(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光源と、該発光源からの光ビームを走査する偏向器とをハウジング内に収納し、かつ前記偏向器の駆動回路を形成したプリント基板に実装されている光走査モジュールを、主走査に沿って、同一基板上に複数配列して構成し、画像記録域を分割して走査し各走査線を繋ぎ合わせる光走査装置において、
前記各光走査モジュールに対応して前記偏向器で走査された光ビームを被走査面に結像する複数の走査レンズの互いの相対位置を各々位置決めする位置決め手段を有する単一の支持部材を設けて一体的に形成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記位置決め手段は、前記走査レンズの主走査方向の中央位置を規制する係合部を含む請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記位置決め手段は、前記走査レンズの副走査方向を一方向に当接する突き当て部を含む請求項１記載の光走査装置。
【請求項４】
前記突き当て部は、少なくとも主走査方向に離隔した複数個所に設けるとともに、前記走査レンズにおける副走査方向の当接位置を個別に調節可能としてなる請求項３記載の光走査装置。
【請求項５】
前記位置決め手段は、前記走査レンズの光軸方向を一方向に当接する突き当て部を含む請求項１記載の光走査装置。
【請求項６】
前記突き当て部は、前記各走査レンズの当接位置が同一平面内で整列するよう設けてなる請求項５のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項７】
前記走査レンズは、少なくとも主走査方向を単一個所で規制または接合し支持する請求項１〜６のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置によって静電像が形成される感光体と、静電像をトナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を記録紙に転写する転写手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置を、フルカラーを形成する各色毎の画像形成部にそれぞれ設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置を、フルカラー画像形成を行う単一の画像形成部に対して設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置を、フルカラーの内１又は複数の色に対して画像形成を行う第１の画像形成部と、残りの色に対して画像形成を行う第２の画像形成部とのそれぞれに設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置を、モノクロ画像形成を行う単一の画像形成部に対して設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光走査装置及び画像形成装置に関し、詳細にはデジタル複写機及びレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光走査装置においては光ビームを走査する偏向器としてポリゴンミラーやガルバノミラーが用いられる。
【０００３】
また、近年シリコンマイクロマシニングを利用した光偏向器の研究がすすめられており、特許第２，７２２，３１４号明細書や特許第３，０１１，１４４号明細書に開示されるようにＳｉ基板で可動ミラーとそれを軸支するトーションバーを一体形成した方式が提案されている。この方式によれば共振を利用して往復振動させるので高速動作が可能であるにもかかわらず、騒音が低いという利点がある。さらに可動ミラーを回転する駆動力も小さくて済むので消費電力も低く抑えられる。
【０００４】
ところが、上述した光走査装置を複数主走査に並置し、画像記録域を分割して走査し繋ぎ合わせた例のような構成の場合、光走査装置を複数用いることになるが、それ自体が数分の１に小型化されるので偏向器を構成する回転体が軽量化され、それを動作するための負荷は微小で済むので、結果として消費電力が低減できるという利点がある。また、この場合、隣接する走査線の繋ぎ目が確実に一致していないと画像上ドットの太りまたは細りにより縦筋となって顕れるが、この繋ぎ目を一致させる手段として、特開平３−１６１７７８号公報（以下従来例１と称す）や特開２０００−２８９４３号公報（以下従来例２と称す）では感光体の回転を考慮して予め隣接する走査位置をずらしておき、また特開平１０−６８８９９号公報（以下従来例３と称す)ではビームスプリッタを用いて走査位置を一致させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光走査装置を複数主走査に並置し、画像記録域を分割して走査し繋ぎ合わせた上述の例では、隣接する光走査装置の走査線との配列精度が損なわれると画質の劣化につながるため、環境変化等による変動を含めて、これをいかに確保するかが課題である。