(57)【要約】【課題】  熱などの使用環境の影響により、光走査装置における光走査範囲のずれが生じることを防止する光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明の光走査装置は、第１光ビーム及び第２光ビームをそれぞれ出射する第１発光素子及び第２発光素子と、前記第１光ビーム及び第２光ビームを偏向させる偏向部と、前記偏向部で偏向された前記第１光ビームを第１被走査体へと導いて、前記第１光ビームにより前記第１被走査体を走査する第１結像光学系と、前記偏向部で偏向された前記第２光ビームを第２被走査体へと導いて、前記第２光ビームにより前記第２被走査体を走査する第２結像光学系とを備えた筐体よりなる光走査装置であって、前記第１結像光学系のｆθレンズが前記筺体に固定される固定位置は、前記第１被走査体の走査開始点側に設けられ、前記第２結像光学系のｆθレンズが前記筺体に固定される固定位置は、前記第２被走査体の走査開始点側に設けられていることを特徴とする。【選択図】  図６
2015155939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光ビーム及び第２光ビームをそれぞれ出射する第１発光素子及び第２発光素子と、
前記第１光ビーム及び第２光ビームを偏向させる偏向部と、
前記偏向部で偏向された前記第１光ビームを第１被走査体へと導いて、前記第１光ビームにより前記第１被走査体を走査する第１結像光学系と、前記偏向部で偏向された前記第２光ビームを第２被走査体へと導いて、前記第２光ビームにより前記第２被走査体を走査する第２結像光学系とを備えた筐体よりなる光走査装置であって、
前記第１結像光学系のｆθレンズが前記筺体に固定される固定位置は、前記第１被走査体の走査開始点側に設けられ、前記第２結像光学系のｆθレンズが前記筺体に固定される固定位置は、前記第２被走査体の走査開始点側に設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第１結像光学系のｆθレンズを透過した前記第１光ビームを検出することで、走査開始直前のタイミングを検知する第１光センサと、前記第２結像光学系のｆθレンズを透過した前記第２光ビームを検出することで走査開始直前のタイミングを検知する第２光センサとを備え、
前記第１結像光学系のｆθレンズの前記固定位置は、前記第１光センサ側に設けられ、前記第２結像光学系のｆθレンズの前記固定位置は、前記第２光センサ側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記ｆθレンズは、前記ｆθレンズに設けられたボス及び前記筺体に設けられた突起により固定され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】
前記ｆθレンズは、前記ｆθレンズに設けられた穴及び前記筺体に設けられた突起により固定され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５】
前記ｆθレンズは、前記ｆθレンズに設けられた突起及び前記筺体に設けられた突起の穴により固定され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６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ビームによりそれぞれの被走査体を走査する光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式のカラー画像形成装置では、複数の色に対応する各感光体表面を均一に帯電させてから、各光ビームにより各感光体表面を走査して、各感光体表面にそれぞれの静電潜像を形成し、各色のトナーにより各感光体表面の静電潜像を現像して、各感光体表面に各色のトナー像を形成し、各色のトナー像を各感光体から中間転写体に重ね合わせ転写して、中間転写体上にカラーのトナー像を形成し、このカラーのトナー像を中間転写体から記録用紙に転写している。
【０００３】
各光ビームによる各感光体の走査は、光走査装置により行われる。一般的には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナーを用いており、よって少なくとも４本の光ビームにより４つの感光体を走査する必要があって、４本の光ビームを出射する４つの発光素子を必要とする。
【０００４】
また、近年は、画像形成装置の小型化や薄型化が要求されており、光走査装置の小型化や薄型化が必要となっている。このため、ポリゴンミラーを光走査装置の概ね中央に配置し、ポリゴンミラーを中心にして２つの光学系を対称に配置し、各発光素子から出射されたそれぞれの光ビームをポリゴンミラーで反射して各光学系に振り分けて入射させ、各光学系により各光ビームをそれぞれの感光体に入射させるという構成の両側走査方式の光走査装置が提案されている。
【０００５】
図９は、特許文献１に示された従来の光走査装置８００の概略図である。光走査装置８００は、光源から照射された光を走査させるポリゴンミラー８０１と、該ポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータ８０２と、該ポリゴンモータ８０２が搭載される略長方形の基板８０３と、ポリゴンミラー８０１によって所定の位置に照射された光を検出するＢＤセンサ８０４ａ、８０４ｂと、ポリゴンミラー８０１で走査されるレーザ光を感光体ドラムの表面上に結像するためのレンズ８０５〜８０８を備えてなり、基板８０３が筺体８０９に固定され、筺体８０９は、基板８０３の外側に形成された開口部８１０、８１１を有する。
【０００６】
