(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
この複数の光源のそれぞれから出射された複数のビームを偏向する共通の偏向部材と、
この偏向部材により偏向された複数のビームをそれぞれに対応した像担持体に結像させるための、結像レンズたる走査レンズと、この走査レンズを透過したビームを反射するミラーとを有する複数の光学素子によって構成された複数の光学素子群と、
少なくとも上記偏向部材を保持する保持部材と、
上記ミラーおよび上記保持部材を支持する、上記ビームの主走査方向において互いに対向するよう配設された支持部材とを有し、
上記保持部材が、上記複数の光源と、上記偏向部材と、上記走査レンズとを保持しており、
上記支持部材が、上記保持部材の一部が上記主走査方向における同支持部材の対向領域外に位置するように同保持部材を支持することで、上記支持部材の、上記主走査方向における間隔が、上記保持部材の、上記主走査方向における幅よりも小さくなるようにした光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記支持部材に対し、上記主走査方向において着脱可能であることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光走査装置において、上記保持部材を、上記支持部材に対し、上記主走査方向から係合させて位置決めすることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記光源を、上記対向領域外に位置する部分に、着脱可能に保持したことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の光走査装置において、上記支持部材が、上記ミラーの上記ビームの反射面に係合して同ミラーを支持する孔部を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、上記支持部材が支持した上記一部の光学素子が、少なくとも上記主走査方向にパワーを有する光学素子を含み、上記支持部材が、上記主走査方向にパワーを有する光学素子を、同光学素子の上記主走査方向における一端側を基準に位置決めすることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６記載の光走査装置において、上記支持部材が、上記主走査方向にパワーを有する光学素子を、同光学素子を上記主走査方向に位置決めした部分において、上記ビームの光軸方向に略直交する面内で回動可能に支持したことを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項６または７記載の光走査装置において、上記主走査方向にパワーを有する光学素子を、上記主走査方向における中央部において位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記複数の光学素子のうち、少なくとも、上記ビームの光路中における上記偏向部材に最も近い光学素子を保持し、上記光学素子を、複数のビームに共用したことを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載の光走査装置において、上記支持部材を、板金製としたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０の何れか１つに記載の光走査装置と、この光走査装置によって潜像を形成される像担持体とを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される光走査装置、およびこの光走査装置を備えたかかる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カールソンプロセスを用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、像担持体たる感光体ドラムの回転に従って、潜像形成、現像、転写が行われる。かかる潜像形成を行うため、かかる画像形成装置は、画像情報に応じたレーザービームとしてのビームを感光体ドラムの表面に照射する光走査装置を備えている。
【０００３】
かかる画像形成装置において良好な画像を得るには、感光体ドラムを、光走査装置によって発せられるビームにより正確に走査する必要がある。特に、画像形成装置が、カラー画像を形成可能な多色画像形成装置であって、この多色画像形成装置がたとえば、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねるタイプの多色画像形成装置である場合には、各感光体ドラム上の照射位置すなわち走査位置を正確に合わせなければ、色ずれや色変わりとなって画像品質を劣化させるため、光走査装置は、そのビームにより感光体ドラムを正確に走査する必要がある。
【０００４】
光走査装置は、光源によって発せられたビームが、レンズやミラーによって構成される複数の光学素子を経ることによって、感光体ドラムを走査するようになっているため、かかる複数の光学素子は、感光体ドラムをビームにより正確に走査して良好な画像を得るうえで非常に重要である。
【０００５】
そのため、従来は、たとえば多色画像形成装置に関して、〔特許文献１〕や〔特許文献２〕に記載されているように、各色に対応する光源からのビームを、単一のポリゴンスキャナで一括して走査し、各々対応する感光体ドラムに導くよう複数の折返しミラーを配備しており、各色間の走査ラインの位置精度を安定して保つためにこれらの構成部品を共通のハウジングに一体的に支持した構成が提案されている。
また多色画像形成装置に関し、〔特許文献３〕や〔特許文献４〕には、各色毎に光学ユニットを配備する例が開示されており、光学ユニットを共通の側板フレームに位置決め支持することによって各色間の走査ラインの位置精度を保つようにしている。
【０００６】
このように複数の画像形成ステーションを転写体の搬送方向に沿って配列し色重ねを行う多色画像形成装置においては、感光体ドラムから転写体に転写された各ステーションでのトナー像のレジスト位置が確実に重なるように合わせないと色ずれや色変わりの要因となる。また、単色の画像形成を行う場合にも、走査位置のずれは画像の劣化の原因となる。
そのため、従来の光走査装置においては、たとえば、機械的な振動に起因する走査位置のずれを防止するためや高精度の位置決めを行うため、〔特許文献５〕に記載されているように、板金を用いてハウジングの剛性を高めたり、アルミダイキャスト等の金属材料を用いて形成したりしていた。
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第２５３６７１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１２７４９７号公報
【特許文献３】特開２００２−１６９３５３号公報
【特許文献４】特開２００３−１９５２０６号公報
【特許文献５】特開２００２−３１１３６９号公報
【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、〔特許文献５〕に記載されているように、板金を用いてハウジングの剛性を高める技術については、ハウジング全体を板金とすると、多色画像形成の場合、複数のステーション分の光源やレンズを支持するには複雑化しすぎて、かえって工数がかかり、組み付けが厄介になってコストアップしてしまうという問題がある。
【０００９】
またアルミダイキャスト等の金属材料を用いてハウジングを形成する技術については、構成部品の受け面を高精度に機械加工する手間がかかるため生産性が悪くコストが高いという問題があり、したがって〔特許文献４〕にも開示されているような、樹脂ハウジングを用いるようになりつつある。
【００１０】
ところが、樹脂ハウジングでは、複数の折返しミラーを内部に配設すると、かかる複数の折返しミラーの相対位置や角度が環境変化に伴って変動しやすく、各々の感光体ドラム上での照射位置がずれてしまうため、たとえば多色画像形成装置では各ステーションで照射位置から転写位置に至る時間が変わってレジストずれが生じ、色ずれ等が生じるといった問題がある。
【００１１】
この問題を解決するため、ジョブ間でレジストずれを検出し、ステーション間の照射位置を調整することが考えられるが、この場合でも、１ジョブ内における印字枚数が増えると、温度上昇に伴って次の補正までの期間中での照射位置の変動が避けられず、金属製のハウジングに比べると、経時的な信頼性が劣る。よってジョブ間でレジストずれを検出するのでなく、1ジョブ内において、途中で印字を中断し補正をかけることも可能であるが、レジストずれを検出するには検出パターンを転写体に記録する必要があるため、その間装置は記録不可状態となり印字待ち時間が長くなって作業の能率を阻害する結果となる。そのうえ、補正回数が多いと無駄なトナーの消費量が増えることから、頻繁に行うことは避けることが望ましい。
【００１２】
またハウジングを樹脂製とする場合には、ハウジングの大きさを抑制することが望ましいにもかかわらず、従来の光走査装置にあってはこれが難しい状況となっていた。
すなわち、ハウジングが大型化すると、熱膨張によってハウジングに反りが発生しやすく寸法安定性が確保でき難くなるうえ、必然的に厚肉となりガラス繊維等の混入比率も多くなるため、せっかく樹脂材料を用いても生産効率が悪くなり、コスト高になってしまうとともに、従来、その上下の面それぞれに複数の光学素子を取り付けていたハウジングの平板状の底板が振動に弱くなり、走査位置がずれてしまい、走査位置ずれ、色ずれ等を生じるため、ハウジングを樹脂製とする場合には、ハウジングの大きさを抑制することが望ましい。
【００１３】
しかしながら、近年においては、画像形成速度の向上が要求されていることから、たとえば、多色画像形成装置において、画像形成速度を向上することを目的として、トナー供給量を増加させるために、現像ローラの径を大きくすると、これに伴って現像ローラに対向する感光体ドラムの径が大きくなり、各ステーションの間隔が広くなるため、ハウジングも大型化してしまう。また、画像形成速度を向上するには、用紙の搬送速度を高める必要があるが、各ステーションにおける画像形成速度を高めるのには限度があるため、用紙の搬送速度を高めると、各色の画像形成を行う各ステーション間の間隔を広げる必要があり、これによってハウジングが大型化してしまう。
【００１４】
そこで、従来ハウジング内に取り付けられていた光学素子を、ハウジング外に配設することが考えられる。
一方、〔特許文献４〕には、構成部品を樹脂ハウジングに収納し、共通の板金フレームによって構成された側板に位置決め支持する例が開示されている。
このような構成において、従来ハウジング内に取り付けられていた光学素子を、ハウジング外に配設するとすれば、光学素子の支持は、かかる側板によって行うこととなる。
【００１５】
しかし、側板は、ハウジングを挟持しているため、側板間隔は少なくともハウジングよりも広くなり、よって従来の側板に折り返しミラーを支持する構成とすると、折り返しミラーの支持点間隔が広くなってしまうため、ミラーの共振周波数が低くなって振動に対して弱いため、上述のような走査位置のずれや色ずれ、色変わりといった問題がある。
【００１６】
