JP2016099554A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光走査装置に搭載する光学素子を、精度良く固定する光走査装置の提供
【解決手段】偏向器５５３で偏向された光束の一部を同期検知手段５５６へ導く反射光学素子５５９と、前記反射光学素子５５９を保持する保持部５６１と、光学ハウジング５５０に当接する当接面５６２と、前記当接面５６２が前記光学ハウジング５５０に当接した状態で前記光学ハウジング５５０に固定される被固定部５６３と、を備える保持部材５５８と、を有し、前記当接面５６２は、前記反射光学素子５５９の反射面と直交する方向の長さが、前記反射面に平行な方向の長さよりも長く、前記偏向器５５３から前記反射光学素子５５９までの距離Ｌｂは、前記偏向器５５３から前記被固定部５６３までの距離Ｌａよりも大きい光走査装置５５。
【選択図】図２

Description

本発明は、光走査装置、及び該光走査装置を有する画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置等で画像を形成するため、画像形成装置内に設けられる光走査装置が知られている。
こうした光走査装置においては、画像形成装置の小型化に伴い、光学素子をはじめ、各部品を近接配置する必要があるなど、光学素子の取り付け位置の制限が厳しくなっている。

このような光学素子の取り付け位置の自由度を向上させるために、光学素子を保持部材を介して光学ハウジングに取り付ける方法が提案されている（例えば特許文献１又は２参照）。

しかしながら、光走査装置の小型化に伴って、固定位置の精度に対する要求はより強くなっており、光学素子を固定する方法として、ただ単に保持部材を用いて固定を行うのみでは、こうした精度への要求までは解決できていない。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、光走査装置に搭載する光学素子を、精度良く固定するための光走査装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の光走査装置においては、偏向器で偏向された光束の一部を同期検知手段へ導く反射光学素子と、前記反射光学素子を保持する保持部と、光学ハウジングに当接する当接面と、前記当接面が前記光学ハウジングに当接した状態で前記光学ハウジングに固定される被固定部と、を備える保持部材と、を有し、前記当接面は、前記反射光学素子の反射面と直交する方向の長さが、前記反射面に平行な方向の長さよりも長く、前記偏向器から前記反射光学素子までの距離は、前記偏向器から前記被固定部までの距離よりも大きい。

本発明によれば、光走査装置に搭載する光学素子を、精度良く固定し得る。

本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態における光走査装置の構成の一例を示す図である。 図２に示された光走査装置の構成の一例を示す斜視図である。 図２に示された光学部材の配置の一例を示す図である。 本発明の実施形態における保持部材の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態における反射面のＸ方向の変位の一例を示す図である。 本発明の実施形態における反射面のα方向の変位の一例を示す図である。 本発明の実施形態における反射面のβ方向の変位の一例を示す図である。 本発明の実施形態における同期検出手段の動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態における保持部材のβ方向の変位の一例を示す図である。 本発明の実施形態における光走査装置の構成の他の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態における偏向器と保持部材との位置関係の一例を水平方向からみた模式図である。

以下、本発明の一実施形態を説明する。図１には、本発明による光走査装置の実施形態の一例として画像形成装置１００の概略構成が示されている。

図１に示すように、画像形成装置１００は、記録媒体としての用紙Ｐに画像を形成する画像形成部４と、画像形成部４に用紙Ｐを供給する給紙装置３とを備えている。
画像形成装置１００はまた、原稿画像を読み取るスキャナとしての読取装置２と、読取装置２に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置２１とを備えている。
画像形成装置１００はまた、筐体１０１内に、潜像担持体たるドラム状の感光体１０が設けられている。
画像形成装置１００はまた、筐体１０１内に、感光体１０上に潜像を形成する露光手段としての光書込みユニットたる光走査装置５５と、潜像を形成された感光体１０にトナーを転写してトナー像を形成する現像手段たる現像装置１２と、を有している。
画像形成装置１００はまた、用紙Ｐを搬送し、感光体１０に担持されているトナー像を、感光体１０と転写ベルト２６とのニップ部である転写位置Ｎでその用紙Ｐに転写する転写手段である転写搬送手段５を有している。
画像形成装置１００はまた、転写後の感光体１０から残トナーを取り除くためのクリーニング装置１４を有している。
画像形成装置１００はまた、給紙装置３から供給された用紙Ｐを所定のタイミングで転写位置Ｎに送り出すレジストローラ対４５を有している。
画像形成装置１００はまた、転写位置Ｎを通過してトナー像を担持し、転写搬送手段５によって搬送されてきた用紙Ｐにそのトナー像を定着する定着ユニット６を有している。
画像形成装置１００はまた、定着ユニット６を通過してトナー像を定着された用紙Ｐを外部に排出する排紙部７を有している。
画像形成装置１００はまた、ＣＰＵ並びに不揮発性メモリおよび揮発性メモリを搭載した、上記各部の動作を制御する制御手段としての制御部９３を有している。

