(57)【要約】【課題】  各ステーションのレジスト精度を経時においても安定的に維持することで、色ずれや色変わりのない高品位なカラー画像を含む画像形成・記録を行える画像形成装置および該画像形成装置に用いられる光走査装置を提供する。【解決手段】  光源ユニット、ポリゴンミラー１０６、シリンダレンズ１１３〜１１６およびｆθレンズ１２０、１２１を位置決め保持する単一のハウジング２０５と、ハウジング２０５から射出した各光ビームを各々に対応した感光体ドラムに導く折り返しミラーと、ハウジング２０５を主走査方向に対向して保持する一対の板金製の側板２２０、２２１と、各側板２２０、２２１間を架橋して支持するとともに、側板２２０、２２１を連結する底板板金２２３とを具備し、各側板２２０、２２１間の主走査方向と直交する断面内での折り返しミラー等の相対位置を揃えることを特徴とする光走査装置６００である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源手段、該各光源手段からの光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段および走査された光ビームを各々に対応した像担持体に結像する結像手段のうち、少なくとも上記偏向手段に最も近い上記結像手段を位置決め保持する単一のハウジング手段と、該ハウジング手段から射出した各光ビームを各々に対応した像担持体に導くための複数の反射手段とを有する光走査装置において、
上記ハウジング手段を主走査方向に対向して保持する一対の保持手段と、
上記複数の反射手段を上記各保持手段間を架橋して支持するとともに、該各保持手段同士を連結する連結手段とを具備し、
上記各保持手段間における主走査方向と直交する断面内で、少なくとも上記複数の反射手段の相対位置を揃えることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光源手段、該光源手段からの光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段および走査された光ビームを像担持体に結像する結像手段のうち、少なくとも上記偏向手段に最も近い上記結像手段を位置決め保持する複数のハウジング手段と、該複数のハウジング手段から射出した光ビームを各々に対応した像担持体に導くための複数の反射手段とを有する光走査装置において、
上記複数のハウジング手段を主走査方向に対向して保持する一対の保持手段と、
上記複数の反射手段を上記各保持手段間を架橋して支持するとともに、該各保持手段同士を連結する連結手段とを具備し、
上記各保持手段間における主走査方向と直交する断面内で、少なくとも上記複数の反射手段の相対位置を揃えることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
上記一対の保持手段を板金により形成してなり、その板面に直交する端面により上記反射手段を支持することを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項４】
上記端面が、打抜端面であることを特徴とする請求項３記載の光走査装置。
【請求項５】
上記連結手段は、少なくとも上記一対の保持手段と熱膨張係数が等しい部材により形成してなることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一つに記載の光走査装置。
【請求項６】
上記ハウジング手段は、上記一対の保持手段の何れか一方で、少なくとも主走査方向における位置決めが行われ、上記一対の保持手段の何れか他方で、上記主走査方向に非拘束となるよう支持されることを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
上記連結手段は、上記各像担持体へ向かう光ビームが通過する開口を備え、該各像担持体との間を仕切るように配置されることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一つに記載の光走査装置。
【請求項８】
上記各保持手段同士を、該各保持手段間の間隔が複数段となるように対向するとともに、その最も間隔が狭い部位に上記ハウジング手段を保持することを特徴とする請求項１ないし７の何れか一つに記載の光走査装置。
【請求項９】
上記保持手段に、走査された光ビームを検出する検出位置が上記反射手段の支持位置よりも外側となるように光検出手段を配置し、該光検出手段により走査された光ビームを検出して画像書出しのタイミングをとることを特徴とする請求項８記載の光走査装置。
【請求項１０】
上記ハウジング手段に、該ハウジング手段よりも熱膨張係数の低い反り防止部材を配備するとともに、主走査方向に非拘束となるよう係合してなることを特徴とする請求項１ないし９の何れか一つに記載の光走査装置。
【請求項１１】
上記反射手段は、反射ミラーであることを特徴とする請求項１ないし１０の何れか一つに記載の光走査装置。
【請求項１２】
複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、
上記光走査装置が、請求項１ないし１１の何れか一つに記載のものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、
上記光走査装置が、請求項１ないし１１の何れか一つに記載のものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置、特に複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置、該画像形成装置の書き込み系に用いられる光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カールソンプロセスを用いた画像形成装置においては、感光体ドラムの回転に従って潜像形成、現像、転写が行われる。従って、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねる多色画像形成装置においては、各感光体ドラム上への光ビームの照射位置を正確に合わせなければ色ずれや色変わりとなって画像品質を劣化させる。
そのため、従来は実用新案登録第２５３６７１１号公報や特開２００２−１２７４９７号公報に開示されているように、各色に対応する光源手段からの光ビームを、単一のポリゴンスキャナで一括して走査し、各々対応する感光体ドラムに導くよう複数の折り返しミラーを配備しており、各色間の走査ラインの位置精度を安定して保つためにこれらの構成部品を共通のハウジングに一体的に支持した構成としている。これにより、各感光体ドラム上への光ビームの照射位置に関して相対的なずれが生じないようにしている。
また、特開２００２−１６９３５３号公報や特開２００３−１９５２０６号公報には、各色毎に光学ユニットを配備する例が開示されているが、この場合も同様に、共通の側板フレームに位置決め支持することによって各色間の走査ラインの位置精度を保つようにしている。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第２５３６７１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１２７４９７号公報
【特許文献３】特開２００２−１６９３５３号公報
【特許文献４】特開２００３−１９５２０６号公報
【特許文献５】特開２００２−３１１３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように複数の画像形成ステーション（以下、単に「ステーション」というときがある）を転写体、例えば、転写ベルトや記録紙を搬送する搬送ベルトの搬送方向に沿って配列し色重ねを行う多色画像形成装置においては、感光体ドラムから転写体に転写された各ステーションでのトナー像のレジスト位置が確実に重なるように合わせないと色ずれや色変わりの要因となる。そのため、従来の光走査装置においては、アルミダイキャスト等の金属材料を用いてハウジングを形成していた。
【０００５】
しかしながら、構成部品の受け面を高精度に機械加工する手間がかかるため生産性が悪く、コストが高いという問題点があり、特開２００２−１２７４９７号公報に開示されているような樹脂製のハウジングを用いるようになりつつある。ところが、樹脂製のハウジングは、金属製のハウジングに比べると、経時的な信頼性が劣り、環境変化に伴ってハウジングにストレスがかかることで、上記した複数の折り返しミラーの相対位置や角度が変動しやすく、各々の感光体ドラム上での照射位置がずれてしまい、各ステーションで照射位置から転写位置に至る時間が変わってレジストずれが生じるといった問題が否めない。
そのため、所定の温度上昇があった場合、あるいは、連続プリント枚数が所定数を超えた場合、ジョブを中断してレジストずれを検出し、ステーション間の書出しタイミングを調整し直す等の対処をしている。
【０００６】
レジストずれを検出するには検出パターンを転写体に記録する必要があるため、その間装置は記録不可状態となり印字待ち時間が長くなって作業の能率を阻害する結果となる。その上、補正回数が多いと無駄なトナーの消費量が増えることから、頻繁に行うことは避けたい。