本発明は、小型かつ低コストであるとともに、経時的にも安定してビームの走査位置ずれを防止する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される光走査装置およびこの光走査装置を備えたかかる画像形成装置を提供することを目的とし、かかる画像形成装置が多色画像形成装置である場合にも、色ずれ、色変わりを低減し高画質化を実現し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】
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、複数の光源と、この複数の光源のそれぞれから出射された複数のビームを偏向する共通の偏向部材と、この偏向部材により偏向された複数のビームをそれぞれに対応した像担持体に結像させるための、結像レンズたる走査レンズと、この走査レンズを透過したビームを反射するミラーとを有する複数の光学素子によって構成された複数の光学素子群と、少なくとも上記偏向部材を保持する保持部材と、上記ミラーおよび上記保持部材を支持する、上記ビームの主走査方向において互いに対向するよう配設された支持部材とを有し、上記保持部材が、上記複数の光源と、上記偏向部材と、上記走査レンズとを保持しており、上記支持部材が、上記保持部材の一部が上記主走査方向における同支持部材の対向領域外に位置するように同保持部材を支持することで、上記支持部材の、上記主走査方向における間隔が、上記保持部材の、上記主走査方向における幅よりも小さくなるようにした光走査装置にある。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記支持部材に対し、上記主走査方向において着脱可能であることを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、上記保持部材を、上記支持部材に対し、上記主走査方向から係合させて位置決めすることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記光源を、上記対向領域外に位置する部分に、着脱可能に保持したことを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の光走査装置において、上記支持部材が、上記ミラーの上記ビームの反射面に係合して同ミラーを支持する孔部を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、上記支持部材が保持した上記一部の光学素子が、少なくとも上記主走査方向にパワーを有する光学素子を含み、上記支持部材が、上記主走査方向にパワーを有する光学素子を、同光学素子の上記主走査方向における一端側を基準に位置決めすることを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の光走査装置において、上記支持部材が、上記主走査方向にパワーを有する光学素子を、同光学素子を上記主走査方向に位置決めした部分において、上記ビームの光軸方向に略直交する面内で回動可能に支持したことを特徴とする。
【００２５】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の光走査装置において、上記主走査方向にパワーを有する光学素子を、上記主走査方向における中央部において位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記複数の光学素子のうち、少なくとも、上記ビームの光路中における上記偏向部材に最も近い光学素子を保持し、上記光学素子を、複数のビームに共用したことを特徴とする。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載の光走査装置において、上記支持部材を、板金製としたことを特徴とする。
【００３０】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０の何れか１つに記載の光走査装置と、この光走査装置によって潜像を形成される像担持体とを有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、複数の光源と、この複数の光源のそれぞれから出射された複数のビームを偏向する共通の偏向部材と、この偏向部材により偏向された複数のビームをそれぞれに対応した像担持体に結像させるための、結像レンズたる走査レンズと、この走査レンズを透過したビームを反射するミラーとを有する複数の光学素子によって構成された複数の光学素子群と、少なくとも上記偏向部材を保持する保持部材と、上記ミラーおよび上記保持部材を支持する、上記ビームの主走査方向において互いに対向するよう配設された支持部材とを有し、上記保持部材が、上記複数の光源と、上記偏向部材と、上記走査レンズとを保持しており、上記支持部材が、上記保持部材の一部が上記主走査方向における同支持部材の対向領域外に位置するように同保持部材を支持することで、上記支持部材の、上記主走査方向における間隔が、上記保持部材の、上記主走査方向における幅よりも小さくなるようにした光走査装置にあるので、装置の大型化の要因になり易いミラーを含む光学素子を支持した主走査方向における間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、走査位置の精度に影響を与え易い光学素子のバンディング等の振動を抑制して、各ビームの相互間の走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、色ずれ、色変わりを低減した高画質のカラーの画像形成を行うことに寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００３２】
保持部材が、支持部材に対し、主走査方向において着脱可能であることとすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動を抑制してビームの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与することができるとともに、その生産性やメンテナンス性を向上した光走査装置を提供することができる。
【００３３】
保持部材を、支持部材に対し、主走査方向から係合させて位置決めすることとすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動を抑制してビームの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、また位置決め精度が高く高画質の画像形成を行うことに寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００３４】
保持部材が、光源を、対向領域外に位置する部分に、着脱可能に保持したこととすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動を抑制してビームの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与することができるとともに、たとえば配線の際のコネクタ着脱が容易となるなどして、光源の組み付け性が向上し、メンテナンス性、生産性が高い光走査装置を提供することができる。
【００３６】
支持部材が、ミラーのビームの反射面に係合して同ミラーを支持する孔部を有することとすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動を抑制してビームの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、また位置決め精度が高く高画質の画像形成を行うことに寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００３７】
支持部材が保持した一部の光学素子が、少なくとも主走査方向にパワーを有する光学素子を含み、上記支持部材が、上記主走査方向にパワーを有する光学素子を、同光学素子の上記主走査方向における一端側を基準に位置決めすることとすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動を抑制してビームの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与することができるとともに、保持部材を位置決めする支持部材とかかる一端側とを一致させると保持部材内の光学素子、偏向部材等との位置決め精度が向上し、保持部材を位置決めする支持部材と他端側とを一致させると保持部材の組み付け性やメンテナンス性が向上する光走査装置を提供することができる。
【００３８】
支持部材が、主走査方向にパワーを有する光学素子を、同光学素子を上記主走査方向に位置決めした部分において、ビームの光軸方向に略直交する面内で回動可能に支持したこととすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動を抑制し、またビームによる走査ラインの傾きを調節することでビームの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００３９】
主走査方向にパワーを有する光学素子を、上記主走査方向における中央部において位置決めする位置決め手段を有することとすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動を抑制し、またその光学素子と支持部材との熱膨張差に伴う伸縮が生じても、この伸縮を光軸の近傍を中心にして生じさせることができ、ビームの走査位置ずれ、光軸ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とできるとともに、主走査方向における倍率の歪みを低減でき、高画質の画像形成を行うことに寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４１】
保持部材が、複数の光学素子のうち、少なくとも、ビームの光路中における偏向部材に最も近い光学素子を保持し、上記光学素子を、複数のビームに共用したこととすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動を抑制して各ビームの相互間の走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、さらには、かかる最も近い光学素子の組付けや成形加工に誤差等によるばらつきがあっても、各ビーム間の光学特性に与える相対的な影響が少なく、走査位置ずれを抑制し、さらに色ずれ、色変わりを低減した高画質のカラーの画像形成を行うことに寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４３】
支持部材を、板金製としたこととすれば、主走査方向において光学素子を支持した間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつより低コストであるとともに、光学素子のバンディング等の振動をその剛性によりより抑制することができるとともに光学素子を支持する孔部の形成を高精度に行うことができることにより、ビームの走査位置ずれをさらに抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４４】
