(57)【要約】【課題】半導体レーザの発熱によって光源部の一部が膨張した場合でも、像担持体上に形成される走査線の位置ズレを抑制すること。【解決手段】２つの光束を出射する光源部60と、光源部60から出射される２つの光束を対称方向に走査する回転多面鏡と、回転多面鏡に走査される光束を像担持体上に結像させる走査レンズと、を有する筐体を複数有する走査光学装置において、光源部60は、２つの半導体レーザ39と、２つの半導体レーザ39を保持する２つの保持部材61と、２つの保持部材61を筐体36に位置決めする２つの位置決め部材62と、を有し、位置決め部材62には保持部材61が当接する溝63が形成され、溝63の開口は互いに対向するように形成されていることを特徴とする走査光学装置。【選択図】  図３
2006159743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの光束を出射する光源部と、該光源部から出射される前記２つの光束を対称方向に走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡に走査される前記光束を像担持体上に結像させる走査レンズと、を有する筐体を複数有する走査光学装置において、
前記光源部は、２つの光源と、該２つの各光源を保持する２つの保持部材と、該２つの各保持部材を筐体に位置決めする２つの位置決め部材と、を有し、
前記位置決め部材には前記保持部材が当接する溝が形成され、該溝の開口は互いに対向するように形成されていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記２つの保持部材の間には、前記各保持部材を前記各位置決め部材の前記各溝に付勢するための弾性部材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
像担持体と、該像担持体に対して光束を出射することにより走査線を形成する走査光学装置と、を有する画像形成装置において、
前記走査光学装置は、請求項１又は２に記載の走査光学装置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、レーザビームを使用して光書き込みを行う走査光学装置及びレーザービームプリンタ、デジタル複写機、カラーデジタルＦＡＸ等の電子写真装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、帯電された像担持体に、走査光学装置により画像情報に応じた光ビームを走査して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像した現像像を転写材に転写して画像形成することが行われている。
【０００３】
近年、ドキュメントのカラー化が進むに従い、この電子写真方式によりブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色について現像像を形成し、これを順次転写してフルカラー画像を形成するフルカラー画像形成装置が開発されるようになってきた。
【０００４】
その中でも、特に高速な画像形成速度を必要とされる用途に向けて、複数の独立した画像形成装置を備え、ここで形成された現像像を単一の転写媒体上に連続的に転写し、１サイクルでフルカラー画像を形成する、所謂、タンデム方式のフルカラー画像形成装置が開発されている。
【０００５】
上記タンデム方式のフルカラー画像形成装置に用いられる従来の走査光学装置として、図１０に示すような走査光学装置がある（特許文献１参照）。これは複数のレーザ保持部材を筐体に設けたＶ形状に調整可能に取り付けることができる手段が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４６０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術において、光源部である半導体レーザの発熱によって保持部材が局部的に発熱すると、光源部からの光束が所定の位置から傾いて（チルト）してしまい、像担持体上の走査線の位置がずれるという問題がある。これは、カラー画像形成において、連続した画像形成時に各色の重ね合わせる位置がずれていき、画像の色みが最初と最後で異なったものとなってしまうという問題になる。
【０００８】