特に、各ステーションの間隔が広くなると、熱膨張によってハウジングも大きくなって反りが発生しやすく寸法安定性が確保でき難くなるうえ、必然的に厚肉となりガラス繊維等の混入比率も多くなるため、せっかく樹脂材料を用いても生産効率が悪くなり、コスト高になってしまう。
加えて、ポリゴンモータや外部から伝播する、底面に直交する方向の振動に対して貧弱になるため、ハウジングの大きさはなるべく小さく抑えるのが好ましい。
【０００７】
これに対し、特開２００２−３１１３６９号公報のように板金を用いて剛性を高める方法もあるが、ハウジング全体を板金とするには、複数のステーション分の光源手段や走査レンズを支持するにはその形状が複雑化し、かえって工数がかかり、組付が厄介になりコストアップになってしまうという問題点がある。
一方、特開２００２−１６９３５３号公報や特開２００３−１９５２０６号公報には、構成部品を樹脂ハウジングに収納し、装置本体の構造体を構成する共通の板金フレームに位置決め支持する例が開示されているが、装置本体の設置面が平坦でないとフレームにストレスがかかり、各ハウジング間の位置精度が保てないといった問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、各ステーションのレジスト精度を経時においても安定的に維持することで、色ずれや色変わりのない高品位なカラー画像を含む画像形成・記録を行える画像形成装置および該画像形成装置に用いられる光走査装置を提供することを主な目的とする。請求項に対応した具体的な目的を挙げれば次のようである。
【０００９】
請求項１ないし４、７および１１では、ステーション間隔に伴って大型となりがちなハウジング機能のうち、大型化の要因となっている各感光体ドラム（像担持体）に光ビームを導くための折り返しミラー（反射手段）の支持を、安価でありながら剛性の高い板金を用いて行うことで、組付に手間をかけることなく、各ステーション間の走査ラインの位置精度を安定的に保つことができる光走査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
請求項５、６および８ないし１０では、側板（保持手段）を架橋して保持される折り返しミラーやハウジング手段において、耐振動性が高く、かつ、温度変化に伴う歪みの発生を低減することで、バンディングの発生を抑え、各ステーション間の走査ラインの位置精度を安定的に保つことができる光走査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
請求項１２および１３では、ステーション間隔が異なる複数機種でハウジング手段の共通化を図り、側板のみの変更で対応できるようにすることで、リサイクルへの適応性がよい多色の画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、各請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
請求項１記載の発明は、複数の光源手段、該各光源手段からの光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段および走査された光ビームを各々に対応した像担持体に結像する結像手段のうち、少なくとも上記偏向手段に最も近い上記結像手段を位置決め保持する単一のハウジング手段と、該ハウジング手段から射出した各光ビームを各々に対応した像担持体に導くための複数の反射手段とを有する光走査装置において、上記ハウジング手段を主走査方向に対向して保持する一対の保持手段と、上記複数の反射手段を上記各保持手段間を架橋して支持するとともに、該各保持手段同士を連結する連結手段とを具備し、上記各保持手段間における主走査方向と直交する断面内で、少なくとも上記複数の反射手段の相対位置を揃えることを特徴とする。
ここで、「少なくとも複数の反射手段の相対位置を揃える」とは、複数の反射手段の相対位置を揃える他に、例えば各保持手段同士や、少なくとも偏向手段に最も近い結像手段を除く他の結像手段（例えば結像素子）同士の相対位置を主走査方向と直交する断面内で揃えたり、整合したりすることを含むことを意味する（以下、同様）。
上記反射手段としては、安価に構成できる点から、通常、反射ミラーが採用される（請求項１１）。
【００１３】
請求項２記載の発明は、光源手段、該光源手段からの光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段および走査された光ビームを像担持体に結像する結像手段のうち、少なくとも上記偏向手段に最も近い上記結像手段を位置決め保持する複数のハウジング手段と、該複数のハウジング手段から射出した光ビームを各々に対応した像担持体に導くための複数の反射手段とを有する光走査装置において、上記複数のハウジング手段を主走査方向に対向して保持する一対の保持手段と、上記複数の反射手段を上記各保持手段間を架橋して支持するとともに、該各保持手段同士を連結する連結手段とを具備し、上記各保持手段間における主走査方向と直交する断面内で、少なくとも上記複数の反射手段の相対位置を揃えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、上記一対の保持手段を板金により形成してなり、その板面に直交する端面により上記反射手段を支持することを特徴とする。
ここで、プレス加工を含む塑性加工により、上記端面を安価に大量生産できる点から、板金を打ち抜いて形成した打抜端面であることを特徴とする（請求項４）。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一つに記載の光走査装置において、上記連結手段は、少なくとも上記一対の保持手段と熱膨張係数が等しい部材により形成してなることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の光走査装置において、上記ハウジング手段は、上記一対の保持手段の何れか一方で、少なくとも主走査方向における位置決めが行われ、上記一対の保持手段の何れか他方で、上記主走査方向に非拘束となるよう支持されることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一つに記載の光走査装置において、上記連結手段は、上記各像担持体へ向かう光ビームが通過する開口を備え、該各像担持体との間を仕切るように配置されることを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一つに記載の光走査装置において、上記各保持手段同士を、該各保持手段間の間隔が複数段となるように対向するとともに、その最も間隔が狭い部位に上記ハウジング手段を保持することを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の光走査装置において、上記保持手段に、走査された光ビームを検出する検出位置が上記反射手段の支持位置よりも外側となるように光検出手段を配置し、該光検出手段により走査された光ビームを検出して画像書出しのタイミングをとることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか一つに記載の光走査装置において、上記ハウジング手段に、該ハウジング手段よりも熱膨張係数の低い反り防止部材を配備するとともに、主走査方向に非拘束となるよう係合してなることを特徴とする。
【００２１】
請求項１２記載の発明は、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、上記光走査装置が、請求項１ないし１１の何れか一つに記載のものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、上記光走査装置が、請求項１ないし１１の何れか一つに記載のものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、上記課題を解決して新規な光走査装置およびこれを有する画像形成装置を提供することができる。各発明の構成に基づく効果を挙げれば次のとおりである。
本発明によれば、ハウジング手段を主走査方向に対向して保持する一対の保持手段と、複数の反射手段（例えば反射ミラー）を各保持手段間を架橋して支持するとともに、各保持手段同士を連結する連結手段とを具備し、各保持手段間における主走査方向と直交する断面内で、少なくとも複数の反射手段の相対位置を揃えることにより、各々の保持手段（例えば側板）での各反射手段の相対的な配置精度を確保し、保持手段同士の配置精度を連結手段により揃えて保持することができるので、保持手段同士の主走査方向に直交する断面内での配置位置がずれることによる画像の歪み（平行四辺形的歪み）を低減でき、各像担持体への光ビームの照射位置精度を安定的に維持することができ、ひいては経時まで高品位な画像形成が行える。
また、一対の保持手段をハウジング手段によらず保持することで、わざわざ保持手段を解体することなくハウジング手段を着脱可能にできるので、ハウジング手段内部の構成要素（構成部品）の交換や組み付けも容易となり、生産性やメンテナンス性を向上することができる。
