(57)【要約】【課題】複数の光学部品を所定の位置に支持して収納するための部材を機能の異なる複数の部品によって構成し、各部品が実現すべき機能に最適な材料を用いることができるようにし、高価な材料や重い材料の使用量をできるだけ削減してコストダウン及び軽量化を実現する。【解決手段】半導体レーザ１Ａ〜１Ｄ、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７及び第２ｆθレンズ８等からなる光源及び偏向手段を、互いの位置関係を厳格に規定して保持する機能を有する偏向ユニット５１と、ミラー２１〜２４、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄ及びＢＤセンサ１０を、偏向ユニット５１とともに感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄとの位置関係を適正にして支持する機能を有する支持部材６１と、偏向ユニット５１及び支持部材６１の外部を被覆するとともに、支持部材６１を補強する機能を有するハウジング３１と、から構成した。【選択図】図５
2006091345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを照射する光源、及び、該光源から照射された光ビームを所定の偏向面において等角速度偏向した後に等速度偏向する偏向手段を、互いの位置関係を維持しつつ一体的に保持する偏向ユニットと、
前記偏向手段によって等速度偏向された光ビームを主装置に支持された走査対象に向けて反射する反射手段を、支持するとともに、前記光源及び前記偏向手段と前記反射手段との位置関係を維持するように前記偏向ユニットを支持し、前記主装置における所定位置に支持される支持部材と、
を備え、前記光源から照射された光ビームによって前記走査対象の表面を所定の走査方向に走査することを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記主装置の前面側及び背面側のそれぞれに配置される板状体であり、前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向の２箇所に前記主装置のフレームに支持される第１及び第２の被支持部を備え、少なくとも一方の被支持部が前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向に移動自在にして前記主装置のフレームに支持されることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の被支持部の少なくとも一方は、前記主装置の前面側及び背面側のフレームの間に固定された軸体に、前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向に外嵌することを特徴とする請求項２に記載の光ビーム走査装置。
【請求項４】
前記支持部材は、前記主装置の前面側及び背面側のそれぞれに配置される板状体であり、前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向の２箇所に前記偏向ユニットを支持する第１及び第２のユニット支持部を備え、第１のユニット支持部において前記偏向ユニットを固定的に支持するとともに、第２のユニット支持部において前記偏向ユニットを前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向にのみ変位自在に支持することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
【請求項５】
前記支持部材における前記第１及び第２のユニット支持部の少なくとも一方が、前記偏向面に位置することを特徴とする請求項４に記載の光ビーム走査装置。
【請求項６】
前記支持部材は前記主装置の前面側及び背面側のそれぞれに配置される板状体であり、前記支持部材を前記反射手段とともに収納するハウジング備え、該ハウジングの壁面の内側面に前記支持部材の外側面を当接させて該ハウジングを前記支持部材に固定することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
【請求項７】
前記支持部材は、前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向の中央部の１箇所に前記ハウジングを固定するハウジング保持部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の光ビーム走査装置。
【請求項８】
前記ハウジングは、少なくとも前記壁面の強度が他の面の強度よりも高いことを特徴とする請求項６に記載の光ビーム走査装置。
【請求項９】
前記支持部材は、前記主装置のフレームと同一材料からなる板状体であることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。 
【請求項１０】
前記光ビームを所定の位置で受光して前記光ビームの走査タイミングを検出する受光手段を含み、前記支持部材は板状体であって該受光手段を支持する支持部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
【請求項１１】
前記光ビームを前記走査対象の表面に結像させる光学手段を含み、前記支持部材は板状体であって該光学手段を支持位置を調整する調整部材を介して支持する支持部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
【請求項１２】
前記支持部材は、板材の打ち抜き加工のみによって形成したことを特徴とする請求項２〜１１に記載の光ビーム走査装置。
【請求項１３】
前記光源及び前記反射手段のそれぞれを複数備え、複数の前記光源のそれぞれから照射された複数の光ビームのそれぞれによって主装置に備えられた複数の前記走査対象のそれぞれを走査することを特徴とする請求項１〜１２に記載の光ビーム走査装置。
【請求項１４】
静電潜像を顕像化した現像剤像を担持する像担持体、及び、前記光ビームが画像データに基づいて変調された画像光である請求項１乃至１３の何れかに記載の光ビーム走査装置を備え、該光ビーム走査装置から照射された画像光によって前記像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を顕像化した現像剤像を前記像担持体から記録媒体上に転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
静電潜像を顕像化した現像剤像を担持する複数の像担持体、及び、前記光ビームが画像データに基づいて変調された画像光である請求項１２に記載の光ビーム走査装置を備え、該光ビーム走査装置から照射された複数の画像光のそれぞれによって前記複数の像担持体のそれぞれに静電潜像を形成し、該静電潜像を顕像化した現像剤像を前記複数の像担持体のそれぞれから記録媒体上に順次重ね合わせて転写す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】
この発明は、電子写真方式の画像形成を行うプリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられ、像担持体に画像データに基づいて画像光を照射する光ビーム走査装置、及び、この光ビーム走査装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置では、原稿から読み取った画像データ又は外部装置から入力された画像データに基づく信号によって変調した画像光を像担持体の表面に照射する光ビーム走査装置を備えている。像担持体の表面は帯電手段によって予め均一に帯電されており、画像光の照射により像担持体の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段から供給される現像剤によって現像剤像（トナー像）に顕像化された後、直接又は中間転写担持体を介して用紙等の記録シートに転写される。記録シートに転写されたトナー像は最終的に定着手段によって記録シート上に定着され、画像形成物が得られる。
【０００３】
このような画像形成装置に備えられる光ビーム走査装置としては、変調速度が速く、走査速度を速くすることが可能なレーザ光を画像光とするレーザビーム方式が、広く用いられている。
