(57)【要約】【課題】小型化を図ることができる光走査装置を提供すること。【解決手段】光走査装置１３のハウジング２５に該ハウジング２５内を上下に区画する基板２５Ａを形成し、該基板２５Ａの一方の面にポリゴンミラー２６及び第１結像レンズ３１，４１と第１反射ミラー３２，４２を光ビームの進行方向に沿って配置するとともに、同基板２５Ａの他方の面に第２反射ミラー３３，４３と第２結像レンズ３４，４４及び第３反射ミラー３５，４５を光ビームの進行方向に沿って配置し、基板２５Ａの第３反射ミラー３５，４５と感光ドラム（感光体）２ａ，２ｂを結ぶ光路上であって且つ第１結像レンズ３１，４１と第１反射ミラー３２，４２の間に第１の開口部３６，４６を形成し、同基板２５Ａの第１ミラー３２，４２と第２反射ミラー３３，４３を結ぶ光路上に第２の開口部３７，４７を形成する。【選択図】図２
2011112984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射される光ビームを偏向する偏向器と、該偏向器によって偏向された光ビームを等速走査光に変換する結像レンズと等速走査光を折り返して感光体に導く第１、第２及び第３反射ミラーを備えた走査光学系をハウジング内に収容して成る光走査装置において、
前記ハウジングに該ハウジング内を上下に区画する基板を形成し、該基板の一方の面に前記偏向器及び前記走査光学系の結像レンズと第１反射ミラーを光ビームの進行方向に沿って配置するとともに、同基板の他方の面に前記走査光学系の第２及び第３反射ミラーを光ビームの進行方向に沿って配置し、前記基板の前記第３反射ミラーと前記感光体を結ぶ光路上であって且つ前記結像レンズと前記第１反射ミラーの間に第１の開口部を形成し、同基板の前記第１反射ミラーと第２反射ミラーを結ぶ光路上に第２の開口部を形成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記偏向器を中心として２つの前記走査光学系を対称に配置したことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
請求項２記載の光走査装置を用紙搬送方向に２台並列に配置して成ることを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体を光走査するための光走査装置とこれを備えたカラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、帯電器によって表面が一様に帯電された感光体が光走査装置によって光走査され、その表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、静電潜像は現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像は、転写装置によって用紙上に転写された後に定着装置によって加熱及び加圧されて用紙上に定着され、トナー像が定着された用紙が装置外へ排出されることによって一連の画像形成動作が終了する。
【０００３】
ところで、感光体を光走査してその表面に静電潜像を形成する光走査装置は、光源から出射される光ビームを偏向するポリゴンミラー等の偏向器と、該偏向器によって偏向された光ビームを等速走査光に変換する結像レンズと等速走査光を折り返して感光体に導く複数の反射ミラーを備えた走査光学系をハウジング内に収容して構成されている。
【０００４】
斯かる光走査装置に関して、例えば特許文献１には、単一の偏向器をハウジング内の中央に配置し、該偏向器によって光ビームを対称な２方向に振り分けて偏向する構成が提案されている。
【０００５】
又、特許文献２には、偏向器を中心とする対称な２方向に１本ずつの光ビームを走査するハウジング（光学箱）を２つ並設した光走査装置が提案されている。この光走査装置によれば、１つのハウジングが小さくなるため、走査線の位置ズレが小さく抑えられて色ズレの問題が発生しにくくなる。又、折り返しミラーの枚数を１枚とすることによって、折り返しミラーによる色ズレへの影響を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４８５４２号公報
【特許文献２】特開２００２−０３１７７２号公報
【発明の概要】
【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において提案された構成では、片方向に２本の光ビームを走査しており、２本の光ビームを分離して感光体に導く必要があるため、ハウジング内に高さ方向の空間を確保する必要があり、ハウジングが大型化するという問題がある。又。２本の光ビームを等速走査するために設けられた結像レンズの高さ方向の幅を大きく取る必要があり、コストアップを避けることができない。更に、４本の光ビームを走査するための４つの光学系を全て１つのハウジング内に収容しているため、ハウジングが大きくなってしまう。このため、温度変化によるハウジングの熱変形量が大きくなり、光ビームの走査位置がずれて色ズレの問題が発生し易い。
【０００８】
又、特許文献２において提案された光走査装置では、偏向器から感光体までの光路の折り返しが１回であるため、ハウジングの高さ方向の幅が大きくなるという問題がある。特に、焦点距離が長い結像レンズを用いた場合には、その焦点距離に比例してハウジングの高さが大きくなってしまい、ハウジングが大型化する。