(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を走査のために回転しながら反射方向を変化させて反射させるポリゴンミラーと当該ポリゴンミラーを駆動するモータとからなるポリゴンミラーユニットと、前記ポリゴンミラーに反射された光束を走査対象に結像させるためのレンズと光束を偏向させるための複数の固定ミラーとを含む複数の光学要素と、当該光学要素をその両面に支持する支持部材とを備え、
前記支持部材は、複数の平面部から構成され、前記ポリゴンミラーユニットを上面に支持する第１平面部と、当該第１平面部に連続した第２平面部と、当該第２平面部に連続した第３平面部と、当該第３平面部に連続した第４平面部と、当該第４平面部に連続した第５平面部と、当該第５平面部に連続し、前記第１平面部と平行で上方に段差を設けられ、前記レンズを支持する他の平面部とを備え、
前記第３平面部は、前記第１平面部に向けて、水平面から３０〜６０度傾斜した傾斜平面部となっており、
前記ポリゴンミラーユニットからの光束は、前記第３平面部と反対側の前記他の平面部の端部近傍に設けられ当該光束を下方に屈曲する第１固定ミラーと、当該第１固定ミラーの近傍に設けられ当該第１固定ミラーにより屈曲された光束を前記他の平面部の上面側の光束と略平行で且つ逆方向に進むように屈曲する第２の固定ミラーとによって折り返されることにより、前記他の平面部の上面側と下面側を通るように構成され、
前記レンズとして、ｆθレンズと、シリンドリカルレンズとを備え、
前記支持部材は、前記他の平面部として、前記他の平面部の上面側に設けられ、前記ｆθレンズを支持するｆθレンズ支持平面部と、前記他の平面部の下面側に設けられ、前記シリンドリカルレンズを支持するシリンドリカルレンズ支持平面部とを有し、前記ｆθレンズ支持平面部は、前記シリンドリカルレンズ支持平面部よりも低く配置され、
前記第５平面部の下面側に前記光束を感光体ドラムに向かって偏向させて反射する第３固定ミラーが固定され、且つ、前記第５平面部は、第３固定ミラーが光束を反射する角度に合わせて第４平面部の連結部から斜め下方に傾斜されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第３平面部における、前記第４平面部側の端部には、当該第４平面部側にオーバーハングした形状の壁状部分である遮光部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
光源からの光束を走査のために回転しながら反射方向を変化させて反射させるポリゴンミラーと当該ポリゴンミラーを駆動するモータとからなるポリゴンミラーユニットと、
前記ポリゴンミラーに反射された光束を走査対象に結像させるためのｆθレンズ及びシリンドリカルレンズと光束を偏向させるための複数の固定ミラーとを含む複数の光学要素と、
前記ポリゴンミラーユニットを上面に支持する第１平面部と、
当該第１平面部に連続した第２平面部と、
当該第２平面部に連続した第３平面部と、
当該第３平面部に連続した第４平面部と、
当該第４平面部に連続した第５平面部と、
当該第５平面部に連続し、前記第１平面部と平行で上方に段差を設けられ、前記ｆθレンズ及びシリンドリカルレンズレンズを支持する他の平面部とを備え、
当該他の平面部は、前記ｆθレンズを前記両面の内の一方の面に支持するｆθレンズ支持平面部と、前記シリンドリカルレンズを前記両面の内の他方の面に支持するシリンドリカルレンズ支持平面部とを有し、
前記シリンドリカルレンズ支持平面部は、前記ｆθレンズ支持平面部に対して、そのｆθレンズ支持平面部と平行で上方に段差を持って配置され、
前記ポリゴンミラーユニットからの光束は、前記第３平面部と反対側の前記他の平面部の端部近傍に設けられ、当該光束を下方に屈曲する第１固定ミラーと、当該第１固定ミラーの近傍に設けられ、当該第１固定ミラーにより屈曲された光束を前記他の平面部の上面側の光束と略平行で且つ逆方向に進むように屈曲する第２の固定ミラーとによって折り返されることにより、前記他の平面部の上面側と下面側を通るように構成され、
前記第５平面部の下面側に前記光束を感光体ドラムに向かって偏向させて反射する第３固定ミラーが固定され、且つ、前記第５平面部は、第３固定ミラーが光束を反射する角度に合わせて第４平面部の連結部から斜め下方に傾斜されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
感光体ドラムと帯電器とを有する現像部と、
本体フレームの一部であって前記現像部の前記帯電器と対向する部分を有するように配置された金属フレームと、
前記金属フレームによりその底部を覆うように支持された光走査装置とを備え、
前記金属フレームの前記帯電器と対向する部分に、絶縁体からなる絶縁部材を設けて構成され、
前記光走査装置が、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする光走査装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型で、且つ精度が高く、高品質な画像を形成できる画像形成装置の光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を採用した画像形成装置の光走査装置は、回転するポリゴンミラー（回転多面鏡）に光束を反射させることで光束を移動させて感光体上に走査し潜像を形成するものがある。この場合、ポリゴンミラーの走査面方向の位置は、光源であるレーザダイオードなどの発振の制御を行うことで調整できるが、ポリゴンミラーの走査面と垂直方向の反射面の傾きは、このような制御によっては補正できず、いわゆる面倒れ補正を必要とする。この面倒れ補正には、一旦ポリゴンミラーの反射面に収斂させた光束を再び走査対象である感光体ドラムなどに結像させるための光学系が必要となる。この面倒れ補正の光学系を必要とするためポリゴンミラーに反射させた以後の光路は一定の長さが必要になる。
【０００３】
近年、画像形成装置の小型化が要求されるようになり、光走査装置もこの要求に沿って小型化されたものが提案されるようになった。例えば、特開平６−３４９０１号公報に記載された画像形成装置の光走査装置であるレーザ書き込み系ユニットのようなものが提案された。ここで図５は、この従来の光走査装置の一例であるレーザ書き込み系ユニットを示す図であるが、この例に示すように従来の光走査装置では、上述の光路を固定式のミラーを用いて光束を屈曲することで小型化を図っている。このような光走査装置であれば、光束を固定ミラー１３２，１３３，１３５により屈曲しないで直線的に構成された場合に比較して、光走査装置の長さを短くすることができ、画像形成装置の小型化に寄与することができる。なお、この厚みは、上側面では、モータ１２４を伴ったポリゴンミラー１２３（以下これらをまとめてポリゴンミラーユニットという。）の反射面やｆθレンズ１３１とこれを支持する支持フレーム、第１固定ミラー１３２とこれを支持する支持フレームや蓋体１２２との距離等により決定され、下側面では第２シリンドリカルレンズ１３４や第２固定ミラー１３３や第３固定ミラー１３５の位置により決定されていた。尚、蓋体１２２は、高速で回転するポリゴンミラー１２３が起こす空気の流れと干渉しないように、蓋体１２２とポリゴンミラー１２３との間には所定の間隔を開けなければならない。さらに、レーザビームが支持部材や周囲の部材に接近しすぎれば、高度に集約されたレーザビームの光束に乱れがなくても、波動である光波が回折して周囲に漏れる光が当たり迷光の原因にもなりやすくなるので、この点からも所定の間隔を開ける必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の光走査装置では、光束を屈曲することで光走査装置の長さは確かに短くなるが、その分厚みが増すため、占有する体積から見るとあまり小型化の要求に応えられていないという問題があった。
ここで、この光走査装置の厚みをそのまま薄くしようとしても、光走査装置の厚みは前述のように平らな支持部材に配置されたポリゴンミラーユニットや各光学素子の位置や厚みによって決定されていたので、光走査装置の厚みを、これらにより決定された厚みより薄くすることができないという問題があった。
さらに、光学要素自体を薄くしようとすると、成型時のひずみなどの影響が出易くなって精度が落ちたり、また研削して薄くするには手間がかかり生産コストが高くなってしまうという問題もあった。