【０００４】
近年、画像形成装置のカラー化が進み、カラー画像形成用の光ビーム走査装置が種々開発されている。従来のカラー画像形成用の光ビーム走査装置は成分色毎に１個ずつ備えられていたが、成分色数分の光ビーム走査装置を画像形成装置内に配置しなければならず、画像形成装置が大型化するとともに、高価な光学部品を重複して備えることになってコストの上昇を招く。
【０００５】
そこで、単一の光ビーム走査装置内に成分色毎の複数のレーザ光源を備えたものが提案されている。この光ビーム走査装置は、成分色数分のレーザ光源、単一のポリゴンミラー及び単一のｆθレンズとともに、成分色数分のミラーを単一のハウジング内に収納し、各レーザ光源から発せられた光ビームを、単一のポリゴンミラーにより等角速度偏向するとともに単一のｆθレンズにより等速度偏向した後、成分色毎に設けられたミラーを介して成分色毎の像担持体に向けて分離して配光する（例えば、特許文献１又は２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２３５６９９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８１５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１又は２に記載された光ビーム走査装置では、複数のレーザ光源のそれぞれから照射された光ビームを互いに所定の間隔を設けて配置された像担持体のそれぞれに導く成分色数分のミラーが、レーザ光源、ポリゴンミラー及びｆθレンズとともに単一のハウジング内に収納されているため、装置の大型化を招く問題がある。
【０００７】
また、色ズレの発生によるカラー画像の品質低下を防止するためには、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及びミラー等の光学部品の互いの位置及び各像担持体に対する位置を厳格に維持する必要があり、光ビームの走査位置に対する環境条件、特に温度変化の影響を小さくしなければならない。このために、全ての光学部品を支持する大きな部材であるハウジングの素材に、ＢＭＣ（Ｂｕｌｋ  Ｍｏｌｄｉｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）等の線膨張率の小さい高価かつ重い樹脂材料を使用することとすると、部品コストの高騰及び重量の増加を招く問題がある。
【０００８】
このような問題は、カラー画像を形成するカラー画像形成装置に用いられる光ビーム走査装置だけでなく、単色の画像を形成する画像形成装置に用いられる光ビーム走査装置においても生じる。
【０００９】
この発明の目的は、複数の光学部品を所定の位置に支持して収納するための部材を機能の異なる複数の部品によって構成し、各部品が実現すべき機能に最適な材料を用いることができるようにし、高価な材料や重い材料の使用量をできるだけ削減してコストダウン及び軽量化を実現することができる光ビーム走査装置、及び、その光ビーム走査装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、この発明の光ビーム走査装置は、以下の構成を備えたものである。
【００１１】
（１）光ビームを照射する光源、及び、該光源から照射された光ビームを所定の偏向面において等角速度偏向した後に等速度偏向する偏向手段を、互いの位置関係を維持しつつ一体的に保持する偏向ユニットと、
前記偏向手段によって等速度偏向された光ビームを主装置に支持された走査対象に向けて反射する反射手段を、支持するとともに、前記光源及び前記偏向手段と前記反射手段との位置関係を維持するように前記偏向ユニットを支持し、前記主装置における所定位置に支持される支持部材と、
を備え、前記光源から照射された光ビームによって前記走査対象の表面を所定の走査方向に走査することを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、光源及び偏向手段が偏向ユニットに互いの位置関係を維持しつつ一体的に保持され、偏向ユニット及び反射手段が主装置の所定位置に支持される支持部材に光源及び偏向手段と反射手段との位置関係を維持しつつ支持される。即ち、走査対象に光ビームを走査させるための光学部品を構成する光源、偏向手段及び反射手段を支持する部材として、光源及び偏向手段を保持する機能を有する偏向ユニットと、偏向ユニット及び反射手段を支持する機能を有する支持部材と、が設けられる。したがって、偏向ユニットを光源及び偏向手段の保持機能の実現に最適な材料を用いて最適な構造に構成することが可能になり、支持部材を偏向ユニット及び反射手段の支持機能の実現に最適な材料及び構造に構成することが可能になる。
【００１３】
（２）（１）において、前記支持部材は、前記主装置の前面側及び背面側のそれぞれに配置される板状体であり、前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向の２箇所に前記主装置のフレームに支持される第１及び第２の被支持部を備え、少なくとも一方の被支持部が前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向に移動自在にして前記主装置のフレームに支持されることを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、偏向ユニット及び反射手段を支持する板状体の支持部材が、主装置の前面側及び背面側のそれぞれにおいて、偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の２箇所の被支持部で主装置のフレームに支持され、少なくとも一方の被支持部が偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に移動自在にされる。したがって、温度変化によって支持部材に偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の変形が生じた際に、少なくとも一方の被支持部が偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に変位し、この変形によって支持部材が他の方向の歪みを生じることがない。
【００１５】
（３）（２）において、前記第１及び第２の被支持部の少なくとも一方は、前記主装置の前面側及び背面側のフレームの間に固定された軸体に、前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向に外嵌することを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、板状体の支持部材は、偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の２箇所の被支持部の少なくとも一方が、主装置の前面側及び背面側のフレームの間に固定された軸体に、偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に外嵌することにより、主装置のフレームに支持される。したがって、支持部材は、軸体を介して簡易な構成で主装置のフレームに、少なくとも一部を偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に変位自在にして支持される。
【００１７】
（４）（１）において、前記支持部材は、前記主装置の前面側及び背面側のそれぞれに配置される板状体であり、前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向の２箇所に前記偏向ユニットを支持する第１及び第２のユニット支持部を備え、第１のユニット支持部において前記偏向ユニットを固定的に支持するとともに、第２のユニット支持部において前記偏向ユニットを前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向にのみ変位自在に支持することを特徴とする。
【００１８】