さらに、各ステーション間隔によらず配置が共通化できるので、各ステーションの光源手段から偏向手段に最も近い結像手段（例えば結像素子）までを単一のハウジング手段に収納し、ステーション間隔によって配置が変化する反射手段を一対の保持手段に保持することで、従来のようにステーション間隔が変わる度にハウジング手段を作り直すといった無駄な手間を省き、保持手段だけを作りかえるだけで柔軟に対応できるようにすることで、ステーション間隔が異なる機種との共通化が図れ、開発コストを削減し、生産性を向上することができる（請求項１、１１）。
【００２４】
本発明によれば、ハウジング手段を主走査方向に対向して保持する一対の保持手段と、複数の反射手段（例えば反射ミラー）を各保持手段間を架橋して支持するとともに、各保持手段同士を連結する連結手段とを具備し、各保持手段間における主走査方向と直交する断面内で、少なくとも複数の反射手段の相対位置を揃えることにより、複数のハウジング手段と複数の反射手段とを共通の一対の保持手段（例えば側板）により支持することで、各反射手段の相対的な配置精度を確保し、保持手段同士の配置精度を連結手段により揃えて保持することができるので、保持手段同士の主走査方向に直交する断面内での配置位置がずれることによる画像の歪み（平行四辺形的歪み）を低減でき、各像担持体への光ビームの照射位置精度を安定的に維持することができ、ひいては経時まで高品位な画像形成が行える。
また、保持手段を複数のハウジング手段によらず保持することで、わざわざ保持手段を解体することなく各ハウジング手段を着脱可能にできるとともに、各ハウジング手段についても共通の一対の保持手段により位置決めすることができて、各々の相対位置の調整が不要となるので、各ハウジング手段内部の構成要素（構成部品）の交換や組み付けも容易となり、生産性やメンテナンス性を向上することができる。
さらに、各ステーション間隔によらず配置が共通化できるので、各ステーションの光源手段から偏向手段に最も近い結像手段（例えば結像素子）までを各ハウジング手段に収納し、ステーション間隔によって配置が変化する反射手段を共通の一対の保持手段に保持することで、従来のようにステーション間隔が変わる度に複数のハウジング手段を作り直すといった無駄な手間を省き、保持手段だけを作りかえるだけで柔軟に対応できるようにすることで、ステーション間隔が異なる機種との共通化が図れ、開発コストを削減し、生産性を向上することができる（請求項２、１１）。
【００２５】
本発明によれば、一対の保持手段を板金により形成してなり、その板面に直交する端面により反射手段を支持することにより、例えばプレス加工等を含む塑性加工によって一対の保持手段の形状精度を決定することが可能となって安価に量産することができるとともに、板面の平面度の影響を受けることなく正確な位置決めが行え、板面を伝播する振動の影響も受け難くなるので、バンディングや走査ピッチ変動に伴う濃度むらが低減でき、ひいては高品位な画像形成が行える（請求項３、１１）。
また、例えばプレス加工等を含む塑性加工によって打抜端面を安価に量産することができる（請求項４、１１）。
【００２６】
本発明によれば、連結手段は、少なくとも一対の保持手段と熱膨張係数が等しい部材により形成してなることにより、連結手段と保持手段（例えば側板）との締結点の間隔が熱膨張によって同様に変化するので、何れかに歪みを発生することなく保持する部品の配置精度を安定的に維持することができ、ひいては色ずれや色変わりのない高品位な画像形成が行える（請求項５）。
【００２７】
本発明によれば、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段は、一対の保持手段の何れか一方で、少なくとも主走査方向における位置決めが行われ、一対の保持手段の何れか他方で、主走査方向に非拘束となるよう支持されることにより、各ステーション間の主走査方向での配置精度を向上でき、温度変動があっても各々の書出し位置を揃えることができるうえ、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段を例えば樹脂等の保持手段（例えば側板）と異なる材質で成形したとしても熱膨張係数の違いによって反りを発生することがないので、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段内に収納した構成部品の配置精度を維持することができるので、ひいては色ずれや色変わりのない高品位な画像形成が行える（請求項６）。
【００２８】
本発明によれば、連結手段は、各像担持体へ向かう光ビームが通過する開口を備え、各像担持体との間を仕切るように配置されることにより、例えば現像装置からの飛散トナーによって反射手段（反射ミラー）等の光学部品を汚染されるのを防止でき、各像担持体を照射するビーム強度の低下を防止できるので、ひいては経時まで安定した画像形成が行える（請求項７、１１）。
【００２９】
本発明によれば、各保持手段同士を、各保持手段間の間隔が複数段となるように対向するとともに、その最も間隔が狭い部位に単一のハウジング手段または複数のハウジング手段を保持することにより、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段を最小限の間隔で支持できるうえ、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段から遠ざかるにしたがって長尺となる反射手段（例えば反射ミラー）も必要最小限とすることができるので、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段が小型化でき、振動によって発生するバンディングや走査ピッチ変動に伴う濃度むらが低減でき、ひいては高品位な画像形成が行える（請求項８、１１）。
【００３０】
本発明によれば、保持手段に、走査された光ビームを検出する検出位置が反射手段の支持位置よりも外側となるように光検出手段を配置し、該光検出手段により走査された光ビームを検出して画像書出しのタイミングをとることにより、光検出手段に至る光路が反射手段（例えば反射ミラー）によって妨害されることなくレイアウトできるうえ、光検出手段を熱変形小さい保持手段（例えば側板）に支持することで、各ステーション間の光検出手段の配置精度が維持され、同期検知位置の変動が低減できるので、主走査方向での書出し位置を揃えることができ、ひいては色ずれや色変わりのない高品位な画像形成が行える（請求項９、１１）。
【００３１】
本発明によれば、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段に、該ハウジング手段よりも熱膨張係数の低い反り防止部材を配備するとともに、主走査方向に非拘束となるよう係合してなることにより、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段の支持間隔、言い換えれば保持手段同士（例えば側板同士）の間隔が広がったとしても、温度変動に伴う単一のハウジング手段または複数のハウジング手段の反りを防止することができ、単一のハウジング手段または複数のハウジング手段内に収納した構成部品の配置精度を維持することができるので、ひいては色ずれや色変わりのない高品位な画像形成が行える（請求項１０、１１）。
【００３２】
本発明によれば、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、光走査装置が、請求項１ないし１１の何れか一つに記載のものであることにより、請求項１ないし１１の何れか一つに記載の発明の効果を奏することは勿論のこと、画像形成ステーション間隔が異なる複数の機種に対して最小限の部品交換で対応できるようにでき、部品の共通化率を向上して、リサイクルへの適応性がよい画像形成装置を提供できる（請求項１２）。
【００３３】
本発明によれば、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、光走査装置が、請求項１ないし１１の何れか一つに記載のものであることにより、請求項１ないし１１の何れか一つに記載の発明の効果を奏することは勿論のこと、画像形成ステーション間隔が異なる複数の機種に対して最小限の部品交換で対応できるようにでき、部品の共通化率を向上して、リサイクルへの適応性がよい画像形成装置を提供できる（請求項１３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図を参照して、本発明を実施するための最良の形態を含む実施形態を説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する部材や構成部品等の構成要素については、できるだけ同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明をできるだけ省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がないものは適宜断わりなく省略することがある。
【００３５】
（第１の実施形態）
図１ないし図１２を参照して、第１の実施形態を説明する。
まず、図１２を参照して、光走査装置６００を搭載したカラー画像形成装置６２０の構成の概要を説明する。
カラー画像形成装置６２０は、中間転写体としての中間転写ベルト６０６を有しており、その移動方向に沿って複数の像担持体としての感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を備えた各画像形成ステーションが並列配置されている。
