JP5355253B2

JP5355253B2 - 光走査装置

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Publication number: JP5355253B2
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Inventors: 康明乙黒
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Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いられる光走査装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、光ビームによって感光体上を走査し、それによって形成される静電潜像をトナーにより現像し、そのトナー像を記録媒体に転写、定着することによって記録媒体上に画像を形成する。光ビームによって感光体を走査するために、電子写真方式の画像形成装置には光走査装置が備えられている。光走査装置は、光ビームを出射する光源と、その光ビームを偏向走査する偏向走査装置（例えば、ポリゴンミラー、回転多面鏡、以下ポリゴンミラーとする）と、ポリゴンミラーによって偏向走査された光ビームを感光体に結像させる結像光学系と、を有する。結像光学系には、１枚の光学レンズまたは複数枚の光学レンズを組合せることによって、感光体を走査する光ビームの走査速度を安定させ、感光体上に結像する光ビームのスポット形状を均一化させている。

これらの結像光学系に用いられる光学レンズは、主に樹脂によって形成される。樹脂製のレンズは、ガラス製のレンズと比較して温度が上昇すると熱膨張しやすいという欠点がある。しかし、上記の結像光学系に用いられる光学レンズには特殊な光学特性を持たせる必要があるため、光学レンズは特殊な形状に加工しやすい樹脂によって形成される。また、樹脂製の光学レンズは、ガラス製のレンズに比べてコスト的にも安価に構成できる。以上の利点から、上記の結像光学系の光学レンズには樹脂製のレンズが多用されている。

光学レンズは、光走査装置に設置する際に光ビームが所望の位置を走査するようにレンズ保持部材で設置位置を調整した後、その位置を安価で精度良く保持するために光学レンズを接着剤やビスなどの固定部材によりレンズ支持部材に完全に固定していた（例えば、特許文献１参照）。

特開平３−１８２７０８号公報

しかしながら、光学レンズを完全に固定してしまうと、以下のような課題が生じる。ポリゴンミラーを駆動する駆動装置からの熱は、ポリゴンミラーの近傍に配置される光学レンズを昇温させ、それによって光学レンズは熱膨張する。光学レンズがレンズ支持部材に完全に固定されていると、固定によって熱膨張が制限される部分と熱膨張が制限されない部分とが生じ、それによって光学レンズが歪み、光学特性が変化するおそれがある。また、光学レンズが接着剤によってレンズ支持部材に固定されている場合、光学レンズの熱膨張によって生じる力が接着力よりも大きくなると光学レンズがレンズ保持部材から剥がれて、光学レンズの姿勢が変化するおそれがある。

このような課題に対して、光学レンズの線膨張係数と光学レンズが固定支持されるレンズ支持部材の線膨張係数とを近づけ、光学レンズとレンズ支持部材の熱膨張量を近づけることが考えられる。これによって、光学レンズおよびレンズ支持部材が昇温しても、両者の熱膨張量の差が小さくなるため、光学レンズの歪みにくくなる。しかしながら、光学レンズの線膨張係数とレンズ保持部材の線膨張係数とを完全に一致させることはそれぞれの部材の機能上難しい。また、近年の画像形成装置は、画像形成を高速に行うために回転多面鏡の回転数が高く設定されており、従来画像形成装置に比べ、画像形成中における回転多面鏡を回転駆動するモータなどの駆動装置からの発熱量が多い。そのため、線膨張係数が近い材質で光学レンズおよびレンズ保持部材を形成しても温度が高くなると両者の熱膨張量の差が大きくなり、光学レンズの歪みに繋がってしまう。