この構成においては、光源及び偏向手段を保持する偏向ユニットが、支持部材に形成された偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の２箇所のユニット支持部のうち、一方のユニット支持部で固定され、他方のユニット支持部で偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向にのみ変位自在に支持される。したがって、温度変化によって偏向ユニット又は支持部材に偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の変形が生じた際に、偏向ユニットが支持部材に対して偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に変位し、この変形によって偏向ユニット及び支持部材に他の方向の歪みを生じることがない。
【００１９】
（５）（４）において、前記支持部材における前記第１及び第２のユニット支持部の少なくとも一方が、前記偏向面に位置することを特徴とする。
【００２０】
この構成においては、偏向ユニットが、偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の少なくとも一部において、偏向面内で支持部材に支持される。したがって、温度変化によって偏向ユニット又は支持部材に偏向面の法線方向の変形が生じた際に、偏向面の法線方向における光源及び偏向手段の位置に与える影響が小さい。
【００２１】
（６）（１）において、前記支持部材は前記主装置の前面側及び背面側のそれぞれに配置される板状体であり、前記支持部材を前記反射手段とともに収納するハウジング備え、該ハウジングの壁面の内側面に前記支持部材の外側面を当接させて該ハウジングを前記支持部材に固定することを特徴とする。
【００２２】
この構成においては、主装置の前面側及び背面側のそれぞれにおいて反射手段を支持した板状体の支持部材が、外側面にハウジングの壁面の内側面を当接させてハウジング内に収納される。したがって、ハウジングは、反射手段及び支持部材を収納するとともに、板状体の支持部材を厚さ方向に補強する機能を有し、これらの機能の実現に最適な材料及び構造に構成することが可能になる。
【００２３】
（７）（６）において、前記支持部材は、前記偏向面に平行な面内で前記走査方向に直交する方向の中央部の１箇所に前記ハウジングを固定するハウジング保持部を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この構成においては、反射手段とともに支持部材を収納するハウジングが主装置の前面側及び背面側のそれぞれの支持部材に偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の中央部の１箇所で固定される。したがって、温度変化によってハウジングに偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の変形が生じた際に、この変形によって支持部材に歪みを生じることがない。
【００２５】
（８）（６）において、前記ハウジングは、少なくとも前記壁面の強度が他の面の強度よりも高いことを特徴とする。
【００２６】
この構成においては、ハウジングにおいて支持部材の外側面が内側面に当接する壁面の強度が他の面の強度よりも高くされる。したがって、ハウジングによる板状体の支持部材を厚さ方向に補強する機能が高まる。
【００２７】
（９）（１）において、前記支持部材は、前記主装置のフレームと同一材料からなる板状体であることを特徴とする。 
この構成においては、支持部材及び走査対象を支持する主装置のフレームと支持部材とが同一の材料によって構成される。したがって、温度変化によって支持部材を支持する主装置のフレームに生じる変形量と支持部材に生じる変形量とが一致し、走査対象と支持部材との位置関係が大きく変化することがない。
【００２８】
（１０）（１）において、前記光ビームを所定の位置で受光して前記光ビームの走査タイミングを検出する受光手段を含み、前記支持部材は板状体であって該受光手段を支持する支持部を備えたことを特徴とする。
【００２９】
この構成においては、光ビームの走査タイミングを検出する受光手段が、偏向ユニット及び反射手段とともに支持部材に支持される。したがって、光源、偏向手段及び反射手段に対する受光手段の位置が一義的に定まる。
【００３０】
（１１）（１）において、前記光ビームを前記走査対象の表面に結像させる光学手段を含み、前記支持部材は板状体であって該光学手段を支持位置を調整する調整部材を介して支持する支持部を備えたことを特徴とする。
【００３１】
この構成においては、光ビームを走査対象の表面に結像させる光学手段が、調整部材を介して偏向ユニット及び反射手段とともに支持部材に支持される。したがって、光源、偏向手段及び反射手段に対する光学手段の位置が一義的に定まるとともに、走査対象に対する光ビームの結像位置が調整部材によって調整可能になる。
【００３２】
（１２）（２）〜（１１）の何れかにおいて、前記支持部材は、板材の打ち抜き加工のみによって形成したことを特徴とする。
【００３３】
この構成においては、板状体である支持部材が、板材の打ち抜き加工のみによって所定の形状に形成される。したがって、支持部材には寸法精度の低下や歪みを生じ易い曲げ加工によって形成される部分が存在せず、単一支持部材において偏向ユニット、ハウジング、受光手段及び光学手段を支持する部分、並びに、主装置のフレームに支持される部分が高い位置精度で形成されるとともに、複数の支持部材間でこれらの部分が互いに同一の位置に形成される。
【００３４】
（１３）（１）において、前記光源及び前記反射手段のそれぞれを複数備え、複数の前記光源のそれぞれから照射された光ビームのそれぞれによって主装置に備えられた複数の前記走査対象のそれぞれを走査することを特徴とする。
【００３５】
この構成においては、主装置に備えられた複数の走査対象のそれぞれを光ビームによって走査するための複数の光源が単一の偏向ユニットに保持されるとともに、複数の反射手段が偏向ユニットとともに支持部材に支持される。したがって、互いに異なる機能を実現する偏向ユニット及び支持部材によって多数の光学部品を支持して収納する単一の装置が構成され、偏向ユニット及び支持部材のそれぞれを、各機能を実現するために最適な材料によって最適な構造に形成することが可能になる。
【００３６】
また、この発明の光ビーム走査装置は、以下の構成を備えたものである。
【００３７】
（１４）静電潜像を顕像化した現像剤像を担持する像担持体、及び、前記光ビームが画像データに基づいて変調された画像光である（１）〜（１３）の何れかに記載の光ビーム走査装置を備え、該光ビーム走査装置から照射された画像光によって前記像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を顕像化した現像剤像を前記像担持体から記録媒体上に転写することを特徴とする。
【００３８】
この構成においては、互いに異なる機能の実現に最適な材料を用いて最適な構造に構成することができる偏向ユニット及び支持部材を含む光ビーム走査装置から、記録媒体上に転写すべき現像剤像を像担持体に形成するために用いられる画像光が照射される。したがって、小型かつ低コストで形成された光ビーム走査装置が主装置である画像形成装置に備えられ、画像形成装置が小型化及び低コスト化される。
【００３９】
（１５）静電潜像を顕像化した現像剤像を担持する複数の像担持体、及び、前記光ビームが画像データに基づいて変調された画像光である（１３）の光ビーム走査装置を備え、該光ビーム走査装置から照射された複数の画像光のそれぞれによって前記複数の像担持体のそれぞれに静電潜像を形成し、該静電潜像を顕像化した現像剤像を前記複数の像担持体のそれぞれから記録媒体上に順次重ね合わせて転写することを特徴とする。
【００４０】
この構成においては、互いに異なる機能の実現に最適な材料を用いて最適な構造に構成することができる偏向ユニット及び支持部材を含む光ビーム走査装置から、記録媒体上に順次重ね合わせて転写すべき現像剤像を複数の像担持体のそれぞれに形成するために用いられる複数の画像光が照射される。したがって、小型かつ低コストで形成された光ビーム走査装置が主装置である複数の像担持体を有する画像形成装置に備えられ、カラー画像を形成する画像形成装置が小型化及び低コスト化される。
【発明の効果】
【００４１】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００４２】