感光体ドラム１０１を有する画像形成ステーションではイエロー（Ｙ）のトナー画像が、感光体ドラム１０２を有する画像形成ステーションではマゼンタ（Ｍ）のトナー画像が、感光体ドラム１０３を有する画像形成ステーションではシアン（Ｃ）のトナー画像が、感光体ドラム１０４を有する画像形成ステーションではブラック（Ｂｋ）のトナー画像がそれぞれ形成される。
これら４つの画像形成ステーションでは、各色のトナー画像を形成するための構成はトナーの色のみが相違するだけで実質的に同様の構成要素を具備しているため、イエローのトナー画像を形成する画像形成ステーションを代表して説明する。
イエローのトナー画像を形成する画像形成ステーションにおいて、感光体ドラム１０１の周囲には、感光体ドラム１０１の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電チャージャ６０２Ｙ、光走査装置６００により形成された感光体ドラム１０１上の静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ６０３Ｙ、この現像ローラ６０３Ｙにイエローのトナーを補給するトナーカートリッジ等を備えた現像手段としての現像装置６０４Ｙ、中間転写体としての中間転写ベルト６０６の内側に設けられ、感光体ドラム１０１上のトナー画像を中間転写ベルト６０６に一次転写するための一次転写手段としての図示しない一次転写ローラ、転写後感光体ドラム１０１上に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニング装置６０５Ｙが配置されている。他の画像形成ステーションにおいても同様の構成を有しているので、色別の欧文字（英文字）を付して区別することでその説明を省略する。なお、以下の説明においては色別の欧文字を付さずに共通構成として説明する。
【００３６】
感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４へは、後述するように、単一のポリゴンミラー１０６による相反する走査方向への走査によって、複数ライン（本実施形態では４ラインを２分）同時に潜像形成が行われる。
中間転写ベルト６０６は、３つのローラ６０６ａ、６０６ｂ、６０６ｃ間に掛け回されて支持されており、反時計回り方向に回転される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像が中間転写ベルト６０６上にタイミングを合わせて順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
シート状記録媒体の一例としての記録紙１０は、給紙トレイ６０７から給紙コロ６０８により最上のものから順に１枚ずつ給紙され、レジストローラ対６０９により副走査方向（給紙方向）の記録開始のタイミングに合わせて転写部位へ送り出される。
中間転写ベルト６０６上の重ね合わされたカラー画像は、転写部位で２次転写手段としての２次転写ローラ６１３により記録紙１０上に一括転写される。カラー画像を転写された記録紙１０は、定着ローラ６１０ａと加圧ローラ６１０ｂとを有する定着手段としての定着装置６１０へ送られ、ここでカラー画像を定着される。定着を終えた記録紙１０は排紙ローラ対６１２により画像形成装置本体の上面に形成された排紙トレイ６１１に排出されて積載される。
【００３７】
図１に示すように、光走査装置６００は、４ステーションを２ステーションずつ２分し、単一のポリゴンミラー１０６により相反する主走査方向に走査する対向走査方式の装置である。
４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４は、図１では省略している中間転写体（図１２に示す中間転写ベルト６０６参照）の移動方向１０５に沿って等間隔で配列され、順次異なる色のトナー像を転写し重ね合わせることでカラー画像を形成する。
【００３８】
図示するように各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を走査する光走査装置６００は、一体的に構成され、単一の偏向手段としてのポリゴンミラー（回転多面鏡）１０６により光ビームを走査する。走査方向はポリゴンミラー１０６に対向する各々で相反する方向となり、一方の書出し位置ともう一方の書き終わり位置とが一致するようにライン画像を書き込む。
ポリゴンミラー１０６は、６面ミラーで、本実施形態では同軸に装着された２段に構成され、偏向に用いていない中間部をポリゴンミラー１０６の内接円より若干小径となるように溝を設けて風損を低減した形状としている。ポリゴンミラー１０６の１層の厚さは約２ｍｍである。なお、上下のポリゴンミラー１０６の位相は同一である。
光源ユニットの高さ、すなわち図２に示す光源ユニット１０８、１０９を下段のポリゴンミラー１０６に合わせ、光源ユニット１０７、１１０を上段のポリゴンミラー１０６に合わせて、高さを違えてハウジング手段としてのハウジング２０５の壁面に形成された係合穴２０７に装着される。光源ユニット１０７と１０８との、光源ユニット１１０と１０９との各上下の取り付け高さの差、およびポリゴンミラー１０６の各上下段の高さの差は、それぞれ約６ｍｍである。
【００３９】
本実施形態では、光源ユニットは、後述するように各々半導体レーザを対で配備しており、副走査方向に記録密度に応じて１ラインピッチ分ずらして走査することにより、２ラインずつ同時に走査するようにしている。これにより、画像の記録速度に対してポリゴンミラー１０６の回転数が１／２で済むようにしている。各光源ユニット１０７、１０８、１０９、１１０からのビーム２０１、２０２、２０３、２０４はポリゴンミラー１０６に対し、回転軸を含む副走査断面内で相反する方向から入射され、双方向に偏向、走査される。
【００４０】
ここでは、その一方について光路に沿って説明する。
シリンダレンズ１１４は、第１面を副走査方向にのみ曲率を有するシリンダ面、第２面を平面となし、後述するトロイダルレンズとの組み合わせで、ポリゴンミラー１０６の偏向面と感光体ドラム面とを副走査方向に共役とするための面倒れ補正光学系をなし、偏向面にてビームは副走査方向に線状に収束される。
ｆθレンズ１２０は、樹脂成形により少なくとも主走査方向には第１面、第２面とも非円弧面をなし、接合または一体成形により２段に形成されている。
シリンダレンズ１１３、１１４、１１５、１１６、ｆθレンズ１２０、１２１は、それぞれ本発明における結像手段、結像素子としての機能を有する。
【００４１】
光源ユニット１０８からのビーム２０２は、シリンダレンズ１１４を介して下段のポリゴンミラー１０６に入射され、下段のポリゴンミラー１０６で偏向された後、ｆθレンズ１２０の下段のレンズを通過し、反射手段としての折り返しミラー１２９により反射され斜め下側に向きを変えられてトロイダルレンズ１２３に入射され、反射手段としての折り返しミラー１３０、１３１で反射されて感光体ドラム１０１に到達し、スポット状に結像されて順次静電潜像が形成されていく。これにより、第１の画像形成ステーションとしてイエロー画像を形成する。
【００４２】
また、光源ユニット１０７は光源ユニット１０８に対して主走査方向に、ｆθレンズ１２０の光軸延長線とポリゴンミラー１０６偏向面との交点を中心に放射状にずらして配置されている。光源ユニット１０７からのビーム２０１は、上記したビーム２０２とはポリゴンミラー１０６に対する入射角が異なり、シリンダレンズ１１３を介して上段のポリゴンミラー１０６に入射される。
上段のポリゴンミラー１０６で偏向されたビーム２０１は、ｆθレンズ１２０の上段のレンズを通過し、反射手段としての折り返しミラー１２６により反射され斜め下側に向きを変えられてトロイダルレンズ１２２に入射され、反射手段としての折り返しミラー１２７、１２８で反射されて感光体ドラム１０２に到達し、スポット状に結像されて順次静電潜像が形成されていく。これにより、第２の画像形成ステーションとしてマゼンタ画像を形成する。
光源ユニット１０９、１１０から感光体ドラム１０４、１０３に至る光走査手段の光路については、ポリゴンミラー１０６に対し上記とほぼ対称に構成されるため、ここでは説明を省略するが、光源ユニット１０９からのビームは感光体ドラム１０４に導かれ、第４の画像形成ステーションとしてブラック画像を、また、光源ユニット１１０からのビームは感光体ドラム１０３に導かれ、第３の画像形成ステーションとしてシアン画像を形成する。
トロイダルレンズ１２２、１２３、１２４、１２５は、それぞれ本発明における結像手段、結像素子としての機能を有する。
【００４３】
このように各色ステーション（画像形成ステーション）には、ポリゴンミラー１０６の偏向面から被走査面としての感光体面の照射位置に至る各々の光路長が所定値に一致するように、また、等間隔で配列された各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に対する入射位置、入射角が等しくなるように配置が調整されて複数枚、本実施形態では１ステーションあたり３枚ずつの折り返しミラーが配置される。これにより、各ビーム２０１、２０２、２０３、２０４は各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に対し同一の角度で入射する。
