２および図１３は、本発明の第５の実施の形態
に係る走査光学素子の構成を説明するための説明図であ
る。

【００２３】図１２は、２層の走査光学素子の接合前状
態を示し、図１３は、２層の走査光学素子の接合状態の
構成を示す。図１２に示す走査光学素子は、図１３に示
すように、２枚の走査レンズ６６，６６を２層に重ねて
構成されるが、この２枚の走査レンズ６６，６６の各々
は、上面（一面）側に走査レンズ６６の光軸方向の位置
を規定するガイドレール６６１を形成し、下面（他面）
側に上記ガイドレール６６１と嵌合するガイド溝６６２
を形成してある。複数の走査レンズ６６，６６は、上層
の走査レンズ６６のガイド溝６６２に下層の走査レンズ
６６のガイドレール６６１が嵌まり込んでガイド面６６
５においてガイドされることにより、２枚の走査レンズ
６６の光軸方向の相対的な位置関係を規定できるように
している。また、走査レンズ６６の中央部下面に形成し
た凸部６３１と、下層の走査レンズ６６に形成した凹部
６６３とが嵌合することにより、主走査対応方向の相対
関係位置を規定する。これらによって、所望の光学性能
が得られる。

【００２４】図１４および図１５は、本発明の第６の実
施の形態に係る走査光学素子の構成を説明するための説
明図である。図１４は、２層の走査光学素子の接合前の
状態を示し、図１５は、２層の走査光学素子を接合した
状態を示す。この２枚の走査レンズ６７の各々は、下層
走査レンズ６７の上面に形成した第２のガイドレール６
７１と上層走査レンズ６７の下面に形成した第２のガイ
ド溝６７２とが嵌合する。上層の走査レンズ６７の第２
のガイド溝６７２に下層の走査レンズ６７の第２のガイ
ドレール６７１がガイド面６７５においてガイドされる
ことにより、２枚の走査レンズ６７，６７を偏向走査面
に垂直な軸を中心にそれぞれ回転する偏心を規定するこ
とができ、所望の光学性能が得られるようになる。な
お、走査レンズ６７，６７の中心部には、図７で示した
第２の実施の形態と同様の凸部６３１および凹部６３２
が形成されている。

【００２５】図１６および図１７は、本発明の第７の実
施の形態に係る走査光学素子の構成を説明するための説
明図である。図１６は、２層の走査光学素子の接合前の
状態を示し、図１７は、２層の走査光学素子の接合後の
状態を示す。この２枚の走査レンズ６８の各々は、図７
に示す２枚の走査レンズ６３，６３の各々と比較する
と、主走査対応方向の両端部に主走査対応方向面に対し
端部に向うに従って上昇する斜面を一方の面に有する傾
斜凸部６８１が設けられている点と、主走査対応方向の
両端の他方の面（図１６において下面）も、端部に向う
に従って上昇する斜面（但し上面の傾斜角度より大きい
角度）の斜面を有する傾斜凹部６８２が設けられている
点が異なる。下層の走査レンズ６８の傾斜凸部６８１に
より上層の走査レンズ６８の傾斜凹部６８２がガイドさ
れることにより、上層の走査レンズ６８を光軸を中心に
回転する偏心を規定することができる。

【００２６】なお、この位置関係が調節される際に、上
層の走査レンズ６８の凸部６３１は、下層の走査レンズ
６８の傾斜凹部６８２内を光軸の光軸回りに回転する。

【００２７】図１８は、本発明の第１の実施の形態に係
る走査光学素子の他の構成を説明するための説明図であ
る。図１８は、２層の走査光学素子の接合前の状態を示
し、図１９は、２層の走査光学素子が接合した状態を示
す。図１８に示す走査光学素子は、走査レンズ６３と走
査レンズ６９とを２層に重ねて構成される。この下層側
の走査レンズ６９は、図７に示す走査レンズ６３と比較
すると、下層の走査レンズ６９の上面部６９１が粗い精
度で研磨加工されている点を除いて、同じ構成をとる。
この粗い精度で研磨加工されている上面部６９１の存在
により、副走査方向へ積み重ねられて互いに隣接する２
枚の走査レンズ６９に、内面反射光などの錯乱光が到達
しないように遮光することが可能になる。

