JP6140740B2

JP6140740B2 - 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置

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Description

本発明は、光線を発する複数の光源と、各光線をそれぞれの被走査面上に向けて反射させる偏向体とを備えた光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。

例えばカラーレーザープリンターに用いられる光走査装置は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色用のレーザー光線を発する複数の光源と、前記レーザー光線を偏向し該レーザー光線によって各色用の感光体ドラムの周面（被走査面）を走査させる偏向体（ポリゴンミラー）と、偏向された前記レーザー光線を前記周面の各々に結像させる結像レンズとを含む。前記偏向体は、複数のレーザー光線で共用される場合がある。

特許文献１には、隣接する４つの感光体ドラムが、２つの光走査装置によって走査される技術が開示されている。各光走査装置は、それぞれ、２つの光源と、一の偏向体とを備えている。この場合、一の光源から発生されたレーザー光線が偏向体の周上の第１の位置において偏向されるとともに、他の光源から発生されたレーザー光線は、前記第１の位置とは反対側の第２の位置において偏向される。

特開２００９−９８４４７号公報

特許文献１に記載された技術では、偏向体によって偏向された２つのレーザー光線は、それぞれ、所定のミラーによって反射されながら、各感光体ドラムに照射される。レーザー光線の光路長が所定の長さ以上に確保されるために、ミラーによって反射された２つのレーザー光線の軌跡は、副走査方向を含む断面視において見た場合、偏向体の上方において交差するように配置される。この結果、光走査装置の高さが増大するという課題があった。

本発明の目的は、被走査面に対する光の照射方向における装置の高さを縮小した光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る光走査装置は、回転される複数の感光体ドラムを含む画像形成装置に備えられ、前記複数の感光体ドラム上の被走査面を走査する光走査装置であって、ハウジングと、第１光線を発する第１光源と、第２光線を発する第２光源とを含む光源部と、回転軸が上下方向と平行な第１方向および前記第１方向とは反対の第２方向に対して傾斜しかつ前記複数の感光体ドラムの回転軸心同士を結んだ基準直線に対して傾斜して設けられ、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向側で、かつ、前記第１方向側の斜め方向に前記第１光線を反射し、前記第３方向とは反対の第４方向側で、かつ、前記第２方向側の斜め方向に前記第２光線を反射し、前記第１光線で第１被走査面を、前記第２光線で第２被走査面をそれぞれ走査させる偏向体と、前記偏向体と前記第１被走査面との間に配置され、前記第１光線を前記第１被走査面に結像させる第１結像レンズと、前記偏向体と前記第２被走査面との間に配置され、前記第２光線を前記第２被走査面に結像させる第２結像レンズと、前記第１結像レンズと前記第１被走査面との間に配置され、前記第１光線を前記第１被走査面へ反射させる第１ミラー群と、前記第２結像レンズと前記第２被走査面との間に配置され、前記第２光線を前記第２被走査面へ反射させる第２ミラー群と、を備え、前記第１ミラー群は、前記第１結像レンズを透過した前記第１光線が入射し、前記第１被走査面から離れるように前記第２方向に前記第１光線を反射する第１反射ミラーと、前記第１反射ミラーによって反射された前記第１光線を前記第１被走査面に向けて反射する第２反射ミラーと、を有し、前記第２ミラー群は、前記第２結像レンズを透過した前記第２光線が入射し、前記第２被走査面に近づくように前記第１方向に前記第２光線を反射する第３反射ミラーと、前記第３反射ミラーによって反射された前記第２光線を前記第２被走査面に向けて反射する第４反射ミラーと、を有することを特徴とする。

本構成によれば、第１光源および第２光源から発せされた第１光線および第２光線は、共通の偏向体によって、第１結像レンズおよび第２結像レンズに向かって偏向される。偏向体の回転軸が第１方向および第２方向に対して傾斜して設けられる。第１ミラー群の第１反射ミラーは、第１被走査面から離れるように第２方向に第１光線を反射する。一方、第２ミラー群の第３反射ミラーは、第２被走査面に近づくように第１方向に第２光線を反射する。このような構成によれば、偏向体の第３方向側および第４方向側の空間を利用して、第１光線および第２光線の光路を形成することができる。そして、第１光線の光路は、一旦、第１被走査面に近づくように形成された後、第１被走査面から離れるように形成され、再び、第１被走査面に近づくように形成される。このため、第１光線の光路長を確保することができる。一方、第２光線の光路は、一旦、第１被走査面から離れるように形成された後、第１被走査面に近づくように形成される。この結果、第１光線および第２光線の光路長を同じ長さに設定しながら、被走査面に対する光の照射方向における光走査装置の高さを縮小することができる。

