(57)【要約】【課題】マルチビーム走査光学装置において、ポリゴン前絞りをポリゴンミラーに近づけることにより、ポリゴンの大型化を防ぎ、ピント変動によるドットずれの少ない走査光学装置を提供する。【解決手段】ポリゴン前絞りを光学箱のふた部材と一体に成形する。【選択図】        図１
2004325650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光点を持つ複数ビーム光源と、該複数ビーム光源から出射したレーザ光束を偏向する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転駆動させる偏向器と、前記回転多面鏡によって偏向されたレーザ光束を像担持体上に結像させる結像レンズと、前記複数ビーム光源から出射したレーザ光束を前記回転多面鏡の反射面に線上に結像させるシリンドリカルレンズと、該シリンドリカルレンズと前記回転多面鏡の間に配置された光学絞りと、これらを保持する筐体となる光学箱と、該光学箱を閉塞するふた部材を有する走査光学装置において、
前記光学絞りが、前記ふた部材と一体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】
前記光学絞りが、前記偏向器の基板外形より内側に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記光学絞りが、前記偏向器のロータ外径より内側に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記ふた部材が金属板で製作され、ふた部材の曲げ起こし部に光学絞りが一体に形成されていることを特徴とする、請求項１記載の走査光学装置。
【請求項５】
切り起こしにより前記ふた部材にあいた穴を、シール部材で塞いだことを特徴とする、請求項４記載の走査光学装置。
【請求項６】
前記シール部材が、放射される不可視レーザ光に対する注意を喚起する、レーザ注意ラベルを兼ねていることを特徴とする、請求項５記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザプリンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置およびこれを搭載する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の出力スピードを高速化する為に、複数のレーザビームを感光体に同時に書込む、複数ビーム走査光学装置は、特許第２５２４５６７号の様なものであった。
【０００３】
それは、光学絞りから回転多面鏡の反射面までの距離を近づける事によって、回転多面鏡の大きさを大きくすること無く複数ビーム走査光学装置を実現できるという有用なものであった。また、このような複数ビーム走査光学装置では、光学絞りを回転多面鏡に近づければ近づけるほど有効である。
【０００４】
光学絞りを回転多面鏡の反射面に近づけるための手段として、例えば、特願２０００−２０２６７４のような複数ビーム走査光学装置が提案されている。それは、光学絞りを、回転多面鏡を回転させるモータのモータ基板と一体に形成するというものであった。
【０００５】
前記従来例の走査光学装置を図７および図８を用いて簡単に説明する。
【０００６】
図７は本従来例を最も良く表す図であり、同図において、１０１は回転多面鏡、１０２はロータ、１０３は板金製である駆動回路基板、１０４は駆動回路基板から突出した曲げ起こし部、１０５は曲げ起こし部１０４に設けられた光学絞りであり、１０６は上記各部品によって構成されるモータ１０６である。
【０００７】
図８は、モータ１０６が組み込まれる走査光学装置を示すものである。同図において、１０７は複数の発光点を持つ半導体レーザやコリメータレンズからなる光源装置、１０８はシリンドリカルレンズ、１０９は結像レンズ、１１０は検出ミラー、１１１は水平同期信号検出器、１１２は上記部品を搭載する光学箱、１１３は感光体である。
【０００８】
上記のように構成された走査光学装置は、公知の技術により、光源装置１０７から出射されたレーザ光束を偏向走査し、感光体上に結像させ、回転ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許２５２４５６７号公報に示される様な複数ビーム走査光学装置は、光学絞りから回転多面鏡の反射面までの距離を近づけることにより回転多面鏡の大型化を防ぐというものであり、光学絞りを回転多面鏡に近づければ近づけるほど効果が大きいものであった。
【００１０】
