JP6409649B2

JP6409649B2 - 光走査装置、画像形成装置

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Inventors: 真悟吉田; 隆之栗原; 秀次水谷
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Description

本発明は、レーザー光を走査させる光走査装置、及び光走査装置を備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、レーザー光を感光体の表面上に走査させて感光体に静電潜像を形成する光走査装置を備える。光走査装置は、レーザー光を照射する光源、及び光源から照射されたレーザー光を走査させるポリゴンミラーなどを備える。また、複数の光源から照射されるレーザー光を１つのポリゴンミラーを用いて走査させる構成が知られている（例えば特許文献１参照）。具体的に、複数の光源は、レーザー光の光軸方向及びレーザー光の走査方向である主走査方向各々に垂直な副走査方向における異なる位置に配置される。これにより、光源各々から異なる角度でポリゴンミラーに入射して反射したレーザー光がそれぞれに対応する感光体ドラムに導かれる。

特開２００６−１８４７５０号公報

しかしながら、前述の構成では、ポリゴンミラーから見て副走査方向の両方向に亘って複数の光源が配置されることになり、その光源各々が搭載される基板の配置が、光走査装置における副走査方向のサイズの小型化を阻害するおそれがある。

本発明の目的は、複数の光源から照射されるレーザー光を１つのポリゴンミラーを用いて走査させる構成における副走査方向のサイズの小型化及び構成の簡素化を図ることのできる光走査装置及び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、走査部材と、複数の光源と、第１反射ミラーと、第２反射ミラーと、第１アパーチャーと、第２アパーチャーと、第１ベース部と、を備える。前記走査部材は、入射するレーザー光を予め定められた主走査方向に走査する。前記複数の光源は、前記レーザー光の光軸方向及び前記主走査方向各々に垂直な副走査方向における異なる位置からレーザー光を照射する。前記第１反射ミラーは、前記主走査方向を回転軸として傾斜すると共に前記副走査方向を回転軸として傾斜し、前記光源各々から照射される前記レーザー光各々を反射させる。前記第２反射ミラーは、前記主走査方向を回転軸として傾斜すると共に前記副走査方向を回転軸として傾斜し、前記第１反射ミラーで反射した前記レーザー光各々を前記走査部材に向けて反射させる。前記第１アパーチャーは、前記光源各々から前記第１反射ミラーに入射する前記レーザー光の光路幅を制限する開口部を有し、前記開口部の長手方向が前記レーザー光の光軸方向を回転軸として予め定められた角度傾斜した状態で配置される。前記第２アパーチャーは、前記第２反射ミラー及び前記走査部材の間に配置され、前記第２反射ミラーで反射した前記レーザー光各々の前記主走査方向の幅を制限する開口部を有する。前記第１ベース部は、前記主走査方向への前記第２アパーチャーの移動を許容する取付部を有し、前記第２アパーチャーが接着固定される。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記光走査装置を備える。

本発明によれば、複数の光源から照射されるレーザー光を１つのポリゴンミラーを用いて走査させる構成における副走査方向のサイズの小型化及び構成の簡素化を図ることのできる光走査装置及び画像形成装置が提供される。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る光走査装置の構成を示す図である。図３は、本発明の実施形態に係る光走査装置の光源ユニットの構成を示す図である。図４は、本発明の実施形態に係る光走査装置の光源ユニットの構成を示す図である。図５は、比較例の光走査装置における光路を示す概念図である。図６は、本発明の実施形態に係る光走査装置の第２アパーチャーの平面図である。図７は、本発明の実施形態に係る光走査装置における光路を示す概念図である。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、比較例の光走査装置における光路を示す概念図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る光走査装置における光路を示す概念図である。図１０は、本発明の実施形態に係る光走査装置における出射光学系の構成を示す図である。図１１は、本発明の実施形態に係る光走査装置における出射光学系の構成を示す図である。図１２は、本発明の実施形態に係る光走査装置における第３反射ミラー及びシリンドリカルレンズにおけるレーザー光を示す図である。図１３は、比較例の光走査装置における第３反射ミラー及びシリンドリカルレンズにおけるレーザー光を示す図である。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

［画像形成装置１０の概略構成］
まず、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０の概略構成について説明する。

図１に示すように、前記画像形成装置１０は、複数の画像形成ユニット１〜４と、中間転写ベルト５、光走査装置６、二次転写ローラー７、定着装置８、排紙トレイ９、給紙カセット２１、及び搬送経路２２などを備えるカラープリンターである。そして、前記画像形成装置１０は、入力される画像データに基づいてシートにモノクロ画像又はカラー画像を形成する。前記シートは、紙、コート紙、ハガキ、封筒、及びＯＨＰシートなどのシート材料である。また、本発明に係る画像形成装置の他の例として、ファクシミリー、コピー機、及び複合機などがある。