また、上記従来例１〜３に開示される従来の方法では独立した光走査装置を並べて走査線の位置を合わせたにすぎず、例えば光源保持部の倒れや走査レンズの傾きに伴う光軸ずれによる走査位置の変動が装置間でばらばらに生じるのに加え、各々のハウジング姿勢変化等に伴う変動もあって走査線間の配列精度を確保するに足りるものではなかった。
【０００６】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、光源から光偏向器までと走査レンズとを分離して、走査レンズは走査レンズ同士、光源部は光源部同士で相対精度を確保し、走査位置の変動する方向を一致させることを狙いとし、各光走査装置に対応した複数の走査レンズ間の相対位置精度を確保し、各々の走査位置を確実に合わせられ、複数の走査レンズ間にばらつきがあっても各々の走査位置を精度よく合わせられる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、発光源と、該発光源からの光ビームを走査する偏向器とをハウジング内に収納し、かつ偏向器の駆動回路を形成したプリント基板に実装されている光走査モジュールを、主走査に沿って、同一基板上に複数配列して構成し、画像記録域を分割して走査し各走査線を繋ぎ合わせる、本発明の光走査装置は、各光走査モジュールに対応して偏向器で走査された光ビームを被走査面に結像する複数の走査レンズの互いの相対位置を各々位置決めする位置決め手段を有する単一の支持部材を設けて一体的に形成したことに特徴がある。よって、走査レンズの位置が支持部材の部品精度によって確保できるので走査位置を確実に合わせることができ高品位な画像形成が可能となる。
【０００９】
更に、位置決め手段は、走査レンズの主走査方向の中央位置を規制する係合部を含むことにより、複数の走査レンズの軸中心を正確に合わせることで、各走査レンズでの光線通過領域の偏りをなくすことができ、走査角によらず部分的な倍率の誤差が生じにくく走査線の継ぎ目が目立たない高品位な画像形成が可能となる。
【００１０】
また、位置決め手段は、走査レンズの副走査方向を一方向に当接する突き当て部を含むことにより、複数の走査レンズの副走査方向での姿勢を均等に保つことができるので、走査線間の平行性の差が生じにくく継ぎ目が目立たない高品位な画像形成が可能となる。
【００１１】
更に、突き当て部は、少なくとも主走査方向に離隔した複数個所に設けるとともに、前記走査レンズにおける副走査方向の当接位置を個別に調節可能としてなることにより、各走査レンズに設けられた位置決め設置面と主走査に対応した母線との平行性が加工ばらつきによって損なわれても、各走査レンズの母線の平行が合うように設置面を再設定できるので、走査線間の傾きが合わせられ高品位な画像形成が可能となる。
【００１２】
また、位置決め手段は、走査レンズの光軸方向を一方向に当接する突き当て部を含むことにより、複数の走査レンズの各偏向点からの距離や走査レンズ間の距離が均等に保たれるので、走査角によらず部分的な倍率の変化が生じにくく走査線の継ぎ目が目立たない高品位な画像形成が可能となる。
【００１３】
更に、突き当て部は、各走査レンズの当接位置が同一平面内で整列するよう設けてなることにより、温度変化によって走査レンズが高さ方向、厚さ方向に膨張しても各走査レンズで均等に変化し、副走査方向、光軸方向の相対位置は変化しないので、各走査位置を経時まで安定して保つことができ高品位な画像形成が可能となる。
【００１４】
また、走査レンズは、少なくとも主走査方向を単一個所で規制または接合し支持することにより、温度変化によって走査レンズが主走査方向に膨張しても寸法の延びを逃がすことができるので、走査レンズ自体に変形を生じさせず走査線の直線性が経時まで安定して保たれ高品位な画像形成が可能となる。
【００１５】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置によって静電像が形成される感光体と、静電像をトナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を記録紙に転写する転写手段とを有することに特徴がある。よって、複数の光走査モジュールを継ぎ合わせて光走査装置を構成でき様々な画像形成幅の画像形成に適応できると共に省電力かつ低騒音な画像形成装置を提供できる。
