JP7246245B2 - 光走査装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ビームにより被走査体を走査する光走査装置、およびそれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式のカラー画像形成装置では、複数の色に対応する各感光体（各被走査体）表面を均一に帯電させてから、各光ビームにより各感光体表面を走査して、各感光体表面にそれぞれの静電潜像を形成し、各色のトナーにより各感光体表面の静電潜像を現像して、各感光体表面に各色のトナー像を形成し、各色のトナー像を各感光体から中間転写体に重ね合わせ転写して、中間転写体上にカラーのトナー像を形成し、このカラーのトナー像を中間転写体から記録用紙に転写している。光ビームによる各感光体の走査は、光走査装置により行われ、一般的には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナーを用いて、少なくとも４本の光ビームにより４つの感光体を走査する必要がある。

近年では、画像形成装置の小型化や薄型化が求められるようになっており、光走査装置の小型化や薄型化が要望されている。例えば特許文献１に記載された光走査装置では、偏向部からの光ビームの光路に複数の反射ミラーが配置され、前記反射ミラーからの光ビームの光路にｆθレンズが備えられている。また、光源から出射されたそれぞれの光ビームは、偏向部で反射させて各光学系に振り分けられ、各光学系により各光ビームをそれぞれの感光体に入射させるよう構成されている。

特開２００１－２０１７０７号公報

前記従来の光走査装置では、一体となった光ビームを各色に分離する複数の反射ミラーが副走査方向に間隔を設けてそれぞれ配置され、偏向部の回転軸方向にもそれぞれ間隔を設けて互いに重ならない配置形態とされている。そして、かかる配置形態によって折り返された光ビームは、各光学系に振り分けられるよう構成されている。そのため、複数の反射ミラーの配置によって光走査装置の高さ方向に厚みを要してしまい、光走査装置の小型化や薄型化の弊害となっている。

本発明は、前記のような事情にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、複数の反射ミラーによって光ビームを各光学系へ良好に振り分けるとともに、更なる小型化および薄型化を図ることが可能な光走査装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、光源から出射された光ビームを偏向して被走査体を走査させる光走査装置を前提とし、光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向する偏向部と、前記偏向部で偏向された前記光ビームを反射して特定の被走査体へと導く少なくとも３つの反射ミラーと、前記偏向部から、前記反射ミラーのうちの１つの反射ミラーへの前記光ビームの光路上に設けられ、集光特性を有する第１の光学部材とを備え、前記反射ミラーを、前記光ビームの光路の上流側から順に、第１、第２および第３の反射ミラーとすると、前記第３の反射ミラーで反射された光ビームの光路は、前記第１の反射ミラーと前記第２の反射ミラーとの間の光路を横切るように、前記第１、第２および第３の反射ミラーが配設されていることを特徴としている。

この特定事項により、前記偏向部で偏向された光ビームを複数の反射ミラーで反射して前記被走査体へ導く光路において、その光路長を十分に確保しつつ、各反射ミラーを集約して配置させコンパクトに納めることが可能となる。

前記光走査装置における、より具体的な構成として次のものが挙げられる。すなわち、前記光路上には、前記第１の光学部材を介して光ビームが入射される前記第１の反射ミラーと、前記第１の反射ミラーで反射された光ビームを受ける前記第２の反射ミラーと、前記第２の反射ミラーで反射された光ビームを受ける前記第３の反射ミラーとが配設されることが好ましい。

また、本発明の光走査装置においては、前記第３の反射ミラーで反射された光ビームの光路は、前記第１の光学部材から前記第１の反射ミラーへの光ビームの光路を横切るように構成されることが好ましい。

また、本発明の光走査装置においては、前記反射ミラーはそれぞれ、当該反射ミラーへの光ビームの入射光と反射光のなす角が鋭角となるように設けられることが好ましい。

また、本発明の光走査装置においては、前記第３の反射ミラーから前記被走査体までの光ビームの光路上に、集光特性を有する第２の光学部材が備えられ、前記第２の光学部材に入射する前記光ビームの光路は、前記第１の光学部材から前記第１の反射ミラーへの光ビームの光路および前記第１の反射ミラーと前記第２の反射ミラーとの間の光路を横切るように構成されることが好ましい。

また、前記構成の光走査装置において、前記偏向部の回転中心軸に直交し該偏向部の反射面を等分する平面を基準面とするとき、または前記偏向部の回転中心軸に直交して、前記偏向部と、前記偏向部から最も離間した反射ミラーとの間の光ビームの光路を含む平面を基準面とするとき、前記第２の反射ミラーは、前記基準面の被走査体側に配設され、前記第１の反射ミラーおよび第３の反射ミラーは前記基準面の被走査体側の反対側に配設されることが好ましい。