前記画像形成ユニット１〜４各々は、感光体ドラム１０１、帯電装置、現像装置、一次転写ローラー、及びクリーニング装置などを備える電子写真方式の画像形成ユニットである。前記画像形成ユニット１〜４は、前記中間転写ベルト５の走行方向（水平方向）に沿って並設されており、所謂タンデム方式の画像形成部を構成している。具体的に、前記画像形成ユニット１ではＣ（シアン）、前記画像形成ユニット２ではＭ（マゼンダ）、前記画像形成ユニット３ではＹ（イエロー）、前記画像形成ユニット４ではＫ（ブラック）に対応するトナー像が形成される。

前記中間転写ベルト５は、前記画像形成ユニット１〜４各々の前記感光体ドラム１０１に形成された各色のトナー像が中間転写される中間転写部材である。前記光走査装置６は、入力される各色の画像データに基づいてレーザー光を前記画像形成ユニット１〜４各々の前記感光体ドラム１０１に照射することにより前記感光体ドラム１０１各々に静電潜像を形成する。

このように構成された前記画像形成装置１０では、前記給紙カセット２１から前記搬送経路２２に沿って供給されるシートに以下の手順でカラー画像が形成され、画像形成後のシートが前記排紙トレイ９に排出される。なお、前記搬送経路２２には、前記給紙カセット２１に積載されたシートを前記二次転写ローラー７及び前記定着装置８を経て前記排紙トレイ９に搬送する各種搬送ローラーが設けられている。

まず、前記画像形成ユニット１〜４各々では、前記帯電装置により前記感光体ドラム１０１が所定の電位に一様に帯電される。次に、前記光走査装置６により前記感光体ドラム１０１各々の表面に画像データに基づくレーザー光が照射されることにより、前記感光体ドラム１０１各々の表面に静電潜像が形成される。そして、前記感光体ドラム１０１各々の静電潜像は前記現像装置各々によって各色のトナー像として現像（可視像化）される。なお、前記現像装置各々には、各色に対応する着脱可能なトナーコンテナ１１〜１４からトナー（現像剤）が補給される。

続いて、前記画像形成ユニット１〜４各々の前記感光体ドラム１０１に形成された各色のトナー像は、前記一次転写ローラー各々によって前記中間転写ベルト５に順に重ね合わせて転写される。これにより、前記中間転写ベルト５に画像データに基づくカラー像が形成される。次に、前記中間転写ベルト５上のカラー像は、前記二次転写ローラー７により、前記給紙カセット２１から前記搬送経路２２を経て搬送されるシートに転写される。その後、前記シートに転写されたカラー像は、前記定着装置８で加熱されて前記シートに溶融定着する。なお、前記感光体ドラム１０１各々の表面に残存したトナーは前記クリーニング装置各々で除去される。

また、前記画像形成装置１０には、前記画像形成ユニット１〜３各々の前記感光体ドラム１０１及び前記一次転写ローラーと前記中間転写ベルト５とを接触及び離間させる離接機構（不図示）が設けられている。そして、前記画像形成装置１０においてモノクロ画像が印刷される場合には、前記離接機構により前記画像形成ユニット１〜３各々の前記感光体ドラム１０１及び前記一次転写ローラーと前記中間転写ベルト５とが離間される。これにより、前記画像形成ユニット４から前記中間転写ベルト５にブラックのトナー像のみが転写され、前記中間転写ベルト５から前記シートにモノクロの画像が転写される。

［光走査装置６の構成］
次に、前記光走査装置６の詳細について説明する。

図１及び図２に示すように、前記光走査装置６は、ユニット筐体６０、光源ユニット６１、ポリゴンミラー（走査部材の一例）６２、出射ミラー６３〜６６、走査レンズ６７、及び反射ミラー６８などを備える。前記光走査装置６では、前記画像形成ユニット１〜４各々に対応するレーザー光が前記光源ユニット６１から照射され、不図示の駆動モーターによって駆動される前記ポリゴンミラー６２によって予め設定された主走査方向Ｄ１に偏向走査される。前記ポリゴンミラー６２で走査された光は、前記走査レンズ６７及び前記反射ミラー６８などの光学素子を介して前記出射ミラー６３〜６６各々に導かれる。そして、前記出射ミラー６３〜６６で反射するレーザー光は、前記画像形成ユニット１〜４各々の前記感光体ドラム１０１に照射される。なお、前記感光体ドラム１０１の表面において主走査方向Ｄ１に垂直な方向、及び前記ポリゴンミラー６２の表面において主走査方向Ｄ１に垂直な方向をそれぞれ前記副走査方向Ｄ２と称する。また、前記光源ユニット６１から照射されるレーザー光の光軸の方向を光軸方向Ｄ３と称する。

