JP2012159555A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査精度の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図ることができる光走査装置を提供する。
【解決手段】 光源ユニットは、光源及びカップリングレンズを有し、それらはホルダ１０に取り付けられている。このホルダ１０は、光源支持部材１１、第１傾斜部材、第２傾斜部材、及びレンズ保持部材１４を有している。第１傾斜部材は、２つの部材（１２_１、１２_２）が基準面上に貫通孔を挟んで第１の方向に並んで配置され、表面が基準面に対して傾斜角θａで傾斜している。第２傾斜部材は、２つの部材（１３_１、１３_２）が基準面上に貫通孔を挟んで第１の方向に直交する第２の方向に並んで配置され、表面が基準面に対して傾斜角θｂで傾斜している。
【選択図】図１０

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光束により被走査面を走査する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

光源から射出され、ポリゴンミラーなどの偏向手段で偏向された光束を、走査光学系により被走査面に微小なスポット光として結像させ、該被走査面上を主走査方向に等速走査させる装置として光走査装置が知られている。この光走査装置は、レーザビームプリンタ、レーザビームプロッタ、普通紙ファクシミリ、デジタル複写機等の画像形成装置における潜像形成手段に用いられている。

近年、画像形成装置において、カラー化、高速化が進み、感光性を有するドラムを複数（通常は４つ）有するタンデム方式の画像形成装置が普及してきている。そして、それとともに、画像形成装置の小型化及び低価格化が求められている。

そこで、光走査装置では、単一の偏向手段の偏向反射面に副走査方向に関して光束を斜入射させて、小型化と低価格化を図ることが提案された。

例えば、特許文献１には、光源と、光源からの光束を偏向する光偏向器と、光偏向器により偏向された光束を集光する結像レンズとを備え、光源を支持する支持手段を取付けるための第１の基準面と、結像レンズの少なくとも１つを取付けるための第２の基準面とが平行な平面であり、該平面が、光偏向器の回転軸に直交する主走査平面から所定角度だけ傾いている光走査装置が開示されている。

また、特許文献２には、光源から放出される光ビームを、ねじり梁を備えた振動ミラーに照射し、ねじり梁を軸として振動ミラーを振動させることによって、光ビームで対象を走査するとともに、光ビームに対する振動ミラーの配置を調整する調整手段を含む光走査装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されている光走査装置では、所望の斜入射角を得るための調整工程が煩雑であり、製造コストの増大を招くおそれがあった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、走査精度の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図ることができる光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、画像品質の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、複数の光源からの光束が光偏向器に副走査方向に関して互いに異なる角度で斜入射され、該光偏向器で偏向された複数の光束を走査光学系によって対応する被走査面に集光する光走査装置において、前記複数の光源が個別に保持されて光学ハウジングの側板にそれぞれ取り付けられる複数のホルダを備え、各ホルダは、光源の射出軸に直交する面に対する傾斜角が互いに異なる複数の傾斜面を有することを特徴とする光走査装置である。

これによれば、走査精度の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図ることができる。

本発明は、第２の観点からすると、複数の像担持体と、前記複数の像担持体を画像情報に応じて変調された複数の光束により個別に走査する本発明の光走査装置と、を備える画像形成装置である。