上記の構成において、前記第２反射ミラーは、前記第１光線が前記偏向体と前記第１結像レンズとの間を通過するように、前記第１光線を反射させるものでもよい。

本構成によれば、第１光線の一部が第１被走査面から離れる方向に反射された場合であっても、第１光線の光路長を第２光線の光路長と同じ長さに設定しやすくなる。

上記の構成において、前記第１結像レンズおよび前記第２結像レンズは、同一形状を有し、前記偏向体の回転中心に対して点対称となるように配置されているものでもよい。

本構成によれば、第１結像レンズおよび第２結像レンズを共通化することができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、所定の間隔を空けて並設される、第１感光体ドラム、第２感光体ドラム、第３感光体ドラムおよび第４感光体ドラムと、上記の何れかに１項に記載の光走査装置と、を備え、前記光走査装置は、前記第１感光体ドラムおよび前記第２感光体ドラムの周面を走査する第１光走査ユニットと、前記第３感光体ドラムおよび前記第４感光体ドラムの周面を走査する第２光走査ユニットと、を有することを特徴とする。

本構成によれば、第１光線および第２光線の光路長を同じ長さに設定しながら、被走査面に対する光の照射方向における光走査装置の高さを縮小することができる。この結果、画像形成装置の高さが縮小される。

上記の構成において、副走査方向を含む断面視で見た場合、前記第１光走査ユニットの前記ハウジングと前記第２光走査ユニットの前記ハウジングとが、前記第１方向および前記第２方向において重なるように配置されているものでもよい。

本構成によれば、画像形成装置に備えられる２つの光走査装置の一部が重なるように配置されることで、画像形成装置の高さおよび副走査方向における幅を縮小することができる。また、複数の感光体ドラムの軸間距離を小さく設定することができる。

上記の構成において、前記副走査方向を含む断面視で、前記第１光走査ユニットの前記ハウジング内における前記第３反射ミラーと、前記第２光走査ユニットの前記ハウジング内における前記第１反射ミラーとが、前記第１方向および前記第２方向において重なるように、前記第１ミラー群および第２ミラー群がそれぞれ配置されているものでもよい。

上記の構成において、前記副走査方向を含む断面視で、前記第１光走査ユニットの前記ハウジング内における前記第２光路と、前記第２光走査ユニットの前記ハウジング内における前記第１光路とが、前記第１方向および前記第２方向において重なるように、前記第１ミラー群および第２ミラー群がそれぞれ配置されているものでもよい。

上記の構成において、前記第１光走査ユニットおよび前記第２光走査ユニットの前記ハウジングの外形状は、前記副走査方向を含む断面視で平行四辺形であるものでもよい。

本構成によれば、第１光走査ユニットおよび第２光走査ユニットのハウジングを共通化しながら、画像形成装置の高さおよび副走査方向における幅を縮小することができる。

本発明によれば、光線を発する複数の光源と、各光線をそれぞれの被走査面上に向けて偏向する偏向体とを備えた光走査装置において、被走査面に対する光の照射方向における装置の高さを縮小することができる。従って、装置のコンパクト化が実現された光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るカラープリンターの概略構成を示す断面図である。本発明の実施形態に係る光走査装置の内部構造を示す断面図である。本発明の実施形態に係る光走査装置の光路の一部を示す平面図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳述する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す概略断面図である。画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターであって、略直方体のハウジングからなる本体ハウジング１０を含む。なお、画像形成装置は、フルカラーの複写機や複合機であっても良い。

本体ハウジング１０は、シートに対して画像形成処理を行う複数の処理ユニットを内部に収容する。本実施形態では、処理ユニットとして、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋ、光走査装置２３、中間転写ユニット２８及び定着装置３０を含む。本体ハウジング１０の上面には排紙トレイ１１が備えられている。排紙トレイ１１に対向して、シート排出口１２が開口されている。本体ハウジング１０の側壁には、手差し給紙トレイ１３が開閉自在に取り付けられている。本体ハウジング１０の下部には、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット１４が、着脱自在に装着されている。

画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー像を、コンピューター等の外部機器から伝送された画像情報に基づき形成するもので、水平方向に所定の間隔でタンデムに配置されている。各画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋは、静電潜像及びトナー像を担持する円筒体形状からなる感光体ドラム２１、感光体ドラム２１の周面を帯電させる帯電器２２、前記静電潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する現像装置２４、この現像装置２４に各色のトナーを供給するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナーコンテナ２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｂｋ、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を一次転写させる一次転写ローラー２６、及び感光体ドラム２１の周面の残留トナーを除去するクリーニング装置２７を含む。

光走査装置２３は、各色の感光体ドラム２１の周面上に静電潜像を形成する。本実施形態の光走査装置２３は、各色用に準備された複数の光源と、これら光源から発せられた光線を各色の感光体ドラム２１の周面に結像及び走査させる結像光学系とを含む。各色の結像光学系は互いに独立した光学系ではなく、一部の光学系が共用されている。この光走査装置２３については、後記で詳述する。