読取装置２は、原稿自動搬送装置２１によって搬送されて、コンタクトガラス２２に乗せられた原稿を光学的に読み取ることによりＲＧＢ画像情報を生成する。具体的には、読取装置２は原稿に光を当ててその反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、またはＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）などの読取センサで受光することによってＲＧＢ画像情報を読み取る。なお、ＲＧＢ画像情報とは、用紙Ｐに形成される画像を表す情報であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の明度を含むものである。

給紙装置３は、筐体１０１内で用紙Ｐを収納する複数の給紙カセット３２と、給紙カセット３２に収納されている用紙Ｐをレジストローラ対４５に向けて搬送するための複数の給送ローラ３１と、を有している。給紙装置３はまた、用紙Ｐを筐体１０１外から供給する手差し給紙手段としての手差給紙装置３３と、手差給紙装置３３から用紙Ｐをレジストローラ対４５に向けて搬送する手差し給紙ローラ３４とを有している。

感光体１０は、その表面に感光層が形成された像担持体たる回転体である。すなわち、感光体１０の表面は、光走査装置５５が射出するそれぞれの走査光の被走査面である。
画像形成部４は、光走査装置５５からの走査光によって感光体１０に静電潜像を形成することで、トナー像を形成する。
なお、光走査装置５５は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックそれぞれ各色のトナーに対応する潜像を形成する独立した複数の光書込み装置であってもよい。

現像装置１２は、現像剤担持体たる現像ローラ１２１を有している。
現像装置１２は、現像ローラ１２１を用いて、内部に格納されたトナーを感光体１０の表面に形成された静電潜像に付着させることで、潜像を可視像化する。

本実施形態では、画像形成部４は、感光体１０と、帯電装置１１と、現像装置１２と、クリーニング装置１４とを一体的に支持し、画像形成装置１００本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして設けられている。

定着ユニット６は、熱源を内部に有する加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に巻き掛けられた定着ベルト６４と、加熱ローラ６１とともに定着ベルト６４を巻き掛けた定着ローラ６２とを有している。定着ユニット６はまた、定着ローラ６２との間で定着ベルト６４に圧接し圧接部である定着部としての定着ニップを形成する加圧ローラ６３を有している。加熱ローラ６１と、定着ベルト６４と、定着ローラ６２とは、定着ベルト６４が無端移動するベルトユニットを構成している。定着ユニット６は、トナー像を担持した用紙Ｐを定着ニップに通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
加熱ローラ６１は、アルミニウム製の円筒ローラと、円筒外周に形成されたシリコーンゴム層と、円筒内部に配設された発熱器としてのハロゲンヒータとを有している。

排紙部７は、対向して配設された１対の排紙ローラ７１と、排紙トレイ７５と、用紙Ｐの両面に画像を形成するために用紙Ｐの表裏を反転してレジストローラ対４５まで搬送する両面ユニット７３と、を有している。
排紙部７はまた、排紙トレイ７５側に排紙するか、両面ユニット７３側に排紙するかの排紙経路の選択を行うための排紙爪７４を有している。

制御部９３は、これら各部の動作を指示するために画像形成装置１００に設けられた制御手段である。
制御部９３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メインメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）、ノースブリッジ（ＮＢ）、サウスブリッジ（ＳＢ）を有している。
制御部９３はまた、ＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）バス、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）を有している。
制御部９３はまた、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＰＣＩバス、ネットワークＩ／Ｆを有している。