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、小型化を図ることができる光走査装置と感光体間のピッチを略均等化することができるカラー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】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光源から出射される光ビームを偏向する偏向器と、該偏向器によって偏向された光ビームを等速走査光に変換する結像レンズと等速走査光を折り返して感光体に導く第１、第２及び第３反射ミラーを備えた走査光学系をハウジング内に収容して成る光走査装置において、前記ハウジングに該ハウジング内を上下に区画する基板を形成し、該基板の一方の面に前記偏向器及び前記走査光学系の結像レンズと第１反射ミラーを光ビームの進行方向に沿って配置するとともに、同基板の他方の面に前記走査光学系の第２及び第３反射ミラーを光ビームの進行方向に沿って配置し、前記基板の前記第３反射ミラーと前記感光体を結ぶ光路上であって且つ前記結像レンズと前記第１反射ミラーの間に第１の開口部を形成し、同基板の前記第１反射ミラーと第２反射ミラーを結ぶ光路上に第２の開口部を形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記偏向器を中心として２つの前記走査光学系を対称に配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載のカラー画像形成装置は、請求項２記載の光走査装置を用紙搬送方向に２台並列に配置して構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、偏向器によって偏向された光ビームが反射ミラーによって折り返されてハウジングの基板の上面と下面に沿って進行するため、ハウジングの高さ方向の幅が小さく抑えられて該ハウジングの小型化が図られる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、偏向器を中心として２つの走査光学系を対称に配置することによって１台の光走査装置によって２つの感光体を同時に光走査することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、２つの感光体を同時に光走査することができる２台の光走査装置をカラー画像形成装置に並設したため、４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像情報に応じた光ビームによって計４つの感光体が光走査されるが、各光走査装置のハウジングに形成された基板の第３反射ミラーと感光体を結ぶ光路上であって且つ結像レンズと第１反射ミラーの間に第１の開口部を形成したため、４つの感光体間のピッチを略均等化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置（カラーレーザープリンタ）の側断面図である。
【図２】本発明に係る光走査装置１台の主走査断面図である。
【図３】本発明に係る光走査装置２台の主走査断面図である。
【図４】参考例に係る光走査装置２台の主走査方向断面図である。
【図５】参考例に係る光走査装置２台の主走査方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの断面図であり、図示のカラーレーザープリンタはタンデム型であって、その本体１００内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｋが一定の間隔でタンデムに配置されている。
【００１９】
上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋには、感光体である感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及びドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。
【００２０】
ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、不図示の駆動モータによって図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電器３ａ〜３ｄは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
【００２１】
更に、前記現像装置４ａ〜４ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
【００２２】
又、前記転写ローラ５ａ〜５ｄは、各一次転写部にて中間転写ベルト７を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト７は、駆動ローラ８とテンションローラ９との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に走行可能に配置されており、前記駆動ローラ８は、二次転写部において中間転写ベルト７を介して二次転写ローラ１０に当接可能に配置されている。又、テンションローラ９の近傍にはベルトクリーニング装置１１が設けられている。
【００２３】
ところで、プリンタ本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの上方には、前記各現像装置４ａ〜４ｄにトナーを補給するためのトナーコンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが一列に並設されている。
【００２４】
又、プリンタ本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの下方には、２台の光走査装置１３が用紙搬送方向に並設され、これらの光走査装置１３の下方のプリンタ本体１００の底部には給紙カセット１４が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット１４には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット１４の近傍には、該給紙カセット１４から用紙を取り出すピックアップローラ１５と、取り出された用紙を分離して搬送パスＳへと１枚ずつ送り出すフィードローラ１６とリタードローラ１７が設けられている。
【００２５】
又、プリンタ本体１００の側部を上下方向に延びる前記搬送パスＳには、用紙を搬送する搬送ローラ対１８と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対１９が設けられている。尚、搬送パスＳの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスＳ’が形成されており、この搬送パスＳ’には複数の反転ローラ対２０が適当な間隔で設けられている。
【００２６】