（１）走査対象に光ビームを走査させるための光学部品を構成する光源、偏向手段及び反射手段を支持する部材として、光源及び偏向手段を保持する機能を有する偏向ユニットと、偏向ユニット及び反射手段を支持する機能を有する支持部材と、を設けているため、偏向ユニットを光源及び偏向手段の保持機能の実現に最適な材料を用いて最適な構造に構成し、支持部材を偏向ユニット及び反射手段の支持機能の実現に最適な材料及び構造に構成することにより、高価な材料や重い材料の使用量をできるだけ削減してコストダウン及び軽量化を実現できる。
【００４３】
（２）温度変化によって支持部材に偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の変形が生じた際に、少なくとも一方の被支持部が偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に変位することにより、支持部材に他の方向の歪みを生じることを防止できる。これによって、偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に複数の反射手段が設けられる等によって偏向手段を出射した光ビームの偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の光路が長い場合でも、支持部材を線膨張係数の小さな材料で形成することにより、走査対象に対する光学部品の位置関係を適正に維持することができる。
【００４４】
（３）板状体の支持部材を、主装置の前面側及び背面側のフレームの間に固定された軸体を用いた簡易な構成で、少なくとも一部を偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に変位自在にして主装置のフレームに支持させることができる。
【００４５】
（４）温度変化によって偏向ユニット又は支持部材に偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の変形が生じた際に、偏向ユニットが支持部材に対して偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向に変位することにより、偏向ユニット及び支持部材に他の方向の歪みを生じることを防止でき、偏向ユニット及び支持部材を線膨張係数の小さな材料で形成することにより、走査対象に対する光学部品の位置関係を適正に維持することができる。
【００４６】
（５）温度変化によって偏向ユニット又は支持部材に偏向面の法線方向の変形が生じた際に、偏向面の法線方向における光源及び偏向手段の位置に与える影響を小さくすることができ、走査対象に対する光学部品の位置関係を適正に維持することができる。
【００４７】
（６）ハウジングに、反射手段及び支持部材を収納するとともに、板状体の支持部材を厚さ方向に補強する機能を与えることで、これらの機能の実現に最適な材料及び最適な構造に構成することができるようになる。このため、ハウジングには線膨張係数の小さい高価な材料を使用する必要がなく、ハウジングの軽量化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００４８】
（７）反射手段とともに支持部材を収納するハウジングを主装置の前面側及び背面側のそれぞれの支持部材に偏向面に平行な面内で走査方向に直交する方向の中央部の１箇所で固定することにより、温度変化時にハウジングが支持部材に拘束されることなく自由に変形し、この変形によって支持部材に歪みを生じることを防止できる。
【００４９】
（８）ハウジングにおいて支持部材の外側面が内側面に当接する壁面の強度を他の面の強度よりも高くすることより、ハウジングによって板状体の支持部材を厚さ方向に充分に補強することができる。
【００５０】
（９）支持部材及び走査対象を支持する主装置のフレームと支持部材とを同一の材料によって構成することにより、温度変化によって支持部材を支持する主装置のフレームに生じる変形量と支持部材に生じる変形量とを一致させ、温度変化時に走査対象と支持部材との位置関係が大きく変化することを防止して光学部品と走査対象との位置関係を適正に維持することができる。
【００５１】
（１０）光ビームの走査タイミングを検出する受光手段を、偏向ユニット及び反射手段とともに支持部材において支持することにより、光源、偏向手段及び反射手段に対する受光手段の位置を一義的に定めることができる。
【００５２】
（１１）光ビームを走査対象の表面に結像させる光学手段を、調整部材を介して偏向ユニット及び反射手段とともに支持部材に支持させることにより、光源、偏向手段及び反射手段に対する光学手段の位置を一義的に定めることができるとともに、走査対象に対する光ビームの結像位置を調整部材を介して容易に調整することができる。
【００５３】
（１２）板状体である支持部材を、板材の打ち抜き加工のみによって所定の形状に形成することにより、単一の支持部材において偏向ユニット、ハウジング、受光手段及び光学手段を支持する部分、並びに、主装置のフレームに支持される部分を高い位置精度で形成することができるとともに、複数の支持部材間でこれらの部分を互いに同一の位置に形成することができる。
【００５４】
（１３）主装置に備えられた複数の走査対象のそれぞれを光ビームによって走査するための複数の光源を単一の偏向ユニットに保持するとともに、複数の反射手段を偏向ユニットとともに支持部材に支持することにより、複数の走査対象のそれぞれを複数の光源のそれぞれから照射された光ビームによって走査するための多数の部品を支持及び収納する偏向ユニット及び支持部材のそれぞれを、それぞれの機能を実現するために最適な材料によって最適な構造に形成することができる。これによって、高価な材料や重い材料の使用量をできるだけ削減してコストダウン及び軽量化を実現できる。
【００５５】
（１４）互いに異なる機能の実現に最適な材料を用いて最適な構造に構成された偏向ユニット及び支持部材を含む光ビーム走査装置を備え、この光ビーム走査装置から照射される画像光によって記録媒体上に転写すべき現像剤像を像担持体に形成することができる。このため、小型かつ低コストで形成された光ビーム走査装置を主装置である画像形成装置に備えることになり、画像形成装置の小型化及び低コスト化を実現できる。
【００５６】
（１５）互いに異なる機能の実現に最適な材料を用いて最適な構造に構成された偏向ユニット及び支持部材を含む光ビーム走査装置から、記録媒体上に順次重ね合わせて転写すべき現像剤像を複数の像担持体のそれぞれに形成するために用いられる複数の画像光が照射される。このため、小型かつ低コストで形成された光ビーム走査装置を主装置である複数の像担持体を有する画像形成装置に備えることになり、カラー画像を形成する画像形成装置の小型化及び低コスト化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下に、この発明の最良の実施形態に係る画像形成装置を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００５８】
図１は、この発明の実施形態に係る光ビーム走査装置を備えた画像形成装置の簡単な構成を示す説明図である。本体装置である画像形成装置１００は、ネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて用紙に対して多色および単色の画像を形成する。このため、画像形成装置１００は、露光ユニットＥ、感光体ドラム１０１（１０１Ａ〜１０１Ｄ）、現像装置１０２（１０２Ａ〜１０２Ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３Ａ〜１０３Ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４Ａ〜１０４Ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（１３Ａ〜１３Ｄ）、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７及び排紙トレイ１８等を備えている。
【００５９】