本発明は、本発明は、請求項１ないし１０の何れか１つに記載の光走査装置と、この光走査装置によって潜像を形成される像担持体とを有する画像形成装置にあるので、装置の大型化の要因になり易いミラーを含む光学素子を支持した主走査方向における間隔が、保持部材の主走査方向における幅よりも小さく、小型かつ低コストであるとともに、走査位置の精度に影響を与え易い光学素子のバンディング等の振動を抑制して、各ビームの相互間の走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を安定して高精度とし、色ずれ、色変わりを低減した高画質のカラーの画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
図１に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な多色画像形成装置である画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置１００がファクシミリとして用いられる場合も同様である。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。
【００４６】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを並設したタンデム構造を採用したタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、同一径であり、画像形成装置１００の本体内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写ベルトとしての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【００４７】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である転写材たる転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。
【００４８】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの真下の位置すなわち転写位置にて行われる。
【００４９】
転写ベルト１１は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト１１は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルトであっても良い。
【００５０】
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としての作像部たる画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００５１】
画像形成装置１００は、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの下方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えたベルトユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に当接し、転写ベルト１１への当接位置において転写ベルト１１と同方向に回転する転写部材としての紙転写ベルトである２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写クリーニングブレードである中間転写ベルトクリーニング装置としての図示しないクリーニング装置と、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての光走査装置８とを有している。
【００５２】
画像形成装置１００はまた、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙Ｓを積載したシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写ローラ５の間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対１３と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対１３に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００５３】
画像形成装置１００はまた、トナー像を転写され矢印Ｃ１方向に搬送されることで進入してきた転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙Ｓを搬送する搬送ローラ１４と、搬送ローラ１４によって搬送されてきた転写紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設され排紙ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを充填された図示しないトナーボトルとを有している。
【００５４】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、複数の巻き掛け部材としての、駆動部材である駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、テンションローラ７４と、テンションローラ７４を転写ベルト１１の張力を増加する方向に付勢する付勢手段としての図示しないばねとを有している。駆動ローラ７２は、図示しない駆動源としてのモータの駆動により回転駆動され、これによって、転写ベルト１１がＡ１方向に回転駆動される。
【００５５】
シート給送装置６１は、シートＳを積載した給紙トレイ１５と、給紙トレイ１５上に積載されたシートＳを送り出す給紙コロ１６とを有している。
定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００５６】
光走査装置８は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫを発するものである。
【００５７】
画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像ステーション６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【００５８】
感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、感光体ドラム２０Ｙをクリーニングするためのクリーニング手段としてのクリーニング装置７０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙを高圧に帯電するための帯電手段である帯電装置としての帯電チャージャたる帯電装置３０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙを現像するための現像手段としての現像器である現像装置５０Ｙとを有している。現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する位置に配設された現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙにトナーを補給するトナーカートリッジ５２Ｙとを有している。
【００５９】
以上のような構成により、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置３０Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのビームＬＹの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像の形成は、ビームＬＹが、紙面垂直方向である主走査方向に走査するとともに、感光体ドラム２０ＹのＢ１方向への回転により、感光体ドラム２０Ｙの円周方向である副走査方向へも走査することによって行われる。
【００６０】
このようにして形成された静電潜像には、現像装置５０Ｙにより供給される帯電したイエロー色のトナーが付着し、イエロー色に現像されて顕像化され、現像により得られたイエロー色の可視画像たるトナー像は、１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナー等の異物はクリーニング装置７０Ｙにより掻き取り除去され備蓄されて、感光体ドラム２０Ｙは、帯電装置３０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【００６１】
他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。
転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部である転写部まで移動し、この転写部において転写紙Ｓに２次転写される。
【００６２】
転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置６１から繰り出され、レジストローラ対１３によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。
【００６３】
転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を一括転写され、担持すると、Ｃ１方向に搬送されて定着装置６に進入し、定着ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、この定着処理により、転写紙Ｓ上に合成カラー画像たるカラー画像が形成され、永久画像が得られる。定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、搬送ローラ１４および排紙ローラ７を経て、画像形成装置１００の本体上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた転写ベルト１１は、クリーニング装置によってクリーニングされ、次の１次転写に備える。
【００６４】
図２に光走査装置８を示す。以下の説明において、符号の末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する構成であることを示すこととする。なお、図面において末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫが付された構成であっても、特に区別する必要がないときには、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫを末尾に記載することを適宜省略することがある。
【００６５】
図２に示すように、光走査装置８は、全体が一体に構成されており、イエロー、マゼンタの各色に対応するレーザービームとしてのレーザー光である図３に示すビームＬ’、Ｌ’をそれぞれ発する光源ユニット１９ａと、シアン、ブラックの各色に対応するレーザービームとしてのレーザー光である図３に示すビームＬ’、Ｌ’をそれぞれ発する光源ユニット１９ｂと、各光源ユニット１９ａ、１９ｂから出射されたビームを偏向する光偏向手段としての偏向手段であるポリゴンスキャナたる光偏向器８１と、光偏向器８１によって偏向された図３に示すビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫを感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの被走査面上に導くとともに結像させるための複数の光学素子によって構成された光学素子群としての走査結像光学系８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２ＢＫとを有している。