各ビーム２０１、２０２、２０３、２０４の照射位置から転写位置（真下）に至る各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４の回転角も同一である。なお、各トロイダルレンズ１２２〜１２５は、共通で、第１面を共軸非球面、第２面をトロイダル面となす。上述したとおり、各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４は、順番にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する各画像形成ステーションに対応して画像を形成する。
【００４４】
図８を参照して、光源ユニットの構成を説明する。全ての光源ユニット１０７、１０８、１０９、１１０は同一構成である。光源手段としての半導体レーザ３０１、３０２およびカップリングレンズ３０３、３０４は、各色走査手段毎に射出軸に対して主走査方向に対称に配備され、半導体レーザ３０１、３０２はパッケージの外周を嵌合して各々ベース部材３０５、３０６に裏側より圧入される。
そして、ホルダ部材３０７の裏面に、各々３点を表側から挿通したねじ３１５を螺合して当接させて保持し、カップリングレンズ３０３、３０４はホルダ部材３０７に相反する方向に開くよう形成したＶ溝部３０８、３０９に外周を突き当て、板ばね３１０、３１１により内側に寄せてねじ３１６で固定される。
この際、半導体レーザ３０１、３０２の発光点がカップリングレンズ３０３、３０４の光軸上になるようベース部材３０５、３０６の当接面（光軸に直交する面）上での配置を、また、カップリングレンズ３０３、３０４からの射出光が平行光束となるようＶ溝上（光軸上）での位置を調節して固定している。
各々の射出光の光軸は射出軸に対して互いに交差する方向となるよう傾けられ、本実施形態ではこの交差位置をポリゴンミラー１０６の反射面の近傍となるように支持部材としてのプリント基板３１２の傾斜を設定している。
【００４５】
駆動回路が形成されたプリント基板３１２は、ホルダ部材３０７に立設した台座にねじ固定により装着し、各半導体レーザ３０１、３０２のリード端子をスルーホールに挿入してハンダ付けすることで光源ユニット１０７、１０８、１０９、１１０が一体的に構成される。
なお、半導体レーザを各光源ユニットで複数用いているが、単数であっても、また、複数の発光源を１チップにモノリシックに形成した半導体レーザアレイとしても同様である。
【００４６】
各光源ユニット１０７、１０８、１０９、１１０は、図２に示したハウジング２０５の壁面に高さを異ならせて形成した係合穴２０７に各ホルダ部材３０７の円筒部３１３を外側より挿入して位置決めし、当接面３１４を外壁面に突き当ててねじ止めされる。
この際、円筒部３１３を基準として傾け量γを調整することで、図９に示すようにビームスポットＢ１、Ｂ２の間隔を記録密度に応じた走査ラインピッチＰに合わせることができる。図９において、符号Ｃは射出軸を示す。
【００４７】
図２を参照して、ハウジング２０５の細部構成を説明する。
上記した各光源ユニット１０７、１０８、１０９、１１０、ポリゴンミラー１０６を装着したモータ（図示せず）、シリンダレンズ（図２では省略している）、ｆθレンズ１２０、１２１等の光学系を構成する光学素子は、各々ハウジング２０５の所定の部位に位置を保って装着され、カバー２０９で密閉・封止される。走査されたビームは、図においてハウジング２０５の左右の縦壁に形成された開口２０８を通って射出される。
ハウジング２０５およびカバー２０９は、例えばガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂で一体的に成形されている。ちなみに、上記樹脂製のハウジング２０５の線膨張係数は、約２．５×１０−５／℃であり、鋼板製の板金のそれは、約１．１×１０−５／℃であるから、鋼板製の板金の線膨張係数の方が上記樹脂よりもはるかに小さいことは明らかである（以下、同様）。
【００４８】
ポリゴンミラー１０６は、図示しない駆動回路が形成される基板上に一体で構成されたモータに装着され、ハウジング２０５中央部に立設された壁２１０により囲われ、ビームが通過する切り欠き部２１１に透明カバー２６０を接合した室内に密閉される。こうすることで、ポリゴンミラー１０６の角部での回転に伴う空気の粘性抵抗を軽減し負荷を軽減するとともに、騒音を防止する効果があり、各ビームはこの透明カバー２６０を通過してポリゴンミラー１０６への入出射が行われる。
図示しないシリンダレンズ、ｆθレンズ１２０、１２１は、ハウジング２０５の底面に立設したリブ（図示せず）に沿わせて位置決めされ接合固定される。
【００４９】
図１１はハウジング２０５を裏面から見た図であり、図４および図１１には、各側板２２０、２２１間に架橋して支持されたハウジング２０５の中央部が反らないよう補強した例を示す。ハウジング２０５の裏面には、主走査方向に沿って庇状に対向するリブ２１２が一体的に形成されている。
一方、ハウジング２０５のリブ２１２に対向する各側板２２０、２２１間の底板板金２２３上には、その断面がほぼハット形状をなすように板金を矩形に曲げて形成した反り防止部材２１３が主走査方向に沿って架橋するように取り付け・固定されている。反り防止部材２１３は、板金で形成されているため、上記樹脂製のハウジング２０５よりも熱（線）膨張係数が低くなっている。ハウジング２０５を装着する際には、反り防止部材２１３をそのリブ２１２の溝に挿入して係合する。
このような構成にすることで、ハウジング２０５の熱膨張が主走査方向に拘束されることがないので、反り防止部材２１３との熱膨張係数の差があっても歪みを発生することなく、撓みに対する剛性を向上することができる。すなわち、ハウジング２０５の支持間隔、言い換えれば側板２２０、２２１間におけるハウジング２０５の主走査方向の支持間隔が広がったとしても、温度変動に伴うハウジング２０５の反りを防止することができ、ハウジング２０５内に収納した上記構成部品の配置精度が維持できるので、色ずれのない高品位な画像形成が行える。
なお、側板２２０、２２１、反り防止部材２１３等を始めとして、後述する板金製の各部材は、図の簡明化のためその板厚を省略して示す。
【００５０】
図３および図４を参照して、ハウジング２０５等を支持するフレーム５００の構成について説明する。
図３および図４に示すように、フレーム５００は、ハウジング２０５を主走査方向に対向して保持する一対の保持手段としての板金製の側板２２０、２２１と、複数の反射手段（折り返しミラー１２６、１２７、１２８、１２９、１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７）を各側板２２０、２２１間を架橋して支持するとともに、各側板２２０、２２１同士を連結する連結手段としての板金製の底板板金２２３とから主に構成されている。
上記のとおり、底板板金２２３は、少なくとも各側板２２０、２２１と熱膨張係数（線膨張係数）の等しい部材である同質の板金（例えば鋼板製の板金）により形成してなることを一つの特徴としている。従って、底板板金２２３と各側板２２０、２２１との締結点の間隔が熱膨張によって同様に変化するので、何れかに歪みを発生することなく上記支持部品の配置精度を安定的に維持でき、色ずれのない高品位な画像形成が行える。
【００５１】
各側板２２０、２２１は、上部がコの字状に曲げられ、かつ、その下部が階段形状に曲げられて一体的に成形されている。各側板２２０、２２１は、主走査方向に対向して配備され、各々を打ち抜いて形成した折り返しミラー支持用の開口２３３が、主走査方向に直交する面内で揃うように、底板板金２２３の両端部に各側板２２０、２２１の下面を当接させてねじ止め、あるいはカシメにより結合されている。従って、フレーム５００は、底板板金２２３とともに各側板２２０、２２１同士の配置精度を保持する構造体をなしている。
以下、側板２２０を後側板２２０と、側板２２１を前側板２２１と呼ぶときがある。後側板２２０には、ハウジング２０５を組み付けるために該ハウジング２０５を挿通する開口２２７および一対のねじ穴２２０ａが形成されている。前側板２２１には、その上面壁を一部破断して示すように、ハウジング２０５の一対のピン２２６を挿通し位置決めするための基準穴２２８および長穴２２９が形成されている。
【００５２】
底板板金２２３は、各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４との間を仕切るように配置・配備されている。底板板金２２３には、各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４への光ビーム照射位置に対応する位置にスリット状の開口２２２が４箇所形成されている。
本実施形態では、上記の底板板金２２３を備えていることにより、各現像装置６０４Ｙ、６０４Ｍ、６０４Ｃ、６０４Ｂｋからの飛散トナーによって上記各折り返しミラー（反射ミラー）等の光学部品を汚染されるのを防止でき、各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を照射するビーム強度の低下を防止できるので、経時まで安定した画像形成が行える。
【００５３】