ＣＰＵは、メインメモリに記憶されたプログラムに従って、データを加工・演算したり、上述した各部の動作を制御したりするものである。メインメモリは制御部９３の記憶領域としてはたらき、制御部９３の各機能を実現させるプログラムやデータを記憶する。あるいはこのプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いる。ＨＤは、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。ＨＤＤは、ＣＰＵの制御にしたがってＨＤに対するデータの読み出し又は書き込みを制御する。ネットワークＩ／Ｆは、通信ネットワークを介して情報処理装置等の外部機器と情報を送受信する。

制御部９３は、通信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ための通信制御手段として動作する。
制御部９３はまた、上位装置からの画像データを光走査装置５５に送る画像データ処理手段としても動作する。

光走査装置５５は、図２に示すように、走査光である光束たるレーザー光の光源である半導体レーザー５５１と、入射した光束を略並行にするコリメータレンズ５５２とを有している。
光走査装置５５はまた、正多角柱の各側面に反射ミラーを有し、高速回転により光束を偏向・走査させる偏向手段たる偏向器としてのポリゴンスキャナ５５３を有している。
光走査装置５５はまた、偏向された走査光の主走査方向への等角度運動を等速直線運動へと変える走査レンズたるｆθレンズ５５４を有している。
光走査装置５５はまた、走査光の一部を同期用走査光Ｌとして受光して画像の書き始め位置を決定するための同期検知手段５５６と、光束の光路を所望の位置に設定して同期検知手段５５６へと導くための反射光学素子たる折り返しミラー５５９と、を有している。
光走査装置５５はまた、折り返しミラー５５９を固定して設置可能な光学ハウジング５５０と、折り返しミラー５５９を光学ハウジング５５０上の所望の位置に位置決めして固定する保持部材５５８と、を有している。
光走査装置５５はまた、図３に示すように、ｆθレンズ５５４よりも光軸方向において下流に、偏向された主となる走査光が感光体１０へ照射されるように偏向する反射鏡５８を有している。

同期検知手段５５６は、図３に示すように、折り返しミラー５５９によって反射された光束の延長線上に、同期検知手段５５６の受光面が折り返しミラー５５９の反射面と対向するように設置されている。
また、折り返しミラー５５９と同期検知手段５５６との間には、主となる走査光の光路を妨げないように、かつ主となる走査光の近傍に、シリンドリカルレンズ５６０が配置されている。

ところで、光走査装置５５を小型化するためには、各光学素子の配置を近接させることが重要である。各光学素子を近接配置しつつ、かつ主となる走査光の光路を遮断しないようにするためには、光路を光学ハウジング５５０に対する上下方向、すなわち高さ方向にも偏向して、上下方向にも素子を近接配置する方法が考えられる。
光路を図４に示すように、光学ハウジング５５０の高さ方向にも偏向するようなレイアウトとする場合には、各光学素子が互いに干渉しないようにシンプルな機構で各光学素子を固定することが望ましい。
しかしながら、従来のように光学ハウジング上に固定部を設け、光学素子を光学ハウジングに直接固定する方法では、光学ハウジングの形状の複雑化によるコストの上昇や、成型精度の確保の難化に伴う光学素子の固定位置の精度の低下を招くおそれがある。
また、光学ハウジングに保持部材を介して光学素子を固定する方法も考えられるが、保持部材と光学ハウジング間での固定精度が、光学素子の固定精度に上乗せされるため、取り付け精度の向上が必須である。

そこで、本実施形態では、折り返しミラー５５９を精度良く固定するために、折り返しミラー５５９が次に述べるような保持部材５５８を介して光学ハウジング５５０に固定されている。

保持部材５５８を拡大した図を図５に示す。
以下の説明では、折り返しミラー５５９の反射面における同期用走査光Ｌの主走査方向をＹ軸、同じく副走査方向をＺ軸として、Ｙ軸とＺ軸とに垂直な、言い換えると折り返しミラー５５９の反射面に垂直な方向をＸ軸と定める。
また、かかるＸ、Ｙ、Ｚの各軸に対して、図５に示すように回転方向α、β、γを定める。

