JP5108697B2

JP5108697B2 - 光走査装置

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Publication number: JP5108697B2
Application number: JP2008237784A
Authority: JP
Inventors: 充中嶋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: JP2010072185A

Description

本発明は、光走査装置に係り、更に詳しくは、被走査面を走査する光走査装置に関する。

カールソンプロセスを用いて画像を形成する画像形成装置としては、例えば、回転する感光ドラムの表面を走査して、感光ドラムの表面に潜像を形成し、この潜像を可視化して得られたトナー像を、記録媒体としての用紙上に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置が知られている。近年、この種の画像形成装置は、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷によく用いられるようになり、画像の高密度化及び画像出力の高速化への要求が一層高まっている。

そこで、最近では、複数本のレーザ光を射出するマルチビームレーザダイオードや、複数の発光領域がモノリシックに２次元配置された、例えば面発光型レーザアレイ（VCSEL: vertical cavity surface emitting laser）などの光源を備え、これらの光源から射出される複数本のレーザ光で、被走査面上の複数の走査ラインを同時に走査することが可能な画像形成装置が提案されている。

この種の画像形成装置に用いられる光走査装置では、複数本のレーザ光を射出する光源を、走査光学系の光軸回りに回動することで、ビームピッチの調整が行われ、このビームピッチの調整方法に関しては、種々の技術が提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。

特許第３６６８０５３号公報特開２００２−１８２１４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、光源ユニットを回転させることでビームピッチを調整しても、固定の為のねじ締めの際に、光源ユニットに狙いではない移動（回転）が発生してしまい、光源ユニットの姿勢がずれてしまう問題がある。この光源ユニットの姿勢のずれは、発光点の副走査方向の距離のずれの要因となり、結果的に、光走査装置の走査精度を低下させる原因となっていた。

具体的には、２つの部品Ａ、Ｂを位置調整し、ねじ締め固定する際には、一般的に２つの部品のうちの片方の部品Ａを固定し、その固定した部分と地面などでつながっている調整装置に付いたチャックで、もう一つの部品Ｂを持ち、回転位置を調整する。位置を調整し終わると、ねじを締め、その後部品Ｂのチャックを解除し、ＡとＢの締結が完了する。この時、ねじ締め構造物の一部（部品Ｂ）を、構造物以外のチャックで保持していたので、構造体自身のねじ締めの力とチャックからの力で干渉が生じ、チャック開放時に変動が生じる。これがねじ締めの変動の原因となっている。また、ねじ締めの際、ねじのトルクにより２つの部品が相対的に動くこともねじ締め変動の原因の一つになっている。

また、ねじを緩めた状態（２つの部品が相対的に動ける状態）で調整する場合、ねじ締めを開始するときには２部品が相対的に動ける状態にあり、ねじを締めるにつれて、２部品が微細的に固定される状態に移行するため、必ず２部品間の相対位置の変動が生じる。この変動を減らす為には、ねじを出来るだけ締めた状態（仮締め）にしておいて２部品が相対的に動ける状態と、固定される状態との差を減らして２部品の位置を調整する必要がある。ただしねじを締めれば締めるほど２部品を動かすときの摩擦力が大きくなり、外部的に動かすのは困難になってしまう。

このような状況を解決するのに、従来は、調整を行った後、ねじを締めては特性を確認し、特性が条件を満たさない場合には再度ねじを緩めて調整を行い、再度ねじを締めては特性を確認するといった作業を行ってきた。これでは調整時の時間が非常に長くなり、量産性を向上させることは困難である。

また、特許文献２に記載の技術では、線材で光源ユニットを押さえることでねじ止め構造を無くし、ねじ締めの際の光源ユニットの姿勢変動自体を無くしている。しかしながら、光源ユニットを回転させる為には光源ユニットと構造体との間にわずかな隙間を作る必要があり、調整完了後に振動等によりその隙間分ピッチがずれるという問題があった。

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、ビームピッチの調整を精度よく行うことで、被走査面を精度よく走査することを可能とする光走査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、レーザ光を用いて被走査面を走査する光走査装置であって、複数の第１の切り欠き部が形成されたステム部を有し、相互に平行な複数本のレーザ光を所定方向へ射出する光源と；前記光源からのレーザ光を偏向する偏向器を含む走査光学系と；前記光源が、レーザ光の射出方向に平行な軸回りに回動可能に嵌合する開口部と、該開口部の縁に設けられ、前記光源が前記開口部に嵌合したときに、前記複数の第１の切り欠き部に個別に重なる複数の第２の切り欠き部とを有し、前記走査光学系が収容される光学ハウジングと；前記光学ハウジングに取り付けられることで、前記光源を前記光学ハウジングに対して圧接させる保持部材と；を備え、前記保持部材は、前記複数の第１の切り欠き部、及び前記複数の第２の切り欠き部を露出させる露出部が形成されており、前記複数の第１の切り欠き部は、前記ステム部の内側から外側にかけて広くなる形状を有している光走査装置である。