また、前記構成の光走査装置において、前記光ビームの光路上には、さらに、前記第３の反射ミラーで反射された前記光ビームを受ける第４の反射ミラーが備えられてもよい。その場合、前記第１の反射ミラーおよび前記第３の反射ミラーは前記基準面の被走査体側に配設され、前記第２の反射ミラーおよび第４の反射ミラーは前記基準面の被走査体側の反対側に配設されることが好ましい。

前記の目的を達成するため、前記の構成を有する光走査装置を備えた画像形成装置にあっても本発明の技術的思想の範疇にある。すなわち、画像形成装置として、前記光走査装置を備えるとともに、前記光走査装置により前記被走査体上に潜像を形成し、前記被走査体上の潜像を可視像に現像して、前記可視像を前記被走査体から用紙に転写形成することを特徴としている。

本発明によれば、偏向された光ビームを複数の反射ミラーで反射して被走査体へと導く光路において、その光路長を十分に確保しつつ複数の前記反射ミラーを集約して備えさせることができるので、光走査装置および画像形成装置として小型化や薄型化を実現することが可能となる。

本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置を示す断面図である。 本発明に係る光走査装置を示す上面図である。 本発明の実施形態１に係る光走査装置の上蓋を外した筐体内部を斜め上方から見て示す斜視図である。 実施形態１に係る光走査装置における各光学部材の配設位置を断面により示す説明図である。 実施形態１に係る光走査装置の複数の光学部材を抽出して示す説明図である。 実施形態２に係る光走査装置の複数の光学部材を抽出して示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係る光走査装置１０および画像形成装置１について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係る光走査装置１０を備えた画像形成装置１を示す断面図である。この画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、または単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、および帯電器１５等は、各色に応じた４種類のトナー像を形成するためにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

各画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのいずれにおいても、ドラムクリーニング装置１４により感光体ドラム１３表面の残留トナーを除去および回収した後、帯電器１５により感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させ、光走査装置１１により感光体ドラム１３表面を露光して、その表面に静電潜像を形成し、現像装置１２により感光体ドラム１３表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３表面にトナー像を形成する。これにより、各感光体ドラム１３表面に各色のトナー像が形成される。

引き続いて、中間転写ベルト２１を周回移動させつつ、ベルトクリーニング装置２２により中間転写ベルト２１の残留トナーを除去および回収した後、各感光体ドラム１３表面の各色のトナー像を中間転写ベルト２１に順次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト２１上にカラーのトナー像を形成する。

中間転写ベルト２１と２次転写装置２３の転写ローラ２３ａとの間にはニップ域が形成されており、用紙搬送経路３１を通じて搬送された記録用紙をそのニップ域に挟み込んで搬送しつつ、中間転写ベルト２１表面のカラーのトナー像を記録用紙上に転写する。そして、定着装置１７の加熱ローラ２４と加圧ローラ２５との間に記録用紙を挟み込んで加熱および加圧し、記録用紙上のカラーのトナー像を定着させる。

記録用紙は、ピックアップローラ３３により給紙カセット１８から引出されて、用紙搬送経路３１を通じて搬送され、２次転写装置２３や定着装置１７を経由し、排紙ローラ３６を介して排紙トレイ３９へと搬出される。この用紙搬送経路３１には、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト２１と転写ローラ２３ａ間のニップ域でのトナー像の転写タイミングに合わせて記録用紙の搬送を開始するレジストローラ３４、記録用紙の搬送を促す搬送ローラ３５等が配置されている。

（実施形態１）
次に、画像形成装置１に備えられる本発明の光走査装置１０の実施形態１について、図２～図５を参照しつつ説明する。

図２は、光走査装置１０を示す上面図であり、図３は、光走査装置１０の上蓋４２を取り外して斜め上方から見て示す斜視図であり、図４は、光走査装置１０における各光学部材の配置形態を断面により示す説明図であり、図５は、光走査装置１０の複数の光学部材を抽出して示す説明図である。なお、図３等に示すように、主走査方向Ｙと直交する方向を副走査方向Ｘとし、主走査方向Ｙおよび副走査方向Ｘと直交する方向（ポリゴンミラー５３の回転中心軸Ｇの長手方向）を高さ方向Ｚとして、以下説明する。