これによれば、画像品質の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。 図１における光走査装置の構成を説明するための図（その１）である。 図１における光走査装置の構成を説明するための図（その２）である。 図１における光走査装置の構成を説明するための図（その３）である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ光源を説明するための図である。 光源の回転調整を説明するための図である。 振動ミラーユニットを説明するための図（その１）である。 振動ミラーユニットを説明するための図（その２）である。 ４つの光束の斜入射を説明するための図である。 ホルダを説明するための図である。 貫通孔の周囲の溝を説明するための図である。 光源の位置決め部を説明するための図である。 光源取付用治具を説明するための図である。 図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれ光源が光源支持部材に取り付けられた状態を説明するための図である。 図１０のＡ−Ａ断面図である。 図１０のＢ−Ｂ断面図である。 ホルダにおけるカップリングレンズの保持を説明するための図である。 光学ハウジングの側板に設けられた開口部を説明するための図である。 ４つのホルダが光学ハウジングに取り付けられた状態を説明するための図である。 図２０（Ａ）は、光学ハウジングの側板に設けられた四角形状の開口と光源ユニットＬＵａの第２傾斜部材との関係を説明するための図であり、図２０（Ｂ）は、光学ハウジングの側板に設けられた四角形状の開口と光源ユニットＬＵｂの第１傾斜部材との関係を説明するための図である。 図２１（Ａ）は、光学ハウジングの側板に設けられた四角形状の開口と光源ユニットＬＵｃの第１傾斜部材との関係を説明するための図であり、図２１（Ｂ）は、光学ハウジングの側板に設けられた四角形状の開口と光源ユニットＬＵｄの第２傾斜部材との関係を説明するための図である。 平面視において、第１傾斜部材と第２傾斜部材が直交していない場合を説明するための図（その１）である。 平面視において、第１傾斜部材と第２傾斜部材が直交していない場合を説明するための図（その２）である。 レンズ保持部材の変形例を説明するための図（その１）である。 レンズ保持部材の変形例を説明するための図（その２）である。 光源ユニットを回動可能とする光学ハウジングの開口部を説明するための図（その１）である。 光源ユニットを回動可能とする光学ハウジングの開口部を説明するための図（その２）である。 光源ユニットを回動可能とする光学ハウジングの開口部を説明するための図（その３）である。 ホルダの変形例を説明するための図である。 図２９のＡ−Ａ断面図である。 図２９のホルダが光学ハウジングに取り付けられた状態を説明するための図である。 図２９のホルダに対応した光学ハウジングの開口部を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図２３に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着装置２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、マゼンタ画像情報、シアン画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（以下では、「トナー画像」という）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着装置２０５０に送られる。

定着装置２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

光走査装置２０１０は、一例として図２〜図４に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０３ａ、２２０３ｂ、２２０３ｃ、２２０３ｄ）、４つのミラー（Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄ）、振動ミラーユニット２１０４、第１走査レンズ２１０５、４つの第２走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、７つの折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）、及び走査制御装置（図示省略）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング（図２〜図４では、図示省略）の所定位置に組み付けられている。

４つの光源は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のいずれに関しても、互いに異なる位置に配置されている。

各光源は、一例として図５（Ａ）に示されるように、その中心を通り、射出面に直交する方向を射出軸とし、一例として図５（Ｂ）に示されるように、モノリシックに形成された２つの発光部を有している。すなわち、各光源は、いわゆる２チャンネル（２ｃｈ）のマルチビーム半導体レーザを有している。ここでは、一例として、２つの発光部の中心間距離Ｄは５０μｍである。

さらに、各光源は、一例として図６に示されるように、Ｚ軸方向に関する発光部間隔がＤ・ｓｉｎγとなるように、射出軸まわりに角度γだけ回動した状態で光学ハウジングに取り付けられている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

例えば、出力画像の解像度が６００ｄｐｉ、すなわち、走査ピッチが４２．４μｍであり、光走査装置２０１０における結像光学系の副走査対応方向に関する全系倍率が１．５倍であれば、γ＝ｓｉｎ^−１（４２．４／１．５／５０）＝３４．４°である。また、全系倍率が２．０倍であれば、γ＝ｓｉｎ^−１（４２．４／２．０／５０）＝２５．１°である。

図２に戻り、カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束（ＬＢａという）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束（ＬＢｂという）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束（ＬＢｃという）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束（ＬＢｄという）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

シリンドリカルレンズ２２０３ａは、カップリングレンズ２２０１ａからの光束をミラーＭａを介して、振動ミラーユニット２１０４の偏向反射面近傍でＸ軸方向に関して線状に結像させる。

シリンドリカルレンズ２２０３ｂは、カップリングレンズ２２０１ｂからの光束をミラーＭｂを介して、振動ミラーユニット２１０４の偏向反射面近傍でＸ軸方向に関して線状に結像させる。

シリンドリカルレンズ２２０３ｃは、カップリングレンズ２２０１ｃからの光束をミラーＭｃを介して、振動ミラーユニット２１０４の偏向反射面近傍でＸ軸方向に関して線状に結像させる。