【００６６】
光走査装置８はまた、光源ユニット１９ａ、１９ｂ、光偏向器８１および走査結像光学系８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２ＢＫを支持した筐体であるフレーム８３と、ビームＬＹの走査開始、走査終了、ビームＬＢＫの走査開始、走査終了をそれぞれ検知するビーム検出手段としてのビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂと、ビームＬＹ、ビームＬＢＫをそれぞれビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂに向けて折り返すミラー１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ、１３２ｂと、ミラー１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ、１３２ｂをそれぞれ装着され、支持する支持部材１３３ａ、１３３ｂ、１３４ａ、１３４ｂと、図１２に示す支持機構１０３と、ビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂによる検知結果に基づいて、ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫのそれぞれによる走査を制御する図示しないＣＰＵ等を備えた図示しない制御手段とを有している。
【００６７】
図４に光源ユニット１９ａ、１９ｂを図示する。光源ユニット１９ａ、１９ｂはそれぞれ同一の構成であるため、光源ユニット１９ａの構成について説明する。光源ユニット１９ｂの構成については、光源ユニット１９ａを構成する部材に付された符号のうち末尾のａに代えて末尾にｂを付して図示し、説明を省略する。
【００６８】
光源ユニット１９ａは、光源である半導体レーザ１４１ａ、１４２ａと、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａによって出射されたビームＬ’、Ｌ’を透過するカップリングレンズ１４３ａ、１４４ａと、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａをそれぞれ支持するベース部材１４５ａ、１４６ａと、カップリングレンズ１４３ａ、１４４ａ、ベース部材１４５ａ、１４６ａを保持するホルダ部材１３９ａと、ベース部材１４５ａ、１４６ａをそれぞれ３箇所でホルダ部材１３９ａと一体化する６本のねじ１５５ａと、カップリングレンズ１４３ａ、１４４ａをそれぞれホルダ部材１３９ａに取り付けるための板ばね１４７ａ、１４８ａおよびねじ１４９ａ、１５０ａとを有している。
【００６９】
光源ユニット１９ａはまた、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａを取り付けられたプリント基板である駆動基板としての基板３８ａと、基板３８ａに形成された駆動回路としての図１４に示すＬＤ駆動部１１４ａとを有している。
半導体レーザ１４１ａ、１４２ａは、その高速動作のため、ＬＤ駆動部１１４ａに直付けされており、基板３８ａを背負わせた態様で基板３８ａと一体化された構成となっている。図１４に符号１１４ｂで示すＬＤ駆動部は、光源ユニット１９ｂに備えられており、ＬＤ駆動部１１４ａと同様の構成であり同様の動作を行う。
【００７０】
半導体レーザ１４１ａ、１４２ａは、ベース部材１４５ａ、１４６ａの裏側から、そのパッケージの外周を嵌合してベース部材１４５ａ、１４６ａに圧入される。ベース部材１４５ａ、１４６ａとホルダ部材１３９ａとの当接面は、光軸方向に略直交している。ベース部材１４５ａ、１４６ａはそれぞれ、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａを支持した状態で、ホルダ部材１３９ａの裏面に当接され、ホルダ部材１３９ａの表側から貫通したねじ１５５ａを螺合することでホルダ部材１３９ａに保持される。このとき、基板３８ａもねじ１５５ａの螺合により一体化される。半導体レーザ１４１ａ、１４２ａは、そのリード端子１４１’ａ、１４２’ａを、基板３８ａの図示しないスルーホールに挿入されてハンダ付けされる。
【００７１】
ホルダ部材１３９ａは、ベース部材１４５ａ、１４６ａが位置する側と反対側の面である当接面７１ａと、当接面７１ａに凸設された円筒部５４ａと、円筒部５４ａ上に配設された、主走査方向において相反する方向に開くように形成したＶ溝部１５１ａ、１５２ａとを有している。カップリングレンズ１４３ａ、１４４ａはそれぞれ、Ｖ溝部１５１ａ、１５２ａに外周を突き当て、板ばね１４７ａ、１４８ａにより内側に寄せた状態で、ホルダ部材１３９ａに対してねじ１４９ａ、１５０ａで固定される。
【００７２】
半導体レーザ１４１ａ、１４２ａおよびカップリングレンズ１４３ａ、１４４ａは、射出軸の方向である図４に示した光軸方向に対して主走査方向に対称に配備される。
半導体レーザ１４１ａ、１４２ａは、各々の射出光の光軸が、射出軸に対して互いに交差する方向となるよう傾けられている。本形態では、ベース部材１４５ａ、１４６ａとホルダ部材１３９ａとの当接面の傾斜を、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａの射出光の交差位置が後述するポリゴンミラー９４の周面９４ｃの近傍となるように設定している。
【００７３】
この組み立てのとき、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａの発光点が、カップリングレンズ１４３ａ、１４４ａの光軸上になるよう、ベース部材１４５ａ、１４６ａの、ホルダ部材１３９ａとの当接面上での配置が調節されるとともに、カップリングレンズ１４３ａ、１４４ａのＶ溝部１５１ａ、１５２ａ上での位置が、カップリングレンズ１４３ａ、１４４ａからの射出光が平行光束となるよう調節される。
【００７４】
半導体レーザ１４１ａ、１４２ａ、１４１ｂ、１４２ｂは、ＬＤ駆動部１１４ａによって発せられる、光源駆動用の信号に変換された画像データに応じてビームＬ’を発するものである。
なお、本形態では、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａ、１４１ｂ、１４２ｂを各光源ユニット１９ａ、１９ｂで複数用い、２つの感光体ドラム２０について１つの光源ユニット１９で書き込みを行うようにしているが、半導体レーザは各光源ユニットに対して単数として１つの感光体ドラムについて１つの半導体レーザで書き込みを行うようにしてもよいし、また、複数の発光源を1チップにモノリシックに形成した半導体レーザアレイとしてもよい。
【００７５】
光偏向器８１は、Ａ１方向に沿った感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの配設方向において、フレーム８３内の略中央部に位置している。
図５に示すように、光偏向器８１は、後述するように走査結像光学系８２に含まれた走査レンズ８８、８９と、走査レンズ８８と走査レンズ８９との間に配設された偏向部材としての回転偏向部材であるポリゴンミラー９４と、ポリゴンミラー９４の回転軸でありポリゴンミラー９４の回転中心をなす軸受けシャフトとしてのシャフト９５と、シャフト９５を回転駆動してポリゴンミラー９４を回転させる図示しないポリゴンモータと、ポリゴンモータの図示しない駆動回路と、駆動回路が形成された基板９８と、Ａ１方向に沿った感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの配設方向においてポリゴンミラー９４の両側に配設された透明カバー２５、２５とを有している。
【００７６】
光偏向器８１はまた、光源ユニット１９ａ、１９ｂからのそれぞれのビームＬ’を最初に透過するシリンダレンズ３５、３５と、シリンダレンズ３５、３５にそれぞれ当接する板ばね３６、３６と、シリンダレンズ３５、３５を透過したビームＬ’をポリゴンミラー９４に向けて折り返す入射ミラー３７、３７と、入射ミラー３７、３７にそれぞれ当接する板ばね３４、３４と、ポリゴンミラー９４、シャフト９５、ポリゴンモータ、駆動回路、基板９８、透明カバー２５、２５、シリンダレンズ３５、３５、板ばね３６、３６、入射ミラー３７、３７および板ばね３４、３４をその内部に収容するとともに、光源ユニット１９ａ、１９ｂを取り付けられた保持部材としてのハウジング３９とを有している。
【００７７】
ハウジング３９は、底板５８と、底板５８の周囲において底板５８から立設された壁部５９と、走査レンズ８８、８９をそれぞれ取り付けるための、底板５８に立設された一対かつ２組のリブ部２１、２１と、シリンダレンズ３５、３５をそれぞれ取り付けるための、底板５８に立設された一対かつ２組のリブ２２、２２と、入射ミラー３７、３７をそれぞれ取り付けるための、底板５８に立設された一対かつ２組のリブ２３、２３と、壁部５９に穿設され光源ユニット１９ａ、１９ｂの一部をそれぞれ外側から内側に挿入するための一対の孔２４、２４とを有している。
【００７８】
ハウジング３９はまた、ハウジング３９をフレーム８３に対して位置決めするための位置決め部としての、壁部５９の前壁面５９ａに凸設された一対のピン２６、２６および壁部５９の側壁面５９ｂに耳状に凸設された一対のフランジ２７、２７と、その中央部に配設され、透明カバー２５、２５とともにポリゴンミラー９４、シャフト９５、ポリゴンモータ、駆動回路および基板９８を覆い、走査レンズ８８、８９と対向するモータハウジング部９６とを有している。
【００７９】
フランジ２７、２７はそれぞれ、ねじ孔６７、６７を有している。フランジ２７、２７のうちの一方のフランジ２７は、その前面２７ａに凸設されたピン６８を有している。
モータハウジング部９６は、ハウジング３９の中央部においてポリゴンミラー９４、シャフト９５、ポリゴンモータ、駆動回路および基板９８を囲うように円筒形状に立設された壁部２９と、壁部２９の、走査レンズ８８、８９と対向する部分を切り欠いてビームＬが通過するように形成された切欠部５３、５３とを有している。切欠部５３、５３は、透明カバー２５、２５により、モータハウジング部９６の内側から封止されている。
【００８０】
図２に示すように、ハウジング３９の上部開口はカバー２８で封止され、これにより、ハウジング３９およびこのモータハウジング部９６の内部が密閉される。モータハウジング部９６の内部が密閉されることにより、ポリゴンミラー９４の角部での回転に伴う空気の粘性抵抗を軽減し負荷を軽減するとともに騒音が防止される。
【００８１】
図６に示すように、ポリゴンミラー９４はシャフト９５の軸心に一致する回転中心軸Ｏに直交するポリゴンミラー９４の座面すなわち取り付け基準面に対して傾斜が異なる２種類の偏向面９４ａ、９４ｂを、周面９４ｃにおいて交互に形成した態様で有している。図６において符号ａはポリゴンミラー９４の周面９４ｃの内接円の半径を示している。
【００８２】
図７（ａ）で示すように、偏向面９４ａは、断面Ａ−Ａで示す、取り付け基準面に垂直な面であり、偏向面９４ｂは、断面Ｂ−Ｂで示す、本形態では約２°である所定角度θだけ偏向面９４ａに対して傾けた面である。