光走査装置１０の筐体４１は、図２および図３に示すように、矩形状の上蓋４２、底板４３、および底板４３を囲む４つの側板４４を有している。筐体４１は、上蓋４２によって閉塞され防塵されている。光走査装置１０は、光源である複数の発光素子（半導体レーザ）５１から出射された光ビーム５２を、ポリゴンミラー５３の反射面へと導き、光ビーム５２をポリゴンミラー５３の反射面で反射して偏向させる。

反射した光ビーム５２は、筐体４１内に備えられた各光学部材によって、被走査体としての感光体ドラム１３へとそれぞれ導かれる。光走査装置１０は、このような光ビーム５２によって、対応する各感光体ドラム１３を走査する構成とされている。

図２に示すように、各発光素子５１からポリゴンミラー５３までは、各発光素子５１からポリゴンミラー５３へと向う順に、４つのコリメータレンズ５４、４つの第１ミラー５５ａ、５５ｂ、シリンドリカルレンズ５６、および第２ミラー５７が配置されている。

コリメータレンズ５４は、発光素子５１から出射された光ビーム５２を平行光に変換する。３つの第１ミラー５５ｂは、３つの発光素子５１からそれぞれのコリメータレンズ５４を通じて入射した光ビーム５２を１つの第１ミラー５５ａへと反射する。１つの第１ミラー５５ａは、３つの第１ミラー５５ｂで反射された各光ビーム５２をシリンドリカルレンズ５６へと反射する。また、他の１つの発光素子５１からコリメータレンズ５４を透過した光ビーム５２は、第１ミラー５５ａの上方を通過してシリンドリカルレンズ５６に入射する。

シリンドリカルレンズ５６は、副走査方向Ｘについて、光ビーム５２を集光してポリゴンミラー５３の反射面もしくは該反射面の近傍でほぼ収束させ、かつ光ビーム５２のスポットをポリゴンミラー５３の反射面もしくは該反射面の近傍で絞り、また副走査方向Ｘと直交する主走査方向Ｙについて、光ビーム５２をそのまま平行光として出射する。

ポリゴンミラー５３は、偏向部（回転多面鏡）に相当し、回転中心軸Ｇを中心にして高速回転しており、各反射面で光ビーム５２を反射して主走査方向Ｙに繰返し偏向させる。ポリゴンミラー５３で偏向された光ビーム５２を各感光体ドラム１３へと導くために、ポリゴンミラー５３からの光ビーム５２の光路には、複数の反射ミラー６が備えられている。

図４に示すように、本実施形態に係る光走査装置１０では、ポリゴンミラー５３から各感光体ドラム１３までの光路に、ポリゴンミラー５３から各感光体ドラム１３へと向う順に、第１の光学部材としての第１ｆθレンズ７１、複数の反射ミラー６、および第２の光学部材としての４つの第２ｆθレンズ７２がそれぞれ配置されている。

複数の反射ミラー６は、入射した光ビーム５２を各感光体ドラム１３に向かって反射する。上蓋４２には、反射された光ビーム５２を通過させる防塵窓４２１が形成されている。防塵窓４２１は例えば透明ガラスにより上蓋４２の開口部を閉塞するように構成されている。防塵窓４２１を通過した光ビーム５２は、感光体ドラム１３に結像する。

第１ｆθレンズ７１は、主走査方向Ｙおよび副走査方向Ｘのいずれについても、光ビーム５２をそれぞれの感光体ドラム１３の表面で所定のビーム径となるように集光して出射し、かつポリゴンミラー５３により主走査方向Ｙに等角速度で偏向されている光ビーム５２をそれぞれの感光体ドラム１３上の主走査線に沿って等線速度で移動するように変換する。これにより、光ビーム５２は、それぞれの感光体ドラム１３の表面を主走査方向Ｙに繰返し走査する。

光路に設けられた複数の反射ミラー６は、第１ｆθレンズ７１を透過した光ビーム５２を反射し、それぞれの第２ｆθレンズ７２に入射させる。第２ｆθレンズ７２は、主に、副走査方向Ｘについて、平行光の光ビーム５２を集光してそれぞれの感光体ドラム１３の表面で所定のビーム径（スポット径）となるように絞り、また主走査方向Ｙについて、収束光となった光ビーム５２をそれぞれの感光体ドラム１３へと出射する。

