(57)【要約】【課題】光走査装置の構成要素の共通化と多種類の形態実現の両立を可能とする。【解決手段】第１筐体６１と第２筐体６２をネジ６３等で接合し、光走査装置５のフレームを構成する。第１筐体６１には、光源ユニットを含む第一の光学系（図示せず）とポリゴンスキャナ５１とｆθレンズ５２が支持される。折り返しミラー５３及びトロイダルレンズ５４は第２筐体６２に支持される。構成レイアウトが異なる画像形成装置に対しては、第２筐体６２に代えて形状が異なり光路形態が異なる第２筐体を第１筐体６１に結合して光走査装置を構成する。【選択図】図２
2008003570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系と、一つ以上の光学素子を含み前記偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系を備える光走査装置において、
当該光走査装置の筐体が第一の筐体と第二の筐体とからなり、
前記光源と、前記偏向器と、前記第一の光学系とが前記第一の筐体に支持され、
前記第二の光学系に含まれる少なくとも一つの光学素子が前記第二の筐体に支持されることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系と、一つ以上の光学素子を含み前記偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系を備える光走査装置において、
当該光走査装置の筐体が第一の筐体と第二の筐体とからなり、
前記光源と、前記偏向器と、前記第一の光学系と、前記第二の光学系に含まれる光学素子のうち少なくとも前記偏向器に最も近い光学素子とが前記第一の筐体に支持され、
前記第二の光学系に含まれる光学素子のうち、前記偏向器に最も近い光学素子以外の光学素子が前記第二の筐体に支持されることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記第一の筐体は、前記第二の筐体とは光路が異なる他の第二の筐体を取り付け可能に構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記第一の筐体は、前記第二の筐体とはそれぞれ光路が異なる複数の他の第二の筐体のなかの一つの第二の筐体を選択的に取り付け可能に構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第一の筐体が塑性加工により板状の素材から形成されたものであり、前記第二の筐体が素材の溶融を伴う加工法により成型されたものであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記第一の筐体の加工法がプレス加工であることを特徴とする、請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記第二の筐体の加工法が射出成型加工であることを特徴とする、請求項５に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記第二の筐体の加工法がダイカスト工法であることを特徴とする、請求項５に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記第一の光学系と第二の光学系を複数備え、それぞれ異なる被走査面を走査することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記第一の筐体と前記第二の筐体を覆う共通のカバーを備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記カバーは、前記第一の筐体及び前記第二の筐体の少なくとも一方に遊嵌締結されることを特徴とする、請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記光走査装置の前記第一の筐体または前記第二の筐体が画像形成装置フレームに固着され、他方の筐体が画像形成装置フレームに遊嵌締結されることを特徴とする、請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第一の筐体と前記第二の筐体を覆う共通のカバーは、前記画像形成装置フレームに固着される側の光走査装置の筐体に固着され、他方の筐体に対して遊嵌締結されることを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
光走査装置の筐体の一部を構成する部分筐体であって、少なくとも光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系とを支持することを特徴とする光走査装置の部分筐体。
【請求項１６】
光走査装置の筐体の一部を構成する部分筐体であって、少なくとも光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系と、前記偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系に含まれる一つ以上の光学素子とを支持することを特徴とする光走査装置の部分筐体。
【請求項１７】
光走査装置の筐体の一部を構成する部分筐体であって、光源からの光を偏向させて走査する偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系のうちの少なくとも一つの光学素子を支持することを特徴とする光走査装置の部分筐体。
【請求項１８】
当該部分筐体が支持する光学素子以外の光学素子を搭載した他の部分筐体を結合可能に構成され、光路が異なる複数の他の部分筐体のなかの一つの部分筐体を選択的に取り付け可能に構成されていることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の部分筐体。
【請求項１９】