そこで、本発明では光学レンズが昇温した場合でも、光学レンズの歪みを抑制することができる光走査装置を提案する。本発明の光走査装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された前記光ビームが感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された前記光ビームを前記感光体上に導く光学レンズと、前記光学レンズの長手方向において前記光学レンズの一端側の一部が固定される固定部を備えるレンズ支持部材と、前記光学レンズの長手方向と前記光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記光学レンズの光軸方向への前記光学レンズの変形が抑制されるように、前記光学レンズの長手方向において前記光学レンズの他端側の一部が固定される可動支持部材であって、前記固定部に固定された前記光学レンズの前記一端側の一部に対して前記光学レンズの長手方向へ前記光学レンズが可動となるように、前記レンズ支持部材に対して前記光学レンズの長手方向において可動に取り付けられた可動支持部材と、前記固定部と前記可動支持部材とに前記光学レンズが固定された前記レンズ支持部材と前記偏向手段とを収容する光学箱と、を有することを特徴とする。また、本発明の光走査装置は、第１の光ビームを出射する第１の光源と、第２の光ビームを出射する第２の光源と、複数の反射面を有し、前記複数の反射面によって前記第１の光ビームが第１の感光体を走査するように前記第１の光ビームを偏向し、前記第２の光ビームが第２の感光体を走査するように前記第２の光ビームを偏向する回転多面鏡を備え、前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとを前記回転多面鏡を挟んで互いに反対側に偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された前記第１の光ビームを前記第１の感光体上に導く第１の光学レンズと、前記第１の光学レンズの長手方向において前記第１の光学レンズの一端側の一部が固定される固定部を備える第１のレンズ支持部材と、前記第１の光学レンズの長手方向と前記第１の光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記第１の光学レンズの光軸方向への前記第１の光学レンズの変形が抑制されるように、前記第１の光学レンズの長手方向において前記第１の光学レンズの他端側の一部が固定される第１の可動支持部材であって、前記第１のレンズ支持部材の前記固定部に固定された前記第１の光学レンズの前記一端側の一部に対して前記第１の光学レンズの長手方向へ前記第１の光学レンズが可動となるように、前記第１のレンズ支持部材に対して前記第１の光学レンズの長手方向において可動に取り付けられた第１の可動支持部材と、前記偏向手段によって偏向された前記第２の光ビームを前記第２の感光体上に導く第２の光学レンズと、前記第２の光学レンズの長手方向において前記第２の光学レンズの一端側の一部が固定される固定部を備える第２のレンズ支持部材と、前記第２の光学レンズの長手方向と前記第２の光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記第２の光学レンズの光軸方向への前記第２の光学レンズの変形が抑制されるように、前記第２の光学レンズの長手方向において前記第２の光学レンズの他端側の一部が固定される第２の可動支持部材であって、前記第２のレンズ支持部材の前記固定部に固定された前記第２の光学レンズの前記一端側の一部に対して前記第２の光学レンズの長手方向へ前記第２の光学レンズが可動となるように、前記第２のレンズ支持部材に対して前記第２の光学レンズの長手方向において可動に取り付けられた第２の可動支持部材と、前記第１のレンズ支持部材の前記固定部と前記第１の可動支持部材とに前記第１の光学レンズが固定された前記第１のレンズ支持部材と、前記第２のレンズ支持部材の前記固定部と前記第２の可動支持部材とに前記第２の光学レンズが固定された前記第２のレンズ支持部材と、前記偏向手段と、を収容する光学箱と、を備えることを特徴とする。

この光走査装置によれば、光学レンズが熱膨張した場合に光学レンズに加わる力が低減されるため、光学レンズの歪みが抑制され、かつレンズ支持部材からの離脱し難くなる。

本実施例に係る画像形成装置の断面図である。本実施例に係る光走査装置１０５の断面図である。（ａ）光学レンズ２０８およびレンズ支持部材２１１を光ビームが入射する側から見たときの斜視図である。（ｂ）光学レンズ２０８およびレンズ支持部材２１１を光ビームが出射する側から見たときの斜視図である。（ｃ）光学レンズ２０８の光軸方向からレンズ支持部材２１１を見たときの正面図である。（ａ）可動支持部３０２の拡大図であり、光学レンズ２０８が取り外されているときの図である。（ｂ）光ビームが出射する側から見た可動支持部３０２の拡大図である。複数の光学レンズに設けられる固定支持部と可動支持部との配置関係を示す図である。

