(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリメータレンズを収容した鏡筒と、該鏡筒を支持する鏡筒受け部とを備え、該鏡筒が前記コリメータレンズの光軸方向に移動可能に構成されたレンズユニット調整機構において、
該レンズユニット調整機構は所定径の円形の外周をもつ調整部材を有し、
前記鏡筒は該鏡筒を前記光軸方向に移動させる前記調整部材が係合する調整用溝を有し、該調整用溝は前記鏡筒の移動方向に傾斜する二つの傾斜面を有し、前記調整部材の前記外周が前記二つの傾斜面に対し各々１点ずつ当接することを特徴とするレンズユニット調整機構。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズユニット調整機構において、前記調整部材が前記傾斜面に当接する二つの当接点のうち一方の当接点を通りかつ該一方の当接点を有する傾斜面に垂直な線が、前記鏡筒の移動方向前後の二つの底面角部の間を通ることを特徴とするレンズユニット調整機構。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズユニット調整機構において、前記それぞれの当接点を通りかつ該それぞれの当接点を有する傾斜面に垂直な二つの線の両方が、前記鏡筒の移動方向前後の二つの底面角部の間を通ることを特徴とするレンズユニット調整機構。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１に記載のレンズユニット調整機構において、該レンズユニット調整機構は前記鏡筒を押さえる押さえ部材を有し、該押さえ部材は前記鏡筒に接触する接触領域にフラットな領域を有することを特徴とするレンズユニット調整機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１に記載のレンズユニット調整機構と、光源と、ポリゴンミラーとを有し、前記光源から出射した光ビームを前記コリメータレンズに作用させて前記ポリゴンミラーに照射し、該ポリゴンミラーの回転によって光ビームを走査するようにしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光走査装置と、該光走査装置で走査された光ビームを照射して露光する感光体を有し、前記光走査装置によって前記感光体に潜像を形成し、該潜像を顕像化することで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニット、該レンズユニットを備えた光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関し、より詳細には、例えば、デジタル複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置のレンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機、レーザプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置が普及している。このような画像形成装置では、レーザ光による光ビームを走査する光走査装置が用いられる。画像形成装置で画像形成する場合は、感光体を帯電装置で帯電した後、光走査装置によって画像情報に応じた書き込みを行って、感光体に静電潜像を形成する。そして現像装置から供給されるトナーによって、感光体上の静電潜像を顕像化する。そして感光体上で顕像化されたトナー像を転写装置によって記録用紙に転写し、さらに定着装置によって記録用紙に定着することで、所望の画像が得られるようになっている。
【０００３】
またデジタル複写機やレーザプリンタなどのカラー画像形成装置では、その高速化に伴って複数の感光体をタンデム配列したタンデム方式の装置が実用化されている。ここでは、例えば４つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体ドラムに対応した走査光学系によってこれら感光体を同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で顕像化する。そしてこれら顕像化されたトナー像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写することにより、カラー画像を得るようにしている。
【０００４】
上記のような光走査装置では、レーザダイオードから出射した光ビームをコリメータレンズで平行光とし、その後その光ビームをポリゴンミラーに入射させて走査させる構成が一般的に採用される。ポリゴンミラーで走査させた光ビームは、Fθレンズを経由して４つの感光体にそれぞれ結像される。
【０００５】
上記のレーザダイオードは、例えばレンズホルダに取り付けられる。またコリメータレンズは鏡筒内に収容され、コリメータレンズを出射した平行光を整形するアパーチャとが鏡筒に一体的に取り付けられる。そしてその鏡筒は、レーザダイオードが取り付けられたレンズホルダの前面側に配置される。これらコリメータレンズを収容する鏡筒及びアパーチャにより、光源部のレンズユニットが構成されている。
【０００６】
上記のようなレンズユニットにおいては、レーザダイオードとコリメータレンズとの距離を調整する必要が生じる。上記のようにレーザダイオードから出射した光ビームは、コリメータレンズで平行光となり、その後複数の光学要素を経て感光体ドラム上に結像する。このときに、感光体ドラム上の結像状態を最適化するために、コリメータレンズを含むレンズユニットをその光軸に沿って移動させることにより、光ビームの結像位置を感光体ドラム表面の最適な位置に合わせ込むことができる。
【０００７】
上記のようなコリメータレンズの位置調整技術に関し、例えば、特許文献１には、半導体レーザとコリメータレンズの安定した光軸合わせを行うことができるレンズユニットが開示されている。ここでは、アパーチャが備えられた筐体をコリメータレンズの光軸方向に移動させるための調整用治具を使用する。そしてアパーチャの端面を上下方向でテーパ状となるように形成する。ここで上記調整用治具の突起部をアパーチャの端面に当接させる際に、上記テーパ形状によって調整用治具の突起部がアパーチャ端面の比較的下部に当接することになり、調整用治具を上記光軸方向（水平方向）に移動させるときに、筐体の光軸方向への移動を安定して行うことができるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１７０８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図２０は、従来のレンズユニットの位置調整方法について説明するための図で、調整部材が差し込まれた鏡筒の側面概略図を図２０（Ａ）に、鏡筒に設けられた調整用溝を上部からみた要部概略図を図２０（Ｂ）に、このときの鏡筒の回転モーメントを説明する図を図２０（Ｃ）に示すものである。図２０において、１０１はレーザダイオード、１０７はコリメータレンズを含む鏡筒、１０７ａは調整用溝、１３０は鏡筒の位置調整を行うための調整部材、１３１は鏡筒を保持する保持部材、ｘはコリメータレンズの光軸方向である。
【０００９】
