JP2008102291A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度で且つ簡易な構造である光走査装置、及びこの光走査装置を利用した画像形成装置を提供すること。
【解決手段】複数の走査前光学系から発する複数の光束を同一の偏向手段１６を用いて偏向することにより走査を行う光学走査装置において、複数の走査前光学系から発する複数の光束を同一の偏向手段を用いて偏向することにより走査を行う光学走査装置において、前記偏向手段により偏向される第１の光束を発する第１の走査前光学系と、前記第１の走査前光学系に対して前記偏向手段１６の回転軸方向の異なる位置に設けられた第２の光束を発する第２の走査前光学系とを有することを特徴とする光走査装置、及びこの光走査装置を利用した画像形成装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。

近年、レーザビームプリンタなどの光学式プリンタ、デジタル複写機、及び普通紙ファクシミリなどに用いられる光走査装置の高速化の要求が、ますます高まっている。従来、１ビーム走査による光走査装置において高速化を実現するためには、偏向器を高速動作させる必要があった。これにより、高速動作に伴う騒音の低減、及び光源の高出力化などの対策が必要となり、偏向器の製造コストが大幅に上昇することが問題とされていた。

そのため、複数ビームの光束を被走査面上で副走査方向に所定のピッチ間隔をもって走査することにより、偏向器の回転速度を高速化することなく高速走査を行うことを可能とした。このように、複数ビーム走査を行う場合、複数の光源を独立に変調駆動する回路が必要になる。しかし、これらの各光源の変調駆動用に回路基板を光源毎に個別に用意すると、これら回路基板と書込信号を発生させる制御回路とを接続するためのコネクタや配線が増えてしまう。さらに、ノイズ対策としてシールド線などの高コストのケーブルが必要であり、また回路基板自体も個別に構成する必要がある。しかし、これらの構成を組み込むことにより、製造コストが大幅に上昇してしまう。

そのため、複数の光源を同一の回路基板に取り付け、同一の偏向器へ向かう各光源ビームが開き角を呈するようにすることにより、簡易且つ安価な構成にて被走査面上で良好なビームスポットを得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−９８２７８号公報

しかし、半導体レーザを用いた光走査装置においては、その光学特性として、被走査面でのレーザビーム位置、レーザビームの主走査方向、及び副走査方向ビーム径の精度が要求されるが、これらの要求精度は年々厳しくなっている。

また、光走査装置が実際に使用される環境は、デジタル複写機及びレーザプリンタの内部であり、光走査装置の光学特性を調整する環境と異なる場合が多い。そのため、環境変動への強さ、言い換えれば環境変動の影響の受けにくさについても、光走査装置に要求される機能となっている。

上述のような、高精度且つ環境変動に強い光学走査装置を実現しようとすると、光走査装置の各構成部品の精度を上げたり、適当な補正機構を設けたりすることによる部品コストの増大、並びに調整精度を厳しくすることに伴う組立及び調整時間の増大が発生してしまう。よって、走査精度及び製造コストの両面において、かかる要求を満たすことは難しい。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、高精度で且つ簡易な構造である光走査装置、及びこの光走査装置を利用した画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を達成するために本発明では、次に述べる手段を講じたことを特徴とする。

本発明の光走査装置は、複数の走査前光学系から発する複数の光束を同一の偏向手段を用いて偏向することにより走査を行う光学走査装置において、前記偏向手段により偏向される第１の光束を発する第１の走査前光学系と、前記第１の走査前光学系に対して前記偏向手段の回転軸方向の異なる位置に設けられた第２の光束を発する第２の走査前光学系とを有する。

本発明の画像形成装置は、前記光走査装置を含む。

本発明によれば、高精度で且つ簡易な構造である光走査装置、及びこの光走査装置を利用した画像形成装置を提供することが可能となる。

次に、本発明を実施するための最良の実施形態について図面と共に説明する。

本実施形態は、カラーレーザプリンターなどにおける、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックといった、カラー４色分である４つの感光体に、それぞれレーザビームを偏向走査する光走査装置へ応用した場合である。そのため、それぞれの感光体に対応する４光路のレーザビームを、光走査装置より発することが可能な構成となっている。