本発明によれば、ポリゴンモータ８０２の発熱により、基板８０３が変形するときに、その変形量が筺体８０９の開口部８１０、８１１の変形によって吸収されるので、基板８０３の変形によるポリゴンミラー８０１の位置ずれを防止することができ、光学性能を安定させることができる。また、ポリゴンモータ８０２からの熱伝達が開口部８１０、８１１によって抑制されるため、ＢＤセンサ８０４ａ、８０４ｂによる光検出タイミングのずれを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２００５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した各特許文献に記載の構成によれば、ポリゴンモータの発熱に対する基板の膨張と、ＢＤセンサへの熱伝達という課題に対しては対応しているものの、発熱に対するレンズの膨張には対応していない。
【０００９】
図１０は、従来技術における一般的な光走査装置９００のレンズ固定について説明する図である。図において、上が光走査装置９００の前面側、下が背面側、左右が光走査装置９００の左右に対応しており、説明に不要な部品は記載を省略している。
【００１０】
通常、両側走査方式の光走査装置では、左右のレンズ９０１、９０２は同じ部材を用いている関係上、装置の組み立てにおいて、レンズ９０１、９０２は装置の前面側、もしくは背面側のいずれか一方にそれぞれの固定位置９０１ａ、９０２ａがあり、これに基づいて左右のレンズが固定される。図１０（ａ）は、ポリゴンモータ停止時のレンズ９０１、９０２の固定された状態であり、図においては光走査装置９００の前面側に固定位置９０１ａ、９０２ａが設けられ、これに基づいてレンズ９０１、９０２が固定されている。図１０（ａ）において、直線矢印は、ポリゴンミラー９０３で反射したレーザ光９１１、９１２を示しており、矢印の先端は、レーザ光９１１、９１２による光走査の開始位置を示している。また、回転矢印９１３はポリゴンミラー９０３の回転の向きを示している。
【００１１】
図１０（ｂ）は、ポリゴンミラー９０３の回転により、１回の光走査が終了した状態を示している。ここで、直線矢印９１１、９１２の先端はレーザ光による光走査の終了位置を示している。図１０（ａ）（ｂ）において、レンズ９０１、９０２が膨張していない状態では、左右の光反射範囲のバランスが取れており、この状態でポリゴンミラー９０３が回転すると、光走査装置９００の左右それぞれから照射される光は、矢印の先端のそれぞれが示す開始位置が左上と右下で整合しており、また、終了位置も左下と右上で整合しており、左右の光反射バランスが取れているので、左右の光走査範囲及び走査開始タイミングのずれは生じていない。
【００１２】
ここで、温度変化等が原因となって、レーザ光９１１及びレーザ光９１２のそれぞれが透過するレンズ９０１及びレンズ９０２が膨張し、各レンズ９０１、９０２の倍率が変化したときには、レーザ光９１１とレーザ光９１２の走査方向は、互いに逆方向であるため、レンズの固定されていない側の膨張の影響は左右どちらかにしか関係せず、レーザ光９１１による感光体ドラムの走査範囲及び走査開始タイミングとレーザ光９１２による感光体ドラムの走査範囲及び走査開始タイミングとがずれる。仮に、各走査範囲のずれを放置したならば、全ての感光体ドラム表面のトナー像を中間転写ベルト上で正確に重ね合わせることができず、画像品質が著しく劣化する。
【００１３】
図１１は、そのような画像品質の著しい劣化の原因となるレーザ光９１１の走査範囲とレーザ光９１２の走査範囲とのずれを模式的に示す平面図である。図１１に示すように通常温度のときには、レーザ光９１１により矢印方向Ａに感光体ドラムの走査範囲Ｄ１が走査され、また、レーザ光９１２により矢印方向Ｂに感光体ドラムの走査範囲Ｄ２が走査され、走査範囲Ｄ１と走査範囲Ｄ２とが整合する（走査範囲Ｄ１と走査範囲Ｄ２とが中間転写ベルト２１の同一領域に重なって一致する）。
【００１４】
ここで、温度上昇により各レンズ９０１、９０２が膨張し、レンズの倍率が増大すると、次に挙げるような不具合が生じる。
【００１５】
レーザ光９１１による感光体ドラムの走査範囲Ｄ１が広がって点線で示す走査範囲Ｄ１ａとなり、レーザ光９１２による感光体ドラムの走査範囲Ｄ２が広がって点線で示す走査範囲Ｄ２ａとなる。更に、温度上昇に伴う各レンズ９０１、９０２の倍率変化にバラツキがあったならば、各走査範囲Ｄ１ａ、Ｄ２ａの長さが一致しなくなる。このため、各走査範囲Ｄ１ａ、Ｄ２ａが整合せず、各感光体ドラム１３表面のトナー像を中間転写ベルト２１上で正確に重ね合わせることができなくなる。
【００１６】
あるいは、各レンズ９０１、９０２が膨張に加え、筺体自体に温度上昇の影響が及んだ場合、走査開始を検知するＢＤセンサの位置もずれることがある。この場合は、ＢＤセンサによる光検出タイミングがずれるので、レーザ光による走査開始タイミングがずれる。レーザ光による走査開始タイミングがずれた場合は、例えば、図１１の一点鎖線で示すような走査範囲Ｄ１ｂ、Ｄ２ｂとなる。更に、温度上昇に伴う各レンズ９０１、９０２の倍率変化にバラツキがあったならば、各走査範囲Ｄ１ｂ、Ｄ２ｂの長さが一致しなくなる。このため、各走査範囲Ｄ１ｂ、Ｄ２ｂが整合せず、各感光体ドラム１３表面のトナー像を中間転写ベルト２１上で正確に重ね合わせることができなくなる。
【００１７】
特許文献１においては、上記に示すような発熱に対するレンズ及びセンサに及ぼす影響には、対応がなされていない。また、該文献においては、筺体８０９に設けられた開口部８１０、８１１から塵埃が浸入する可能性もあり、防塵性が低下する。
【００１８】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、熱などの使用環境の影響により、光走査装置における光走査範囲及び走査開始タイミングのずれが生じることを防止する光走査装置及びそれを備えた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】
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る光走査装置は、第１光ビーム及び第２光ビームをそれぞれ出射する第１発光素子及び第２発光素子と、前記第１光ビーム及び第２光ビームを偏向させる偏向部と、前記偏向部で偏向された前記第１光ビームを第１被走査体へと導いて、前記第１光ビームにより前記第１被走査体を走査する第１結像光学系と、前記偏向部で偏向された前記第２光ビームを第２被走査体へと導いて、前記第２光ビームにより前記第２被走査体を走査する第２結像光学系とを備えた筐体よりなる光走査装置であって、前記第１結像光学系のｆθレンズが前記筺体に固定される固定位置は、前記第１被走査体の走査開始点側に設けられ、前記第２結像光学系のｆθレンズが前記筺体に固定される固定位置は、前記第２被走査体の走査開始点側に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