画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて画像形成部ＰＡ〜ＰＤにおいて画像形成を行う。画像形成部ＰＡ〜ＰＤは、互いに同様の構成にされている。例えば、ブラックの画像形成部ＰＡは、感光体ドラム１０１Ａ、現像装置１０２Ａ、帯電ローラ１０３Ａ、転写ローラ１３Ａ及びクリーニングユニット１０４Ａ等を備えている。画像形成部ＰＡ〜ＰＤは、中間転写ベルト１１の移動方向（本願発明の走査方向である主走査方向に直交する方向の副走査方向）に一列に配置されている。
【００６０】
但し、図１には現れていないが、感光体ドラム１０１Ａは、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄに比較して大径にされている。ブラックの画像形成部ＰＡのみを用いて行われるモノクロ画像形成では、高速化の要請が高く、且つ、画像形成部ＰＡ〜ＰＤの全てを用いて行われるカラー画像形成よりも使用頻度が高いため、ブラックの画像形成部ＰＡに備えられる感光体ドラム１０１Ａは、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄよりも寿命を長くする必要があるからである。感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄは、互いに同一の径にされている。このため、感光体ドラム１０１Ａの回転軸と感光体ドラム１０１Ｂの回転軸との間隔は、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄのそれぞれの間の回転軸の間隔よりも長い。
【００６１】
帯電ローラ１０３は、この発明の走査対象としての像担持体である感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、又は、帯電チャージャを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。この発明の光ビーム走査装置である露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４及び第１反射ミラー７及び第２反射ミラー８等を備えており、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビーム（この発明の光ビームである。）のそれぞれを感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれに照射する。感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。露光ユニットＥの詳細については後述する。
【００６２】
現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面にトナーを供給し、静電潜像を現像剤像に顕像化する。現像装置１０２Ａ〜１０２Ｄのそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の現像剤像に顕像化する。クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。
【００６３】
この発明の中間転写担持体である中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１１Ａと従動ローラ１１Ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１Ｄ、感光体ドラム１０１Ｃ、感光体ドラム１０１Ｂ及び感光体ドラム１０１Ａにこの順に対向する。この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。
【００６４】
一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄには、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの表面に担持された現像剤像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１０１（１０１Ａ〜１０１Ｄ）に形成された各色相の現像剤像は中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーの現像剤像が形成される。
【００６５】
但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体１０１のみにおいて静電潜像及び現像剤像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１Ａのみにおいて静電潜像の形成及び現像剤像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックの現像剤像のみが転写される。
【００６６】
各一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）を素材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。
【００６７】
各一次転写位置において中間転写ベルト１１の外周面に転写された現像剤像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置（本発明の転写位置に相当する。）に搬送される。二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１Ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。
【００６８】
給紙カセット１６又は手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙（この発明の記録媒体である。）が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から用紙の表面に現像剤像が転写される。
【００６９】
なお、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち用紙上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、クリーニングユニット１２によって回収される。
【００７０】
現像剤像が転写された用紙は、定着装置１５に導かれ、加熱ローラ１５Ａと加圧ローラ１５Ｂとの間を通過して加熱及び加圧を受ける。これによって、現像剤像が、用紙の表面に堅牢に定着する。現像剤像が定着した用紙は、排紙ローラ１８Ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【００７１】
画像形成装置１００には、給紙カセット１６に収容されている用紙を二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間及び定着装置１５を経由して排紙トレイ１８に送るための略垂直方向の用紙搬送路Ｐ１が設けられている。なお、給紙カセット１６から二次転写位置までの間の用紙搬送路Ｐ１がこの発明の用紙搬送経路に相当する。
【００７２】
用紙搬送路Ｐ１には、給紙カセット１６内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６Ａ、給紙ローラ１６Ｂ、複数枚の用紙が重なって繰り出された際に最上位に位置する用紙のみが搬送されるように用紙を捌く捌きパッド１６Ｃ、及び、繰り出された用紙を用紙搬送路Ｐ１に沿って搬送する回転速度が変更自在な搬送ローラ（本発明の搬送手段に相当する。）Ｒが配置されている。
【００７３】
また、用紙搬送路Ｐ１の捌きパッド１６Ｃの直後には、用紙検出器３０が配設されている。用紙検出器３０は、給紙ローラ１６Ｂと捌きパッド１６Ｃとの間を通過する用紙の有無を検出する。つまり、給紙カセットからピックアップローラ１６Ａによって用紙搬送路Ｐ１に１枚の用紙が適切に繰り出されたか否かを検出する。また、用紙検出器３０は、接続された制御部５０に検出結果を出力する。
【００７４】
用紙搬送路Ｐ１には、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、及び、用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８Ａが配置されている。
【００７５】