ところで、プリンタ本体１００内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスＳは、プリンタ本体１００の上面に設けられた排紙トレイ２１まで延びており、その途中には定着装置２２と排紙ローラ対２３，２４が設けられている。
【００２７】
次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作について説明する。
【００２８】
画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電器３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。又、各光走査装置１３は、各色毎のカラー画像信号によって変調された光ビームを出射し、その光ビームを各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
【００２９】
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ５ａの作用によって、図示矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に一次転写される。
【００３０】
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト７は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト７上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
【００３１】
以下同様にして、中間転写ベルト７上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。
【００３２】
そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が駆動ローラ８と二次転写ローラ１０間の二次転写部（転写ニップ部）に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１４からピックアップローラ１５とフィードローラ１６及びリタードローラ１７によって搬送パスＳへと送り出された用紙がレジストローラ対１９によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して二次転写される。
【００３３】
而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置２２へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対２３，２４によって排紙トレイ２１上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置１１によって除去され、中間転写ベルト７は次の画像形成に備えられる。
【００３４】
［光走査装置］
次に、本発明に係る前記光走査装置１３を図２及び図３に基づいて説明する。尚、図２は本発明に係る光走査装置１台の主走査断面図、図３は光走査装置２台の副走査断面図である。
【００３５】
図３に示す２台の光走査装置１３の基本構成は同じであるため、１台の光走査装置１３の構成を図２に基づいて説明すると、光走査装置１３は、樹脂にて一体成形されたハウジング２５を有しており、該ハウジング２５には、その内部を上下に区画する水平な基板２５Ａが一体に形成されている。そして、ハウジング２５の基板２５Ａの上面の中心部には偏向器であるポリゴンミラー２６が配置されており、ハウジング２５内の基板２５Ａの上面と下面には前記ポリゴンミラー２６を中心としてこれの両側に２つの走査光学系３０，４０が対称に配置されている。
【００３６】
上記走査光学系３０，４０は、ハウジング２５内の基板２５Ａの上面に光ビームの進行方向に沿って配された第１結像レンズ３１，４１及び第１反射ミラー３２，４２と、基板２５Ａの下面に光ビームの進行方向に沿って配された第２反射ミラー３３，４３と第２結像レンズ３４，４４及び第３反射ミラー３４，４５をそれぞれ備えている。尚、図示しないが、各走査光学系３０，４０は、ハウジング２５内に収容された光源としてのレーザーダイオードとコリメータレンズ及びシリンドリカルレンズも備えている。
【００３７】
ところで、図２に示す１台の光走査装置１３は、図１に示すマゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａとシアン画像形成ユニット１Ｃの感光ドラム２ｂを露光走査するものであって、各走査光学系３０，４０を構成する第３反射ミラー３５，４５と感光ドラム２ａ，２ｂを結ぶ光路上であって且つ第１結像レンズ３１，４１と第１反射ミラー３２，４２の間には第１の開口部３６，４６がそれぞれ形成され、基板２５Ａの第１反射ミラー３２，４２と第２反射ミラー３３，４３を結ぶ光路上には第２の開口部３７，４７がそれぞれ形成されている。
【００３８】
而して、１台の光走査装置１３において各走査光学系３０，４０に設けられた不図示のレーザーダイオードから出射する光ビームは、不図示のコリメータレンズとシリンドリカルレンズによって線状の光束に集光された後、回転駆動されるポリゴンミラー２６に対して対称な２方向から入射する。
【００３９】
上述のようにポリゴンミラー２６に入射した各光ビームは、ポリゴンミラー２６によって偏向された後、第１結像レンズ３１，４１を通過することによって等速走査光に変換される。そして、この等速走査光は、第１反射ミラー３２，４２によって下方に向かって直角に折り返され、基板２５Ａに形成された第２の開口部３７，４７を通過して第２反射ミラー３３，４３に至り、該第２反射ミラー３３，４３によって直角に折り返されて基板２５Ａの下面に沿って水平に進行する。その後、光ビームは第２結像レンズ３４，４４を通過して第３反射ミラー３５，４５に至り、該第３反射ミラー３５，４５によって直角上方に折り返され、基板２５Ａに形成された第１の開口部３６，４６を通過して感光ドラム２ａ，２ｂに向かい、これらの感光ドラム２ａ，２ｂをそれぞれ露光走査する。
【００４０】