また、光学素子を薄く形成すれば湿度の影響を受けやすくなって高価な防湿性の材料を使用しなければならず生産コストが高くなるという問題もあった。
【０００５】
この発明は上記課題を解決するものであり、小型で厚みも薄く、且つ精度が高く迷光も少ない光走査装置及び光走査装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明の光走査装置では、
光源からの光束を走査のために回転しながら反射方向を変化させて反射させるポリゴンミラーと当該ポリゴンミラーを駆動するモータとからなるポリゴンミラーユニットと、前記ポリゴンミラーに反射された光束を走査対象に結像させるためのレンズと光束を偏向させるための複数の固定ミラーとを含む複数の光学要素と、当該光学要素をその両面に支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、複数の平面部から構成され、前記ポリゴンミラーユニットを上面に支持する第１平面部と、当該第１平面部に連続した第２平面部と、当該第２平面部に連続した第３平面部と、当該第３平面部に連続した第４平面部と、当該第４平面部に連続した第５平面部と、当該第５平面部に連続し、前記第１平面部と平行で上方に段差を設けられ、前記レンズを支持する他の平面部とを備え、前記第３平面部は、前記第１平面部に向けて、水平面から３０〜６０度傾斜した傾斜平面部となっており、前記ポリゴンミラーユニットからの光束は、前記第３平面部と反対側の前記他の平面部の端部近傍に設けられ当該光束を下方に屈曲する第１固定ミラーと、当該第１固定ミラーの近傍に設けられ当該第１固定ミラーにより屈曲された光束を前記他の平面部の上面側の光束と略平行で且つ逆方向に進むように屈曲する第２の固定ミラーとによって折り返されることにより、前記他の平面部の上面側と下面側を通るように構成され、前記レンズとして、ｆθレンズと、シリンドリカルレンズとを備え、前記支持部材は、前記他の平面部として、前記他の平面部の上面側に設けられ、前記ｆθレンズを支持するｆθレンズ支持平面部と、前記他の平面部の下面側に設けられ、前記シリンドリカルレンズを支持するシリンドリカルレンズ支持平面部とを有し、前記ｆθレンズ支持平面部は、前記シリンドリカルレンズ支持平面部よりも低く配置され、前記第５平面部の下面側に前記光束を感光体ドラムに向かって偏向させて反射する第３固定ミラーが固定され、且つ、前記第５平面部は、第３固定ミラーが光束を反射する角度に合わせて第４平面部の連結部から斜め下方に傾斜されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成に係る光走査装置では、光束を屈曲させて光走査装置の長さを短くするだけでなく、各光学要素を平面でなく段差を設けた支持部材により支持することで各光学要素をスペース効率よく配置でき、支持部材の両面の光束を接近させることで薄型化することができる。従って、その占有する体積を小さくすることができ光走査装置の小型化が図れる。また、第３平面部は、第１平面部に向けて、水平面から３０〜６０度に傾斜しているので、射出成形も容易であり、かつ短い水平距離で大きく段差をつけることができる。また、ｆθレンズ支持平面部は、シリンドリカルレンズ支持平面部よりも低く配置されているので、上下方向に厚みを有するｆθレンズ及びシリンドリカルレンズを用いても光走査装置の薄型化を実現できる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の光走査装置では、請求項１に記載の光走査装置の構成に加え、前記第３平面部における、前記第４平面部側の端部には、当該第４平面部側にオーバーハングした形状の壁状部分である遮光部が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
この構成に係る光走査装置では、請求項１に記載の発明の作用に加え、薄型化されることで支持部材に近接する走査光に由来する光により、支持部材に入射する光が増加するが、遮光部が有害光を遮ることができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
請求項３に係る発明の光走査装置では、光源からの光束を走査のために回転しながら反射方向を変化させて反射させるポリゴンミラーと当該ポリゴンミラーを駆動するモータとからなるポリゴンミラーユニットと、前記ポリゴンミラーに反射された光束を走査対象に結像させるためのｆθレンズ及びシリンドリカルレンズと光束を偏向させるための複数の固定ミラーとを含む複数の光学要素と、前記ポリゴンミラーユニットを上面に支持する第１平面部と、当該第１平面部に連続した第２平面部と、当該第２平面部に連続した第３平面部と、当該第３平面部に連続した第４平面部と、当該第４平面部に連続した第５平面部と、当該第５平面部に連続し、前記第１平面部と平行で上方に段差を設けられ、前記ｆθレンズ及びシリンドリカルレンズレンズを支持する他の平面部とを備え、当該他の平面部は、前記ｆθレンズを前記両面の内の一方の面に支持するｆθレンズ支持平面部と、前記シリンドリカルレンズを前記両面の内の他方の面に支持するシリンドリカルレンズ支持平面部とを有し、前記シリンドリカルレンズ支持平面部は、前記ｆθレンズ支持平面部に対して、そのｆθレンズ支持平面部と平行で上方に段差を持って配置され、前記ポリゴンミラーユニットからの光束は、前記第３平面部と反対側の前記他の平面部の端部近傍に設けられ、当該光束を下方に屈曲する第１固定ミラーと、当該第１固定ミラーの近傍に設けられ、当該第１固定ミラーにより屈曲された光束を前記他の平面部の上面側の光束と略平行で且つ逆方向に進むように屈曲する第２の固定ミラーとによって折り返されることにより、前記他の平面部の上面側と下面側を通るように構成され、前記第５平面部の下面側に前記光束を感光体ドラムに向かって偏向させて反射する第３固定ミラーが固定され、且つ、前記第５平面部は、第３固定ミラーが光束を反射する角度に合わせて第４平面部の連結部から斜め下方に傾斜されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成に係る光走査装置では、シリンドリカルレンズ支持平面部は、ｆθレンズ支持平面部に対して、そのｆθレンズ支持平面部と平行で上方に段差を持って配置され、また、ポリゴンミラーユニットからの光束は、第３平面部と反対側の他の平面部の端部近傍に設けられ、光束を下方に屈曲する第１固定ミラーと、当該第１固定ミラーの近傍に設けられ、当該第１固定ミラーにより屈曲された光束を前記他の平面部の上面側の光束と略平行で且つ逆方向に進むように屈曲する第２の固定ミラーとによって折り返されることにより、前記他の平面部の上面側と下面側を通るように構成され、第５平面部の下面側に光束を感光体ドラムに向かって偏向させて反射する第３固定ミラーが固定され、且つ、前記第５平面部は、第３固定ミラーが光束を反射する角度に合わせて第４平面部の連結部から斜め下方に傾斜されているので、上下方向に厚みを有するｆθレンズ及びシリンドリカルレンズを用いても光走査装置の薄型化を実現できる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
請求項４に係る発明の光走査装置を備えた画像形成装置では、感光体ドラムと帯電器とを有する現像部と、本体フレームの一部であって前記現像部の前記帯電器と対向する部分を有するように配置された金属フレームと、前記金属フレームによりその底部を覆うように支持された光走査装置とを備え、前記金属フレームの前記帯電器と対向する部分に、絶縁体からなる絶縁部材を設けて構成され、前記光走査装置が、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする。
【００２３】
この構成に係る光走査装置を備えた画像形成装置では、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の構成を備えて小型化された光走査装置を、現像部に近接して配置でき、光走査装置が配置された画像形成装置を小型化することができる。また、光走査装置を埃や現像剤で汚損することなく、使用者のメンテナンスにおいて手を汚したり、画像形成装置内の用紙や他の部分を汚すことがない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光走査装置及び光走査装置を備えた画像形成装置を好ましい１の実施の形態を説明する。まず最初に、本実施の形態の画像形成装置１の構成について図を参照しながらその概略を説明する。