これによれば、ビームピッチが精度よく調整されたレーザ光により被走査面を精度よく走査することが可能となる。

本発明では、光学ハウジングと光源のステム部に切り欠きを作り、ねじを本固定の数割の力（本締めの際に支持部材と光源とがねじの力で回転しない程度の力）で締め、切り欠き部にマイナスドライバー等を入れてねじると、そのとき生じる力により光源を光軸に平行な軸回りに回転させることができる。この際、ドライバーの力は２つの部品（例えば調整する箇所が光源と光学ハウジング（光学系の構造体）のみにかかり、例えば光学ハウジングが固定されていれば光源が相対的に動くことになる。このことにより光源を回転調整することができ、発光点の任意の方向の距離を調整することができる。この結果、投射される光の任意の方向の距離（ビームピッチ）を調整することができ、書き込み系であれば良質の書き込み画質を得ることができる構造となっている。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１は、本実施形態にかかる画像形成装置５００の概略構成を示す図である。

画像形成装置５００は、例えば、黒、イエロー、マゼンダ、シアンのトナー像を普通紙（用紙）上に重ね合わせて転写することにより、多色画像を印刷するタンデム方式のカラープリンタである。この画像形成装置５００は、図１に示されるように、光走査装置１００、４本の感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、転写ベルト４０、給紙トレイ６０、給紙コロ５４、第１レジストローラ５６、第２レジストローラ５２、定着ローラ５０、排紙ローラ５８、上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置、及び上記構成部品を収容するハウジング５０１などを備えている。

ハウジング５０１には、上面に印刷が終了した用紙が排出される排紙トレイ５０１ａが形成され、その排紙トレイ５０１ａの下方に光走査装置１００が配置されている。

光走査装置１００は、感光ドラム３０Ａに対しては、上位装置（パソコン等）から供給された画像情報に基づいて変調された黒色画像成分のレーザ光を走査し、感光ドラム３０Ｂに対してはシアン画像成分のレーザ光を走査し、感光ドラム３０Ｃに対してはマゼンダ画像成分のレーザ光を走査し、感光ドラム３０Ｄに対してはイエロー画像成分のレーザ光を走査する。なお、光走査装置１００の構成については後述する。

４本の感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは、その表面に、レーザ光が照射されると、その部分が導電性となる性質をもつ感光層が形成された円柱状の部材であり、光走査装置１００の下方にＸ軸方向に沿って等間隔に配置されている。

感光ドラム３０Ａは、ハウジング５０１内部の−Ｘ側端部にＹ軸方向を長手方向として配置され、不図示の回転機構により図１における時計回り（図１の矢印に示される方向）に回転されるようになっている。そして、その周囲には、図１における１２時（上側）の位置に帯電チャージャ３２Ａが配置され、２時の位置にトナーカートリッジ３３Ａが配置され、１０時の位置にクリーニングケース３１Ａが配置されている。

帯電チャージャ３２Ａは、長手方向をＹ軸方向として、感光ドラム３０Ａの表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、感光ドラム３０Ａの表面を所定の電圧で帯電させる。

トナーカートリッジ３３Ａは、黒色画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム３０Ａとは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム３０Ａの表面に供給する。

クリーニングケース３１Ａは、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状のクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードの一端が感光ドラム３０Ａの表面に接するように配置されている。感光ドラム３０Ａの表面に吸着されたトナーは、感光ドラム３０Ａの回転に伴いクリーニングブレードにより剥離され、クリーニングケース３１Ａの内部に回収される。

感光ドラム３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、感光ドラム３０Ａと同等の構成を有し、感光ドラム３０Ａの＋Ｘ側に所定間隔隔てて順番に配置されている。そして、その周囲には、前述の感光ドラム３０Ａと同様の位置関係で、帯電チャージャ３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ、トナーカートリッジ３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ及びクリーニングケース３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄがそれぞれ配置されている。

帯電チャージャ３２Ｂ〜３２Ｄは、前述した帯電チャージャ３２Ａと同様に構成され、感光ドラム３０Ｂ〜３０Ｄの表面を所定の電圧で帯電させる。

トナーカートリッジ３３Ｂ〜３３Ｄは、それぞれシアン、マゼンダ、イエロー画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム３０Ｂ〜３０Ｄとは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム３０Ｂ〜３０Ｄの表面にそれぞれ供給する。

