JP2006267398A - 走査光学装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の感光体を配置した際に、感光体間隔を狭くすることが可能な走査式光学装置を提供すること。
【解決手段】複数の光束を別々の感光体に偏向走査する回転多面鏡と、偏向走査された光束を感光体に結像する結像光学手段とを各光束毎に有する走査光学装置において、前記結像光学手段は、回転多面鏡から偏向走査された光束を感光体から遠ざける方向に一旦反射させた後、光束を感光体に導く複数の反射ミラーと、回転多面鏡から偏向走査された光束が入射する少なくとも１つのｆθ特性を有したレンズとから構成され、回転多面鏡の同一の反射面で反射された複数の光束のうち、回転多面鏡と前記レンズの間を通り感光体に向けて反射された光束と、異なる感光体に向けて反射された光束との間で光束上を含んだ位置に、回転多面鏡の同一の反射面で反射された複数の光束の結像光学手段を配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の感光体等に対して１つの回転多面鏡により光書き込み走査を行う走査式光学装置とこれを有する電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、カラー画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して独立した感光体を有し、各感光体にレーザ光を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を各色のトナーで現像し、得られる各トナー画像を中間転写ベルトに順次転写して重ね合わせた後、シート状の記録媒体上に一括転写してカラー画像を得るタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。

このようなタンデム型のカラー画像形成装置において、感光体にレーザ光を露光する走査式光学装置は、画像情報に基づいてレーザ光を発光する光源、光源から発光されたレーザ光を偏向走査する回転多面鏡、回転多面鏡により偏向走査されたレーザ光を等速走査及び感光体上でスポット結像させるｆθレンズ、レーザ光を所定の方向へ反射する折り返しミラー、回転多面鏡に反射されたレーザ光を受光してビーム検出信号を発生させるビーム検出センサを筐体内に有し、筐体内のスリット状の開口部より感光体にレーザ光を露光する。
このような走査式光学装置において、低コスト化、小型化を図るために各感光ドラムへのレーザ光の露光手段として、偏向走査手段である回転多面鏡を複数の光源で共通化し、１つの回転多面鏡で複数の光源からのレーザ光を同時に偏向走査して複数の感光ドラムに照射して露光を行う走査式光学装置が有り、小型化を図るために走査式光学装置の筐体内で、光束を折り返し、感光体と走査式光学装置を近接配置する構成のものが提案されている。

具体的には、特許文献１に記載のように、１つの回転多面鏡で複数の光源からのレーザ光を同時に偏向走査して複数の感光ドラムに照射して露光を行う走査式光学装置において、２つのｆθレンズを１組としてｆθレンズ係を構成し、ｆθレンズ係を構成する第１のレンズと第２のレンズの間に反射ミラーを設け、感光体へ照射する装置が提案されている。

又、特許文献２に記載のように、１つの回転多面鏡で複数の光源からのレーザ光を同時に偏向走査して複数の感光ドラムに照射して露光を行う走査式光学装置において、２つのｆθレンズを１組としてｆθレンズ係を構成し、回転多面鏡の同一面から反射される２本の光束を同一のｆθレンズ係に入出射させ、その後、反射ミラーにて光束を折り返し、感光体へ照射する装置が提案されている。

特開２００３−１４００７５号公報 特開２０００−１８０７５０号公報

ここで、タンデム型のカラー画像形成装置は更なる小型化を要求されており、このため、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して独立した感光体を有する画像形成部の占有空間を大型化しないような走査式光学装置によって露光する装置が必要とされている。

ところが、従来例の特許文献１では、感光体のうち最も回転多面鏡に近い感光体を照射する光束より、回転多面鏡側にｆθレンズ係を構成する第１のレンズが設けられているため、回転多面鏡を挟む感光体間隔は回転多面鏡と第１のレンズ分の幅が必要であり、感光体間隔が制約されて、画像形成装置全体の幅方向の小型化が困難となってしまうという問題がある。