図２に示す１台の光走査装置１３は、図１に示すマゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａとシアン画像形成ユニット１Ｃの感光ドラム２ｂを露光走査するものであるが、図１に示すカラーレーザープリンタには図３に示すように同様の光走査装置１３が２台並設されており、これら２台の光走査装置１３によって他のイエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブララック画像形成ユニット１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄを含む４つの感光ドラム２ａ〜２ｄの全てが光ビームによって露光走査される。尚、図３においては、２台の光走査装置１３を構成する同一要素には同一符号を付している。
【００４１】
以上において、本発明に係る光走査装置１３においては、ポリゴンミラー２６によって偏向された光ビームが第１反射ミラー３２，４２及び第２反射ミラー３３，４３によって折り返されてハウジング２５の基板２５Ａの上面と下面に沿って進行するため、ハウジング２５の高さ方向の幅が小さく抑えられて該ハウジング２５の小型化、延いては光走査装置１３全体の小型化が図られる。
【００４２】
又、本実施の形態では、ハウジング２５内の中心に配置されたポリゴンミラー２６を中心としてこれの両側に２つの走査光学系３０，４０を対称に配置したため、１台の光走査装置１３によって２つの感光ドラム２ａ，２ｂ又は２ｃ，２ｄを同時に光走査することができる。
【００４３】
そして、上述のように４つの感光ドラム２ａ〜２ｄを同時に光走査することができる２台の光走査装置１３を図１に示すカラーレーザープリンタに並設したため、４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像情報に応じた光ビームによって計４つの感光ドラム２ａ〜２ｄが光走査されるが、各光走査装置１３のハウジング２５Ａに形成された基板２５Ａの第３反射ミラー３５，４５と感光ドラム２ａ〜２ｄを結ぶ光路上であって且つ第１結像レンズ３１，４１と第１反射ミラー３２，４２の間に第１の開口部３６，４６を形成したため、４つの感光ドラム２ａ〜２ｄ間のピッチＬ，Ｌ’を略均等化することができるとともに、基板２５Ａの下面側の折り返し光路の導光距離を最大限に利用することができる。
【００４４】
因に、図４に示すように、第１の開口部３６，４６をポリゴンミラー２６と第１結像レンズ３１，４１の間に形成した場合には、第２反射ミラー３３，４３と第３反射ミラー３５，４５の折り返しの光路を長く取ることができるが、一般に第１結像レンズ３１，４１はポリゴンミラー２６の近傍に配置されることが多く、このような構成を採用した場合には各光走査装置１３’における感光ドラム２ａと２ｂ間及び２ｃと２ｄ間のピッチＬが短くなってしまう。このため、両光走査装置１３’を図示のように用紙の搬送方向に並設すると、感光ドラム２ｂと２ｃ間のピッチＬ’がピッチＬに対して大きくなり、４色の感光ドラム２ａ〜２ｄ間のピッチＬ，Ｌ’を均等化することが困難となってしまう。
【００４５】
４色の感光ドラム２ａ〜２ｄ間のピッチＬ，Ｌ’を均等化するには、感光ドラム２ｂと２ｃ間のピッチＬ’を小さくすれば良いが、感光ドラム２ｂと２ｃ間のピッチＬ’を小さくするには図５に示す構成を採用する必要があり、このような構成では各光走査装置１３”のハウジング２５の高さ方向の幅Ｄ’が図３及び図４に示す光走査装置１３，１３’の幅Ｂよりも大きくなってしまい（Ｂ’≫Ｂ）、ハウジング２５が大型化するという問題が発生する。
【００４６】
尚、以上は本発明をカラーレーザープリンタ及びこれに備えられた光走査装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、カラープリンタ以外のカラー複写機等の他の任意のカラー画像形成装置及びこれに備えられた光走査装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ｍ            マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ            シアン画像形成ユニット
１Ｙ            イエロー画像形成ユニット
１Ｋ            ブラック画像形成ユニット
２ａ〜２ｄ      感光ドラム（感光体）
３ａ〜３ｄ      帯電器
４ａ〜４ｄ      現像装置
５ａ〜５ｄ      転写ローラ
６ａ〜６ｄ      ドラムクリーニング装置
７              中間転写ベルト
８              駆動ローラ
９              テンションローラ
１０            二次転写ローラ
１１            ベルトクリーニング装置
１２ａ〜１２ｄ  トナーコンテナ
１３            光走査装置
１４            給紙カセット
１５            ピックアップローラ
１６            フィードローラ
１７            リタードローラ
１８            搬送ローラ対
１９            レジストローラ対
２０            搬送ローラ対
２１            排紙トレイ
２２            定着装置
２３，２４      排紙ローラ対
２５            ハウジング
２５Ａ          ハウジングの基板
２６            ポリゴンミラー（偏向器）
３０，４０      走査光学系
３１，４１      第１結像レンズ
３２，４２      第１反射ミラー
３３，４３      第２反射ミラー
３４，４４      第２結像レンズ
３５，４５      第３反射ミラー
３６，４６      第１の開口部
３７，４７      第２の開口部
Ｄ              ハウジングの高さ方向の幅
Ｌ，Ｌ’        感光ドラム間のピッチ
Ｓ，Ｓ’        搬送パス
【図１】
2011112984.tif 000003
【図２】
2011112984.tif 000004
【図３】
2011112984.tif 000005
【図４】
2011112984.tif 000006
【図５】
2011112984.tif 000007