(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つの光源部と、
上記４つの光源部からそれぞれ出射された光が入射する偏向器と、
段差部が形成された側壁を有し、上記偏向器を収容する筐体とを備え、
上記４つの光源部は、上記側壁の外側において、互いに平行に光を出射すると共に該光の出射方向に対して段差状に配置されて上記段差部に支持され、
上記４つの光源部は、複数の発光部を有すると共に上記筐体の上記段差部に対して回転可能に支持されたレーザーダイオードアレイと、該レーザーダイオードアレイが実装されて一体化された基板部材とをそれぞれ有し、
上記４つの光源部の基板部材では、上記レーザーダイオードアレイの端子に電気的に接続されるコネクターの位置が、上記光の出射方向に直交する方向において互いにずれている、光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、
上記光源部が配置されている筐体の段差長さは、隣り合う上記光源部のレーザーダイオードアレイから出射されるレーザービーム同士の間隔と同じである、光走査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光走査装置を備えている、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンターや複写機等の画像形成装置において、感光体ドラム等の像担持体を露光するために光走査装置が用いられる。近年、フルカラーのプリンターや複写機では、カラー画像を形成する速度が高速化しているため、４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）のそれぞれに対応した感光体ドラムを備えたタンデムフルカラー機が一般的になっている。
【０００３】
このような画像形成装置に用いられる光走査装置として、１つの偏向器（ポリゴンモーターなど）に対して４色分のレーザービームを入射し、その後に光路を分離して各色の感光体ドラムへレーザービームをそれぞれ導く構成が知られている。
【０００４】
一方、ポリゴンモーターの許容回転数には限界があるため、１つの光源部から１つのレーザービームを感光体ドラムに入射させるだけでは、画像形成の高速化や形成画像の高解像度化をさらに進展させることが難しい。そこで、１つの光源部から複数のレーザービームを同時に感光体ドラムに入射させるマルチビーム型の光走査装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１には、複数の発光点をアレイ状に配置したレーザーダイオード（以後、レーザーダイオードアレイと称する）が円筒部の一端側に装着される一方、円筒部の他端側にコリメーターレンズが装着された光源ユニットを、光走査装置の筐体における側壁に形成された円形の孔に嵌合して設けることが開示されている。光源ユニットは、円筒部をコリメーターレンズの光軸周りに回転させることにより、レーザーダイオードアレイも光軸周りに回転できるようになっている。そのことによって、感光体ドラムに入射した複数のレーザービームの副走査方向の間隔（以下、ビーム間距離とも称する）が調整される。ビーム間距離が調整された後に、円筒部は筐体側壁に対してネジにより固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−９８２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、１つの偏向器に対して複数の光源部からレーザービームが入射する光走査装置において、各光源部がレーザーダイオードアレイを有するように構成することが考えられる。
【０００８】
ところが、レーザーダイオードアレイは基板部材に実装する必要がある。仮に、複数のレーザーダイオードアレイを１つの基板部材に実装したとすれば、ビーム間距離を調整するために各レーザーダイオードアレイを基板に対して個別に回転させる必要があるので、基板部材に接続されているレーザーダイオードアレイの端子に無理な力が加わって、そのレーザーダイオードアレイと基板部材との接続不良が生じる虞がある。
【０００９】
一方、レーザーダイオードアレイを複数の基板部材に個別に実装するようにすることが考えられる。しかし、基板部材は比較的大きいので、ビーム間距離を調整するときに、基板部材がレーザーダイオードアレイと共に回転できるようなスペースが必要になる。そのため、限られたスペースにおいて、複数のレーザーダイオードアレイを互いに近づけて配置することは難しい。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レーザーダイオードアレイを有する複数の光源部から１つの偏向器にレーザービームを入射させる光走査装置について、レーザーダイオードアレイと基板部材との接続不良を抑制しつつ、各光源部を限られたスペース内に好適に配置することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る光走査装置は、４つの光源部と、上記４つの光源部からそれぞれ出射された光が入射する偏向器と、段差部が形成された側壁を有し、上記偏向器を収容する筐体とを備え、上記４つの光源部は、上記側壁の外側において、互いに平行に光を出射すると共に該光の出射方向に対して段差状に配置されて上記段差部に支持され、上記４つの光源部は、複数の発光部を有すると共に上記筐体の上記段差部に対して回転可能に支持されたレーザーダイオードアレイと、該レーザーダイオードアレイが実装されて一体化された基板部材とをそれぞれ有し、上記基板部材では、上記レーザーダイオードアレイの端子に電気的に接続されるコネクターの位置が、上記光の出射方向に直交する方向において互いにずれている。