クリーニングケース３１Ｂ〜３１Ｄは、クリーニングケース３１Ａと同様に構成され、同様に機能する。

以下、感光ドラム３０Ａ、帯電チャージャ３２Ａ、トナーカートリッジ３３Ａ及びクリーニングケース３１Ａを合わせて第１ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｂ、帯電チャージャ３２Ｂ、トナーカートリッジ３３Ｂ及びクリーニングケース３１Ｂを合わせて第２ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｃ、帯電チャージャ３２Ｃ、トナーカートリッジ３３Ｃ及びクリーニングケース３１Ｃを合わせて第３ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｄ、帯電チャージャ３２Ｄ、トナーカートリッジ３３Ｄ及びクリーニングケース３１Ｄを合わせて第４ステーションと呼ぶものとする。

転写ベルト４０は、無端環状の部材で、感光ドラム３０Ａ，３０Ｄの下方にそれぞれ配置された従動ローラ４０ａ，４０ｃと、これらの従動ローラ４０ａ，４０ｃより少し低い位置に配置された駆動ローラ４０ｂに、上端面が感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄそれぞれの下端面に接するように巻回されている。そして、駆動ローラ４０ｂが図１における反時計回りに回転することにより、反時計回り（図１の矢印に示される方向）に回転される。また、転写ベルト４０の＋Ｘ側端部近傍には、上述した帯電チャージャ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄとは逆極性の電圧が印加された転写チャージャ４８が配置されている。

給紙トレイ６０は、転写ベルト４０の下方に配置されている。この給紙トレイ６０は略直方体状のトレイであり、内部に印刷対象としての複数枚の用紙６１が積み重ねられて収納されている。そして、給紙トレイ６０の上面の＋Ｘ側端部近傍には矩形状の給紙口か形成されている。

給紙コロ５４は、給紙トレイ６０から用紙６１を一枚ずつ取り出し、一対の回転ローラから構成される第１レジストローラ５６を介して、転写ベルト４０と転写チャージャ４８によって形成される隙間に導出する。

定着ローラ５０は、一対の回転ローラから構成され、用紙６１を過熱するとともに加圧し、第２レジストローラ５２を介して、排紙ローラ５８へ導出する。

排紙ローラ５８は、一対の回転ローラから構成され、導出された用紙６１を排紙トレイ５０１ａに順次スタックする。

次に、光走査装置１００の構成について説明する。図２は光走査装置１００の光学ハウジングを示す斜視図であり、図３は光走査装置１００の光学ハウジングを展開して示す図である。図２及び図３に示されるように、光走査装置１００は、光源７０Ａ，７０Ｂ及び光源７０Ｃ，７０Ｄが取り付けられるコアハウジング１２０、コアハウジング１２０から射出されたレーザ光を各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄへ導く光学系などが収容されるサブハウジング１１０を有している。

図４は、コアハウジング１２０を、該コアハウジング１２０に収容された光学素子などとともに示す平面図である。図４に示されるように、コアハウジング１２０は、ポリゴンミラー１０４、１組の第１走査レンズ１０５Ａ，１０５Ｂを収容する平面視長方形状の第１部分と、１組の光学ユニット１０２Ａ，１０２Ｂを収容する第２部分を含む例えばアルミダイキャスト製の容体である。また、この容体の＋Ｙ側の壁面は、ＸＺ面に対して約３０度傾斜した外壁１２０ａ及び外壁１２０ｂを含んで構成されている。そして、外壁１２０ａには、光源７０Ａ及び光源７０Ｂが取り付けられ、外壁１２０ｂには、光源７０Ｃ及び光源７０Ｄが取り付けられている。

ここで、説明の便宜上、壁面１２０ｂの法線方向をｙ軸方向とする座標系を定義し、以下適宜この座標系を用いた説明を行う。

図５は、外壁１２０ａの側面図である。図５に示されるように、前記外壁１２０ａには光源７０Ａ，７０Ｂが取り付けられる嵌合部１２１が、副走査方向（ｚ軸方向）に隣接して形成されている。この嵌合部１２１は、円形の段付き開口部１２１ａと、この段付き開口部１２１ａの＋ｘ側及び−ｘ側に形成されたＴ字状の切り欠き部１２１ｂとから構成されている。

図６は、光源７０Ａの斜視図である。前記光源７０Ａ，７０Ｂそれぞれは、２本の平行なレーザ光を射出するマルチビームレーザダイオードである。これらの光源７０Ａ，７０Ｂそれぞれは、前記段付き開口部１２１ａの内径より小径の円筒状の本体部７０ａ、段付き開口部１２１ａの大径部とほぼ同径の円形板状のステム部７０ｂ、及びステム部７０ｂから−ｙ方向に延びる４本のリード端子７０ｃの３部分からなり、ステム部７０ｂの＋ｘ側端部及び−ｘ側端部にはＶ字状の切り欠き部７０ｄが形成されている。