【００２５】
図１は、画像形成装置１を用紙搬送方向に直交する方向から側面視した断面図である。画像形成装置１は、全体形状が本体フレーム１１により概ね直方体に形成されている。図１において、右方を画像形成装置１前面、手前側を画像形成装置１左面とする。本体フレーム１１の下部に用紙Ｐを収納して給紙する給紙カセットからなる給紙部１９が設けられ、給紙部１９に収納された用紙Ｐが画像形成装置１前方部から搬送部１８により搬送される。搬送部１８の上部には、プロセスユニットとして一体に構成された現像部１７が配置され、さらに現像部１７の上方にレーザスキャナとして構成された光走査装置１２が配置される。現像部１７ではスコロトロンからなる帯電器７８によって一様に帯電された感光体ドラム７７上に、光走査装置１２により画像信号によって変調されたレーザビームＬＢが走査されて潜像が形成される。この潜像を現像ローラ７５によって搬送される現像剤Ｔにより現像して顕在化し画像を形成する。この顕在化された画像を転写ローラ８７により用紙Ｐに転写する。画像を転写された用紙Ｐは、搬送部１８により現像部１７の左方にある定着部１５に搬送される。定着ユニットとして一体に構成された定着部１５では、画像が形成された用紙Ｐを加熱しつつ加圧して現像剤Ｔを定着する。定着後、排紙方向が切り替え可能な排紙部１６により装置１の後方或いは装置上部の印刷済み用紙載置部６９に排紙する。画像形成装置１の概略の構成は以上の通りである。以下、各部の構成を詳説する。
【００２６】
給紙部１９は、図１に示すように、フレーム９１により全体が概ね直方体に形成されて、前面に取っ手９７が配置された引き出し状の構成になっており、内部に用紙Ｐを多数積層して収納できる収納部９２を備える。収納部９２の底部の中央部近傍に、その基部を枢着された揺動可能な用紙押さえ９３が設けられ、用紙押さえ９３の下部には、図示しないコイルばねが配設されており、用紙押え９３を上方に付勢している。従って、用紙Ｐを多数積層して収納している場合でも、あるいは、用紙Ｐが少なくなって積層された厚みが薄くなった場合でも収納された用紙Ｐの一番上の用紙を常に給紙ローラ８１に適当な力の大きさで当接することができる。用紙押さえ９３の前方（図１において右側）には、用紙Ｐに対して摩擦係数の大きい材質から形成された分離パッド９４が配設され、分離パッド９４は、給紙ローラ８１方向に用紙Ｐを圧接するようにその下方に配設されたコイルばねからなる分離パッドばね９５により付勢されている。分離パッド９４は給紙ローラ８１により搬送される用紙以外の用紙Ｐを、その摩擦力により引き留め、１枚だけを搬送部１８に給紙するものである。
【００２７】
なお、給紙部１９は、取っ手９７を前方に引くことにより、前方に引き出し可能に構成され、用紙Ｐの補充や紙詰まりの処理が容易にできる。その際は、給紙部１９の引き出しと共に、分離パッド９４や従動ローラ９６が給紙ローラ８１から分離し、用紙Ｐが挟まれたりすることがなく処理できる。
【００２８】
次に、搬送部１８について説明する。給紙ローラ８１と従動ローラ９６により給紙部１９から斜め前方（図１において右上）に向けて引き出された用紙Ｐは、ガイド８２により用紙先端を上方に案内され、さらにガイド８２に沿って後方に案内される。さらに給紙ローラ８１と従動ローラ９６により用紙Ｐが搬送されると、用紙Ｐ先端が第１の給紙センサ８３を押し倒して進入する。そして、レジストローラ８４とこれと連れ回る従動ローラ８５との当接部に用紙Ｐの先端が当接する。
【００２９】
このレジストローラ８４と従動ローラ８５は用紙Ｐの斜行補正を行う。即ち、このレジストローラ８４は、第１の給紙センサ８３が用紙Ｐの先端を検出後、所定時間停止状態とされる。用紙Ｐは引き続き給紙ローラ８１と従動ローラ９６により搬送され続けているため用紙Ｐの最先端はレジストローラ８４と従動ローラ８５の当接部分に当接して噛み込まれることなくその進入を阻まれるが、さらに給紙ローラ８１と従動ローラ９６により用紙Ｐ全体が搬送されるため、既に先端をレジストローラ８４と従動ローラ８５に当接させている用紙Ｐの中間部分はガイド８２の空間で撓まされる。その間に給紙ローラ８１と従動ローラ８５により用紙Ｐは搬送されて用紙Ｐの先端がすべてレジストローラ８４と従動ローラ８５の当接部分に当接する。このように当接した時点では、レジストローラ８４の回転軸に対して用紙Ｐ先端が完全に平行になっている、つまり斜行が補正されていることになる。この段階で制御部２０により、レジストローラ８４が用紙搬送方向に回転されれば、用紙Ｐの斜行は修正されて正しい姿勢で搬送される。
【００３０】
レジストローラ８４により斜行補正が終了すると、用紙Ｐはさらに搬送され、先端部で第２の給紙センサ８６を押し倒してさらに先端が感光体ドラム７７と転写ローラ８７とに挟み込まれる。この第２の給紙センサ８６により用紙Ｐの先端部分の位置が制御部２０により認識され、制御部２０は、用紙Ｐの所定の印刷開始部分までのマージン分を含めて用紙Ｐを搬送するように制御して、所定の用紙Ｐの印刷開始部分から印刷が行われる。ここで、先に光走査装置１２の説明を簡単にする。
【００３１】
図４は、光走査装置１２を蓋体２２を外して上方（図１のＺ方向）から見た平面図である。図４に示すように、光走査装置１２の上面側（図２参照）は、レーザダイオード４１と、これを支持するレーザダイオードホルダ４２と、レーザダイオード４１のリード線が接続された基板４３とから構成される発光部４７と、発光部４７から発光されたレーザビームＬＢの拡散光を平行光にするコリメートレンズ４５と、この平行光を所定の幅に規制する図示しないスリットとを備えたレンズセル４４と（以下発光部４７とレンズセル４４をあわせて平行光ユニットという。）、この平行なレーザビームＬＢをポリゴンミラー２３の鏡面に収斂させる第１シリンドリカルレンズ４６と、この収斂された光を高速で回転する六角柱形状の側面に配置された６枚の平面鏡に順次反射させて光束を偏向させ走査するポリゴンミラー２３と、ポリゴンミラー２３により等速の角速度で偏向するレーザビームＬＢを走査対象である感光体ドラム７７（図３参照）表面に対して等速で走査させるｆθレンズ３１と、ｆθレンズ３１を透過した光束を下方に屈曲させる第１固定ミラー３２の光学要素が配設される。
【００３２】
図２は、図４のＡ−Ａ部分における断面図である。図２に示すように、光走査装置１２は、支持部材２１が隔壁となって上面側と下面側に隔離され、その両面に各光学要素が配置されている。ポリゴンミラー２３に反射され上下方向に拡散しながらｆθレンズ３１を透過して第１固定ミラー３２により下方に屈曲された光束は、さらに第２固定ミラー３３により偏向されて、上面側の光束と略平行で且つ逆方向に進む。下側面は、第２固定ミラー３３により反射された拡散する光束を、走査対象である感光体ドラム７７に結像させるために光束を上下方向に収斂させる第２シリンドリカルレンズ３４と、この収束する光束を感光体ドラム７７に向かって偏向させて反射する第３固定ミラー３５の各光学要素が配設される。光走査装置１２はこのような構成で、現像部１７に配設された感光体ドラム７７に対して画像データに基づいて変調されたレーザビームＬＢにより走査して潜像を形成する。
【００３３】
図３は、図１に示す画像形成装置１の光走査装置１２、現像部１７と本体フレーム１１の一部を拡大した図である。図３に示すように、現像部１７は、各構成要素がプロセスユニットとして収納・支持するフレーム７０に配置される。フレーム７０は、大きく現像剤室７１と現像室７３に分けられる。現像剤室７１は、非磁性一成分の現像剤Ｔが収容され、アジテータと呼ばれるブレード状の攪拌部材７２が、図示しないモータに駆動された回転軸に支持されている。そのため、攪拌部材７２が回転運動をすることで現像剤Ｔは常に現像剤室７１から現像室７３に補充される。
【００３４】
現像室７３には、感光体ドラム７７と、その前方（図３において右側）に配置され感光体ドラム７７に接触して感光体ドラム７７と逆方向に回転される現像ローラ７５と、さらにその前方に配置され現像ローラ７５と同方向に回転される供給ローラ７４と、感光体ドラム７７後方に配置された紙粉除去ユニット７９と、感光体ドラム７７上方に配置された帯電器７８等が設けられる。
【００３５】
供給ローラ７４は、回転しながらスポンジ面で微細な粒状の現像剤Ｔを現像ローラ７５に圧接して付着させるものである。層圧規制ブレード７６は、供給ローラ７４により現像ローラ７５に付着された現像剤Ｔの付着量を適正なレベルに均一化するため、所定の圧力で付勢されて接触し、過剰な現像剤Ｔを掻き落とすようにして現像剤Ｔの付着量を調整している。