また、画像形成装置１００には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に用紙搬送路Ｐ２が形成されている。用紙搬送路Ｐ２には、用紙搬送路Ｐ１の構成と同様に、手差しトレイ１７に載置された用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ２内に繰り出すピックアップローラ１７Ａ、給紙ローラ１７Ｂ、捌きパッド１７Ｃが配置されている。
【００７６】
さらに、排紙ローラ１８Ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。排紙ローラ１８Ａは、正逆両方向に回転自在にされており、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、及び、用紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ１８に排出する。
【００７７】
一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排出ローラ１８Ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面及び前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。
【００７８】
レジストローラ１９は、給紙カセット１６若しくは手差し給紙トレイ１７から給紙され、又は、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された用紙を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙又は搬送された用紙は、前端をレジストローラ１９に当接させた（チャックされた）状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。この後、レジストローラ１９は、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、用紙の前端部と中間転写ベルト１１上に形成された現像剤像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
【００７９】
なお、画像形成部ＰＡ〜ＰＤの全てにおいて画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの全てに圧接させる。一方、画像形成部ＰＡのみにおいて画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３Ａのみが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１Ａに圧接させる。
【００８０】
図２は、この発明の実施形態に係る光ビーム走査装置である露光ユニットの構成を示す正面の概略図である。また、図３は、同露光ユニットにおける光ビームの光路を示す模式図である。以下に、図２において、感光体ドラム１０１の回転軸に平行な方向であって、レーザビームの走査方向である矢印Ｘ−Ｘ方向が、この発明の走査方向であり、主走査方向という。また、図３において、主光軸面６Ａ内で主走査方向に直交する方向である矢印Ｙ−Ｙ方向を副走査方向という。
【００８１】
露光ユニットＥは、半導体レーザ１（１Ａ〜１Ｄ）、コリメータレンズ２（２Ａ〜２Ｄ）、ミラー３（３Ｂ〜３Ｄ）、第１シリンドリカルレンズ４、ミラー５、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７、第２ｆθレンズ８、第２シリンドリカルレンズ９（９Ａ〜９Ｄ）、ミラー２１〜２４、同期レンズ１０Ａ及びＢＤセンサ１０等の光学部品を備えている。
【００８２】
この発明の光源である各半導体レーザ１Ａ〜１Ｄは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの画像データに基づいて変調したレーザビームＬ１〜Ｌ４を照射する。レーザビームＬ１〜Ｌ４がこの発明の複数の光ビームである。半導体レーザ１Ａ〜１Ｄから照射された拡散光であるレーザビームＬ１〜Ｌ４のそれぞれは、コリメータレンズ２Ａ〜２Ｄ、ミラー３Ｂ〜３Ｄ、第１シリンドリカルレンズ４及びミラー５を経てポリゴンミラー６の反射面に、ポリゴンミラー６の回転軸を含む平面内において、互いに異なる入射角で入射する。
【００８３】
ポリゴンミラー６は、一例として６面の反射面を備えている。ポリゴンミラー６は、矢印Ａ方向に回転して各反射面においてレーザビームＬ１〜Ｌ４を矢印Ｂ方向に等角速度偏向する。
【００８４】
第１ｆθレンズ７及び第２ｆθレンズ８は、ポリゴンミラー６によって等角速度偏向されたレーザビームＬ１〜Ｌ４を、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれの表面における感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの軸方向に平行な主走査方向（この発明の走査方向である。）において矢印Ｃ方向に等速度偏向する。一例として、第１ｆθレンズ７は入射面及び出射面ともに非球面によって構成されている。また、第２ｆθレンズ８は入射面を自由曲面によって構成し、出射面を非球面によって構成している。
【００８５】
ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７及び第２ｆθレンズ８が、この発明の偏向手段である。
【００８６】
ミラー２１〜２４は、この発明の反射手段であり、各レーザビームＬ１〜Ｌ４を感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれの表面に配光されるように分離して反射する。第２ｆθレンズ８を通過したレーザビームＬ１〜Ｌ４は、それぞれミラー２１及び第２シリンドリカルレンズ９Ａ、ミラー２２（２２Ａ〜２２Ｃ）及び第２シリンドリカルレンズ９Ｂ、ミラー２３（２３Ａ，２３Ｂ）及び第２シリンドリカルレンズ９Ｃ、ミラー２４（２４Ａ〜２４Ｃ）及び第２シリンドリカルレンズ９Ｄを経由して感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれの表面に結像する。第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄが、この発明の光学手段である。
【００８７】
図３に示したレーザビームＬ１〜Ｌ４の光路は、図４以下に示す露光ユニットＥにおける実際の光路と異なる。具体的には、図３においてブラックのレーザビームＬ１はシアンのレーザビームＬ２の下方に位置しているが、図４以下においてはレーザビームＬ１はレーザビームＬ２の上方に位置する。
【００８８】
レーザビームＬ１，Ｌ２とレーザビームＬ３，Ｌ４とは、第２ｆθレンズ８を通過した後に、ポリゴンミラー６の各反射面の法線方向を含む水平面である偏向面６Ａを挟んで上下に位置する偏向面６Ａに平行な面内に偏向される。
【００８９】
第１ｆθレンズ７は入射面及び出射面ともに非球面であり、第２ｆθレンズ８は入射面を非球面にし出射面を自由曲面にしている。また、第１ｆθレンズ７、第２ｆθレンズ８及び第２シリンドリカルレンズ９は、量産性を考慮してプラスチック成型品を用いているが、ガラス製のレンズを用いてもよい。
【００９０】
ＢＤセンサ１０は、この発明の受光手段であり、レーザビームＬ１〜Ｌ４の何れかを主走査方向における有効露光領域外で検出する。即ち、ポリゴンミラー６の反射面で反射されたレーザビームＬ１〜Ｌ４の何れかは、主走査方向における感光体ドラム１０１の表面に達しない範囲で同期レンズ１０Ａを介してＢＤセンサ１０の受光面に結像する。ＢＤセンサ１０は、レーザビームＬ１〜Ｌ４の何れかを受光した際に、半導体レーザ１Ａ〜１Ｄにおける各レーザビームＬ１〜Ｌ４の画像データによる変調開始タイミング（この発明の走査タイミングである。）を決定するための信号を出力する。
【００９１】
本実施例では、レーザビームＬ１〜Ｌ４をポリゴンミラー６の同一反射面で全てのレーザビームがほぼ重なるように反射させているため、１つのレーザビームだけで全てのレーザビームの変調開始タイミングを制御することが可能になっている。そして、走査ラインの湾曲歪が最も小さいブラックの画像を形成するレーザビームＬ１を用いてＢＤセンサ１０により検出を行っているので、精度の高い検出ができる。
【００９２】