また、前記第１結像光学系のｆθレンズを透過した前記第１光ビームを検出することで、走査開始直前のタイミングを検知する第１光センサと、前記第２結像光学系のｆθレンズを透過した前記第２光ビームを検出することで走査開始直前のタイミングを検知する第２光センサとを備え、前記第１結像光学系のｆθレンズの前記固定位置は、前記第１光センサ側に設けられ、前記第２結像光学系のｆθレンズの前記固定位置は、前記第２光センサ側に設けられていることを特徴としてもよい。
【００２１】
また、前記ｆθレンズは、前記ｆθレンズに設けられたボス及び前記筺体に設けられた突起により固定されることを特徴としてもよい。
【００２２】
また、前記ｆθレンズは、前記ｆθレンズに設けられた穴及び前記筺体に設けられた突起により固定されることを特徴としてもよい。
【００２３】
また、前記ｆθレンズは、前記ｆθレンズに設けられた突起及び前記筺体に設けられた突起の穴により固定されることを特徴としてもよい。
【００２４】
本発明に係る画像形成装置は、上記のいずれかに記載の光走査装置を備えている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光走査装置によれば、熱などの使用環境の影響により、光走査装置における光走査範囲及び走査開始タイミングのずれが生じることを防止する光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の光走査装置の実施形態１を備えた画像形成装置を示す断面図である。
【図２】光走査装置の筐体の内部を斜め上方から視て示す斜視図であって、上蓋を外した状態を示している。
【図３】光走査装置の複数の光学部材を抽出して示す斜視図であり、図２の背面側から視た状態を示している。
【図４】光走査装置の複数の光学部材を抽出して示す平面図である。
【図５】光走査装置の複数の光学部材を抽出して示す側面図である。
【図６】ポリゴンミラー４２の左右に配置されるｆθレンズ６３、６５の配置方法につい説明する図である。
【図７】実施形態３に係るｆθレンズ６７の概略図及びｆθレンズ６７の両端の穴部分の平面図である。
【図８】実施形態３に係るｆθレンズ６７の別の例の概略図である。
【図９】特許文献１に示された従来の光走査装置８００の概略図である。
【図１０】従来技術における一般的な光走査装置９００のレンズ固定について説明する図である。
【図１１】従来技術のレーザ光９１１の走査範囲及び走査開始タイミングとレーザ光９１２の走査範囲及び走査開始タイミングとのずれを模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。以下の説明では同一の部材には同一の符号を付してある。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る本発明の光走査装置を備えた画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、及び帯電器１５等は、各色に応じた４種類のトナー像を形成するためにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。
【００２９】
各画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのいずれにおいても、ドラムクリーニング装置１４により感光体ドラム１３表面の残留トナーを除去及び回収した後、帯電器１５により感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させ、光走査装置１１により感光体ドラム１３表面を露光して、その表面に静電潜像を形成し、現像装置１２により感光体ドラム１３表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３表面にトナー像を形成する。これにより、各感光体ドラム１３表面に各色のトナー像が形成される。
【００３０】
引き続いて、中間転写ベルト２１を矢印方向Ｃに周回移動させつつ、ベルトクリーニング装置２２により中間転写ベルト２１の残留トナーを除去及び回収した後、各感光体ドラム１３表面の各色のトナー像を中間転写ベルト２１に順次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト２１上にカラーのトナー像を形成する。
【００３１】
中間転写ベルト２１と２次転写装置２３の転写ローラ２３ａとの間にはニップ域が形成されており、Ｓ字状の用紙搬送経路Ｒ１を通じて搬送されて来た記録用紙をそのニップ域に挟み込んで搬送しつつ、中間転写ベルト２１表面のカラーのトナー像を記録用紙上に転写する。そして、定着装置１７の加熱ローラ２４と加圧ローラ２５との間に記録用紙を挟み込んで加熱及び加圧し、記録用紙上のカラーのトナー像を定着させる。
【００３２】
一方、記録用紙は、ピックアップローラ３３により給紙カセット１８から引出されて、用紙搬送経路Ｒ１を通じて搬送され、２次転写装置２３や定着装置１７を経由し、排紙ローラ３６を介して排紙トレイ３９へと搬出される。この用紙搬送経路Ｒ１には、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト２１と転写ローラ２３ａ間のニップ域でのトナー像の転写タイミングに合わせて記録用紙の搬送を開始するレジストローラ３４、記録用紙の搬送を促す搬送ローラ３５、排紙ローラ３６等が配置されている。
【００３３】
次に、本実施形態の光走査装置１１の構成を、図２〜図５を用いて詳細に説明する。なお、図４において、上が光走査装置１１の前面側、下が背面側、左右が光走査装置１１の左右に対応している。