（実施例１）
以下、本実施例に係る画像形成装置について図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施例に係る画像形成装置１００の断面図である。この画像形成装置１００には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する４基の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋが備えられている。

図１（ｂ）は、画像形成部の拡大図である。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋは、感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋと、この感光体ドラムを一様な背景部電位にまで帯電させる帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｂｋと、を備える。また、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋは、後述する光走査装置１０５によって各感光体ドラム上に形成される静電潜像をトナーによって現像する現像装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋを備えている。

図１に（ａ）に戻る。これら４基の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋは後述する中間転写ベルトの回動方向に沿ってイエローのトナー像を形成する画像形成部１０１Ｙ、マゼンタのトナー像を形成する画像形成部１０１Ｍ、シアンのトナー像を形成する画像形成部１０１Ｃ及びブラックのトナー像を形成する画像形成部１０１Ｂｋの順に配設されている。

本実施例の画像形成装置１００は、各画像形成部の感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋからトナー像が一次転写される中間転写ベルト１０６（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＴｒａｎｓｆｅｒＢｅｌｔ）を備える。上記中間転写ベルト１０６は、無端状に形成されると共に一対のベルト搬送ローラ１０７、１０８に張架されており、図中の矢印方向に回転する。中間転写ベルト１０６には、形成されたトナー像が一次転写される。各画像形成部の感光体ドラム１０２と対向する位置には、中間転写ベルト１０６を挟むようにして一次転写ローラ１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｂｋがそれぞれ配設されている。これら一次転写ローラ１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｂｋに対して所定の転写バイアス電圧を印加することにより、各感光体ドラムと一次転写ローラ１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｂｋとの間に電界が形成される。各感光体ドラム上の電荷を帯びたトナーはクーロン力で中間転写ベルト１０６に多重転写される。

中間転写ベルト１０６に多重転写されたトナー像は二次転写部において記録シートＰ（記録媒体Ｐ）に二次転写される。二次転写位置には、一方のベルト搬送ローラ１０８と対向する位置には二次転写ローラ１１０が配設されており、記録シートＰは互いに圧接する二次転写ローラ１１０と中間転写ベルト１０６との間に挿通されて、かかる中間転写ベルト１０６からトナー像が転写されるようになっている。

一方、記録シートＰは画像形成装置１００の筐体の下部に収納される給紙カセット１１１から画像形成装置１００の内部、具体的には中間転写ベルト１０６と二次転写ローラ１１０とが接する二次転写位置へ供給される。

二次転写位置においてトナー像の転写を受けた後、記録シートＰはかかる二次転写位置の真上に設けられた定着装置１１２へと送られる。そして、定着装置１１２によって記録シートＰ上のトナー像が加熱定着され、その後、記録シートＰは排出ローラ１１３を経て、画像形成装置１００の筐体上部に設けられた排紙トレイ１１４に排出される。

次に、光走査装置１０５（スキャナユニット）について説明する。上記の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋの下方には、感光体ドラム１０２上に画像情報に応じた静電潜像を形成するために感光体ドラム１０２を露光する光走査装置１０５が配設されている。この光走査装置１０５は全ての各画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋに備えられる感光体ドラム１０２に静電潜像を形成する。図２は、本実施例における光走査装置１０５の断面図である。図２は、ポリゴンミラー２０１（回転多面鏡）を中心に、画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃの感光体ドラム１０２を露光する部分を拡大した図である。光走査装置１０５の光学箱２００（筐体）には、光ビームを射出する光源が搭載された光源ユニット（図示せず）、光ビームを反射・偏向するポリゴンミラー２０１およびポリゴンミラー２０１を回転駆動する駆動モータ２０２が備えられている。また、ポリゴンミラー２０１によって偏向走査された光ビームを各画像形成部の感光体ドラム１０２に案内する反射ミラー２０３、２０４、２０５、２０６と、所定の光学特性を有する光学レンズ２０７、２０８、２０９、２１０と、を備える。この光学特性は、光ビームを感光体ドラム１０２上で所定のスポット形状で結像させるための特性、または走査された光ビームの感光体ドラム１０２上における走査速度を一定に補正するための特性を有する。いずれかの機能を光学レンズ２０７、２０８（２０９、２１０）に持たせる。ここで、光学レンズ２０８は、レンズ支持部材２１１によって支持される。レンズ支持部材２１１は、光学箱２００の内部で、かつ、画像を形成するための光ビームを妨げないように光学レンズを支持・固定する。