光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系と、一つ以上の光学素子を含み前記偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系を備える光走査装置を構成する光走査装置構成方法において、
光走査装置の筐体の一部を構成する第一の筐体に少なくとも光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系とを支持させ、該第一の筐体が支持する以外の光走査装置に必要な光学素子を光走査装置の筐体の一部を構成する第二の筐体に支持させ、光路が異なる複数の第二の筐体のなかの一つの第二の筐体を選択的に前記第一の筐体に結合させて光走査装置を構成することを特徴とする光走査装置構成方法。
【請求項２０】
光源として異なるビーム数の光源を選択的に使用することを特徴とする、請求項１９に記載の光走査装置構成方法。
【請求項２１】
偏向器として回転多面鏡の回転数の異なる偏向器を選択的に使用することを特徴とする、請求項１９に記載の光走査装置構成方法。
【請求項２２】
偏向器として回転多面鏡の回転方向の異なる偏向器を選択的に使用することを特徴とする、請求項１９に記載の光走査装置構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機やレーザプリンタ等の書込系に用いられる光走査装置とそれを搭載する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−２８７９６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１００１３号公報
【特許文献３】特開２００２−１８２１４５号公報
【０００３】
光源からの光ビームを偏向して感光体等の被走査面を走査する光走査装置として、数多くのものが提案・実用化されている。これらのうち、レーザープリンタ等の画像形成装置に使用されるものについては、たとえ同じ製造者によるものであっても、全く異なった形態の光走査装置を使用していることが多い。これは、画像形成装置全体の構成レイアウトがそれぞれに異なっているためである。
【０００４】
例えば、図１６（ａ）に示すデジタル複写機のように、装置の下部に給紙部２０１を配置し、装置上部にスキャナ２０２を配置し、装置本体の中央部に作像エンジン部２０３を配置し、装置の一方側に設けられた排紙トレイ２０６に用紙を排出する構成においては、給紙部２０１から感光体ドラム２０４下方の転写部に用紙を搬送する必要があり、電子写真プロセスの構成・順序からは、光走査装置２０５は必然的に感光体ドラム２０４の上方に設けなければならない。また、光走査装置２０５が複写機全体の幅から突出しない（複写機全体の幅を大きくしない）ためには、折り返しミラーを用いて走査光を折り返す必要がある。
【０００５】
また、図１６（ｂ）に示すレーザープリンタのように、装置の下部に給紙部３０１を配置し、その上に作像エンジン部３０３を配置し、装置一方側の端部付近を用紙搬送経路として装置上面に設けた排紙トレイ３０６に用紙を排出する構成においては、電子写真プロセスの構成・順序からは、光走査装置３０５は必然的に感光体ドラム３０４の側方（やや下側）に設けなければならない。また、光走査装置３０５の隣にはインターフェース装置３０７が配置されるため、装置サイズを大きくしないためには折り返しミラーを用いて走査光を折り返す必要がある。
【０００６】
また、図１６（ｃ）に示すフルカラープリンタのように、複数（図示例では４つ）の感光体ドラム４０４と、各感光体ドラムに対応する複数の光走査装置４０５とを備え、装置の下部に給紙部４０１を配置し、装置一方側の端部付近を用紙搬送経路として装置上面に設けた排紙トレイ４０６に用紙を排出する構成においては、光走査装置４０５は必然的に感光体ドラム４０４の側方に設けなければならない。この装置では、光走査装置４０５に隣接する構成要素が無く、折り返しミラーを用いる必要がない。また、折り返しミラーを用いた場合には光走査装置の高さが大きくなるため、複数（４つ）の光走査装置４０５を上下方向に配設した場合の装置全高を大きくしないためにも、折り返しミラーを用いない構成である。
【０００７】
上記のように、画像形成装置全体の構成レイアウトがそれぞれに異なるものを生産する場合、異なった形態の光走査装置を準備しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、構成（形態）が異なる光走査装置であっても、所望の走査範囲が同じ（例：Ａ４長手方向であれば２９７ｍｍ）場合、走査光学系に含まれるレンズは同じものを使用できる。このため、同一の製造者による機種群では、異なった形態の光走査装置であっても多くの機種で走査レンズを共通使用している。
【０００９】
また、光源、偏向器、走査レンズの相対位置（配置）は、望ましい結像性能を得るためにはその後の光線の折り返し方によらず同一である必要がある。
このように、共通化できる要因があるにもかかわらず、上述の構成レイアウトに対応するため、多くの種類の光走査装置を製造する事態になっており、装置コストを増大させる原因となっている。また、多くの種類の光走査装置を製造することは装置の再使用を阻害する要因ともなっており、リサイクル促進の観点からも好ましくない。
【００１０】
本発明は、従来における上述の問題を解決し、構成要素の共通化と多種類の形態実現の両立を可能とする、光走査装置の筐体および光走査装置ならびに画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題は、本発明により、光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系と、一つ以上の光学素子を含み前記偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系を備える光走査装置において、当該光走査装置の筐体が第一の筐体と第二の筐体とからなり、前記光源と、前記偏向器と、前記第一の光学系とが前記第一の筐体に支持され、前記第二の光学系に含まれる少なくとも一つの光学素子が前記第二の筐体に支持されることにより解決される。