【００３４】
図２は、図１の光走査装置１１の筐体４１の内部を斜め上方から視て示す斜視図であって、上蓋を外した状態を示している。また、図３は、光走査装置１１の複数の光学部材を抽出して示す斜視図であり、図２の背面側から視た状態を示している。更に、図４及び図５は、光走査装置１１の複数の光学部材を抽出して示す平面図及び側面図である。なお、図４において、上が光走査装置１１の前面側、下が背面側、左右が光走査装置１１の左右に対応している。
【００３５】
筐体４１は、矩形状の底板４１ａ及び底板４１ａを囲む４つの側板４１ｂ、４１ｃを有している。底板４１ａの略中央には、平面視すると正方形のポリゴンミラー４２が配置されている。また、底板４１ａの略中央にポリゴンモータ４３が固定され、ポリゴンモータ４３の回転軸にポリゴンミラー４２の中心が接続固定され、ポリゴンモータ４３によりポリゴンミラー４２が回転される。
【００３６】
また、筐体４１の１つの側板４１ｂの外側には、２個の第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂ及び２個の第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂ（合計４個の半導体レーザ）を搭載した駆動基板４６が固定されている。各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂ及び各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂは、側板４１ｂに形成されたそれぞれの孔を通じて筐体４１の内側を臨む。
【００３７】
各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂと各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂとは、ポリゴンミラー４２の中心（ポリゴンモータ４３の回転軸の中心）を通って主走査方向Ｘに延びる仮想直線Ｍを想定すると、仮想直線Ｍを中心にして対称に配置されている。尚、主走査方向Ｘと直交する方向を副走査方向Ｙとし、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙと直交する方向（ポリゴンモータ４３の回転軸の長手方向）を高さ方向Ｚとする。
【００３８】
駆動基板４６は、平板状のプリント基板であって、各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂ及び各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂを駆動する回路を有している。各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂ及び各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂは、平板状のプリント基板に搭載されることにより概ね同一の平面（ＹＺ平面）上に配置され、またその平面に対しては垂直方向（主走査方向Ｘ）にかつ筐体４１の内側向きにそれぞれの光ビームＬ１〜Ｌ４を出射する。
【００３９】
駆動基板４６（ＹＺ平面）上では、各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂが副走査方向Ｙ及び高さ方向Ｚにおいて互いに異なる位置に配置され、同様に各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂも副走査方向Ｙ及び高さ方向Ｚにおいて互いに異なる位置に配置されている。
【００４０】
また、各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂの光ビームＬ１、Ｌ２をポリゴンミラー４２へと導く第１入射光学系５１と、各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂの光ビームＬ３、Ｌ４をポリゴンミラー４２へと導く第２入射光学系５２とを設けている。第１入射光学系５１は、２個のコリメータレンズ５３ａ、５３ｂ、２個のアパーチャー５４、２個のミラー５５ａ、５５ｂ、及びシリンドリカルレンズ５６等からなる。同様に、第２入射光学系５２は、２個のコリメータレンズ５７ａ、５７ｂ、２個のアパーチャー５８、２個のミラー５９ａ、５９ｂ、及びシリンドリカルレンズ５６等からなる。第１入射光学系５１の各コリメータレンズ５３ａ、５３ｂ、各アパーチャー５４、及び各ミラー５５ａ、５５ｂと、第２入射光学系５２の各コリメータレンズ５７ａ、５７ｂ、各アパーチャー５８、及び各ミラー５９ａ、５９ｂとは、仮想直線Ｍを中心にして対称に配置されている。また、仮想直線Ｍは、シリンドリカルレンズ５６の中心を通っており、仮想直線Ｍにより区分されるシリンドリカルレンズ５６の片側半分が第１入射光学系５１に配置され、シリンドリカルレンズ５６の他の片側半分が第２入射光学系５２に配置されている。
【００４１】
更に、ポリゴンミラー４２で反射された各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂの光ビームＬ１、Ｌ２を２つの感光体ドラム１３（第１被走査体）へと導く第１結像光学系６１と、ポリゴンミラー４２で反射された各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂの光ビームＬ３、Ｌ４を他の２つの感光体ドラム１３（第２被走査体）へと導く第２結像光学系６２とを設けている。第１結像光学系６１は、ｆθレンズ６３及び４つの各ミラー６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ等からなる。同様に、第２結像光学系６２は、ｆθレンズ６５及び４つの各ミラー６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ等からなる。第１結像光学系６１のｆθレンズ６３及び各ミラー６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄと、第２結像光学系６２のｆθレンズ６５及び各ミラー６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄとは、仮想直線Ｍを中心にして対称に配置されている。