なお、半径ａは、ポリゴンミラー９４の厚さの約１／２の位置で取り付け面と平行に切った断面において、各偏向面９４ａ、９４ｂで等しくなるようにしている。
【００８３】
従って、ポリゴンミラー９４の周面９４ｃは、偏向面９４ａと偏向面９４ｂとでその法線の方向が異なり、偏向面９４ａで反射されたビームＬＭと偏向面９４とで反射されたビームＬＹ、および偏向面９４ａで反射されたビームＬＣと偏向面９４ｂで反射されたビームＬＢＫとは、それぞれ互いに副走査方向に約４°の反射角の差をもつことになり、偏向面９４ａと偏向面９４ｂとの１面ごとに副走査方向に光路が切り換わる。
【００８４】
また、ポリゴンミラー９４によるビームＬの走査方向すなわち主走査方向は、互いに対向する側すなわち、ビームＬＹ、ＬＭを走査する側とビームＬＣ、ＬＢＫを走査する側とで相反する方向となっているとともに、ポリゴンミラー９４は、一方の書出し位置ともう一方の書き終わり位置とが一致するようにライン画像を書き込むようになっている。
【００８５】
ポリゴンミラー９４のシャフト９５は、取り付け基準面に対して垂直な方向であって、副走査方向に平行な方向に配設されている。
走査レンズ８８、８９は、ビームＬの入射する面である第1面側をリブ２１に突き当てた状態で、底板５８上に接合され、支持される。
【００８６】
シリンダレンズ３５、３５は、詳細な図示を省略するが、副走査方向にのみ曲率を有する、ビームＬ’が入射する第１面としてのシリンダ面と、ビームＬ’が出射する第２面としての平面とを有している。
シリンダレンズ３５、３５は、平面側を位置決めリブ２２に突き当てた状態で板バネ３６をハウジング３９にネジ止めすることで押圧された状態で支持されている。
【００８７】
シリンダレンズ３５、３５は、光軸よりも下側だけを残した半円筒形状であり、ビームＬ’は光軸に対して副走査方向に偏心して入射されて、水平面から斜め上方に傾いた状態で射出される。
シリンダレンズ３５、３５は、後述するように走査結像光学系８２に含まれた光学素子としてのトロイダルレンズ９１との組み合わせで、偏向面９４ａ、９４ｂと感光体ドラム面２０とを副走査方向に共役とするための面倒れ補正光学系をなし、ビームＬは偏向面９４ａ、９４ｂにて副走査方向に線状に収束される。
【００８８】
入射ミラー３７、３７は、反射面側をリブ２３、２３に突き当てた状態で板バネ３４、３４をハウジング３９との間に挿入することで、押圧された状態で支持されている。
入射ミラー３７、３７は、副走査方向に傾けられたビームＬ’がポリゴンミラー９４の正面から入射するよう主走査方向に向きを変える。
【００８９】
光源ユニット１９ａ、１９ｂは、壁部５９の外側より、ホルダ部材１３９ａ、１３９ｂの円筒部５４ａ、５４ｂを孔２４、２４に挿入して位置決めし、当接面７１ａ、７１ｂを突き当ててネジ止めされる。このとき、円筒部５４ａ、５４ｂを基準として傾け量γを調整することで、図８に示すように、副走査方向におけるビームスポット間隔を記録密度に応じた走査ラインピッチＰに合わせることができる。
【００９０】
よって光源ユニット１９ａ、１９ｂは、記録密度に応じて副走査方向に1ラインピッチ分すなわち走査ラインピッチＰだけずらして、２ラインずつ同時に走査するようになっている。したがって、ポリゴンミラー９４の偏向面９４ａ、９４ｂによる隔面での走査においても画像の記録速度が落ちることはない。
【００９１】
以上のような構成の光偏向器８１においては、光源ユニット１９ａ、１９ｂから出射されたビームＬ’は、シリンダレンズ３５、入射ミラー３７を経てモータハウジング部９６に入射する。
モータハウジング部９６内において、各ビームＬ’のポリゴンミラー９４への入射は、シャフト９５を含む副走査断面内で、相反する方向において正面から行われる。なお、走査結像光学系８２を構成する、走査レンズ８８、８９をはじめとする後述する各光学素子８８、８９、９０、９１、９２、９３の光軸はこの副走査断面に載るよう配置されている。
各ビームＬのポリゴンミラー９４からの出射すなわち偏向は、各ビームＬ’の光軸に対して対称に、双方向に行われる。
【００９２】
モータハウジング部９６への、ビームＬ’の入射、モータハウジング部９６からの、ポリゴンミラー９４によって偏向されたビームＬの出射は、透明カバー２５、２５を通過して行われる。よって、透明カバー２５、２５を介してビームＬ’、ビームＬのポリゴンミラー９４への入出射が行なわれる。
【００９３】
各ビームＬ’の光束は偏向面９４ａ、９４ｂよりも大きい照射径をなしており、その光束のうち、偏向面９４ａ、９４ｂを回転することで反射された領域のみが走査に用いられる。よって光偏向器８１は、いわゆるオーバーフィルド光学系を構成している。
ポリゴンミラー９４によって偏向されモータハウジング部９６から出射されたビームＬは、走査レンズ８８、８９を透過した後、光偏向器８１外に出射される。
【００９４】
光走査装置８は対向走査方式を採用しており、すでに述べたように、単一のポリゴンミラー９４が、その回転中心であるシャフト９５を挟んで、反射により、ビームＬを、図１における左右方向である相反する２方向に対称に振り分けるようになっている。
具体的に、ポリゴンミラー９４は、シャフト９５を挟んで、ビームＬＣ、ＬＢＫを、図１における左方向に反射し、ビームＬＭ、ＬＹを、図１における右方向に反射する。走査レンズ８８、８９はその光学特性を担保するため、すでに述べたようにポリゴンミラー９４の回転中心を中心に、対称配置されている。
【００９５】
このことから、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、ポリゴンミラー９４の回転中心であるシャフト９５を中心として、２ステーションずつ、２分されているといえる。
そこで、図２、図３または図９に示すように、走査結像光学系８２は、シャフト９５を含み副走査断面と直交する面に対して対称に配置されている。走査結像光学系８２Ｙ、８２Ｍはそれぞれ、光源ユニット１９ａに対応して設けられており、走査結像光学系８２Ｃ、８２ＢＫはそれぞれ、光源ユニット１９ｂに対応して設けられている。
【００９６】
走査結像光学系８２Ｙ、８２Ｍはそれぞれ、ポリゴンミラー９４の回転中心をなすシャフト９５を中心として走査結像光学系８２ＢＫ、８２Ｃと同一の構成であるため、図９においては、走査結像光学系８２Ｙ、８２Ｍのそれぞれの構成と、走査結像光学系８２ＢＫ、８２Ｃのそれぞれの構成とを対応させて図示しているが、走査結像光学系８２Ｃ、８２ＢＫは、実際には、ポリゴンミラー９４の回転中心を中心として走査結像光学系８２Ｃ、８２ＢＫと対称な位置を占めている。
【００９７】
走査結像光学系８２は、光学素子としてのｆθレンズである結像レンズたる走査レンズ８８、８９と、走査レンズ８８、８９を透過したビームＬを下方に向けて反射する反射部材としての第１の折り返しミラーであるミラー９０と、ミラー９０によって反射されたビームＬを透過する結像レンズとしてのトロイダルレンズ９１と、トロイダルレンズ９１を透過したビームＬを上方に向けて反射する反射部材としての第２の折り返しミラーであるミラー９２と、ミラー９２によって反射されたビームＬを下方に向けて反射して感光体ドラム２０に導く反射部材としての第３の折り返しミラーであるミラー９３とを有している。
【００９８】
図９または図１０に示すように、走査レンズ８８、８９はそれぞれ肉厚に形成され、副走査方向において上層８８ａ、８９ａと下層８８ｂ、８９ｂとを有する上下２層構成となっており、それぞれ樹脂により一体成形されている。
図１０（ａ）に示すように、走査レンズ８８、８９は、副走査方向においては、ビームＬが入射する第１面８８ｃ、８９ｃ、ビームＬが出射する第２面８８ｄ、８９ｄの両面ともに、収束力を持たず平面であり、主走査方向においては、第１面８８ｃ、８９ｃ、第２面８８ｄ、８９ｄともに、非円弧面である。
【００９９】
また走査レンズ８８、８９は、第２面８８ｄ、８９ｄは、下層８８ｂ、８９ｂについては、副走査方向に平行であるが、上層８８ａ、８９ａについては、副走査方向に対してβの角度をなす偏向面となっている。
図１０（ｂ）に示すように、角度βは、主走査方向において、中央から周辺すなわち端部にいくに従って徐々に大きくなり、走査レンズ８８、８９は、その上層８８ａ、８９ａの第２面８８ｄ、８９ｄが偏心した面となっている。本形態では、角度βが、走査レンズ８８、８９に対するビームＬの走査領域の各端部で約3°傾く大きさとなるように、角度βの大きさを２次関数状に変化させている。
【０１００】
一般に、ポリゴンミラー９４の偏向面９４ａ、９４ｂの法線から副走査方向に傾けてビームＬ’を斜入射させると、ポリゴンミラー９４の回転に伴って光束が光軸に直交する面内で回転し歪んでしまうが、第２面８８ｂ、８９ｂを走査方向に沿って徐々に面倒れする態様で偏心した面とすることで、かかる歪みをキャンセルすることができ、Ｌ’を斜入射させても被走査面である感光体ドラム２０の表面上で均一のビームスポットが得られるようにしている。
なおかかる歪みと同時に発生する走査ライン同士の曲がりの差については、図１２、図１３を参照して後述する曲がり調整手段としての支持機構１０３によっても揃えることができる。
【０１０１】
ポリゴンミラー９４のポリゴンミラー９４の偏向面９４ａと偏向面９４ｂとで偏向されたビームＬは、副走査方向、言い換えると上下方向に光路を切り換えられ、走査レンズ８８、８９内の上下に離れた位置を通過する。
具体的に、走査レンズ８８は、その上層８８ａにビームＬＢＫ、その下層８８ｂにビームＬＣを透過し、走査レンズ８９は、その上層８８ａにビームＬＹ、その下層８８ｂにビームＬＭを透過する。
【０１０２】
このように、走査レンズ８８は走査結像光学系８２Ｃ、８２ＢＫに共通の部材であって複数のビームＬＢＫ、ＬＣに共用の部材であり、走査レンズ８９は走査結像光学系８２Ｍ、８２Ｙに共通の部材であって複数のビームＬＹ、ＬＭに共用の部材である。したがって、走査結像光学系８２を構成する光学素子８８、８９、９０、９１、９２、９３のうち、ビームＬの光路中においてポリゴンミラー９４に最も近い位置を占める走査レンズ８８、８９を共用したことにより、その組付けや成形加工に誤差等によるばらつきがあっても、ビームＬＹ、ＬＭ、ビームＬＣ、ＬＢＫの光学特性に与える相対的な影響が少なく、走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与している。
【０１０３】
トロイダルレンズ９１は、ビームＬの入射する面である第1面としての共軸非球面と、ビームＬの出射する面である第２面としてのトロイダル面とを有している。トロイダルレンズ９１は、少なくとも主走査方向にパワーを有するものである。
走査レンズ８８、８９およびトロイダルレンズ９１は、成形が容易で低コストなプラスチック材質からなり、具体的には低吸水性や高透明性、成形性に優れたポリカーボネートやポリカーボネートを主成分とする合成樹脂からなっている。
【０１０４】
折り返しミラー９０、９２、９３は、各色の走査結像光学系８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２ＢＫ毎に３枚のミラー９０Ｙ、９２Ｙ、９３Ｙ、９０Ｍ、９２Ｍ、９３Ｍ、９０Ｃ、９２Ｃ、９３Ｃ、９０ＢＫ、９２ＢＫ、９３ＢＫで構成され、その配置は、偏向面９４ａ、９４ｂから感光体ドラム２０の照射位置に至る光路長が、それぞれ所定値に一致するよう調整されているとともに、各ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫがそれぞれ感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対し、同一の角度で入射するように調整されている。