しかしながら、前述の特願２０００−２０２６７４号の様な複数ビーム走査光学装置では、特に、ロータの外径よりも小さい回転多面鏡を用いる構成において、駆動回路基板上のロータが邪魔になり、光学絞りを所望の位置まで近づけることができず、回転多面鏡の小型化ができないという問題があった。
【００１１】
図９および図１０を用いて、上記問題を簡単に説明する。図９は、従来例の走査光学装置の断面図であり、図中の符号は前記従来の技術の項で説明したものと同一である。光学絞りは、回転多面鏡１０１に近づけるほど有効であるため、光学設計上、例えば、図中Ｘの位置に光学絞りを配置したいという場合でも、光学絞りがロータ１０２と干渉してしまうため、光学絞りはＸ’の位置にしか配置できない。
【００１２】
図１０は従来例の走査光学装置における複数ビームの光路を示す概略図である。光源装置から出射された複数のレーザビーム（Ｌ１，Ｌ２）は、シリンドリカルレンズ１０８、光学絞り１０５を経て回転多面鏡１０１に入射し、結像レンズ１０９を通過して感光体１１３に到達する。前述のように、光学絞り１０５と回転多面鏡１０１との距離が長くなってしまうと、回転多面鏡１０１の反射面１０１ａにおけるビーム間隔が大きくなり、必要となる反射面の幅が大きくなり、結果として回転多面鏡が大型化してしまう。
【００１３】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、光学絞りを回転多面鏡にできるだけ近づけることによって、回転多面鏡の大型化を防ぎ、画像形成装置の高速化に対応した複数ビーム走査光学装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る走査光学装置は、光学絞りが、光学箱を閉塞するふた部材と一体に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
前記光学絞りは、偏向器の基板外形より内側に設けられていると良い。
【００１６】
さらに、前記光学絞りは偏向器のロータ内側に設けられているとなお良い。
【００１７】
また、ふた部材が金属板で製作されていて、ふた部材の曲げ起こし部に光学絞りが一体に形成されていても良い。
【００１８】
さらに、切り起こしによりふた部材にあいた穴を、シール部材で塞ぐと良い。
【００１９】
また、前記シール部材が、放射される不可視レーザ光に対する注意を喚起する、レーザ注意ラベルを兼ねているとなお良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１〜図６に従って説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１および図２は本発明に係る走査光学装置の第１の実施例を示すものである。半導体レーザ１やコリメータレンズ２からなるレーザユニットＥから出射されたレーザ光束を、シリンドリカルレンズ３によって線状の光束に集光し、回転多面鏡４によってその回転軸に沿った方向に垂直な所定の方向に偏向走査し、結像レンズ５を経て図示しない回転ドラム状の感光体に結像させる。感光体に結像する光束は、回転多面鏡４の回転による主走査と、回転ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成する。また、回転多面鏡４によって走査されたレーザ光の一部分は検出ミラー６によって水平同期信号検出器７に導入され、水平同期信号検出器７の出力信号によって半導体レーザ１が書き込み変調を開始する。
【００２２】
結像レンズ５は、球面レンズ部とトーリックレンズ部からなり、回転多面鏡４によって等角速度で走査される走査光を、回転ドラム上で等速度で走査する走査光に変換する、いわゆるｆθ機能を有する。
【００２３】
レーザユニットＥ、シリンドリカルレンズ３、回転多面鏡４、結像レンズ５、検出ミラー６、および水平同期信号検出器７は筐体となる光学箱１０に取り付けられる。また、光学箱１０の上部の開口は、ふた部材２０によって閉塞される。
【００２４】
回転多面鏡４を回転駆動させるモータは、光学箱１０の底面に支持されたモータハウジングと、これと一体であるモータ基板４ｂに実装されるステータおよびこれに対向するロータ４ｃ等からなる磁気回路によって構成される。ステータは、モータ基板４ｂに立設されたステータコアと、これに巻き付けられたステータコイルを有し、また、ロータは回転軸と一体である座金に固着され、回転多面鏡４は押さえバネなどを有する弾性押圧機構によって座金に押圧され、該座金を介してロータに一体的に結合される。前述のようにステータが励磁されると、ロータ４ｃと回転多面鏡４が一体となって回転する。
【００２５】
前記ふた部材２０は樹脂等で成形された部材であり、光学絞り２０ａが一体に成形されている。図２に示すように、前記光学絞り２０ａは、回転多面鏡４の回転と干渉しない範囲で、できるだけ回転多面鏡４に近い位置に配置される。また、ふた部材２０は、光学箱１０に設けられた位置決め基準１０ａに基準穴２０ｂを合わせることにより位置合わせを行い、光軸と光学絞り２０ａの位置ずれを防止している。