【００１６】
更に、別の発明としの画像形成装置は、上記記載の光走査装置を、フルカラーを形成する各色毎の画像形成部にそれぞれ設けたことに特徴がある。
【００１７】
また、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置を、フルカラー画像形成を行う単一の画像形成部に対して設けたことに特徴がある。
【００１８】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置を、フルカラーの内１又は複数の色に対して画像形成を行う第１の画像形成部と、残りの色に対して画像形成を行う第２の画像形成部とのそれぞれに設けたことに特徴がある。
【００１９】
また、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置を、モノクロ画像形成を行う単一の画像形成部に対して設けたことに特徴がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の光走査装置は、発光源と、該発光源からの光ビームを走査する偏向器とをハウジング内に収納し、かつ偏向器の駆動回路を形成したプリント基板に実装されている光走査モジュールを、主走査に沿って、同一基板上に複数配列して構成し、画像記録域を分割して走査し各走査線を繋ぎ合わせる。そして、本発明の光走査装置は、各光走査モジュールに対応して偏向器で走査された光ビームを被走査面に結像する複数の走査レンズの互いの相対位置を各々位置決めする位置決め手段を有する単一の支持部材を設けて一体的に形成した。
【００２１】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係る光走査装置の構成を示す分解斜視図である。同図において、ミラー基板はＳｉ基板１０２をエッチングにより裏側を四角にくり貫いて所定厚さに枠部と天板部とを残し、天板部には可動ミラー１００及びそれを軸支する一対のトーションバー１０１をその周囲を貫通して形成する。可動ミラー１００の中央部には金属被膜を蒸着するなどしてミラー面を形成し、トーションバー１０１が結合する両縁側面部には各々可動電極１０４を形成する。基板裏側の中空部は可動ミラー１００の揺動空間をなす。電極基板１２０は可動ミラー１００の揺動空間として中央部を貫通され、可動ミラー１００が揺動したときに重ならないよう所定のギャップをもって可動電極１０４の各端に対向して固定電極１２１を形成し、ミラー基板の上面に接合される。電極基板１２０の上面には２枚のＳｉ基板である第１の基板１０５と第２の基板１０３を貼り合せて構成した対向ミラー基板が接合される。第１の基板１０５は結晶面方位＜１１１＞から、第２の基板１０３は結晶面方位＜１１０＞から各々約９°スライス角度を傾けたウェハを用い、エッチングにより基板面より各々９°、２６．３°傾けた傾斜面を形成し金属被膜を蒸着して反射面１２２，１０６となす。第２の基板１０３には光ビームが通過する開口部１０３−１を反射面１０６と隣接して貫通し、この開口部を挟み屋根状に１４４．７°の角度をなす反射面１０６と反射面１２２とを対で配備した構成となす。また、プリズム１１６には光ビームの入射面１１６−２、射出面１１６−４、可動ミラー１００へ光ビームを反射する反射面１１６−１及び接合面１１６−３が形成され、第２の基板１０３上面に可動ミラー１００の揺動空間を塞ぐように接合される。この際、揺動空間を減圧状態に密閉すれば可動ミラー１００の受ける空気抵抗を低減することもできる。
【００２２】
そして、可動ミラー１００は、固定電極１２１の一方に電圧を印加すると対向する可動電極１０４との間に静電引力が発生し、トーションバー１０１をねじって水平な状態から静電引力とねじり力が釣り合う状態まで傾き、電圧を解除するとトーションバー１０１の復元により水平な状態に戻り、もう一方の固定電極１２１に電圧を印加すると反転方向に可動ミラー１００が傾くというように固定電極１２１への電圧印加を周期的に切り換えることにより可動ミラー１００を往復振動することができる。なお、この電圧を印加する周波数を可動ミラー１００の固有振動数に近づけると共振状態となり、静電引力による変位以上に増幅され振れ角は著しく拡大する。本実施例では記録速度に合うように可動ミラー１００の固有振動数を設定、つまり、断面２次モーメントＩを与える可動ミラー１００の厚さ、トーションバー１０１の幅と、長さＬを決定している。一般に、最大振れ角θ０は可動ミラー１００を支えるトーションバー１０１の弾性係数Ｇ、断面２次モーメントＩ、長さＬで決定されるばね定数Ｋと静電引力によって与えられるトルクＴとにより