シリンドリカルレンズ２２０３ｄは、カップリングレンズ２２０１ｄからの光束をミラーＭｄを介して、振動ミラーユニット２１０４の偏向反射面近傍でＸ軸方向に関して線状に結像させる。

カップリングレンズ２２０１ａとシリンドリカルレンズ２２０３ａとミラーＭａとからなる光学系は、Ｋステーションの偏向器前光学系である。

カップリングレンズ２２０１ｂとシリンドリカルレンズ２２０３ｂとミラーＭｂとからなる光学系は、Ｍステーションの偏向器前光学系である。

カップリングレンズ２２０１ｃとシリンドリカルレンズ２２０３ｃとミラーＭｃとからなる光学系は、Ｃステーションの偏向器前光学系である。

カップリングレンズ２２０１ｄとシリンドリカルレンズ２２０３ｄとミラーＭｄとからなる光学系は、Ｙステーションの偏向器前光学系である。

振動ミラーユニット２１０４は、一例として図７に示されるように、ミラー構造体２４１１が、リード端子を有するセラミックパッケージ２４１２に収容され、内部が減圧された状態でガラス窓２４１３によって封止されている。セラミックパッケージ２４１２の＋Ｘ側の面には、Ｚ軸方向の両端近傍に円柱状の突起２４１２ａがそれぞれ設けられている。

上記ミラー構造体２４１１は、一例として図８に示されるように、表面にミラー面が形成された可動ミラー２４１１Ａと、該可動ミラー２４１１ＡのＺ軸方向の両端面の中央からそれぞれＺ軸に平行な方向に延びて可動ミラー２４１１Ａを支える棒状の２つのねじり梁２４１１Ｂと、各ねじり梁２４１１Ｂに回転トルクを発生させる４つのカンチレバー２４１１Ｃと、それらの支持部をなすフレーム２４１１Ｅとを有し、シリコン基板をエッチングにより切り抜いて形成されている。ここでは、可動ミラー２４１１Ａの＋Ｘ側の面が偏向反射面となる。

可動ミラー２４１１Ａは、その中心を通りＺ軸に平行な軸（以下では、「振動軸」ともいう）回りに振動させることができる。ここでは、一例として、圧電駆動方式により上記回転トルクを発生させている。

各ねじり梁２４１１Ｂの幅（Ｙ軸方向の長さ）は４０〜６０μｍである。

４つのカンチレバー２４１１Ｃは、振動軸を挟んで対称に形成され、フレーム２４１１Ｅと連結されている。各カンチレバー２４１１Ｃは、その＋Ｘ側の面にＹ軸方向を長手方向とするＰＺＴ膜２４１１Ｄがそれぞれ形成されている。

ＰＺＴ膜２４１１Ｄは、正負の電圧が交互に印加されるとＹ軸方向に伸縮する。そこで、４つのＰＺＴ膜２４１１Ｄに印加する電圧を制御すると、カンチレバー２４１１Ｃに回転トルクを発生させることができる。これにより、各ねじり梁２４１１Ｂが捩られ、可動ミラー２４１１Ａは、振動軸回りに回動する。

そして、４つのＰＺＴ膜２４１１Ｄに印加する電圧の正負を一定の周期で切り換えると、可動ミラー２４１１Ａを振動軸回りに振動させることができる。

シリンドリカルレンズ２２０３ａからの光束は、振動軸に直交する平面（ＸＹ平面）に対して−Ｚ側に傾斜（傾斜角「−θａ」とする）した方向から偏向反射面に入射する（図９参照）。

シリンドリカルレンズ２２０３ｂからの光束は、振動軸に直交する平面（ＸＹ平面）に対して−Ｚ側に傾斜（傾斜角「−θｂ」とする）した方向から偏向反射面に入射する（図９参照）。

シリンドリカルレンズ２２０３ｃからの光束は、振動軸に直交する平面（ＸＹ平面）に対して＋Ｚ側に傾斜（傾斜角「θｃ」とする）した方向から偏向反射面に入射する（図９参照）。

シリンドリカルレンズ２２０３ｄからの光束は、振動軸に直交する平面（ＸＹ平面）に対して＋Ｚ側に傾斜（傾斜角「θｄ」とする）した方向から偏向反射面に入射する（図９参照）。