【００２６】
本実施例に用いられる半導体レーザには、１つのチップ上に複数の発光点が並んだ、いわゆるマルチビームレーザを用いている。このマルチビームレーザは、発光点相互の熱的なクロストークを避けるため、各発光点は１００μｍ程度離間している。この様に発光点間隔の離れたマルチビームレーザを用いて複数のビームを所望の間隔で感光体上に書き込むには、図３のように、レーザチップを主走査方向に対して傾けて配置し、副走査方向の発光点間隔を所定の間隔にする。尚、同図において、１はレーザチップ、１ａ、１ｂはレーザ光束が出射する発光点である。この場合、図３より明らかな様に、発光点は、副走査方向に離間していると同時に、主走査方向にも離間して配置されることになる。
【００２７】
図４は、本実施例の光学装置における、主走査方向に離間した複数のレーザ光束の位置関係を表したものである。なお、これ以降の説明は簡単のため２つの発光点をもつ２ビームレーザを用いて行うが、発光点が３つ以上でも同様な構成である。
【００２８】
図４において、２は、発光点１ａ、１ｂから出射したレーザ光束を平行光又は所望の収束光束に変換するコリメータレンズ、４ａは回転多面鏡の反射面である。
【００２９】
ここで、発光点１ａから出射したレーザ光束は、Ｌａの様な経路を辿り、感光体１３上の１４ａの位置に結像される。この時、発光点１ｂから出射したレーザ光束はＬｂの様になり、走査方向（矢印Ｂの方向）の１４ａに対してやや遅れた位置１４ｂに結像される。その後、回転多面鏡４が矢印Ａの方向に微少角度回転し、反射面４ａが４ａ′に至った時に、回転多面鏡４によって偏向されたレーザ光束はＬｃの様になり、結像点１４ｂが１４ａの位置に移動する。
【００３０】
図４から分かるように、レーザ光束ＬａとＬｂは反射面４ａに至った時には、間隔ｈだけ離間している。
【００３１】
故に、２ビームレーザを用いる場合、反射面４ａは、シングルビームの場合に対し、間隔ｈの分だけ広く必要になる。すると、当然回転多面鏡４の直径は、大型化してしまう。
【００３２】
しかし、レーザ光束ＬａとＬｂは、光学絞り２０ａの位置で交差している為、間隔ｈは、光学絞り２０ａが回転多面鏡４に近付く程、狭く押さえられることができる。そこで、光学絞り２０ａを近付け、間隔ｈを出来るだけ狭くすれば、回転多面鏡４の大型化はほとんど必要無い。
【００３３】
従来は、光学箱１０の形状的な制約や、ロータ４ｃが邪魔になる等の問題が有り、光学絞り２０ａを回転多面鏡４に近付けることが出来なかったが、本実施例の走査光学装置では、ふた部材２０に光学絞り２０ａを一体に成形することによって、これらの制約が無くなり、光学絞り２０ａと回転多面鏡４の距離を非常に近付ける事が出来る。
【００３４】
また、反射面４ａに入射するレーザ光束Ｌａ、Ｌｂの主走査方向の位置は、光学絞り２０ａの水平方向（図中矢印Ｃ方向）の位置で決まる。したがって、光学絞り２０ａの位置精度が悪いと、反射面４ａはレーザ光束の位置ずれの分だけ広い面積が必要になり、やはり回転多面鏡４を大型化する必要が生じる。しかし、本実施例の走査光学装置では、光学絞り２０ａが一体に成形されたふた部材２０は、前述のように光学箱１０の位置決め基準１０ａに基準穴２０ｂを合わせることにより位置決めを行っている。したがって、前述のように回転多面鏡４の反射面４ａを広くとる必要もなく、回転多面鏡４を大型化する必要もない。
【００３５】
さらに、本実施例の走査光学装置は、ピント変動に起因する、複数のレーザ光束の位置ずれを低減する効果も有する。
【００３６】
図４において、例えば本走査光学装置と感光体の位置精度が狂った等してピントずれが生じ、感光体１３が１３′の位置にずれたとする。すると、発光点１ａ、１ｂから出射したレーザ光束Ｌａ、Ｌｃは感光体１３′上で間隔ｈ′だけ離間して結像されることになる。
【００３７】
ここで、前述したように光学絞り２０ａを回転多面鏡４に近付けることにより間隔ｈが小さくなると、ＬａとＬｂのなす角αが小さくなる為、間隔ｈ′も必然的に小さく抑えることができる。
【００３８】
したがって、本実施例の構成を用いれば、ピント変動によって生ずる各発光点から発したレーザ光束毎の結像位置のずれを抑えることが出来、これによる画質の劣化を抑えることも出来る。
【００３９】
以上説明した様に、上記構成を用いれば、マルチビームレーザを用いた走査光学装置において、回転多面鏡の大型化を防ぐことが出来ると共に、ピントずれによって生じる各発光点毎の結像位置のずれを少なく抑え、高画質な画像出力を提供できる走査光学装置をほとんどコストアップすること無く、容易に実現することが出来る。