図１は、本発明の本実施形態の光走査装置の分解斜視部である。

図１を参照するに、光走査装置１０は大略すると、光源１２、２２、３２、４２、コリメートレンズ１３、２３、３３、４３、アパーチャ１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂ、シリンドリカルレンズ１５、２５、３５、４５、偏向器１６、偏向器反射面１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、及び走査レンズ１７、２７、３７、４７からなる。光走査装置１０の筐体である光学ハウジングは、図１には示さない。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸進行方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。

光走査装置１０の基本構成及び機能について、レーザビームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４光路をまとめて説明する。１つの光学素子について複数の参照符号を付しているが、これらの複数の参照符号はそれぞれのレーザビーム光路に対応する光学素子に対応している。表１に、光学素子とレーザビーム光路との対応関係について示す。

光源１２、２２、３２、４２から出射した発散光束は、コリメートレンズ１３、２３、３３、４３によって略平行光束に変換され、アパーチャ１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂによって整形され、レーザビームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとなる。その後、シリンドリカルレンズ１５、２５、３５、４５によって主走査方向に長い線状に、偏向器１６の偏向器反射面１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに結像される。

光源１２、２２、３２、４２は、例えば半導体レーザからなり、所定の書込み信号で変調されて、発散光束を発する。上述の通り、この発散光束は、コリメートレンズ１３、２３、３３、４３、及びアパーチャ１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂによって、レーザビームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとなる。

光源１２、２２、３２、４２は、複数の半導体レーザから構成されるマルチビーム光源であっても良い。この場合は、各半導体レーザから発せられる発散光束は、それぞれ平行に発するものとする。マルチビーム光源を構成する複数個の半導体レーザを、それぞれ独立した書き込み信号で変調させることにより、走査表面上において非常に高速な走査を行うことができる。

コリメートレンズ１３、２３、３３、４３は、それぞれ光源１２、２２、３２、４２からの発散光束をカップリングし、略平行なレーザビームに変換するレンズである。

アパーチャ１４ａ、１４ｂ、３４ａ、３４ｂは、コリメートレンズ１３、２３、３３、４３から射出した略平行なレーザビームにおいて、光源１２、２２、３２、４２及びコリメートレンズ１３、２３、３３、４３の光軸ズレなどに起因して生ずる散乱光などをカットし、レーザビームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを射出する。また、下述する実施例１においては、アパーチャ１４ａ、１４ｂ、及びアパーチャ３４ａ、３４ｂは、それぞれ一体の素子として、それぞれアパーチャ１４及びアパーチャ３４として形成される。

シリンドリカルレンズ１５、２５、３５、４５は、副走査方向にのみパワー、つまり屈折力を有し、コリメートレンズ１３、２３、３３、４３から射出した各光束を、偏向器１６の近傍で主走査方向に長い線像に結像させる。

偏向器１６は、４光路の走査前光学系に共通の偏向手段であり、ポリゴンミラーである偏光器反射面１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを、図中の矢印Ｌの方向に所定速度で回転させることにより、シリンドリカルレンズ１５、２５、３５、４５を経て入射した各レーザビームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを反射偏向して、主走査方向に走査角の範囲にわたりほぼ等角速度的に走査する。

偏向器１６によって、偏向走査されたレーザビームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、結像レンズ群である走査レンズ１７、２７、３７、４７により、被走査面（図示しない）に走査ミラー（図示しない）などで所定の位置に等速度的に結像される。走査前光学系と結像レンズ群は、偏光器反射面１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの反射点を中心とした共役の関係に設定されている。

以上は、レーザビームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの光路についてまとめて述べたものである。次に、個々のレーザビームの光路について説明する。

ここで、レーザビームＡを発する光源１２、コリメートレンズ１３、アパーチャ１４ａ、及びシリンドリカルレンズ１５は、レーザビームＡが被走査面で所定の光学特性が得られるよう、位置調整された上で略直線上に配置され、１つの走査前光学系を構成する。このレーザビームＡは、共通の偏向器１６によって、走査レンズ１７に導かれる。

レーザビームＢを発する光源２２、コリメートレンズ２３、とアパーチャ１４ｂ、及びシリンドリカルレンズ２５は、レーザビームＢが被走査面で所定の光学特性が得られるよう、位置調整された上で略直線上に配置され、１つの走査前光学系を構成する。このレーザビームＢは、共通の偏向器１６によって、走査レンズ２７に導かれる。

レーザビームＣを発する光源３２、コリメートレンズ３３、アパーチャ３４ａ、及びシリンドリカルレンズ３５は、レーザビームが被走査面で所定の光学特性が得られるよう、位置調整された上で略直線上に配置され、１つの走査前光学系を構成する。このレーザビームＣは、共通の偏向器１６によって、走査レンズ３７に導かれる。