【００３６】
感光体ドラム７７は、用紙搬送方向（図３において時計回り）に回転するように図示しないモータにより駆動され、転写ローラ８７と協動して用紙Ｐを搬送することができる。まず、感光体ドラム７７は、紙粉除去ユニット７９により、感光体ドラム７７に付着した紙粉を除去される。本実施の形態の紙粉除去ユニット７９は、細部の図示を省略するがブラシや不織布等を用い、感光体ドラム７７の表面の残留現像剤は通過させ、紙粉は捕捉するように構成されている。紙粉除去ユニット７９を通過した感光体ドラム７７の部分は、感光体ドラム７７の回転により帯電器７８に対向する位置に移動する。
【００３７】
帯電器７８は、コロナワイヤと呼ばれる直径５０〜１００μｍのタングステンワイヤから構成される帯電線７８ａが感光体ドラム７７から１０ｍｍ程度離して平行に配置され、周囲をアルミニウム製のシールド電極７８ｄにより覆われ、感光体ドラム７７に対向する部分にこれに沿った溝状の開口部を設けられて、この開口部にシールド電極７８ｄとは絶縁して数本のワイヤ又はメッシュからなるグリッド電極７８ｂを配置されてスコロトロンとして構成される。なお、シールド電極７８ｄの感光体ドラム７７に対向する面と反対側には、汚れた帯電線７８ａを挟持してスライドするクリーニング部材をスライド可能に案内するための孔であるクリーニング用孔７８ｃが感光体ドラム７７の長手方向に沿って、光走査装置支持部１１ａに対向して溝状に開口されている。
【００３８】
帯電線７８ａは、図示しない電源装置のプラス極に接続され５〜１０ｋｖの高電圧が印加され、これによって発生した正イオンが、感光体ドラム７７の表面に移動して帯電する。また、グリッド電極７８ｂにバイアス電圧を印加することで帯電電位が規制され、又電圧を変化させることで帯電を制御をすることも可能である。この帯電器７８により感光体ドラム７７の表面がプラスに帯電する。尚、帯電器７８は、実施の形態に示すスコロトロンでなくグリッド電極７８ｂを有さないコロトロンでもよく、さらにブラシ帯電などコロナ放電を生じうるものであれば他の方式によるものであってもよい。
【００３９】
帯電器７８によりその表面がプラスに帯電された感光体ドラム７７の部分は、回転により移動し、前述の光走査装置により、レーザビームＬＢが照射される。感光体ドラム７７は、プロセスユニットとして現像剤Ｔの交換と一体で交換されるため、耐久性は比較的低いが、軽量で比較的安価な有機系のＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）感光体から構成されている。レーザビームＬＢが照射されるとレーザビームＬＢの当たった感光体ドラム７７の表面の導電性が高まるため帯電電位が下がり、電位の差による潜像が形成される。なお、感光体ドラム７７は、高速で感光でき長寿命な光導電性を有するａＳｉ（アモルファスシリコン）、ＳｅやＳｅ系合金からなるセレン系感光体や、ＣｄＳ（硫化カドミウム）等により構成されてもよい。
【００４０】
このレーザビームＬＢにより潜像を形成された感光体ドラム７７の部分は、感光体ドラム７７の回転により、現像剤Ｔをその表面に付着させた現像ローラ７５と接触する。現像ローラ７５は、ステンレス等の金属製のローラ軸にシリコンゴム又はウレタンゴムにカーボンブラックを分散させて導電性を付与した基材からなるゴムローラで、ローラ表面にはフッ素樹脂コーティングがされている。現像ローラ７５に付着した現像剤Ｔは、供給ローラ７４及び層厚規制ブレード７６により摩擦帯電されてプラスに帯電している。
【００４１】
現像ローラ７５が感光体ドラム７７に接触すると、レーザビームＬＢが照射されて帯電電位が下がっている部分に現像剤Ｔが付着する。そのため現像剤Ｔにより潜像が顕在化され可視化されて現像が終了する。このとき感光体ドラム７７上に残留していた現像剤Ｔは現像ローラ７５のよって回収される。ここで現像された画像は、さらに感光体ドラム７７の回転により転写ローラ８７とのニップ部にある用紙Ｐに対向する位置に搬送される。
【００４２】
転写ローラ８７は、表面がシリコンゴム又はウレタンゴムにカーボンブラックを分散させて導電性を付与した基材に覆われた導電ローラとして構成されて図示しない電源部のマイナス極に接続され電圧を印加されているため、用紙Ｐに電圧を印加し、感光体ドラム７７方向に付勢された転写ローラ８７により用紙Ｐと感光体ドラム７７が接触されて、感光体ドラム７７上に形成された現像剤Ｔによる画像が用紙Ｐに転写されるように構成されている。
【００４３】
図１に示すように、このように構成された現像部１７により用紙Ｐに画像が形成され、搬送部１８により用紙Ｐはさらに搬送され定着部１５に進入する。
【００４４】
定着部１５は、図１に示すようにフレーム５１にハロゲンヒータ５３を備えたヒートローラ５２と、用紙Ｐをヒートローラ５２に付勢する圧力ローラ５４と、その用紙搬送方向下流側に設けられた第１排紙ローラ５５と、これに従動する従動ローラ５６とが一体に配設された定着ユニットとして構成される。
【００４５】
ヒートローラ５２は、略用紙幅の長さで用紙搬送方向と直交するように配置されて、搬送される用紙Ｐに現像部１７で形成された画像に対して密着されるように構成される。ヒートローラ５２は、アルミ製の中空の円筒状に形成され、両端部を回転可能に支持され、図示しないギヤ列を介して動力が伝達されて回転する。表面は、加熱によっても現像剤Ｔ等が付着しないようにフッ素樹脂のコーティング処理がされている。
【００４６】
ハロゲンヒータ５３は、ヒートローラ５２の中心部に配置される。このハロゲンヒータ５３は、石英管にハロゲンガスを封入したものであり短時間に内部温度を７００℃から８００℃の高温度に上昇可能なヒータである。このハロゲンヒータ５３を点灯させ発熱させると、その表面温度をおよそ４００℃から４５０℃に上昇させ、ヒートローラ５２を内部から加温し、その表面温度をおよそ２００℃に上昇させる。
【００４７】
このヒートローラ５２に搬送される用紙Ｐを圧接するように、圧力ローラ５４が配置される。圧力ローラ５４は、表面がヒートローラ５２に密着可能に耐熱性のゴム素材で形成され、さらに現像剤Ｔ等の付着防止のためフッ素樹脂のコーティング処理がされている。圧力ローラ５４は、ヒートローラ５２の回転に連れ回るように構成され、このときヒートローラ５２に対し用紙Ｐを圧接させるように両端に配設された図示しない回転軸を図示しないコイルばねにより付勢するように構成されている。
【００４８】
このように構成された定着部１５に用紙Ｐが進入すると、用紙Ｐ上に形成された現像剤Ｔによる画像がヒートローラ５２の表面に圧力ローラ５４により圧接される。このときヒートローラ５２の表面は高温になっており、現像剤Ｔが融解すると共に、用紙Ｐの繊維内に浸透する。なお、この段階では、現像剤Ｔは、完全に凝固していないため、用紙Ｐが外気により冷却された段階で用紙Ｐ上に形成された画像が完全に定着される。
【００４９】
また、ヒートローラ５２の用紙搬送方向下流側に配置され、図示しない駆動手段により駆動される第１排紙ローラ５５とこれに従動する従動ローラ５６により用紙Ｐは、定着部１５から排紙される。
【００５０】
次に、図１に示すように、定着部１５により画像が定着された用紙Ｐは、定着部１５に備えられた第１排紙ローラ５５と従動ローラ５６により排紙されるが、この用紙搬送方向下流側（図１において左方）に排紙方向切り替え装置６２が配設される。排紙方向切り替え装置６２は、用紙Ｐを印刷済み用紙載置部６９に案内するように、用紙Ｐ先端部を装置後方向きから上向きに案内し、さらに前方（図１において右）に向きを変えるように湾曲した用紙Ｐの通路を形成した案内部６２ａを備え、案内部６２ａは、その上部を軸支部６２ｂにより軸支される。この軸支部６２ｂは、軸支部６２ｂを上下方向のみに移動可能に規制する規制部６２ｄにより規制され、軸支部６２ｂを下方に付勢する線ばねからなる付勢部６２ｅにより下方に付勢されている。また、軸支部６２ｂには付勢部６２ｅと一体的に形成されたねじり用コイルばねが配設されて、案内部６２ａを後上方（図１において左上）に跳ね上げるように付勢している。そして、案内部６２ａを閉じた状態における案内部６２ａの下端近傍の本体フレーム１１には、案内部６２ａを掛止する掛止部６３が設けられて案内部６２ａの下端を掛止している。
【００５１】