又、従来例の特許文献２では、回転多面鏡の同一面から反射される２本の光束を同一のｆθレンズ係に入出射させ、その後反射ミラーにて光束を折り返すために、反射ミラーの位置が全ての感光体を照射する光束より、幅方向の外側となり、幅方向に走査式光学装置が広がってしまい、画像形成装置全体の幅方向の小型化が困難となってしまうという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、複数の感光体を配置した際に、感光体間隔を狭くすることが可能な走査式光学装置を実現するとともに、幅方向に小型化した画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、回転軸を挟んだ双方向に、それぞれ同一の反射面で複数の光束を別々の感光体に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向走査された光束を感光体に結像する結像光学手段とを各光束毎に有する走査光学装置において、前記結像光学手段は、回転多面鏡から偏向走査された光束を感光体から遠ざける方向に一旦反射させ、その後、光束を感光体に導く複数の反射ミラーと、回転多面鏡から偏向走査された光束が入射する少なくとも１つのｆθ特性を有したレンズとから構成され、前記回転多面鏡の同一の反射面で反射された複数の光束のうち、回転多面鏡と前記レンズの間を通り感光体に向けて反射された光束と、異なる感光体に向けて反射された光束との間で光束上を含んだ位置に、回転多面鏡の同一の反射面で反射された複数の光束の結像光学手段を配置したことを特徴とする。

本発明によれば、複数の感光体を配置した際に、感光体間隔を狭くすることが可能な走査式光学装置を実現するとともに、幅方向に小型化した画像形成装置を提供することが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るタンデム型カラープリンタの概略断面図、図２は走査式光学装置と画像形成部を示す概略断面図、図３は走査式光学装置内の光学部品を支持する筐体の概略断面図、図４及び図５はレーザホルダ部の断面図である。

カラープリンタ１００には、ブラック色の画像を形成する画像形成部８１Ｂｋと、シアン色の画像を形成する画像形成部８１Ｃと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部８１Ｍと、イエロー色の画像を形成する画像形成部８１Ｙの４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えており、これら４つの画像形成部８１Ｂｋ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙは、一定の間隔において一列に配置される。

各画像形成部８１Ｂｋ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙには、それぞれドラム型の感光体（以下、「感光ドラム」と言う）８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが設置されている。各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄの周囲には、一次帯電器８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ、現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ、転写手段としての転写ローラ８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄ、ドラムクリーナ装置８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄがそれぞれ配置されており、一次帯電器８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄと現像装置８４a ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ間の下方には走査式光学装置５０が設置されている。

各現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄには、それぞれブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーが収納されている。

各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（図１における時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。

一次帯電手段としての一次帯電器８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。

現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄは、トナーを内蔵し、それぞれ各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。

転写手段としての転写ローラ８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄは、各一次転写ニップ部にて中間転写ベルト８７を介して各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに当接している。

ドラムクリーナ装置８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄは、感光体ドラム上で一次転写時の残留した残留トナーを、感光体から除去するためのクリーニングブレード等で構成されている。

中間転写ベルト８７は、一対のベルト搬送ローラ８８，８９間に張架されており、矢印Ａ方向（図１における反時計回り方向）に回転（移動）される。中間転写ベルト８７は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。

ベルト搬送ローラ８８は、中間転写ベルト８７を介して二次転写ローラ９０と当接して、二次転写部を形成している。中間転写ベルト８７の外側でベルト搬送ローラ８９近傍には、中間転写ベルト８７表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置９１が設置されている。

９２はシート状の記録媒体である転写用紙を格納する給紙カセットで、給紙カセット９２内の転写用紙は給紙ローラ９３により１枚ずつ給紙され、レジストローラ対９４に搬送されると、一旦停止し、前記二次転写部で所定位置にトナー像を転写されるようにタイミングを合わせて搬送が開始される。二次転写部でトナー像を転写された転写用紙は定着器９５によりトナー像を熱により定着され、搬送ローラ対９６、排紙ローラ対９７により、排紙トレイ９８上に搬送、排紙される。