本発明の目的は、半導体レーザの発熱によって光源部の一部が膨張した場合でも、像担持体上に形成される走査線の位置ズレを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、２つの光束を出射する光源部と、該光源部から出射される前記２つの光束を対称方向に走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡に走査される前記光束を像担持体上に結像させる走査レンズと、を有する筐体を複数有する走査光学装置において、前記光源部は、２つの光源と、該２つの各光源を保持する２つの保持部材と、該２つの各保持部材を筐体に位置決めする２つの位置決め部材と、を有し、前記位置決め部材には前記保持部材が当接する溝が形成され、該溝の開口は互いに対向するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、位置決め部材に形成される溝が対向して配置されることにより、前記位置決め部材に位置決めされる保持部材の副走査方向の動きを規制する。また、溝に保持部材が当接しているため、該保持部材が光源の昇温により膨張すると、２つの保持部材は同様に膨張する。これにより、２つの光束は互いに離間する方向に同様に移動する。この結果、各像担持体上に形成される各走査線は同方向に同様に移動する。
【００１１】
このように、半導体レーザの発熱によって光源部が膨張した場合でも、像担持体上に形成される走査線の位置ズレを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
〔第１実施形態〕
図を用いて本発明の第１実施形態について説明する。説明において、画像形成装置、走査光学装置の概略説明をした後、本実施形態の特徴部分である光源部60の説明をする。
【００１３】
（画像形成装置）
図１を用いて画像形成装置の概略説明をする。図１は画像形成装置の概略説明図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束Ｌ（ＬＣ、ＬＭ、ＬＹ、ＬＫ）が走査光学装置１（１ａ、１ｂ）の筐体36（36ａ、36ｂ）から出射し、各々対応する感光体ドラム46（46Ｃ、46Ｍ、46Ｙ、46ＢＫ）面上を照射して静電潜像を形成する。
【００１５】
静電潜像は一次帯電器47（47Ｃ、47Ｍ、47Ｙ、47ＢＫ）によって各々一様に帯電している感光体ドラム46（46Ｃ、46Ｍ、46Ｙ、46ＢＫ）面上に形成されており、現像器41（41Ｃ、41Ｍ、41Ｙ、41ＢＫ）によって各々シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢＫのトナーを供給され、トナー像となる。該トナー像は、転写ベルト44上を搬送されてくる転写材45に転写ローラ42（42Ｃ、42Ｍ、42Ｙ、42ＢＫ）によって順に静電転写されることによってカラー画像が形成される。
【００１６】
この後、感光体ドラム46（46Ｃ、46Ｍ、46Ｙ、46ＢＫ）面上に残っている残留トナーは、クリーナ48（48Ｃ、48Ｍ、48Ｙ、48ＢＫ）によって除去されて、次のカラー画像を形成する為に、再度一次帯電器47（47Ｃ、47Ｍ、47Ｙ、47ＢＫ）によって一様に帯電される。
【００１７】
転写材45は、給送トレイ49上に積載されており、給送ローラ50によって１枚ずつ順に給送される。給送された転写材45は、レジストローラ51によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト44上に送り出される。
【００１８】
転写ベルト44上を精度良く搬送されている間に、感光体ドラム46（46Ｃ、46Ｍ、46Ｙ、46ＢＫ）面上に形成されたシアンの画像、マゼンタの画像、イエローの画像、ブラックの画像が順に転写材45上に転写され、カラー画像が形成される。
【００１９】
駆動ローラ52は、転写ベルト44の送りを精度良く行っており、回転ムラの小さな駆動モータ（図示せず）と接続している。転写材45上に形成されたカラー画像は定着器53によって熱定着された後、排出ローラ54などによって排出トレイ43上に搬送されて装置外に出力される。
【００２０】
（走査光学装置）
図２を用いて走査光学装置１の概略説明をする。図２は走査光学装置１（１ａ、１ｂ）の構成を説明した図である。上図に走査光学装置１の概略上視図を示し、下図に走査光学装置１の概略断面図を示す。左右に２つ備えた走査光学装置１（１ａ、１ｂ）は同一の構成であるため、図２の右側に書かれた走査光学装置１ａを用いて説明する。
【００２１】
図２に示すように、走査光学装置１ａの光源部は、光源としての半導体レーザ39（39Ｃ、39Ｍ）と、規定の収束光束に変換するコリメータレンズ38（38Ｃ、38Ｍ）が、筐体36ａに固定配設して構成される。偏向器35や走査レンズ32、34を収納する筐体36は、複雑な形状に対応するために、ポリカーボーボネートや変性ＰＰＥといった樹脂にガラスフィラー等を含有させ強度を上げた材料によって成型されている。
【００２２】