【００４２】
また、第１結像光学系６１側に第１ＢＤセンサ７１及び第２ＢＤセンサ７２を設け、第２結像光学系６２側に第３ＢＤセンサ７３を設けている。第１ＢＤセンサ７１と第３ＢＤセンサ７３とは、ポリゴンミラー４２の中心（ポリゴンモータ４３の回転軸の中心）に対して対称に配置されている。また、第１ＢＤセンサ７１が筐体４１の一方の側板４１ｂ近くに設けられ、第２ＢＤセンサ７２及び第３ＢＤセンサ７３が筐体４１の他方の側板４１ｂ近くに設けられている。更に、光ビームＬ１を反射して第１ＢＤセンサ７１及び第２ＢＤセンサ７２に入射させる第１ＢＤミラー７４及び第２ＢＤミラー７５が設けられ、光ビームＬ３を反射して第３ＢＤセンサ７３に入射させる第３ＢＤミラー７６が設けられている。
【００４３】
次に、各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂの光ビームＬ１、Ｌ２がそれぞれの感光体ドラム１３に入射するまでの光路、及び各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂの光ビームＬ３、Ｌ４がそれぞれの感光体ドラム１３に入射するまでの光路について説明する。
【００４４】
第１半導体レーザ４４ａの光ビームＬ１は、コリメータレンズ５３ａを透過して平行光にされ、アパーチャー５４、ミラー（ハーフミラー）５５ａ、及びシリンドリカルレンズ５６を介してポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射する。また、第１半導体レーザ４４ｂの光ビームＬ２は、コリメータレンズ５３ｂを透過して平行光にされ、アパーチャー５４を介して各ミラー５５ａ、５５ｂに入射して反射され、シリンドリカルレンズ５６を介してポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射する。シリンドリカルレンズ５６は、高さ方向Ｚのみについて、各光ビームＬ１、Ｌ２をポリゴンミラー４２の反射面４２ａでほぼ収束するように集光して出射する。
【００４５】
ここで、駆動基板４６（ＹＺ平面）上では各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂが副走査方向Ｙにおいて互いに異なる位置に配置されているものの、第１半導体レーザ４４ｂの光ビームＬ２は、各ミラー５５ａ、５５ｂで反射されて第１光路Ｊ１まで副走査方向Ｙに変位されている。第１光路Ｊ１とは、ミラー５５ａからシリンドリカルレンズ５６を介してポリゴンミラー４２の反射面４２ａまでの光路である。この第１光路Ｊ１では、図４に示すように平面視したときに各光ビームＬ１、Ｌ２が重なっている。
【００４６】
また、駆動基板４６（ＹＺ平面）上では各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂが高さ方向Ｚにおいて互いに異なる位置に配置されているものの、各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂの光ビームＬ１、Ｌ２の出射方向又は各ミラー５５ａ、５５ｂの向きの設定により、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａ上で各光ビームＬ１、Ｌ２の入射スポットが略重なるようにされている。このため、第１光路Ｊ１では、各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂの光ビームＬ１、Ｌ２が斜め上方向及び斜め下方向からポリゴンミラー４２の反射面４２ａへと入射する。そして、各光ビームＬ１、Ｌ２は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで反射されると斜め下方向及び斜め上方向へと互いに離れて行く。一方の光ビームＬ１は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで斜め下方向に反射され、ｆθレンズ６３を透過して１つのミラー６４ａで反射され、イエローのトナー像が形成される感光体ドラム１３（第１被走査体）に入射する。また、他方の光ビームＬ２は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで斜め上方向に反射され、ｆθレンズ６３を透過して３つのミラー６４ｂ、６４ｃ、６４ｄで順次反射され、マゼンタのトナー像が形成される感光体ドラム１３（第１被走査体）に入射する。
【００４７】
また、ポリゴンミラー４２は、ポリゴンモータ４３により等角速度で回転されて、各反射面４２ａで各光ビームＬ１、Ｌ２を逐次反射し、各光ビームＬ１、Ｌ２を主走査方向Ｘに繰り返し等角速度で偏向させる。ｆθレンズ６３は、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙのいずれについても各光ビームＬ１、Ｌ２をそれぞれの感光体ドラム１３の表面で所定のビーム径となるように集光して出射し、かつポリゴンミラー４２により主走査方向Ｘに等角速度で偏向されている各光ビームＬ１、Ｌ２をそれぞれの感光体ドラム１３上の主走査線に沿って等線速度で移動するように変換する。これにより、各光ビームＬ１、Ｌ２がそれぞれの感光体ドラム１３の表面を主走査方向Ｘに繰返し走査する。
【００４８】
また、一方の光ビームＬ１は、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の主走査が開始される直前に、ｆθレンズ６３の一端部を透過して第１ＢＤミラー７４に入射し、第１ＢＤミラー７４で反射されて第１ＢＤセンサ７１に入射する。第１ＢＤセンサ７１は、各感光体ドラム１３の主走査が開始される直前のタイミングで光ビームＬ１を受光して、この光ビームＬ１の検出時点を示す第１ＢＤ信号を出力する。この第１ＢＤ信号に応じてイエロー及びマゼンタのトナー像が形成される各感光体ドラム１３の主走査の開始時点が判定され、イエロー及びマゼンタの各画像データに応じた各光ビームＬ１、Ｌ２の変調が開始される。