コリメータレンズが収容された鏡筒１０７をその光軸方向ｘに移動させ、感光体ドラム上の光ビームの結像位置を最適化する調整が行われる。このとき従来では、鏡筒１０７の上部に設けられている調整用溝１０７ａに作業者が調整部材１３０を差し込み、調整部材１３０を光軸方向ｘに移動させることで、コリメータレンズとレーザダイオード１０１との距離を調整していた。
【００１０】
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示すように、調整用溝１０７ａに調整部材１３０を差し込んで、光軸方向ｘにおいてコリメータレンズとレーザダイオード１０１とが離れる方向ｘ１に調整部材１３０を移動させるとき、調整用溝１０７ａの前側壁部の当接点ｒで、調整部材１３０と鏡筒１０７とが当接する。
【００１１】
このときに、鏡筒１０７の前側下端部ｑが、鏡筒１０７を保持する保持部材１３１の壁面に引っかかり、鏡筒１０７が前側下端部ｑを支点として回転しようとする作用が生じる。この場合、鏡筒１０７の後側下端部ｐと、鏡筒１０７を保持する保持部材との間に間隙が生じて、鏡筒１０７に浮きが発生する。このような作用によって、鏡筒１０７の方向ｘ１への移動をスムーズに行うことができなくなるという問題が生じる。この場合に、コリメータレンズの位置調整を精度良く行うことが困難となる。
【００１２】
この場合、図２０（Ｃ）に示すように、鏡筒１０７の前側下端部ｑを支点とする回転モーメントＭａが生じる。このときの回転モーメントＭａは、Ｍａ＝Ｆ１・Ｌａである。ここで、Ｆ１は鏡筒１０７を方向ｘ１に移動させるときに必要な力であり、Ｌａは鏡筒１０７の前側下端部ｑから当接点ｒに相当する位置までの高さである。
【００１３】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、レーザダイオードとコリメータレンズとの間の位置調整を精度良く実行することができるレンズユニット調整機構と、そのレンズユニット調整機構により高画質の画像形成を行うことができるようにした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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、第１の技術手段は、コリメータレンズを収容した鏡筒と、鏡筒を支持する鏡筒受け部とを備え、鏡筒がコリメータレンズの光軸方向に移動可能に構成されたレンズユニット調整機構において、レンズユニット調整機構は所定径の円形の外周をもつ調整部材を有し、鏡筒は鏡筒を光軸方向に移動させる調整部材が係合する調整用溝を有し、調整用溝は前記鏡筒の移動方向に傾斜する二つの傾斜面を有し、調整部材の外周が二つの傾斜面に対し各々１点ずつ当接することを特徴としたものである。
【００１５】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、調整部材が傾斜面に当接する二つの当接点のうち一方の当接点を通りかつ一方の当接点を有する傾斜面に垂直な線が、鏡筒の移動方向前後の二つの底面角部の間を通ることを特徴としたものである。
【００１６】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、それぞれの当接点を通りかつそれぞれの当接点を有する傾斜面に垂直な二つの線の両方が、鏡筒の移動方向前後の二つの底面角部の間を通ることを特徴としたものである。
【００１７】
第４の技術手段は、第１ないし第３のいずれか１の技術手段において、レンズユニット調整機構は鏡筒を押さえる押さえ部材を有し、押さえ部材は鏡筒に接触する接触領域にフラットな領域を有することを特徴としたものである。
【００１８】
第５の技術手段は、第１ないし第４のいずれか１の技術手段におけるレンズユニット調整機構と、光源と、ポリゴンミラーとを有し、光源から出射した光ビームをコリメータレンズに作用させてポリゴンミラーに照射し、ポリゴンミラーの回転によって光ビームを走査するようにしたことを特徴とする光走査装置である。
【００１９】
第６の技術手段は、第５の技術手段における光走査装置と、光走査装置で走査された光ビームを照射して露光する感光体を有し、光走査装置によって感光体に潜像を形成し、潜像を顕像化することで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、レーザダイオードとコリメータレンズとの間の位置調整を精度良く実行することができるレンズユニット調整機構を得ることができ、これにより高画質の画像形成を行うことができるようにした光走査装置と、その光走査装置を備える画像形成装置とを提供することができる。
【００２１】
すなわち本発明によれば、コリメータレンズを収容する鏡筒に調整用溝を設け、その調整用溝は、鏡筒が移動するときの移動方向に傾斜する二つの傾斜面を有し、調整部材はその外周が円形であり二つの傾斜面に対し各々１点ずつ当接するように構成することにより、調整部材との接触により下方向への力を発生させ、コリメータレンズを収容する鏡筒の浮きを抑えることができる。
このときに調整部材が傾斜面の２点で当接するため、２点の当接点を結ぶ線が鏡筒の移動方向からずれにくく、移動方向から傾く方向に移動しにくくなり、精度良く鏡筒を移動させることができる。
【００２２】
また本発明によれば、調整部材が傾斜面に当接する二つの当接点のうち一方の当接点を通りかつその当接点を有する傾斜面に垂直な線が、鏡筒の移動方向前後の二つの底面角部の間を通るように構成することにより、筐体の移動時に移動方向前方で筐体底面角部が鏡筒を保持する保持部材に引っかかり、その部分を支点にして鏡筒が回転して移動方向後方で浮きが生じることを防止することができる。
【００２３】
また本発明によれば、調整部材が傾斜面に当接する当接点を通りかつその当接点を有する傾斜面に垂直な線が、鏡筒の移動方向前後の二つの底面角部（鏡筒の前面下端部または後面下端部）の間を通るように構成することにより、鏡筒の移動時に移動方向前方で底面角部が底面に引っかかり、その底面角部を支点にして鏡筒が回転して移動方向後方で浮きが生じることを防止することができる。
【００２４】
また本発明によれば、上記当接点のうち、一方の当接点を通りかつ一方の当接点を有する傾斜面に垂直な線が、鏡筒の移動方向前後の二つの底面角部の間を通るようにすることにより、傾斜面の傾斜角度と鏡筒長さの設計上の制約が軽減され、設計の自由度が増す。
【００２５】
また本発明によれば、鏡筒を押さえる押さえ部材が鏡筒に接触する接触領域にフラットな領域を有することにより、鏡筒との接触面積が増加し、調整部材が当接する当接部に傷がつくことを防止することができるため、傷発生による押さえ部材と鏡筒のひっかかりがなく、コリメータレンズを収容した鏡筒に浮きが生じることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の光走査装置が使用される画像形成装置の構成例を示す図である。画像形成装置は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するものである。そして、図示するように、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８、排紙トレイ９等を有して構成されている。
【００２７】
なお、本画像形成装置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である。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００２８】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すように接触型のローラ型やブラシ型の帯電器のほかチャージャー型の帯