前記走査式光学装置５０において、１はレーザホルダで、光源である半導体レーザ（シングルビームレーザ）２，３を鏡筒保持部１ａ，１ｂに圧入して保持している。鏡筒保持部１ａ，１ｂは、半導体レーザ２，３の光路を互いに副走査方向に所定角度θをもってポリゴンミラー１０近傍で交差するように光軸を傾斜させて設けられており、鏡筒の外形の一部が一体化されている。このため、半導体レーザ２，３の間隔を近接して保持することが可能である。

鏡筒保持部１ａ，１ｂの先端側には各半導体レーザ２，３に対応する絞り部１ｃ，１ｄが設けられ、半導体レーザ２，３から射出された光束を所望の最適なビーム形状に成形している。鏡筒保持部１ａ，１ｂの更に先端には、絞り部１ｃ，１ｄを通過した各光束を略平行光束に変換するコリメータレンズ６，７の接着部１ｅ，１ｆが主走査方向に各２箇所設けられている。ここで、コリメータレンズ６，７は、照射位置やピントをレーザ光の光学特性を検出しながら調整を行い、位置が決定すると紫外線硬化形の接着剤を紫外線照射することで接着部１ｅ，１ｆに接着固定される。

４０は走査式光学装置の各光学部品を支持し、格納する筐体部品の光学ケースであり、光学ケース４０の側壁には、レーザホルダ１を位置決めするための嵌合穴部及び長穴部が副走査方向に設けられており、レーザホルダ１の鏡筒保持部１ａ，１ｂの外形部に設けられた嵌合部を嵌合させて取り付けられるようにしている。

このように、半導体レーザ２，３を保持して光路を形成する鏡筒保持部１ａ，１ｂの外形部に設けられた嵌合部を勘合させて光学ケース４０にレーザホルダ１を取り付けているので、半導体レーザ２，３と光学ケース４０に格納された各光学部品との位置関係を精度良く保証することができる。

１１はレーザホルダで、レーザホルダ１と同一部品であり、半導体レーザ１２，１３を鏡筒保持部１１ａ，１１ｂに圧入して保持している。ここで、鏡筒保持部１１ａ，１１ｂは、半導体レーザ１２，１３の光路を互いに副走査方向に所定角度θをもってポリゴンミラー１０近傍で交差するように光軸を傾斜させて設けられており、鏡筒の外形の一部が一体化されている。鏡筒保持部１１ａ，１１ｂの先端側には各半導体レーザ１２，１３に対応する絞り部１１ｃ，１１ｄが設けられ、半導体レーザ１２，１３から射出された光束を所望の最適なビーム形状に成形している。

鏡筒保持部１１ａ，１１ｂの更に先端には、絞り部１１ｃ，１１ｄを通過した各光束を略平行光束に変換するコリメータレンズ１６，１７の接着部１１ｅ，１１ｆが主走査方向に各２箇所設けられている。ここで、コリメータレンズ１６，１７は、コリメータレンズ６，７と同様に、照射位置やピントの調整を行い、接着部１１ｅ，１１ｆに接着固定される。

レーザホルダ１１の光学ケース４０に対する位置決めもレーザホルダ１と同様になされている。このため、半導体レーザ１２，１３と光学ケース４０に格納された各光学部品との位置関係を精度良く保証することができる。

１０はポリゴンミラーで、不図示のモータを一定速度で回転させることで、半導体レーザから射出された光束を偏向走査する。ここで、半導体レーザ２、１３は上側から下側に向けて副走査方向に角度θをもってポリゴンミラー１０に斜入射されるため、ポリゴンミラー１０によって偏向走査される際、副走査方向に角度θをもって下側に射出される。

一方、半導体レーザ３，１２は、下側から上側に向けて副走査方向に角度θをもってポリゴンミラー１０に斜入射されるため、ポリゴンミラー１０によって偏向走査される際、副走査方向に角度θをもって上側に射出される。ここで、斜入射角度θは画像性能上３°以下が望ましい。

又、半導体レーザ２，３から射出された光束と、半導体レーザ１２，１３から射出された光束は、副走査方向に角度θをもってポリゴンミラー１０近傍で交差するように斜入射されるため、ポリゴンミラーの反射面の厚みを薄型化することができ、駆動する不図示のモータの負荷が軽減され、走査式光学装置５０の省エネルギー化、ローコスト化、小型化が可能である。