ハウジング２０５の前壁面２２５には一対のピン２２６が、また、光源ユニット取付部から図において左右に突出したフランジ面２２４には貫通穴２２４ａが形成されている。
ハウジング２０５は、後側板２２０の外側より開口２２７を通して矢印方向に挿入される。この際、一対のピン２２６を前側板２２１の基準穴２２８および長穴２２９に挿入して主走査方向と直交する面内での位置決めを行い、フランジ面２２４を後側板２２０面に付き合てて主走査方向での位置決めを行う。そして、フランジ面２２４の貫通穴２２４ａを介してねじ２３２を、後側板２２０に形成したねじ穴２２０ａに螺合することで後側を、また、基準穴２２８および長穴２２９を貫通して突出した二点鎖線で示す各ピン２２６にスプリングバー２３０を引っかけて上下方向に押圧して、ハウジング２０５を取り付け固定する。
スプリングバー２３０の両端は、前側板２２１に形成した切起部２３１に係止する。この際、ハウジング２０５の樹脂の材質の熱膨張係数が底板板金２２３より大きいので、熱膨張によって前壁面２２５が前側板２２１に突き当たることがないように隙間を空けて支持される。ハウジング２０５は、各側板２２０、２２１を保持する構造体である底板板金２２３とは別に組み付けられ、上述の取り付け構成部品を着脱することで自由に着脱を行うことができる。
【００５４】
図３に示すように、トロイダルレンズ１２２、１２３、１２４、１２５は、支持板５３２に支持され取り付けられている。各側板２２０、２２１面には、各折り返しミラー１２６〜１３７の各端部およびトロイダルレンズ１２２〜１２５の支持板５３２の各端部が貫通するように各折り返しミラー１２６〜１３７を支持する打ち抜き開口２３３と、トロイダルレンズ１２２〜１２５の支持板５３２を支持する打ち抜き開口２３４とが、各々１２箇所、４箇所ずつ支持する姿勢に対応して設けられており、折り曲げにより支持間隔が２段階となるよう構成されている。なお、トロイダルレンズ１２２、１２３、１２４、１２５および支持板５３２周りの構成は、図５ないし図７を参照して後で詳述する。
このような形態をとることで、ハウジング２０５の幅を必要最小限とし、ハウジング２０５に近い折り返しミラー１２９、１２６、１３２、１３５を短いスパンで保持することで振動や熱変形に対して取り付け・配置精度が低下しないように配慮している。換言すれば、本実施形態では、側板２２０、２２１同士を、主走査方向の間隔が複数段となるように対向するとともに、その最も間隔が狭い部位にハウジング２０５を保持することにより、ハウジング２０５を最小限の間隔で支持できるうえ、ハウジング２０５から遠ざかるにしたがって長尺となる折り返しミラー１２９、１２６、１３２、１３５も必要最小限の長さとすることができるので、ハウジング２０５を小型化でき、振動によって発生するバンディングや走査ピッチ変動に伴う濃度むらが低減でき、高品位な画像形成が行えるものである。
【００５５】
次に、図１および図１０を参照して、同期検知センサ基板、終端検知センサ基板にビームを導く折り返しミラーの支持方法を説明する。
図１および図１０に示すように、画像記録領域の走査開始側および走査終端側には、フォトセンサをそれぞれ実装した同期検知センサをなす基板１３８、１４０（以下、「同期検知センサ基板１３８、１４０」という）および終端検知センサをなす基板１３９、１４１（以下、「終端検知センサ基板１３９、１４１」という）が配備され、各画像形成ステーションにおいて走査されたビームを検出する。同期検知センサ基板１３８、１４０は、走査された光ビームを検出する光検出手段としての機能を有する。
本実施形態では、同期検知センサ基板１３８、１４０は、画像領域始端側に配置され、この検出信号を基に各々書き込み開始のタイミングをとる。また、終端検知センサ基板１３９、１４１は、画像領域終端側に配置され、同期検知センサからの走査時間を検出し、波長変動やｆθレンズ１２０、１２１の曲率変化等に伴う倍率のずれがあっても、ポリゴンミラー１０６に対して対向する光走査手段間の走査領域が主走査方向にずれを生じないように、上記書出しのタイミングを補正している。すなわち、本実施形態の光走査装置６００では、その走査方向が相反するため、倍率が変動すると各画像領域が相反する方向に延びてしまうので、各画像中央が揃うようにタイミングを補正するものである。
【００５６】
同期検知センサ基板１３８、１４０、終端検知センサ基板１３９、１４１および折り返しミラー２６４、２６５、２６６の支持部材２３７、２３８、２３９は、全て何れかの側板２２０、２２１に装着されるようにしている。折り返しミラー２６４、２６５、２６６は、上記折り返しミラー１２６〜１３７と比べ、側板２２０、２２１間を架橋して支持されておらず、図１０に示すようにはるかに短尺のミラーである。折り返しミラー２６４、２６５、２６６は、図１ではその図示を省略している。
ここでは、前側板２２１を用いて説明する。
同期検知センサ基板１３８、終端検知センサ基板１４１は、各々に形成された取付穴１３８ａ、１４１ａを前側板２２１下部の両端部に突出して形成された各突起２４０に圧入して支持される。
折り返しミラー２６４、２６６は、各々前側板２２１の内側に配置され、トロイダルレンズ１２２、１２３、１２４、１２５を通過したビームを反射して、前側板２２１に形成されたスリット状の開口２４１、２４２を介して前側板２２１の外側に上記ビームを導く。図１０において、符号２４３および２４４はビームの軌跡を示すが、各折り返しミラー２６６で反射したビームは直接各センサ基板１３８、１４１に入射し、各折り返しミラー２６４で反射したビーム２４３は各折り返しミラー２６５で反射されて方向を変えられセンサ基板１３８、１４１に入射する。前側板２２１に対向する後側板２２０側の上記構成部品（同期検知センサ基板１４０、終端検知センサ基板１３９および上記短尺の各折り返しミラーと同様のもの）の支持装着内容も、上述した前側板２２１側と同様である。
【００５７】
支持部材２３７、２３８、２３９は、板金を曲げて形成され、ミラー反射面を受けるミラー受け部２４５と、ミラー裏面を背面側から押圧する板ばね部２４６とが一体で形成され、各折り返しミラー２６４、２６５、２６６を挟み込んで支持する。支持部材２３７、２３９は、前側板２２１の階段面に形成した３個所のスリット２４７に、底面から突出した突起２４８を挿入してカシメ締結され、上部階段面内側にぶら下がるように固定される。支持部材２３８は、前側板２２１の底面の上側に同様に固定される。
上述したとおり、本実施形態では側板２２０、２２１側に、走査された光ビームを検出する検出位置が各折り返しミラー１２６〜１３７、２６４、２６５、２６６の支持位置よりも外側となるように同期検知センサ基板１３８、１４０を配置し、これらの同期検知センサ基板１３８、１４０により走査された光ビームを検出して画像書出しのタイミングをとるので、同期検知センサ基板１３８、１４０に至る光路が各折り返しミラー１２６〜１３７、２６４、２６５、２６６によって妨害されることなくレイアウトできるうえ、同期検知センサ基板１３８、１４０を熱変形の小さい側板２２０、２２１に支持することで、各ステーション間の同期検知センサ基板１３８、１４０の配置が維持され、同期検知位置の変動が低減できるので、主走査方向での書出し位置を揃えることができ、色ずれのない高品位な画像形成が行える。
【００５８】
次に、図５ないし図７を参照して、トロイダルレンズを支持する支持筐体の構成を示す。
図５に示すように、トロイダルレンズ５０５（上記トロイダルレンズ１２２、１２３、１２４、１２５と同様のものであり、これらを総括的に表す）は、樹脂製でレンズ部を囲うようにリブ部５０６が形成され、その中央部には位置決め用の突起５０７が形成されている。トロイダルレンズ５０５を支持する支持部材としての支持板５３２は板金で断面ほぼコ字状に形成されている。トロイダルレンズ５０５は、支持板５３２の立曲げ部に形成した切欠５１６に上記突起５０７を係合し、リブ部５０６の下面を支持板５３２の両端部に形成された一対の切り起こし部５１０に突き当てて位置決めし、付勢部材である板ばね５１７、５１８によりリブ部５０６の上面より付勢してその両端が保持される。板ばね５１７、５１８は、トロイダルレンズ５０５を支持板５３２に重ね合わせた状態で外側よりはめ込み固定される。
また、支持板５３２の中央部に形成されたねじ穴５１２に調節ねじ５０８を螺合させ、板ばね５２４を同様に外側よりはめ込み下側のリブ部５０６の内側に引っ掛けて、調節ねじ５０８の先端にリブ部５０６の下面が確実に当接するように付勢する。板ばね５２４に形成された穴５２５は、調節ねじ５０８を貫通する穴である。
【００５９】
トロイダルレンズ５０５は長尺で、剛性が低いため、わずかな応力が加わるだけで変形（反り）を生じ易く、周囲温度の変化に伴って温度分布があると熱応力によっても変形してしまい、副走査方向の母線が曲がって走査ラインの曲がりの要因となるが、このように支持板５３２に沿わせることで形状を安定的に保ち、局部的に応力が加わってもトロイダルレンズ５０５を変形させることがないように、すなわち母線の直線性を保持するようにしている。
トロイダルレンズ５０５を装着した支持板５３２は、その一端を副走査方向における板面を後側板２２０に設けられた開口２３４の一辺５３０に突き当て、端部に形成された切欠５１９を開口２３４の縁に係合し、圧縮ばね５０９を開口２３４の上端との間にはめ込んで固定し、他端は前側板２２１の開口２３４に貫通させて、ステッピングモータ５２１のシャフト先端に螺合したナット部材５２２の外周溝に支持板５３２の他端部に形成された端部切欠５２０を係合する。