【０１０５】
また、各ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫによる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの照射位置の位相、すなわち各ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫによる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの照射位置から転写位置に至る感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの回転角も同一である。
【０１０６】
このような構成の走査結像光学系８２においては、偏向面９４ａで偏向されたビームＬＭ、ＬＣはそれぞれ、走査レンズ８９、８８を透過した後、ミラー９０Ｍ、９０Ｃにより下側に向きを変えられトロイダルレンズ９１Ｍ、９１Ｃに入射する。トロイダルレンズ９１Ｍ、９１Ｃを射出したビームＬＭ、ＬＣはそれぞれ、ミラー９２Ｍ、９２Ｃ、ミラー９３Ｍ、９３Ｃを介して感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃに到達する。
【０１０７】
偏向面９４ｂで偏向されたビームＬＹ、ＬＢＫはそれぞれ、走査レンズ８９、８８を透過した後、ミラー９０Ｙ、９０ＢＫにより下側に向きを変えられトロイダルレンズ９１Ｙ、９１ＢＫに入射する。トロイダルレンズ９１Ｙ、９１ＢＫを射出したビームＬＹ、ＬＢＫはそれぞれ、ミラー９２Ｙ、９２ＢＫ、ミラー９３Ｙ、９３ＢＫを介して感光体ドラム２０Ｙ、２０ＢＫに到達する。
【０１０８】
フレーム８３は、走査結像光学系８２を構成する光学素子８８、８９、９０、９１、９２、９３のうち、走査レンズ８８、８９を光偏向器８１を介して間接的に支持しているとともに、ミラー９０、９２、９３を直接に支持し、トロイダルレンズ９１を直接的に支持している。フレーム８３は、光源ユニット１９ａ、１９ｂを光偏向器８１を介して間接的に支持しているとともに、光偏向器８１を直接に支持している。
【０１０９】
フレーム８３は、図２に示すように、ミラー９０、９２、９３の各端部を支持するとともに、トロイダルレンズ９１の各端部に対応する部分を支持する、主走査方向において互いに対向するように配設された支持部材としての一対の側板６４、６４と、側板６４、６４の間に配設されその両端縁で側板６４、６４を支持した底板６５とを有している。
【０１１０】
側板６４、６４と底板６５とは、カシメ結合により、側板６４、６４が互いに平行に保たれるよう一体化されている。
底板６５は、板金製であって、凹凸形状に曲げられている。底板６５は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する底部６５ａと、底部６５ａの各端部において底部６５ａから起立するように折り曲げられた立ち曲げ部６５ｂ、６５ｂとを有している。
【０１１１】
底部６５ａは、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの照射位置に対応する位置に主走査方向に形成されたスリット状の開口６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６ＢＫを有している。底部６５ａは、その上面の、立ち曲げ部６５ｂ、６５ｂの近傍の、主走査方向の各端部の近傍に、支持部材１３３ａ、１３３ｂ、１３４ａ、１３４ｂを接合されている。
【０１１２】
立ち曲げ部６５ｂ、６５ｂは、ビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂがそれぞれ、その外面から臨む開口１２３ａ、１２３ｂ、開口１２４ａ、１２４ｂを有している。立ち曲げ部６５ｂ、６５ｂの外面には、ビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂに備えられた後述する受光素子１２５ａ、１２５ｂ、１２６ａ、１２６ｂが、開口１２３ａ、１２３ｂ、１２４ａ、１２４ｂから、立ち曲げ部６５ｂ、６５ｂの対向領域内に進入するように、ビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂに備えられた後述する基板１２７ａ、１２７ｂ、１２８ａ、１２８ｂがねじ止めされている。
【０１１３】
側板６４、６４はそれぞれ、板金製であって、コの字状に曲げられている。側板６４、６４はそれぞれ、ミラー９０、トロイダルレンズ９１、ミラー９２、ミラー９３の各端部を貫通させ、ミラー９０、トロイダルレンズ９１、ミラー９２、ミラー９３をそれぞれ支持するための打ち抜き開口としての孔部である孔７５、７５、７６、７６、７７、７７、７８、７８と、光走査装置８を画像形成装置１００本体側にねじ止めするための複数の装着面１１５とを有している。一対の、孔７５、７５、孔７６、７６、孔７７、７７、孔７８、７８はそれぞれ、主走査方向から見たときに同位置を占めるように揃った態様で形成されている。
【０１１４】
孔７５、７５、７６、７６、７７、７７、７８、７８を打ち抜きにより形成したため、その形成位置、形状が、打ち抜き型の精度を向上することにより高くされてばらつきがなく、ミラー９０、トロイダルレンズ９１、ミラー９２、ミラー９３の支持を高精度に行い、ビームＬの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与している。
【０１１５】
側板６４、６４のうち、一方の側板６４は、光偏向器８１を挿入するための開口としての長孔６９を有している。長孔６９を有する方の側板６４は、孔６７、６７に連通する孔７９、７９と、ピン６８と嵌合する孔８４とを有している。長孔６９を有していない方の側板６４は、ピン２６、２６のうちの、一方のピン２６と嵌合する基準孔としての丸孔８５と、他方のピン２６と係合する長孔８６とを有している。
【０１１６】
よって、光偏向器８１は、長孔６９を有する方の側板６４の外側より長孔６９を通して矢印Ｄ１方向に挿入し、ピン２６、２６をそれぞれ丸孔８５、長孔８６に挿入することで、光軸方向および副走査方向に位置決めされる。またこれと同時に、フランジ２７、２７の前面２７ａ、２７ａを、長孔６９を有する方の側板６４の外側の面に突き当て、ピン６８を孔８４に挿入し、孔６７、６７と孔７９、７９とを連通させ、ねじ８７、８７を螺合することで、光偏向器８１はフレーム８３に固定される。
【０１１７】
したがって、光偏向器８１は、側板６４、６４を解体することなく、側板６４、６４の配置を維持しながら、ハウジング３９を、側板６４、６４に対し、主走査方向から係合させて位置決めするようになっているから、主走査方向において正確に位置決めされ、ビームＬの走査位置を経時的にも高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与しているとともに、主走査方向においてフレーム８３に着脱可能であり、光走査装置８の生産性やメンテナンス性を向上している。
【０１１８】
光偏向器８１は、フレーム８３に固定された状態で、その一部が、主走査方向における側板６４、６４の対向領域外に位置し、フレーム８３の外部に露出する。よって、主走査方向においてミラー９０、９２、９３の両端部を支持するとともにトロイダルレンズ９１の両端部を実質的に支持する側板６４、６４の主走査方向における間隔が、光偏向器８１の主走査方向における幅よりも小さくなっており、このことは、低廉な板金製の側板６４、６４を用い、光走査装置８の全体での大きさを小型化しつつ、ミラー９０、９２、９３、トロイダルレンズ９１のバンディング等の振動を抑制してビームＬの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与している。
【０１１９】
また、小型化という点に関しては、光偏向器８１は、光学素子８８、８９、９０、９１、９２、９３のうち、ビームＬの光路中においてポリゴンミラー９４に最も近い位置を占める最小限の走査レンズ８８、８９のみを保持していることから、光偏向器８１の大きさももともと小型であるため、光走査装置８の全体での大きさの小型化は高度に達成されており、よって、ミラー９０、９２、９３、トロイダルレンズ９１のバンディング等の振動を抑制してビームＬの走査位置ずれを抑制し、経時的にも走査位置を高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与しているということも、高度に達成されている。
【０１２０】
また、光偏向器８１の、フレーム８３の外部に露出した部分には、光源ユニット１９ａ、１９ｂが配設されているため、光源ユニット１９ａ、１９ｂも、主走査方向における側板６４、６４の対向領域外に位置し、フレーム８３の外部に露出する。フレーム８３の外部に露出するのは、主に基板３８ａ、３８ｂである。
【０１２１】
よって、光源ユニット１９ａ、１９ｂは、その一部がフレーム８３の外部に露出しているため、フレーム８３や光偏向器８１を分解することなく、フレーム８３や光偏向器８１に対して自由に着脱されるようになっている。また、特に基板３８ａ、３８ｂが露出していることから、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａ、１４１ｂ、１４２ｂの配線接続の際のコネクタ接続等が容易となって、生産性が向上している。さらには、基板３８ａ、３８ｂの大きさによってミラー９０、９２、９３、トロイダルレンズ９１の配設に制約を与えることがなく、設計面でも自由度が向上している。
【０１２２】
図１１に示すように、ミラー９０、９２、９３は、孔７５、７５、７７、７７、７８、７８の一つの辺７５ａ、７５ａ、７７ａ、７７ａ、７８ａ、７８ａに、ミラー９０、９２、９３の反射面９０ａ、９２ａ、９３ａ側を突き当て、くさび状の板ばね１０１、１０１を、図１１（ｂ）において矢印Ｅ１で示すように、側板６４、６４の外側より、ミラー９０、９２、９３の裏面９０ｂ、９２ｂ、９３ｂと、辺７５ａ、７５ａ、７７ａ、７７ａ、７８ａ、７８ａに対向した辺７５ｂ、７５ｂ、７７ｂ、７７ｂ、７８ｂ、７８ｂとの間に挿入し、板ばね１０１、１０１のそれぞれに形成された切欠１０１ａ、１０１ａをそれぞれ、孔７５、７５、７７、７７、７６、７６の側辺７５ｃ、７５ｃ、７７ｃ、７７ｃ、７８ｃ、７８ｃに係合させることにより、側板６４、６４に固定する。なお板ばね１０１、１０１の形状は、ミラー９０、９２、９３の何れの固定に用いるものも全て同一である。
【０１２３】
側板６４、６４には、その板面に沿って振動が伝播するが、ミラー９０、９２、９３を板面に垂直な方向に支持しているため、ミラー９０、９２、９３は側板６４、６４の振動を受けにくく、バンディング等の振動を抑制してビームＬの走査位置ずれを抑制し、高画質の画像形成を行うことに寄与している。これはトロイダルレンズ９１についても同様である。
【０１２４】
図１２に示すように、トロイダルレンズ９１は、側板６４、６４により、トロイダルレンズ支持手段としての支持機構１０３を介して、側板６４、６４により支持されている。図１２または図１３に示すように、トロイダルレンズ９１は、すでに述べた共軸非球面とトロイダル面とを有するレンズ部９１ａと、レンズ部９１ａを覆うようにレンズ部９１ａと一体に成形されたリブ部９１ｂとを有している。リブ部９１ｂは、トロイダルレンズ９１の光走査装置８に対する組み付け完了後の主走査方向（以下、適宜、単に「主走査方向」という）におけるリブ部９１ｂの中央部に形成された決め用の突起９１ｃ、９１ｃを有している。