保持部材５５８は、折り返しミラー５５９を挿入して保持する保持部５６１と、光学ハウジング５５０に当接する当接面５６２と、当接面５６２が光学ハウジング５５０に当接した状態で光学ハウジング５５０に固定される被固定部たる開口部５６３とを有している。

保持部材５５８は、光学ハウジング５５０と同様の線膨張率を有することが望ましく、光学ハウジング５５０と同材質であることがさらに望ましい。
また、保持部材５５８と光学ハウジング５５０との材質が異なる場合には、保持部材５５８と光学ハウジング５５０との線膨張係数が同一、もしくは保持部材５５８の線膨張係数の方が光学ハウジング５５０の線膨張係数よりも小さいことが望ましい。

当接面５６２は、折り返しミラー５５９の反射面と直交するＸ方向の長さが、反射面に平行なＹ方向の長さよりも長くなるように、保持部材５５８に設けられている。
開口部５６３は、当接面５６２とＺ軸方向において重なるように設けられた孔であり、固定部材たる固定用ネジ５６４が、開口部５６３と光学ハウジング５５０に設けられたネジ孔とに嵌め合わされることによって光学ハウジング５５０に固定される。
なお、ここでは被固定部を開口部５６３としたが、当接面５６２と光学ハウジング５５０が当接した状態で、保持部材５５８を固定するものであれば良い。例えばピンなどで固定される構成でも良いし、接着剤で当接面５６２を固定して当接面５６２を被固定部としても良い。

また、図２に示すように、ポリゴンスキャナ５５３の回転中心から折り返しミラー５５９までの距離Ｌｂは、ポリゴンスキャナ５５３の回転中心から開口部５６３までの距離Ｌａよりも大きい。

開口部５６３はまた、ポリゴンスキャナ５５３からの距離Ｌａが、ポリゴンスキャナ５５３からｆθレンズ５５４の入射面までの最小距離Ｌｃ以上、かつ、ポリゴンスキャナ５５３からｆθレンズ５５４の出射面までの最大距離Ｌｄ以下となるように配置される。
このように、｜Ｌｃ｜≦｜Ｌａ｜≦｜Ｌｄ｜を満たすことによって、ポリゴンスキャナ５５３からｆθレンズ５５４あるいは開口部５６３までの距離が略同等の長さとなるから、ポリゴンスキャナ５５３からの熱の伝達の度合いが略同等となる。

このような構成の画像形成装置１００において、画像形成を行うときには、原稿自動搬送装置２１に原稿をセットし、操作パネルのスタートボタンを押下する。あるいは、原稿自動搬送装置２１を上方に回動してコンタクトガラス２２上に原稿を載置したうえで原稿自動搬送装置２１を下方に回動して閉じ原稿を押さえた状態とし、操作パネルのスタートボタンを押下する。なお、原稿自動搬送装置２１にセットされる原稿は、たとえば束状のシート原稿であり、コンタクトガラス２２上にセットされる原稿は、たとえば本状に綴じられている片綴じ原稿である。画像形成装置１００をプリンタとして使用する場合には、画像形成装置１００に接続したＰＣ等の外部入力装置において画像形成を行う画像データを選択、入力等したうえで画像形成開始の操作を行う。

複写を行う場合であって、原稿を原稿自動搬送装置２１にセットした場合には、セットした原稿がコンタクトガラス２２上に送り出されてから読取装置２による原稿の読み取りが行われる。また、原稿をコンタクトガラス２２上に載置したときにはスタートボタンの押下によって読取装置２による原稿の読み取りが行われる。読取装置２による原稿の読取では、画像データ処理手段として機能する制御部９３によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像に対応したＲＧＢ画像情報が生成される。

生成されたＲＧＢ画像情報又は入力されたＲＧＢ画像情報に基づいて、画像データ処理手段として機能する制御部９３によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を表現するためのトナーパターンが生成される。