【００１２】
この構成によると、複数の光源部はそれぞれレーザーダイオードアレイを有し、各光源部のレーザーダイオードアレイから出射された複数のレーザービームがそれぞれ偏向器に入射する。よって、偏向器の数を１つに抑えつつ、数多くのレーザービームによって光走査を高速且つ高度に行うことが可能となる。
【００１３】
そのことに加え、レーザーダイオードアレイは、複数の基板部材に個別に実装されると共に筐体に対して回転可能に支持されているので、レーザーダイオードアレイを、そのレーザーダイオードアレイが実装されている基板部材と共に回転させることができる。よって、レーザーダイオードアレイを基板部材に対して回転させずに、レーザーダイオードアレイを基板部材と一体に回転させることができるので、レーザーダイオードアレイと基板部材との接続不良を抑制できる。
【００１４】
しかも、複数の光源部をその光の出射方向に対して段差状に配置するようにしたので、隣り合う基板部材を互いに重なるように配置させることができる。したがって、各基板部材を互いに干渉しないで回転させることができるので、各光源部を限られたスペース内に好適に配置することが可能になる。
【００１５】
上記光源部が配置されている筐体の段差長さは、隣り合う上記光源部のレーザーダイオードアレイから出射されるレーザービーム同士の間隔と同じであることが好ましい。
【００１６】
この構成によると、レーザービーム同士の間隔と同じ長さの段差状に各光源部を配置することにより、各光源部のレーザーダイオードアレイから偏向器までの光路長さを同一にすることが可能になる。そのことにより、各光源部から偏向器に入射するレーザービームの光学特性のバラツキを抑制することが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記光走査装置を備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レーザーダイオードアレイを有する複数の光源部から１つの偏向器にレーザービームを入射させる光走査装置について、レーザーダイオードアレイと基板部材との接続不良を抑制しつつ、各光源部を限られたスペース内に好適に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施形態における画像形成装置の概略構造を示す断面図である。
【図２】図２は、光走査装置の内部を拡大して部分的に示す平面図である。
【図３】図３は、図２におけるIII−III線断面図である。
【図４】図４は、筐体に取付固定されている基板部材を示す正面図である。
【図５】図５は、図２におけるV−V線断面図である。
【図６】図６は、レーザーダイオードアレイの発光部を拡大して示す正面図である。
【図７】図７は、光源部の筐体への取付構造を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
＜画像形成装置＞
【００２１】
図１は、画像形成装置１の概略構造を示す断面図である。画像形成装置１は、例えばタンデム方式のカラープリンターであって、図１に示すように、中間転写ベルト７と、一次転写部８及び二次転写部９と、定着装置１１と、光走査装置１５と、複数の画像形成部１６とを備えている。
【００２２】
画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に印刷前の用紙等のシート（図示省略）を積載して収容している。給紙カセット３の側方には、第１用紙搬送部２１が設けられている。第１用紙搬送部２１は、給紙カセット３から送り出された用紙を受け取り、その用紙を上方の二次転写部９へ搬送する。
【００２３】
給紙カセット３の右側方には、手差し給紙部５が設けられている。手差し給紙部５の左方には第２用紙搬送部２２が設けられている。第２用紙搬送部２２は、手差し給紙部５から送り出された用紙等を受け取って第１用紙搬送部２１へ搬送する。
【００２４】
光走査装置１５は、第２用紙搬送部２２の上方に配置され、画像形成装置１が受信した画像データに基づいてレーザ光を画像形成部１６へ照射する。画像形成部１６は、光走査装置１５の上方に例えば４つ設けられている。各画像形成部１６の上方には、無端状の中間転写ベルト７が設けられている。中間転写ベルト７は、複数のローラーに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動される。
【００２５】
４つの画像形成部１６は、図１に示すように、中間転写ベルト７に沿って一列に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像をそれぞれ形成する。すなわち、各画像形成部１６では、光走査装置１５によって照射されたレーザ光により原稿画像の静電潜像がそれぞれ感光体ドラム２５に形成され、この静電潜像を現像することによって各色のトナー像が形成される。
【００２６】
一次転写部８は、各画像形成部１６の上方にそれぞれ配置されている。一次転写部８は、画像形成部１６により形成されたトナー像を中間転写ベルト７表面に一次転写する転写ローラーを有している。
【００２７】