光源部から出射された光束Ｌ（ＬＣ、ＬＭ）は、シリンドリカルレンズ37（37Ｃ、37Ｍ）を通り、偏向器35ａに組みつけられたポリゴンミラー（回転多面鏡）31ａの異なる面によって偏向走査される。ポリゴンミラー31ａによって走査された光束Ｌ（ＬＣ、ＬＭ）は、それぞれ走査レンズ32（32Ｃ、32Ｍ）を透過し、折り返しミラー33（33Ｃ、33Ｍ）によって反射され、走査レンズ34（34Ｃ、34Ｍ）を透過することで、感光体ドラム46（46Ｃ、46Ｍ）上で結像する。また同様の動作によって図２の左側に設けられた走査光学装置１ｂからも、感光体ドラム46（46Ｙ、46ＢＫ）に光束Ｌ（ＬＹ、ＬＢＫ）が結像する。
【００２３】
（光源部60の詳細構成）
図３乃至図７を用いて、本実施形態の特徴的な構成である光源部60の構成を説明する。図３は光源部60の斜視図であり、図４は光源部60を光軸方向から見た図であり、図５は光源部60を上方から見た図である。尚、左右に２つ備えた走査光学装置１（１ａ、１ｂ）の筐体36（36ａ、36ｂ）は同一の構成であるため、図２の右側に書かれた走査光学装置１ａの筐体36ａを用いて説明する。尚、説明においてａと符号を付したものには、走査光学装置１ｂの側には、ｂと符号を付すべき同様の部材が配設されていることを示す。
【００２４】
図３に示すように、光源部60ａは、半導体レーザ39（39Ｃ、39Ｍ）と、コリメータレンズ38（38Ｃ、38Ｍ）と、コリメータレンズ38及び半導体レーザ39を保持する筒状の保持部材61（61Ｃ、61Ｍ）と、保持部材61を筐体36ａに位置決めする位置決め部材62（62Ｃ、62Ｍ）と、保持部材61を位置決め部材62に対して付勢して固定する板金等の弾性を有する固定部材64ａと、を有する。
【００２５】
この構成により、半導体レーザ39は、保持部材61に対して圧入等の方法で取り付けられる。また、コリメータレンズ38は保持部材61に対して、照準を合わせる方向及び照射位置のＸＹ方向の合計３方向に対して寸法公差内に入るように接着固定される。このように構成することにより、高精度に位置を調整することができる。
【００２６】
位置決め部材62（62Ｃ、62Ｍ）には、図４に示すように、溝63（63Ｃ、63Ｍ）が形成される。溝63（63Ｃ、63Ｍ）は、Ｘ方向でその開口が互いに向き合うように形成されている。また、溝63の形状は、本実施形態においては、位置決め部材62の内側にＶ字形状で形成されている。尚、位置決め部材62は筐体36と一体的に構成されているが、これに限るものではなく、別体であってもよい。
【００２７】
以上の構成において、走査光学装置の駆動時、半導体レーザ39が発光すると、半導体レーザ39は発熱する。すると半導体レーザ39を保持する保持部材61は、半導体レーザ39を保持する周辺を中心に熱膨張する。この状態を図５に示す。
【００２８】
図５に示すように、保持部材61は、半導体レーザ39の近傍が大きく膨張し、光束が出射するコリメータレンズ38の近傍は比較的膨張しない。このため、保持部材61は、上面から見ると、その側面がテーパ形状になるように膨張する。
【００２９】
保持部材61の半導体レーザ39側は、位置決め部材62と当接して、位置決め部材62から離間する方向に移動する。すると、保持部材61Ｃから出射される光束ＬＣの出射方向は図中Ａ方向に移動し、保持部材61Ｍから出射される光束ＬＭの出射方向は図中Ｂ方向に移動する。即ち、互いの光束ＬＣ、ＬＭが離間する方向に移動する。
【００３０】
Ｖ字形状の溝63Ｃ、63Ｍの開口が互いにＸ方向に対向した構成であるとき、図６の走査平面を上から見た図に示すように、保持部材61Ｃ、61Ｍから出射される光束ＬＣ、ＬＭとは、互いに離間する方向に移動する。この場合、感光体ドラム46上での走査線が移動する。この移動の様子を図６を用いて説明する。  図６は本実施形態の筐体が熱膨張した時の光束の説明図である。
【００３１】
光束ＬＣが走査されて形成される感光体ドラム46Ｃ上の走査線Ｓ１は、Ｒ１方向にΔＳ１だけ移動し、光束ＬＭが走査されて形成される感光体ドラム46Ｍ上の走査線Ｓ２は、Ｒ２方向にΔＳ２だけ移動する。ここで、Ｒ１方向とＲ２方向とは、双方とも保持部材61から離間する方向であり、移動量もほぼ同様である。このため、走査線Ｓ１と走査線Ｓ２とは、主走査方向に相対的に位置ズレが発生しない。
【００３２】
また、保持部材61は、Ｖ字形状の溝63に当接して配設されている。このため、保持部材61は副走査方向（主走査方向と直交する方向：図４のＹ方向）に移動が規制されており、保持部材61Ｃ、61Ｍから出射される光束ＬＣ、ＬＭによって構成される走査線Ｓ１、Ｓ２も、副走査方向に相対的な位置ズレが発生しない。尚、溝63の形状は、保持部材61の副走査方向の動きを規制することができればよく、Ｖ字形状に限るものではない。
【００３３】
よって、走査線Ｓ１、Ｓ２は、主走査方向にも副走査方向にも、相対的な位置ズレは発生しない。
【００３４】
次に、図１０に示す従来例のように、Ｖ字形状の溝の開口が互いに対向せずに並列に形成されている場合、走査線が移動する。この様子を、本実施形態の構成との比較例として、図７を用いて説明する。図７は従来の筐体が熱膨張した時の光束の説明図である。