これらのトナーパターンを用いて、画像形成部４においてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成が行われる。上述の構成の感光体１０と、現像装置１２と、光走査装置５５とが作動して、感光体１０上において画像が形成される。
まず、感光体１０が帯電装置によって一様に帯電される。その後、光走査装置５５により、ＲＧＢ画像情報に基づいて感光体１０の表面が走査・露光されて、被走査面上に潜像が形成される。

感光体１０上に形成された潜像は、現像装置１２の現像ローラ１２１上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体１０上のトナー像は、ニップ部Ｎにおいて用紙Ｐに転写される。このとき転写ローラ５１は、トナーの正規の帯電極性である負極性とは逆の正極性の電圧が印加されるようになっており、負極性に帯電したトナーを引き付けることで、用紙Ｐ上にトナー像が転写される。
転写終了後の感光体１０は、クリーニング装置１４によってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。現像装置１２内のトナータンクに充填されているトナーは、必要性に応じて搬送経路を通じて現像装置１２外部に設けられたトナーボトルから現像装置１２に所定量補給される。

転写ベルト２６と感光体１０との間に搬送されてきた用紙Ｐは、スタートボタンの押下により、給紙装置３の有する１つの給送ローラ３１が選択されこの回転によって対応する給紙カセット３２から繰り出されてフィードされたものである。ここでは給紙装置３を用いることとしたが、手差給紙装置３３から手差し給紙ローラ３４の回転によって繰り出されてフィードされたものであっても構わない。用紙Ｐはレジストローラ対４５によって、センサによる検出信号に基づき、感光体１０上のトナー像の先端部が転写ベルト２６に対向するタイミングで送り出されたものである。かかるフィード動作は、上述の原稿読取動作と略同時に開始される。

用紙Ｐは、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着ユニット６に進入し、定着ベルト６４と加圧ローラ６３との間の定着ニップを通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、用紙Ｐ上に良好なカラー画像が形成される。定着ユニット６を通過した定着済みの用紙Ｐは、排紙部７入り口に配置された排紙爪７４の態位に応じて、排紙ローラ７１を経て排紙トレイ７５上にスタックされるか、または両面ユニット７３に進入して両面画像形成に備える。

光走査装置５５の動作について詳しく述べる。半導体レーザー５５１から出射された光は、コリメータレンズ５５２を透過し、略並行な光束となった後、アパーチャーで一定の形状に成形され、ポリゴンスキャナ５５３へ入射する。ポリゴンスキャナ５５３は駆動源によってＣ方向に高速回転しており、何れかの側面で光束を反射しながら主走査方向（感光体表面上における軸線方向に相当する方向）に偏向せしめる。そして、ポリゴンスキャナ５５３によって一定の角速度で主走査方向に偏向せしめられる光束の偏向方向の移動速度を等速に変換し、面倒れを補正するためのｆθレンズ５５４を透過して、主走査方向へ等速に走査する光束、言い換えると走査光となる。走査光は光走査装置５５全体を密閉する防塵ガラスを経由した後、感光体１０の表面に達して、感光体表面に潜像を形成する。

ポリゴンスキャナ５５３で反射された走査光の一部である同期用走査光Ｌは、折り返しミラー５５９、シリンドリカルレンズ５６０を順次透過することで、副走査方向（感光体表面上における感光体表面移動方向に相当する方向）に集光せしめられる。
同期検知手段５５６は、ポリゴンスキャナ５５３の回転の角度の位相についての情報を持つ当該同期用走査光Ｌを用いて、画像の主走査方向の書き始め位置を決定する。

光走査装置５５において、同期検知手段５５６による書き始め位置を正しく決定するためには、同期用走査光Ｌの光路上にある光学素子は、副走査方向、すなわち入射する光束の光軸に対して垂直な方向に高精度に固定されていることが望ましい。
この点、特に折り返しミラー５５９について、図５に示されたｘ、ｙ、ｚのそれぞれの軸方向の変位及びα、β、γそれぞれの回転方向の変位がかりに生じた場合に、同期検知手段５５６に検知されるときにどのように影響を生じさせるかを検証する。
なお、以下では折り返しミラー５５９の反射面が同期用走査光Ｌの光路から外れるような大きな変位については当然組み立て段階で判明すると考え、光束の波長のスケールに対しては十分大きいが、光路のスケールに対しては微小な変位についてのみ説明する。
言うまでもないが、波長に対しても十分微小といえる程度の誤差であれば、同期検知手段５５６に入射する光束に変化を生じさせることはほぼないため、説明を省略する。