中間転写ユニット２８は、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を一次転写させる。中間転写ユニット２８は、各感光体ドラム２１の周面に接触しつつ周回する転写ベルト２８１と、転写ベルト２８１が架け渡される駆動ローラー２８２および従動ローラー２８３とを含む。転写ベルト２８１は、一次転写ローラー２６によって各感光体ドラム２１の周面に押し付けられている。各色の感光体ドラム２１上のトナー像は転写ベルト２８１上の同一箇所に重ね合わせて一次転写される。これにより、フルカラーのトナー像が転写ベルト２８１上に形成される。

駆動ローラー２８２に対向して、転写ベルト２８１を挟んで二次転写ニップ部Ｔを形成する二次転写ローラー２９が配置されている。転写ベルト２８１上のフルカラートナー像は、前記二次転写ニップ部Ｔにおいてシート上に二次転写される。シート上に転写されずに転写ベルト２８１の周面に残留したトナーは、従動ローラー２８３に対向して配置されたベルトクリーニング装置２８４によって回収される。

定着装置３０は、熱源が内蔵された定着ローラー３１と、定着ローラー３１と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラー３２とを含む。定着装置３０は、二次転写ニップ部Ｔにおいてトナー像が転写されたシートを、定着ニップ部Ｎにおいて加熱及び加圧することで、トナーをシートに溶着させる定着処理を施す。定着処理が施されたシートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１に向けて排出される。

本体ハウジング１０の内部には、シートを搬送するためのシート搬送路が設けられている。シート搬送路は、本体ハウジング１０の下部付近から上部付近まで、二次転写ニップ部Ｔ及び定着装置３０を経由して、上下方向に延びるメイン搬送路Ｐ１を含む。メイン搬送路Ｐ１の下流端は、シート排出口１２に接続されている。両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路Ｐ２が、メイン搬送路Ｐ１の最下流端から上流端付近まで延設されている。また、手差しトレイ１３からメイン搬送路Ｐ１に至る手差しシート用搬送路Ｐ３が、給紙カセット１４の上方に配置されている。

給紙カセット１４は、シートの束を収容するシート収容部を備える。給紙カセット１４の右上付近には、シート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すピックアップローラー１５１と、そのシートをメイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出す給紙ローラー対１５２とが備えられている。手差しトレイ１３に載置されたシートも、手差しシート用搬送路Ｐ３を通して、メイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出される。メイン搬送路Ｐ１の二次転写ニップ部Ｔよりも上流側には、所定のタイミングでシートを転写ニップ部に送り出すレジストローラー対１５３が配置されている。

シートに片面印刷（画像形成）処理が行われる場合、給紙カセット１４又は手差しトレイ１３からシートがメイン搬送路Ｐ１に送り出され、該シートに二次転写ニップ部Ｔにおいてトナー像の転写処理が、定着装置３０において転写されたトナーをシートに定着させる定着処理が、各々施される。その後、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に排紙される。一方、シートに両面印刷処理が行われる場合、シートの片面に対して転写処理及び定着処理が施された後、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に一部が排紙される。その後、該シートはスイッチバック搬送され、反転搬送路Ｐ２を経て、メイン搬送路Ｐ１の上流端付近に戻される。しかる後、シートの他面に対して転写処理及び定着処理が施され、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に排紙される。

次に、本実施形態に係る光走査装置２３について、更に詳述する。図２は、本実施形態に係る光走査装置２３の内部構造を示す断面図である。図３は、光走査装置２３の光路の一部を示す平面図である。光走査装置２３は、第１光走査ユニット２３Ａおよび第２光走査ユニット２３Ｂの２つのユニットを備える。第１光走査ユニット２３Ａおよび第２光走査ユニット２３Ｂは、水平方向において隣接して配置されている。第１光走査ユニット２３Ａは、イエロー用感光体ドラム２１Ｙ（第１被走査面、第１感光体ドラム）およびマゼンタ用感光体ドラム２１Ｍ（第２被走査面、第２感光体ドラム）の下方に配置され、これら２つの感光体ドラム２１の周面を走査する。第２光走査ユニット２３Ｂは、シアン用感光体ドラム２１Ｃ（第１被走査面、第３感光体ドラム）およびブラック用感光体ドラム２１ＢＫ（第２被走査面、第４感光体ドラム）の下方に配置され、これら２つの感光体ドラム２１の周面を走査する。