【００２８】尚、本実施の形態では、走査光学素子とし
て２枚のレンズを使用する２層構造の場合を示したが、
一般に、本発明では、３枚、４枚等任意の枚数のレンズ
を使用した多層構造の走査光学素子を使用することが可
能である。また、上述した実施の形態においては、各レ
ンズを水平に積み重ねる場合につき説明したが、上下関
係を逆にしたり、所定の角度傾斜（鉛直を含む）をもっ
て重ねる場合にも適用可能である。また、上述の各実施
の形態では、走査光学素子が組み込まれる書込走査ユニ
ットとしてカラー複写機の場合を示したが、一般に、本
発明では、走査光学素子を必要とする任意の書込走査ユ
ニットに対して適用することが可能である。図２０は、
本発明の実施の形態に係る走査光学系を適用した画像形
成装置の要部の構成を示す側面図である。図２０におい
て、偏光器５、走査レンズ６、感光ドラム８、反射鏡２
１ａ〜２１ｃ、レンズ２２等は、図２で示した書込走査
ユニットの構成要素と同様である。

【００２９】図２０に示す画像形成装置１００は、４つ
の感光ドラム８、４つの帯電ローラ１０１、４つの現像
装置１０２、４つの転写ローラ１０３、書込走査ユニッ
ト１０４、カセット１０５、レジストローラ対１０６、
給紙コロ１０７、排紙コロ１０８および転写ベルト１０
９を具備している。画像形成装置１００は、像担持体と
して円筒状に形成された光導電性の４つの感光ドラム８
およびフルカラー機のビーム走査装置を有している。各
感光ドラム８の周囲には、帯電ローラ１０１、現像装置
１０２、転写ローラ１０３が配備されている。ここで
は、帯電手段として帯電ローラ１０１を用いているが、
コロナチャージャを用いることもできる。さらに、上述
した本発明の第１の実施の形態から第８の実施の形態に
係る走査レンズ（走査レンズ６、走査レンズ６１，６
３，６４，６５，６６，６７，６８）のいずれかを採用
してなる図１に示す書込走査ユニット１０４が設けられ
ており、帯電ローラ１０１と現像装置１０２との中間点
において、感光ドラム８に対して光書込による露光を行
う。なお、カセット１０５には、記録媒体としての転写
紙が収納される。

【００３０】画像形成を行うときは、光導電性の４つの
感光ドラム８、即ち、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｂｋ）の潜像を形成す
る各感光ドラム８，８，８，８が時計回りに等速回転さ
れ、その各感光ドラム８……の表面が帯電ローラ１０１
により均一に帯電された後、書込走査ユニット１０４の
レーザビームの光書込により露光されて静電潜像が形成
される。形成された静電潜像は、いわゆる「ネガ潜像」
で画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置
１０２によって反転現像され、感光ドラム８上にトナー
画像が形成される。転写紙が収納されたカセット１０５
は、画像形成装置１００の本体に脱着可能である。カセ
ット１０５が図２０に示されるように装着された状態に
おいて、収納された転写紙の最上位の１枚が給紙コロ１
０７により取り出されて給紙搬送系に給紙される。給紙
搬送系においては、レジストローラ対１０６が、給紙さ
れた転写紙の先端部を捉える。

【００３１】そして、レジストローラ対１０６により送
り出された転写紙は、感光ドラム８上のトナー画像が転
写位置へ移動するタイミングに合わせて、４つの感光ド
ラム、即ちマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー
（Ｙ）およびブラック（Ｂｋ）のトナーを保持している
各感光ドラム８，８，８，８と転写ローラ１０３との間
に送り込む。送り込まれた転写紙は、各転写部において
トナー画像に重ね合わせられ、転写ローラ１０３（転写
ベルト１０９）の作用により、４色のトナー画像が転写
紙に静電転写される。トナー画像が転写された転写紙
は、図示省略の定着装置へ送られて、定着装置において
トナー画像が定着され、排紙コロ１０８により排出され
る。トナー画像が定着された後の感光ドラム８の表面
は、図示しないクリーニング装置によってクリーニング
され、残留トナーや紙粉等が除去される。