【００１２】
また、前記の課題は、本発明により、光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系と、一つ以上の光学素子を含み前記偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系を備える光走査装置において、当該光走査装置の筐体が第一の筐体と第二の筐体とからなり、前記光源と、前記偏向器と、前記第一の光学系と、前記第二の光学系に含まれる光学素子のうち少なくとも前記偏向器に最も近い光学素子とが前記第一の筐体に支持され、前記第二の光学系に含まれる光学素子のうち、前記偏向器に最も近い光学素子以外の光学素子が前記第二の筐体に支持されることにより解決される。
【００１３】
また、前記第一の筐体は、前記第二の筐体とは光路が異なる他の第二の筐体を取り付け可能に構成されていると好ましい。
また、前記第一の筐体は、前記第二の筐体とはそれぞれ光路が異なる複数の他の第二の筐体のなかの一つの第二の筐体を選択的に取り付け可能に構成されていると好ましい。
【００１４】
また、前記第一の筐体が塑性加工により板状の素材から形成されたものであり、前記第二の筐体が素材の溶融を伴う加工法により成型されたものであると好ましい。
また、前記第一の筐体の加工法がプレス加工であると好ましい。
【００１５】
また、前記第二の筐体の加工法が射出成型加工であると好ましい。
また、前記第二の筐体の加工法がダイカスト工法であると好ましい。
また、前記第一の光学系と第二の光学系を複数備え、それぞれ異なる被走査面を走査すると好ましい。
【００１６】
また、前記第一の筐体と前記第二の筐体を覆う共通のカバーを備えると好ましい。
また、前記カバーは、前記第一の筐体及び前記第二の筐体の少なくとも一方に遊嵌締結されると好ましい。
【００１７】
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜８のいずれか１項に記載の光走査装置を備える画像形成装置により解決される。
また、前記光走査装置の前記第一の筐体または前記第二の筐体が画像形成装置フレームに固着され、他方の筐体が画像形成装置フレームに遊嵌締結されると好ましい。
【００１８】
また、前記第一の筐体と前記第二の筐体を覆う共通のカバーは、前記画像形成装置フレームに固着される側の光走査装置の筐体に固着され、他方の筐体に対して遊嵌締結されると好ましい。
【００１９】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、光走査装置の筐体の一部を構成する部分筐体であって、少なくとも光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系とを支持することを特徴とする光走査装置の部分筐体を提案する。
【００２０】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、光走査装置の筐体の一部を構成する部分筐体であって、少なくとも光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系と、前記偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系に含まれる一つ以上の光学素子とを支持することを特徴とする光走査装置の部分筐体を提案する。
【００２１】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、光走査装置の筐体の一部を構成する部分筐体であって、光源からの光を偏向させて走査する偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系のうちの少なくとも一つの光学素子を支持することを特徴とする光走査装置の部分筐体を提案する。
【００２２】
また、当該部分筐体が支持する光学素子以外の光学素子を搭載した他の部分筐体を結合可能に構成され、光路が異なる複数の他の部分筐体のなかの一つの部分筐体を選択的に取り付け可能に構成されていると好ましい。
【００２３】
また、前記の課題は、本発明により、光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系と、一つ以上の光学素子を含み前記偏向器によって偏向走査された光を被走査面上に導く第二の光学系を備える光走査装置を構成する光走査装置構成方法において、光走査装置の筐体の一部を構成する第一の筐体に少なくとも光源と、光源からの光を偏向させて走査する偏向器と、前記光源からの光を前記偏向器に導く第一の光学系とを支持させ、該第一の筐体が支持する以外の光走査装置に必要な光学素子を光走査装置の筐体の一部を構成する第二の筐体に支持させ、光路が異なる複数の第二の筐体のなかの一つの第二の筐体を選択的に前記第一の筐体に結合させて光走査装置を構成することにより解決される。
【００２４】
また、光源として異なるビーム数の光源を選択的に使用すると好ましい。
また、偏向器として回転多面鏡の回転数の異なる偏向器を選択的に使用すると好ましい。
【００２５】
また、偏向器として回転多面鏡の回転方向の異なる偏向器を選択的に使用すると好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の光走査装置および画像形成装置ならびに光走査装置構成方法によれば、光走査装置を構成する要素の共通化と多種類の形態実現の両立を可能とし、画像形成装置の構成レイアウトに適した光走査装置を低コスト且つ容易に実現することができる。また、多様な形態の光走査装置であっても所望の結像性能を同様に得ることが可能となる。
【００２７】
また、光路折り返し部などの複雑な形状を（第二の筐体として）分離できるため、第一の筐体の製造コストを低減させ、光走査装置および画像形成装置のコストを低減させることができる。