図４は、上記露光ユニットの背面側の斜め上方からの外観図である。露光ユニットＥは、ハウジング本体３１Ａ及びハウジング蓋体３１Ｂからなるハウジング３１によって外側面を構成している。ハウジング本体３１Ａ及びハウジング蓋体３１Ｂは、一例として、ガラス繊維を混練したポリカーボネート等の安価且つ軽量で線膨張係数が比較的大きな樹脂からなる（ガラス繊維を３０％混練したポリカーボネートの線膨張係数は２．７×１０-5／℃である。）。
【００９３】
ハウジング３１の素材として安価且つ軽量な樹脂を使用するのは、ハウジング３１自体は他の部材を支持しておらず、専ら、露光ユニットＥの内部に対する遮光及び防塵等の機能を有するものであるからである。
【００９４】
ハウジング蓋体３１Ｂには、図示しない感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれに対向する主走査方向（矢印Ｘ−Ｘ方向）のスリット３２Ａ〜３２Ｄが形成されている。スリット３２Ａ〜３２Ｄのそれぞれを経由して感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれに向けて、レーザビームＬ１〜Ｌ４が照射される。
【００９５】
露光ユニットＥの高さは、感光体ドラム１０１Ａに対向する部分において、他の感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄに対向する部分よりも小さい。感光体ドラム１０１Ａは、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄに比較して大径であり、画像形成装置１００の内部において他のユニットとの干渉をさけるために露光ユニットＥの底面を略水平にする必要があるからである。感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄが同一の径である場合には、露光ユニットＥの高さは、全幅にわたって略均一にすることができる。
【００９６】
ハウジング本体３１Ａの左右の各側面における少なくとも前面側及び背面側には、左右方向の外側に開放した凹部３３，３３及び凹部３４，３４が形成されている。凹部３３，３３及び凹部３４，３４は、図示しない画像形成装置１００の前面側のフレーム及び背面側のフレームに両端が固定された軸体４１，４２のそれぞれに外嵌する。凹部３３，３３及び凹部３４，３４の上下方向の幅は、軸体４１，４２の外径よりも大きくされている。また、副走査方向（矢印Ｙ−Ｙ方向）について、凹部３３，３３の円弧部の中心と凹部３４，３４の円弧部の中心との間隔は、軸体４１の中心と軸体４２の中心との距離よりも短くされている。このため、凹部３３，３３又は凹部３４，３４の少なくとも一方において、上側面のみが軸体４１又は４２の周面に当接している。
【００９７】
図５は、上記露光ユニットの内部構造を示す背面側の斜め上方からの組立図である。ハウジング３１は、ミラー２１、ミラー２２（２２Ａ〜２２Ｃ）、ミラー２３（２３Ａ，２３Ｂ）、ミラー２４（２４Ａ〜２４Ｃ）、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄ及びＢＤセンサ１０を、画像形成装置１００の前面側及び背面側に位置する支持部材６１，６１に支持された状態で、内部に収納する。また、ハウジング３１の底面における副走査方向の一方側には、半導体レーザ１Ａ〜１Ｄ、コリメータレンズ２Ａ〜２Ｄ、ミラー３Ｂ〜３Ｄ、第１シリンドリカルレンズ４、ミラー５、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７、第２ｆθレンズ８を保持した偏向ユニット５１が支持部材６１，６１に支持された状態で配置される。
【００９８】
偏向ユニット５１は、例えば、ＢＭＣ等の強度が高く線膨張係数の小さい材料によって形成される（ＢＭＣの線膨張係数は１．８×１０-5／℃である。）。偏向ユニット５１において、半導体レーザ１Ａ〜１Ｄ、コリメータレンズ２Ａ〜２Ｄ、ミラー３Ｂ〜３Ｄ、第１シリンドリカルレンズ４、ミラー５、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７、第２ｆθレンズ８は、互いの位置関係を厳格に規定された状態で位置決めされている。
【００９９】
前面側及び背面側の支持部材６１，６１は、０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの厚さの圧延鋼板を打ち抜き加工のみによって所定の形状に形成したものである。圧延鋼板等の板材に対する加工であっても、曲げ加工では寸法誤差や内部応力による歪みを生じ易く、各支持部材６１における各部の位置を適正にすることが困難であり、複数の支持部材６１同士でも寸法を均一にすることが困難である。これに対して、金型の間に板材を挟み込む打ち抜き加工は、金型の精度が複数の加工品に繰り返し反映され、複数の支持部材６１同士の寸法を均一にすることができる。
【０１００】
図６は、上記露光ユニットに用いられる支持部材の正面図である。副走査方向（矢印Ｙ−Ｙ方向）を長手方向とする板状体の支持部材６１の内部には、角孔状のミラー支持部６２Ａ〜６２Ｉが形成されている。各ミラー支持部６２Ａ〜６２Ｉは、ミラー２１，２２（２２Ａ〜２２Ｃ），２３（２３Ａ，２３Ｂ），２４（２４Ａ〜２４Ｃ）のそれぞれの端部を支持する。
【０１０１】
支持部材６１の上側の端面には、この発明の光学手段支持部であるレンズ支持部６７Ａ〜６７Ｄが形成されている。各レンズ支持部６７Ａ〜６７Ｄは、矩形の切欠き状を呈し、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄのそれぞれの端部を、後述する調整部材を介して支持する。
【０１０２】
支持部材６１の左右の端面には、第１の被支持部６３及び第２の被支持部６４が形成されている。被支持部６３，被支持部６４は、副走査方向の外側に開放した凹部である。被支持部６３，６４は、図示しない画像形成装置１００の前面側及び背面側のフレームに両端を固定された軸体４１，４２に外嵌する。これによって、支持部材６１は、軸体４１，４２を介して画像形成装置１００のフレームに支持される。
【０１０３】
被支持部６３，６４の上下方向の幅は、軸体４１，４２の外径よりも大きくされている。また、副走査方向（矢印Ｙ−Ｙ方向）について、被支持部６３，６４の円弧部の中心と被支持部６３，６４の円弧部の中心との間隔は、軸体４１の中心と軸体４２の中心との距離よりも短くされている。このため、被支持部６３，６４において上側面のみが軸体４１及び４２の周面に当接しており、被支持部６３，６４は軸体４１，４２に対して副走査方向に所定の距離だけ変位自在にされている。
【０１０４】
支持部材６１の副走査方向の略中央部には、固定孔６５が形成されている。また、支持部材６１の下端面における図中左側の端部近傍には、矩形の凹部６６が形成されている。固定孔６５及び凹部６６は、この発明の第１及び第２のユニット支持部である。支持部材６１は、固定孔６５及び凹部６６を介して、偏向ユニット５１を支持する。
【０１０５】
また、支持部材６１には、固定孔６８が形成されている。固定孔６８は、この発明の受光手段支持部である。固定孔６８において、ＢＤセンサ１０及び同期レンズ１０Ａを支持する固定部材１０Ｂが支持部材６１に固定される。
【０１０６】
図５に示すように、偏向ユニット５１の前面及び背面には、図中右側の端部近傍に取付穴５２が形成されており、図中左側の端部近傍に支持軸５３が形成されている。支持部材６１は、ミラー２１，２２（２２Ａ〜２２Ｃ），２３（２３Ａ，２３Ｂ），２４（２４Ａ〜２４Ｃ）、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄ、並びに、ＢＤセンサ１０及び同期レンズ１０Ａを各支持部において支持した状態で、外側面をハウジング本体３１Ａにおける前後の壁面の内側面に当接させてハウジング本体３１Ａ内に収納される。
【０１０７】
凹部６６は図中左側に開放しており、その上下方向の幅は、支持軸５３の半径よりも大きくされている。また、副走査方向（矢印Ｙ−Ｙ方向）について、凹部６６の長さは支持軸５３の外径よりも長くされている。このため、凹部６６において上側面のみが支持軸５３の周面に当接しており、支持軸５３は凹部６６に対して副走査方向に所定の距離だけ変位自在にされている。
【０１０８】