２１は第１の結像レンズで、第２の結像レンズ２２，２３と共に、半導体レーザ２，３から射出されたレーザ光を等速走査及びドラム上でスポット結像させるｆθレンズであるが、第１の結像レンズ２１は、半導体レーザ２，３から射出された光束が互いに異なる角度で入射するためシリンダーレンズで構成しており、副走査方向には、半導体レーザ２の光束に対して配置した第２の結像レンズ２２及び半導体レーザ３の光束に対して配置した第２の結像レンズ２３で結像させる。

ここで、第１の結像レンズ２１は、光学ケース４０内において、筐体を構成するベース面Ｂから上側に設けられた設置部４０−２１に支持され、第２の結像レンズ２２，２３は、光学ケース４０内において、ベース面Ｂから下側に設けられた設置部４０−２２，４０−２３に支持される。このように、第１の結像レンズ２１を半導体レーザ２，３から射出された光束が共用することで、省スペース化及びローコスト化でき、光学ケース４０の支持部も設置部４０−２１のみで可能となる。

２４〜２７は光束を所定の方向へ反射する折り返しミラーであり、２４は半導体レーザ２，３から射出された２つの光束を同一反射面で反射させるために配置された折り返しミラー。２５は半導体レーザ２の光束に対して配置された分離用折り返しミラーで、半導体レーザ３の光束と分離する。２６は半導体レーザ２の光束に対して配置された最終折り返しミラー、２７は半導体レーザ３の光束に対して配置された最終折り返しミラーである。ここで、折り返しミラー２４は光学ケース４０内において、ベース面Ｂから上側に設けられた設置部４０−２４に支持され、分離用折り返しミラー２５及び最終折り返しミラー２６，２７は、光学ケース４０内において、ベース面Ｂから下側に設けられた設置部４０−２５，４０−２６，４０−２７に支持される。

このように、折り返しミラー２４で２つの光束を感光ドラムと反対側に一旦反射させてから、分離用折り返しミラー２５で光束の分離を行うため、分離までの光路長を長くすることができ、斜入射角度θを小さくすることが可能なため、画像性能上有利である。その後、最終折り返しミラー２６，２７で感光ドラムに向けて光束を折り返しているため、少ないスペースを有効活用して半導体レーザ２，３の光束を同一の光路長にしながら、走査式光学装置５０を感光ドラムに近接配置することができる。

ここで、最終折り返しミラー２６で反射されてから、感光ドラム８２ａを照射するまでの光束を走査光Ｅ１、最終折り返しミラー２７で反射されてから、感光ドラム８２ｂを照射するまでの光束を走査光Ｅ２とすると、最終折り返しミラー２６は走査光Ｅ１上にあることになり、最終折り返しミラー２７は走査光Ｅ２上にあることになる。

そして、ポリゴンミラー１０の同一反射面によって偏向走査される半導体レーザ２，３の光束に対応した結像光学部品である、第１の結像レンズ２１、第２の結像レンズ２２，２３、折り返しミラー２４、分離用折り返しミラー２５、最終折り返しミラー２６，２７は、図２における右端の感光ドラム８２ａを照射する走査光Ｅ１上と、ポリゴンミラー１０の右横を通過して感光ドラム８２ｂを照射する走査光Ｅ２上とを含む走査光Ｅ１と走査光Ｅ２との間に密集させて配置しているため、走査式光学装置５０の幅方向（図２上の右側方向）の突出量が少なくなり、カラープリンタ１００の幅方向を小型化することができる。

一方、ポリゴンミラー１０の反対側には、半導体レーザ１２，１３に対応した第１の結像レンズ３１、第２の結像レンズ３２，３３、半導体レーザ１２，１３から射出された２つの光束を同一反射面で反射させる折り返しミラー３４、半導体レーザ１２の光束に対して配置された最終折り返しミラー３５、半導体レーザ１３の光束を半導体レーザ１２の光束と分離する分離用折り返しミラー３６、半導体レーザ１３の光束に対して配置された最終折り返しミラー３７の各結像光学部品が、ポリゴンミラー１０の回転軸に対して対称となるように配置されている。