【００２８】
本発明の光走査装置の部分筐体によれば、配置精度の厳密な管理が要求される光学素子を部分筐体に支持させることで、光学性能への影響を極力防止しながら筐体の共通使用を可能とし、光走査装置を構成する要素の共通化と光走査装置の多様化を両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の一例であるデジタル複写機の概略構成を示す断面図である。この図に示すデジタル複写機１０は、装置本体の下部に給紙部１を配置し、装置上部にスキャナ２を配置し、装置本体の中央部に作像エンジン部３を配置している。
【００３０】
作像エンジン部３では、像担持体としての感光体ドラム４の周囲に帯電器６，現像装置７，転写ローラ８，クリーニング装置９等が配設されている。それらの上方には、光走査装置５が配置されている。感光体ドラム４の図において左方には、定着装置１１が設けられている。
【００３１】
光走査装置５は、ポリゴンスキャナ５１，ｆθレンズ５２，折り返しミラー５３及びトロイダルレンズ５４を有している。このほか、光源ユニット５６及びシリンドリカルレンズ５７（図３に示す）も有している。
【００３２】
給紙部１には、２段の給紙トレイ１３ａ，１３ｂが配設されている。各給紙トレイに対応して給紙手段１４ａ，１４ｂが設けられ、また、用紙搬送路の適宜位置には搬送ローラ対１５，１５が配置されている。
【００３３】
このように構成された本例のデジタル複写機１０では、感光体ドラム４の表面が帯電器６によって所定の電位に均一に帯電される。光走査装置５においては、スキャナ２で読み取った原稿の画像データに基づいて光源ユニットのＬＤ（レーザダイオード）が駆動され、走査光としてのレーザビームをポリゴンスキャナ５１の回転多面鏡に照射し、ｆθレンズ５２等を介して走査光を感光体ドラム４上に導き、感光体ドラム４上に静電潜像を形成する。この潜像に現像装置７からトナーが付与され、トナー像として可視化される。
【００３４】
一方、給紙部１より給送された用紙が感光体ドラム４上のトナー像とタイミングを合わせてレジストローラ１２より送り出され、転写位置に搬送される。感光体ドラム４と転写ローラ８が対向する転写位置にて感光体上のトナー像が用紙上に転写され、そのトナー像を担持する用紙は定着装置１１へと送られる。そして、定着装置１１において未定着トナー像が用紙上に定着され、排紙トレイ１６に排出される。トナー像転写後の感光体ドラム４は、クリーニング装置９によりクリーニングされ、図示しない除電器により残留電位が除去され、次回の作像に備える。
【００３５】
図２は、光走査装置５の構成を詳しく示す断面図である。
本実施例の光走査装置５は、第１筐体６１及び第２筐体６２からなる装置フレーム内に回転偏向器としてのポリゴンスキャナ５１，ｆθレンズ５２，折り返しミラー５３及びトロイダルレンズ５４等を配置している。このほか、図３に示される光源ユニット５６及びシリンドリカルレンズ５７も備えている。第１筐体６１は、本例ではプレス加工により鋼板から作成されたものである。また、第２筐体６２は、本例では射出成型により作成された樹脂製である。その第１筐体６１と第２筐体６２を、ネジ６３等で接合し、光走査装置５の主要部を構成している。なお、第１筐体６１及び第２筐体６２は、ダイカストなどで作成しても良い。第１筐体６１と第２筐体６２を結合して構成した光走査装置の筐体上面には、防塵のための第１筐体６１と第２筐体６２を覆うカバー６５がネジ止めされ取り付けられている。
【００３６】
回転多面鏡５１ａを有するポリゴンスキャナ５１は、第１筐体６１に複数のネジ６４により固定されている。また、ポリゴンスキャナ５１の軸受部５１ｂが第１筐体６１に設けられた軸受穴にはめ込まれ、ポリゴンスキャナ５１が第１筐体６１に対して位置を規定されている。
【００３７】
主に主走査対応方向の結像特性に寄与するｆθレンズ５２は、第１筐体６１に接着固定されている。また、第１筐体６１の紙面奥側には、図３に示す光源ユニット５６とシリンドリカルレンズ５７も固定されている。
【００３８】
第２筐体６２は、主に副走査対応方向の結像特性に寄与するトロイダルレンズ５４，折り返しミラー５３，防塵ガラス５５を保持している。トロイダルレンズ５４及び防塵ガラス５５は接着により固定され、折り返しミラー５３は板バネ６６による付勢によって支持されている。
【００３９】
図３は、第１筐体６１にレーザーダイオードやカップリングレンズなどで構成される光源ユニット５６，第一の光学系であるシリンドリカルレンズ５７，ポリゴンスキャナ５１及びｆθレンズ５２を取り付けた状態の俯瞰図であり、図２の右上から左下方向に見た状態である。光源ユニット５６はネジにより、シリンドリカルレンズ５７は接着により、それぞれ第１筐体６１に固定される。なお、ポリゴンスキャナ５１よりも上流側の光学素子を第一の光学系、下流側の光学素子を第二の光学系と称することとする。
【００４０】
光源ユニット５６からのレーザー光はシリンドリカルレンズ５７を通ってポリゴンスキャナ５１の回転多面鏡５１ａに反射され、ｆθレンズ５２を経て折り返しミラー５３に反射して折り返され、トロイダルレンズ５４を通過して感光体ドラム４に導かれ、感光体ドラム４上を走査する。これにより印字データの書き込みが行われる。
【００４１】
次に、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の第２実施例について説明する。図４に示すレーザープリンタ２０は、装置本体の下部に給紙部２１を配置し、その上に作像エンジン部２３を配置している。
【００４２】
作像エンジン部２３では、像担持体としての感光体ドラム２４の周囲に帯電器２６，現像装置２７，転写ローラ２８，クリーニング装置２９等が配設されている。感光体ドラム２４の側方やや下側には光走査装置２５が配置されている。感光体ドラム２４の上方には、定着装置３１が設けられている。光走査装置２５については後述する。そのほか、図中の符号３２はレジストローラ、符号３７は排紙ローラである。
【００４３】