光走査装置１０においては、各光ビーム５２が、ポリゴンミラー５３の反射面で反射されて偏向され、それぞれの光路を通って各感光体ドラム１３に入射し、各感光体ドラム１３の表面を繰返し主走査する。各感光体ドラム１３が回転駆動されることで、各光ビーム５２により各感光体ドラム１３の２次元表面（周面）は走査され、各感光体ドラム１３の表面に静電潜像が形成される。

これらの光路のうち、マゼンタ（Ｍ）用感光体ドラム１３ｍへの光ビーム５２の光路について説明する。図５に示すように、マゼンタ用感光体ドラム１３ｍへの光ビーム５２の光路には、ポリゴンミラー５３からマゼンタ用感光体ドラム１３ｍまでの間の複数の反射ミラー６として、ポリゴンミラー５３からマゼンタ用感光体ドラム１３ｍへと向う順に、光路の上流側から、第１反射ミラー６１と、第１反射ミラー６１で反射された光ビーム５２を受ける第２反射ミラー６２と、第２反射ミラー６２で反射された光ビーム５２を受ける第３反射ミラー６３とが備えられている。

ポリゴンミラー５３から、最前段で上流側の第１反射ミラー６１までの光ビーム５２の光路には、第１ｆθレンズ７１が設けられている。また、最後段で下流側の第３反射ミラー６３からマゼンタ用感光体ドラム１３ｍまでの光ビーム５２の光路には、第２ｆθレンズ７２が設けられている。

図４に示すように、光走査装置１０において、ポリゴンミラー５３の回転中心軸Ｇに直交してポリゴンミラー５３の反射面を等分する平面を基準面Ｌとするとき、第１反射ミラー６１は基準面Ｌに対して、マゼンタ用感光体ドラム１３ｍ側の反対側に配設されている。あるいは、基準面Ｌは、ポリゴンミラー５３の回転中心軸Ｇに直交する平面であって、ポリゴンミラー５３から、ブラック（Ｋ）用感光体ドラム１３へ光ビーム５２を入射するＫ用反射ミラー６５への光ビーム５２の光路を含む平面であってもよい。このＫ用反射ミラー６５は、ポリゴンミラー５３から最も離れた位置に配設されている。

第２反射ミラー６２は、このような基準面Ｌに対して、マゼンタ用感光体ドラム１３ｍ側に配設されている。また、第３反射ミラー６３は、基準面Ｌに対して、マゼンタ用感光体ドラム１３ｍ側の反対側に配設されている。

図５に示すように、最後段の第３反射ミラー６３への光ビーム５２の光路は、最前段の第１反射ミラー６１への光路を横切るように、これらの第１反射ミラー６１、第２反射ミラー６２および第３反射ミラー６３が配設されている。ポリゴンミラー５３で偏向された光ビーム５２は、第１ｆθレンズ７１を介して第１反射ミラー６１に入射される。第１反射ミラー６１で反射された光ビーム５２は、第２反射ミラー６２および第３反射ミラー６３で反射され、第２ｆθレンズ７２を介してマゼンタ用感光体ドラム１３ｍに入射される。

ここで、第１反射ミラー６１、第２反射ミラー６２および第３反射ミラー６３は、光ビーム５２の入射光と反射光のなす角が鋭角となるように筐体４１内に設けられている。例えば、図５に示す例では、光ビーム５２の入射光と反射光のなす角は、第１反射ミラー６１では１０度（α１）、第２反射ミラー６２では１７度（α２）、第３反射ミラー６３では５３度（α３）とされている。

イエロー（Ｙ）用、シアン（Ｃ）用、およびブラック（Ｂ）用の反射ミラー６にあっても同様に、光ビーム５２の入射光と反射光のなす角は鋭角となされており、それぞれ１３度（α４）、７４度（α５）、１４度（α６）、７６度（α７）、８９度（α８）とされている。

また、図５に示すように、第３反射ミラー６３は、マゼンタ用感光体ドラム１３ｍと第２ｆθレンズ７２とを結ぶ光路の延長上に配設されている。これにより、第３反射ミラー６３は、第２ｆθレンズ７２と、光走査装置１０の筐体４１内での位置が上方からみて重なるように配置されている。つまり、第３反射ミラー６３と第２ｆθレンズ７２とは、回転中心軸Ｇに沿う高さ方向Ｚから見て重複する部分を有するように配置されている。

第１反射ミラー６１は、第２反射ミラー６２へ光ビーム５２を導く。また、第２反射ミラー６２は、第３反射ミラー６３へ光ビーム５２を導く。光走査装置１０において、第１反射ミラー６１および第２反射ミラー６２は、第１反射ミラー６１と第２反射ミラー６２との間に形成される光ビーム５２の光路が、第３反射ミラー６３から第２ｆθレンズ７２への光路を横切るように設けられている。また、第３反射ミラー６３から第２ｆθレンズ７２への光路は、第１ｆθレンズ７１から第１反射ミラー６１への光ビーム５２の光路を横切るように設けられている。