ステッピングモータ５２１のシャフトには送りねじが形成されていて、その回転によってナット部材５２２が移動して、トロイダルレンズ５０５を装着した支持板５３２を副走査方向（トロイダルレンズの高さ方向）に変位可能としている。送りねじでのバックラッシュをとるため、こちらにも圧縮ばね５０９をはめ込んでいる。
【００６０】
ステッピングモータ５２１は、前側板２２１に固定されたブラケット部材５２３に接合固定され、図３および図４に示すように、側板２２１に形成したスリット５４１に突起５４２を、立ち曲げ部に形成したスリット５４３に突起５４４を係合して位置決め固定される。
ステッピングモータ５２１の正逆回転に追従してトロイダルレンズ５０５は光軸と直交する面内で、後側板２２０の開口２３４縁を支点として回動調節ができ、それに伴って副走査方向におけるトロイダルレンズ５０５の母線が傾いて、トロイダルレンズ５０５の結像位置としての走査ラインが傾けられる。本実施形態では、ブラックを除く他のトロイダルレンズ５０５（１２２、１２３、１２４）に、回転支点端の方向を揃えて配備される。
【００６１】
トロイダルレンズ５０５は、図７に示すように、その両端を支持板５３２の切り起こし部５１０の縁、中央を調節ねじ５０８の先端で支持され、調節ねじ５０８の突出し量が切り起こし部５１０に足りない場合には、トロイダルレンズの母線５１２が下側に凸となるよう反る。逆に突出し量が超えると上側に凸に反る。従って、これらの調節ねじ５０８を調整することによってトロイダルレンズ５０５の焦線が副走査方向に湾曲され、走査ラインの曲がりが補正できる。
上記したように、走査ラインの曲がりが偏向面への斜入射によって発生するため、本実施形態では、全てのステーションに配備し、各ステーション間の差をキャンセルする方向にトロイダルレンズ５０５を湾曲させることによって各走査ライン間の湾曲の方向と量を揃えている。
【００６２】
図６を参照して、側板２２０、２２１間を架橋して支持される長尺の折り返しミラーの支持・固定方法を説明する。
図６に示す折り返しミラー５５０は、同図に括弧を付して示すように反射手段、反射ミラーとしての折り返しミラー１２６〜１３７と同様のものであり、これらを総括的に表したものである。この折り返しミラー５５０の支持・固定方式は、図１０にのみに示した折り返しミラー２６４、２６５、２６６のそれと比較して、支持部材２３７、２３８、２３９に代えて、付勢部材ないしは弾性体としての板ばね５０２を用いる点、および折り返しミラー支持用の開口５４０（同図に括弧を付して示すように図３、図４に示した開口２３３と同様のものである）の打抜端面で支持する点が主に相違する。
本実施形態では、周知の塑性加工（プレス加工）によって開口５４０に形成された打抜端面の一辺５０１に折り返しミラー５５０（１２６〜１３７）の反射面側を突き当て、くさび状の板ばね５０２を折り返しミラー５５０の裏面側と側板２２０、２２１の対向辺との間に外側より挿入し、板ばね５０２に形成された切欠５０３を側板２２０、２２１の縁５０４に係合して折り返しミラー５５０の両側とも支持・固定する。くさび状の板ばね５０２は全て同一形状で、共通部品として使用される。
【００６３】
本実施形態によれば、板金製の側板２２０、２２１に形成した開口５４０（２３３）の該側板２２０、２２１の板面に直交する打抜端面により、折り返しミラー５５０を支持することにより、板面と直交する方向で折り返しミラー５５０の支持を行うことで、側板２２０、２２１の板面の平面度の影響を受けることなく正確な位置決めが行え、板面を伝播する振動の影響も受け難くなるので、バンディングや走査ピッチ変動に伴う濃度むらが低減でき、高品位な画像形成が行える。
また、図１１に示した折り返しミラーの支持・固定方法と比べて、上記利点を奏すると共に、板ばね５０２と比較して複雑な形状の支持部材２３７、２３８、２３９を用いることなく１種類の板ばね５０２だけを共通使用しているから、安価に済む。加えて、各側板２２０、２２１に形成する開口５４０（２３３）の位置精度は、現在の塑性加工（プレス加工）技術をもってすればその要求精度を十分に満足させることができる。
【００６４】
以上説明した第１の実施形態によれば、上述の発明の効果欄に記載した（請求項１、３〜１３）効果に対応した利点を得られることは当業者であれば容易に理解できるものである。
【００６５】
（第２の実施形態）
図１３ないし図１６を参照して、第２の実施形態を説明する。
第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、光走査装置６００を搭載したカラー画像形成装置６２０に代えて、図１６に示すように光走査装置７００を搭載したカラー画像形成装置７２０を有する点のみが相違する。
カラー画像形成装置７２０は、カラー画像形成装置６２０と比較して、その光走査装置６００に代えて、光走査装置７００を有する点が相違する。このように第２の実施形態におけるカラー画像形成装置７２０では、光走査装置７００を除く構成および動作は第１の実施形態のカラー画像形成装置６２０と同様である。このため、図１３ないし図１６に基づいて、主として、第１の実施形態の光走査装置６００と相違する光走査装置７００の構成および動作について説明する。
【００６６】
光走査装置７００は、第１の実施形態の光走査装置６００と比較して、図１３および図１６に示すように、イエローとマゼンタの画像形成ステーションに対応する光走査ユニット７００Ａと、シアンとブラックの画像形成ステーションに対応する光走査ユニット７００Ｂとから構成され、走査方向を揃えて並置した方式となっている点が主に相違する。
４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４は、図１６に示す中間転写ベルト６０６の移動方向１０５に沿って等間隔で配列され、順次異なる色のトナー像を転写して重ね合わせることでカラー画像を形成する。
図示するように各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を走査する光走査装置７００は、光走査ユニット７００Ａ、７００Ｂの２ユニットに分けて構成され、各々の偏向手段としてのポリゴンミラー１０６により光ビームを走査する。
各ポリゴンミラー１０６の回転方向は同一であるので、各々の書き出し開始位置が一致するように画像を書き込んでいく。従って、走査方向は各画像形成ステーションで同一の方向となり、終端検知センサは設けておらず、第１の実施形態と同様の機能を有する光検出手段としての同期検知センサ基板１３８、１４０のみが配置されている。
本実施形態では、各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に対して後述する半導体レーザをそれぞれ一対配備し、副走査方向に記録密度に応じて１ラインピッチ分ずらして走査することにより、２ラインずつ同時に走査するようにしている。
【００６７】
各光走査ユニット７００Ａ、７００Ｂの構成は同一であるので、ここでは、主として、その一方の光走査ユニット７００Ｂ側について説明する。第１の実施形態と同様の機能および形状等を有する構成部品（構成要素）については、同一符号を用いてその説明をできるだけ省略する。
光源ユニットの高さ、すなわち図１３に示す光源ユニット１０９を下段のポリゴンミラー１０６に合わせ、光源ユニット１１０を上段のポリゴンミラー１０６に合わせて、高さを違えてハウジング手段としてのハウジング８０５の壁面に形成された係合穴８０７に装着される。光源ユニット１０９と１１０との各上下の取り付け高さの差、およびポリゴンミラー１０６の各上下段の高さの差は、それぞれ約６ｍｍである。
【００６８】
本実施形態では、光源ユニットは、第１の実施形態と同様に各々半導体レーザを対で配備しており、副走査方向に記録密度に応じて１ラインピッチ分ずらして走査することにより、２ラインずつ同時に走査するようにしている。光源ユニット１０９からのビーム２０３は、シリンダレンズ１１５を介して下段のポリゴンミラー１０６に入射され、下段のポリゴンミラー１０６で偏向された後、ｆθレンズ１２１の下段のレンズを通過し、折り返しミラー１３２により斜め下側に向きを変えられてトロイダルレンズ１２５に入射され、折り返しミラー１３３、１３４を介して感光体ドラム１０４に到達し、スポット状に結像されて順次静電潜像が形成されていく。これにより、第３の画像形成ステーションとしてシアン画像を形成する。
【００６９】
また、光源ユニット１１０は光源ユニット１０９に対して主走査方向に、ｆθレンズ１２１の光軸延長線とポリゴンミラー１０６偏向面との交点を中心に放射状にずらして配置されている。光源ユニット１１０からのビーム２０４は、シリンダレンズ１１６を介して上段のポリゴンミラー１０６に入射される。
上段のポリゴンミラー１０６で偏向されたビームは、ｆθレンズ１２１の上段を通過し、折り返しミラー１３５により斜め下側に向きを変えられてトロイダルレンズ１２４に入射され、折り返しミラー１３６、１３７を介して感光体ドラム１０３に到達し、スポット状に結像されて順次静電潜像が形成されていく。これにより、第４の画像形成ステーションとしてブラック画像を形成する。
【００７０】