また、レーザビームＤを発する光源４２、コリメートレンズ４３、アパーチャ３４ｂとシリンドリカルレンズ４５は、レーザビームが被走査面で所定の光学特性が得られるよう、位置調整された上で略直線上に配置され、１つの走査前光学系を構成する。このレーザビームＤは、共通の偏向器１６によって、走査レンズ４７に導かれる。

次に、レーザビームＡ、レーザビームＢ、レーザビームＣ、及びレーザビームＤの４光路における、それぞれの相対的な位置関係について説明する。

レーザビームＡ及びレーザビームＢの光路は、１つの組として主走査平面と垂直な方向（副走査方向）に並んで配置されている。ここでいう副走査方向は、偏向器１６の回転軸方向と言い換えることができる。同様に、レーザビームＣ及びレーザビームＤの光路も、１つの組として副走査方向、偏向器１６の回転軸方向に並んで配置されている。

レーザビームＡ及びレーザビームＣの光路は、主走査平面と平行な同一の平面内に配置されている。同様に、レーザビームＢ及びレーザビームＤの光路も、主走査平面と平行な同一の平面内に配置されている。さらに図中の矢印Ｍで示すレーザビームＡ及びレーザビームＢの走査方向、並びに図中の矢印Ｍ'で示すレーザビームＣ及びレーザビームＤの走査方向は、相互に１８０°逆向きに走査する対向走査である。レーザビームＡ及びレーザビームＢの組、並びにレーザビームＣ及びレーザビームＤの組は、共通の偏向器１６によって走査される偏向走査中心と直角、且つ主走査平面と直角な平面に対して面対称に設置されている。

［実施例１］
次に、本実施形態の実施例１の光走査装置について説明する。

図２は、実施例１の光走査装置の断面模式図である。図２中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付し詳細な説明を省略する。

図２を参照するに、ここで示される光走査装置１０ａの断面模式図は、レーザビームＡ及びレーザビームＢの１組の走査前光学系の光路を基準とした光走査装置の断面模式図である。レーザビームＣ及びレーザビームＤの組についても同様な構成であるが、ここでは説明を省略する。図２で示す光走査装置の断面模式図は、図１にて説明した偏向器１６の反射面にて折り返した形で示している。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸進行方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。

光学ハウジング１１は、光走査装置の筐体であり、また、外部からの光を遮断する遮光体としての役割も果たす。光学ハウジング１１は、レーザビームＡ及びレーザビームＢの光路の間に、光学ハウジング１１の構成の１つである床壁１９が設けられている。光学ハウジング１１は、この床壁１９上に、光走査装置を構成する光学素子の取り付け部が一体で形成されていることを特徴とする。以下において、光学ハウジング１１上への光学素子の取り付けの様態ついて説明する。

光源取り付け部１１ａ、１１ａ'は、光源１２、２２のステム部の外周よりも若干小さい勘合穴である。

図３は、実施例１の光走査装置における光源の取り付け部の断面模式図である。図３中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付す。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸進行方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。

図３を参照するに、光源１２、２２は、各々対応する勘合穴である光源取り付け部１１ａ、１１ａ'に圧入することで固定する。これにより、光学ハウジング１１上への、光源１１、２２の装着固定が完了する。

再び、図２を参照するに、光源駆動基板１８は、上下の２つの光源１２、２２を１枚の基板で個別に電力を供給し、及び個別に点灯及び消灯の制御を行う電子回路基板である。光源駆動基板１８は、光学ハウジング上１１の光源駆動基板取り付け部１１ｅ、１１ｅ'に、溶着又はネジ締めにより固定する。その後、光源駆動基板１８及び光源１２、２２をハンダ付けにて電気的に連結する。

コリメートレンズ取り付け部１１ｂ、１１ｂ'は、レーザビームＡ、Ｂの光路上の光源１２、２２及びアパーチャ１４ａ、１４ｂの間の、光学ハウジング１１の床壁１９上に設けられる。コリメートレンズ取り付け部１１ｂ、１１ｂ'は、レーザビームＡ、Ｂの光軸進行方向から見た場合、コリメートレンズの外周よりも若干大きな断面円弧形状とする。