図３及び図４に示すように、前記光源ユニット６１は、ＬＤ基板６１１〜６１４、出射光学系６１５〜６１８、第１反射ミラー７５、第２反射ミラー７６、第３反射ミラー７１〜７４、シリンドリカルレンズ７７、及びアパーチャー７８を備える。前記光走査装置６では、前記光源ユニット６１から照射される複数のレーザー光の走査に、前記第１反射ミラー７５、前記第２反射ミラー７６、前記シリンドリカルレンズ７７、前記アパーチャー７８、及び前記ポリゴンミラー６２が共通して用いられる。なお、図４では、前記アパーチャー７８の図示が省略され、前記アパーチャー７８が装着される取付部６０１が示されている。

前記ＬＤ基板６１１〜６１４は、前記感光体ドラム１０１各々に対応するレーザー光を照射する光源としてレーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａが搭載された基板である。ここで、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａ各々は、前記副走査方向Ｄ２において異なる位置に配置されている。前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａ各々は、１つのレーザー光を照射するシングルビームレーザーダイオード又は、複数のレーザー光を照射可能なモノリシックマルチビームレーザーダイオードである。なお、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａ各々が、前記モノリシックマルチビームレーザーダイオードである場合、前記光走査装置６は、前記感光体ドラム１０１各々に対して複数ライン同時に静電潜像を書き込むことが可能である。

前記出射光学系６１５〜６１８各々は、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａ各々から照射されるレーザー光を平行光束として出射すると共に前記レーザー光の光路幅を制限する。

前記第３反射ミラー７１〜７４は、前記出射光学系６１５〜６１８各々から出射されるレーザー光を前記第１反射ミラー７５に向けて反射させる。また、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６は、前記副走査方向Ｄ２を回転軸として予め定められた角度傾斜する状態で配置されている。これにより、前記第１反射ミラー７５は、前記レーザー光各々を前記第２反射ミラー７６に向けて反射させる。また、前記第２反射ミラー７６は、前記レーザー光各々を前記ポリゴンミラー６２に向けて反射させる。このとき、前記第２反射ミラー７６で反射した前記レーザー光各々は、前記アパーチャー７８を介して前記シリンドリカルレンズ７７に入射する。

前記アパーチャー７８は、前記第２反射ミラー７６から前記シリンドリカルレンズ７７に入射する前記レーザー光各々の主走査方向Ｄ１の幅を予め定められた範囲に制限する開口部７８１を有する。そして、前記アパーチャー７８は、前記ユニット筐体６０に形成された取付部６０１に挿入されて前記主走査方向Ｄ１における位置が調整された状態で前記ユニット筐体６０に固定される。ここに、前記取付部６０１を有する前記ユニット筐体６０が第１ベース部の一例である。

ここに、図５は、前記アパーチャー７８が前記取付部６０１に挿入された状態を示す平面図である。図５に示すように、前記アパーチャー７８は、前記アパーチャー７８の長手方向に沿って形成された溝部７８２を有する。一方、前記取付部６０１には、前記溝部７８２に挿入される規制部６０２が設けられている。そして、前記アパーチャー７８は、前記溝部７８２に前記取付部６０１の前記規制部６０２が挿入されることにより、前記光軸方向Ｄ３における移動が規制される。

一方、前記取付部６０１に前記アパーチャー７８が挿入された状態で、前記アパーチャー７８の溝部７８２の左右方向には前記規制部６０２に対して予め設定された調整幅ｗ１の隙間が形成される。これにより、前記取付部６０１では、前記アパーチャー７８の前記主走査方向Ｄ１における移動が予め設定された範囲で許容される。具体的に、前記アパーチャー７８は、前記取付部６０１内において前記調整幅ｗ１の２倍の幅の範囲内で前記主走査方向Ｄ１に移動可能な状態である。これにより、前記光走査装置６の組み立て時には、前記アパーチャー７８の前記主走査方向Ｄ１における位置を調整することにより、前記ポリゴンミラー６２における前記主走査方向Ｄ１のレーザー光の入射位置が調整可能である。なお、前記アパーチャー７８は、第２アパーチャーの一例であり、前記開口部７８１は、第２開口部の一例である。