【００２３】
θ０＝Ｔ／Ｋ、ここで、Ｋ＝Ｇ・Ｉ／Ｌ
【００２４】
また、可動ミラー１００の共振周波数ｆＤは慣性モーメントＪとすると
【００２５】
ｆＤ＝√（Ｋ／Ｊ）
【００２６】
で表される。共振を利用することで印加電圧は微小で済み発熱も少ないが、上式から明らかなように記録速度、つまり共振周波数、が速くなるに従ってトーションバーの剛性が高める必要があり、振れ角がとれなくなってしまう。そこで、上記したように対向ミラーを設けることで走査角を拡大し記録速度によらず必要十分な走査角が得られるようにしている。
【００２７】
また、支持フレーム１０７は焼結金属等で成形され、絶縁材を介してリード端子１１５が挿入されてなる。支持フレーム１０７には上記したミラー基板を実装する接合面１０７−１、カップリングレンズ１１０を位置決め接着するＶ溝１０７−２、接合面１０７−１と垂直に形成したＬＤチップ１０８の実装面１０７−３、ＬＤの背面光を受光するモニタＰＤチップ１０９の実装面１０７−４が形成される。本実施例において、ＬＤチップ１０８は２つの発光点を実装面１０７−３と平行にアレイ状に形成してなり、各々個別に変調され同時に走査される。
【００２８】
更に、円筒の上下をカットした形状のカップリングレンズ１１０は第１面を軸対称の非球面、第２面を副走査方向に曲率を有するシリンダ面となす。Ｖ溝１０７−２はカップリングレンズの円筒外周面が当接した際、光軸がＬＤチップ１０８の２つの発光点のほぼ中央に合うように幅と角度が設定され、光軸方向の調整によって発散光束を主走査方向には略平行光束に副走査方向には可動ミラー１００の面で集束する集束光束となし接着固定する。
【００２９】
なお、上記カット面はシリンダ面の母線と平行に形成され母線が水平になるように光軸回りの位置決めがなされる。プリズム１１６の入射面１１６−２は２つの発光点からの光ビームが副走査方向に交差する位置近傍に配置され、カップリングレンズ１１０からの光ビームを所定の径に整形するアパーチャマスクが膜形成される。各発光点からの光ビームはプリズム１１６内を通過して可動ミラー１００上でトーションバー１０１の方向に沿って整列するよう入射され、主走査方向を合わせて反射を繰り返し走査される。走査された光ビームは、再度、プリズム１１６内を通過して射出面１１６−４より上方に放出される。カバー１１１は板金にてキャップ状に成形され、光ビームの射出開口にはガラス板１１２が内側より接合されてなり、支持フレーム１０７の外周に設けられた段部１０７−６にはめ込まれてＬＤチップ、ミラー基板等を気密状態に保護する。ＬＤチップ１０８、モニタＰＤチップ１０９、固定電極１２１は各々リード端子１１５の上側に突出した先端との間でワイヤーボンディングにより各々接続がなされる。
【００３０】
また、組付け後の本実施例に係る光走査装置の断面図を示す図２に示すように、開口部１０３−１から可動ミラー１００に所定の角度、例えば２０°で入射した光ビームは、反射面１０６で反射され、再度可動ミラー１００で反射し、反射面１２２との間で複数回、例えば３回反射を繰り返して副走査方向に反射点を往復して移動し、再び開口部１０３−１を通ってプリズムに入射して射出面１１６−４から射出される。本実施例ではこのように複数回反射を繰り返すことで、可動ミラー１００の小さい振れ角で大きな走査角が得られるようにしている。いま、可動ミラー１００での総反射回数Ｎ、振れ角αとすると、走査角θは２Ｎαで表せるので、本実施例ではＮ＝５であるから１０倍に拡大することができる。
【００３１】
図３は本実施例の光走査装置を用いた画像形成装置の断面図、図４は外観斜視図、図５は分解斜視図である。各図において、図１及び図２に示す光走査装置２００は、ＬＤの駆動回路、可動ミラーの駆動回路を構成する電子部品が実装されるプリント基板２０１上に主走査方向に配列して複数個、例えば３個実装される。実装の際、支持フレーム１０７の底面は下側に突出したリード端子１１５をスルーホールに通してプリント基板２０１に当接され、スルーホールのクリアランス内で基板上での光走査装置間の位置合わせを行って仮止めし、他の電子部品と同様ハンダ付けされ一括して固定される。複数の光走査装置を支持したプリント基板２０１はハウジング２０２の下側開口を塞ぐように当接され、ハウジング２０２に一体で設けられた一対のスナップ爪２０２−１間に抱え込んで保持される。プリント基板２０１にはこのスナップ爪２０２−１の幅に係合する切り欠き２０７が設けられ主走査方向の位置決めがなされると同時に、係止部２０６を基板エッジに係合して副走査方向が固定される。ハウジング２０２はある程度剛性が確保できるガラス繊維強化樹脂やアルミダイキャスト等からなり、ハウジング内部には結像手段を構成する第１の走査レンズ２０３を主走査方向に配列して接合する位置決め面、第２の走査レンズ２０４を保持する位置決め部および同期ミラー２０８の保持部が形成される。本実施例では各光走査装置の第２の走査レンズは主走査に連結し枠体に収められ樹脂にて一体的に形成し、また同期ミラー２０８も高輝アルミ板で連結して形成しており、光ビームを射出する開口に外側よりはめ込まれ奥側の突き当て面に取り付けられる。開口の中央には突起２０２−３が形成され第２の走査レンズの中央部に設けられた凹部２０４−１、同期ミラー中央部に設けられた凹部２０８−１を係合して主走査方向を、副走査方向には開口の一端に押し付けられて位置決めされる。