図４は、実施例１の光走査装置におけるコリメートレンズの取り付け部の断面模式図である。図４中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付す。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸走査方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。図４（ａ）及び図４（ｂ）では、視点の方向が異なる。

図４を参照するに、コリメートレンズ１３、２３、及び図４（Ａ）に示されるコリメートレンズ取り付け部１１ｂ、１１ｂ'の断面円弧部の間に、紫外線硬化型接着剤５１、５２を充填する。コリメートレンズ１３、２３の位置調整後に、紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤５１、５２を硬化させ、コリメートレンズ１３、２３と、コリメートレンズ取り付け部１１ｂ、１１ｂ'とを接着固定する。これにより、光学ハウジング１１上への、コリメートレンズ１３、２３の装着固定が完了する。また、紫外線硬化型接着剤５１、５２は、公知の製品を使用することができる。

再び、図２を参照するに、アパーチャ１４は、レーザビームＡ、Ｂの光路上のコリメートレンズ１３、２３及びシリンドリカルレンズ１５、２５の間の、光学ハウジング１１の床壁１９上に設けられる。アパーチャ１４は、レーザビームＡに対応するアパーチャ１４ａ、及びレーザビームＢに対応するアパーチャ１４ｂを板状の基板に一体形成したものある。アパーチャ取り付け部１ｃは、アパーチャ１４、２４の横幅よりも若干小さい勘合穴である。

図５は、実施例１の光走査装置におけるアパーチャの取り付け部の断面模式図である。図５中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付す。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸走査方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）では、視点の方向が異なる。

図５を参照するに、アパーチャ１４は、アパーチャ取り付け部１１ｃの勘合穴に圧入することで固定する。これにより、光学ハウジング１１上への、アパーチャ１４の装着固定が完了する。

再び、図２を参照するに、シリンドリカルレンズ取り付け部１１ｄ、１１ｄ'は、レーザビームＡ、Ｂの光路上のアパーチャ１４ａ、１４ｂ及び偏光器１６の間の、光学ハウジング１１の床壁１９上に設けられる。シリンドリカルレンズ取り付け部１１ｄ、１１ｄ'は、シリンドリカルレンズ１５、２５の位置調整範囲を考慮した上で、シリンドリカルレンズ１５、２５と光学ハウジング１１との間に若干の隙間ができる範囲で最小限の大きさに設定する。

図６は、実施例１の光走査装置におけるシリンドリカルレンズの取り付け部の断面模式図である。図６中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付す。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸走査方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。図６（ａ）及び図６（ｂ）では、視点の方向が異なる。

図６を参照するに、シリンドリカルレンズ１５、２５の固定は、シリンドリカルレンズ取り付け部１１ｄ、１１ｄ'及びシリンドリカルレンズ１５、２５の隙間に紫外線硬化型接着剤５３、５４を充填する。シリンドリカルレンズ１５、２５の位置調整後に、紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤５３、５４を硬化させ、シリンドリカルレンズ１５、２５と、シリンドリカルレンズ取り付け部１１ｄ、１１ｄ'とを接着固定する。これにより、光学ハウジング１１上への、シリンドリカルレンズ１５、２５の装着固定が完了する。また、紫外線硬化型接着剤５３、５４は、公知の製品を使用することができる。

以上において説明した、光源、コリメートレンズ、アパーチャ、シリンドリカルレンズのそれぞれの取り付け部が形成された光学ハウジングの床壁は、主走査方向と平行、且つ上下レーザビームの光路の中心に設定しており、光学ハウジング表面に各々形成された取り付け部は、上下レーザビームの中心に対して対称に形成している。これは、レーザビームＡ及びレーザビームＢの組と同様、レーザビームＣ及びレーザビームＤの組についても同様な形状となっている。

再び、図２を参照するに、偏向器１６は、光学ハウジング１１の床壁１９上に形成された位置決め基準穴（図示しない）で位置決めするとともに、偏向器１６の偏向器ステータ部５５を、光学ハウジング１１に形成されたねじ穴（図示しない）に、ねじ締結により固定する。

下側に図示されるレーザビームＢに対応する走査レンズ２７は、光学ハウジング１１の床壁１９上に設けられた位置決め基準（図示しない）にて位置決めするとともに、光学ハウジング１１及び走査レンズ２７の間に紫外線硬化型接着剤５６を充填し、紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤５６を硬化させ、走査レンズ２７と床壁１９とを接着固定する。また、紫外線硬化型接着剤５６は、公知の製品を使用することができる。