前記シリンドリカルレンズ７７は、前記レーザー光各々を前記副走査方向Ｄ２に収束させて前記ポリゴンミラー６２の反射面（偏向面）上に線像として結像させる収束レンズの一例である。ここで、前記レーザー光各々は、前記シリンドリカルレンズ７７における前記副走査方向Ｄ２の異なる位置に入射することにより、前記ポリゴンミラー６２に対してそれぞれ異なる角度で入射する。これにより、前記ポリゴンミラー６２で反射した前記レーザー光各々は、分離して前記出射ミラー６３〜６６に導かれた後、前記画像形成ユニット１〜４各々の前記感光体ドラム１０１に導かれる。

ところで、前述したように、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａ各々は、前記副走査方向Ｄ２の異なる位置に設けられる。ここで、前記光走査装置６において、前記ポリゴンミラー６２から見て前記副走査方向Ｄ２の両方向に亘って複数の前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａが配置されることが考えられる。ここに、図６は、このように構成されたときの前記光走査装置６における前記副走査方向Ｄ２及び前記レーザー光の光軸方向Ｄ３を含む副走査平面に投影した状態を示す概念図である。図６に示すように、この場合、前記副走査方向Ｄ２において前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａの中心位置Ｐ１と前記ポリゴンミラー６２の中心位置Ｐ２とが同一直線上に位置する。

しかしながら、図６に示す構成では、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａ各々が搭載される前記ＬＤ基板６１１〜６１４の配置が、前記光走査装置６における前記副走査方向Ｄ２のサイズの小型化を阻害するおそれがある。具体的に、図６において、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａのうち前記レーザーダイオード６１３Ａ及び６１４Ａが前記ポリゴンミラー６２の中心位置Ｐ２よりも下方に配置されている。そのため、前記レーザーダイオード６１３Ａ及び前記レーザーダイオード６１４Ａが搭載された前記ＬＤ基板６１３及び前記ＬＤ基板６１４が前記光走査装置６における前記副走査方向Ｄ２のサイズの縮小化を阻害するおそれがある。

これに対し、前記光走査装置６では、複数の前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａから照射されるレーザー光を１つの前記ポリゴンミラー６２を用いて走査させる構成が前記副走査方向Ｄ２のサイズの小型化を図りつつ実現される。以下、この点について説明する。ここに、図７は、本実施形態に係る前記光走査装置６における前記副走査方向Ｄ２及び前記レーザー光の光軸方向Ｄ３を含む副走査平面に投影した状態を示す概念図である。

図７に示すように、前記光源ユニット６１では、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６各々が、前記主走査方向Ｄ１を回転軸として予め定められた角度傾斜する状態で配置されている。即ち、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６は、前記主走査方向Ｄ１を回転軸として予め定められた角度傾斜すると共に、前記副走査方向Ｄ２を回転軸として傾斜した状態で配置されている。

特に、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６は、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａ各々から照射されるレーザー光Ｌ１〜Ｌ４の光軸方向Ｄ３に平行であって前記副走査方向Ｄ２の異なる位置に向けて前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４各々を反射させる。即ち、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６は、前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４を前記副走査方向Ｄ２に沿って平行移動させる。具体的には、図７に示すように、前記第１反射ミラー７５は、前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４各々を前記副走査方向Ｄ２における下方に向けて反射させて前記第２反射ミラー７６に入射させる傾斜を有する。また、前記第２反射ミラー７６は、前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４各々を前記副走査方向Ｄ２に垂直な方向に向けて反射させて前記シリンドリカルレンズ７７に入射させる傾斜を有する。

これにより、前記光走査装置６では、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６の傾斜角度を変化させることにより、前記副走査方向Ｄ２における前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａの位置と前記ポリゴンミラー６２の位置とを任意にずらして配置することが可能である。即ち、前記光走査装置６では、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａの中心位置Ｐ１と前記ポリゴンミラー６２の中心位置Ｐ２とを平行な状態で離間させることが可能である。従って、前記光走査装置６では、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａが搭載された前記ＬＤ基板６１１〜６１４を、前記副走査方向Ｄ２のスペースを有効に利用して配置することが可能であり、前記光走査装置６の前記副走査方向Ｄ２におけるサイズの小型化を図ることが可能となる。

ところで、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６各々が、前記副走査方向Ｄ２のみを回転軸として傾斜する場合には、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６による反射前後で前記レーザー光が前記光軸方向Ｄ３を回転軸として回転しない。しかしながら、前記光走査装置６のように、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６各々が、前記主走査方向Ｄ１を回転軸として傾斜すると共に、前記副走査方向Ｄ２を回転軸として傾斜する構成では、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６による反射前後で前記レーザー光が前記光軸方向Ｄ３を回転軸として回転する。そのため、前記第１反射ミラー７５に入射する前記レーザー光と前記第２反射ミラー７６で反射して前記シリンドリカルレンズ７７に入射する前記レーザー光とは、前記光軸方向Ｄ３を回転軸とする回転方向における姿勢が異なる。