【００３２】
なお、上記したカップリングレンズ、走査レンズを含めた光学系の副走査の倍率βは、被走査面上で隣接したラインを走査するように、例えば６００ｄｐｉに相当する副走査ピッチＰ＝４２．３μｍ、ＬＤチップの発光点間隔Ｐ＝１４μｍとするとβ＝Ｐ／ｐ＝３に設定されている。同期検知センサ２０９（ＰＩＮフォトダイオード）は隣接する光走査装置で共用する中間位置と両端位置に配置され、各光走査装置の走査開始側と走査終端側とでビームが検出できるようにプリント基板２０１上に実装される。同期ミラー２０８は隣接する光走査装置走査開始側と走査終端側との反射面が向かい合うように、くの字状に成形され各々光ビームを反射し、共通の同期検知センサ２０９に導くことができるようにしている。図中の駆動回路２１０はコネクタで全ての光走査装置への電源供給やデータ信号などのやり取りを一括して行う。ハウジング２０２の両側面には後述する感光体ドラムを保持するカートリッジのカバーに設けられた係合孔２０５に挿入する位置決めピン２１１−１を有する位置決め部材２１１が取り付けられる。位置決め部材２１１は突起部２１２にねじ固定された後、Ｌ字状に設けた座面を装置本体のフレームに設けられたピン２１３にスプリング２１４を介して配備されるので、上記カートリッジに常に押し付けられた状態で保持され、複数の光走査装置の感光体ドラムに対する位置決めを一括して確実に行うことができる。
【００３３】
図６は本実施例の光走査装置における走査レンズの位置決めの構造を示す分解斜視図である。同図において、複数の光走査装置４０８は同一平面ｆｘ０に配備される。第１の走査レンズ４００はハウジングに均等間隔で配備された係合孔４０１−１に各々主走査中央部の底面から突出した位置決め用突起４００−１を挿入して主走査方向を規制し、平面ｆｚ１に揃えられた接合面４０１−２に底面を当接して副走査方向を、平面ｆｘ１に揃えられた突き当て面４０１−３に各々主走査両端４００−３を当接して光軸方向を各々位置決めする。第２の走査レンズ４０７は主走査中央部に形成された係合溝４０７−１をハウジングに配備された突起４０６−１に係合して主走査方向を規制し、平面ｆｚ２に揃えられた突き当て面４０６−２に底面４０７−２を当接して副走査方向を、平面ｆｘ２に揃えられた突き当て面４０６−３に枠体の両端部４０７−３を当接して光軸方向を各々位置決めする。なお、ハウジングの開口幅は主走査方向（長手）には走査レンズと隙間ができるように、副走査方向にはくさび状に僅かに盛り上げた凸部４０７-４によって嵌合状態となるよう設定されている。本実施例では上記位置決めとすることで、ｆｘ０、ｆｘ１、ｆｘ２の間隔Ｄ１、Ｄ２、ｆｚ１、ｆｚ２の間隔Ｄ３に熱膨張に伴う寸法変化があっても各々の平行性が維持できるようにし、各走査装置間での走査線の相対配置を保つ。
【００３４】
図７の（ａ）は第１の走査レンズの従来の固定の様子を示す部分断面図であるが、中央部を突起４００−１で位置規制し距離Ｈだけ離れた位置に接合面４０１−３を設け接着剤４０３で固定している。この場合、走査レンズは膨張係数が高く、ハウジングは剛性を重視して膨張係数が低い材質であるため、その膨張係数の差ηＬ−ηｈに伴い温度差ΔＴによって寸法変化の差ΔＨ＝（ηＬ−ηｈ)・ΔＴが生じ、剛性の低い走査レンズの母線は点線で示すように変形してしまう。実施例ではこれを避けるため、いずれの走査レンズも主走査方向には中央部のみで位置規制がなされるようにしている。
【００３５】
図７の（ｂ）は第１の走査レンズの本実施例の固定の様子を示す部分断面図である。中央部４０１−２のみで接合し、長手方向両端への延びに対して規制を設けないようにするとともに、両脇で底面をネジ４０５で支え板ばね４０４で押し付けて主走査に対応する母線の傾きを矢印方向に補正できる構成となし、各走査レンズ間の加工ばらつき等で底面の平行性が保証されていない場合においても母線同士を位置決めできる。
【００３６】