このように構成された排紙方向切り替え装置６２によれば、案内部６２ａの下端を掛止部６３に掛止しておけば、付勢部６２ｅにより軸支部６２ｂを介し案内部６２ａが下方に付勢されているため掛止は解除されず、図示しないコイルばねによっては後上方に跳ね上げられることがない。そのため第１排出ローラ５５と従動ローラ５６により、定着部１５から排紙された用紙Ｐの先端が案内部６２ａに進入することにより印刷済み用紙載置部６９に案内され、案内された用紙Ｐは、第２排紙ローラ６５と従動ローラ６６によりさらに搬送されて印刷済み用紙載置部６９に排紙される。なお、印刷済み用紙載置部６９の前部には、排紙延長トレイ６８が前方に展開可能に枢着される。
【００５２】
一方、案内部６２ａの指掛部６２ｆに指を掛けて上方にずらすと、軸支部６２ｂが付勢部６２ｅの付勢に抗して規制部６２ｄに沿って上方にずれて、掛止部６３による掛止がはずれる。そのため、図示しないねじりコイルばねにより案内部６２ａは軸支部６２ｂを中心に後上方に跳ね上げられた状態に変位する。この状態では、第１排出ローラ５５と従動ローラ５６により、定着部１５から排紙された用紙Ｐは、案内部６２ａには進入せず、そのまま装置の後方（図１において左方）に排紙される。なお、装置後方には図示しない排紙トレイを装着して排紙された用紙Ｐを積層して載置できる。
【００５３】
図１に示すように、本体フレーム１１の後部には、装置の制御を行う図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えた制御部２０が設けられている。制御部２０は、画像データの入力、処理、レーザダイオード４１の発振の変調の制御、ポリゴンミラー駆動モータ２４の制御、搬送部１８の制御、ハロゲンヒータ５３の制御の他、電源の制御等の装置全般の制御も行う。
【００５４】
さらに、ここで、本発明に係る光走査装置１２について詳説する。
【００５５】
まず発光部４７について詳説する。レーザダイオード４１は、制御部２０の図示しないＣＰＵからの画像データに基づいた制御信号により、基板４３に備えられたレーザダイオード駆動回路から電圧が印加されて発振する。
【００５６】
図４に示すように、概ね円柱状に形成されたレーザダイオード４１は、放熱効果の高いアルミニウムにより矩形の厚板上に形成されその略中央部にレーザダイオード４１を嵌入する孔が穿設されたレーザダイオードホルダ４２に、中心軸をポリゴンミラー２３に向けた状態で支持される。このレーザダイオードホルダ４２と基板４３には、支持部材２１にねじ止めするためのねじ孔が穿設されており、基板４３を光走査装置１２外側に、レーザダイオードホルダ４２と積層して、レーザダイオード４１を左右に挟む位置で、レーザダイオード４１の光軸に略平行に、基板４３とレーザダイオードホルダ４２を貫通する２本のねじが配置され、このねじが支持部材２１に螺入されることにより基板４３とレーザダイオードホルダ４２が支持部材２１に係止される。また、レーザダイオード４１のリード線は基板４３に半田付けされて接続され、前述の駆動信号を受けて駆動される。
【００５７】
発光部４７の発光側には、その光路上にコリメートレンズ４５と図示しないスリットを備えたレンズセル４４が配設される。レーザダイオード４１が発振することにより射出されたレーザビームＬＢは拡散光であるが、この拡散するレーザビームＬＢを平行光にするのが凸レンズからなるコリメートレンズ４５である。このコリメートレンズ４５により平行な光束とされたレーザビームＬＢは光束の幅が大きいため、この光束を通過させる部分のみに孔を有し、光束の幅を規制するスリットが光路上に配置される。この発光部４７とレンズセル４４により平行光ユニットが構成されて、この平行光ユニットにより発光され平行にされ光束の幅が規制されたレーザビームＬＢは、ポリゴンミラー２３に向かう。
【００５８】
ポリゴンミラー２３は、扁平な正６角柱の形状で、側面部は６枚の平面鏡から構成される。図２に示すように、ポリゴンミラー駆動モータ２４がポリゴンミラー２３の下方に配設されて回転軸２４ａによりポリゴンミラー２３を軸支してポリゴンミラー２３を駆動する。ポリゴンミラー駆動モータ２４は、防振脚２５を介して支持部材２１に支持される。防振脚２５は、ポリゴンミラー駆動モータ２４の振動を吸収し、支持部材２１にポリゴンミラー駆動モータ２４の振動を伝えないようにするものである。このポリゴンミラー２３とポリゴンミラー駆動モータ２４と防振脚２５とからポリゴンミラーユニットが構成されている。
【００５９】
図４に示すように、発光部４７から照射されたレーザビームＬＢの光束が、回転するポリゴンミラー２３に当たるように配置され、図４において右回転（時計回り）するポリゴンミラー２３に当たったレーザビームＬＢは、ポリゴンミラー２３の回転する面と同一平面上に反射され図４に示すＬＢＬの位置からＬＢＲの位置に連続的に偏向されて変位する。レーザビームＬＢがＬＢＲの位置にくると、発光部４７から射出されたレーザビームＬＢは、回転するポリゴンミラー２３の新たな平面に反射され、再び反射されたレーザビームＬＢはＬＢＬの位置に戻り再びＬＢＲの位置に連続的に偏向されて変位する。このようにして繰り返しレーザビームＬＢを変位させて走査を行う。なお、本願ではレーザビームＬＢが変位する面を走査面と呼ぶ。
【００６０】
この走査の範囲は、レーザビームＬＢの変調タイミングがポリゴンミラー２３の回転と同期しないと画像を形成する位置が走査面に沿ってずれるため、実際の画像を形成するための範囲より大きな範囲で走査が可能で、所定のマージンを有している。そこで、実際の印刷開始位置とレーザビームＬＢの変調開始位置を合わせるため、図４におけるＬＢＬ線上に開始ビームディテクタ４９ａが設けら、この開始ビームディテクタ４９ａにレーザビームＬＢの光が入射することにより、開始ビームディテクタ４９ａから制御部２０に信号が発信される。この信号を受けた制御部２０は、実際の画像を形成するべき位置から無変調のレーザビームＬＢを画像データに基づいて変調するようにレーザダイオード４１の発振のタイミングを制御する。このようにして、走査面に沿った位置のずれを調整する。
【００６１】
さらにまた、ＬＢＲ線上に終了ビームディテクタ４９ｂを設け、終了ビームディテクタ４９ｂからの信号で制御部２０では、実際の画像の形成を終了すべき位置でレーザビームＬＢの走査を終了するように、レーザダイオード４１の発振のタイミングを制御する。
【００６２】
第１シリンドリカルレンズ４６は、円柱の一部を高さ方向に切り取った周知のシリンドリカルレンズで、平行光ユニットとポリゴンミラー２３との中間位置に配置され、平行光ユニットから射出された平行光を垂直方向に収斂させてポリゴンミラー２３の鏡面に焦点を合わせるものである。そのため、走査面方向には一定の厚みで、走査面と直交する方向に厚みが変化するように配置される。なお、第１シリンドリカルレンズ４６はアクリル樹脂により、断面が略正方形の角筒上に形成されシリンドリカルレンズを支持する枠体と一体に成形されている。
【００６３】
ｆθレンズ３１は、ポリゴンミラー２３に反射されたレーザブームＬＢの光路上に設けられる。ポリゴンミラー２３により一定の角速度で回転移動されるレーザビームＬＢはそのままで走査すると走査対象である感光体ドラム７７において中心部の走査速度より左右の端部の走査速度が高くなり、画像にひずみを生じてしまう。そのためポリゴンミラー２３により一定の角速度で回転移動されるレーザビームＬＢを感光体ドラム７７上で等速で走査するように補正するレンズである。
【００６４】
図４及び図２に示すように、第１固定ミラー３２は、ｆθレンズ３１を通過したレーザビームＬＢに対応して、長手方向が走査面に沿って設けられた細長直方体のガラス体の一面を反射面としてアルミコーティングを施したものである。ｆθレンズ３１により補正されたレーザビームＬＢを反射して上面側の光束を下面側に略垂直に偏向させる角度に配設されて構成される。
【００６５】
第２固定ミラー３３は、図２に示すように、第１固定ミラーと同様の構成で、第１固定ミラーにより図２において下方に偏向された光束をさらに垂直に偏向して下面側に光束を導く角度に配設されて構成される。
【００６６】
第２シリンドリカルレンズ３４は、第１シリンドリカルレンズと略同様に構成されるが、レーザビームＬＢが移動するため、この移動範囲に対応するように走査面に沿って幅広に形成される。第２シリンドリカルレンズ３４は、第１シリンドリカルレンズ４６でポリゴンミラー２３上に収斂されたレーザビームＬＢが、ポリゴンミラー２３に反射された後は再び上下方向に拡散するため、この拡散光を感光体ドラム７７上に再び収斂するために用いられる。
【００６７】
第３固定ミラー３５は、第１固定ミラー３２と同様の構成で、レーザビームＬＢの走査幅に対応して構成され、レーザビームＬＢを感光体ドラム７７の方向に偏向させて反射するように配設されて構成される。