ここに、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６各々が、前記主走査方向Ｄ１のみを回転軸として傾斜する場合の前記レーザー光のＬ４の反射経路を示す図である。また、図８（Ａ）は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６で反射する前記レーザー光Ｌ４を前記主走査方向Ｄ１及び前記光軸方向Ｄ３を含む主走査平面に投影した状態を示す概念図である。一方、図８（Ｂ）は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６で反射する前記レーザー光Ｌ４を前記副走査方向Ｄ２及び前記光軸方向Ｄ３を含む副走査平面に投影した状態を示す概念図である。なお、図８（Ａ）では、前記レーザー光Ｌ４の前記主走査方向Ｄ１の中心光線がＬ４１、端光線がＬ４２で示されている。

図８（Ａ）に示すように、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６各々が、前記主走査方向Ｄ１のみを回転軸として傾斜する場合には、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６の間における前記中心光線Ｌ４１及び前記端光線Ｌ４２の光路長は異なるが、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６による反射前後の全体の光路長は同じである。また、図８（Ｂ）に示すように、前記第１反射ミラー７５で反射して前記第２反射ミラー７６に入射する前記レーザー光Ｌ４の前記副走査方向Ｄ２における位置が同一であるため、前記副走査平面における前記レーザー光Ｌ４は直線状となる。

これに対し、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６各々が、前記主走査方向Ｄ１を回転軸として傾斜すると共に、前記副走査方向Ｄ２を回転軸としても傾斜する場合の前記レーザー光のＬ４の反射経路を示す図である。また、図９（Ａ）は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６で反射する前記レーザー光Ｌ４を前記主走査平面に投影した状態を示す概念図である。一方、図９（Ｂ）は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６で反射する前記レーザー光Ｌ４を前記副走査平面に投影した状態を示す概念図である。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいても、前記レーザー光Ｌ４の前記主走査方向Ｄ１の中心光線がＬ４１、端光線がＬ４２で示されている。

図９（Ａ）に示すように、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６各々が、前記主走査方向Ｄ１を回転軸として傾斜すると共に、前記副走査方向Ｄ２を回転軸としても傾斜する場合には、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６の間における前記中心光線Ｌ４１及び前記端光線Ｌ４２の光路長のみでなく、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６による反射前後の全体の光路長も異なる。また、図９（Ｂ）に示すように、前記第１反射ミラー７５で反射して前記第２反射ミラー７６に入射する前記レーザー光Ｌ４の前記副走査方向Ｄ２及び前記光軸方向Ｄ３における位置が変化するため、前記副走査平面における前記レーザー光Ｌ４の前記中心光線Ｌ４１及び前記端光線Ｌ４２が前記副走査方向Ｄ２に離間する平行な光となる。即ち、前記シリンドリカルレンズ７７に入射する前記レーザー光Ｌ４は、前記第１反射ミラー７５に入射する前記レーザー光Ｌ４に対して前記光軸方向Ｄ３を回転軸として回転した状態となる。

そこで、前記光走査装置６では、前記出射光学系６１５〜６１８各々において、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａからのレーザー光が予め定められた角度傾斜した状態で前記第３反射ミラー７１〜７４に向けて出射される。ここに、図１０及び図１１は、前記出射光学系６１８の構成を示す図であって、図１０は、図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図であり、図１１は、図１０におけるＸＩ−ＸＩ矢視断面図である。なお、ここでは前記出射光学系６１８を例に挙げて説明し、前記出射光学系６１８と同様に構成された前記出射光学系６１５〜６１７については説明を省略する。

図１０及び図１１に示すように、前記出射光学系６１８は、ベース部６８１、壁部６８２、コリメータレンズ８１、及びアパーチャー８２を備える。前記ベース部６８１及び前記壁部６８２は、前記ユニット筐体６０の一部である。前記壁部６８２には、前記ＬＤ基板６１４に搭載された前記レーザーダイオード６１４Ａが挿入される貫通部６８３が設けられている。