給紙部２１には給紙トレイ３３が配設されている。給紙トレイ３３に対応して給紙手段３４が設けられ、また、用紙搬送路には搬送ローラ対３５が配置されている。
本実施例のレーザープリンタ２０はスキャナを備えておらず、画像データとして外部のパソコン等より送られてくる画像データを用いる。その画像形成動作は基本的には図１の複写機１０の場合と同様であるため詳しい説明を省略するが、感光体ドラム２４に形成したトナー像を給紙部２１より給送した用紙上に転写して定着し、装置上面に形成した排紙トレイ３６上に排出するものである。
【００４４】
図５は、レーザープリンタ２０が備える光走査装置２５の構成を詳しく示す断面図である。本例の光走査装置２５は、第１実施例のデジタル複写機１０の光走査装置５と一部が共通であり、同一部分には同じ符号を用い、また、同等の部分には符号の後に「Ｂ」を付して示している。
【００４５】
第１筐体６１と、その第１筐体６１に保持されるポリゴンスキャナ５１，ｆθレンズ５２及び図３に示される第一の光学系（光源ユニット５６及びシリンドリカルレンズ５７）は第１実施例の光走査装置５と同一部材であり、その配置も同一であるため、全く同じ構成として光走査装置２５と光走査装置５とで共通使用が可能な部分である。
【００４６】
光学素子のうち折り返しミラー５３（本例では２つ用いられる）及びトロイダルレンズ５４は部材としては第１実施例の光走査装置５のものと同一であるが、配置が異なるため、形態の異なる第２筐体６２Ｂを使用し、その第２筐体６２Ｂに折り返しミラー５３，５３及びトロイダルレンズ５４が固定支持される。
【００４７】
第１筐体６１と第２筐体６２Ｂはネジ等により接合され、上面に防塵のためのカバー６５Ｂがネジ止めされ取り付けられている。第１筐体６１と第２筐体６２Ｂを覆うカバー６５Ｂには、走査光を射出させる開口が設けられ、該開口には防塵ガラス５５Ｂが固定される。
【００４８】
光源ユニット５６からのレーザー光はシリンドリカルレンズ５７を通ってポリゴンスキャナ５１の回転多面鏡５１ａに反射しｆθレンズ５２を経て、本例では２つの折り返しミラー５３，５３に反射して折り返され、トロイダルレンズ５４を通過して感光体ドラム４に導かれ、感光体ドラム４上を走査する。これにより印字データの書き込みが行われる。
【００４９】
次に、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の第３実施例について説明する。図６に示すカラープリンタ７０は、装置本体の下部に給紙部７１を配置し、その上に作像エンジン部７３を配置している。
【００５０】
本例のカラープリンタ７０は、いわゆる４連タンデム方式の画像形成装置であり、作像エンジン部７３に４つ（４色分）の作像ユニット７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙ，７２Ｂｋを下から順に配置している。本例では、各作像ユニットにおいてシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色トナーを用いて画像が形成される。各作像ユニットの構成は同一であり、使用するトナーの色が異なるのみであるので、作像ユニット７２Ｃのみに各部の符号を付している。
【００５１】
各作像ユニットにおいては、像担持体としての感光体ドラム７４の周囲に帯電器７６，現像装置７７，転写ローラ７８，クリーニング装置７９等が配設されている。本例では各作像ユニットごとに書き込み装置を備えており、感光体ドラム７４の側方に光走査装置７５が配置されている。本例では、各作像ユニットにおける走査光は、画像データを色分解した各色成分の走査光となる。
【００５２】
一番上の作像ユニット７２Ｂｋの感光体ドラムの上方には、定着装置８１が設けられている。そのほか、図中の符号８２はレジストローラ、符号８６は排紙トレイ、符号８７は排紙ローラである。また、給紙部７１には給紙トレイ８３が配設されている。給紙トレイ８３に対応して給紙手段８４が設けられ、また、用紙搬送路には搬送ローラ対８５が配置されている。
【００５３】
本例のカラープリンタ７０では、各作像ユニットにおいてシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色トナーを用いて画像が形成される。給紙部７１から給送された用紙は、レジストローラ８２によりトナー像とのタイミングを取って送出され、転写手段である転写ローラ７８の作用により、各色感光体ドラム７４上の各色トナー像が用紙上に順次重ね転写され、フルカラー画像が用紙上に形成される。モノクロ画像の場合は、一番上の作像ユニット７２Ｂｋのみで画像を形成し、用紙上に転写する。用紙上のトナー像は定着装置８１により定着され、排紙ローラ８７により用紙は排紙トレイ８６に排出されてスタックされる。
【００５４】
図７は、カラープリンタ７０が備える光走査装置７５の構成を詳しく示す断面図である。本例の光走査装置７５は、第１実施例のデジタル複写機１０及び第２実施例のレーザープリンタ２０の光走査装置５及び２５と一部が共通であり、同一部分には同じ符号を用い、また、同等の部分には符号の後に「Ｃ」を付して示している。
【００５５】
第１筐体６１と、その第１筐体６１に保持されるポリゴンスキャナ５１，ｆθレンズ５２及び図３に示される第一の光学系（光源ユニット５６及びシリンドリカルレンズ５７）は第１及び第２実施例の光走査装置５及び２５と同一部材であり、その配置も同一であるため、全く同じ構成として光走査装置７５と光走査装置５及び２５とで共通使用が可能な部分である。
【００５６】
光学素子のうちトロイダルレンズ５４は部材としては第１及び第２実施例の光走査装置５及び２５のものと同一であるが、配置が異なるため、形態の異なる第２筐体６２Ｃを使用し、その第２筐体６２Ｃにトロイダルレンズ５４が接着により固定支持される。本例の光走査装置７５では、ポリゴンスキャナ５１の回転多面鏡５１ａ，ｆθレンズ５２及びトロイダルレンズ５４が直線的に配置されるため、折り返しミラーを用いる必要がなく、折り返しミラー５３を備えていない。