ここで、第１の結像レンズ３１、折り返しミラー３４は、光学ケース４０内において、ベース面Ｂから上側に設けられた設置部４０−３１，４０−３４に支持され、第２の結像レンズ３２，３３、分離用折り返しミラー３６、最終折り返しミラー３５，３７は、光学ケース４０内において、ベース面Ｂから下側に設けられた設置部４０−３２，４０−３３，４０−３５，４０−３６，４０−３７に支持される。

ここで、最終折り返しミラー３５で反射されてから、感光ドラム８２ｃを照射するまでの光束を走査光Ｅ３、最終折り返しミラー３７で反射されてから、感光ドラム８２ｄを照射するまでの光束を走査光Ｅ４とすると、最終折り返しミラー３５は走査光Ｅ３上にあることになり、最終折り返しミラー３７は走査光Ｅ４上にあることになる。

そして、ポリゴンミラー１０の同一反射面によって偏向走査される半導体レーザ１２，１３の光束に対応した結像光学部品である、第１の結像レンズ３１、第２の結像レンズ３２，３３、折り返しミラー３４、分離用折り返しミラー３６、最終折り返しミラー３５，３７は、図２におけるポリゴンミラー１０の左横を通過して感光ドラム８２ｃを照射する走査光Ｅ３上と、左端の感光ドラム８２ｄを照射する走査光Ｅ４上とを含む走査光Ｅ３と走査光Ｅ４との間に密集させて配置しているため、走査式光学装置５０の幅方向（図２上の左側方向）の突出量が少なくなり、カラープリンタ１００の幅方向を小型化することができる。

更に、走査光Ｅ２と走査光Ｅ３間には、ポリゴンミラー１０のみとなるため、感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄの間隔を狭くする際の支障とならない。このため、感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄの間隔は、ポリゴンミラー１０の大きさ程度まで小さくすることが可能であるため、カラープリンタ１００の幅方向を更に小型化することができる。

又、光学ケース４０は、ガラス繊維等のフィラーを含有したポリカーボネート（ＰＣ）樹脂やＡＢＳ樹脂等の樹脂材料の成型品であり、走査光Ｅ１〜Ｅ４に対応する箇所にスリットが形成されているが、Ｅ１とＥ２の走査光間、Ｅ２とＥ３の走査光間、Ｅ３とＥ４の走査光間を箱状に形成して強度低下を抑制し、筐体を構成するベース面Ｂの上側と下側に結像光学部品を支持しているため、ベース面を有効活用して筐体の強度を確保しながら、多くの結像光学部品を密集させて支持することが可能となっている。このため、走査式光学装置５０をローコスト化および小型化することが可能である。

４１は上フタで、光学ケース４０に取り付けることで、走査式光学装置５０を密封し、走査式光学装置５０内に埃やトナー等の進入を防止している。上フタ４１には、各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに対応した位置にスリット状の開口部が設けられており、透明部材である防塵ガラス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが取り付けられている。このため、防塵ガラス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを通して各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに走査光を露光することが可能であるが、走査式光学装置５０内に埃やトナー等の進入を防止することができる。

次に、半導体レーザ２，３，１２，１３から射出された光束が各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに走査光Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４として露光されるまでの流れを説明する。

半導体レーザ２，３から射出された光束はレーザホルダ１の絞り部１ｃ，１ｄによってその光束断面の大きさが制限され、コリメータレンズ６，７により略平行光束に変換され、不図示のシリンドリカルレンズに入射する。シリンドリカルレンズに入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で透過され、副走査断面内においては収束してポリゴンミラー１０の同一面にほぼ線像として結像する。この際、副走査方向に角度θをもってポリゴンミラー１０近傍で交差するように斜入射される。そして、ポリゴンミラー１０が回転することで偏向走査しながら、副走査方向に角度θをもって射出される。