前記コリメータレンズ８１は、接着剤を用いて前記ベース部６８１に接着固定されている。前記コリメータレンズ８１は、前記ＬＤ基板６１４の前記レーザーダイオード６１４Ａから照射されるレーザー光を平行光束にして出射する。なお、図３に示すように、前記出射光学系６１６〜６１８では、前記コリメータレンズ８１及び前記第３反射ミラー７２〜７４の間に前記アパーチャー８２が配置されており、前記出射光学系６１５では、前記コリメータレンズ８１及び前記アパーチャー８２の間に前記第３反射ミラー７１が配置されている。

前記ベース部６８１には、前記ベース部６８１の表面６８１Ａ及び裏面６８１Ｂに貫通して形成され、前記アパーチャー８２が挿通可能な貫通部６８４が設けられている。前記貫通部６８４は、図１１に示すように、前記主走査方向Ｄ１に対して前記光軸方向Ｄ３周りに予め定められた角度傾斜して形成されている。そして、前記ベース部６８１では、前記アパーチャー８２が前記貫通部６８４に挿通された状態で接着剤を用いて接着固定される。なお、前記ベース部６８１は、第２ベース部の一例である。

また、前記貫通部６８４は、長手方向の両端部から開口内側に突出して形成され、前記アパーチャー８２に設けられている後述の溝部８４に挿入可能な規制部６８５を有する。なお、前記規制部６８５は、前記ベース部６８１の表裏面に亘って形成されている。

前記アパーチャー８２は、開口部８３及び溝部８４を有する。前記開口部８３は、前記コリメータレンズ８１から前記第３反射ミラー７４に向かうレーザー光の光路幅を予め定められた範囲に制限するために用いられる。ここに、前記アパーチャー８２の前記開口部８３の長手方向Ｄ４の幅は、前記アパーチャー７８の前記開口部７８１の前記主走査方向Ｄ１の幅よりも大きく、前記アパーチャー８２の前記開口部８３の短手方向の幅は、前記アパーチャー７８の前記開口部７８１の前記副走査方向Ｄ２の幅よりも小さい。なお、前記アパーチャー８２は、第１アパーチャーの一例であり、前記開口部８３は、第１開口部の一例である。そして、前記アパーチャー８２は、前記開口部８３が前記開口部８３の長手方向Ｄ４が前記主走査方向Ｄ１に対して前記光軸方向Ｄ３周りに予め定められた角度傾斜した状態で配置される。具体的に、前記アパーチャー８２は、前記ベース部６８１の前記貫通部６８４に挿通されることにより、前記主走査方向Ｄ１に対して前記光軸方向Ｄ３を回転軸として傾斜した状態で配置される。

ここで、前記開口部８３の傾斜角度は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６の入射前後の前記レーザー光の前記光軸方向Ｄ３周りの回転角度と絶対値が同じである。一方、前記開口部８３の傾斜方向は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６への入射前後における前記レーザー光の前記光軸方向Ｄ３周りの回転方向に対して反対方向である。

なお、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６の入射前後の前記レーザー光の前記光軸方向Ｄ３周りの傾斜角度は、前記第１反射ミラー７５の前記主走査方向Ｄ１及び前記副走査方向Ｄ２各々を回転軸としたときの傾斜角度と、前記第２反射ミラー７６の前記主走査方向Ｄ１及び前記副走査方向Ｄ２各々を回転軸としたときの傾斜角度とに基づいて算出可能である。

前記溝部８４は、前記アパーチャー８２の長手方向に沿って形成されており、前記溝部８４には、前記貫通部６８４の前記規制部６８５が挿通される。これにより、前記光軸方向Ｄ３及び前記開口部８３の長手方向Ｄ４における前記アパーチャー８２の移動を規制する。一方、前記アパーチャー８２は、前記溝部８４及び前記貫通部６８４により、前記長手方向Ｄ４及び前記光軸方向Ｄ３各々に垂直な挿通方向Ｄ５における移動が許容される。

そして、前記出射光学系６１８では、前記貫通部６８４内における前記アパーチャー８２の前記挿通方向Ｄ５の位置が調整された後、前記アパーチャー８２が接着剤によって前記ベース部６８１に接着固定される。このとき、例えば前記接着剤には、紫外線の照射により硬化する光硬化性樹脂が用いられる。この場合、前記光硬化性樹脂が前記アパーチャー８２及び前記貫通部６８４に塗布された後、前記光硬化性樹脂に紫外線を照射する必要がある。ここで、前記アパーチャー８２を把持可能な位置が前記アパーチャー８２の上端部８２Ｂのみであると、前記光硬化性樹脂を塗布する際及び前記光硬化性樹脂に紫外線を照射する際に、前記アパーチャー８２を把持するロボットアームのチャック部又は作業者の手などが邪魔になる。