なお、第１光走査ユニット２３Ａおよび第２光走査ユニット２３Ｂの主走査方向は、図２の紙面と直交する左右方向であり、副走査方向は、各感光体ドラム２１の下端部における接線方向、すなわち、前後方向である。また、図２に示すように、４色の感光体ドラム２１は、光走査装置２３の副走査方向を含む断面視において、それぞれの回転軸心が所定の直線（第１基準線ＤＬ）上に間隔をおいて隣接して配置され、不図示の駆動部によって回転される。また、第１基準線ＤＬと直交する直線が、第２基準線ＤＲと定義される。本実施形態では、第２基準線ＤＲは、上下方向に沿うように配置されている。更に、図２では、各感光体ドラム２１と第１光走査ユニット２３Ａおよび第２光走査ユニット２３Ｂとの間に、現像装置２４の搬送スクリュー対２４１および現像ハウジング下端部２４２が現れている。搬送スクリュー対２４１は、現像装置２４内で現像剤を攪拌する機能を備える。現像ハウジング下端部２４２は、現像装置２４のハウジングの下端部に沿う仮想的な直線である。

次に、第１光走査ユニット２３Ａの内部の構造について詳述する。なお、第２光走査ユニット２３Ｂの内部の構造は、第１光走査ユニット２３Ａと同様である。第１光走査ユニット２３Ａは、第１ハウジング２３０Ａと、この第１ハウジング２３０Ａ内に収容されたイエローおよびマゼンタの各色用の不図示の光源ユニット（光源部）と、１つのポリゴンモーター５１およびポリゴンミラー５２（偏向体）と、結像光学系とを含む。

第１ハウジング２３０Ａ内に収容される２つの光源ユニットは、それぞれ、単一波長のレーザー光線を発する１個の半導体レーザーを有する。イエロー色の光源ユニット（第１光源）は、図２において、ポリゴンミラー５２よりも紙面手前側に位置しており、感光体ドラム２１Ｙに照射される第１光線Ｌ１を発する。一方、マゼンタ色の光源ユニット（第２光源）は、イエロー色の光源ユニットとは副走査方向（前後方向）の異なる位置、より詳細にはイエロー色の光源ユニットよりも前側に配置されている。また、マゼンタ色の光源ユニットは、ポリゴンミラー５２よりも紙面奥側に位置しており、感光体ドラム２１Ｍに照射される第２光線Ｌ２を発する。また、これらの２つの光源ユニットとポリゴンミラー５２との間には、それぞれ、不図示のコリメータレンズと、シリンドリカルレンズと、絞りとが配置されている。コリメータレンズは、光源ユニットから発せられ拡散するレーザー光線を平行光に変換する。シリンドリカルレンズは、前記平行光を主走査方向に長い線状光に変換して、ポリゴンミラー５２に結像させる。絞りは、光源ユニットから発せられるレーザー光線を規制する。

ポリゴンミラー５２は、各色用の光源ユニットから発せられるレーザー光線Ｌ１、Ｌ２（第１光線、第２光線）を各々偏向すると共に、各色の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍの周面（第１被走査面、第２被走査面）において予め設定された走査範囲の、一端から他端を走査させる。ポリゴンミラー５２は、例えば正六角形の各辺に沿って偏向面が形成された多面鏡である。ポリゴンミラー５２の中心位置には、ポリゴンモーター５１の回転軸が連結されている。すなわち、ポリゴンモーター５１は、ポリゴンミラー５２と同軸上に固定され、ポリゴンミラー５２を回転させるモーターである。当該回転軸は、上方向（第１方向）および下方向（第１方向とは反対の第２方向）に対して鋭角をもって傾斜して設けられている。このように、本実施形態では、２色の感光体ドラム２１を走査するために、単一のポリゴンミラー５２が共通して使用される。この際、図２に示すように、ポリゴンミラー５２は、副走査方向を含む断面視において第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２を互いに逆方向に向かって偏向する。詳しくは、ポリゴンミラー５２は、上方向および下方向に直交する後方向（第３方向）側で、かつ、上方向側の斜め方向（後斜め上方向）に第１光線Ｌ１を反射する。また、ポリゴンミラー５２は、後方向とは反対の前方向（第４方向）側で、かつ、下方向側の斜め方向（前斜め下方向）に第２光線Ｌ２を反射する。

結像光学系は、走査レンズ５３（第１結像レンズ）と、走査レンズ５４（第２結像レンズ）と、折り返しミラー５６（第１反射ミラー）と、折り返しミラー５７（第３反射ミラー）と、折り返しミラー５８（第２反射ミラー）と、折り返しミラー５９（第４反射ミラー）とを備える。