まず、折り返しミラー５５９の変位のうち、変位の前後で反射面が変化しない変位、言い換えると反射面と同一平面上での変位、具体的には、ＹＺ平面上の変位及びγ方向への回転による変位は、反射光束の位置を変化させないため画像への影響もない。
次にＸ方向の変位について、図６を用いてその影響を説明する。図６においては、変位前の折り返しミラー５５９の位置が破線で、変位後の折り返しミラー５５９の位置が実践で示されている。また同様に、変位前の折り返しミラー５５９によって反射された同期用走査光Ｌを破線で、変位後の同期用走査光Ｌを実線で示している。
このとき、変位前後で反射光の角度は等しいものの、反射位置が異なるために結果として同期検知手段５５６上では主走査方向すなわちＹ方向へのずれが生じる。

また、折り返しミラー５５９が、図７に示すように、α方向に回転する場合には、反射面への入射角が変化するから、反射角も変化して結果的にＹ方向へのずれが生じる。

また、折り返しミラー５５９が、図８（ａ）に示すように、β方向に回転する所謂面倒れをするような場合には、反射面への入射角がＺ方向について変化するから、反射角も変化して結果的にＺ方向へのずれが生じる。
さらに、折り返しミラー５５９の回転軸が、図８（ｂ）に示すように、入射光に対してＺ方向へ離れている場合には、反射点がＸ方向にも変位するために、前述したようにＹ方向へのずれも生じることになる。
従って、同期検知手段５５６へ入射する光束の位置精度を向上させるためには、折り返しミラー５５９のβ方向への回転を抑制することが、最も有効である。
また、かりにβ方向への回転が生じた場合にも、β方向の回転の回転軸は、入射光に対してＺ方向に離れていないことが望ましい。

このような折り返しミラー５５９からの反射光のＸ方向、Ｙ方向へのずれが、同期検知手段５５６で検知されたときに、画像の書き出しタイミングに対してどのように影響するかを考える。
まず折り返しミラー５５９のＸ方向のずれは、同期検知手段５５６の入射時においては、図９（ａ）に示すように、同期用走査光Ｌの主走査方向つまりＹ’方向へのずれとして検知される。光走査装置５５は、図９（ｂ）に示すように、同期用走査光Ｌが同期検知手段５５６に入射したことを条件として、所定時間Ｔを空けて画像の書き出しを開始する。
従って、同期用走査光ＬにＹ’方向へのずれが生じると、画像書き出し位置がずれることになる。
このような取り付け時に生じるずれを補正するために、光走査装置５５の組み立てが終わった段階で、かかる画像書き出し位置Ｔ_０を、同期検知手段５５６が同期用走査光Ｌを検知したこととを条件として、所定時間ΔＴだけ後にするとしても良い。
このとき、制御部９３は、同期検知手段５５６のＹ方向へのずれを補正して、正しい書き出しタイミングで画像を形成する補正手段として機能し、部品精度の低下による画像への影響を抑制することができる。

次に、折り返しミラー５５９における同期用走査光ＬのＺ方向のずれは、同期検知手段５５６の入射時においては、図９（ａ）に示すように、Ｚ’方向へのずれとして検知される。
同期用走査光ＬのＺ’方向へのずれは、まず第１に同期検知手段５５６の受光部に入射する幅ΔＺ’に抑えることが重要である。
同期用走査光Ｌが同期検知手段５５６に入射しない程度にＺ方向へのずれが生じた場合には、画像の書き出し位置がわからず、画像の形成ができなくなる。

そこで本実施形態では、当接面５６２は、折り返しミラー５５９の反射面と直交するＸ方向の長さが、反射面に平行なＹ方向の長さよりも長くなるように、保持部材５５８に設けられている。
すなわち、保持部材５５８は、Ｙ方向よりもＸ方向に長く光学ハウジング５５０と当接することで、β方向への回転を抑制するように固定されている。
かかる構成により、光走査装置５５に搭載される折り返しミラー５５９の面倒れを防いで精度良く固定する。