なお、以下では、光束が偏向反射面に入射する際に、振動軸に直交する面に対して傾斜した方向から入射することを「斜入射」といい、振動軸に直交する面に平行な方向から入射することを「水平入射」という。そして、斜入射の際の、入射角を「斜入射角」という。ここでは、θａ＝θｄ、θｂ＝θｃである。

また、光束が偏向反射面に斜入射されるように設定された光源と偏向器前光学系とからなる構成は、「斜入射光学系」とも呼ばれている。

第１走査レンズ２１０５、偏向反射面で偏向された４つの光束の光路上に配置されている。

折り返しミラー２１０６ａは、第１走査レンズ２１０５を介した光束ＬＢａの光路上に配置され、該光束の光路を−Ｘ方向に折り返す。

第２走査レンズ２１０７ａは、折り返しミラー２１０６ａを介した光束の光路上に配置されている。

折り返しミラー２１０８ａは、第２走査レンズ２１０７ａを介した光束の光路上に配置され、該光束の光路を感光体ドラム２０３０ａに向かう方向に折り返す。

そこで、偏向反射面で偏向された光束ＬＢａは、第１走査レンズ２１０５、折り返しミラー２１０６ａ、第２走査レンズ２１０７ａ、及び折り返しミラー２１０８ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、偏向反射面の振動に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。

折り返しミラー２１０６ｂは、第１走査レンズ２１０５を介した光束ＬＢｂの光路上に配置され、該光束の光路を−Ｘ方向に折り返す。

第２走査レンズ２１０７ｂは、折り返しミラー２１０６ｂを介した光束の光路上に配置されている。

折り返しミラー２１０８ｂは、第２走査レンズ２１０７ｂを介した光束の光路上に配置され、該光束の光路を感光体ドラム２０３０ｂに向かう方向に折り返す。

そこで、偏向反射面で偏向された光束ＬＢｂは、第１走査レンズ２１０５、折り返しミラー２１０６ｂ、第２走査レンズ２１０７ｂ、及び折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、偏向反射面の振動に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。

折り返しミラー２１０６ｃは、第１走査レンズ２１０５を介した光束ＬＢｃの光路上に配置され、該光束の光路を−Ｘ方向に折り返す。

第２走査レンズ２１０７ｃは、折り返しミラー２１０６ｃを介した光束の光路上に配置されている。

折り返しミラー２１０８ｃは、第２走査レンズ２１０７ｃを介した光束の光路上に配置され、該光束の光路を感光体ドラム２０３０ｃに向かう方向に折り返す。

そこで、偏向反射面で偏向された光束ＬＢｃは、第１走査レンズ２１０５、折り返しミラー２１０６ｃ、第２走査レンズ２１０７ｃ、及び折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、偏向反射面の振動に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。

第２走査レンズ２１０７ｄは、第１走査レンズ２１０５を介した光束ＬＢｄの光路上に配置されている。

折り返しミラー２１０６ｄは、第２走査レンズ２１０７ｄを介した光束の光路上に配置され、該光束の光路を感光体ドラム２０３０ｄに向かう方向に折り返す。

そこで、偏向反射面で偏向された光束ＬＢｄは、第１走査レンズ２１０５、第２走査レンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、偏向反射面の振動に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。

偏向反射面と感光体ドラムとの間の光路上に配置されている光学系は、走査光学系とも呼ばれている。

ここでは、第１走査レンズ２１０５と第２走査レンズ２１０７ａと２枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）とからＫステーションの走査光学系が構成されている。

また、第１走査レンズ２１０５と第２走査レンズ２１０７ｂと２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。

また、第１走査レンズ２１０５と第２走査レンズ２１０７ｃと２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。

また、第１走査レンズ２１０５と第２走査レンズ２１０７ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。

すなわち、第１走査レンズ２１０５は、４つのステーションで共用されている。

ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。

各光源は、それぞれ、一例として図１０に示されるようなホルダ１０に保持されて、光学ハウジングの側板に取り付けられている。

このホルダ１０は、光源支持部材１１、第１傾斜部材、第２傾斜部材、及びレンズ保持部材１４を有している。

光源支持部材１１は、平板状の部材であり、中央に光源が挿入される貫通孔が形成されている。光源支持部材１１の一側の面は基準面であり、該基準面は、貫通孔に挿入された光源の射出軸に直交するように形成されている。