これらの第１反射ミラー６１および第２反射ミラー６２は、第１反射ミラー６１と第２反射ミラー６２の間に形成される光ビーム５２の光路が、第３反射ミラー６３から第２ｆθレンズ７２への光ビーム５２の光路を横切るように設けられている。

さらに、第２反射ミラー６２および第３反射ミラー６３は、第２反射ミラー６２と第３反射ミラー６３との間に形成される光ビーム５２の光路が、第１ｆθレンズ７１から第１反射ミラー６１への光ビーム５２の光路を横切るように設けられている。これらの光路は互いに交差している。

光走査装置１０において、第１反射ミラー６１は、ポリゴンミラー５３から副走査方向Ｘに、第２反射ミラー６２よりも離間するように配置されている。また、副走査方向Ｘには、第１反射ミラー６１は、ポリゴンミラー５３から、マゼンタ（Ｍ）用感光体ドラム１３ｍの位置よりも、さらに副走査方向Ｘに離間するように配置されている。

主走査方向Ｙおよび副走査方向Ｘと直交する高さ方向Ｚには、第２反射ミラー６２は、第２ｆθレンズ７２に重なり合う部分を有する高さ位置に配置されている。例示の形態では、第２反射ミラー６２は、高さ方向Ｚにおいて、少なくとも第２ｆθレンズ７２に対して一部が重なり合うように備えられており、例えば基準面Ｌに対して感光体ドラム１３側（マゼンタ用感光体ドラム１３ｍ側）に配設されている。

光走査装置１０において、ポリゴンミラー５３で偏向された光ビーム５２を反射する第１反射ミラー６１、第２反射ミラー６２および第３反射ミラー６３は、前記のような規則性に基づいて配置されていることにより、複数回の折り返し光路を形成して、第１ｆθレンズ７１から第２ｆθレンズ７２までの光ビーム５２の光路長を十分に確保しうるものとなる。しかも、図４および図５に示されるように、これらの複数の反射ミラー６は、ポリゴンミラー５３の回転中心軸Ｇに沿う方向（光走査装置１０の高さ方向Ｚ）に、互いに間隔を広く設けずとも配設することができるので、従来に比して光走査装置１０の小型化および薄型化に十分に対応しうるものとなる。

また、振動によって光路に振れが生じると、形成される画像に濃度むら（ジッタまたはバンディング）が発生してしまうことが既に知られている。これに対して、本実施形態では複数の反射ミラー６を、入射光と反射光とのなす角をいずれも鋭角となるように配置したことによって、振動の発生を抑えてバンディング等を低減するとともに、走査線の湾曲（ボウ）を小さくすることが可能となる。

光走査装置１０における複数の光路のうち、イエロー（Ｙ）用感光体ドラム１３（１３ｙ）への光ビーム５２の光路について説明すると、図５に示すように、イエロー用感光体ドラム１３ｙへの光ビーム５２の光路には、ポリゴンミラー５３からイエロー用感光体ドラム１３ｙまでの間に、第１反射ミラー６６と、この第１反射ミラー６６で反射された光ビーム５２を受ける第２反射ミラー６７とが備えられている。ポリゴンミラー５３から、前段の第１反射ミラー６６までの光ビーム５２の光路には、第１ｆθレンズ７１が配置されている。また、後段にある第２反射ミラー６７からイエロー用感光体ドラム１３ｙまでの光ビーム５２の光路には、第２ｆθレンズ７２が配置されている。

ポリゴンミラー５３の回転中心軸Ｇに直交してポリゴンミラー５３の反射面を等分する平面を基準面Ｌとしたとき、第１反射ミラー６６は基準面Ｌに対して、イエロー用感光体ドラム１３ｙ側（基準面Ｌより高さ方向Ｚ上方）に配設され、第２反射ミラー６７は、基準面Ｌに対して、イエロー用感光体ドラム１３ｙ側の反対側に配設されている。第１ｆθレンズ７１は、ほぼ基準面Ｌ上に配設されている。