【００５７】
第１筐体６１と第２筐体６２Ｃはネジ等により接合され、上面に第１筐体６１と第２筐体６２Ｃを覆う防塵のためのカバー６５Ｃがネジ止めされ取り付けられている。第２筐体６２Ｃには、走査光を射出させる開口が設けられ、該開口には防塵ガラス５５Ｃが固定される。本例における第２筐体６２Ｃは単純な形状であるため、プレス加工により鋼板から作成しても良いが、この例では、射出成型により作成した樹脂製のものとした。
【００５８】
光源ユニット５６からのレーザー光はシリンドリカルレンズ５７を通ってポリゴンスキャナ５１の回転多面鏡５１ａに反射され、ｆθレンズ５２を経てトロイダルレンズ５４を通過して感光体ドラム４に導かれ、感光体ドラム４上を走査する。これにより印字データの書き込みが行われる。なお、本例では、各作像ユニットにおける走査光は、画像データを色分解した各色成分の走査光である。
【００５９】
ここで、光走査装置における光学系の基本配置について図８を参照して説明する。
図８において、図示しない光源から発したレーザー光は、シリンドリカルレンズ等の第一の光学系（図８には示さず）を経て回転多面鏡であるポリゴンミラー１０１によって紙面に垂直な方向（主走査方向）に走査される。その走査光は、第１走査レンズ１０２及び第２走査レンズ１０３を経て、被走査面１０４に至る。
【００６０】
ポリゴンミラー１０１の反射面から第１走査レンズ１０２までの距離をＬ１，ポリゴンミラー１０１の反射面から第２走査レンズ１０３までの距離をＬ２，ポリゴンミラー１０１の反射面から被走査面１０４までの距離をＬ３としたとき、各走査レンズの焦点距離の関係から、所望の結像性能を得るためには、上記Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は常に同じ長さでなければならない。つまり、例えば、ある光走査装置を異なる装置構成の画像形成装置に使用したことにより、ポリゴンミラー１０１の反射面から被走査面１０４までの距離Ｌ３が当初の値から変わってしまった場合などは、所望の結像性能を得ることができなくなってしまう。
【００６１】
上記説明した第１〜第３実施例における光走査装置５，２５，７５においては、光走査装置の形態（全体形状）がそれぞれに異なっており、図９（ａ）〜（ｃ）に簡略的に示すように、折り返しミラー５３の個数あるいは有無により、ポリゴンミラー（回転多面鏡）５１ａから被走査面（感光体ドラム表面）４，２４，７４までの光路形状が異なっている。
【００６２】
しかし、第１〜第３実施例の光走査装置５，２５，７５では、回転多面鏡５１ａからｆθレンズ５２までの距離をＬ１，回転多面鏡５１ａからトロイダルレンズ５４までの距離をＬ２，回転多面鏡５１ａから被走査面（感光体ドラム表面）４，２４，７４までの距離をＬ３としたとき、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は全て（光走査装置５，２５，７５で）同じになっている。
【００６３】
さらに、図３に示すように、光源ユニット５６から回転多面鏡５１ａまでの距離をＬ０とし、シリンドリカルレンズ５７から回転多面鏡５１ａまでの距離をＬとすると、このＬ０及びＬの長さも常に同じでなければならない。ここで、第１〜第３実施例の光走査装置５，２５，７５では、上述の如く第１筐体６１と、その第１筐体６１に保持される各光学素子は全く同じ構成であるため、第１〜第３実施例の光走査装置５，２５，７５におけるＬ０及びＬの長さは全て同じになっている。
【００６４】
したがって、光走査装置５，２５，７５で使用するポリゴンスキャナ５１やｆθレンズ５２，トロイダルレンズ５４等の光学素子が同一部材であり、また、上記のようにＬ１，Ｌ２，Ｌ３及びＬ，Ｌ０が全て同じになっているため、光走査装置の形態がそれぞれに異なっていても、光走査装置としての光学的性能は同等であり、所望の結像性能を同様に得ることが可能である。
【００６５】
そして、第１筐体６１と、その第１筐体６１に保持される各光学素子は全く同じ構成で光走査装置５，２５，７５において共通使用が可能であるため、光走査装置のコスト低減が可能である。また、装置あるいは部品の再使用・再利用にも有利である。
【００６６】
また、第１〜第３実施例の光走査装置５，２５，７５では、共通の第１筐体６１に対して、それぞれの第２筐体６２，６２Ｂ，６２ｃは、固定位置（固定手段の位置）及び固定方法を共通としている。そのため、共通の第１筐体６１に対して各第２筐体６２，６２Ｂ，６２ｃを選択的に取り付けることが可能となっている。また、各第２筐体６２，６２Ｂ，６２ｃに支持されるトロイダルレンズ５４や折り返しミラー５３等の光学素子は、第１筐体６１に支持されるポリゴンスキャナ５１やｆθレンズ５２等とともに、図９で説明したように所望の結像性能を得られるように配置されている。これにより、装置構成の異なる画像形成装置に適用可能な多様な光走査装置を容易に実現することができる。
【００６７】
ところで、上記した第１〜第３実施例の光走査装置５，２５，７５では、第１筐体６１，第２筐体６２（６２Ｂ，６２Ｃ）及びそれら両方を覆うカバー６５（６５Ｂ，６５Ｃ）は、互いに形状が異なっており、また、材質も互いに異なる場合がある。そのような場合、光走査装置周囲の温度の変化およびポリゴンスキャナ５１の回転に伴う第１筐体６１の温度変化に留意する必要がある。すなわち、締結・結合する部材の形状・材質が異なるため、温度が変化した場合にはそれぞれの部材の膨張率・収縮率が異なり、締結の仕方によってはそれぞれに歪みとなって表れる。これを回避するためには、締結部の一部を図１０に示すような締結構造（遊嵌締結と称する）とするのが好ましい。
【００６８】
例えば、第１筐体６１に第２筐体６２を固定する場合では、第１筐体６１に第２筐体６２を合わせ、段付きネジ３０で固定する。ここで、ネジ頭下面と被固定部材（第２筐体６２）との間隔Ｇを微小とすることで、互いの部材の膨張・収縮量の差を吸収することができる。各部材の膨張・収縮の傾向によって穴３１（段付きネジ３０の胴部が入り込んでいるガイド溝）の位置（方向）を適切に（ここでは図示Ａ方向に）定めれば良い。図１１は、上記締結構造を図１０の矢印Ａ方向と直交する方向から見た図である。上記Ａ方向と直交する方向には膨張・収縮量の差を考慮する必要がないため、穴３１と段付きネジ３０はほとんど隙間が無い構造となっている。