光源支持部材１１の他側の面には、一例として図１１に示されるように、貫通孔の周囲に、射出軸回りの所定の角度毎に複数の溝が形成されている。各溝は、光源の位置決め部（図１２参照）が嵌合可能である。

そこで、一例として図１３に示されるように、光源取付用治具を用いて、容易に射出軸回りの所定の角度で、光源を光源支持部材１１に取り付けることができる（図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）参照）。

第１傾斜部材は、２つの部材（１２_１、１２_２）から構成されている。該２つの部材（１２_１、１２_２）は、平面視において、基準面上に貫通孔を挟んで第１の方向に沿って配置され、表面が基準面に対して傾斜角θａで傾斜している（図１５参照）。図１５は、図１０のＡ−Ａ断面図である。

第２傾斜部材は、２つの部材（１３_１、１３_２）から構成されている。該２つの部材（１３_１、１３_２）は、平面視において、基準面上に貫通孔を挟んで上記第１の方向に直交する第２の方向に沿って配置され、表面が基準面に対して傾斜角θｂで傾斜している（図１６参照）。図１６は、図１０のＢ−Ｂ断面図である。

レンズ保持部材１４は、基準面に直交する方向を長手方向とする板状の部材であり、貫通孔近傍に取り付けられている。そして、光源の射出軸とカップリングレンズの光軸とが一致するように、カップリングレンズがレンズ保持部材１４に保持される（図１７参照）。

ホルダ１０に光源２２００ａとカップリングレンズ２２０１ａが取り付けられたものを光源ユニットＬＵａという。

ホルダ１０に光源２２００ｂとカップリングレンズ２２０１ｂが取り付けられたものを光源ユニットＬＵｂという。

ホルダ１０に光源２２００ｃとカップリングレンズ２２０１ｃが取り付けられたものを光源ユニットＬＵｃという。

ホルダ１０に光源２２００ｄとカップリングレンズ２２０１ｄが取り付けられたものを光源ユニットＬＵｄという。

４つの光源ユニットは、光学ハウジングの一の側板（以下では、便宜上、単に「側板」ともいう）に取り付けられる。なお、各光源は、光源ユニットが側板に取り付けられる前に、その射出軸まわりの回動調整が行われている。

側板には、一例として図１８に示されるように、４つの開口部（ＳＰａ、ＳＰｂ、ＳＰｃ、ＳＰｄ）が設けられている。各開口部は、１つの円形状の開口（以下では、便宜上「円開口」という）と、該円開口を挟んでＹ軸方向に並ぶ２つの四角形状の開口（以下では、便宜上「矩形開口」という）とを有している。

光源ユニットＬＵａは、レンズ保持部材１４が側板の開口部ＳＰａの円開口に挿入され、部材１２_１が−Ｚ側、部材１２_２が＋Ｚ側となるように第１傾斜部材が側板に突き当てられている。この場合は、容易に、光源ユニットＬＵａの射出軸方向をＸＹ平面に対して−Ｚ側にθａ傾斜した方向とすることができる（図１９参照）。このとき、第２傾斜部材は、干渉しないように開口部ＳＰａの２つの矩形開口内に収容されている（図２０（Ａ）参照）。

光源ユニットＬＵｂは、レンズ保持部材１４が側板の開口部ＳＰｂの円開口に挿入され、部材１３_１が−Ｚ側、部材１３_２が＋Ｚ側となるように第２傾斜部材が側板に突き当てられている。この場合は、容易に、光源ユニットＬＵｂの射出軸方向をＸＹ平面に対して−Ｚ側にθｂ傾斜した方向とすることができる（図１９参照）。このとき、第１傾斜部材は、干渉しないように開口部ＳＰｂの２つの矩形開口内に収容されている（図２０（Ｂ）参照）。