次に、マゼンタの画像形成部１０１Ｍの感光体ドラム１０２Ｍに静電潜像を形成する際の光ビームの経路について説明する。その他の画像形成部の感光体ドラムへの光ビームの経路の説明は、光路が異なるのみで通過する光学レンズの特性は同一であるため、省略する。画像情報に応じて変調されたマゼンタ用の画像信号に基づいて光源（例えば、半導体レーザ）から出射された光ビームは、回転駆動されるポリゴンミラー２０１によって偏向走査される。偏向走査された光ビームは、光学レンズ２０９を通過し、反射ミラー２０５によって折り返される。折り返された光ビームは光学レンズ２１０を通過し、反射ミラー２０６によって透明板２１２方向に反射される。光ビームは透明板２１２を通過し、感光体ドラム１０２Ｍに到達する。

このように、電子写真方式の画像形成装置では、光ビームを感光体ドラム１０２に導き、感光体ドラム１０２上に静電潜像を形成する。良質な画質の成果物を得るためには、光ビームの結像位置を安定させる必要がある。なお、各画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋは同一構成であるため、以下の説明では、トナーの色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの標記は省略し、共通の画像形成部１０１として実施例を説明する。

しかしながら、上述したように、ポリゴンミラーを回転駆動する際に駆動モータ２０２が発熱し、その熱が光学レンズ２０７、２０８、２０９、２１０を昇温させる。それによって、光学レンズの歪みや接着部が剥がれることにより光学レンズの姿勢が変化するといった課題が生じるおそれがあった。

それに対して、本実施例では光学レンズ２０７、２０８、２０９、２１０を以下のように支持することによって上記の課題を解決する。

図３は、本実施例における光学レンズ２０７、２０８、２０９、２１０を支持するための構成を説明する概略図である。光学レンズ２０８は、レンズ支持部材２１１に支持されている（図１参照）。図３（ａ）は、光学レンズ２０８およびレンズ支持部材２１１を光ビームが出射する側から見たときの斜視図である。図３（ｂ）は、光学レンズ２０８およびレンズ支持部材２１１を光ビームが入射する側から見たときの斜視図である。図３（ｃ）は光学レンズ２０８の光軸方向からレンズ支持部材２１１を見たときの正面図である。図３中のＸ軸の方向は、光学レンズ２０８の長手方向であり、光ビームが走査される方向（主走査方向）を示している。また、Ｙ軸の方向は、上述の光学レンズ２０８の光軸方向を示している。また、Ｚ軸は、光学レンズ２０８の長手方向および光軸方向に垂直な方向である。なお、本実施例では、光学レンズ２０８とそれを支持するレンズ支持部材２１１について説明するが、レンズ支持部材２１１は、光学レンズ２０７、２０９、２１０を支持する支持部材にも適用可能である。

図３（ａ）に示されるように、レンズ支持部材２１１のＸ軸方向の長さは、光学レンズ２０８の長さよりも長い。レンズ支持部材２１１は、光学レンズ２０８を固定し位置決めをする固定支持部３０１および固定支持部３０１に対して光学レンズ２０８をＸ軸方向に可動に支持する可動支持部３０２を有する。光学レンズ２０８は、固定支持部３０１および可動支持部３０２に接着剤またはビス等による固定手段で固定されており、その他の点では固定されていない。固定支持部３０１は、Ｘ軸方向において光学レンズ２０８の一方の端部を固定支持する。また、可動支持部３０２は、Ｘ軸方向において光学レンズの他方の端部（固定支持部３０１が支持する端部とは反対側の端部）を支持する。つまり、Ｘ軸方向において、光学レンズの一方の端部は固定端になっており、他方の端部は移動可能な自由端になっている。