走査レンズ５３は、第１光線Ｌ１の光路上においてポリゴンミラー５２と感光体ドラム２１Ｙの周面との間に配置され、第１光線Ｌ１を前記周面に結像させる。また、第２走査レンズ５４は、第２光線Ｌ２の光路上においてポリゴンミラー５２と感光体ドラム２１Ｍの周面との間に配置され、第２光線Ｌ２を前記周面に結像させる。本実施形態では、走査レンズ５３および走査レンズ５４は、それぞれ１枚のレンズ（単玉）からなる。また、走査レンズ５３および走査レンズ５４は、同一形状を備えるとともに、図２に示す断面視においてポリゴンミラー５２の回転中心に対して点対称となるように配置されている。この結果、走査レンズ５３および走査レンズ５４を共通化することができるため、光走査装置２３のコストが低減される。

本実施形態では、折り返しミラー５６および折り返しミラー５８が、本発明の第１ミラー群を構成する。第１ミラー群は、第１光線Ｌ１の光路上において走査レンズ５３と感光体ドラム２１Ｙの周面との間に配置され、第１光線Ｌ１を前記周面へ反射させる。同様に、折り返しミラー５７および折り返しミラー５９は、本発明の第２ミラー群を構成する。第２ミラー群は、第２光線Ｌ２の光路上において走査レンズ５４と感光体ドラム２１Ｍの周面との間に配置され、第２光線Ｌ２を前記周面へ反射させる。

折り返しミラー５６は、第１ミラー群のうち第１光線Ｌ１の光路上において走査レンズ５３に最も近い位置に配置されている。折り返しミラー５６には、走査レンズ５３を透過した第１光線Ｌ１が入射する。折り返しミラー５６は、図２に示す断面視において、感光体ドラム２１Ｙの周面から離れるように、下方向に第１光線Ｌ１を反射する。折り返しミラー５８は、第１光線Ｌ１の光路において、折り返しミラー５６の下流側に配置されている。折り返しミラー５８は、折り返しミラー５６によって反射された第１光線Ｌ１を感光体ドラム２１Ｙの周面に向けて反射する。

折り返しミラー５７は、第２ミラー群のうち第２光線Ｌ２の光路上において走査レンズ５４に最も近い位置に配置されている。折り返しミラー５７には、走査レンズ５４を透過した第２光線Ｌ２が入射する。折り返しミラー５７は、図２に示す断面視において、感光体ドラム２１Ｍの周面に近づくように、上方向に第２光線Ｌ２を反射する。折り返しミラー５９は、第２光線Ｌ２の光路において、折り返しミラー５７の下流側に配置されている。折り返しミラー５９は、折り返しミラー５７によって反射された第２光線Ｌ２を感光体ドラム２１Ｍの周面に向けて反射する。

なお、第１ハウジング２３０Ａのうち、第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２が出射される部分には、不図示の防塵ガラスが備えられている。当該防塵ガラスによって、第１ハウジング２３０Ａ内に埃などの異物が進入することが防止される。

本実施形態に係る走査レンズ５３および走査レンズ５４（図３）は、いずれも式（１）で定義される自由曲面を備えるレンズである。ｚは、走査レンズ５３および走査レンズ５４の主走査方向の面形状を示している。表１に、入射面および出射面のそれぞれの場合の式（１）の各係数が示される。なお、副走査方向の面形状の係数については省略するが、ポリゴンミラー５２と感光体ドラム２１Ｙ（感光体ドラム２１Ｍ）との間の副走査倍率は３倍以下に設定されている。特に、本実施形態では、ポリゴンミラー５２から走査レンズ５３および走査レンズ５４までの光路の長さが比較的長く設定され、走査レンズ５３および走査レンズ５４から感光体ドラム２１Ｙおよび感光体ドラム２１Ｍの周面までの光路の長さが比較的短く設定されている。この結果、１枚からなる走査レンズ５３および走査レンズ５４によって、副走査倍率が小さく設定される。

但し、Ｒ：主走査曲率半径
ｋ：主走査コーニック係数
Ｃｉ：面形状の係数
ｒ：光軸方向に対して垂直な方向の高さ

走査レンズ５３および走査レンズ５４では、各レンズの出射面から感光体ドラム２１Ｙおよび感光体ドラム２１Ｍの周面（被走査面）までの距離が１１０ｍｍの場合に、良好な結像性能が得られる。また、図３に示すように、走査レンズ５３および走査レンズ５４のレンズ厚さ（中心厚さ）は、９．０ｍｍである。また、ポリゴンミラー５２の偏向面と各レンズの入射面までの距離は、２３．７ｍｍに設定されている。

図２を参照して、本実施形態では、ポリゴンミラー５２の回転軸が、一対の感光体ドラム２１（感光体ドラム２１Ｙ、感光体ドラム２１Ｍ）の回転軸心同士を結ぶ第１基準線ＤＬに対して、所定の角度をもって傾斜して配置されている。ポリゴンミラー５２によって偏向された光線の軌跡は、水平線（第１基準線ＤＬと平行な直線）に対して、鋭角θＸをもって傾斜している。そして、ポリゴンミラー５２の後方に第１光線Ｌ１の光路が形成され、ポリゴンミラー５２の前方に第２光線Ｌ２の光路が形成されている。このように、第１光線Ｌ１の光路と第２光線Ｌ２の光路とが互いに交差しないように、第１ミラー群および第２ミラー群がそれぞれ配置されている。