第１反射ミラー６６および第２反射ミラー６７は、第２反射ミラー６７から第２ｆθレンズ７２を介してイエロー用感光体ドラム１３ｙへと到る光ビーム５２の光路が、ポリゴンミラー５３から第１ｆθレンズ７１への光ビーム５２の光路を横切るように筐体４１内に配設されている。また、これらの第１反射ミラー６６および第２反射ミラー６７は、光ビーム５２の入射光と反射光のなす角が鋭角となるように筐体４１内に設けられている。

イエロー（Ｙ）用感光体ドラム１３（１３ｙ）への光ビーム５２の光路について、第１反射ミラー６６および第２反射ミラー６７は、このような規則性に基づいて配置されていることにより、複数回の折り返し光路を形成し得て、第１ｆθレンズ７１から第２ｆθレンズ７２までの光ビーム５２の光路長を十分に確保しうるものとなる。しかも、第１反射ミラー６６および第２反射ミラー６７は、ポリゴンミラー５３の回転中心軸Ｇに沿う方向（光走査装置１０の高さ方向Ｚ）に、互いに間隔を広く設けずとも配設することができるので、従来に比して光走査装置１０の小型化および薄型化に十分に対応することが可能となる。

なお、本実施形態ではマゼンタ用感光体ドラム１３ｍへ導かれる光ビーム５２の光路について説明したが、複数の反射ミラー６の配置形態は、他の感光体ドラム１３に対しても同様に適用することができ、マゼンタ用感光体ドラム１３ｍに限定されるものではない。

（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２に係る光走査装置１０における複数の光学部材を抽出して示す説明図である。以下に説明する実施形態２に係る光走査装置１０およびそれを備えた画像形成装置１については、複数の反射ミラー６の配置形態に特徴を有するものであり、他の基本構成は実施形態１と同様であることから、反射ミラー６に関して詳細に説明し、他の構成については実施形態１と共通の符号を用いて説明を省略する。

図示するように、マゼンタ用感光体ドラム１３ｍへの光ビーム５２の光路には、ポリゴンミラー５３からマゼンタ用感光体ドラム１３ｍまでの複数の反射ミラー６として、ポリゴンミラー５３からマゼンタ用感光体ドラム１３ｍへと向う順に、光路の上流側から、第１反射ミラー６１と、第１反射ミラー６１で反射された光ビーム５２を受ける第２反射ミラー６２と、第２反射ミラー６２で反射された光ビーム５２を受ける第３反射ミラー６３とが備えられている。本実施形態では、さらに、第３反射ミラー６３で反射された光ビーム５２を受ける第４反射ミラー６４が備えられている。

この場合に、ポリゴンミラー５３の回転中心軸Ｇに直交してポリゴンミラー５３の反射面を等分する平面を基準面とすると、第１反射ミラー６１および第３反射ミラー６３は前記基準面のマゼンタ用感光体ドラム１３ｍ側に配設されている。また、第２反射ミラー６２および第４反射ミラー６４は前記基準面のマゼンタ用感光体ドラム１３ｍ側の反対側に配設されている。

ポリゴンミラー５３で偏向された光ビーム５２は、第１ｆθレンズ７１を介して第１反射ミラー６１に入射される。これらの複数の反射ミラー６は、最後段の第４反射ミラー６４への光ビーム５２の光路が、最前段の第１反射ミラー６１への光路を横切るように設けられている。第４反射ミラー６４で反射された光ビーム５２は、第２ｆθレンズ７２を介してマゼンタ用感光体ドラム１３ｍに入射される。

また、第３反射ミラー６３から第４反射ミラー６４への光ビーム５２の光路は、第１反射ミラー６１から第２反射ミラー６２への光路を横切る。さらに、第４反射ミラー６４で反射された光ビーム５２は、第１反射ミラー６１から第２反射ミラー６２への光ビーム５２の光路を横切る。

これらの各反射ミラー６１、６２、６３、６４は、光ビーム５２の入射光と反射光のなす角が鋭角となるように筐体４１内に設けられている。例えば、図６に示す例では、光ビーム５２の入射光と反射光のなす角は、第１反射ミラー６１では２１度（β１）、第２反射ミラー６２では４８度（β２）、第３反射ミラー６３では５９度（β３）、第４反射ミラー６４では４１度（β４）とされている。

イエロー（Ｙ）用、シアン（Ｃ）用、およびブラック（Ｂ）用の反射ミラー６にあっても同様に、光ビーム５２の入射光と反射光のなす角は鋭角となされており、それぞれ５度（β５）、８７度（β６）、１４度（β７）、７６度（β８）、８９度（β９）とされている。