図３（ｂ）および図３（ｃ）に示されるように、レンズ支持部材２１１には、走査された光ビームを通過させるための光ビーム通過口３０３が設けられている。また、光ビーム通過口と連結する開口３０４が設けられている。開口３０４は、可動支持部３０２を嵌合するために設けられた開口である。

ここで、レンズ支持部材２１１および可動支持部３０２について、図３、図４を用いてさらに詳しく説明する。図４（ａ）は、可動支持部３０２の拡大図であり、光学レンズ２０８が取り外されているときの図である。図４（ｂ）は、光ビームが入射する側から見た可動支持部３０２の拡大図である。図３および図４（ａ）に示されるように、レンズ支持部材２１１は、底面部３０５とその底面部３０５から立設する立設部３０６によって構成される。立設部３０６には光ビーム通過口３０３が設けられている。また、立設部３０６にはＹ方向に屈曲する屈曲部３０７が構成されている。可動支持部３０２は、立設部３０６に設けられる開口３０４には嵌め込まれており、開口３０４に沿ってＸ軸方向にスライド可能な構成（図３および４中の矢印Ａ）になっている。また、図４（ｂ）に示されるように、可動支持部３０２の一部が立設部３０６の裏側に当接する構成（図４（ｂ）中のＢ部）になっているため、光学レンズ２０８が立設部３０６から離脱しないようになっている。

光学レンズ２０８が熱膨張すると、可動支持部３０２は、光学レンズ２０８の熱膨張に追従して固定支持部３０１に対してＸ軸方向にスライドする。また、光学レンズ２０８の温度が下がり光学レンズ２０８が縮む場合、可動支持部３０２はＸ軸方向において固定支持部３０１側にスライドする。即ち、可動支持部３０２は、光学レンズ２０８の伸縮に応じて可動になっている。

また、図４（ｂ）に示されるように、可動支持部３０２にはレンズ支持部材２１１の屈曲部３０７をＺ方向の両側から挟み込む挟持部Ｃ（規制部）が設けられている。挟持部Ｃは、振動や光学レンズ２０８が伸縮した場合に、可動支持部３０２がレンズ支持部材２１１から離脱およびＺ軸方向に移動しないようにするために設けられている。即ち、挟持部Ｃによって、可動支持部３０２のＺ軸方向への移動が規制される。これにより、光ビームはＺ方向において光学レンズに対して常に所定の位置に入射するようになるため、感光体上での光ビームの照射位置およびスポット形状を一定にすることができる。

以上、説明したように、本実施例の光走査装置に備えられるレンズ支持部材２１１は、光学レンズ２０８の一方の端部を固定支持する固定支持部３０１と光学レンズ２０８の他方の端部を固定支持する可動支持部３０２を有している。このような構成を採ることによって、ポリゴンミラー２０１の昇温により光学レンズが熱膨張しても、その熱膨張に応じて可動支持部３０２が光学レンズの長手方向において固定支持部３０１から離れる方向に移動する。これによって、光学レンズ２０８が熱膨張した場合に光学レンズ２０８に加わる力が低減されるため、光学レンズ２０８の歪みが抑制され、レンズ支持部材２１１からの離脱し難くなる。

なお、本実施例では、レンズ支持部材２１１は光走査装置１０５の筐体２００と別体のものとして説明してきたが、レンズ支持部材２１１と筐体２００と一体的に構成してもよい。また、固定支持部３０１を光学レンズ２０８の中央付近に対応する位置に設け、光学レンズの長手方向両端に可動支持部３０２を設けても良い。

（実施例２）
本実施例では、ポリゴンミラー２０１と感光体１０２との間の光路上に複数の光学レンズが配置される場合において、複数の光学レンズの固定支持部および可動支持部の配置関係について説明する。本実施例の特徴は、複数の光学レンズそれぞれを実施例１の支持方法で支持する場合、それぞれの光学レンズの固定支持部をＸ軸方向において同じ側に配置する点である。その場合、光学レンズの可動支持部はＸ軸方向において同じ側に配置される。以下、その構成について図５を用いて具体的に説明する。