図７に示されるように、これらの光源７０Ａ，７０Ｂは、ステム部７０ｂが、外壁１２０ａに形成された嵌合部１２１の段付き開口部１２１ａに−ｙ側から嵌め込まれることで、コアハウジング１２０の外壁１２０ａに取り付けられる。また、この状態のときには、光源７０Ａ，７０Ｂのステム部７０ｂが、段付き開口部１２１ａの段部に当接した状態となっている。

図８に示されるように、嵌合部１２１に光源７０Ａ，７０Ｂが取り付けられると、光源７０Ａ，７０Ｂのステム部７０ｂに形成された切り欠き部７０ｄと、嵌合部１２１に設けられた切り欠き部１２１ｂが重なった状態となる。本実施形態では、光源７０Ａ，７０Ｂの切り欠き部７０ｄと、嵌合部１２１の切り欠き部１２１ｂとの間に、例えばマイナスドライバ９０の先端部を挿入し、このマイナスドライバ９０をｙ軸に平行な軸回りに回動することで、嵌合部１２１に嵌合された光源７０Ａ，７０Ｂのｙ軸に平行な軸回りの角度を調整することができる。これにより、光源７０Ａ，７０Ｂから射出されるレーザ光のピッチを調整することができる。以下、簡単に光源７０Ａ，７０Ｂにおけるレーザ光のピッチ調整について光源７０Ａを取り上げて説明する。

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、光源７０Ａを＋ｙ側から見た図である。図９（Ａ）に示されるように、光源７０Ａには、レーザ光を射出する２つの発光領域７０ｅが、光源７０Ａの中心を通る直線上に、前記中心からの距離が等しくなるように形成されている。本実施形態におけるピッチ調整は、光源７０Ａをｙ軸に平行な軸（以下、単に回転軸ともいう）回りに回動することで、レーザ光の副走査方向の距離を調整することにより行う。この調整は、例えば図１０（Ａ）に示される状態から光源７０Ａを角度α回転させると、２つの発光領域７０ｅの副走査方向に関する距離がｄ１からｄ２に変化することを利用する。

本実施形態では、コアハウジング１２０の外壁１２０ａに光源７０Ａ，７０Ｂが取り付けられた後に、更に、外壁１２０ａに保持部材７２が取り付けられる。この保持部材７２は、図１０に示されるように、長手方向をｘ軸方向とする長方形板状の部材であり、中央に開口部７２ａが形成されるとともに、両端部に丸孔７２ｃがそれぞれ形成されている。さらに−ｙ側の面には、開口部７２ａの周囲に、扇形状の４つの係止爪７２ｂが形成されている。

この保持部材７２は、図１０（Ｂ）に示されるように、開口部７２ａに光源７０Ａ，７０Ｂのステム部７０ｂが嵌合した状態で、丸孔７２ｃに挿入されたネジ７３が外壁１２０ａに螺合されることで、外壁１２０ａに取り付けられている。また、この状態のときには、保持部材７２の係止爪７２ｂが、光源７０Ａ，７０Ｂのステム部７０ｂに係止し、両光源７０Ａ，７０Ｂのステム部７０ｂは外壁１２０と係止爪７２ｂとによって挟持された状態となっている。これにより、光源７０Ａ，７０Ｂはコアハウジング１２０に対して安定的にその姿勢が規定された状態となる。

上述のようにコアハウジング１２０に取り付けられた光源７０Ａ，７０Ｂから射出されるレーザ光の経路は、図４に示されるように、ｙ軸に対して所定角度（本実施形態では３０度）を成すように規定され、それぞれのレーザ光はこの経路を経由してポリゴンミラー１０４に入射する。

前記光源７０Ｃ，７０Ｄも、上述の光源７０Ａ，７０Ｂと同様に、コアハウジング１２０の外壁１２０ｂに取り付けられている。これにより、光源７０Ｃ，７０Ｄから射出されるレーザ光の経路それぞれは、図４に示されるように、Ｙ軸に対して所定角度（本実施形態では−３０度）を成すように規定され、それぞれのレーザ光はこの経路を経由してポリゴンミラー１０４に入射する。

前記光学ユニット１０２Ａ，１０２Ｂそれぞれは、光源７０Ａ、７０Ｂからのレーザ光の経路上、或いは光源７０Ｃ、７０Ｄからのレーザ光の経路上に配置されている。これらの光学ユニット１０２Ａ，１０２Ｂは、入射するレーザ光の発散角を所望の発散角に整形するカップリングレンズ、レーザ光の断面形状を所望の形状に整形するアパーチャ、レーザ光をポリゴンミラー１０４の偏向面に集光するシリンドリカルレンズなど、複数の光学素子を含んで構成されている。そして、光源７０Ａ〜７０Ｂから射出されたレーザ光それぞれは、光学ユニット１０２Ａ，１０２Ｂによって整形された状態で、ポリゴンミラー１０４に入射し、ポリゴンミラー１０４によって、Ｙ軸方向に偏向走査される。