【００４０】
（実施例２）
図５および図６は、本発明に係る第２の走査光学装置を示すものである。走査光学装置内部のレンズ等の基本的な構成は実施例１と同様であるため、同一の構成部品は同一の符号で示し、詳細な説明は省略する。
【００４１】
近年、画像形成装置の高速化・高精細化が進み、走査光学装置の回転多面鏡も数万ｒｐｍという高速回転が要求される。回転多面鏡の回転速度が高くなると、走査光学装置内への塵埃の侵入による回転多面鏡の反射面の汚れによる光量の低下などの問題が発生しやすくなるため、光学箱の密閉性を高める必要がある。
【００４２】
本実施例の走査光学装置では、光学箱を閉塞するふた部材の平面度を精度良くして光学箱の密閉性を高めるために、板金製のふた部材を用いている。
【００４３】
ふた部材２０は、プレス加工などにより曲げ加工を施され、曲げ部２０ｃを有しており、曲げ部２０ｃには、光学絞り２０ａが成型されている。前記ふた部材２０は、実施例１と同様に、基準穴２０ｂを光学箱１０の位置決め基準１０ａと位置合わせすることにより、光学絞り２０ａが回転多面鏡４の近傍に正確に位置するように固定される。
【００４４】
なお、光学絞り２０ａを回転多面鏡４に近づけることの効果とその原理は実施例１と同様であり、複数ビーム走査光学装置において、回転多面鏡の大型化を防止すると共に、ピント変動による、複数のレーザ光束の結像位置ずれを抑制することにある。
【００４５】
本実施例においては、前述のようにふた部材２０の中央部付近で曲げ加工を行っているため、当然のことながら、ふた部材２０に穴２０ｄがあいてしまう。この穴２０からの塵埃の侵入を防止するため、本実施例では、シール部材３０をふた部材２０に貼り付けることによって穴２０ｄを塞いでいる。
【００４６】
内部に光源となる半導体レーザなどを用いた走査光学装置では、ユニットの内部で人体に影響のあるレーザ光を使用していることから、放射される不可視レーザ光に対する注意を喚起する、いわゆる「レーザ注意ラベル」をユニット外観に貼付することが一般的である。したがって、前記シール部材３０を、この「レーザ注意ラベル」と兼ねる構成にすれば、特別なコストアップをすることなく、ふた部材２０にあいた穴２０ｄを塞ぐことができる。
【００４７】
したがって、本実施例の構成を用いれば、複数ビーム走査光学装置において、回転多面鏡の大型化を防ぎつつピント変動によるレーザ光束の結像位置ずれを抑制して画質の劣化を抑え、なおかつ、回転多面鏡の高速回転に対応した防塵性能の優れた走査光学装置をコストアップすることなく提供することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明を用いることにより、複数の発光点を持つ複数ビーム光源を用いた複数ビーム走査光学装置において、光学絞りをふた部材と一体に形成することにより、コストアップすることなく光学絞りを回転多面鏡に可能な限り近づけることができるため、回転多面鏡の大型化を防ぐと共に、ピント変動の画質への影響を抑えた走査光学装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施例の走査光学装置を示す斜視図。
【図２】第１の実施例の走査光学装置の断面図。
【図３】光源での複数の発光点の配置を示す概略図。
【図４】複数のレーザ光束の位置関係を示す図。
【図５】本発明における第２の実施例の走査光学装置を示す斜視図。
【図６】第２の実施例の走査光学装置の断面図。
【図７】従来例のモータを示す図。
【図８】従来例の走査光学装置を示す図。
【図９】従来例の走査光学装置の断面図。
【図１０】従来例の走査光学装置を示す図。
【符号の説明】
１  マルチビームレーザ
１ａ、１ｂ  複数の発光点
２  コリメータレンズ
３  シリンドリカルレンズ
４  回転多面鏡
４ａ  反射面
４ｂ  駆動回路基板
４ｃ  ロータ
５  結像レンズ
６  検出ミラー
７  水平同期信号検出器
１０  光学箱
１０ａ  位置決め基準
１３  感光体
２０  ふた部材
２０ａ  光学絞り
２０ｂ  基準穴
２０ｃ  曲げ部
２０ｄ  穴
３０  シール部材
Ｌａ、Ｌｂ  レーザ光束
【図１】
2004325650.tif 000003
【図２】
2004325650.tif 000004
【図３】
2004325650.tif 000005
【図４】
2004325650.tif 000006
【図５】
2004325650.tif 000007
【図６】
2004325650.tif 000008
【図７】
2004325650.tif 000009
【図８】
2004325650.tif 000010
【図９】
2004325650.tif 000011
【図１０】
2004325650.tif 000012