【００４９】
更に、光ビームＬ１は、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の主走査が終了した直後に、ｆθレンズ６３の他端部を透過して第２ＢＤミラー７５に入射し、第２ＢＤミラー７５で反射されて第２ＢＤセンサ７２に入射する。第２ＢＤセンサ７２は、各感光体ドラム１３の主走査が終了した直後のタイミングで光ビームＬ１を受光して、この光ビームＬ１の検出時点を示す第２ＢＤ信号を出力する。
【００５０】
その一方で、イエロー及びマゼンタのトナー像が形成される各感光体ドラム１３が回転駆動されて、各光ビームＬ１、Ｌ２により該各感光体ドラム１３の２次元表面（周面）が走査され、該各感光体ドラム１３の表面にそれぞれの静電潜像が形成される。
【００５１】
次に、第２半導体レーザ４５ａの光ビームＬ３は、コリメータレンズ５７ａを透過して平行光にされ、アパーチャー５８を介して各ミラー５９ａ、５９ｂに入射して反射され、シリンドリカルレンズ５６を透過してポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射する。また、第２半導体レーザ４５ｂの光ビームＬ４は、コリメータレンズ５７ｂを透過して平行光にされ、アパーチャー５８、ミラー（ハーフミラー）５９ｂ、及びシリンドリカルレンズ５６を介してポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射する。
【００５２】
駆動基板４６（ＹＺ平面）上では各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂが副走査方向Ｙにおいて互いに異なる位置に配置されているものの、第２半導体レーザ４５ａの光ビームＬ３は、各ミラー５９ａ、５９ｂで反射されて第２光路Ｊ２まで副走査方向Ｙに変位されている。第２光路Ｊ２とは、ミラー５９ｂからシリンドリカルレンズ５６を介してポリゴンミラー４２の反射面４２ａまでの光路である。第２光路Ｊ２では、図４に示すように平面視したときに各光ビームＬ３、Ｌ４が重なる。
【００５３】
また、駆動基板４６（ＹＺ平面）上では各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂが高さ方向Ｚにおいて互いに異なる位置に配置されているものの、各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂの光ビームＬ３、Ｌ４の出射方向又は各ミラー５９ａ、５９ｂの向きの設定により、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａ上で各光ビームＬ３、Ｌ４の入射スポット（第２入射スポット）が略重なるようにされている。このため、第２光路Ｊ２では、各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂの光ビームＬ３、Ｌ４が斜め下方向及び斜め上方向からポリゴンミラー４２の反射面４２ａへと入射する。そして、各光ビームＬ３、Ｌ４は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで反射されると斜め上方向及び斜め下方向へと互いに離れて行く。一方の光ビームＬ３は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで斜め上方向に反射され、ｆθレンズ６５を透過して３つのミラー６６ｂ、６６ｃ、６６ｄで順次反射されて、シアンのトナー像が形成される感光体ドラム１３（第２被走査体）に入射する。また、他方の光ビームＬ４は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで斜め下方向に反射され、ｆθレンズ６５を透過して１つのミラー６６ａで反射されて、ブラックのトナー像が形成される感光体ドラム１３（第２被走査体）に入射する。
【００５４】
また、他方の光ビームＬ４は、各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の主走査が開始される直前に、ｆθレンズ６５の端部を透過して第３ＢＤミラー７６に入射し、第３ＢＤミラー７６で反射されて第３ＢＤセンサ７３に入射する。第３ＢＤセンサ７３は、各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の主走査開始直前のタイミングを示す第３ＢＤ信号を出力する。この第３ＢＤ信号に応じてシアン及びブラックのトナー像が形成される各感光体ドラム１３の主走査の開始時点が判定され、シアン及びブラックの各画像データに応じた各光ビームＬ３、Ｌ４の変調が開始される。
【００５５】
その一方で、シアン及びブラックのトナー像が形成される各感光体ドラム１３が回転駆動されて、各光ビームＬ３、Ｌ４により該各感光体ドラム１３の２次元表面（周面）が走査され、該各感光体ドラム１３の表面にそれぞれの静電潜像が形成される。
【００５６】
このような構成の光走査装置１１においては、筐体４１の底板４１ａの略中央にポリゴンミラー４２を配置し、ポリゴンミラー４２の中心を通る仮想直線Ｍを中心にして、各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂと各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂとを対称に配置し、第１入射光学系５１と第２入射光学系５２とを対称に配置し、第１結像光学系６１と第２結像光学系６２とを対称に配置しているので、側方から視ると、ポリゴンミラー４２、各第１半導体レーザ４４ａ、４４ｂ、各第２半導体レーザ４５ａ、４５ｂ、第１入射光学系５１、及び第２入射光学系５２等が小さなスペースに集約され、光走査装置１１を概ね小型化することができる。