前記ポリゴンミラー１０４は、コアハウジング１２０のほぼ中央に、Ｚ軸に平行な軸回りに回転可能に配置されている。このポリゴンミラー１０４は、側面にレーザ光の偏向面が形成された１組の正４角柱状の部材からなり、それぞれの部材は相互に４５度位相がずれた状態で上下方向に隣接して配置されている。そして、不図示の回転機構により、Ｚ軸に平行な軸回りに回転されている。

これにより、光源７０Ａから射出され、ポリゴンミラー１０４の上段の偏向面に入射したレーザ光と、光源７０Ｂから射出され、ポリゴンミラー１０４の下段の偏向面に入射したレーザ光は、位相が相互にずれた状態で＋Ｙ方向にそれぞれ偏向走査される。また、光源７０Ｃから射出され、ポリゴンミラー１０４の上段の偏向面に入射したレーザ光と、光源７０Ｄから射出され、ポリゴンミラー１０４の下段の偏向面に入射したレーザ光は、位相が相互にずれた状態で−Ｙ方向にそれぞれ偏向走査される。

前記第１走査レンズ１０５Ａ，１０５Ｂは、ポリゴンミラー１０４の−Ｘ側及び＋Ｘ側に配置されている。第１走査レンズ１０５Ａ，１０５Ｂそれぞれは、レーザ光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１０４により、一定の角速度で偏向されるレーザ光の像面をＹ軸に対して等速移動させる。この第１走査レンズ１０５Ａ，１０５Ｂを通過したレーザ光は、コアハウジング１２０の側壁に形成された開口部からＸＹ平面に平行な方向へ射出される。

前記サブハウジング１１０は、一例として図３に示されるように、板金加工等によって形成された長手方向をＸ軸方向とする一対の側板１１１，１１２と、これらの側板１１１，１１２を連結する５つの連結部材１１３を含んで構成されている。

前記側板１１１，１１２それぞれは、例えば金属板を板金加工することにより形成され、複数の開口部が設けられている。また、図３に示されるように、側板１１２の中央部には矩形上の切り欠き部が形成され、該切り欠き部には側板１１２の一部が水平に折り曲げられることに形成された折り曲げ部１１２ａが形成さている。

前記連結部材１１３は断面Ｕ字状の部材であり、両端部がそれぞれ側板１１１，１１２にそれぞれ固定されている。これにより、側板１１１，１１２は相互に平行になった状態で連結される。

上述のように構成されたサブハウジング１１０には、それぞれ同等の構成を有する４つの第２走査レンズ３０７Ａ〜３０７Ｄ、及び複数の折り返しミラーＭが保持される。そして、コアハウジング１２０とサブハウジング１１０は、図２及び図３を参酌するとわかるように、コアハウジング１２０の下面が折り曲げ部１１２ａに支持され、更にコアハウジング１２０の−Ｙ側の側面が側板１１１にボルト等で固定されることで一体化される。

図１１は、ポリゴンミラー１０４以降の走査光学系を示す図である。本実施形態では、コアハウジング１２０とサブハウジング１１０が一体化されることで、図１１に示される走査光学系が形成される。この走査光学系では、光源７０Ａから射出されポリゴンミラー１０４により偏向走査されたレーザ光ＬＢ_１は、第１走査レンズ１０５Ａ、第２走査レンズ３０７Ｂ、反射ミラーＭを介して感光ドラム３０Ｂの表面に集光される。また、光源７０Ｂから射出されポリゴンミラー１０４により偏向走査されたレーザ光ＬＢ_２は、第１走査レンズ１０５Ａ、第２走査レンズ３０７Ａ、反射ミラーＭを介して感光ドラム３０Ａの表面に集光される。また、光源７０Ｃから射出されポリゴンミラー１０４により偏向走査されたレーザ光ＬＢ_３は、第１走査レンズ１０５Ｂ、第２走査レンズ３０７Ｃ、反射ミラーＭを介して感光ドラム３０Ｃの表面に集光される。また、光源７０Ｄから射出されポリゴンミラー１０４により偏向走査されたレーザ光ＬＢ_４は、第１走査レンズ１０５Ｂ、第２走査レンズ３０７Ｄ、反射ミラーＭを介して感光ドラム３０Ｄの表面に集光される

次に、上述のように構成された光走査装置１００を備える画像形成装置５００の動作について説明する。

画像形成装置５００では、上位装置などから画像情報が供給されると、光源７０Ａ〜７０Ｄそれぞれからレーザ光が射出される。そして、光源７０Ａ〜７０Ｄそれぞれから射出されたレーザ光は、光学ユニット１０２Ａ，１０２Ｂを介してポリゴンミラー１０４の偏向面に入射し、偏向走査される。そして、走査光学系によりそれぞれ感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面に集光される。