【０１２５】
支持機構１０３は、リブ部９１ｂと、孔７６、７６と、トロイダルレンズ９１の支持筐体である支持板１０４と、主走査方向におけるトロイダルレンズ９１の各端部に係合しトロイダルレンズ９１を支持板１０４に向けて付勢する付勢部材としての一対の板ばね１０５、１０５と、主走査方向におけるトロイダルレンズ９１の中央部に係合しトロイダルレンズ９１を図１２において矢印Ｆ１で示すように支持板１０４に向けて付勢する付勢部材としての板ばね１０６と、リブ部９１ｂの中央部に下方から係合する調節ねじとしてのねじ１０７と、上述した板ばね１０１、１０１と同一の板ばね１０８と、側板６４、６４のうちの一方の側板６４の外側に接合されたＬ字状のブラケット１０９と、ブラケット１０９に、副走査方向に変位可能に取り付けられたステッピングモータ１１０と、ステッピングモータ１１０によって回転駆動される送りねじ１１１とを有している。
【０１２６】
支持板１０４は板金製であって、コの字状に形成されている。
支持板１０４は、底面部１０４ａと、底面部１０４ａの両側縁から立設された折り曲げ部１０４ｂ、１０４ｂと、折り曲げ部１０４ｂ、１０４ｂのうちの、一方の折り曲げ部１０４ｂの主走査方向における中央部に凹設された切欠１０４ｃと、他方の折り曲げ部１０４ｂに穿設された開口１０４ｄと、主走査方向における底面部１０４ａの中央部に穿設された、板ばね１０８が挿通される開口１０４ｅと、底面部１０４ａの開口１０４ｅの近傍部分に穿設された、ねじ１０７が螺合される孔１０４ｆとを有している。
【０１２７】
支持板１０４はまた、主走査方向における底面部１０４ａの比較的端部の部分に立設された、リブ部９１ｂの各端部と係合する立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇと、底面部１０４ａの立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇの近傍部分にそれぞれ穿設された、板ばね１０５、１０５が挿通される開口１０４ｈ、１０４ｈと、切欠１０４ｃを有する折り曲げ部１０４ｂの立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇおよび開口１０４ｈ、１０４ｈの近傍部分にそれぞれ穿設された、板ばね１０５、１０５が挿通される開口１０４ｉ、１０４ｉとを有している。
【０１２８】
支持板１０４はまた、底面部１０４ａの両端部の両側縁に凹接され孔７６、７６にそれぞれ嵌合する切欠１０４ｊ、１０４ｊ、切欠１０４ｊ、１０４ｊと、底面部１０４ａのステッピングモータ１１０側の端部に穿設され送りねじ１１１と螺合するねじ孔１０４ｋとを有している。
板ばね１０６は、支持板１０４に取り付けられ支持板１０４と一体化された状態で孔１０４ｆと連通し、孔１０４ｆとともにねじ１０７を螺合される孔１０６ａを有している。
【０１２９】
このような構成の支持機構１０３により、トロイダルレンズ９１は、支持板１０４に対して次のようにして一体化される。
突起９１ｃを切欠１０４ｃに係合させ、リブ部９１ｂの底面を立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇの先端に突き当てて、トロイダルレンズ９１を支持板１０４に対して位置決めした状態で、トロイダルレンズ９１と支持板１０４とを重ね合わせる。
【０１３０】
板ばね１０５、１０５のそれぞれの一端を開口１０４ｈ、１０４ｈに挿通して支持板１０４とリブ部９１ｂの底面との間に位置させるとともに、さらにその一端を開口１０４ｉ、１０４ｉに挿通させて外に出し、また、他端をリブ部９１ｂの上面に係合させてトロイダルレンズ９１を支持板１０４に付勢し、板ばね１０５、１０５を嵌め込み、立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇの先端がリブ部９１ｂの底面に確実に当接するように付勢する。
【０１３１】
また、板ばね１０６の一端を開口１０４ｅに挿通して支持板１０４とリブ部９１ｂの底面との間に位置させるとともに、さらにその一端を開口１０４ｄに挿通させて外に出す。孔１４ｆと孔１０６ａとを連通させ、ねじ１０７を孔１４ｆおよび孔１０６ａに螺合し、その先端をリブ部９１ｂの底面に当接させる。板ばね１０６の他端をリブ部９１ｂの上面に係合させてトロイダルレンズ９１を支持板１０４に付勢し、板ばね１０６を嵌め込み、ねじ１０７の先端がリブ部９１ｂの底面に確実に当接するように付勢する。
【０１３２】
トロイダルレンズ９１は主走査方向に長尺で、剛性が低いため、わずかな応力が加わるだけで反り等の変形を生じ易く、周囲温度の変化に伴って温度分布があると熱応力によっても変形してしまい、図１２において符号１０２で示す副走査方向の母線が曲がって走査ラインの曲がりの要因となるが、トロイダルレンズ９１を、支持板１０４に対して上述のようにして一体化し、支持板１０４に沿わせることで、トロイダルレンズ９１の形状が安定的に保たれ、局部的に応力が加わっても変形することがなく、トロイダルレンズ９１の副走査方向の母線１０２の直線性が保持される。
【０１３３】
またかかる構成の支持機構１０３により、トロイダルレンズ９１は、支持板１０４に装着された状態で、支持板１０４が次のようにして側板６４、６４に一体化されることで、側板６４、６４に支持される。
支持板１０４の底面部１０４ａの下面を孔７６、７６の一つの辺７６ａ、７６ａに突き当て、切欠１０４ｊ、１０４ｊ、切欠１０４ｊ、１０４ｊを、孔７６、７６の側辺７６ｃ、７６ｃに係合させ、くさび状の板ばね１０８、１０８を、板ばね１０１、１０１を上述のようにして係合したと同様に、側板６４、６４の外側より、底面部１０４ａの上面と、辺７６ａ、７６ａに対向した辺７６ｂ、７６ｂとの間に挿入し、板ばね１０８、１０８のそれぞれに形成された図示しない切欠をそれぞれ、側辺７６ｃ、７６ｃに係合させることにより、支持板１０４を側板６４、６４に固定する。
【０１３４】
またかかる構成の支持機構１０３においては、トロイダルレンズ９１が、側板６４、６４に支持された状態で、ねじ孔１０４に、送りねじ１１１が螺合する。
このような構成の支持機構１０３により側板６４、６４に支持されたトロイダルレンズ９１は、ステッピングモータ１１０により送りねじ１１１を正逆回転すると、これに追従してビームＬの光軸方向と略直交する面内で、辺７６ａを支点として回動調節γされる。これに伴って副走査方向におけるトロイダルレンズ９１の母線１０２が傾いて、トロイダルレンズ９１の結像位置としての走査ラインが傾けられる。
このとき、板ばね１０８により、支持板１０４を辺７６ａに付勢しているため、送りねじ１１１でのバックラッシュの発生が防止される。
【０１３５】
このように、支持機構１０３は、ステッピングモータ１１０が取り付けられた方の側板６４に形成された孔７６の辺７６ａにおいて、トロイダルレンズ９１を、その主走査方向における一旦側を基準に位置決めしているとともに、トロイダルレンズ９１を、辺７６ａにおいて、ビームＬの光軸方向に略直交する面内で回動可能に支持している。なお、トロイダルレンズ９１ＢＫに対応する支持機構１０３は、ブラケット１０９、ステッピングモータ１１０、送りねじ１１１を備えておらず、トロイダルレンズ９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃに対応する支持機構１０３はそれぞれ、トロイダルレンズ９１ＢＫを基準にして、走査ラインの傾きを調節する。
【０１３６】
またトロイダルレンズ９１は、主走査方向における両端部を立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇの先端、主走査方向における中央部をねじ１０７の先端で支持されているため、ねじ１０７の突き出し量を調節することで、副走査方向における凹凸形状、言い換えるとビームＬの光軸方向から見た凹凸形状が調節されるようになっている。このように、支持機構１０３は、トロイダルレンズ９１を、主走査方向における中央部において位置決めする曲がり調整手段である位置決め手段としての機能も有している。
【０１３７】
支持機構１０３は、次のようにして位置決め手段として用いられる。
ねじ１０７の突出し量が立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇの高さに足りない場合には、母線１０２が下側に凸となるよう反り、ねじ１０７の突出し量が立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇの高さを超えると母線１０２が上側に凸に反る。従って、ねじ１０７の突き出し量を立ち曲げ部１０４ｇ、１０４ｇの高さとの関係で調整することによってトロイダルレンズ９１の焦線が副走査方向に湾曲され、走査ラインの曲がりが補正できる。
【０１３８】
なお、すでに述べたように、走査ラインの曲がりは、偏向面９４ａ、９４ｂへのビームＬの斜入射によって発生するため、本形態では、全てのステーションに対応するよう、位置決め手段としての支持機構１０３をそれぞれ配備し、トロイダルレンズ９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃ、９１ＢＫを、各ステーション間の差をキャンセルする方向に湾曲させることによって各走査ライン間の湾曲の方向と量を揃えている。
【０１３９】
図９に示すように、ビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂは、フォトダイオードで構成されたフォトセンサとしての受光素子１２５ａ、１２５ｂ、１２６ａ、１２６ｂと、受光素子１２５ａ、１２５ｂ、１２６ａ、１２６ｂを実装した基板１２７ａ、１２７ｂ、１２８ａ、１２８ｂとを有している。
【０１４０】
ビーム検出器１２１ａ、１２２ａは、偏向面９４ｂで偏向されたビームＬＹ、ＬＢＫの走査開始を検知するためのものであり、ビーム検出器１２１ｂ、１２２ｂは、偏向面９４ｂで偏向されたビームＬＹ、ＬＢＫの走査終了を検知するためのものである。よって、偏向面９４ｂで偏向されたビームＬＹ、ＬＢＫの、各々画像記録領域の走査開始側および走査終端側が、ビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂにおいて検出される。
【０１４１】
制御手段は、図１４に示す書込制御部１１３を有している。書込制御部１１３は生成した信号をＬＤ駆動部１１４ａ、１１４ｂに送信する。ＬＤ駆動部１１４ａは、半導体レーザ１４１ａ、１４２ａを駆動して発光させ、ＬＤ駆動部１１４ｂは、半導体レーザ１４１ｂ、１４２ｂを駆動して発光させる。
【０１４２】
制御手段は、ビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂの同期検出信号を基に、書き込み制御部１１３において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの各色に対応したラインバッファから画像データを独立に読み出し、ビームＬＹ、ＬＢＫの書き込み開始のタイミングを測り、制御するとともに、偏向面９４ａで偏向されたビームＬＣ、ＬＭについても書き込み開始のタイミングを測り、制御するようになっている。書き込み制御部１１３は、ＬＤ駆動部１１４ａ、１１４ｂに独立に出力する。
【０１４３】