図５（ａ）は、光学レンズ２０７を支持するレンズ支持部材５０１に設けられる第１の固定支持部５０２および第１の可動支持部５０３と光学レンズ２０８を支持するレンズ支持部材５０４に設けられる第２の固定支持部５０５および第２の可動支持部５０６との位置関係を説明する図である。図２に示すように、本来であれば光学レンズ２０７と光学レンズ２０８との間に反射ミラー２０３が配置されているが、図５（ａ）では、説明を簡易にするために、ポリゴンミラー２０１、光学レンズ２０７、２０８を平面展開している。以下に説明される図５（ｂ）（ｃ）についても同様である。

光学レンズ２０７および２０８を実施例１の支持方法で支持する場合、図５（ａ）に示すように、第１の固定支持部５０２と第２の固定支持部５０５をＸ軸方向において同じ側に配置する。例えば、光源ＬＤから出射され、ポリゴンミラー２０１によって偏向走査された光ビームの進行方向に対して、第１の固定支持部５０２および第２の固定支持部５０５は右側に配置され、第１の可動支持部５０３および第２の可動支持部５０６は左側に配置される。

光学レンズ２０７と光学レンズ２０８との間に折り返しミラーが有る場合、光学レンズ２０７を通過する光ビームの進行方向に対して第１の固定支持部５０２は右側に配置される。一方、第２の固定支持部５０５は光学レンズ２０８を通過する光ビームの進行方向に対して左側に配置される。

つまり、第１の固定支持部５０２および第２の固定支持部５０５は、ポリゴンミラー２０１から見て光学レンズ２０７または光学レンズ２０８の光軸に対して同じ側に配置される。つまり、第１の固定支持部５０２および第２の固定支持部５０５は、光学レンズ２０７または光学レンズ２０８の光軸を含み、かつＸ軸（走査方向）に垂直な面に対して同じ側に設けられる。

この構成によって、光学レンズ２０７（第１の光学レンズ）、２０８（第２の光学レンズ）が熱膨張または縮んでも両光学レンズの変形方向が同一になり、両光学レンズの光軸のずれを小さく抑えることができる。これにより光軸のずれが小さく抑えられることにより光ビームの光路を安定させることができるため、光学レンズの熱膨張による画質の低下を抑制することができる。なお、複数の感光体ドラムそれぞれに光走査装置が設けられるカラー画像形成装置において、それぞれの光学レンズを上記の方法で支持するようにする。それにより、レンズが伸縮した際も各色倍率変動方向が同じになるため、各色間の相対色ズレを最小限に抑えることが可能となる。

また、図１の画像形成装置のように、ひとつのポリゴンミラー２０１によって少なくとも第１の光源ＬＤ１および第２の光源ＬＤ２から出射される２つの光ビームをポリゴンミラー２０１に対して双方向に偏向走査する対向走査方式の光走査装置では、次のように固定支持部および可動支持部を配置する。図５（ｂ）に示すように、対向走査方式の光走査装置は、少なくとも２つの光ビームをポリゴンミラーに対して双方向に偏向する。それによって２つの光ビームは互いに反対方向に走査される。このような装置において、第１の光ビームを通過させる光学レンズ２０７（第１の光学レンズ）を支持するレンズ支持部材５０７（第１のレンズ支持部材）の固定支持部５０８は光ビームの進行方向左側に配置され、可動支持部５０９は右側に配置される。一方、第１の光ビームとは反対側に偏向走査される第２の光ビームを通過させる光学レンズ２０９（第２の光学レンズ）を支持するレンズ支持部材５１０（第２のレンズ支持部材）の固定支持部５１１は光ビームの進行方向右側に配置され、可動支持部５１２は左側に配置される。光学レンズ２０７と光学レンズ２０８との間、光学レンズ２０９と光学レンズ２１０との間に折り返しミラーが存在する場合には、図５（ａ）で説明したような配置関係になる。これにより、レンズが伸縮した際も各色倍率変動方向が同じになるため、各色間の相対色ズレを最小限に抑えることが可能となる。