【００３５】
保持部材61Ｃと61Ｍは、共に図７中、Ｕ方向に光束の移動が発生する。ここで、走査線Ｓ11は、感光体ドラム46Ｃ上でＰ１方向にΔＳ11だけ移動する。また、走査線Ｓ12は、感光体ドラム46Ｍ上でＰ２方向にΔＳ12だけ移動する。このとき、Ｐ１とＰ２の方向は互いに逆向きになる。このため、副走査方向に走査線の相対的な位置ずれが発生してしまう。
【００３６】
このように、感光体ドラム46上の走査線の相対位置が、半導体レーザ39の駆動による発熱で相対的にずれると、この構成の走査光学装置を有する画像形成装置においては、感光体ドラム46（46Ｃ、46Ｍ、46Ｙ、46ＢＫ）面上に形成された各色のトナー像の重ね合わせ位置がずれてしまうという問題が発生することになる。
【００３７】
以上のように、上記比較例と、本実施形態との比較により、本実施形態を用いると、各感光体ドラム46Ｃ、46Ｍ、46Ｙ、46ＢＫ面上における走査線の相対的な位置ずれを抑えることができ、走査光学装置を連続運転して、筐体36が熱膨張したときでも、色ずれの少ない良好なカラー画像を得ることができる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
図８を用いて本発明の第２実施形態について説明する。前述と同様の構成については説明を省略する。本実施形態の特徴部分である光源部160（160ａ、160ｂ）の説明をする。尚、説明においてａと符号を付したものには、走査光学装置１ｂの側には、ｂと符号を付すべき同様の部材が配設されていることを示す。
【００３９】
（光源部160の詳細構成）
図８は第２実施形態の光源部160を光軸方向から見た図である。光源部160ａ、160ｂのうち、光源部160ａを例示して説明する。本実施形態は、上述の保持部材61Ｃ、61ＭをＶ字形状の溝63Ｃ、63Ｍに容易に固定するための手段である。Ｖ字形状の溝63Ｃ、63Ｍに当接させられた保持部材61Ｃと61Ｍとの間の空間に、バネ等の弾性部材65ａを挿入して構成する。このように構成すると、弾性部材65ａの反力Ｆにより、保持部材61Ｃと61Ｍとは、Ｖ字形状の溝63Ｃ、63Ｍに押し付けられて固定される。
【００４０】
通常、半導体レーザ39（39Ｃ、39Ｍ）の光束Ｌは、コリメータレンズ38（38Ｃ、38Ｍ）によって平行光束化される。このため、保持部材61Ｃと61Ｍを光軸Ｘ方向に対し位置を規制して固定する必要はない。よって、弾性部材65ａを挿入するだけで、保持部材61Ｃと61ＭとをＶ字形状の溝63Ｃと63Ｍとに固定することができる。
【００４１】
尚、本実施形態では、弾性部材をバネとし、保持部材61とは別部材としたが、これに限るものではない。変形例を図９を用いて説明する。図９は弾性部材の変形例を示した図である。変形例は、保持部材61Ｃと61Ｍとの間に、保持部材61Ｃと61Ｍとを一体的に連結する弾性部材66を構成する。このようにすると、弾性部材65のように、保持部材61とは別体の部材を必要としない。このため、部品点数が少なくなり、より安価に本実施形態の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】画像形成装置の概略説明図。
【図２】走査光学装置１の構成の説明図。
【図３】第１実施形態の光源部60の斜視図。
【図４】第１実施形態の光源部60を光軸方向から見た図。
【図５】第１実施形態の光源部60を上方から見た図。
【図６】第１実施形態の筐体36が熱膨張した時の光束の説明図。
【図７】第１実施形態との比較例であり、従来の筐体が熱膨張した時の光束の説明図。
【図８】第２実施形態の光源部160を光軸方向から見た図。
【図９】第２実施形態の変形例を示す図。
【図１０】従来の走査光学装置の光源部における構成の説明図。
【符号の説明】
【００４３】
Ｌ …光束、
Ｓ …走査線、
１ …走査光学装置、
31 …ポリゴンミラー（回転多面鏡）、
32 …走査レンズ、
34 …走査レンズ、
36 …筐体、
39 …半導体レーザ（光源）、
46 …感光体ドラム（像担持体）、
60 …光源部、
61 …保持部材、
62 …位置決め部材、
63 …溝、
65 …弾性部材、
66 …弾性部材、
160 …光源部、
【図１】
2006159743.tif 000003
【図２】
2006159743.tif 000004
【図３】
2006159743.tif 000005
【図４】
2006159743.tif 000006
【図５】
2006159743.tif 000007
【図６】
2006159743.tif 000008
【図７】
2006159743.tif 000009
【図８】
2006159743.tif 000010
【図９】
2006159743.tif 000011
【図１０】
2006159743.tif 000012