これに対し、前記出射光学系６１８では、前記アパーチャー８２は、前記レーザー光が前記開口部８３に入射する位置まで前記貫通部６８４に挿通された状態で、前記ベース部６８１の裏面６８１Ｂ側から下端部８２Ａが突出する長さを有している。そのため、前記アパーチャー８２の下端部８２Ａを前記ベース部６８１の裏面６８１Ｂ側においてロボットアームのチャック部又は作業者の手などで把持した状態で、前記アパーチャー８２及び前記貫通部６８４に光硬化性樹脂を塗布し、その光硬化性樹脂に上方から紫外線を照射することが可能である。なお、前記アパーチャー８２の上端部８２Ｂが把持された状態で、前記ベース部６８１の裏面６８１Ｂ側から前記アパーチャー８２及び前記貫通部６８４に光硬化性樹脂が塗布され、前記ベース部６８１の裏面６８１Ｂ側から光硬化性樹脂に紫外線が照射されることも考えられる。

このように構成された前記光走査装置６では、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａから照射されて前記第３反射ミラー７１〜７４に入射する前記レーザー光の光路幅が、前記主走査方向Ｄ１に対して前記光軸方向Ｄ３を回転軸として傾斜した前記開口部８３によって制限される。ここに、図１２は、前記光走査装置６において前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａから前記第３反射ミラー７１〜７４各々及び前記シリンドリカルレンズ７７に入射する前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４を前記光軸方向Ｄ３から見た模式図である。

図１２に示すように、前記第３反射ミラー７１〜７４各々に入射する前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４は、前記アパーチャー８２の前記開口部８３で光路幅が制限されることにより、前記主走査方向Ｄ１に対して前記光軸方向Ｄ３を回転軸として傾斜した状態となる。そして、前記光走査装置６では、前記第３反射ミラー７１〜７４で反射して前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４が、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６で反射した後、前記シリンドリカルレンズ７７に入射する。ここで、前記第１反射ミラー７５に入射する前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４は、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６の反射前後で前記光軸方向Ｄ３を回転軸として前記第３反射ミラー７１〜７４における前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４の傾斜方向とは反対方向に回転することになる。そのため、前記光走査装置６では、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６により、前記シリンドリカルレンズ７７に入射する前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４の長手方向を、図１２に示すように前記主走査方向Ｄ１と平行にすることが可能である。

従って、前記光走査装置６では、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６を用いて前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４を前記副走査方向Ｄ２に平行移動させることが可能な構成において、前記シリンドリカルレンズ７７に入射する前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４の傾きを抑制することができる。なお、前記第１反射ミラー７５及び前記第２反射ミラー７６の傾斜角度の関係において、前記シリンドリカルレンズ７７に入射する前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４に傾きが生じない場合には、前記アパーチャー８２における前記開口部８３が傾斜していない構成も他の実施形態として考えられる。

さらに、前記光走査装置６の前記光源ユニット６１では、図４に示すように、前記第３反射ミラー７１〜７４が、上端面７１Ａ〜７４Ａが前記主走査方向Ｄ１に対して傾斜した状態で配置されている。具体的に、図１２に示すように、前記第３反射ミラー７１〜７４は、矩形状であって、前記第３反射ミラー７１〜７４の上端面７１Ａ〜７４Ａが前記主走査方向Ｄ１に対して前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４の長手方向の傾斜角度と同じ角度だけ傾斜する姿勢で固定されている。そのため、前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４の前記副走査方向Ｄ２の間隔ｈ１として、前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４の傾きを許容するために必要な幅を抑制することが可能である。従って、前記レーザーダイオード６１１Ａ〜６１４Ａの前記副走査方向Ｄ２における配置間隔を短くすることが可能であり、前記光走査装置６の前記副走査方向Ｄ２におけるサイズの縮小化を図ることが可能である。なお、前記第３反射ミラー７１〜７４各々が、前記上端面７１Ａ〜７４Ａが前記レーザー光の光軸方向Ｄ３を回転軸として前記開口部８３の長手方向Ｄ４と同じ角度傾斜する形状のミラーであることも考えられる。

これに対し、図１３は、前記第３反射ミラー７１〜７４が、前記上端面７１Ａ〜７４Ａが前記主走査方向Ｄ１と平行な姿勢で固定されている構成例を示している。図１３に示す構成では、前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４の前記副走査方向Ｄ２の間隔ｈ１として、前記レーザー光Ｌ１〜Ｌ４の傾きを許容するために確保する必要のある幅が大きくなるため、前記光走査装置６の前記副走査方向Ｄ２におけるサイズの縮小化が阻害される。