なお、図５（ｃ）に示すように、光学レンズ２０７を、レンズ長手方向の端部を筐体の一部へ突き当てるようにバネ部材などにより図中の矢印方向およびそれに直交する方向へ押圧することによって固定する構成にし、光学レンズ２０８を実施例１の支持方法で支持する構成にしても良い。

光学レンズ２０７は、光ビーム光路上において光学レンズ２０８よりもポリゴンミラー側に配置される。光ビームが光学レンズ２０７を走査する幅は、光学レンズ２０８を走査する幅よりも短いため、光学レンズ２０７は光学レンズ２０８よりもレンズ長手方向のサイズが小さく、光学レンズの温度変動時の長手方向への伸縮量も小さい。そのため、バネによる固定支持方法でも十分光学レンズ２０７を支持することができ、画像形成に必要な精度を満足することができる。なお、バネの付勢力が強いと光学レンズ２０７が歪んでしまい光学特性が変化してしまう。一方、バネの付勢力が弱いと光学レンズの伸縮時に所定の光学レンズが配置されるべき位置から光学レンズがずれてしまうおそれがある。そのため、熱膨張量が大きいレンズにはこの支持方法は好ましくない。

その場合、突き当て部５１３とレンズ支持部材５１４の固定支持部５１５とがポリゴンミラー２０１から見て光学レンズ２０７または光学レンズ２０８の光軸に対して同じ側に配置される。これにより、光学レンズ２０７、２０８が熱膨張または縮んでも両光学レンズの変形方向が同一になり、両光学レンズの光軸のずれを小さく抑えることができる。

以上説明したように、複数の光学レンズにおいて、光学レンズの固定端および自由端の位置を光学レンズ長手方向において光学レンズの光軸に対して同一方向にすることによって、光学レンズが熱膨張或いは縮んでも、光学レンズ間の光軸のずれを抑制することができる。そのため、光軸のずれによる画質の劣化を抑制することができる。