ポリゴンミラー１０から射出された２本の光束のうち、半導体レーザ２から射出した光束が不図示のＢＤセンサに受光される。ＢＤセンサが半導体レーザ２から射出した光束を検知して同期信号を出力し、半導体レーザ２，３による画像端部の走査開始位置のタイミングを調整する。

ここで、半導体レーザ２，３が副走査方向に１つのレーザホルダ１に設けられているため、半導体レーザ３による画像端部の走査開始位置のタイミングは半導体レーザ２と同じタイミングとすることができる。タイミング調整されて半導体レーザ２，３から射出された光束は、第１の結像レンズ２１を透過した後、
折り返しミラー２４により同一面で下側に反射される。その後、半導体レーザ２から射出した光束は、分離用折り返しミラー２５により半導体レーザ３から射出した光束と分離され、第２の結像レンズ２２を透過して最終折り返しミラー２６によって反射された後、防塵ガラス４３ａを透過して感光ドラム８２ａに走査光Ｅ１として露光される。

一方、半導体レーザ３から射出した光束は、第２の結像レンズ２３を透過して最終折り返しミラー２７によって反射され、防塵ガラス４３ｂを透過して感光ドラム８２ｂに走査光Ｅ２として露光される。

又、半導体レーザ１２，１３から射出された光束は、レーザホルダ１１の絞り部１１ｃ，１１ｄによってその光束断面の大きさが制限され、コリメータレンズ１６，１７により略平行光束に変換され、不図示のシリンドリカルレンズに入射する。シリンドリカルレンズに入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で透過され、副走査断面内においては収束してポリゴンミラー１０の同一面にほぼ線像として結像する。この際、副走査方向に角度θを持ってポリゴンミラー１０近傍で交差するように斜入射される。そして、ポリゴンミラー１０が回転することで偏向走査しながら、副走査方向に角度θをもって射出される。

ポリゴンミラー１０から射出された２本の光束のうち、半導体レーザ１２から射出してポリゴンミラー１０に反射された光束が不図示のＢＤセンサに受光される。ＢＤセンサが半導体レーザ１２から射出した光束を検知して同期信号を出力し、半導体レーザ１２，１３による画像端部の走査開始位置のタイミングを調整する。ここで、半導体レーザ１２，１３が副走査方向に１つのレーザホルダ１１に設けられているため、半導体レーザ１３による画像端部の走査開始位置のタイミングは半導体レーザ１２と同じタイミングとすることができる。

タイミング調整されて半導体レーザ１２，１３から射出された光束は、第１の結像レンズ３１を透過した後、
折り返しミラー３４により同一面で下側に反射される。その後、半導体レーザ１２から射出した光束は、第２の結像レンズ３２を透過して最終折り返しミラー３５によって反射され、防塵ガラス４３ｃを透過して感光ドラム８２ｃに走査光Ｅ３として露光される。

一方、半導体レーザ１３から射出した光束は、分離用折り返しミラー３６により半導体レーザ１２から射出した光束と分離された後、第２の結像レンズ３３を透過して最終折り返しミラー３７によって反射され、防塵ガラス４３ｄを透過して感光ドラム８２ｄに走査光Ｅ４として露光される。

次に、カラープリンタ１００において画像形成を行う場合の動作を説明する。

プリントスタートの信号が入力されると、画像情報に基づいて走査式光学装置５０から各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄにレーザ光束が走査光として露光される。レーザ光束が露光されるまでの説明は、先述の半導体レーザ２，３，１２，１３から射出された光束が各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに走査光Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４として露光されるまでの流れの説明と同様のため省略する。

画像形成は、各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが露光されることで、一次帯電器８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄにより帯電された各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ上に静電潜像を形成する。その後、現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ内で摩擦帯電された各色のトナーを前記静電潜像に付着させることで各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ上にトナー像が形成され、前記トナー像は各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ上から各一次転写ニップ部にて中間転写ベルト８７上に転写される。