【００３２】このようにして、感光ドラム８に光走査に
より潜像を形成し、該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、感光ドラム８を光走査す
る書込走査ユニット１０４として、上述した第１の実施
の形態〜第８の実施の形態に係る光学素子のいずれか一
つを適用した図２に示すような書込走査ユニットを用い
る。このような書込走査ユニットを用いることにより、
例えば、基台の構造が簡単且つ小型化が可能となり、製
造が容易でありながら、所望の光学性能を得る走査光学
系が得られ、延いては、低コストで所望光学性能が得ら
れる画像形成装置を提供することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、レ
ンズホルダが不要で、光学素子を保持する基台の構造の
簡略化と小型化が図れ、加工が容易であり乍ら、副走査
方向に積み重ねられた複数の光学素子の位置関係を正確
に規定でき、所望の光学性能が得られ易い走査光学系を
提供することができる。すなわち、特に、請求項１に記
載の発明によれば、複数のレーザ光源と、前記複数のレ
ーザ光源より出射されたレーザビームを感光体上に走査
する偏向器と、前記偏向器の偏向反射面近傍に主走査対
応方向に長い線像を形成する第１結像光学系および前記
レーザビームを前記感光体に集光し、且つ略等速で走査
するための第２結像光学系を備えた走査光学系におい
て、前記第２結像光学系は、略同一の光学素子を副走査
方向に複数段積み重ねて保持すると共に、最も基台に近
い光学素子のみを前記基台へ保持するように構成したか
ら、複数の光学素子を副走査方向に積み重ねた状態で保
持する基台の構成の簡略化と製造の容易化を実現し得る
走査光学系を提供することができる。

【００３４】請求項２に記載の発明によれば、前記第２
結像光学系を構成する複数段の光学素子のうち最も基台
に近い光学素子は、主走査対応方向両端部以外で基台へ
保持するようにしたから、上述の基台の小型化と構成の
簡素化を実現し得る走査光学系を提供することができ
る。請求項３に記載の発明によれば、前記第２結像光学
系を構成する複数の光学素子の各々は、主走査対応方向
の略中心付近の一方の面に突起を設け、他方の面に副走
査方向へ積み重ねられたときに隣接する他の光学素子に
設けられた突起と嵌合し、且つ相互の位置を規定する凹
部を併設したから、積み重ねた複数の光学素子の相対位
置を正確に設定でき、所望の光学性能を発揮させ得る走
査光学系を提供することができる。請求項４に記載の発
明によれば、前記第２結像光学系を構成する複数の光学
素子の各々は、副走査方向に積み重ねられときに棒状部
材を貫通させ得る貫通孔を穿設したから、簡素な構成
で、副走査方向に積み重ねた複数の光学素子相互の光軸
方向と主走査対応方向の位置を規定でき、所望の光学性
能を発揮させ得る走査光学系を提供することができる。

【００３５】請求項５に記載の発明によれば、前記第２
の結像光学系を構成する複数の光学素子の各々は、一方
の面側に突出する凸状段部を設け、他方の面側に積み重
ねられたときに隣接する他の光学素子に設けられた前記
凸状段部に係合し、相互の光学素子の主走査対応方向位
置関係を規定する凹状段部を併設したから、簡素な構成
で、副走査方向に積み重ねられた複数の光学素子相互の
主走査対方向位置関係を、正確に規定でき、所望の光学
性能を発揮させ得る走査光学系を提供することができ
る。請求項６に記載の発明によれば、前記第２結像光学
系を構成する複数の光学素子の各々は、一方の面側に突
出するガイドレールを設け、他方の面側に積み重ねられ
たときに隣接する他の光学素子に設けられた前記ガイド
レールに係合し相互の光軸方向位置関係を規定するガイ
ド溝を併設したから、簡素な構成で、副走査方向に積み
重ねられた複数の光学素子相互の光軸方向位置関係を規
定でき、所望の光学性能を発揮させ得る走査光学系を提
供することができる。