【００５７】
ところで、図４に示すように第１結像光学系６１においては、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３（第１被走査体）の走査が第１ＢＤセンサ７１側から開始され、また第２結像光学系６２においては、各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３（第２被走査体）の走査が第３ＢＤセンサ７３側から開始される。従って、各光ビームＬ１、Ｌ２の走査方向と各光ビームＬ３、Ｌ４の走査方向とが互いに逆方向となる。このため、例えば各光ビームＬ１、Ｌ２により各感光体ドラム１３上の主走査ラインの各画素をその先頭から書込むならば、各光ビームＬ３、Ｌ４により各感光体ドラム１３上の主走査ラインの各画素をその最後尾から書込んで、全ての主走査ラインの各画素の先頭と最後尾とを揃えている。
【００５８】
また、各光ビームＬ１、Ｌ２の走査方向と各光ビームＬ３、Ｌ４の走査方向とが互いに逆方向であるため、温度変化等が原因となって、各光ビームＬ１、Ｌ２が透過するｆθレンズ６３及び各光ビームＬ３、Ｌ４が透過するｆθレンズ６５が膨張収縮し、各ｆθレンズ６３、６５の倍率が変化したときには、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の走査開始位置が移動する場合があり、また、各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の走査開始位置も移動する場合がある。この場合、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の走査範囲と各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の走査範囲もずれる。仮に、各走査範囲のずれを放置したならば、全ての感光体ドラム１３表面のトナー像を中間転写ベルト２１上で正確に重ね合わせることができず、画像品質が著しく劣化する。
【００５９】
本発明においては、光走査装置１１の製造段階におけるｆθレンズ６３の位置決め工程においてｆθレンズ６３の固定位置は、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の走査開始点側、ｆθレンズ６５の固定位置は、各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の走査開始点側としている。本実施形態においては、ｆθレンズ６３の位置決めにおいて、固定位置を光走査装置１１の背面側、ｆθレンズ６５の位置決めにおいて固定位置を光走査装置の前面側としている。
【００６０】
このように構成することで、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の走査開始点と各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の走査開始点のずれが生じにくい。
【００６１】
図６は、ポリゴンミラー４２の左右に配置されるｆθレンズ６３、６５の配置方法につい説明する図である。図において、上が光走査装置１１の前面側、下が背面側、左右が光走査装置１１の左右に対応している。
【００６２】
ｆθレンズ６３には、その一端のポリゴンミラー４２側にボス６３ａが、他端のポリゴンミラー４２側にボス６３ｂがそれぞれ設けられている。ボス６３ａは、筺体４１の底板４１ａに突設された突起４１ｈの凹部に嵌合し、位置決め、固定されている。一方ボス６３ｂは、筺体４１の底板４１ａに突設された突起４１ｇの凹部にその周囲を約１ｍｍの遊間を設けて設置されている。よって、ｆθレンズ６３の背面側はボス６３ａと突起４１ｈにより位置決めされ、固定されており、前面側はボス６３ｂと突起４１ｇにより周囲１ｍｍ程度の間隙を持たせて半固定されている。この間隙はｆθレンズ６３の膨張を考慮して設けられている。
【００６３】
一方、ｆθレンズ６５には、その一端のポリゴンミラー４２側にボス６５ａが、他端のポリゴンミラー４２側にボス６５ｂがそれぞれ設けられている。ボス６５ａは、筺体４１の底板４１ａに突設された突起４１ｅの凹部に嵌合し、位置決め、固定されている。一方ボス６５ｂは、筺体４１の底板４１ａに突設された突起４１ｆの凹部にその周囲を約１ｍｍの遊間を設けて設置されている。よって、ｆθレンズ６５の前面側はボス６５ａと突起４１ｅにより位置決め、固定されており、背面側はボス６５ｂと突起４１ｆにより周囲１ｍｍ程度の間隙を持たせて半固定されている。この間隙はｆθレンズ６５の膨張を考慮して設けられている。
【００６４】
ここで、図に示す各光ビームＬ１、Ｌ２は、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の走査開始時点の状態を示しており、各光ビームＬ３、Ｌ４は、各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の走査開始時点の状態を示している。よって、ｆθレンズ６３、６５の固定位置は、各被走査体の走査開始点側となっている。
【００６５】
また、本実施形態においては、各ｆθレンズ６３、６５として、射出成形により同一キャビティで形成された合成樹脂レンズを用いている。詳しくは、同一金型の同一キャビティに同一材料の透光性合成樹脂を射出して、透光性合成樹脂を成形しており、射出速度、射出圧力、金型温度等の成形条件も同一にして、光学特性、温度特性等が実質的に一致する複数の合成樹脂レンズを作成し、これらの合成樹脂レンズを各ｆθレンズ６３、６５として用いている。このため、温度変化に伴い各ｆθレンズ６３、６５の倍率が同様に変化して、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の走査範囲の長さと各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の走査範囲の長さとが互いに異なる方向に同一長さだけ変化する。
【００６６】