そして、中間転写ベルト７が回転駆動されると共に、所定のタイミングで各画像形成部１６のトナー像が中間転写ベルト７に転写されることによって、中間転写ベルト７の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像が互いに重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００２８】
二次転写部９は、図１に示すように、中間転写ベルト７の左側方に配置された転写ローラー１７を有している。そして、二次転写部９は、第１用紙搬送部２１から送られてきた用紙にトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加することによって、トナー像を中間転写ベルト７から用紙へ転写するようになっている。
【００２９】
定着装置１１は、二次転写部９の上方に設けられている。二次転写部９と定着装置１１との間には、トナー像が二次転写された用紙を定着装置１１へ搬送する第３用紙搬送部２３が形成されている。定着装置１１は、加圧ローラー１８と、定着ローラー１９と、加熱ローラー２０とを備えている。そして、定着装置１１は、第３用紙搬送部２３から搬送された用紙を加熱及び加圧することによって、その用紙にトナー像を定着させるようになっている。
【００３０】
定着装置１１の上方には、分岐部２７が設けられている。定着装置１１から排出された用紙は、両面印刷を行わない場合、分岐部２７から画像形成装置１の上部に形成された用紙排出部２８に排出される。両面印刷を行う場合には、分岐部２７から第４用紙搬送部２４を介して用紙を再び二次転写部９へ搬送する。
＜光走査装置＞
【００３１】
図２は、光走査装置１５の内部を拡大して部分的に示している。図３は図２におけるIII−III線断面を示し、図５は図２におけるV−V線断面を示している。図４は、筐体３１に取付固定されている基板部材３９を示している。図６は、レーザーダイオードアレイ３８の発光部４１を拡大して示している。図７は、光源部３２の筐体３１への取付構造を拡大して示している。
【００３２】
図２に示すように、光走査装置１５は、複数の光源部３２と、複数の光源部３２からそれぞれ出射された光が入射する偏向器としてのポリゴンミラー３５と、ポリゴンミラー３５を収容する箱状の筐体３１とを備えている。尚、図２では、筐体３１を閉塞する蓋部材（不図示）を取り外した状態を示している。
【００３３】
筐体３１は、例えば、ガラス繊維が混入されることによって強度が高められた樹脂材料により形成されている。ポリゴンミラー３５は、図５に示すように、ポリゴンモーター３６を介して筐体３１の底部に設けられている。ポリゴンミラー３５は、回転多面鏡であってポリゴンモーター３６により回転駆動されるようになっている。
【００３４】
また、筐体３１の内部には、ポリゴンミラー３５により反射された光の光路に設けられた結像レンズ（ｆθレンズ）３７が収容されている。結像レンズ３７は、ポリゴンミラー３５の側方において筐体３１の底部に設置されている。
【００３５】
複数の光源部３２は、筐体３１の側部に取付固定されている。複数の光源部３２は、図２及び図７に示すように、レーザーダイオードアレイ３８と、レーザーダイオードアレイ３８が実装された基板部材３９とをそれぞれ有している。
【００３６】
レーザーダイオードアレイ３８は例えば円柱状の外周面を有している。レーザーダイオードアレイ３８の先端部には、レーザービームを出射する複数の発光部４１が設けられている。発光部４１は、図６に示すように、例えば４つ設けられており、直線上に並ぶように配置されている。
【００３７】
基板部材３９には、レーザーダイオードアレイ３８の端子３８ａに電気的に接続された配線（不図示）が形成されている。また、基板部材３９には、上記配線に電気的に接続されたコネクター４０が設けられている。
【００３８】
図２に示すように、各光源部３２とポリゴンミラー３５との間には、コリメーターレンズ４３と、アパーチャー４４と、第１ミラー４５、第２ミラー４６、第３ミラー４７及びシンドリカルレンズ４８が配置されている。
【００３９】
コリメーターレンズ４３は、レーザーダイオードアレイ３８から出射される複数のレーザービームを平行光に変換するためのレンズである。アパーチャー４４は、レーザービームの広がりを規制するためのものである。シンドリカルレンズ４８は、レーザービーム群を集光してポリゴンミラー３５に導くためのレンズである。
【００４０】
また、図２〜図５に示すように、光源部３２、コリメーターレンズ４３、アパーチャー４４、及び第１ミラー４５は、各光路毎に筐体３１の底面からの高さが異なるように配置されている。
【００４１】
そうして、光源部３２のレーザーダイオードアレイ３８から出射された複数のレーザービームは、コリメーターレンズ４３によって平行光にされた後、アパーチャー４４を通過することによりビームの広がりが規制されて第１ミラー４５により反射される。第１ミラー４５によって反射されたレーザービームは、第２ミラー４６及び第３ミラー４７によって反射され、シンドリカルレンズ４８に入射する。このシンドリカルレンズ４８に入射した複数のレーザービームは互いに集光される。集光されたレーザービームは、ポリゴンミラー３５により反射され、結像レンズ３７を通過することによって感光体ドラム２５上で結像する。
【００４２】
感光体ドラム２５の表面で結像された走査光は、ポリゴンミラー３５の回転によって感光体ドラム２５の表面を主走査方向に走査し、感光体ドラム２５の回転によって副走査方向に走査して感光体ドラム２５の表面に静電潜像を形成する。