１０５光走査装置
２０１ポリゴンミラー
２０７、２０８、２０９、２１０光学レンズ
２１１レンズ支持部材
３０１固定支持部
３０２可動支持部

Claims

光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段によって偏向された前記光ビームを前記感光体上に導く光学レンズと、
前記光学レンズの長手方向において前記光学レンズの一端側の一部が固定される固定部を備えるレンズ支持部材と、
前記光学レンズの長手方向と前記光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記光学レンズの光軸方向への前記光学レンズの変形が抑制されるように、前記光学レンズの長手方向において前記光学レンズの他端側の一部が固定される可動支持部材であって、前記固定部に固定された前記光学レンズの前記一端側の一部に対して前記光学レンズの長手方向へ前記光学レンズが可動となるように、前記レンズ支持部材に対して前記光学レンズの長手方向において可動に取り付けられた可動支持部材と、
前記固定部と前記可動支持部材とに前記光学レンズが固定された前記レンズ支持部材と前記偏向手段とを収容する光学箱と、を有することを特徴とする光走査装置。
前記光学レンズは、前記固定部に接着剤によって固定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。
前記光学レンズは、前記可動支持部材に接着剤によって固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
前記レンズ支持部材は、前記光学レンズの長手方向において前記可動支持部材がスライド可能なように前記可動支持部材が嵌合する開口を備え、前記可動支持部材は、前記開口に嵌合することによって前記光学レンズの長手方向と前記光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記光学レンズの光軸方向への前記光学レンズの変形が抑制されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の光走査装置。
第１の光ビームを出射する第１の光源と、
第２の光ビームを出射する第２の光源と、
複数の反射面を有し、前記複数の反射面によって前記第１の光ビームが第１の感光体を走査するように前記第１の光ビームを偏向し、前記第２の光ビームが第２の感光体を走査するように前記第２の光ビームを偏向する回転多面鏡を備え、前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとを前記回転多面鏡を挟んで互いに反対側に偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された前記第１の光ビームを前記第１の感光体上に導く第１の光学レンズと、
前記第１の光学レンズの長手方向において前記第１の光学レンズの一端側の一部が固定される固定部を備える第１のレンズ支持部材と、
前記第１の光学レンズの長手方向と前記第１の光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記第１の光学レンズの光軸方向への前記第１の光学レンズの変形が抑制されるように、前記第１の光学レンズの長手方向において前記第１の光学レンズの他端側の一部が固定される第１の可動支持部材であって、前記第１のレンズ支持部材の前記固定部に固定された前記第１の光学レンズの前記一端側の一部に対して前記第１の光学レンズの長手方向へ前記第１の光学レンズが可動となるように、前記第１のレンズ支持部材に対して前記第１の光学レンズの長手方向において可動に取り付けられた第１の可動支持部材と、
前記偏向手段によって偏向された前記第２の光ビームを前記第２の感光体上に導く第２の光学レンズと、
前記第２の光学レンズの長手方向において前記第２の光学レンズの一端側の一部が固定される固定部を備える第２のレンズ支持部材と、
前記第２の光学レンズの長手方向と前記第２の光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記第２の光学レンズの光軸方向への前記第２の光学レンズの変形が抑制されるように、前記第２の光学レンズの長手方向において前記第２の光学レンズの他端側の一部が固定される第２の可動支持部材であって、前記第２のレンズ支持部材の前記固定部に固定された前記第２の光学レンズの前記一端側の一部に対して前記第２の光学レンズの長手方向へ前記第２の光学レンズが可動となるように、前記第２のレンズ支持部材に対して前記第２の光学レンズの長手方向において可動に取り付けられた第２の可動支持部材と、
前記第１のレンズ支持部材の前記固定部と前記第１の可動支持部材とに前記第１の光学レンズが固定された前記第１のレンズ支持部材と、前記第２のレンズ支持部材の前記固定部と前記第２の可動支持部材とに前記第２の光学レンズが固定された前記第２のレンズ支持部材と、前記偏向手段と、を収容する光学箱と、を備えることを特徴とする光走査装置。
前記第１のレンズ支持部材が備える固定部と前記第２のレンズ支持部材が備える固定部とは、前記第１の光学レンズの光軸と前記第２の光学レンズの光軸とを結ぶ線分に関して同一側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
前記第１の光学レンズは、前記第１のレンズ支持部材が備える固定部に接着剤によって固定され、前記第２の光学レンズは、前記第２のレンズ支持部材が備える固定部に接着剤によって固定されていることを特徴とする請求項５または６に記載の光走査装置。
前記第１の光学レンズは、前記第１の可動支持部材に接着剤によって固定され、前記第２の光学レンズは、前記第２の可動支持部材に接着剤によって固定されていることを特徴とする請求項５乃至７いずれか１項に記載の光走査装置。
前記第１のレンズ支持部材は、前記第１の光学レンズの長手方向において前記第１の可動支持部材がスライド可能なように前記第１の可動支持部材が嵌合する開口を備え、前記第１の可動支持部材は、前記開口に嵌合することによって前記第１の光学レンズの長手方向と前記第１の光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記第１の光学レンズの光軸方向へ前記第１の光学レンズの移動が制限され、
前記第２のレンズ支持部材は、前記第２の光学レンズの長手方向において前記第２の可動支持部材がスライド可能なように前記第２の可動支持部材が嵌合する開口を備え、前記第２の可動支持部材は、前記開口に嵌合することによって前記第２の光学レンズの長手方向と前記第２の光学レンズの光軸とに直交する方向、及び前記第２の光学レンズの光軸方向へ前記第２の光学レンズの移動が制限されることを特徴とする請求項５乃至８いずれか１項に記載の光走査装置。
前記感光体と、
請求項１乃至４いずれか１項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射された前記光ビームによって露光されることで前記感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記第１の感光体と、
前記第２の感光体と、
請求項５乃至９いずれか１項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射された前記第１の光ビームによって露光されることで前記第１の感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、前記光走査装置から出射された前記第２の光ビームによって露光されることで前記第２の感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、前記第１の感光体上及び前記第２の感光体上にそれぞれ現像されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。