また、上記構成に加え、ポリゴンスキャナ５５３の回転中心から折り返しミラー５５９までの距離Ｌｂは、ポリゴンスキャナ５５３の回転中心から開口部５６３までの距離Ｌａよりも大きい。
図１０に示すように、反射面のβ方向への回転は、当接面５６２の取り付け精度である誤差ΔＺに依存している。従って同一の誤差ΔＺを与える取り付け精度であっても、被固定部たる開口部５６３と、折り返しミラー５５９との距離が大きい方が折り返しミラー５５９のβ回転はより小さく、抑制される。
かかる構成により、光走査装置５５に搭載される折り返しミラー５５９の面倒れを防いで精度良く固定する。
また、かかる構成により、当接面５６２と折り返しミラー５５９との位置が離れた状態で固定できるから、光学レイアウトを比較的自由に設計しながら、折り返しミラー５５９と他の光学素子が互いに干渉しないようにシンプルな機構で固定される。
また、かかる構成により、当接面５６２と折り返しミラー５５９との位置が離れた状態で固定できるから、光学レイアウトを比較的自由に設計しながら、折り返しミラー５５９と他の光学素子が互いに干渉しないようにシンプルな機構で固定される。

また、上述した折り返しミラー５５９の変位は、取り付け精度のみならず、熱源からの熱などの影響による熱変形によるものも考えられる。ここで、光走査装置５５の主たる熱源はポリゴンスキャナ５５３の駆動源であるから、熱は図１１に模式的に示すように、ポリゴンスキャナ５５３の回転中心を中心として同心円状に伝播すると考えられる。
材質が一定ならば線膨張係数は一定であるとすると、光学ハウジング５５０の熱による変形量は、同心円状に分布をもっている。
すなわち、ポリゴンスキャナ５５３からの距離に応じて、光学ハウジング５５０の変形量が異なり、ポリゴンスキャナ５５３からの距離の絶対値が近い場合には、略同一の変形量になると考えてよい。各部材間の材質が異なる場合にも、線膨張係数が近ければ同様の議論が成り立つ。
そこで開口部５６３は、ポリゴンスキャナ５５３からの距離Ｌａが、ポリゴンスキャナ５５３からｆθレンズ５５４の入射面までの最小距離Ｌｃ以上、かつ、ポリゴンスキャナ５５３からｆθレンズ５５４の出射面までの最大距離Ｌｄ以下となるように配置される。
図１１では、Ｌｃに相当する長さを一点鎖線、Ｌｄに相当する長さを二点鎖線で表している。
このように、｜Ｌｃ｜≦｜Ｌａ｜≦｜Ｌｄ｜を満たすことによって、ポリゴンスキャナ５５３からｆθレンズ５５４あるいは開口部５６３までの距離が略同等の長さとなるから、ポリゴンスキャナ５５３からの熱の伝達の度合いが略同等となる。
従って、ｆθレンズ５５４における熱変形量と開口部５６３における熱変形量との差が小さくなるから、折り返しミラー５５９の固定後に熱による変形が生じた場合にも、熱変形量の差による変位を抑制して、精度良く固定できる。
かかる構成により、光走査装置５５の熱に由来する変形によって生じる画像品質の低下を低減することができる。