この形態に係る光走査装置１０では、第４反射ミラー６４が、マゼンタ用感光体ドラム１３ｍと第２ｆθレンズ７２とを結ぶ光路の延長上に配設されている。これにより、第４反射ミラー６４は、第２ｆθレンズ７２と、光走査装置１０の筐体４１内での位置が上方からみて重なるように配置されている。つまり、第４反射ミラー６４と第２ｆθレンズ７２とは、回転中心軸Ｇに沿う高さ方向Ｚから見て重複する部分を有するように配置されている。

また、光走査装置１０において、第２反射ミラー６２および第３反射ミラー６３は、第２反射ミラー６２と第３反射ミラー６３との間に形成される光ビーム５２の光路が、第１ｆθレンズ７１から第１反射ミラー６１への光ビーム５２の光路を横切るように設けられている。第４反射ミラー６４は、第３反射ミラー６３と第４反射ミラー６４との間に形成される光ビーム５２の光路が、第１ｆθレンズ７１から第１反射ミラー６１への光ビーム５２の光路を横切るように設けられている。

さらに、第１反射ミラー６１および第２反射ミラー６２は、第１反射ミラー６１と第２反射ミラー６２の間に形成される光ビーム５２の光路が、第４反射ミラー６４から第２ｆθレンズ７２への光ビーム５２の光路を横切るように設けられている。これらの光路は互いに交差している。

主走査方向Ｙおよび副走査方向Ｘと直交する高さ方向Ｚには、第３反射ミラー６３は、第２ｆθレンズ７２に重なり合う部分を有する高さ位置に配置されている。例示の形態では、第２反射ミラー６３は、高さ方向Ｚにおいて、少なくとも第２ｆθレンズ７２に対して一部が重なり合うように備えられており、例えば基準面Ｌに対して感光体ドラム１３側（マゼンタ用感光体ドラム１３ｍ側）に配設されている。

光走査装置１０では、このように配設された複数の反射ミラー６によって、光ビーム５２が良好に各感光体ドラム１３へと導かれ、各感光体ドラム１３を走査する。そして、光ビーム５２の検出タイミングに基づいて、光ビームによる各感光体ドラム１３の走査タイミングが設定される。実施形態２に係る光走査装置１０においても、実施形態１と同様、光ビーム５２の光路長を十分に確保しつつ、複数の反射ミラー６を筐体４１内にコンパクトに納めることが可能となる。したがって、光走査装置１０およびこれを備えた画像形成装置１において、小型化および薄型化を図ることが可能となるとともに、高画質の画像形成を可能にするものとなる。

なお、本発明に係る光走査装置１０において、光ビーム５２を反射して各感光体ドラム１３へと導く複数の反射ミラー６は、実施形態１および２に示した設置数であるに限られず、より多くの反射ミラーが設けられてもよい。また、各反射ミラー６の配置形態にあっても、図５および図６に例示したものに限定されず、第３反射ミラー６３で反射された光ビーム５２の光路が、第１反射ミラー６１と第２反射ミラー６２との間の光路を横切るように、第１反射ミラー６１、第２反射ミラー６２および第３反射ミラー６３が設けられたものであれば、どのような形態であってもよい。

本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲に基づくものとされる。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 画像形成装置
１０ 光走査装置
１２ 現像装置
１３ 感光体ドラム（被走査体）
１４ ドラムクリーニング装置
３４ レジストローラ
３５ 搬送ローラ
３６ 排紙ローラ
４１ 筐体
５１ 発光素子（光源）
５２ 光ビーム
５３ ポリゴンミラー（偏向部）
６ 反射ミラー
６１ 第１反射ミラー
６２ 第２反射ミラー
６３ 第３反射ミラー
６４ 第４反射ミラー
７１ 第１ｆθレンズ
７２ 第２ｆθレンズ

Claims (8)