一方、給紙カセット９２から給紙ローラ９３により転写用紙が１枚ずつ給紙され、レジストローラ対９４に搬送されると、一旦停止し、前記二次転写部で所定位置にトナー像を転写されるように タイミングを合わせて搬送が開始される。二次転写部では、中間転写ベルト８７上から転写用紙にトナー像を再度転写することで画像が転写用紙に形成される。画像が形成された転写用紙は定着器９５によりトナー像を熱により定着され、搬送ローラ対９６、排紙ローラ対９７により、排紙トレイ９８上に搬送、排紙される。

以上説明したように、１つのポリゴンミラー１０の回転軸を挟んだ双方向で、複数の半導体レーザ２，３，１２，１３から射出されたレーザ光を偏向走査して、複数の感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに照射して露光を行う際、図２におけるポリゴンミラー１０の右側に偏向走査された光束の結像光学部品２１〜２７を、感光ドラム８２ａを照射する走査光Ｅ１上と、感光ドラム８２ｂを照射する走査光Ｅ２上とを含む走査光Ｅ１と走査光Ｅ２との間に密集させて配置し、図２におけるポリゴンミラー１０の左側に偏向走査された光束の結像光学部品３１〜３７を、感光ドラム８２ｃを照射する走査光Ｅ３上と、感光ドラム８２ｄを照射する走査光Ｅ４上とを含む走査光Ｅ３と走査光Ｅ４との間に密集させて配置しているため、走査式光学装置５０の幅方向の突出量が少なくなり、幅方向の小型化が可能であり、延てはカラープリンタ１００の幅方向も小型化することができる。

又、走査光E2と走査光E3の間には、ポリゴンミラー１０のみとなるため、感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄの間隔は、ポリゴンミラー１０の大きさ程度まで小さくすることが可能であり、カラープリンタ１００の幅方向を更に小型化することができる。

更に、光学ケース４０には、走査光Ｅ１〜Ｅ４に対応する箇所にスリットが形成されているが、Ｅ１とＥ２の走査光間、Ｅ２とＥ３の走査光間、Ｅ３とＥ４の走査光間を箱状に形成して強度低下を抑制し、筐体を構成するベース面Ｂの上側と下側に結像光学部品を支持しているため、ベース面を有効活用して筐体の強度を確保しながら、多くの結像光学部品を密集させて支持することが可能となっている。このため、走査式光学装置５０を小型化することが可能である。

又、光学ケース４０を樹脂材料により形成することで、光学ケースをローコスト化できるため、走査式光学装置５０をローコスト化及び小型化することが可能である。

更に、半導体レーザ２，３及び半導体レーザ１２，１３の光路を互いに副走査方向に所定角度θをもってポリゴンミラー１０近傍で交差するように光軸を傾斜させて設けているため、ポリゴンミラーの反射面の厚みを薄型化することができ、駆動する不図示のモータの負荷が軽減され、走査式光学装置５０の省エネルギー化、ローコスト化、小型化が可能である。

又、第１の結像レンズ２１を半導体レーザ２，３から射出された光束が共用し、第１の結像レンズ３１を半導体レーザ１２，１３から射出された光束が共用することで、省スペース化及びローコスト化でき、光学ケース４０の支持部も設置部４０−２１，４０−３１のみで良いため、結像光学部品の密集配置が可能となり、走査式光学装置５０をより小型化できる。

更に、折り返しミラー２４，３４でそれぞれ２つの光束を同一の反射面で反射させてから、分離用折り返しミラー２５，３６で光束の分離を行うため、分離までの光路長を長くすることができ、斜入射角度θを小さくすることが可能となり、画像性能上有利である。又、反射ミラーの枚数を少なくすることができるため、省スペース化、ローコスト化でき、光学ケース４０の支持部も設置部４０−２４，４０−３４のみで良く、結像光学部品の密集配置が可能となり、走査式光学装置５０をより小型化できる。

更に、折り返しミラー２４，３４でそれぞれ２つの光束を感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄと反対側に折り返した後、最終折り返しミラー２６，２７，３５，３７で感光ドラムに向けて光束を折り返しているため、少ないスペースを有効活用して半導体レーザ２，３，１２，１３の光束を同一の光路長にしながら、走査式光学装置５０を感光ドラムに近接配置することができ、カラープリンタ１００の高さ方向が大型化することを抑制している。