感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの表面の感光層は、帯電チャージャ３２Ａ〜３２Ｄにより所定の電圧で帯電されることにより、電荷が一定の電荷密度で分布している。そして、上述したように、感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄがそれぞれ走査されると、レーザ光が集光したところの感光層が導電性を有するようになり、その部分では電位がほぼ零となる。したがって、図１の矢印の方向にそれぞれ回転している感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄが、画像情報に基づいて変調されたレーザ光によって走査されるとことにより、それぞれの感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面には、電荷の分布により規定される静電潜像が形成される。

感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの表面に静電潜像が形成されると、図１に示されるトナーカートリッジ３３Ａ〜３３Ｄの現像ローラにより、感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの表面にトナーが供給される。このときトナーカートリッジ３３Ａ〜３３Ｄそれぞれの現像ローラは感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄと逆極性の電圧により帯電されているため、現像ローラに付着したトナーは感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄと同極性に帯電されている。したがって、感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面のうち電荷が分布している部分にはトナーが付着せず、走査された部分にのみトナーが付着することにより、感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面に静電潜像が可視化されたトナー像が形成される。

上述のように画像情報に基づいて第１ステーション、第２ステーション、第３ステーション、及び第４ステーションで形成されたそれぞれのトナー像は、転写ベルト４０の表面に重ねあわされた状態で転写される。そして、転写ベルト４０の表面に転写されたトナー像は、転写チャージャ４８によって給紙トレイ６０から取り出された用紙６１の表面に転写され、定着ローラ５０により定着される。このように画像が形成された用紙６１は、排紙ローラ５８により排紙され、順次排紙トレイ５０１ａにスタックされる。

以上説明したように、本実施形態では、コアハウジング１２０に光源７０Ａ〜７０Ｄが取り付けられると、光源７０Ａ〜７０Ｄのステム部７０ｂに形成された切り欠き部７０ｄと、コアハウジング１２０に嵌合部１２１に形成された切り欠き部１２１ｂとが重なった位置関係となる。これにより、例えば切り欠き部７０ｄと切り欠き部１２１ｂとの間にマイナスドライバ９０の先端部を挿入し、このマイナスドライバ９０を回動することで、嵌合部１２１に嵌合された光源７０Ａ〜７０Ｄの角度を調整することができる。したがって、ビームピッチが精度よく調整されたレーザ光により感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄを走査することが可能となる。

また、本実施形態では、コアハウジング１２０に取り付けられた光源７０Ａ〜７０Ｄの角度調整を行ってから、保持部材７２をコアハウジング１２０に取り付けたが、本実施形態では、保持部材７２がコアハウジング１２０に取り付けられた状態のときには、光源７０Ａ〜７０Ｄのステム部７０ｂに形成された切り欠き部７０ｄと、コアハウジング１２０の嵌合部１２１に形成された切り欠き部１２１ｂとが、保持部材７２の開口部７２ａを介して露出した状態となっている。これにより、保持部材７２をコアハウジング１２０に取り付けた後でも、マイナスドライバ９０を保持部材７２の開口部７２ａを介して、切り欠き部７０ｄと切り欠き部１２１ｂとの間にマイナスドライバ９０の先端部を挿入し、このマイナスドライバ９０を回動することで、嵌合部１２１に嵌合された光源７０Ａ〜７０Ｄの角度を調整することができる。この場合には、適宜、ネジ７３を弛めることとしてもよい。

また、本実施形態では、コアハウジング１２０の嵌合部１２１に設けられた切り欠き部１２１ｂは、外壁１２０ａ，１２０ｂを貫通した状態となっているが、これに限らず、マイナスドライバ９０の先端部を係止することができれば、必ずしも外壁１２０ａ，１２０ｂを貫通している必要はない。

また、本実施形態では、コアハウジング１２０の嵌合部１２１、光源７０Ａ〜７０Ｄのステム部７０ｂには、それぞれ２カ所の切り欠き部１２１ｂ，７０ｄが設けられているが、切り欠き部は２カ所に限らず、１カ所或いは３つ以上の複数箇所に設けられていてもよい。

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について、図１２〜図１４を用いて説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一又は同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

図１２には、本実施形態にかかるコアハウジング１２０と、該コアハウジング１２０に取り付けられた光源７０Ａ，７０Ｂが示されている。図１２を参酌するとわかるように、本実施形態にかかるコアハウジング１２０には、光源７０Ａ〜７０Ｄのステム部７０ｂが挿入される円形で段付きの嵌合部１２１と、この嵌合部１２１を挟むように形成されたＴ字状の切り欠き部１２２が形成されている。また、光源７０Ａのステム部７０ｂには、Ｖ字状の切り欠き部７０ｄに代えて、矩形上の切り欠き部７０ｄが形成されている。