上側に図示されるレーザビームＡに対応する走査レンズ１７は、上述した下側のレーザビームＢに対応する走査レンズ２７の位置決めと同様の手段で位置決めを行う。レーザビームＢに対応する走査レンズ２７、及びレーザビームＡの走査レンズ１７の間に紫外線硬化型接着剤５７を充填し、紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤５７を硬化させ、走査レンズ１７と、走査レンズ２７とを接着固定する。また、紫外線硬化型接着剤５７は、公知の製品を使用することができる。

図７は、実施例１の光走査装置における補強リブを説明するための斜視図である。図７中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図７を参照するに、光走査装置１０ｂは、上述した光走査装置と同様の装置である。図７では、説明の都合上、光源１２から発せられるレーザビームＡの光路に設けられた光学素子にのみ参照符号を付した。

光学ハウジング１１上設けられた光源１２の位置を基準として、コリメートレンズ１３、アパーチャ１４、及びシリンドリカルレンズ１５の位置が厳密に決定され、光学ハウジング１１の床壁１９上に取り付け及び固定された。しかしながら、光源１２が、床壁１９上ではない光学ハウジング１１上に固定されているのに対して、コリメートレンズ１３、アパーチャ１４、及びシリンドリカルレンズ１５は、床壁１９上に固定されている。そのため、光走査装置１０Ｂへの機械的衝撃や機械的振動により、光源１２の位置を基準として厳密に決定された、上述の位置関係に変化が生じてしまい、所定の光走査ができなくなってしまう可能性がある。

そこで、光源１２が取り付けられた光学ハウジング１１の壁面と、コリメートレンズ１３、アパーチャ１４、及びシリンドリカルレンズ１５が取り付けられた床壁１９の面との間を、補強リブ８１及び補強リブ８２を設けることにより、光源１２、並びにコリメートレンズ１３、アパーチャ１４、及びシリンドリカルレンズ１５の光学ハウジング１１間の位置関係の変化を最小限にするようにする。

補強リブ８１及び補強リブ８２は、例えば四角柱若しくは三角柱などの形状の物体、又はＬ字型の板状の物体である。補強リブ８１及び補強リブ８２のある１つの面は、光源１２が固定される光学ハウジング１１の面と接着などにより固定される。また、補強リブ８１及び補強リブ８２の他方の面は、コリメートレンズ１３及びシリンドリカルレンズ１５が固定される光学ハウジング１１の面と接着などにより固定される。

この補強リブ８１及び補強リブ８２の付加により、光源１２、並びにコリメートレンズ１３、アパーチャ１４、及びシリンドリカルレンズ１５間の位置関係は、より安定した確実なものとなる。

図８は、実施例１の光走査装置を画像形成装置に組み込んだ場合の構成図である。図８中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図８を参照するに、実施例１の光走査装置が組み込まれた画像形成装置１００は、所定のカラーの電子画像を、記録紙にカラー印刷するものである。また、この画像形成装置１００は、大略すると、光走査装置９０、第１感光体１５１、第２感光体１５２、第３感光体１５３、第４感光体１５４、及び記録紙送りベルト１６１からなる。

光走査装置９０は、上述した光走査装置と同様に、４つの光源（図示しない）から、それぞれレーザビームＡ、レーザビームＢ、レーザビームＣ、及びレーザビームＤを出射する。４光路のレーザビームは、それぞれコリメートレンズ、アパーチャ、及びシリンドリカルレンズを通過し、共通の偏光器１６により反射される。

偏光器１６によって反射されたレーザビームＡ及びレーザビームＢは、走査レンズ１７を通過する。レーザビームＡは、第１Ａミラー１０１、第２Ａミラー１０２、及び第３Ａミラー１０３により偏向され、第１感光体１５１表面を走査面として走査する。レーザビームＢは、第１Ｂミラー１１１、第２Ｂミラー１１２、及び第３Ｂミラー１１３により偏向され、第２感光体１５２表面を走査面として走査する。

また、偏光器１６によって反射されたレーザビームＣ及びレーザビームＤは、走査レンズ３７を通過する。レーザビームＣは、第１Ｃミラー１２１、第２Ｃミラー１２２、及び第３Ｃミラー１２３により偏向され、第３感光体１５３表面を走査面として走査する。レーザビームＤは、第１Ｄミラー１３１、第２Ｄミラー１３２、及び第３Ｄミラー１３３により偏向され、第４感光体１５４表面を走査面として走査する。