ポリゴンミラー５２の回転軸が、その前方が上側、後方が下側となるように上下方向に対して傾斜しているため、ポリゴンミラー５２は、イエロー用の光源ユニットから発せられた第１光線Ｌ１を、第１基準線ＤＬに近づくように走査レンズ５３に向かって後方かつ上方の斜め方向に偏向する。走査レンズ５３を透過した第１光線Ｌ１は、折り返しミラー５６によって、第１基準線ＤＬとは反対側の下方に向かって反射される。そして、第折り返しミラー５８は、図２に示す断面視において、第１光線Ｌ１がポリゴンミラー５２と走査レンズ５３との間を通過するように、第１光線Ｌ１を上方に反射させる。その後、第１光線Ｌ１は、感光体ドラム２１Ｙの周面に照射される。なお、ポリゴンモーター５１から走査レンズ５３に至る第１光線Ｌ１の光路と、折り返しミラー５８から感光体ドラム２１Ｙの周面に至る第１光線Ｌ１の光路とは、左右方向（図２の紙面と直交する方向）において、ずれた位置に配置されている。

同様に、ポリゴンミラー５２の回転軸が、その前方が上側、後方が下側となるように上下方向に対して傾斜しているため、ポリゴンミラー５２は、マゼンタ用の光源ユニットから発せられた第２光線Ｌ２を、第１基準線ＤＬから離れるように走査レンズ５４に向かって前方かつ下方の斜め方向に偏向する。走査レンズ５４を透過した第２光線Ｌ２は、折り返しミラー５７によって、第１基準線ＤＬに近づくように上方に向かって反射される。その後、第２光線Ｌ２は、折り返しミラー５９によって上方に反射され、感光体ドラム２１Ｍの周面に照射される。

感光体ドラム２１Ｙおよび感光体ドラム２１Ｍにおいて良好な結像が得られるためには、第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２の光路長、特に、走査レンズ５３から感光体ドラム２１Ｙまでの距離、並びに、走査レンズ５４から感光体ドラム２１Ｍまでの距離は同一に設定される必要がある。本実施形態では、走査レンズ５３および走査レンズ５４を透過した光線が、上下方向において互いに逆向きに反射される。そして、ポリゴンミラー５２の回転軸心が傾斜していることで、第１ハウジング２３０Ａの上下方向の高さが低く設定されても、第１光線Ｌ１の光路長と第２光線Ｌ２の光路長とが同じ長さに設定されやすくなる。換言すれば、第１ハウジング２３０Ａの上下方向の高さが低く抑えられながら、第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２の光路長を確保することができる。特に、図２に示す断面視において、第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２の光路がポリゴンミラー５２の上方で交差するような他の態様と比較して、第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２の光路長を同じ長さに設定しながら、被走査面（感光体ドラム２１Ｙ、感光体ドラム２１Ｍ）に対する光の照射方向（上下方向）における第１光走査ユニット２３Ａの高さを縮小することができる（低背化）。

仮に、折り返しミラー５６によって反射された第１光線Ｌ１が、図２において、走査レンズ５３と折り返しミラー５６との間を通過しながら、感光体ドラム２１Ｙに照射された場合には、第１光線Ｌ１の光路長が短くなってしまう。本実施形態では、前述のように、折り返しミラー５８によって反射された第１光線Ｌ１の光路は、ポリゴンミラー５２と走査レンズ５３との間の空間を利用して配置されている。したがって、第１光線Ｌ１が、走査レンズ５３の下方まで進行することができるため、第１光線Ｌ１の光路長が確保される。この結果、ポリゴンミラー５２によって第１基準線ＤＬから離れる方向に偏向された第２光線Ｌ２側の光路長と同じ長さに、第１光線Ｌ１の光路長を設定することが可能となる。なお、第１光走査ユニット２３Ａと同じ構成を備える第２光走査ユニット２３Ｂにおいても、上記と同様の作用効果が発現される。

更に、折り返しミラー５８および折り返しミラー５９は、それぞれ、図２に示す断面視において、第２基準線ＤＲに対して所定の角度で交差する方向に沿って、第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２を、感光体ドラム２１Ｙおよび感光体ドラム２１Ｍに照射させる。図２を参照して、第１光線Ｌ１の第２基準線ＤＲに対する入射角度θＹは、１０度に設定されている。このため、第１光線Ｌ１が第２基準線ＤＲに沿って入射した場合と比較して、感光体ドラム２１Ｙからの反射光が抑制される。なお、第２光線Ｌ２の入射角度においても、上記と同様である。