図１３は、保持部材７２の平面図である。本実施形態にかかる保持部材７２は、第１の実施形態にかかる保持部材７２と異なり、＋ｘ側端部及び−ｘ側端部に矩形状の切り欠き部７２ｄが形成され、開口部７２ａには、光源７０Ａ〜７０Ｄのステム部７０ｂに形成された矩形状の切り欠き部７０ｄに係止する爪部７２ｅが形成されている。この保持部材７２は、図１４に示されるように、爪部７２ｅが光源７０Ａ〜７０Ｄのステム部７０ｂに形成された切り欠き部７０ｄに係止し、かつ開口部７２ａに光源７０Ａ〜７０Ｄのステム部７０ｂが嵌め込まれた状態で、ネジ７３によりコアハウジング１２０に取り付けられている。

本第２の実施形態では、保持部材７２が、光源７０Ａ〜７０Ｄに係合した状態でコアハウジング１２０に取り付けられることで、保持部材７２に形成された切り欠き部７２ｄが、コアハウジング１２０に形成された切り欠き部１２２と重なった状態となる。したがって、両切り欠き部７２ｄ，１２２との間に、マイナスドライバ９０の先端部を挿入し、このマイナスドライバ９０を回動することで、保持部材７２を介して、光源７０Ａ〜７０Ｄの角度を調整することができる。したがって、ビームピッチが精度よく調整されたレーザ光により感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄを走査することが可能となる。

《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態について、図１５及び図１６を用いて説明する。本実施形態にかかる画像形成装置では、図１５を参酌するとわかるように、光源７０Ａ〜７０Ｄが、例えば、光源７０Ａ〜７０Ｄから射出するレーザ光を整形する光学素子とともに、ベース７５によって支持された構造となっている。

前記ベース部材７５は、ｙ軸方向に貫通する円形の段付き貫通孔７５ａを有している（図１６参照）。このベース部材７５には、光源７０Ａ〜７０Ｂが、ステム部７０ｂが段付き貫通孔７５ａに嵌め込まれることで取り付けられ、さらに、形状は異なるが、第２の実施形態における保持部材７２と同等の機能を有する保持部材７２がネジ７３によって取り付けられている。

本第３の実施形態では、保持部材７２がベース部材７５に取り付けられると、保持部材７２に形成された切り欠き部７２ｄと、ベース部材７５に形成されたＴ字状の切り欠き部７５ｂが、ｘｚ面において重なった状態となる。したがって、両切り欠き部７２ｄ，７５ｂとの間に、マイナスドライバ９０の先端部を挿入し、このマイナスドライバ９０を回動することで、ベース部材７５を介して、光源７０Ａ〜７０Ｄの角度を調整することができる。したがって、ビームピッチが精度よく調整されたレーザ光により感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄを走査することが可能となる。

なお、本第３の実施形態において、光源７０Ａ〜７０Ｄとベース部材７５との関係が、第１の実施形態における、光源７０Ａ〜７０Ｄとコアハウジング１２０との関係と同等となるようにすることで、光源７０Ａ〜７０Ｄを直接ベース部材７５に対して回動させることとしてもよい。

また、本第３の実施形態において、図１６に示されるように、ベース部材７５の両端部に切り欠き部７５ｂを形成し、ベース部材７５とコアハウジング１２０との関係を、第２の実施形態における保持部材７２とコアハウジング１２０との関係と同等になるようにしてもよい。これにより、図１６に示されるように、ベース部材７５の切り欠き部７５ｂと、コアハウジング１２０の切り欠き部１２２との間に、マイナスドライバ９０の先端部を挿入し、このマイナスドライバ９０を回動することで、ベース部材７５を介して、光源７０Ａ〜７０Ｄの角度を調整することができる。

また、本第３の実施形態では、ベース部材７５に単一の光源が取り付けられている場合について説明したが、例えば図１７に示されるように、ベース部材７５は、複数の光源７０と、これに対応する光学素子７６などが取り付けられる構造であってもよい。

なお、上記各実施形態では、２つの発光領域を有する光源を用いた説明を行ったがこれに限らず、光源は、３つ以上の発光領域を有していてもよい。

また、上記各実施形態では、保持部材７２に形成された開口部７２ａの内周部と、光源７０Ａ〜７０Ｄのリード端子７０ｃとは近接した位置関係となる。このため、保持部材７２とリード端子７０ｃの接触による光源７０Ａ〜７０Ｄの損傷を回避するため、保持部材７２は、絶縁材料を素材とすることが好ましい。

また、上記各実施形態では、コアハウジング１２０に対して、光源７０Ａ〜７０Ｄ、保持部材７２、ベース部材７５が取り付けられる場合について説明したが、これに限らず、光源７０Ａ〜７０Ｄ等は、コアハウジング１２０以外の支持部材に取り付けられていてもよい。