更に、以上説明した走査式光学装置５０を搭載したことで、カラープリンタ１００の特に幅方向を小型化することができる。

ここで、半導体レーザ２，３，１２，１３は、１つの筐体に１つの発光点を有するシングルレーザを用いているが、１つの筐体に複数の発光点を有する半導体レーザを用いても良く、その場合は感光体ドラムを操作する走査線本数が比例して多くなるため、更に高速な書き込みに適することができる。

又、半導体レーザ２，３及び半導体レーザ１２，１３の光路を互いに副走査方向に所定角度θをもってポリゴンミラー１０近傍で交差するように光軸を傾斜させて設けた斜入射の構成を採っているが、副走査方向に角度を持たず、平行に入射する構成を採っても良い。

又、副走査方向においては第２の結像レンズ２２，２３，３２，３３を用いて、半導体レーザ２，３，１２，１３から射出されたレーザ光を、感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに結像させているが、最終折り返しミラー２６，２７，３５，３７を副走査方向に結像するシリンドリカルミラーとしても良い。その際、第２の結像レンズ２２，２３，３２，３３は第１の結像レンズ２１，３１と共に主走査方向の結像を行うか、若しくは廃止しても良い。第２の結像レンズ２２，２３，３２，３３を廃止した場合は、結像光学部品の部品点数が減るため、結像光学部品の配置自由度が増して、走査式光学装置５０をより小型化できる。

本発明に係るタンデム型カラープリンタの概略断面図である。 走査式光学装置と画像形成部を示す概略断面図である。 走査式光学装置内の光学部品を支持する筐体の概略断面図である。 レーザホルダ部の断面図である。 レーザホルダ部の断面図である。

符号の説明

１，１１ レーザホルダ
２，３，１２，１３ 半導体レーザ
２１，３１ 第１の結像レンズ
２２，２３，３２，３３ 第２の結像レンズ
２４〜２７，３４〜３７ 折り返しミラー
４０ 光学ケース
５０ 走査式光学装置
８１Ｂｋ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙ 画像形成部
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ 感光ドラム

Claims (7)

1. 回転軸を挟んだ双方向に、それぞれ同一の反射面で複数の光束を別々の感光体に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向走査された光束を感光体に結像する結像光学手段とを各光束毎に有する走査光学装置において、
   前記結像光学手段は、回転多面鏡から偏向走査された光束を感光体から遠ざける方向に一旦反射させ、その後、光束を感光体に導く複数の反射ミラーと、回転多面鏡から偏向走査された光束が入射する少なくとも１つのｆθ特性を有したレンズとから構成され、
   前記回転多面鏡の同一の反射面で反射された複数の光束のうち、回転多面鏡と前記レンズの間を通り感光体に向けて反射された光束と、異なる感光体に向けて反射された光束との間で光束上を含んだ位置に、回転多面鏡の同一の反射面で反射された複数の光束の結像光学手段を配置したことを特徴とする走査光学装置。
2. 当該走査光学装置を１つの筐体内に設け、前記結像光学手段を筐体の同一ベース面の表裏に分割して保持することを特徴とする請求項１の記載走査光学装置。
3. 前記筐体が樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項２記載の走査光学装置。
4. 前記別々の感光体に導かれる複数の光束が、回転多面鏡に対して異なる角度で斜入射することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の走査光学装置。
5. 前記ｆθ特性を有するレンズが、回転多面鏡から偏向走査された光束が入射する第１のレンズと、光束が出射する第２のレンズとから成るレンズ群により構成され、前記第１のレンズを別々の感光体に導かれる複数の光束が通過することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の走査光学装置。
6. 少なくとも１つの前記反射ミラーが、別々の感光体に導かれる複数の光束を同一面で反射させることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の走査光学装置。
7. 複数の感光体と、請求項１〜６の何れかに記載の走査光学装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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