また、前述のように、走査レンズ５３および走査レンズ５４が、それぞれ、１枚のレンズ（単玉レンズ）の場合、両者の副走査倍率が小さくなりやすい。このような場合であっても、上記のように、第１光線Ｌ１の一部が、感光体ドラム２１Ｙとは反対側に向かって反射されることで第１光線Ｌ１の光路長が確保される。したがって、第１光線Ｌ１を感光体ドラム２１Ｙの周面上に精度よく結像することができる。

更に、本実施形態では、図２に示すように、第１光走査ユニット２３Ａの第１ハウジング２３０Ａ（ハウジング）および第２光走査ユニット２３Ｂの第２ハウジング２３０Ｂ（ハウジング）の外形状は、それぞれ、平行四辺形状の断面形状を備えている。したがって、第１光走査ユニット２３Ａおよび第２光走査ユニット２３Ｂのハウジングを共通化することができる。そして、図２のように、副走査方向を含む断面視で見た場合、第１ハウジング２３０Ａと第２ハウジング２３０Ｂとが、第１基準線ＤＬと直交する方向（第２基準線ＤＲの延びる方向、上下方向）において重なるように配置されている。図２では、第１ハウジング２３０Ａの第１ハウジング前壁２３０Ａ１の上方に隙間をおいて、第２ハウジング２３０Ｂの第２ハウジング後壁２３０Ｂ１が配置されている。特に、本実施形態では、第１光走査ユニット２３Ａの折り返しミラー５７と、第２光走査ユニット２３Ｂの折り返しミラー５６とが、第１基準線ＤＬと直交する方向において重なるように、各ユニットの第１ミラー群および第２ミラー群がそれぞれ配置されている。このように、隣接するハウジングの一部をオーバーラップさせることで、光走査装置２３の水平方向（前後方向）における幅を縮小することができる。この結果、所定の間隔を空けて並設される複数の感光体ドラム２１の軸間距離を小さく設定することができる。本実施形態では、第１光走査ユニット２３Ａの第２光線Ｌ２の光路および第２光走査ユニット２３Ｂの第１光線Ｌ１の光路の配置を利用して、上記のように、２つのハウジングをオーバーラップすることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明した。このような構成によれば、ポリゴンミラー５２の後側および前側の空間を利用して、第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２の光路を形成することができる。そして、第１光線Ｌ１の光路は、一旦、感光体ドラム２１Ｙの周面に近づくように形成された後、感光体ドラム２１Ｙの周面から離れるように形成され、再び、感光体ドラム２１Ｙの周面に近づくように形成される。このため、第１光線Ｌ１の光路長を確保することができる。一方、第２光線Ｌ２の光路は、一旦、感光体ドラム２１Ｍの周面から離れるように形成された後、感光体ドラム２１Ｍの周面に近づくように形成される。この結果、第１光線Ｌ１および第２光線Ｌ２の光路長を同じ長さに設定しながら、感光体ドラム２１に対する光の照射方向における光走査装置２３の高さを縮小することができる。なお、本発明はこれらに限定されるものではなく、以下のような変形実施形態を適用することが可能である。

（１）上記の実施形態では、第１光走査ユニット２３Ａの折り返しミラー５７の上方に、第２光走査ユニット２３Ｂの折り返しミラー５６が配置されるように、２つのハウジングがオーバーラップする態様にて説明した。本発明は、これに限定されるものではない。他の変形実施形態において、副走査方向を含む断面視で見た場合、第１光走査ユニット２３Ａの第２光線Ｌ２の光路と、第２光走査ユニット２３Ｂの第１光線Ｌ１の光路とが、第１基準線ＤＬと直交する方向において重なるように、第１ミラー群および第２ミラー群がそれぞれ配置されているものでもよい。この場合であっても、画像形成装置１に備えられる２つの光走査装置２３Ａ、２３Ｂの一部が重なるように配置されることで、画像形成装置１の高さおよび副走査方向における幅を縮小することができる。この結果、複数の感光体ドラム２１の軸間距離を小さく設定することができる。

（２）上記の実施形態では、光走査装置２３の上方に複数の感光体ドラム２１が配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図２に示される各部材の配置が上下反転され、複数の感光体ドラム２１の上方に光走査装置２３が配置され、下方に向かって露光光が照射される態様でもよい。