第１感光体１５１は、上述のようにレーザビームＡによって表面を走査される。レーザビームＡによる走査により、第１感光体１５１表面に潜像が形成される。第１感光体１５１表面上に形成された潜像は、第１現像装置１５５によってトナー現像されることにより、潜像は可視トナー像となる。例えば、第１現像装置１５５の現像トナーはブラックであり、この場合のレーザビームＡは、カラーの電子画像のうち、ブラックで印刷する部分の画像情報を第１感光体１５１表面上に潜像として記録することになる。

第２感光体１５２は、上述のようにレーザビームＢによって表面を走査される。レーザビームＢによる走査により、第２感光体１５２表面に潜像が形成される。第２感光体１５２表面上に形成された潜像は、第２現像装置１５６によってトナー現像されることにより、潜像は可視トナー像となる。例えば、第２現像装置１５６の現像トナーはシアンであり、この場合のレーザビームＢは、カラーの電子画像のうち、シアンで印刷する部分の画像情報を第２感光体１５２表面上に潜像として記録することになる。

第３感光体１５３は、上述のようにレーザビームＣによって表面を走査される。レーザビームＣによる走査により、第３感光体１５３表面に潜像が形成される。第３感光体１５３表面上に形成された潜像は、第３現像装置１５７によってトナー現像されることにより、潜像は可視トナー像となる。例えば、第３現像装置１５７の現像トナーはマゼンタであり、この場合のレーザビームＣは、カラーの電子画像のうち、マゼンタで印刷する部分の画像情報を第３感光体１５３表面上に潜像として記録することになる。

第４感光体１５４は、上述のようにレーザビームＤによって表面を走査される。レーザビームＤによる走査により、第４感光体１５４表面に潜像が形成される。第４感光体１５４表面上に形成された潜像は、第４現像装置１５８によってトナー現像されることにより、潜像は可視トナー像となる。例えば、第４現像装置１５８の現像トナーはイエローであり、この場合のレーザビームＣは、カラーの電子画像のうち、イエローで印刷する部分の画像情報を第４感光体１５４表面上に潜像として記録することになる。

記録紙ベルト１６１は、図中の矢印Ｋの方向に回転するベルトであり、第１感光体１５１、第２感光体１５２、第３感光体１５３、及び第４感光体１５４と接している。図中の矢印Ｋの部位にて、記録紙が記録紙ベルト１６１上に載せられる。記録紙は、ベルトの回転に従い、第４感光体１５４、第３感光体１５３、第２感光体１５２、第１感光体１５１の順番に接触し、各感光体と記録紙との接触の際に、各感光体上に形成されているトナー像が記録紙に転写される。このように、記録紙に印刷されるカラー電子画像のうち、イエローの部分は第４感光体１５４によりトナー印刷され、マゼンタの部分は第３感光体１５３によりトナー印刷され、シアンの部分は第２感光体１５２によりトナー印刷され、ブラックの部分は第１感光体１５１によりトナー印刷させる。この４段階のトナー印刷により、記録紙に所定のカラー電子画像が印刷される。

実施例１においては、光学素子の固定に使用している紫外線硬化型接着剤は、紫外線以外の波長域で硬化する接着剤、及び熱硬化型接着剤を使用しても良い。

実施例１によれば、偏向器の回転方向に対する、走査前光学系からのレーザビーム入射角が一方向のみであるため、偏向器反射面の必要有効範囲を小さくすることができる。これにより、偏向器の反射面精度や偏向器の回転精度を低くすることによる製造コスト低減を行うことが可能となる。同様に、走査レンズの必要有効範囲を小さくすることができ、これによる走査レンズを小型化することが可能となり、装置の省スペース化及び製造コストの削減を行うことが可能となる。

また、走査前光学系の組同士については、光学素子の配置や組付け方法が、主走査方向に関して同位置及び角度となる。そのため、光学ハウジングの形状も、レーザビーム毎に異なる偏向器入射角をもつ場合と比べて簡易な構造にすることができる。よって、光学ハウジングの製造コストの低減、及び製造精度の向上を行うことが可能となる。