【００６９】
このような遊嵌締結は、第１・第２筐体間だけでなく、カバー６５の固定や、画像形成装置本体フレーム（図示せず）への光走査装置全体を固定する場合も採用可能である。固定する部材間の膨張・収縮量の差や膨張・収縮の傾向に応じて、図１０，１１で説明したような遊嵌締結を適宜選択すれば良い。
【００７０】
例えば、カバー６５を、第１筐体６１と第２筐体６２のいずれか一方に遊嵌締結で締結させたり（他方の筐体に対しては通常の締結で固定する）、第１筐体６１と第２筐体６２の双方に対して遊嵌締結で締結させることもできる。
【００７１】
また、例えば、第１筐体６１と第２筐体６２のいずれか一方を画像形成装置のフレームに固着し、他方を画像形成装置のフレームに遊嵌締結で締結させることもできる。その場合、カバー６５を、画像形成装置フレームに固着する側の光走査装置筐体に固着する（他方の走査装置筐体に対しては遊嵌締結する）ように構成しても良い。
【００７２】
なお、上記第１〜第３実施例の光走査装置５，２５，７５において、第二の光学系（回転多面鏡の下流側の光学素子）に含まれるｆθレンズ５２は比較的ポリゴンスキャナ５１に近い位置にある（Ｌ１が短い）ため、ｆθレンズ５２を第１筐体６１に固定している。
【００７３】
しかしｆθレンズ５２がポリゴンスキャナ５１から遠い位置にある（Ｌ１とＬ２の差が小さい）光学系を使用する場合は、ｆθレンズ５２を第二の筐体に固定しても良い。この場合は、第二の光学系を全て搭載する第二の筐体（画像形成装置の構成レイアウトに応じた光路形態を形成する第二の筐体）を準備しておき、適切な第二の筐体を選択的に使用する（第一の筐体に適切な第二の筐体を接合して光走査装置を構成する）ことになる。
【００７４】
ｆθレンズ５２を第二の筐体に固定した（すなわち、第二の光学系を全て第二の筐体に搭載した）光走査装置の構成例を図１２に示す。第３実施例の光走査装置に類似した構成であって、ｆθレンズ５２までの距離Ｌ１が比較的大きい場合には、図１２に示すような構成となる。図１３は、図１２の構成に対応する光学系の配置を示す図で、ポリゴンミラー１０１の反射面から第１走査レンズ（ｆθレンズ）１０２までの距離をＬ１，ポリゴンミラー１０１の反射面から第２走査レンズ（トロイダルレンズ）１０３までの距離をＬ２，ポリゴンミラー１０１の反射面から被走査面１０４までの距離をＬ３としている。なお、第１実施例あるいは第２実施例と類似した光走査装置も構成可能である。
【００７５】
逆に、Ｌ１とＬ２の差が小さく且つＬ２が小さい場合には、ｆθレンズ５２及びトロイダルレンズ５４を第一の筐体に固定しても良い。Ｌ１，Ｌ２の値によって、適宜な構成とすればよい。ｆθレンズ５２及びトロイダルレンズ５４は第一の筐体、第二の筐体のどちらに固定されても支障はなく、トロイダルレンズ５４を第一の筐体に搭載した構成は特に図示しない。
【００７６】
さらに、各実施例では第二の光学系に含まれる素子はｆθレンズ，トロイダルレンズ及び折り返しミラーであったが、これだけに限らず、例えば、湾曲型ミラーなどの任意の光学素子すべてを使用可能である。また、平板ガラスなどを挿入あるいは除去して上記のＬ１，Ｌ２，Ｌ３の値を見かけ上変更した（光路が伸縮する）構成も等価とみなされるものであり、本発明において使用可能である。
【００７７】
ところで、光走査装置のフレームを構成する第一の筐体（上記各実施例では第１筐体６１）及び第二の筐体（上記各実施例では第２筐体６２，６２Ｂ，６２Ｃ）は、形状・加工性・作成数量などから適宜最適な加工方法を選択すればよい。ただし、上記各実施例では第１筐体６１に支持すべき部品が決まっており、なおかつそれらを固定する部分の形状が単純であるため、プレス加工に代表される組成加工によって第一の筐体を安価に製作することができる。
【００７８】
一方、第二の筐体は画像形成装置の構成レイアウトに応じて光学素子の様々な配置に対応する必要があり、第１実施例の第２筐体６２あるいは第２実施例の第２筐体６２Ｂのように複雑な形状となる場合がある。そのような場合は、射出成型やダイカストなど、素材の溶融を伴う加工法を用いることで、第二の筐体の製作が容易となる。
【００７９】
このように、上記各実施例においては、共通の第一の筐体（第１筐体６１）に画像形成装置の構成レイアウトに応じた形態の第二の筐体（第２筐体６２，６２Ｂ，６２Ｃ）を組み合わせることで光走査装置を構成でき、また、各筐体に搭載される光学素子として同一部材を用いて光走査装置を構成できるので、多様な構成レイアウトの画像形成装置に対して適切な構成の光走査装置を低コスト且つ容易に提供することが可能となる。また、多様な形態の光走査装置であっても所望の結像性能を同様に得ることが可能となる。
【００８０】
そして、上記各実施例においては、第１筐体６１上に第二の光学系の一部であるｆθレンズを搭載しているが、これは、回転偏向器からの距離を厳密に管理して使用する必要がある部品のうちで、回転偏向器に近接した部品、換言すれば距離のみならず相対位置が常に一定で使用される（折り返し等の影響を受けない）部品を第一の筐体上に配置することで、光学性能への影響を極力防止することで筐体の共通使用を可能とし、光走査装置を構成する要素の共通化と光走査装置の多様化を両立させることができる。また、反射鏡（ミラー）による光路折り返し部などの複雑な形状を（第二の筐体として）分離できるため、第一の筐体として安価に作成できるプレス加工による部品を使用することができ、コストを低減させることができる。
【００８１】
また、従来から行われているように、光源のビーム数、回転偏向器であるポリゴンスキャナの回転数及び回転方向等を適宜選択する（設定する）ことにより、容易に光走査装置としての仕様を変更することができ、更に多様な光走査装置を実現することができる。
【００８２】