光源ユニットＬＵｃは、レンズ保持部材１４が側板の開口部ＳＰｃの円開口に挿入され、部材１３_１が＋Ｚ側、部材１３_２が−Ｚ側となるように第２傾斜部材が側板に突き当てられている。この場合は、容易に、光源ユニットＬＵｃの射出軸方向をＸＹ平面に対して＋Ｚ側にθｂ（＝θｃ）傾斜した方向とすることができる（図１９参照）。このとき、第１傾斜部材は、干渉しないように開口部ＳＰｃの２つの矩形開口内に収容されている（図２１（Ａ）参照）。

光源ユニットＬＵｄは、レンズ保持部材１４が側板の開口部ＳＰｄの円開口に挿入され、部材１２_１が＋Ｚ側、部材１２_２が−Ｚ側となるように第１傾斜部材が側板に突き当てられている。この場合は、容易に、光源ユニットＬＵｄの射出軸方向をＸＹ平面に対して＋Ｚ側にθａ（＝θｄ）傾斜した方向とすることができる（図１９参照）。このとき、第２傾斜部材は、干渉しないように開口部ＳＰｄの２つの矩形開口内に収容されている（図２１（Ｂ）参照）。

このように、斜入射角に応じて２つの傾斜部材の一方を選択し、選択されなかった傾斜部材が側面の矩形開口に挿入され、選択した傾斜部材が側面に突き当てられるように、各光源ユニットを側面に取り付けることにより、各光源ユニットを容易に所望の斜入射角に応じて側面に固定することができる。すなわち、４つの光源に対して１種類のホルダを使用することができるので、部品共通化によるコスト削減を図ることができる。

また、傾斜部材を側面に突き当てることで所望の傾斜角を確保することができるので、各光源の取付け精度のぶれを抑制することができる。また、各種治具の共通化及び段取りの共通化を図ることができる。

また、側面に対する各傾斜部材の接触面積が広く、各傾斜部材が貫通孔を挟んで２つの部材からなっているため、各光源の位置ずれを抑制するとともに各光源を安定して側板に固定することができる。なお、各光源ユニットは、接着によって側板に固定されても良いし、ねじ止めによって側板に固定されても良い。

なお、一例として図２２に示されるように、平面視において、第１傾斜部材と第２傾斜部材が直交していない場合には、図２３に示されるように、矩形開口によって傾斜部材の接触面積が減少するおそれがある。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、４つの光源ユニット（ＬＵａ、ＬＵｂ、ＬＵｃ、ＬＵｄ）、振動ミラーユニット２１０４、４つの走査光学系などを備えている。

各光源ユニットは、光源及びカップリングレンズを有し、それらはホルダ１０に取り付けられている。このホルダ１０は、光源支持部材１１、第１傾斜部材、第２傾斜部材、及びレンズ保持部材１４を有している。

第１傾斜部材は、２つの部材（１２_１、１２_２）からなり、該２つの部材（１２_１、１２_２）は、基準面上に貫通孔を挟んで第１の方向に並んで配置され、表面が基準面に対して傾斜角θａで傾斜している。第２傾斜部材は、２つの部材（１３_１、１３_２）からなり、該２つの部材（１３_１、１３_２）は、基準面上に貫通孔を挟んで第１の方向に直交する第２の方向に並んで配置され、表面が基準面に対して傾斜角θｂで傾斜している。

そこで、光源ユニットＬＵａの第１傾斜部材を側板に突き当てるだけで、容易に、精度良く、光源ユニットＬＵａの射出軸方向をＸＹ平面に対して−Ｚ側にθａ傾斜した方向とすることができる。また、光源ユニットＬＵｂの第２傾斜部材を側板に突き当てるだけで、容易に、精度良く、光源ユニットＬＵｂの射出軸方向をＸＹ平面に対して−Ｚ側にθｂ傾斜した方向とすることができる。

同様に、光源ユニットＬＵｃの第２傾斜部材を側板に突き当てるだけで、容易に、精度良く、光源ユニットＬＵｃの射出軸方向をＸＹ平面に対して＋Ｚ側にθｂ（＝θｃ）傾斜した方向とすることができる。また、光源ユニットＬＵｄの第１傾斜部材を側板に突き当てるだけで、容易に、精度良く、光源ユニットＬＵｄの射出軸方向をＸＹ平面に対して＋Ｚ側にθａ（＝θｄ）傾斜した方向とすることができる。