1. 光源から出射された光ビームを偏向して被走査体を走査させる光走査装置であって、
   光源と、
   前記光源から出射された光ビームを偏向する偏向部と、
   前記偏向部で偏向された前記光ビームを反射して特定の被走査体へと導く少なくとも３つの反射ミラーと、
   前記偏向部から、前記反射ミラーのうちの１つの反射ミラーへの前記光ビームの光路上に設けられ、集光特性を有する第１の光学部材とを備え、
   前記反射ミラーを、前記光ビームの光路の上流側から順に、第１、第２および第３の反射ミラーとすると、
   前記第３の反射ミラーで反射された光ビームの光路は、前記第１の反射ミラーと前記第２の反射ミラーとの間の光路を横切るように、前記第１、第２および第３の反射ミラーが配設され、
   前記第３の反射ミラーから前記被走査体までの光ビームの光路上に、集光特性を有する第２の光学部材が備えられ、
   前記第２の光学部材に入射する前記光ビームの光路は、前記第１の光学部材から前記第１の反射ミラーへの光ビームの光路および前記第１の反射ミラーと前記第２の反射ミラーとの間の光路を横切るように設けられ、
   前記光ビームの光路上には、前記第３の反射ミラーで反射された前記光ビームを受ける第４の反射ミラーが備えられ、
   前記偏向部の回転中心軸に直交し該偏向部の反射面を等分する平面を基準面とするとき、または前記偏向部の回転中心軸に直交して、前記偏向部と、前記偏向部から最も離間した反射ミラーとの間の光ビームの光路を含む平面を基準面とするとき、
   前記第１の反射ミラーおよび前記第３の反射ミラーは前記基準面の被走査体側に配設され、前記第２の反射ミラーおよび第４の反射ミラーは前記基準面の被走査体側の反対側に配設されていることを特徴とする光走査装置。
2. 光源から出射された光ビームを偏向して被走査体を走査させる光走査装置であって、
   光源と、
   前記光源から出射された光ビームを偏向する偏向部と、
   前記偏向部で偏向された前記光ビームを反射して特定の被走査体へと導く少なくとも３つの反射ミラーと、
   前記偏向部から、前記反射ミラーのうちの１つの反射ミラーへの前記光ビームの光路上に設けられ、集光特性を有する第１の光学部材とを備え、
   前記反射ミラーを、前記光ビームの光路の上流側から順に、第１、第２および第３の反射ミラーとすると、
   前記第３の反射ミラーで反射された光ビームの光路は、前記第１の反射ミラーと前記第２の反射ミラーとの間の光路を横切るように、前記第１、第２および第３の反射ミラーが配設され、
   前記第３の反射ミラーから前記被走査体までの光ビームの光路上に、集光特性を有する第２の光学部材が備えられ、
   前記第２の光学部材に入射する前記光ビームの光路は、前記第１の光学部材から前記第１の反射ミラーへの光ビームの光路および前記第１の反射ミラーと前記第２の反射ミラーとの間の光路を横切るように設けられ、
   前記光ビームの光路上には、前記第３の反射ミラーで反射された前記光ビームを受ける第４の反射ミラーが備えられ、
   前記第３の反射ミラーは、主走査方向および副走査方向に直交する高さ方向において少なくとも前記第２の光学部材に重なる部分を有するように配設されていることを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１または２に記載の光走査装置において、
   前記光路上には、前記第１の光学部材を介して光ビームが入射される前記第１の反射ミラーと、前記第１の反射ミラーで反射された光ビームを受ける前記第２の反射ミラーと、前記第２の反射ミラーで反射された光ビームを受ける前記第３の反射ミラーとが配設されたことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１～３のいずれか１つの請求項に記載の光走査装置において、
   前記第３の反射ミラーで反射された光ビームの光路は、前記第１の光学部材から前記第１の反射ミラーへの光ビームの光路を横切ることを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１～４のいずれか１つの請求項に記載の光走査装置において、
   前記反射ミラーはそれぞれ、当該反射ミラーへの光ビームの入射光と反射光のなす角が鋭角となるように設けられていることを特徴とする光走査装置。
6. 請求項１～５のいずれか１つの請求項に記載の光走査装置において、
   前記偏向部の回転中心軸に直交し該偏向部の反射面を等分する平面を基準面とするとき、または前記偏向部の回転中心軸に直交して、前記偏向部と、前記偏向部から最も離間した反射ミラーとの間の光ビームの光路を含む平面を基準面とするとき、
   前記第２の反射ミラーは、前記基準面の被走査体側に配設され、前記第１の反射ミラーおよび第３の反射ミラーは前記基準面の被走査体側の反対側に配設されたことを特徴とする光走査装置。
7. 請求項１～６のいずれか１つの請求項に記載の光走査装置において、
   前記第２の反射ミラーは、主走査方向および副走査方向に直交する高さ方向において少なくとも前記第２の光学部材に重なる部分を有するように配設されていることを特徴とする光走査装置。
8. 請求項１～７のいずれか１つの請求項に記載の光走査装置を備え、
   前記光走査装置により前記被走査体上に潜像を形成し、前記被走査体上の潜像を可視像に現像して、前記可視像を前記被走査体から用紙に転写形成することを特徴とする画像形成装置。

Images