また、前記光走査装置６では、前記アパーチャー７８が、前記レーザー光各々の照射方向における前記第２反射ミラー７６と前記シリンドリカルレンズ７７との間に配置されている。そのため、前記レーザー光の長手方向が前記主走査方向Ｄ１に平行な状態で前記レーザー光の前記主走査方向Ｄ１の幅を制限することが可能である。従って、前記取付部６０１は、前記アパーチャー７８が前記主走査方向Ｄ１にのみ移動可能な形状であればよい。そのため、前記光源ユニット６１では、前記開口部８３の長手方向Ｄ４に前記アパーチャー８２を移動可能に前記貫通部６８４を構成する場合に比べて簡素な構造で前記レーザー光の前記主走査方向Ｄ１の幅を制限可能な構成が実現される。

なお、前記アパーチャー７８の設置位置は、前記レーザー光の照射方向における前記第２反射ミラー７６の下流側であって前記ポリゴンミラー６２の上流側であればよい。例えば、前記アパーチャー７８が、前記シリンドリカルレンズ７７と前記ポリゴンミラー６２との間に配置されてもよい。また、前記光走査装置６において、前記アパーチャー７８が省略され、前記貫通部６８４が、前記開口部８３の長手方向Ｄ４に平行な方向への前記アパーチャー８２の移動を予め設定された調整範囲で許容することも他の実施形態として考えられる。なお、前記貫通部６８４は、前記取付部６０１及び前記アパーチャー７８と同様の構成により、前記アパーチャー８２の前記開口部８３の長手方向Ｄ４に平行な方向への移動を許容することが考えられる。この場合でも、前記シリンドリカルレンズ７７に入射するレーザー光の主走査方向Ｄ１の幅を予め定められた範囲に制限することが可能である。

６：光走査装置
１０：画像形成装置
６０：ユニット筐体
６０１：取付部
６０２：規制部
６１：光源ユニット
６２：ポリゴンミラー
７１〜７４：第３反射ミラー
６１１Ａ〜６１４Ａ：ＬＤ
７５：第１反射ミラー
７６：第２反射ミラー
７７：シリンドリカルレンズ
７８：アパーチャー
８１：コリメータレンズ
８２：アパーチャー
８３：開口部
８４：溝部
６１５〜６１８：出射光学系
６８１：ベース部
６８２：壁部
６８３：開口部
６８４：貫通部
６８５：規制部
７８１：開口部
７８２：溝部

Claims

入射するレーザー光を予め定められた主走査方向に走査する走査部材と、
前記レーザー光の光軸方向及び前記主走査方向各々に垂直な副走査方向における異なる位置からレーザー光を照射する複数の光源と、
前記主走査方向を回転軸として傾斜すると共に前記副走査方向を回転軸として傾斜し、前記光源各々から照射される前記レーザー光各々を反射させる第１反射ミラーと、
前記主走査方向を回転軸として傾斜すると共に前記副走査方向を回転軸として傾斜し、前記第１反射ミラーで反射した前記レーザー光各々を前記走査部材に向けて反射させる第２反射ミラーと、
前記光源各々から前記第１反射ミラーに入射する前記レーザー光の光路幅を制限する第１開口部を有し、前記第１開口部の長手方向が前記レーザー光の光軸方向を回転軸として予め定められた角度傾斜した状態で配置される第１アパーチャーと、
前記第２反射ミラー及び前記走査部材の間に配置され、前記第２反射ミラーで反射した前記レーザー光各々の前記主走査方向の幅を制限する第２開口部を有する第２アパーチャーと、
前記主走査方向への前記第２アパーチャーの移動を許容する取付部を有し、前記第２アパーチャーが接着固定される第１ベース部と、
前記第２アパーチャーから入射する前記レーザー光を収束させて前記走査部材の反射面上に結像させる収束レンズと、
を備え、
前記第１開口部の傾斜角度は、前記収束レンズに入射する前記レーザー光が前記主走査方向と平行になる角度である光走査装置。
前記主走査方向に対して前記レーザー光の光軸方向を回転軸として予め定められた角度傾斜して形成され前記レーザー光の光軸方向及び前記第１開口部の長手方向各々に垂直な方向への前記第１アパーチャーの移動を許容する貫通部を有し、前記第１アパーチャーが接着固定される第２ベース部を備える請求項１に記載の光走査装置。
前記第１開口部の長手方向の幅が前記第２開口部の前記主走査方向の幅よりも大きく、前記第１開口部の短手方向の幅が前記第２開口部の前記副走査方向の幅より小さい請求項１に記載の光走査装置。
請求項１〜３の何れかに記載の光走査装置を備える画像形成装置。