このように仕様が同じである２枚のｆθレンズを用いて、各被走査体の走査開始点側を固定位置として配置することで、温度変化によりｆθレンズが膨張した場合にも、走査範囲の長さが略同一となるとともに、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の走査開始位置と、各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の走査開始位置のずれが軽減される。よって、各光ビームＬ１、Ｌ２による各感光体ドラム１３の走査範囲と各光ビームＬ３、Ｌ４による各感光体ドラム１３の走査範囲もずれることがなくなる。
【００６７】
（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。本実施形態においては、ＢＤセンサ位置に基づく左右のｆθレンズの固定方法について説明する。
【００６８】
図４において、ポリゴンミラー４２の右側に配置されたｆθレンズ６３の固定位置は、ボス６３ａが突起４１ｈの凹部に嵌合することにより、光走査装置１１の背面側であり、且つ、走査開始直前のタイミングを検知する第１ＢＤセンサ７１の設けられている側となっている。また、ポリゴンミラー４２の左側に配置されたｆθレンズ６５の固定位置は、ボス６５ａが突起４１ｅの凹部に嵌合することにより、光走査装置１１の前面側であり、且つ、走査開始直前のタイミングを検知する第３ＢＤセンサ７３の設けられている側となっている。
【００６９】
このように、左右のｆθレンズ６３、６５の固定位置を主走査開始直前のタイミングを検知するＢＤセンサの設けられている側に合わせることにより、熱による膨脹の影響がｆθレンズとＢＤセンサにほぼ同様に伝わり、左右の膨張による動きがあたかも同じようになるため、たとえＢＤセンサによる主走査の開始点の検知がずれたとしても、左右のレンズとＢＤセンサのずれ値がほぼ同じになるので、各感光体ドラム１３の走査範囲及び走査開始タイミングが左右でずれることがない。
【００７０】
したがって、熱膨張の影響がｆθレンズとＢＤセンサに同様に伝わるため、検出位置のずれによる走査範囲及び走査タイミングのずれが生じにくくなる。
【００７１】
（実施形態３）
次に、実施形態３について説明する。本実施形態では、ｆθレンズの固定方法の別の例を示す。
【００７２】
図７（ａ）は、本実施形態に係るｆθレンズ６７の概略図、図７（ｂ）、（ｃ）は、ｆθレンズ６７の両端の穴部分に突起が差し込まれた状態の平面図である。図７（ａ）に示すように、ｆθレンズ６７の両端部にはその厚み方向に穴６７ａ、６７ｂが設けられている。一方筺体４１の底板４１ａには、突起４１ｉ、４１ｊが突設されている。ｆθレンズ６７の穴６７ａ、６７ｂに突起４１ｉ、４１ｊをそれぞれ差し込むことにより、ｆθレンズ６７を筺体４１に組み込む。
【００７３】
ここで、仮にｆθレンズ６７の位置決めを穴６７ａ側で行うこととする。図７（ｂ）は、穴６７ａに突起４１ｉが差し込まれた状態を上面から見た図である。穴６７ａには突起４１ｉが間隙なく、きっちりと差し込まれている。よって、ｆθレンズ６７は穴６７ａ側で位置決めされ固定されている。
【００７４】
一方、図７（ｃ）は、穴６７ｂに突起４１ｊが差し込まれた状態を上面から見た図である。穴６７ｂには突起４１ｊが遊嵌している。突起４１ｊの周囲と穴６７ｂの内周間には１ｍｍ程度の遊間が設けられており、半固定状態となっている。この遊間はｆθレンズ６７の膨張を考慮して設けられている。
【００７５】
このようにｆθレンズの両端に穴を設け、筺体の底面に設けた突起に差し込む方法によれば、上記実施形態の効果に加え、突起部分の左右方向の厚みを考慮する必要がなく、装置の小型化を図ることができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、ｆθレンズ側に穴を設ける例を示したが、例えば図８に示すように、筺体の底板側に、穴４１ｋ、４１ｌを有した突起を設け、ｆθレンズ６７側に穴４１ｋ、４１ｌに対応した突起６７ｃ、６７ｄを設けてこれを差し込む方法でもかまわない。
【００７７】
よって、それぞれの実施形態で説明したとおり、本発明によれば、熱などの使用環境の影響により、光走査装置における光走査範囲及び走査開始タイミングのずれが生じることを防止する光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を実現することが可能を実現することが可能となる。
【００７８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、電子写真方式の画像形成プロセスにおいて光照射によって感光体ドラムを走査する光走査装置及びそれを備えた複写機等の画像形成装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１  画像形成装置
１１  光走査装置
１２  現像装置
１３  感光体ドラム（第１被走査体、第２被走査体）
１４  ドラムクリーニング装置
１５  帯電器
１７  定着装置
２１  中間転写ベルト
２２  ベルトクリーニング装置
２３  ２次転写装置
３３  ピックアップローラ
３４  レジストローラ
３５  搬送ローラ
３６  排紙ローラ
４１  筐体
４２  ポリゴンミラー（偏向部）
４３  ポリゴンモータ
４４ａ、４４ｂ  第１半導体レーザ（第１発光素子）
４５ａ、４５ｂ  第２半導体レーザ（第２発光素子）
４６  駆動基板
５１  第１入射光学系
５２  第２入射光学系
６１  第１結像光学系
６２  第２結像光学系
６３、６５、６７  ｆθレンズ
７１  第１ＢＤセンサ（第１光センサ）
７２  第２ＢＤセンサ（第１光センサ）
７３  第３ＢＤセンサ（第２光センサ）
７４  第１ＢＤミラー
７５  第２ＢＤミラー
７６  第３ＢＤミラー
Ｌ１、Ｌ２  光ビーム（第１光ビーム）
Ｌ３、Ｌ４  光ビーム（第２光ビーム）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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