ハウジング８０５は、図１４に示すように、第１の実施形態のハウジング２０５とほぼ同様に、各光源ユニット１０９、１１０からｆθレンズ１２１までを樹脂製のハウジング８０５に一体で収納している。もう一方の光走査ユニット７００Ａ側のハウジング８０５も同一構成である。ハウジング８０５の上部開口はカバー３０２で密閉・封止される。走査されたビームは、図において左の縦壁に形成された開口８０８を通って射出される。第１および第２のステーション用のハウジング８０５は、光源ユニット１０９、１１０に代えて、光源ユニット１０７、１０８を収納していることのみ相違し、その他は上述の第３および第４のステーション用のハウジング８０５と同様である。
その他のハウジング８０５の詳細構成は、第１の実施形態のハウジング２０５とほぼ同様であり、多少の形状の違いがあってもその機能が同様の構成部品や部材にはハウジング２０５のそれらを表す符号に数値「６００」を加えた符号を付すことにより、同一の部品名称あるいは部材名称であることを付記し、それらの説明を省略する。
【００７１】
図１５に示すフレーム構造も、基本的に第１の実施形態と同様であり、一対の保持手段としてコの字状に曲げられた板金製の側板３２０、３２１は、階段形状に曲げられ主走査方向に対向して配備され、各々を打ち抜いて形成した折り返しミラー支持部用の開口３３３が、主走査方向に直交する面内で揃うように、連結手段としての底板板金３２３の両端部に側板３２０、３２１下面を当接してねじ止め、あるいはカシメにより結合して側板３２０、３２１同士の配置精度を保持
する構造体となしており、２つのハウジング８０５を共通のフレームに支持する構成としている。
底板板金３２３には、各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４の照射位置に対応する位置にスリット状の開口３２２が形成されている。ハウジング８０５の前壁面８２５には一対のピン８２６が、また光源ユニット取付部から突出したフランジ面８２４には貫通穴８２４ａが形成されており、後側板３２０の外側より開口３２７を通して矢印方向に挿入される。
この際、一対のピン８２６を前側板３２１に形成された基準穴３２８、長穴３２９に挿入して主走査と直交する面内での位置決めを行い、フランジ面８２４を後側板３２０面に付き合てて主走査方向での位置決めを行うとともに、フランジ面８２４の貫通穴８２４ａを介してねじ２３２を後側板３２０に形成したねじ穴３２０ａに螺合することで後側を、また、基準穴３２８、長穴３２９を貫通して突出したピン８２６にスプリングバー（図４に示すスプリングバー２３０参照）を引っかけて上下方向に押圧して取り付ける。
このように、ハウジング８０５は、側板３２０、３２１を保持する構造体とは別に組付けられ、個別に着脱を行うことができる。
その他の側板３２０、３２１、底板板金３２３の詳細構成は、第１の実施形態の側板２２０、２２１、底板板金２２３とほぼ同様である。それ故に、多少の形状の違いがあってもその機能が同様である第１の実施形態の側板２２０、２２１、底板板金２２３等を始めとする構成部品や部材の細部と対応する部分には、その符号に数値「１００」を加えた符号を付すことにより、同一の機能を備えた部品名称あるいは部材・部分名称であることを付記し、それらの説明を省略する。
【００７２】
上述した第１および第２の実施形態の技術内容から、各側板３２０、３２１間に架橋して支持されたハウジング８０５の中央部が反らないように補強する構成、同期検知センサ基板１３８、１４０にビームを導く折り返しミラーの支持方法、トロイダルレンズ１２４、１２５の支持方法およびトロイダルレンズ１２４、１２５を支持する支持筐体の構成および動作は、当業者であれば容易に実施することができるので、重複説明を避けるためこれ以上の説明を省略する。勿論、図６に示した変形例を適用できることはいうまでもない。
以上説明した第２の実施形態によれば、上述の発明の効果欄に記載した（請求項２〜１３）効果に対応した利点を得られることは当業者であれば容易に理解できるものである。
【００７３】
上述の各実施形態では、２段のポリゴンミラー１０６を用いた例を示したが、１段のポリゴンミラーを用いて対向走査する方式や各ステーション毎に個別にハウジングを備えた例でも、複数のステーションでフレーム構造体を共通で用いることで、同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００７４】
上記各実施形態では、中間転写体に転写した後、シート状記録媒体に一括転写するタンデム型の画像形成装置を例示して説明したが、無端ベルトでシート状記録媒体を搬送しながら順次転写して重ね合わせる直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置においても同様に実施することができる。
【００７５】
以上述べたとおり、本発明を特定の実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術的範囲は、上述した各実施形態等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態における光走査装置の要部の斜視図である。
【図２】図１の光走査装置の光源ユニット、ポリゴンミラー、ｆθレンズ等が収容されるハウジングの構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１の光走査装置の折り返しミラー、トロイダルレンズ等のフレームへの取り付けを示す分解斜視図である。
【図４】図１の光走査装置のハウジングのフレームへの取り付けを示す分解斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１の光走査装置のトロイダルレンズと支持板との係合関係を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は、図１の光走査装置の折り返しミラーの支持・固定方法を示す要部の断面図、（ｂ）は、上記支持・固定部を拡大して示す分解斜視図である。
【図７】図１の光走査装置のトロイダルレンズの装着状態を光軸方向から見た図である。
【図８】図１の光走査装置の光源ユニットの分解斜視図である。
【図９】ビームスポットの間隔を記録密度に応じた走査ラインピッチに合わせる内容を説明した図である。
【図１０】同期検知センサ基板、終端検知センサ基板にビームを導く折り返しミラーの支持・固定方法を示す分解斜視図である。
【図１１】図１の光走査装置におけるハウジングの反り防止部材への取り付けをハウジングの裏から見た分解斜視図である。
【図１２】図１の光走査装置を搭載したカラー画像形成装置の全体構成図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における光走査装置の要部の斜視図である。
【図１４】図１３の光走査装置の光源ユニット、ポリゴンミラー、ｆθレンズ等が収容されるハウジングの構成を示す分解斜視図である。
【図１５】図１３の光走査装置のハウジングのフレームへの取り付けを示す分解斜視図である。
【図１６】図１３の光走査装置を搭載したカラー画像形成装置の全体構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０    記録紙（シート状記録媒体）
１０１、１０２、１０３、１０４    感光体ドラム（像担持体）
１０６  ポリゴンミラー（偏向手段）
１０７、１０８、１０９、１１０    光源ユニット（光源手段）
１１３、１１４、１１５、１１６  シリンダレンズ（結像素子）
１２０、１２１    ｆθレンズ（結像手段、結像素子）
１２６、１２７、１２８、１２９、１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７、５５０    折り返しミラー（反射手段、反射ミラー）
１３８、１４０    同期検知センサ基板（光検出手段）
２０５、３０５    ハウジング（ハウジング手段）
２１３            反り防止部材
２２０、２２１、３２０、３２１    側板（保持手段）
２２２、３２２    開口（連結手段側）
２２３、３２３    底板板金（連結手段）
３０１、３０２    半導体レーザ（光源手段）
５００    フレーム
６００、７００    光走査装置
６２０、７２０    カラー画像形成装置
【図１】
2006227530.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006227530.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006227530.tif 000009
【図８】
2006227530.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006227530.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2006227530.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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