さらに、光学ハウジングは、走査前光学系２つを１組とした、各々のレーザビームの光路の副走査方向を床壁とし、その副走査方向に対して上下に光学素子を直接床壁に取り付けたことにより、以下の効果がある。被走査面で必要な光学特性に対して直接コリメートレンズ位置及びシリンドリカルレンズ位置の調整を行うことが可能である。そのため、レーザ光源とコリメートレンズを含む光源ユニットとを別体としたことによる、光学特性誤差の積上げがなくなる。さらに、偏向器の取り付け誤差、及び走査レンズの形状精度誤差を低減することが可能となる。これによる光走査装置の精度向上及び部品コスト低減が可能となる。また、上述のように、レーザ光源とコリメートレンズとを含む走査前光学系を別体としないため、走査前光学系のベースとなる部材が不要となり、さらには光源ユニットを調整組立する装置費用や生産費用が不要になり、全体として光走査装置のコスト低減が可能となる。また、光学ハウジングの床壁の上下に、光学素子を直接取り付けることにより、光学素子の把持や紫外線光を接着剤に照射するための、装置のスペース確保が容易になり、上下の光学素子の位置調整組立を同時に行うことが可能になり、生産時間の低減、さらには製造コストの低減が可能になる。

他の実施例１の効果としては、光源が取り付けられた光学ハウジング１１の壁面と、コリメートレンズ及びシリンドリカルレンズが取り付けられた床壁面との間に補強リブ設けたことにより、振動や衝撃に対して光源とその他光学素子との相対的位置が変化しづらい、外部環境に対して安定な光走査装置を提供することが可能となる。

［実施例２］
実施例２は、実施例１の変形例である。

図９は、実施例２の光走査装置の断面模式図である。図９中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図９を参照するに、ここで示される光走査装置１０ｄの断面模式図は、レーザビームＡ及びレーザビームＢの１組の走査前光学系の光路を基準とした光走査装置の断面模式図である。レーザビームＣ及びレーザビームＤの組についても同様な構成であるが、ここでは説明を省略する。図１１で示す光走査装置の断面模式図は、図１にて説明した偏向器１６の反射面にて折り返した形で示している。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸進行方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。

実施例２の光走査装置１０ｄは、実施例１の光走査装置とほぼ同様の構成である。ただし、実施例１ではアパーチャが、光学ハウジングの床壁とは別体の独立した構成であるのに対して、実施例２のアパーチャ１４は、光学ハウジング１１の床壁１９と一体化した構成であることが大きな特徴である。

図１０は、実施例２の光走査装置における光学ハウジングと一体成形したアパーチャの断面模式図である。図１１中の先に説明した部分については、同一の参照符号を付す。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸走査方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。図１０（ａ）及び図１０ｂ）では、視点の方向が異なる。

図１０参照するに、アパーチャ１４は、床壁１９と一体成形されている。また、レーザビームＡが通過するアパーチャ１１ｆと、レーザビームＢが通過するアパーチャ１１ｆ'とでは、図中のＺ軸上の位置が異なっている。

実施例２は、アパーチャ１４の構成以外については実施例１に準じる。

実施例２によれば、アパーチャを光学ハウジングに一体で成形できるため、別個に光学ハウジングに組み付けるアパーチャが不要になるため、アパーチャを位置決め固定するための作業を不要とすることが可能となる。

また、副走査方向に対して上下のアパーチャを、主走査方向に対して前後にずらして配置することにより、光学ハウジングを成型する際にも、型を入れ子構造にする必要が無くなるため、安価に高精度な光学ハウジングを成型することが可能となる。

［実施例３］
実施例３は、実施例１の変形例である。

図１１、実施例３の光走査装置の断面模式図である。図１１の先に説明した部分については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１１参照するに、ここで示される光走査装置１０ｅの断面模式図は、レーザビームＡ及びレーザビームＢの１組の走査前光学系の光路を基準とした光走査装置の断面模式図である。レーザビームＣ及びレーザビームＤの組についても同様な構成であるが、ここでは説明を省略する。図１１で示す光走査装置の断面模式図は、図１にて説明した偏向器１６の反射面にて折り返した形で示している。また、図中のＸ軸は主走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸は光軸進行方向、及びγ軸は光軸まわり方向をそれぞれ示している。

実施例３の光走査装置１０ｅは、実施例１の光走査装置とほぼ同様の構成である。実施例１では、レーザビームＡ及びレーザビームＢにそれぞれ対応する２つの走査レンズは、積重ねて接着固定する構成となっている。対して実施例２では、レーザビームＡに対応する走査レンズ１７、及びレーザビームＢに対応する走査レンズ２７の間に光学ハウジング１１の床壁１９を配して、２つの走査レンズを各々光学ハウジング１１の床壁１９上に接着固定した構成であることが特徴である。