図８は本実施例の光走査装置をカラーレーザプリンタに適用した例を示す概略断面図である。同図において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎に光走査装置５２０とプロセスカートリッジ５００とが個別に位置決めされ、用紙の搬送方向に沿って直列に配備される。用紙は給紙トレイ５０６から給紙コロ５０７により供給され、レジストローラ対５０８により印字のタイミングに合わせて送り出され搬送ベルト５１１に載って搬送される。各色トナー像は用紙が各感光体ドラムを通過する際に静電引力によって転写され順次色重ねがなされて、定着ローラ５０９で定着し排紙ローラ５１２により排紙トレイ５１０に排出する。なお、各色プロセスカートリッジはトナー色が異なるのみで構成は同一である。感光体ドラム５０１の周囲には感光体を高圧に帯電する帯電ローラ５０２、光走査装置により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ５０３、トナーを備蓄するトナーホッパ５０４、用紙に転写された後の残トナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース５０５が配備される。
【００３７】
図９は単一の光走査装置６２０によって１色ずつ画像形成され、転写ドラム６１１を４回転して回転毎に色重ねがなされるカラーレーザプリンタに適用した例を示す概略断面図である。同図において、各色に対応した現像ローラ６０３及びトナーホッパ６０４は回転支持体上に一体配備され１／４ずつ回転しながら感光体ドラム６０１に対向させ、転写ドラム６１１上で順次トナー像を重ねていく。用紙は４色目の画像形成にタイミングを合わせて給紙コロ５０７により供給され、転写ドラム６１１から４色同時に転写される。
【００３８】
このような画像形成装置に用いられる光走査装置は複数の光走査装置の走査線をつなぎ合わせて１ラインが構成され、総ドット数Ｌを３分割し画像始端から各々１〜Ｌ１、Ｌ１＋１〜Ｌ２、Ｌ２＋１〜Ｌドットを割り当てて印字するが、本実施例ではこの割り当てる画素数を各色で異なるようにすることで、同一ラインを構成する各色の走査線の継ぎ目が重ならないようにしている。それに加え、同一光走査装置内の各発光点間でも割り当てる画素数を変えており、隣接するライン相互のかぶりに伴うドットの太り、細りの助長を避けており、継ぎ目を目立ち難くし見た目の画像品質を向上している。なお、複数の発光点をもたない場合においてもライン毎に画素数を変更してもよい。
【００３９】
なお、本実施例では静電引力を発生させ可動ミラーを駆動する方式を示したが、可動ミラーにコイルを形成してトーションバーと交差する方向に磁力線が通るように配備し、コイルに電圧を印加して電磁力を発生させ駆動する方式であっても、トーションバーに圧電素子を結合し、圧電素子に電圧を印加して直接可動ミラーを変位を発生させ駆動する方式等々であっても同様の構成で実施できる。また、可動ミラーの代わりにポリゴンミラーやホログラムディスク等一般に用いられる偏向器を用いても、走査レンズやＬＤ制御部は同様に構成できる。更に、本実施例では、光走査装置を３つの光走査装置から構成するものを例として説明したが、この数はいくつであってもよく、画像形成装置の記録幅に合わせて数を増減して対応することもできる。
【００４０】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、発光源と、該発光源からの光ビームを走査する偏向器とをハウジング内に収納し、かつ偏向器の駆動回路を形成したプリント基板に実装されている光走査モジュールを、主走査に沿って、同一基板上に複数配列して構成し、画像記録域を分割して走査し各走査線を繋ぎ合わせる、本発明の光走査装置は、各光走査モジュールに対応して偏向器で走査された光ビームを被走査面に結像する複数の走査レンズの互いの相対位置を各々位置決めする位置決め手段を有する単一の支持部材を設けて一体的に形成したことに特徴がある。よって、走査レンズの位置が支持部材の部品精度によって確保できるので走査位置を確実に合わせることができ高品位な画像形成が可能となる。
【００４３】
更に、位置決め手段は、走査レンズの主走査方向の中央位置を規制する係合部を含むことにより、複数の走査レンズの軸中心を正確に合わせることで、各走査レンズでの光線通過領域の偏りをなくすことができ、走査角によらず部分的な倍率の誤差が生じにくく走査線の継ぎ目が目立たない高品位な画像形成が可能となる。
【００４４】
また、位置決め手段は、走査レンズの副走査方向を一方向に当接する突き当て部を含むことにより、複数の走査レンズの副走査方向での姿勢を均等に保つことができるので、走査線間の平行性の差が生じにくく継ぎ目が目立たない高品位な画像形成が可能となる。
【００４５】