【００６８】
ここで、このような光学要素を備えた光学系により行われる、所謂「面倒れ補正」について説明する。もし、第１シリンドリカルレンズ４６及び第２シリンドリカルレンズ３４なしで、レーザビームＬＢをそのままの光束で回転するポリゴンミラー２３に投射した場合、ポリゴンミラー２３に反射されたレーザビームＬＢがｆθレンズ３１を通り第１固定ミラー３２，第２固定ミラー３３、第３固定ミラー３５に反射されて感光体ドラム７７を走査する。このとき、ポリゴンミラー２３に備えられた６つの平面鏡は、正確に感光体ドラム７７の所定位置を走査するようにレーザビームＬＢを反射しなければならないが、６つの平面鏡の上下方向の傾きの角度を完全に調整することは困難であり、この傾きの角度に誤差があればポリゴンミラー２３が回転して、角度が異なる次の平面鏡に反射される度に走査方向が変化してしまう。
【００６９】
そこで、まず第１シリンドリカルレンズ４６によりレーザビームＬＢの光束を上下方向に収斂して、ポリゴンミラー２３に焦点を合わせる。そうすればレーザビームＬＢは上下方向に最も収斂した状態でポリゴンミラー２３に反射される。ポリゴンミラー２３に反射されたレーザビームＬＢは、ポリゴンミラー２３の角度に応じて上下方向に振れて様々な方向に拡散しながら反射する。このレーザビームＬＢを第２シリンドリカルレンズ３４により再び感光体ドラム７７の表面に焦点を合わせるように収斂させる。シリンドリカルレンズの性質の１つに、焦点或いは焦点の近傍から出た光は、レンズのどの部分に当たっても、必ず反対側の焦点または所定の点を通るという性質がある。そのため第２シリンドリカルレンズの一方の焦点をポリゴンミラー２３に合わせ、他の焦点を感光体ドラム７７の所定の走査位置に合わせておけば、ポリゴンミラー２３に収斂した光は、ポリゴンミラー２３の各平面鏡がそれぞれ傾いていても必ず所定の走査すべき位置に当たることになる。以上が面倒れ補正の原理である。この原理に沿って本実施の形態の光走査装置１２の光学要素が配置される。
【００７０】
支持部材２１は、以上述べたような平行光ユニット、第１シリンドリカルレンズ４６、ポリゴンミラーユニット２６、ｆθレンズ３１、第１固定ミラー３２、第２固定ミラー３３、第２シリンドリカルレンズ３４、第３固定ミラー３５等の光学要素を支持する部材である。支持部材２１は、ポリフェニレンエーテル（変成ＰＰＥ）にグラスファイバを混入した非晶性のエンジニアリング・プラスチックから構成される。そのため、電気特性・難燃性・耐熱性・寸法安定性・成形性に優れ、高い強度を有するが、例えばポリカーボネイトにグラスファイバを混入したもの等、他の材料で構成することもできる。
【００７１】
ここで図２に示すようにＺ方向と垂直な面を水平方向とすると、支持部材２１は水平方向の周囲に側壁部２２０が形成され、この側壁部２２０に囲まれるように各光学要素を支持する第１平面部２１１から第９平面部２１９を備える。第１平面部２１１は、水平方向に配設された面でポリゴンミラー２３とこれを駆動するポリゴンミラー駆動モータ２４を防振脚２５を介して水平に支持する。
【００７２】
この第１平面部２１１の後方（図２左方）には、第１平面部２１１に垂直上方に屈曲して連続する平面である第２平面部２１２が設けられる。この第２平面部２１２が垂直に設けられるのは、最も短い水平距離で大きな垂直距離を得て段差を与えるためである。このようにすることで、ポリゴンミラーユニット２６に十分なスペースを与えることが可能になり、ポリゴンミラー駆動モータ２４を安定して支持可能で且つ振動を十分に吸収できる防振脚２５を備え、ポリゴンミラー駆動モータ２４の安定を高めるとともに、振動を他の部分に伝えないように構成される。
【００７３】
この第２平面部２１２に連続して、水平方向より４５度後上方に向けて第３平面部２１３が設けられる。ここで、第３平面部２１３がこのように水平方向より４５度後上方に向けて設けられるのは、この面が、ポリゴンミラー２３に反射された拡散しつつあるレーザビームＬＢの光路に近い距離にあるため、レーザビームＬＢの光束に由来する光、例えばポリゴンミラー２３の反射面が正確に垂直になっていない場合など光束の進行方向がぶれた場合の光や、空間の塵などにより散乱される光や、さらにレーザビームＬＢが波動をする光波であるために生じる回折光などレーザビームＬＢを由来とする光（以下有害光という。）が第３平面部２１３に当たる可能性があり、その際、第２平面部２１２をそのまま延長したようにこの面が垂直かそれに近い角度で構成されていれば、ここに反射した有害光は逆行し、再びポリゴンミラー２３に直接当たり迷光の原因になりやすい。また、この面がもし水平かそれに近い角度で構成されていれば、ここに反射した有害光は本来の光束の進行方向と近い方向に反射され、ｆθレンズ３１に直接当たりやはり迷光の原因になりやすい。特にｆθレンズ３１の内部に入射すれば、内部で全反射してさらに後方に不要な光が侵入しやすいことから、ここに当たった有害光を略垂直に反射させることで、他の光学要素に直接当たらないようにするためである。即ち、このように、不要な有害光を垂直に反射させることで感光体ドラム７７に形成される潜像の質に影響を与えないようにするものである。
【００７４】
ここで、支持部材２１は、前述のように、例えば変性ＰＰＥにグラスファイバを混入して製作されるが、通常の射出成形では、型の表面が平滑な方が有利であるので平滑にされるため、材質を黒に着色しても数％以上の光線を反射する。また、表面を反射し難いように細かい凹凸や植毛処理するのは手間と費用がかかる。従って、有害光の反射角を調整することで迷光を防ぐことができればコスト的にも有利になるものである。
【００７５】
なお、この第３平面部２１３の角度の大きさは、水平面に対し４５度近傍が有害光を略垂直に偏向させ迷光の防止のためには最も効果的である。なお、ここに反射した有害光が各光学要素に直接反射しない角度であれば、様々な角度を採用しうる。また、支持部材２１を射出成形をおこなう場合には、角度がなだらかな方が成形が容易であるため、この点からは角度をなだらかに成形した方がよい。一方、短い水平距離で大きく段差をつけるためには第２平面部２１２のように垂直に近い方がよいが、もちろん反射光が各光学要素に反射しないことが前提になる。従って原則的には概ね水平面から３０°から６０°程度の傾斜が効果的で、特に４５°が望ましい角度といえる。もちろん、この範囲を超えて各光学要素の大きさや、その光学要素が持つ焦点距離等の光学特性や種々の特性を考慮して最も適当な構成を行うことを妨げるものではない。
【００７６】
第３平面部２１３に連続して、第４平面部２１４が水平後方に設けられる。この部分は拡散するレーザビームＬＢの光束に近い位置にあるため、第３平面部２１３に当たらなかった有害光が、第４平面部２１４の水平面に当たってしまうことがあり、レーザビームＬＢの進行方向に近い方向の有害光が入射すればｆθレンズ３１に反射光が直接入射して迷光の原因になってしまう。しかし、第５平面部２１５の下面側には第３固定ミラー３５が支持されているので、スペース的には水平にした方がよい。そこで、以下のように第１遮光部２９を設けている。
【００７７】
第１遮光部２９は、第３平面部２１３と第４平面部２１４の境界部分に、第３平面部２１３の面を延長した面を形成するように、第４平面部２１４側にオーバーハング状の壁状部分として構成される。第１遮光部２９は、有害光が第４平面部２１４の水平面に直接当たるのを遮る高さに構成され、この有害光がもし第１遮光部２９に当たった場合でも、有害光をレーザビームＬＢの光束と略垂直に反射させる。
【００７８】
第４平面部２１４に連続して後方斜め下方に第５平面部２１５が設けられる。この第５平面部２１５は、下面側に第３固定ミラー３５を直接固定するため、後述するように第３固定ミラー３５がレーザビームＬＢを反射する角度に合わせて第４平面部２１４との連結部から斜め下方約３０°の角度で形成される。
【００７９】
第５平面部２１５に連続して、第６平面部２１６が水平後方に設けられる。この第６平面部２１６の上面側にはｆθレンズ３１が設けられる。ｆθレンズ３１は例えば上下方向の厚みがおよそ１２ｍｍ程であれば、実際に使用されるのはその数分の１の、広くても中心部分を含むおよそ３ｍｍから４ｍｍ程度である。これは前述のようにレンズ成形の際に薄いレンズを作るとひずみが出やすいため、厚めのレンズを成形して中心部のひずみのない部分を用いるのが精度の点でも、生産コストの点でも、さらに湿度の影響を受けにくいという点でも有利であり、薄いレンズを用いた場合のような問題が生じにくい。従って、ポリゴンミラー２３に反射されたレーザビームＬＢは、ｆθレンズ３１の中心部の３から４ｍｍ程度の空間ががあればよく、他の部分はポリゴンミラー２３とｆθレンズ３１との間に支持部材２１等の障害物があってもよいことになる。