また、各光源は、光源ユニットが光学ハウジングに取り付けられる前に、その射出軸まわりの回動調整を行うことができるので、光源ユニットが光学ハウジングに取り付けられた後の調整作業を簡素化することができる。そして、各光源ユニットを光学ハウジングに取り付ける際には、斜入射角のみを考慮すれば良いので、組み立て工程を簡素化することができる。

また、斜入射光学系を用いているため、小型化を図ることができる。

また、第１走査レンズを４つのステーションで共用しているため、部品点数の削減、及び低コスト化を図ることができる。

この場合は、走査精度の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図ることができる。

また、光学ハウジングの側板に矩形開口を設けているため、第１傾斜部材と第２傾斜部材のうち、側板への突き当て対象ではないほうの傾斜部材が側板に突き当たるのを避けることができる。なお、矩形開口の大きさは、熱膨張や取り付け調整を考慮して、大きめに設定しておくことが好ましい。

そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０を備えているため、結果として、画像品質の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図ることができる。

なお、上記実施形態では、θａ＝θｄ、θｂ＝θｃの場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、側板に設けられた矩形開口に代えて、四角形状の凹部が設けられても良い。この場合は、光学ハウジングの強度低下を抑制することができる。

また、上記実施形態において、ホルダ１０では、光源支持部材１１と第１傾斜部材と第２傾斜部材とが一体成形されていても良い。この場合は、製造コストを低減することができる。また、各傾斜部材の傾斜角及び形状の精度を向上させることができる。

また、上記実施形態では、第１傾斜部材及び第２傾斜部材がそれぞれ２つの部材からなり、該２つの部材が、平面視において、光源を挟んで一の方向に並んでいる場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、ホルダの傾斜部材が２つの場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、光偏向器が振動ミラーユニットの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光偏向器がポリゴンミラーであっても良い。

また、上記実施形態では、各光源が２つの発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各光源が３つ以上の発光部を有していても良い。この場合であっても、光源ユニットが光学ハウジングに取り付けられる前に、その射出軸まわりの回動調整を行うことができるので、容易に、感光体ドラム表面での走査線間隔を所望の走査線間隔とすることができる。

また、上記実施形態において、レンズ保持部材１４が、一例として図２４及び２５に示されるように、内径がカップリングレンズの外径と略同じであるパイプの一部をなす部材であっても良い。

この場合に、一例として図２６及び図２７に示されるように、側板に設けられている円開口の大きさを、レンズ保持部材１４の外側の曲面の形状に合わせることにより、一例として図２８に示されるように、レンズ保持部材１４が貫通孔に挿入された状態で光源ユニットを光源の射出軸まわりに回転可能とすることができる。なお、この場合には、各傾斜部材の位置も変化する。そこで、傾斜部材との干渉を避けるため、前記矩形開口に代えて、扇状の開口を用いることが好ましい。

また、上記実施形態において、一例として図２９に示されるように、第１傾斜部材として前記２つの部材（１２_１、１２_２）に代えて、１つの部材１２（第１傾斜部材１２という）を用い、第２傾斜部材として前記２つの部材（１３_１、１３_２）に代えて、１つの部材１３（第２傾斜部材１３という）を用いても良い。

第１傾斜部材１２と第２傾斜部材１３は、基準面上に貫通孔を挟んで配置されている。第１傾斜部材１２は、表面が基準面に対して傾斜角θａで傾斜している（図３０参照）。図３０は、図２９のＡ−Ａ断面図である。第２傾斜部材１３は、表面が基準面に対して傾斜角θｂで傾斜している（図３０参照）。そして、第１傾斜部材１２及び第２傾斜部材１３は、それぞれ該射出軸に近づくにつれて、基準面からの距離が大きくなるように傾斜している。また、第１傾斜部材１２と第２傾斜部材１３は、射出軸に最も近い位置（傾斜の頂点）の基準面からの距離が互いに略等しい。