ビームＬの書き込み開始のタイミングは、具体的には、図１５に示すように、ビームＬＹ、ＬＢＫの出射開始すなわち感光体ドラム２０Ｙ、２０ＢＫの書き込み開始については、ビーム検出器１２１ａからの同期検知信号を書き込み制御部１１３が受信してからｔ１経過後であり、ビームＬＭ、ＬＣの出射開始すなわち感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃの書き込み開始については、ビーム検出器１２２ａからの同期検知信号を書き込み制御部１１３が受信してからｔ２経過後である。
【０１４４】
このように、ビーム検出器１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂは、ビームＬＹ、ＬＢＫの制御と、ビームＬＣ、ＬＭの制御とに共用されており、同期検知信号はポリゴンミラー９４の隣り合う偏向面９４ｂ、９４ａの２面につき、１回出力されるようになっている。
【０１４５】
以上の形態では、光偏向器８１を、光走査装置８と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対し１つ配設したが、光偏向器８１は、図１６に示すように、光走査装置８に対し４つ配設し、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのそれぞれに対し１つ配設してもよい。光偏向器８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫはそれぞれ、ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫを発するものである。
【０１４６】
以下、光偏向器８１を光走査装置８および感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対し１つ配設した上述の形態（以下、「第１形態」という）と異なる部分について主に説明し、図１６ないし図１８の各図には、第１形態と同様の部分には対応する符号を付して説明を省略する。なお、図１６においては、フレーム８３の図示を省略している。
【０１４７】
この形態（以下、「第２形態」という）の光偏向器８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫのそれぞれの構成は互いに略同一であるので、図１７、図１８においては、光偏向器８１Ｙのみを代表して示している。光偏向器８１Ｙに備えられた各構成において光偏向器８１と同様の構成については、光偏向器８１の説明において付した符号の末尾にＹを付して説明を省略する。
【０１４８】
各光偏向器８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫは、光源ユニットを１つのみ備えており、この光源ユニットは、第１形態の光源ユニット１９ａ、１９ｂと略同一の構成であるので、図１７、図１８においては、単に符号１９で示し、説明もこれに準じる。走査結像光学系８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２ＢＫは、互いに完全に独立している。走査結像光学系８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２ＢＫの構成は互いに略同一であるので、図１７、図１８においては、走査結像光学系８２Ｙのみを代表して示している。
【０１４９】
ポリゴンミラー１９４Ｙは６面ミラーであり、すべての偏向面が副走査方向に平行とされている。
光源ユニット１９から発せられるビームの光束は、ポリゴンミラーの偏向面よりも小さい照射径をなしており、ポリゴンミラー１９の回転によりその偏向面上を移動する。よって光偏向器８１Ｙは、いわゆるアンダーフィルド光学系を構成している。
【０１５０】
走査結像光学系８２Ｙは、走査レンズ１８８Ｙを有している。走査レンズ１８８Ｙは、１層構成となっており、そのビームＬＹの入出射面は、共軸非球面であり、副走査方向に平行である。
光源ユニット１９から出射されるビームＬＹの射出高さは、シリンダレンズ３５Ｙ、走査レンズ１８８Ｙの光軸高さと一致し、ビームＬＹは、ポリゴンミラー１９４Ｙのシャフト１９５Ｙに直交する平面上において走査される。
第１形態のリブ２３、板ばね３４、ミラー３７に対応する構成は備えられておらず、シリンダレンズ３５Ｙを透過したビームＬＹは、ポリゴンミラー１９４Ｙに直接照射される。
【０１５１】
走査結像光学系８２Ｙは、光学素子としてのｆθレンズである結像レンズたる走査レンズ１８８Ｙと、走査レンズ１８８Ｙを透過したビームＬＹを下方に向けて反射する反射部材としての第１の折り返しミラーであるミラー９０Ｙと、ミラー９０Ｙによって反射されたビームＬＹを上方に向けて反射する反射部材としての第２の折り返しミラーであるミラー９２Ｙと、ミラー９０Ｙによって反射されたビームＬＹを透過する結像レンズとしてのトロイダルレンズ９１Ｙとを有している。トロイダルレンズ９１Ｙを透過したビームＬＹはそのまま感光体ドラム２０Ｙを走査する。
【０１５２】
第２形態においても、光偏向器８１は、側板６４、６４を解体することなく、側板６４、６４の配置を維持しながら、ハウジング３９を、側板６４、６４に対し、主走査方向から係合させて位置決めするようになっているから、主走査方向において正確に位置決めされ、ビームＬの走査位置を経時的にも高精度とし、高画質の画像形成を行うことに寄与しているとともに、主走査方向においてフレーム８３に着脱可能であり、光走査装置８の生産性やメンテナンス性を向上している。
【０１５３】
また、すべての光偏向器８１のハウジング３９を、側板６４、６４に対し、主走査方向から係合させて位置決めするようになっているから、各光偏向器８１の配置精度が高く、温度変動等があってもビームＬの走査位置が揃い、色ずれのない高画質の画像形成に寄与する。
【０１５４】
その他、光源ユニット１９の一部がフレーム８３の外部に露出しているため、フレーム８３や光偏向器８１を分解することなく、フレーム８３や光偏向器８１に対して自由に着脱されるようになっていることや、特に基板３８ａ、３８ｂが露出していることから、半導体レーザの配線接続の際のコネクタ接続等が容易となって、生産性が向上していることや、基板の大きさによってミラー９０、９２、トロイダルレンズ９１の配設に制約を与えることがなく、設計面でも自由度が向上していること等は、第１形態と同様である。
【０１５５】
以上、本発明を実施するための形態として、本発明を適用した第１形態、第２形態の光走査装置８および画像形成装置１００について説明した。この説明においては、保持部材が偏向部材と光学素子とを保持したが、保持部材は少なくとも偏向部材を保持すればよい。支持部材は、複数の光学素子のうち、１つ以上の光学素子を支持すればよく、すべての光学素子を保持しても良い。上記形態においてトロイダルレンズとして説明した光学素子は、少なくとも主走査方向にパワーを持っていれば良い。支持部材は、保持部材の少なくとも一部が、その対向領域外に位置するように保持部材を保持すればよい。本発明の適用は、上述の説明において特に限定を行っていない限り、上述の形態に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた光走査装置の分解斜視図である。
【図３】図２に示した光走査装置に備えられた光源、偏向部材および複数の光学素子と、図１に示した画像形成装置に備えられた像担持体の配設態様を示す斜視図である。
【図４】図２に示した光走査装置に備えられた光源およびその周辺の構成を示した分解斜視図である。
【図５】図２に示した光走査装置に備えられた光偏向器の内部構造を示す分解斜視図である。
【図６】図２に示した光走査装置に備えられた偏向部材の構成態様を示す斜視図である。
【図７】図６に示した偏向部材の偏向面の拡大断面図である。
【図８】図２に示した光走査装置に備えられた光源による走査の態様を示す概略図である。
【図９】図２に示した光走査装置に備えられた偏向部材とその片側に備えられた複数の光学素子とビーム検出手段との、偏向部材の回転軸を含む副走査断面図である。
【図１０】図２に示した光走査装置に備えられた複数の光学素子のうちビームの光路中において偏向部材に最も近い光学素子の表面形状を示す概念図である。
【図１１】図２に示した光走査装置に備えられた複数の光学素子のうちビームを反射するためのミラーである光学素子の配設態様を示す概略図である。
【図１２】図２に示した光走査装置に備えられた複数の光学素子のうち少なくとも主走査方向にパワーを有する光学素子とその位置決め手段の配設態様を示す側断面図である。
【図１３】図１２に示した位置決め手段の分解斜視図である。
【図１４】図２に示した光源を制御するための構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５に示した構成による制御のタイミングチャートである。
【図１６】図１に示した画像形成装置とは別の態様の、本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図１７】図１６に示した画像形成装置に備えられた光走査装置の一部の分解斜視図である。
【図１８】図１６に示した光走査装置に備えられた光偏向器の内部構造および、かかる光偏向器と複数の光学素子と像担持体との位置関係を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１５７】
２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ    像担持体
３９、３９Ｙ    保持部材
６４、６４    支持部材
７５ａ、７７ａ、７８ａ    ミラーを主走査方向に位置決めした部分
７５、７７、７８、７５Ｙ、７７Ｙ、７８Ｙ、７５Ｍ、７７Ｍ、７８Ｍ、７５Ｃ、７７Ｃ、７８Ｃ、７５ＢＫ、７７ＢＫ、７８ＢＫ    ミラーを支持する孔部
８８、８９、９０、９１、９２、９３、９０Ｙ、９１Ｙ、９２Ｙ、９３Ｙ、９０Ｍ、９１Ｍ、９２Ｍ、９３Ｍ、９０Ｃ、９１Ｃ、９２Ｃ、９３Ｃ、９０ＢＫ、９１ＢＫ、９２ＢＫ、９３ＢＫ    光学素子
９０、９１、９２、９３、９０Ｙ、９１Ｙ、９２Ｙ、９３Ｙ、９０Ｍ、９１Ｍ、９２Ｍ、９３Ｍ、９０Ｃ、９１Ｃ、９２Ｃ、９３Ｃ、９０ＢＫ、９１ＢＫ、９２ＢＫ、９３ＢＫ    支持部材によって支持された光学素子
９０、９２、９３、９０Ｙ、９２Ｙ、９３Ｙ、９０Ｍ、９２Ｍ、９３Ｍ、９０Ｃ、９２Ｃ、９３Ｃ、９０ＢＫ、９２ＢＫ、９３ＢＫ    ミラーである光学素子
９０ａ、９２ａ、９３ａ    ミラーのビームの反射面
９１、９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃ、９１ＢＫ    主走査方向にパワーを有する光学素子
９４、９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４ＢＫ、１９４Ｙ    偏向部材
９５、１９５Ｙ    回転軸
１００    画像形成装置
１０３    位置決め手段
１４１ａ、１４１ｂ、１４２ａ、１４２ｂ    光源
Ｌ、ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫ    偏向部材により偏向されたビーム
Ｌ’     光源から出射されたビーム
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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