実施例３は、走査レンズの構成以外については実施例１に準じる。

実施例３によれば、２つの走査レンズを、副走査方向に対して上下に積重ねて接着固定する構成ではなく、光学ハウジングの床壁に２つの走査レンズを直接接着固定した構成であるため、振動や衝撃に対して走査レンズの位置が変化しづらい、外部環境に対して安定した光走査装置を提供することが可能となる。

本発明の本実施形態の光走査装置の分解斜視部である。 実施例１の光走査装置の断面模式図である。 実施例１の光走査装置における光源の取り付け部の断面模式図である。 実施例１の光走査装置におけるコリメートレンズの取り付け部の断面模式図である。 実施例１の光走査装置におけるアパーチャの取り付け部の断面模式図である。 実施例１の光走査装置におけるシリンドリカルレンズの取り付け部の断面模式図である。 実施例１の光走査装置における補強リブを説明するための斜視図である。 実施例１の光走査装置を画像形成装置に組み込んだ場合の構成図である。 実施例２の光走査装置の断面模式図である。 実施例２の光走査装置における光学ハウジングと一体成形したアパーチャの断面模式図である。 実施例３の光走査装置の断面模式図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｄ、１０ｅ 光走査装置
１１ 光学ハウジング
１１ａ、１１ａ' 光源取り付け部
１１ｂ、１１ｂ' コリメートレンズ取り付け部
１１ｃ アパーチャ取り付け部
１１ｄ、１１ｄ' シリンドリカルレンズ取り付け部
１１ｅ、１１ｅ' 光源駆動基板取り付け部
１１ｆ、１１ｆ'、１４、１４ａ、１４ｂ、２４、２４ａ、２４ｂ アパーチャ
１２、２２、３２、４２ 光源
１３、２３、３３、４３ コリメートレンズ
１５、２５、３５、４５ シリンドリカルレンズ
１６ 偏向器
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ 偏光器反射面
１７、２７、３７、４７ 走査レンズ
１８ 光源駆動基板
１９ 床壁
５１、５２、５３、５４、５６、５７ 紫外線硬化型接着剤
５５ 偏向器ステータ部
８１、８２ 補強リブ

Claims (13)

1. 複数の走査前光学系から発する複数の光束を同一の偏向手段を用いて偏向することにより走査を行う光学走査装置において、
   前記偏向手段により偏向される第１の光束を発する第１の走査前光学系と、
   前記第１の走査前光学系に対して前記偏向手段の回転軸方向の異なる位置に設けられた第２の光束を発する第２の走査前光学系とを有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記第１及び前記第２の走査前光学系は、面対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記第１及び前記第２光束の光路の間に設けられた床壁を有し、前記床壁上に前記第１及び前記第２の走査前光学系が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記床壁は、筐体である光学ハウジングに接続及び固定されていることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記光源は、前記光学ハウジング上に設けられたレーザ光源の取り付け部である勘合穴又は勘合溝に圧入固定されることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記走査前光学系は、コリメートレンズを含み、前記コリメートレンズは、前記床壁上に設けられた前記コリメートレンズの取り付け部における取り付け位置調整後に光硬化型接着剤にて接着されることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
7. 前記走査前光学系は、シリンドリカルレンズを含み、前記シリンドリカルレンズは、前記床壁上に設けられた前記シリンドリカルレンズの取り付け部における取り付け位置調整後に光硬化型接着剤にて接着されることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
8. 前記走査前光学系は、アパーチャを含み、前記第１及び前記第２の走査前光学系の前記アパーチャは、一体の構造からなることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
9. 前記アパーチャは、前記床壁上に設けられた前記アパーチャの取り付け部である勘合溝に圧入固定されることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
10. 前記走査前光学系は、アパーチャを含み、前記アパーチャは、前記床壁と一体に成形されることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
11. 前記光源、並びに、前記コリメートレンズ、前記シリンドリカルレンズ、及び前記アパーチャの相対的位置を維持するために、前記床壁は補強リブにより前記光学ハウジング上に固定されることを特徴とする請求項４乃至１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
12. 前記光源は、複数のレーザビームを平行に発するマルチビーム光源であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
13. 請求項１乃至１２に記載の光走査装置を含むことを特徴とする画像形成装置。

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