１画像形成装置
１０本体ハウジング
２１感光体ドラム
２１ＢＫブラック用感光体ドラム（第２被走査面、第４感光体ドラム）
２１Ｃシアン用感光体ドラム（第１被走査面、第３感光体ドラム）
２１Ｍマゼンタ用感光体ドラム（第２被走査面、第２感光体ドラム）
２１Ｙイエロー用感光体ドラム（第１被走査面、第１感光体ドラム）
２３光走査装置
２３０Ａ第１ハウジング（ハウジング）
２３０Ａ１第１ハウジング前壁
２３０Ｂ第２ハウジング（ハウジング）
２３０Ｂ１第２ハウジング後壁
２３Ａ第１光走査ユニット
２３Ｂ第２光走査ユニット
２４１搬送スクリュー対
２４２現像ハウジング下端部
２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋ画像形成ユニット
５１ポリゴンモーター
５２ポリゴンミラー（偏向体）
５３走査レンズ（第１結像レンズ）
５４走査レンズ（第２結像レンズ）
５６折り返しミラー（第１反射ミラー）
５７折り返しミラー（第３反射ミラー）
５８折り返しミラー（第２反射ミラー）
５９折り返しミラー（第４反射ミラー）
ＤＬ第１基準線
ＤＲ第２基準線
Ｌ１第１光線
Ｌ２第２光線

Claims

回転される複数の感光体ドラムを含む画像形成装置に備えられ、前記複数の感光体ドラム上の被走査面を走査する光走査装置であって、
ハウジングと、
第１光線を発する第１光源と、第２光線を発する第２光源とを含む光源部と、
回転軸が上下方向と平行な第１方向および前記第１方向とは反対の第２方向に対して傾斜しかつ前記複数の感光体ドラムの回転軸心同士を結んだ基準直線に対して傾斜して設けられ、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向側で、かつ、前記第１方向側の斜め方向に前記第１光線を反射し、前記第３方向とは反対の第４方向側で、かつ、前記第２方向側の斜め方向に前記第２光線を反射し、前記第１光線で第１被走査面を、前記第２光線で第２被走査面をそれぞれ走査させる偏向体と、
前記偏向体と前記第１被走査面との間に配置され、前記第１光線を前記第１被走査面に結像させる第１結像レンズと、
前記偏向体と前記第２被走査面との間に配置され、前記第２光線を前記第２被走査面に結像させる第２結像レンズと、
前記第１結像レンズと前記第１被走査面との間に配置され、前記第１光線を前記第１被走査面へ反射させる第１ミラー群と、
前記第２結像レンズと前記第２被走査面との間に配置され、前記第２光線を前記第２被走査面へ反射させる第２ミラー群と、
を備え、
前記第１ミラー群は、
前記第１結像レンズを透過した前記第１光線が入射し、前記第１被走査面から離れるように前記第２方向に前記第１光線を反射する第１反射ミラーと、
前記第１反射ミラーによって反射された前記第１光線を前記第１被走査面に向けて反射する第２反射ミラーと、
を有し、
前記第２ミラー群は、
前記第２結像レンズを透過した前記第２光線が入射し、前記第２被走査面に近づくように前記第１方向に前記第２光線を反射する第３反射ミラーと、
前記第３反射ミラーによって反射された前記第２光線を前記第２被走査面に向けて反射する第４反射ミラーと、
を有することを特徴とする光走査装置。
前記第２反射ミラーは、前記第１光線が前記偏向体と前記第１結像レンズとの間を通過するように、前記第１光線を反射させることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
前記第１結像レンズおよび前記第２結像レンズは、同一形状を有し、前記偏向体の回転中心に対して点対称となるように配置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。
所定の間隔を空けて並設される、第１感光体ドラム、第２感光体ドラム、第３感光体ドラムおよび第４感光体ドラムと、
請求項１乃至３の何れかに１項に記載の光走査装置と、
を備え、
前記光走査装置は、
前記第１感光体ドラムおよび前記第２感光体ドラムの周面を走査する第１光走査ユニットと、
前記第３感光体ドラムおよび前記第４感光体ドラムの周面を走査する第２光走査ユニットと、
を有することを特徴とする画像形成装置。
副走査方向を含む断面視で見た場合、前記第１光走査ユニットの前記ハウジングと前記第２光走査ユニットの前記ハウジングとが、前記第１方向および前記第２方向において重なるように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
副走査方向を含む断面視で、前記第１光走査ユニットの前記ハウジング内における前記第３反射ミラーと、前記第２光走査ユニットの前記ハウジング内における前記第１反射ミラーとが、前記第１方向および前記第２方向において重なるように、前記第１ミラー群および第２ミラー群がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
副走査方向を含む断面視で、前記第１光走査ユニットの前記ハウジング内における前記第２光線の光路と、前記第２光走査ユニットの前記ハウジング内における前記第１光線の光路とが、前記第１方向および前記第２方向において重なるように、前記第１ミラー群および第２ミラー群がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記第１光走査ユニットおよび前記第２光走査ユニットの前記ハウジングの外形状は、副走査方向を含む断面視で平行四辺形であることを特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。