【００８０】
このような理由から、支持部材２１を構成する部分の内、ポリゴンミラー２３とｆθレンズ３１を配置した第１平面部２１１と第６平面部２１６との間の第２平面部２１２乃至第５平面部２１５を、ポリゴンミラー２３とｆθレンズ３１の間の空間に食い込ませるように配置し、この空間を利用して下側面に第３固定ミラー３５を配設する。このようにすることで、光学的な性能を落とすことなく、上下方向のサイズを小さくすることが可能になった。
【００８１】
特に、ポリゴンミラー２３の下部に配置されるポリゴンミラー駆動モータ２４の部分は大きなスペースを有する。そのため、図５に示す従来の構成では、ポリゴンミラー１２３とこれを駆動するモータ１２４と、ｆθレンズ１３１を同一平面の支持フレーム１２１で支持していたため、ポリゴンミラー１２３とｆθレンズ１３１の光軸を揃えるためにｆθレンズ１３１の下部に、わざわざスペーサ１３６を設ける必要があり、ポリゴンミラー１２３とｆθレンズ１３１との間のレーザビームＬＢの下方は、デッドスペースとなり、光走査装置の小型化の妨げになっていた。本実施の形態の光走査装置１２では、上記のように無駄のない構成をすることでスペース効率を著しく高めることができる。
【００８２】
第６平面部２１６に連続して、第７平面部２１７が後方斜め上４５°方向に設けられる。また、第７平面部２１７に連続して第８平面部２１８が水平に後方に設けられている。そして第７平面部２１７の面を延長して第８平面部２１８側にオーバーハング状の壁状部分として第２遮光部３０が構成される。第２遮光部３０は、有害光が第８平面部２１８の水平面に直接当たるのを遮る高さに構成され、この有害光をレーザビームＬＢの光束と略垂直に反射させる。特に、この部分はレーザビームＬＢが大きく拡散し上下にぶれやすく、且つ第８平面部２１８が前後方向（図２の左右方向）に長く配設されるため、有害光が第８平面部２１８に当たりやすい。このため、この第２遮光部３０は、迷光発生防止に重要な役割を果たす。
【００８３】
第８平面部２１８の下面側には第２シリンドリカルレンズ３４が配設される。なお下面側の光束の位置はこの第２シリンドリカルレンズ３４により決定されるので、第２シリンドリカルレンズ３４を上面側の光束に近づけることが、光走査装置１２の厚みを薄くすることを意味する。ところで、この第２シリンドリカルレンズ３４においても、上述のｆθレンズ３１と同様に、実際にレーザビームＬＢを通過させて使用する部分は上下方向の中央部付近に限定される。また、ｆθレンズ３１を支持する第６平面部２１６と、第２シリンドリカルレンズ３４を支持する第８平面部２１８が同じ平面に配置すると、ｆθレンズ３１と第２シリンドリカルレンズ３４の支持部材２１側にデッドスペースを作ることになる。そのため、本実施の形態では、この２つの光学要素を支持する部分を段差を設けて連結するための連結部として第７平面部２１７を備えるものである。この第７平面部２１７により、第６平面部２１６と第８平面部２１８に段差を設けてデッドスペースをなくしｆθレンズ３１と第２シリンドリカルレンズ３４の上下方向の距離を小さくすることで、上面側と下面側のレーザビームＬＢの距離を小さくでき、光走査装置１２の薄型化を達成できる。
【００８４】
第８平面部２１８と間隙を挟んで概ね同一の高さで第９平面部２１９が水平に設けられ、この端部は側壁部２２０に連結される。第９平面部２１９の上面側に第１固定ミラー３２がｆθレンズ３１を透過したレーザビームＬＢを第８平面部２１８との間隙から下面側に偏向させるように反射面を図２において垂直からおよそ５７°右回転（時計回り）した位置に配設される。
【００８５】
また、第９平面部２１９の下面側には、第１固定ミラー３２により上面側から下面側に偏向されたレーザビームＬＢを上面側のレーザビームＬＢと略平行な方向に再度偏向して第２シリンドリカルレンズ３４の光軸に合わせるため、第２固定レンズ３３が、反射面を図２において垂直からおよそ２２°左回転（反時計回り）した位置に配設される。そのため本実施の形態では、上面側の光束に対し、下面側の光束が図２において２°右下がりになっている。これは、本実施の形態における感光体ドラム７７（図３参照）までの距離の調整のためである。従って、第１固定ミラー３２及び第２固定ミラー３３の角度をそれぞれ垂直（Ｚ方向）から４５°傾けるように配置するようにするなど、光走査装置１２を最もコンパクトに構成できるように各光学要素の特性に合わせて適宜変化させ得ることはいうまでもない。
【００８６】
以上のように各光学要素は、支持部材２１の各平面部２１１〜２１９にデッドスペースを作らないため、全体がコンパクトに構成される。
【００８７】
上記のように構成された支持部材２１の上面側の全体を覆うように外嵌する蓋体２２が備えられる。蓋体２２は、鉄製の薄板を折り曲げ加工して形成され蓋体２２は、内部に埃等が入らないように密閉する部材である。蓋体２２と各光学要素の距離は、レーザビームＬＢと干渉しない範囲で近接して配置される。但し、ポリゴンミラー２３は、高速で回転しているためポリゴンミラー２３周辺の空気の流動を生じさせ、ポリゴンミラー２３の付近の空間が狭いとその流動のため一部で圧力が高まり外気との交流を促すことになる。このように外気と交流すると光走査装置１２内部に現像剤Ｔや埃が侵入する。そのため、ポリゴンミラー２３の付近には一定の空間の余裕があることが望ましい。
【００８８】
図３に示すように、画像形成装置１の全体は、光走査装置１２の支持部材２１と同様に変成ＰＰＥにグラスファイバを混入した非晶性のエンジニアリング・プラスチックによる本体フレーム１１が構成されるが、図３に示すように光走査装置１２を支持するために本体フレーム１１の上部のプラスチック部分から吊り下げられるように上部が開放された箱状の光走査装置支持部１１ａが設けられ、この箱状の光走査装置支持部１１ａは、体積当たりの強度が高くその厚さに対して一定の強度が確保できる鉄製の薄板により形成されている。
【００８９】
図２に示すように、光走査装置１２の支持部２１の下面側は開放されているが、光走査装置１２は、この箱状の光走査装置支持部１１ａの底部に固定されることによりその下部が閉鎖されるように構成されている。また、光走査装置支持部１１ａには、光走査装置１２の第３固定ミラー３５により反射されたレーザビームＬＢを感光体ドラム７７に照射するためのレーザビームＬＢを通過させるための溝状の開口部が設けられ、この開口部には、光走査装置１２内と外の空気が交流して現像部１７からの現像剤Ｔが侵入しないように隔離する平面のガラス板から構成されたカバーガラス２７が備えられる。このカバーガラス２７は、樹脂製のカバーガラス押さえ２８と樹脂部３７により光走査装置支持部１１ａの鉄板に密着固定される。
【００９０】
図３に示すように、樹脂部３７は、光走査装置支持部１１ａの帯電器７８に対向した位置に穿設された溝状の開口部に嵌入される樹脂製の部材で、迷光の反射を防ぐため黒色に着色されたポリプロピレン（ＰＰ）から形成された蓋状の部材である。先に説明したように、帯電器７８は、帯電線７８ａに高電圧が印加されてコロナ放電が行われ、コロナ放電によって発生した正イオンが、マイナス極に接続された感光体ドラム７７の表面に移動して帯電する。このとき、コロナ放電によって発生した正イオンは、感光体ドラム７７表面のみならず、周囲に浮遊する現像剤Ｔや塵等もプラスに帯電する。ここで、帯電器７８は、帯電線７８ａに現像剤Ｔ等が付着するため帯電線７８ａのクリーニングが必要になる。そのために帯電器７８の光走査装置１２に対向する面に帯電線７８ａを挟持してスライドすることによりクリーニングするクリーニング部材（図示せず）をスライド可能に案内する溝状の孔７８ｃが設けられている。このため帯電器７８内部でプラスに帯電された浮遊する現像剤Ｔや塵がこの孔７８ｃを通って光走査装置１２の方へ流出する。
【００９１】
ここで、もし樹脂部３７が光走査装置支持部１１ａに設けられていないとすれば、光走査装置支持部１１ａが鉄板で形成されており、この鉄板はグランド電位と考えられるため、導電体である鉄板に鏡像力が働きプラスに帯電した浮遊する現像剤Ｔや塵が付着してしまうことになる。そのため光走査装置支持部１１ａが汚れメンテナンスのため、本体フレーム１１上部の光走査装置１２を光走査装置支持部１１ａとともに上方に開放した場合、使用者の手などを汚してしまうことがある。また、ここに帯電した現像剤Ｔ等が付着し、時間の経過とともに電位が下がると付近のカバーガラス２７に再付着して、レーザビームＬＢの走査の照度を下げ、画像形成に悪影響を及ぼすことになる。