【００３６】請求項７に記載の発明によれば、前記第２
結像光学系を構成する複数の光学素子の各々は、一方の
面側に突出する円弧状ガイド面を有する第２のガイドレ
ールを設け、他の面側に積み重ねられたときに隣接する
他の光学素子に設けられた第２のガイドレールに係合
し、相互の偏光走査面に垂直な軸を中心に回転する偏心
を規定する第２のガイド溝を併設したから、簡素な構成
で、副走査方向に積み重ねられた複数の光学素子相互の
偏向走査面に垂直な軸を中心として回転する偏心を規定
することができ、所望の光学性能を発揮させ得る走査光
学系を提供することができる。請求項８に記載の発明に
よれぱ、複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ光源よ
り出射されたレーザビームを感光体上に走査する偏向器
と、前記偏向器の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長
い線像を形成する第１結像光学系および前記レーザビー
ムを前記感光体に集光し且つ略等速で走査するための第
２結像光学系を備えた走査光学系において、前記第２結
像光学系を構成する複数の光学素子の各々は、副走査方
向へ積み重ねられた隣接する他の光学素子との接触面の
少なくとも一方の面が粗してあるから、簡素な構成で、
副走査方向に積み重ねた複数の光学素子が互いに接する
部分における密着性を向上させ、迷光を遮断することが
でき、もってゴーストやフレアを防止し得る走査光学系
を提供することができる。

【００３７】請求項９に記載の発明によれば、複数のレ
ーザ光源と、感光体と、前記複数のレーザ光源より出射
されたレーザビームを前記感光体上に走査する偏向器
と、前記偏向器の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長
い線像を形成する第１結像光学系とレーザビームを前記
感光体に集光させ且つ略等速度で走査させるための第２
結像光学系と、帯電ローラおよび現像装置を有し、前記
感光体の被走査面を書込走査ユニットにより走査して潜
像を形成し、該潜像を前記現像手段で可視化して画像を
得る画像形成装置において、前記感光体の被走査面の走
査を行うための書込走査ユニットに含まれる前記第２結
像光学系として、請求項１〜請求項８に記載の光学素子
を用いてなるから、小型且つ低コストな画像形成装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走査光学系を説明するための書込走査
ユニット要部の構成を模式的に示す平面図である。

【図２】本発明の走査光学系を説明するための書込走査
ユニットの要部を正面から見た模式的な断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る走査光学系の
第２結像光学系の走査レンズ（光学素子）の一構成例
と、その保持方法を説明するための説明図である。

【図４】図３に示す走査レンズの斜視図である。

【図５】図３に示す走査レンズの他の保持方法を説明す
るための説明図である。

【図６】図５に示す走査レンズを主走査対応方向に直交
する方向からみた説明図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る２つの走査レ
ンズの接合前の状態を示す斜視図である。

【図８】図７に示す２つの走査レンズを接合した状態を
示す斜視図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態に係る２つの走査レ
ンズの接合前の状態を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る２つの走査
レンズの接合前の状態を示す斜視図である。

【図１１】図１０に示す２つの走査レンズを接合した状
態を示す斜視図である。

【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る２つの走査
レンズの接合前の状態を示す斜視図である。

【図１３】図１２に示す２つの走査レンズを接合した状
態の構成を示す斜視図である。

【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る２つの走査
レンズの接合前の状態を示す斜視図である。