更に、突き当て部は、少なくとも主走査方向に離隔した複数個所に設けるとともに、前記走査レンズにおける副走査方向の当接位置を個別に調節可能としてなることにより、各走査レンズに設けられた位置決め設置面と主走査に対応した母線との平行性が加工ばらつきによって損なわれても、各走査レンズの母線の平行が合うように設置面を再設定できるので、走査線間の傾きが合わせられ高品位な画像形成が可能となる。
【００４６】
また、位置決め手段は、走査レンズの光軸方向を一方向に当接する突き当て部を含むことにより、複数の走査レンズの各偏向点からの距離や走査レンズ間の距離が均等に保たれるので、走査角によらず部分的な倍率の変化が生じにくく走査線の継ぎ目が目立たない高品位な画像形成が可能となる。
【００４７】
更に、突き当て部は、各走査レンズの当接位置が同一平面内で整列するよう設けてなることにより、温度変化によって走査レンズが高さ方向、厚さ方向に膨張しても各走査レンズで均等に変化し、副走査方向、光軸方向の相対位置は変化しないので、各走査位置を経時まで安定して保つことができ高品位な画像形成が可能となる。
【００４８】
また、走査レンズは、少なくとも主走査方向を単一個所で規制または接合し支持することにより、温度変化によって走査レンズが主走査方向に膨張しても寸法の延びを逃がすことができるので、走査レンズ自体に変形を生じさせず走査線の直線性が経時まで安定して保たれ高品位な画像形成が可能となる。
【００４９】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置によって静電像が形成される感光体と、静電像をトナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を記録紙に転写する転写手段とを有することに特徴がある。よって、複数の光走査モジュールを継ぎ合わせて光走査装置を構成でき様々な画像形成幅の画像形成に適応できると共に省電力かつ低騒音な画像形成装置を提供できる。
【００５０】
更に、別の発明としの画像形成装置は、上記記載の光走査装置を、フルカラーを形成する各色毎の画像形成部にそれぞれ設けたことに特徴がある。
【００５１】
また、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置を、フルカラー画像形成を行う単一の画像形成部に対して設けたことに特徴がある。
【００５２】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置を、フルカラーの内１又は複数の色に対して画像形成を行う第１の画像形成部と、残りの色に対して画像形成を行う第２の画像形成部とのそれぞれに設けたことに特徴がある。
【００５３】
また、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置を、モノクロ画像形成を行う単一の画像形成部に対して設けたことに特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る光走査装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】組付け後の本実施例に係る光走査装置の断面図である。
【図３】本実施例の光走査装置を用いた画像形成装置の断面図である。
【図４】図３の外観斜視図である。
【図５】図３の分解斜視図である。
【図６】本実施例の光走査装置における走査レンズの位置決めの構造を示す分解斜視図である。
【図７】第１の走査レンズの従来と本実施例の固定の各様子を示す部分断面図である
【図８】本実施例の光走査装置を各色毎に設けたカラーレーザプリンタに適用した例を示す概略断面図である。
【図９】単一の光走査装置によるカラーレーザプリンタに適用した例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
２０１；プリント基板、２０２；ハウジング、２０２−１；スナップ爪、
２０２−３，４０６−１；突起、２０４−１，２０８−１；凹部、
２０５，４０１−１；係合孔、２０７；切り欠き、
４００−１；位置決め用突起、４０１−２；接合面、
４０１−３，４０６−２，４０６−３；突き当て面、４０７−４；凸部。
【図１】
0004667624.tif 000002
【図２】
0004667624.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004667624.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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