この場合は、一例として図３１に示されるように、第１傾斜部材１２が側板に突き当てられているときは、第２傾斜部材１３は側板から離れた位置にあり、第２傾斜部材１３が側板に突き当てられているときは、第１傾斜部材１２は側板から離れた位置にある。また、第１傾斜部材１２が側板に突き当てられたときと、第２傾斜部材１３が側板に突き当てられたときとで光路長が変化することはない。

そこで、一例として図３２に示されるように、側板に設けられている上記矩形開口は不要である。

なお、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、記録紙に直接転写されても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光プロッタやデジタル複写装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で転写対象物としての印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、像担持体としてビームスポットの熱エネルギにより発色する発色媒体（ポジの印画紙）を用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により可視画像を直接、像担持体に形成することができる。

要するに、上記光走査装置２０１０を備えた画像形成装置であれば、結果として、画像品質の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図ることができる。

以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、走査精度の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図るのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、画像品質の低下を招くことなく、小型化と低価格化を図るのに適している。

１０…ホルダ、１２…第１傾斜部材、１２_１，１２_２…第１傾斜部材の一部、１３…第２傾斜部材、１３_１，１３_２…第２傾斜部材の一部、１４…レンズ保持部材、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…振動ミラーユニット（光偏向器）、２１０５…第１走査レンズ、２１０６ａ〜２１０６ｄ…折り返しミラー、２１０７ａ〜２１０７ｄ…第２走査レンズ、２１０８ａ〜２１０８ｃ…折り返しミラー、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、ＬＵａ〜ＬＵｄ…光源ユニット、ＳＰａ〜ＳＰｄ…開口部。

特開２００９−４８００４号公報 特開２００８−２６３１８６号公報

Claims (13)

1. 複数の光源からの光束が光偏向器に副走査方向に関して互いに異なる角度で斜入射され、該光偏向器で偏向された複数の光束を走査光学系によって対応する被走査面に集光する光走査装置において、
   前記複数の光源が個別に保持されて光学ハウジングの側板にそれぞれ取り付けられる複数のホルダを備え、
   各ホルダは、光源の射出軸に直交する面に対する傾斜角が互いに異なる複数の傾斜面を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記複数の傾斜面は第１の傾斜面と第２の傾斜面を含み、
   該第１の傾斜面と第２の傾斜面は、平面視において、光源の射出軸を挟んで対向し、
   該第１の傾斜面及び第２の傾斜面は、それぞれ該射出軸に近づくにつれて、光源の発光点を含み該射出軸に直交する面からの距離が大きくな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及び第２の傾斜面は、光源の射出軸に最も近い位置の、光源の発光点を含み該射出軸に直交する面からの距離が互いに略等しいことを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記複数のホルダが取り付けられる光学ハウジングの側板は、一の側板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
5. 前記複数の傾斜面の傾斜角は、それぞれ前記複数の光束の各斜入射角に対応した傾斜角であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
6. 前記光学ハウジングの側板には、前記複数の傾斜面のうちの一の傾斜面が突き当てられたときに、残りの傾斜面が収容される凹部又は開口が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 前記各傾斜面は、平面視において、光源の射出軸を挟んで２つに分割されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
8. 前記複数の傾斜面は第１の傾斜面と第２の傾斜面を含み、
   平面視において、前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面は、互いに直交することを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
9. 前記複数の傾斜面は、光源が保持される光源保持部と一体成型されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置。
10. 前記複数の光源はそれぞれ複数の発光部を有し、
    前記各ホルダは、射出軸まわりの回転角が互いに異なる複数の位置のいずれかで光源を保持可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置。
11. 前記各ホルダには、光源から射出された光束を略平行とする光学素子が保持されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
12. 前記複数のホルダは、それぞれ前記光学素子を保持するレンズ保持部を有し、
    前記光学ハウジングの側板には、前記複数のホルダのレンズ保持部がそれぞれ挿入される複数の貫通孔が設けられ、該複数の貫通孔は、それぞれ対応するホルダを光源の射出軸まわりに回動可能にレンズ保持部を支持することを特徴とする請求項１１に記載の光走査装置。
13. 複数の像担持体と、
    前記複数の像担持体を画像情報に応じて変調された複数の光束により個別に走査する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光走査装置と、を備える画像形成装置。