【００４３】
そして、本実施形態において、複数の光源部３２は、互いに平行に光を出射すると共にその光の出射方向に対して段差状に配置されている。また、レーザーダイオードアレイ３８は、筐体３１に対して回転可能に支持されている。
【００４４】
すなわち、図２に示すように、筐体３１は、当該筐体３１の側壁の一部が段差状に形成された段差部３３を有している。段差部３３は、段違いに設けられた複数の支持面３３ａを有している。段差部３３の各支持面３３ａには、レーザーダイオードアレイ３８を回転可能に支持するための光源支持部５１がそれぞれ設けられている。そのことにより、光源部３２は、光源支持部５１を介して筐体３１の支持面３３ａに支持されている。
【００４５】
図７に示すように、光源支持部５１はブロック状に形成されており、その中央に貫通孔５２が形成されている。貫通孔５２には、レーザーダイオードアレイ３８が嵌挿されている。貫通孔５２の内周面は、レーザーダイオードアレイ３８の円柱状の外周面に内接するように形成されている。そのことにより、レーザーダイオードアレイ３８が光源支持部５１に対して回転できるようになっている。レーザーダイオードアレイ３８の回転軸心は、コリメーターレンズ４３の光軸と一致している。
【００４６】
段差部３３における筐体３１の側壁には、光源支持部５１の貫通孔５２と同心位置に透光孔５３が貫通形成されている。そして、レーザーダイオードアレイ３８から出射されたレーザービームは、透光孔５３を通ってコリメーターレンズ４３へ入射するようになっている。
【００４７】
図２に示すように、光源部３２が配置されている筐体３１の段差長さＡは、段差部３３において互いに同じであり、隣り合う光源部３２のレーザーダイオードアレイ３８から出射されるレーザービーム同士の間隔Ｂも、互いに同じである。そして、本実施形態において、筐体３１の段差長さＡは、隣り合うレーザーダイオードアレイ３８から出射されるレーザービーム同士の間隔Ｂと同じになっている。
【００４８】
以上の構成により、感光体ドラム２５に入射した複数のレーザービームの副走査方向の間隔（ビーム間距離）を調整する場合、光源部３２を筐体３１に対して固定しているネジを取り外して、レーザーダイオードアレイ３８をコリメーターレンズ４３の光軸周りに回転させる。ビーム間距離を調整した後に、光源部３２を筐体３１に対してネジ止めする。
【００４９】
本実施形態の光走査装置１５では、まず、ポリゴンミラー３５に対して複数の光源部３２からレーザービームを入射させると共に、各光源部３２がレーザーダイオードアレイ３８を有する構成としたので、ポリゴンミラー３５の数を１つに抑えつつ、数多くのレーザービームによって光走査を高速且つ高度に行うことができる。また、画像形成装置１は上記光走査装置１５を有するので、高速且つ高精細に画像形成できることとなる。
【００５０】
さらに、レーザーダイオードアレイ３８は、複数の基板部材３９に個別に実装されると共に筐体３１に対して回転可能に支持されているので、レーザーダイオードアレイ３８を、そのレーザーダイオードアレイ３８が実装されている基板部材３９と共に回転させることができる。よって、レーザーダイオードアレイ３８を基板部材３９に対して回転させずに、レーザーダイオードアレイ３８を基板部材３９と一体に回転させることができるので、レーザーダイオードアレイ３８と基板部材３９との接続不良を抑制できる。
【００５１】
しかも、複数の光源部３２をその光の出射方向に対して段差状に配置するようにしたので、図４に示すように、隣り合う基板部材３９を互いに重なるように配置させることができる。したがって、各基板部材３９を互いに干渉しないで回転させることができるので、各光源部３２を限られたスペース内に好適に配置することができる。
【００５２】
加えて、光源部３２が配置されている段差部３３の段差長さＡを、隣り合うレーザーダイオードアレイ３８から出射されるレーザービーム同士の間隔Ｂと同じにしたので、各光源部３２のレーザーダイオードアレイ３８からポリゴンミラー３５までの光路長さを同一にすることができる。そのことにより、各光源部３２からポリゴンミラー３５に入射するレーザービームの光学特性のバラツキを抑制することができる。
【００５３】
尚、上記実施形態では、カラープリンターを画像形成装置の一例として説明したが、これに限らず、例えば複写機、スキャナ装置、又は複合機等、上記光走査装置１５を備えた他の画像形成装置としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明は、光走査装置及びそれを備えた画像形成装置について有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１      画像形成装置
１５    光走査装置
３１    筐体
３２    光源部
３５    ポリゴンミラー（偏向器）
３８    レーザーダイオードアレイ
３９    基板部材
４１    発光部
Ａ      段差長さ
Ｂ      レーザービーム同士の間隔
【図１】
0006047073.tif 000002
【図２】
0006047073.tif 000003
【図３】
0006047073.tif 000004
【図４】
0006047073.tif 000005
【図５】
0006047073.tif 000006
【図６】
0006047073.tif 000007
【図７】
0006047073.tif 000008