また、上記各実施形態では、光走査装置１００は、コアハウジング１２０とサブハウジング１１０とを備えているが、これに限らず、コアハウジングとサブハウジングとが一体的に構成されたハウジングを備えていてもよい。

また、上記各実施形態にかかる画像形成装置５００では、光源７０Ａ〜７０Ｄからのレーザ光のピッチが光源単位で調整された光走査装置１００によって、各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄに静電潜像が形成され、この潜像に基づいて用紙６１上に画像が形成される。したがって、用紙６１上に高精細な画像を形成することが可能となる。

また、上記実施形態では、複数の感光体３０Ａ〜３０Ｂを備えた多色画像を形成する画像形成装置５００について説明したが、これに限らず、本発明は、例えば１つの感光体を複数のレーザ光で走査することにより、単色の画像を形成する画像形成装置などにも適用することができる。

また、上記実施形態では、本発明の光走査装置１００がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。

本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す図である。光学ハウジングの斜視図である。光学ハウジングの展開斜視図である。コアハウジングの平面図である。コアハウジングの外壁に形成された嵌合部を示す図である。光源の斜視図である。コアハウジングに対する光源の取り付け方法を説明するための図である。光源の回動方法を説明するための図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、レーザ光のピッチを調整する方法を説明するための図である。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、保持部材の取り付け方法を説明するための図である。走査光学系のレイアウト図である。本発明の第２の実施形態にかかるコアハウジングの外壁に形成された嵌合部を示す図である。第２の実施形態にかかる保持部材の平面図である。第２の実施形態にかかる光源の回動方法を説明するための図である。第３の実施形態にかかるベース部材を、光源、保持部材とともに示す斜視図である。第３の実施形態にかかるベース部材の変形例を説明するための図（その１）である。第３の実施形態にかかるベース部材の変形例を説明するための図（その２）である。

符号の説明

３０Ａ〜３０Ｂ…感光ドラム、３１Ａ〜３１Ｄ…クリーニングケース、３２Ａ〜３２Ｄ…帯電チャージャ、３３Ａ〜３３Ｄ…トナーカートリッジ、４０…転写ベルト、４０ａ，４０ｃ…従動ローラ、４０ｂ…駆動ローラ、４８…転写チャージャ、５０…定着ローラ、５２…第２レジストローラ、５４…給紙コロ、５６…第１レジストローラ、５８…排紙ローラ、６０…給紙トレイ、６１…用紙、７０Ａ〜７０Ｄ…光源、７０ａ…本体部、７０ｂ…ステム部、７０ｃ…リード端子、７０ｄ…切り欠き部、７０ｅ……発光領域、７２…保持部材、７２ａ…開口部、７２ｂ…係止爪、７２ｃ…丸孔、７２ｄ…切り欠き部、７２ｅ…爪部、７３…ネジ、７５…ベース部材、７５ａ…段付き貫通孔、７５ｂ…切り欠き部、９０…マイナスドライバ、１００…光走査装置、１０４…ポリゴンミラー、１０５Ａ，１０５Ｂ…第１走査レンズ、１１０…サブハウジング、１１１，１１２…側板、１１３…連結部材、１２０…コアハウジング、１２０ａ，１２０ｂ…外壁、１２１…嵌合部、１２１ａ…段付き開口部、１２１ｂ…切り欠き部、３０７Ａ〜３０７Ｄ…第２走査レンズ、５００…画像形成装置、５０１…ハウジング、５０１ａ…排紙トレイ、Ｍ…折り返しミラー。

Claims

レーザ光を用いて被走査面を走査する光走査装置であって、
複数の第１の切り欠き部が形成されたステム部を有し、相互に平行な複数本のレーザ光を所定方向へ射出する光源と；
前記光源からのレーザ光を偏向する偏向器を含む走査光学系と；
前記光源が、レーザ光の射出方向に平行な軸回りに回動可能に嵌合する開口部と、該開口部の縁に設けられ、前記光源が前記開口部に嵌合したときに、前記複数の第１の切り欠き部に個別に重なる複数の第２の切り欠き部とを有し、前記走査光学系が収容される光学ハウジングと；
前記光学ハウジングに取り付けられることで、前記光源を前記光学ハウジングに対して圧接させる保持部材と；を備え、
前記保持部材は、前記複数の第１の切り欠き部、及び前記複数の第２の切り欠き部を露出させる露出部が形成されており、
前記複数の第１の切り欠き部は、前記ステム部の内側から外側にかけて広くなる形状を有している光走査装置。
前記光学ハウジングは、前記光源と前記走査光学系との間のレーザ光の光路上に配置され、該レーザ光を整形する光学系を更に支持する請求項１に記載の光走査装置。
前記保持部材は、前記光学ハウジングにネジで取り付けられる請求項１又は２に記載の光走査装置。