さらには、上記した構成は、本願出願人が別途出願した特許第３８６２９５０号や特開２００４−３５４８４８に開示されたような、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置に使用する光走査装置にも適用可能である。特許第３８６２９５０号のような装置構成の場合は光走査装置を図１４のように構成し、特開２００４−３５４８４８のような装置構成の場合は光走査装置を図１５のように構成することで、光走査装置の第１筐体とそれに固定される部品を共通使用することが可能となる。
【００８３】
図１４，１５の光走査装置では、共通の第１筐体１１０上にポリゴンスキャナ１２１及びｆθレンズ１２２，１２２が固定されている。２段のポリゴンミラーを備えるポリゴンスキャナ１２１により図示しない４個の光源ユニットからの光が偏向走査され、第２筐体１１１ａ，１１１ｂに固定された折り返しミラー１２３ａ，１２３ｂ以降に導かれる。なお、光走査装置を構成するその他の光学部品や光路等については、特許第３８６２９５０号や特開２００４−３５４８４８に開示されたものと同様であるため、図示した部分以外の説明を省略する。
【００８４】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、光走査装置の光路形態は、光走査装置を搭載する画像形成装置の構成レイアウトに応じて適宜設定可能であり、各光学素子の配置や、折り返しミラーの有無あるいは個数なども適宜に設定可能である。第一の筐体及び第二の筐体の形状等も任意であり、また、各筐体に保持させる光学素子も、適宜設定可能である。また、上記したＬ１，Ｌ２，Ｌ３及びＬ，Ｌ０の値も適宜設定可能なものである。
【００８５】
また、光源のビーム数や回転偏向器であるポリゴンスキャナの回転数及び回転方向等も任意であり、多様な光走査装置の実現が可能である。マルチビーム方式の光走査装置にも本発明を適用することができる。
【００８６】
そして、光走査装置を搭載する画像形成装置の構成は任意であり、中間転写方式等任意な構成を採用可能である。また、画像形成装置を構成する各部、例えば現像装置や定着装置なども任意の構成のものを使用可能である。また、画像形成装置としては、複写機及びプリンタに限らず、ファクシミリあるいは複数の機能を備える複合機でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の一例であるデジタル複写機の概略構成を示す断面図である。
【図２】光走査装置の構成を詳しく示す断面図である。
【図３】光走査装置の第１筐体に光学素子を搭載した様子を示す俯瞰図である。
【図４】本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の第２実施例であるレーザープリンタの断面構成図である。
【図５】そのレーザープリンタが備える光走査装置の構成を詳しく示す断面図である。
【図６】本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の第３実施例であるカラープリンタの断面構成図である。
【図７】そのレーザープリンタが備える光走査装置の構成を詳しく示す断面図である。
【図８】光走査装置における光学系の基本配置について説明する模式図である。
【図９】第１〜第３実施例における光走査装置の光路形態を簡略的に示す模式図である。
【図１０】光走査装置周囲の締結に用いる遊嵌締結を示す部分断面図である。
【図１１】図１０の遊嵌締結を、図１０の紙面に垂直な方向から見た部分断面図である。
【図１２】ｆθレンズ５２を第二の筐体に固定した光走査装置の構成例を示す断面図である。
【図１３】図１２の構成に対応する光学系の配置を示す模式図である。
【図１４】タンデム型のカラー画像形成装置に使用する光走査装置の一例を示す部分断面図である。
【図１５】タンデム型のカラー画像形成装置に使用する光走査装置の別例を示す部分断面図である。
【図１６】画像形成装置の構成レイアウトと光走査装置の構成を示す断面構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
４            感光体ドラム
５，２５，７５  光走査装置
１０          デジタル複写機
１１          定着装置
５１          ポリゴンスキャナ（偏向器）
５１ａ        ポリゴンミラー
５２          ｆθレンズ（第二の光学系のうち偏向器に最も近い光学素子）
５３          折り返しミラー
５４          トロイダルレンズ
５５          防塵ガラス
５６          光源ユニット
５７          シリンドリカルレンズ
６１          第１筐体（第一の筐体）
６２          第２筐体（第二の筐体）
６５          カバー
２０          レーザープリンタ
７０          カラープリンタ
７２          作像ユニット
【図１】
2008003570.tif 000003
【図２】
2008003570.tif 000004
【図３】
2008003570.tif 000005
【図４】
2008003570.tif 000006
【図５】
2008003570.tif 000007
【図６】
2008003570.tif 000008
【図７】
2008003570.tif 000009
【図８】
2008003570.tif 000010
【図９】
2008003570.tif 000011
【図１０】
2008003570.tif 000012
【図１１】
2008003570.tif 000013
【図１２】
2008003570.tif 000014
【図１３】
2008003570.tif 000015
【図１４】
2008003570.tif 000016
【図１５】
2008003570.tif 000017
【図１６】
2008003570.tif 000018