ｆθレンズ５５４とポリゴンスキャナ５５３と、保持部材５５８との位置関係を、光学ハウジング５５０と平行な方向、言い換えると水平方向から見た模式図を図１２に示す。
図１２（ａ）は、ｆθレンズ５５４及び保持部材５５８がいずれも水平に配置された、理想的な状態を示している。
また、ｆθレンズ５５４は面倒れ補正機能を有しており、ｆθレンズ５５４のレンズ面が図１２（ｂ）に示すように光学ハウジング５５０に対して上下方向に傾斜するように回転変位する場合には、走査光の射出方向も副走査方向へと変位する。
このとき、従来のように折り返しミラー５５９を光学ハウジングに対して固定すると、図１２（ｃ）に示すように、折り返しミラー５５９とｆθレンズ５５４との固定位置の違いにより、折り返しミラー５５９の方が変位量が小さい。従って同期用走査光Ｌの方向がＺ方向にずれを生じさせてしまう。
本発明では、｜Ｌｃ｜≦｜Ｌａ｜≦｜Ｌｄ｜を満たすことによって、ｆθレンズ５５４のレンズ面に合わせて、折り返しミラー５５９がγ方向に回転する。このようなγ方向の回転によって同期用走査光Ｌの検出に悪影響が生じないことは、上述したとおりである。
また、開口部５６３は、反射面をＹ方向に延長した同一平面上に配置される。
かかる構成により、ｆθレンズ５５４と折り返しミラー５５９との相対位置のずれが抑制されるから、折り返しミラー５５９の反射面における反射点の変位を抑制して、同期検知手段５５６に入射する同期用走査光Ｌの方向のずれを低減する。

また、当接面５６２は、図１２（ｂ）に示すように、Ｚ方向において、折り返しミラー５５９が同期用走査光Ｌを反射する反射点と同一の平面上にある。
かかる構成により、折り返しミラー５５９のβ方向の回転の回転軸は、入射光に対してＺ方向に離れていないから、かりにβ方向の回転が生じた場合にも、反射点がＸ方向に変位することを抑制し、同期用走査光Ｌの反射光のＹ方向へのずれを低減する。

また、本発明の保持部材５５８と光学ハウジング５５０との線膨張係数は、同一、もしくは保持部材５５８の線膨張係数の方が光学ハウジング５５０の線膨張係数よりも小さい。
かかる構成により、光学ハウジング５５０と保持部材５５８との熱による変形量の相対的な差を低減することで、精度良く光学素子を固定する。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上記実施形態において、画像形成装置１００は、感光体１０から用紙Ｐに転写する方式を紹介したが、中間転写ベルトを用いた所謂タンデム式の画像形成装置であってもよい。

また、上記実施形態においては、保持部材は特に折り返しミラーの固定に用いるとしたが、かかる構成に限定されず、光走査装置５５上の何れの光学素子の固定に用いても良い。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

４ 画像形成部
５ 転写搬送手段
６ 定着ユニット
７ 排紙部
５５ 光走査装置
５５０ 光学ハウジング
５５１ 光源（半導体レーザー）
５５３ 偏向器（ポリゴンスキャナ）
５５４ 走査レンズ（ｆθレンズ）
５５８ 保持部材
５５９ 反射光学素子（折り返しミラー）
５６１ 保持部
５６２ 当接面
５６３ 被固定部（開口部）
Ｘ 反射面と直交する方向、光軸方向
Ｙ 主走査方向、（反射面と平行な方向）
Ｚ 副走査方向
Ｐ 記録媒体（用紙）

特許第５０３８２３９号公報 特開２００１−２４２４０６号公報

Claims (6)

1. 偏向器で偏向された光束の一部を同期検知手段へ導く反射光学素子と、
   前記反射光学素子を保持する保持部と、光学ハウジングに当接する当接面と、前記当接面が前記光学ハウジングに当接した状態で前記光学ハウジングに固定される被固定部と、を備える保持部材と、を有し、
   前記当接面は、前記反射光学素子の反射面と直交する方向の長さが、前記反射面に平行な方向の長さよりも長く、
   前記偏向器から前記反射光学素子までの距離は、前記偏向器から前記被固定部までの距離よりも大きい光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、
   前記被固定部は、前記偏向器からの距離が、前記偏向器から走査レンズの入射面までの距離以上、かつ、前記偏向器から前記走査レンズの出射面までの距離以下となるように配置されることを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１又は２に記載の光走査装置において、
   前記当接面は、副走査方向において、前記反射光学素子が前記光束を反射する反射点と同一の平面上にあることを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記被固定部は、前記反射面を前記平行な方向に延長した同一平面上にあることを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記光学ハウジングと前記保持部材との線膨張係数が同一、もしくは保持部材の方が小さいことを特徴とする光走査装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１つに記載の光走査装置を備えた画像形成装置。

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