【００９２】
一方、本実施の形態では、光走査装置支持部１１ａの帯電器７８に対向する部分に、導電性の低いＰＰにより形成された樹脂部３７が設けられているため、プラスに帯電された浮遊する現像剤Ｔ等が、帯電器７８のクリーニング用孔７８ｃから流出しても、樹脂部３７には鏡像力が働かず、樹脂部３７に付着するようなことはない。そのため、帯電器７８に光走査装置支持部１１ａを近接させて配設することもでき、光走査装置１２の薄型化と相俟って、画像形成装置１自体の小型化に寄与することができる。
【００９３】
ここで、本実施の形態の帯電器の種類としてスコロトロンを用いた場合を例にして説明したがコロトロンを用いた場合でも同様である。また、マイナス帯電のシステムでも同様である。さらに、ブラシ帯電等による接触型の帯電器でも微視的にはコロナ放電が行われているのでやはり同様な作用を示すものである。
【００９４】
本実施の形態の画像形成装置は、上記説明したように構成されるため、以下のような作用・効果がある。即ち、図２に示すように、固定ミラーを３枚備え光束を折り曲げて装置の長さを短縮すると共に、光走査装置１２を構成するポリゴンミラーユニット２６やｆθレンズ３１、第１固定ミラー３２、第２固定ミラー３３、第２シリンドリカルレンズ３４、第３固定ミラー３５等がデッドスペースを作らないように、段差が設けられた支持部材２１に配設されているため光走査装置１２の厚さを薄くすることができ、従来に比べ体積を小さく構成できるため、装置光走査装置１２が小型化され、もって画像形成装置１全体が小型化されているという効果がある。
【００９５】
さらに、支持部材２１の形状は、有害光が迷光となって本来のレーザビームＬＢの光束を干渉しないように有害光をその進行方向から大きく角度を変えて反射し、またレーザビームＬＢの光束に特に近接する場所は遮光部２９，３０を設けて有害光を積極的に遮光するため、迷光の発生が少なくなり、感光体ドラム７７に走査されて形成される潜像の品質を高め、もって高品質な画像を形成することができるという効果がある。その上、帯電器７８に光走査装置支持部１１ａを近接させて配設しても、樹脂部３７が配設されているので、帯電した現像剤Ｔ等の付着も極めて少なく、光走査装置１２の薄型化と相俟って、画像形成装置１をさらに小型化することができるという効果がある。
【００９６】
また、光走査装置支持部１１ａに絶縁体である樹脂部３７を設けたことで、帯電した埃や現像剤Ｔが鏡像力により光走査装置支持部１１ａに付着しない。また、この樹脂部３７をカバーガラス押さえと同一部材として、樹脂部３７によりカバーガラス２７の押さえを兼ねることで部品数を減らすことができる。
【００９７】
以上、１の実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００９８】
例えば、固定ミラーの数は、１枚或いは２枚或いは４枚以上用いるような構成でもよく、画像形成装置等の構成に合わせ適宜設計変更できるのは言うまでもない。ポリゴンミラー駆動モータ２４の配置も、ポリゴンミラー２３の支持部材２１に対して反対側に配置されるような構成でもよい。さらに、各光学要素も、例えば、第１シリンドリカルレンズを省略するような光学構成にすることも可能である。光源の種類も、レーザダイオードに限らず各種の光源によっても実施できる。
【００９９】
【発明の効果】
上記説明より明らかなように、請求項１に係る発明の光走査装置によれば、光束を屈曲させて光走査装置の長さを短くするだけでなく、各光学要素を平面でなく段差を設けた支持部材により支持することで各光学要素をスペース効率よく配置することができる。そのため、支持部材の両面の光束を接近させることで薄型化することができる。また、第３平面部は、第１平面部に向けて、水平面から３０〜６０度に傾斜しているので、射出成形も容易であり、かつ短い水平距離で大きく段差をつけることができる。従って、光走査装置の体積を小さくすることができ光走査装置の小型化を図ることができるという効果を奏する。さらに、ｆθレンズ支持平面部は、シリンドリカルレンズ支持平面部よりも低く配置されているので、上下方向に厚みを有するｆθレンズ及びシリンドリカルレンズを用いても光走査装置の薄型化を実現できる。
【０１００】
また、請求項２に係る発明の光走査装置によれば、請求項１に係る発明の光走査装置の効果に加え、薄型化されることで支持部材に近接する走査光に由来する光により、支持部材に入射する光が増加するが、遮光部が有害光を遮ることができる。従って、迷光の発生を少なくし、迷光の影響が少ない高品位の光走査をすることができる。
【０１０１】
請求項３に係る発明の光走査装置では、シリンドリカルレンズ支持平面部は、ｆθレンズ支持平面部に対して、そのｆθレンズ支持平面部と平行で上方に段差を持って配置され、また、ポリゴンミラーユニットからの光束は、第３平面部と反対側の他の平面部の端部近傍に設けられ、光束を下方に屈曲する第１固定ミラーと、当該第１固定ミラーの近傍に設けられ、当該第１固定ミラーにより屈曲された光束を前記他の平面部の上面側の光束と略平行で且つ逆方向に進むように屈曲する第２の固定ミラーとによって折り返されることにより、前記他の平面部の上面側と下面側を通るように構成され、第５平面部の下面側に光束を感光体ドラムに向かって偏向させて反射する第３固定ミラーが固定され、且つ、前記第５平面部は、第３固定ミラーが光束を反射する角度に合わせて第４平面部の連結部から斜め下方に傾斜されているので、上下方向に厚みを有するｆθレンズ及びシリンドリカルレンズを用いても光走査装置の薄型化を実現できる。
【０１０２】
請求項４に係る発明の光走査装置を備えた画像形成装置では、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の構成を備えて小型化された光走査装置を、現像部に近接して配置でき、光走査装置が配置された画像形成装置を小型化することができる。また、光走査装置を埃や現像剤で汚損することなく、使用者のメンテナンスにおいて手を汚したり、画像形成装置内の用紙や他の部分を汚すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  画像形成装置１を用紙搬送方向に直交する方向から側面視した断面図である。
【図２】  図４のＡ−Ａ部分における断面図である。
【図３】  図１に示す画像形成装置１の光走査装置１２、現像部１７と本体フレーム１１の一部を拡大した図である。
【図４】  光走査装置１２を蓋体２２を外して上方（図１のＺ方向）から見た平面図である。
【図５】  従来の光走査装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置
１１  本体フレーム
１１ａ  光走査装置支持部
１２  光走査装置
１７  現像部
２１  支持部材
２１１  第１平面部
２１２  第２平面部
２１３  第３平面部
２１４  第４平面部
２１５  第５平面部
２１６  第６平面部
２１７  第７平面部
２１８  第８平面部
２１９  第９平面部
２２０  側壁部
２２  蓋体
２３  ポリゴンミラー
２４  ポリゴンミラー駆動モータ
２５  防振脚
２６  ポリゴンミラーユニット
２７  カバーガラス
２８  カバーガラス押さえ
２９  第１遮光部
３０  第２遮光部
３１  ｆθレンズ
３２  第１固定ミラー
３３  第２固定ミラー
３４  第２シリンドリカルレンズ
３５  第３固定ミラー
３７  樹脂部（樹脂部材）
４１  レーザダイオード
４２  レーザダイオードホルダ
４３  基板
４４  レンズセル
４５  コリメートレンズ
４６  第１シリンドリカルレンズ
４７  発光部
７０  フレーム
７７  感光体ドラム
７８  帯電器
７８ａ  帯電線
７８ｂ  グリッド電極
７８ｃ  クリーニング用孔
７８ｄ  シールド電極
ＬＢ  レーザビーム
Ｐ  用紙
Ｔ  現像剤
【図１】
0003684910.tif 000002
【図２】
0003684910.tif 000003
【図３】
0003684910.tif 000004
【図４】
0003684910.tif 000005
【図５】
0003684910.tif 000006