【図１５】図１４に示す２つの走査レンズを接合した状
態の構成を示す斜視図である。

【図１６】本発明の第７の実施の形態に係る２つの走査
レンズの接合前の状態を示す斜視図である。

【図１７】図１６に示す２つの走査レンズを接合した状
態の構成を示す斜視図である。

【図１８】本発明の第８の実施の形態に係る二つの走査
レンズの接合前の状態を示す斜視図である。

【図１９】図１８に示す二つの走査レンズを接合した状
態を示す斜視図である。

【図２０】本発明の実施の形態に係る走査光学系を適用
した画像形成装置の要部の構成を示す模式的断面図であ
る。

【符号の説明】

１光源２カップリングレンズ３アパーチャ４第１結像光学系５偏向器６走査レンズ（第２結像光学系）７被走査媒体（感光体）８感光ドラム９，１９基台１２筐体２１ａ，２１ｂ，２１ｃ反射鏡２２レンズ５１，５２回転多面鏡６１〜６９走査レンズ１００画像形成装置１０１帯電ローラ１０２現像装置１０３転写ローラ１０４書込走査ユニット１０５カセット１０６レジストローラ対１０７給紙コロ１０８排紙コロ１０９転写ベルト１９１取付部６３１凸部６３２凹部６４１貫通孔６４２棒状部材６５１凸状段部６５２凹状段部６６１ガイドレール６６２ガイド溝６６３凹部６７１第２のガイドレール６７２第２のガイド溝６７３凹部６７５ガイド面６８１傾斜凸部６８２傾斜凹部６９１上面部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 7/02 Ｈ０４Ｎ 1/036 ＺＨ０４Ｎ 1/036 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４ＡＦターム(参考） 2C362 AA45 BA85 BA86 BA90 BB14 DA02 DA03 DA06 DA09 2H044 AB09 AB17 AB18 AB21 AB25 2H045 BA22 BA34 DA02 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB22 DB24 DB30 DC04 DC07 EA01 FA01 5C072 AA03 BA01 BA02 BA04 HA02 HA09 HA13 QA14 XA01 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ
光源より出射されたレーザビームを感光体上に走査する
偏向器と、前記偏向器の偏向反射面近傍に主走査対応方
向に長い線像を形成する第１結像光学系および前記レー
ザビームを前記感光体に集光し且つ略等速で走査するた
めの第２結像光学系を備えた走査光学系において、前記第２結像光学系は、略同一の光学素子を副走査方向
に複数段積み重ねて保持すると共に、最も基台に近い光
学素子のみを前記基台へ保持するように構成したことを
特徴とする走査光学系。
【請求項２】前記第２結像光学系を構成する複数段の
光学素子のうち最も基台に近い光学素子は、主走査対応
方向両端部以外で基台へ保持するようにしたことを特徴
とする請求項１記載の走査光学系。
【請求項３】前記第２結像光学系を構成する複数の光
学素子の各々は、主走査対応方向の略中心付近の一方の
面に突起を設け、他方の面に副走査方向へ積み重ねられ
たときに隣接する他の光学素子に設けられた突起と嵌合
し且つ相互の位置を規定する凹部を併設することを特徴
とする請求項１に記載の走査光学系。
【請求項４】前記第２結像光学系を構成する複数の光
学素子の各々は、副走査方向に積み重ねられときに棒状
部材を貫通させ得る貫通孔を穿設してなることを特徴と
する請求項１または３に記載の走査光学系。
【請求項５】前記第２の結像光学系を構成する複数の
光学素子の各々は、一方の面側に突出する凸状段部を設
け、他方の面側に積み重ねられたときに隣接する他の光
学素子に設けられた前記凸状段部に係合し且つ相互の光
学素子の主走査対応方向位置関係を規定する凹状段部を
併設したことを特徴とする請求項１または２に記載の走
査光学系。
【請求項６】前記第２結像光学系を構成する複数の光
学素子の各々は、一方の面側に突出するガイドレールを
設け、他方の面側に積み重ねられたときに隣接する他の
光学素子に設けられた前記ガイドレールに係合し且つ相
互の光軸方向位置関係を規定するガイド溝を併設したこ
とを特徴とする請求項１または３に記載の走査光学系。
【請求項７】前記第２結像光学系を構成する複数の光
学素子の各々は、一方の面側に突出する円弧状ガイド面
を有する第２のガイドレールを設け、他の面側に積み重
ねられたときに隣接する他の光学素子に設けられた第２
のガイドレールに係合し且つ相互の偏光走査面に垂直な
軸を中心に回転する偏心を規定する第２のガイド溝を併
設したことを特徴とする請求項１に記載の走査光学系。
【請求項８】複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ
光源より出射されたレーザビームを感光体上に走査する
偏向器と、前記偏向器の偏向反射面近傍に主走査対応方
向に長い線像を形成する第１結像光学系および前記レー
ザビームを前記感光体に集光し且つ略等速で走査するた
めの第２結像光学系を備えた走査光学系において、前記第２結像光学系を構成する複数の光学素子の各々
は、副走査方向へ積み重ねられた隣接するときに他の光
学素子との接触面の少なくとも一方の面が粗してあるこ
とを特徴とする請求項１または３に記載の走査光学系。
【請求項９】複数のレーザ光源と、感光体と、前記複
数のレーザ光源より出射されたレーザビームを前記感光
体上に走査する偏向器と、前記偏向器の偏向反射面近傍
に主走査対応方向に長い線像を形成する第１結像光学系
と、レーザビームを前記感光体に集光させ且つ略等速度
で走査させるための第２結像光学系と、帯電ローラおよ
び現像装置を有し、前記感光体の被走査面を書込走査ユ
ニットにより走査して潜像を形成し、該潜像を前記現像
手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、前
記書込走査ユニットに含まれる前記第２結像光学系とし
て、請求項１〜請求項８に記載の光学素子を用いてなる
ことを特徴とする画像形成装置。