ハウジング本体３１Ａにおける前後の壁面には、全周にわたって外側に突出したリブ３５が形成されている。このため、ハウジング本体３１Ａにおける前後の壁面は、他の部分に比較して強度を高くされている。したがって、支持部材６１は、厚さ方向である主走査方向について、ハウジング本体３１Ａの壁面によって補強される。
【０１０９】
ハウジング本体３１Ａ内に支持部材６１を収納した後、偏向ユニット５１を図５中の左側からハウジング本体３１Ａの下方に挿入する。ハウジング本体３１Ａ内に支持部材６１を収納すると、支持部材６１の固定孔６４がハウジング本体３１Ａの取付孔３６に対向する。支持部材６１の凹部６６に偏向ユニット５１の支持軸５３が嵌入した時に、偏向ユニット５１の取付穴５２がハウジング本体３１Ａの固定孔３６及び支持部材６１の固定孔６４に対向する。
【０１１０】
この状態で固定部材５４の軸部５４Ａを、ハウジング本体３１Ａの外側から固定孔３６及び固定孔６４に順に貫通させ、さらに取付穴５２に嵌入させる。これによって、支持部材６１、ハウジング本体３１Ａ及び偏向ユニット５１が、副走査方向の一点において位置決めされる。
【０１１１】
固定部材５４の軸部５４Ａは、互いに径の異なる３つの部分を同軸上に配置して構成されている。固定部材５４の軸部５４Ａは、３つの部分のそれぞれにおいて、ハウジング本体３１Ａの取付孔３６、支持部材６１の固定孔６４及び偏向ユニット５１の取付穴５２に嵌合する。したがって、ハウジング本体３１Ａと偏向ユニット５１とは互いに独立して変形し、ハウジング本体３１Ａに生じた変形が偏向ユニット５１の位置に影響を与えることはない。
【０１１２】
図７は、上記露光ユニットの開蓋状態を示す背面側の斜め上方からの斜視図である。図８は、同露光ユニットに用いられる調整部材の構成を示す図である。上記のように組み立てられた露光ユニットＥの内部の最上部には、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄが配置されている。前述のように、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄは、調整部材７１を介して支持部材６１の上側の端面に形成されたレンズ支持部６７Ａ〜６７Ｄに支持されている。
【０１１３】
ハウジング本体３１Ａの前面側及び背面側の上面には、支持部材６１のレンズ支持部６７Ａ〜６７Ｄのそれぞれに対向する位置に凹部８１Ａ〜８１Ｄが形成されている。また、ハウジング本体３１Ａの背面側の上面には、凹部８１Ａ〜８１Ｄのそれぞれに近接して孔部８２Ａ〜８２Ｄが形成されている。凹部８１Ａ〜８１Ｄは、調整部材７１を収納する。孔部８２Ａ〜８２Ｄからは、調整ギア７２の一部が上面側に露出する。
【０１１４】
調整部材７１は、ホルダ７１Ａ、ホルダスプリング７１Ｂ及びレンズスプリング７１Ｃからなる。第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄの各端部は、レンズスプリング７１Ｃを介してホルダ７１Ａ内に収納される。ホルダ７１Ａは、ホルダスプリング７１Ｂを介して、ハウジング本体３１Ａの背面側の凹部８１（８１Ａ〜８１Ｄ）内に収納される。副走査方向において、各凹部８１の幅はホルダ７１Ａの長さよりも長い。
【０１１５】
ハウジング本体３１Ａの背面において、調整ギア７２は、調整ギア７３に噛合している。調整ギア７３の回転は、図示しない機構を介して凹部８１に収納されているホルダ７１Ａに対して、副走査方向の直線運動として伝達される。これによって、孔部８２（８２Ａ〜８２Ｄ）から露出した調整ギア７２を回転操作することにより、第２シリンドリカルレンズ９（９Ａ〜９Ｄ）の背面側の端部が副走査方向に移動し、露光ユニットＥの上面内における第２シリンドリカルレンズ９の傾きが変化する。これによって、感光体ドラム１０１（１０１Ａ〜１０１Ｄ）の表面に対する画像光の走査方向の傾きが調整される。
【０１１６】
以上のように、この発明の実施形態に係る露光ユニットＥは、ハウジング３１、偏向ユニット５１及び支持部材６１から構成されている。ＢＭＣ等の線膨張係数が金属に近似して小さく比較的重い材料からなる偏向ユニット５１は、半導体レーザ１Ａ〜１Ｄ、コリメータレンズ２Ａ〜２Ｄ、ミラー３Ｂ〜３Ｄ、第１シリンドリカルレンズ４、ミラー５、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７及び第２ｆθレンズ８からなる光源及び偏向手段を、互いの位置関係を厳格に規定して保持する機能を実現する。
【０１１７】
また、金属平板の打ち抜き加工によって形成された支持部材６１は、ミラー２１〜２４、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄ及びＢＤセンサ１０を互いの位置関係を厳格に規定して支持し、かつ、偏向ユニット５１をその上下方向の位置を確実に規定して支持しつつ、これらの画像形成装置１００内における配置位置を規定して感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄとの位置関係を適正にする機能を実現する。
【０１１８】
さらに、ＰＰＴ等の比較的軽量の樹脂材料からなるハウジング３１は、偏向ユニット５１及び支持部材６１の外部を被覆して偏向ユニット５１及び支持部材６１によって部材が保持及び支持されている空間への塵埃等の侵入及び外部光の入射を防止し、かつ、支持部材６１を補強する機能を実現する。
【０１１９】
これによって、露光ユニットＥを、それぞれが実現すべき機能が異なる複数の部材によって構成し、各部材を実現すべき機能に適した材料によって実現すべき機能に適した形状に形成することができる。
【０１２０】
即ち、各光学部品の位置決めに用いられる支持部材６１を線膨張係数の小さい金属平板の打ち抜き加工のみによって形成し、各光学部品の被覆及び支持部材６１の補強に用いられる大型の部材であるハウジング３１を比較的軽量な樹脂によって形成することで、ＢＭＣ等の比較的重い材料を、光源及び偏向手段の位置決めに用いられる比較的小型の偏向ユニット５１のみに使用することができる。
【０１２１】
例えば、ハウジングに各光学部品を支持させた場合には、温度変化による各光学部品の位置精度の低下を防止すべく、大型の部材であるハウジングを高価かつ重いＢＭＣ等の材料によって構成する必要があり、コストの上昇や重量の増加を招く問題がある。
【０１２２】
これに対して、この発明の実施形態に係る露光ユニットＥでは、ハウジング３１を軽量かつ安価な樹脂材料によって構成することができ、コストの低廉化、及び、軽量化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】この発明の実施形態に係る光ビーム走査装置を備えた画像形成装置の簡単な構成を示す説明図である。
【図２】この発明の実施形態に係る光ビーム走査装置である露光ユニットの構成を示す正面の概略図である。
【図３】上記露光ユニットにおける光ビームの光路を示す模式図である。
【図４】上記露光ユニットの背面側の斜め上方からの外観図である。
【図５】上記露光ユニットの内部構造を示す背面側の斜め上方からの組立図である。
【図６】上記露光ユニットに用いられる支持部材の正面図である。
【図７】上記露光ユニットの開蓋状態を示す背面側の斜め上方からの斜視図である。
【図８】上記露光ユニットに用いられる調整部材の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１（１Ａ〜１Ｄ）  半導体レーザ（光源）
６  ポリゴンミラー（偏向手段）
７  第１ｆθレンズ（偏向手段）
８  第２ｆθレンズ（偏向手段）
９（９Ａ〜９Ｄ）  第２シリンドリカルレンズ（光学手段）
２１〜２４  ミラー（反射手段）
３１  ハウジング
３１Ａ  ハウジング本体
３１Ｂ  ハウジング蓋体
５１  偏向ユニット
６１  支持部材
１０１（１０１Ａ〜１０１Ｄ）  感光体ドラム
１０  ＢＤセンサ（受光手段）
【図１】
2006091345.tif 000003
【図２】
2006091345.tif 000004
【図３】
2006091345.tif 000005
【図４】
2006091345.tif 000006
【図５】
2006091345.tif 000007
【図６】
2006091345.tif 000008
【図７】
2006091345.tif 000009
【図８】
2006091345.tif 000010