電器が用いられることもある。
【００２９】
露光ユニット１は、本発明に関わる光走査装置に該当するものであり、図１に示すようにレーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザビームを走査するポリゴンミラー２０１と、ポリゴンミラー２０１によって反射された光ビームを感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット１を構成する光走査装置の構成は、後述して具体的に説明する。また露光ユニット１は、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法もある。
【００３０】
露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００３１】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルトテンション機構６３、中間転写ベルト従動ローラ６４、中間転写ローラ６５、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６６を備えている。上記中間転写ローラ６５は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して４本設けられている。
【００３２】
中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルトテンション機構６３、中間転写ベルト従動ローラ６４、及び中間転写ローラ６５は、中間転写ベルト６１を張架し、矢印Ｍ方向に回転駆動させる。また各中間転写ローラ６５は、中間転写ベルトユニット６の中間転写ベルトテンション機構６３の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。
【００３３】
中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３４】
感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６５によって行われる。中間転写ローラ６５には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６５は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００３５】
上述の様に各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト６１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０によって用紙上に転写される。
【００３６】
このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性
（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０もしくは前記中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００３７】
また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー、若しくは転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６６によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６６には、中間転写ベルト６１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６４で支持されている。
【００３８】
給紙カセット８は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置の露光ユニット１の下側に設けられている。また、画像形成装置の上部に設けられている排紙トレイ９は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。
【００３９】
また、画像形成装置には、給紙カセット８のシートを転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８から排紙トレイ９までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｅ、レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。
【００４０】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｅは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。またピックアップローラ１１は、給紙カセット８の端部近傍に備えられ、給紙カセット８からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
【００４１】
また、レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。
【００４２】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２でトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。
【００４３】
次に、シート搬送経路を詳細に説明する。上述のように画像形成装置には予めシートを収納する給紙カセット８が設けられている。給紙カセット８からシートを給紙するために、各々ピックアップローラ１１が配置され、シートを１枚ずつ搬送路Ｓに導くようになっている。
【００４４】
給紙カセット８から搬送されるシートは用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット７を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で
溶融・固着され、その後に配された搬送ローラ１２ｃを経て排紙トレイ９上に排出される。
【００４５】
上記の搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものであるが、これに対して両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ１２ｃでチャックされたときに、搬送ローラ１２ｃが逆回転することによってシートを搬送ローラ１２ｄ，１２ｅに導く。そしてその後レジストローラ１３を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９に排出される。
【００４６】
次に本発明の光走査装置の実施形態を具体的に説明する。
本実施形態の光走査装置は、上記のように複数の感光体ドラム３を有し、複数本の光ビームによって各感光体ドラム３を同時に走査露光して各感光体ドラム３に互いに異なる色の画像を形成し、各色の画像を同一の転写媒体上に重ね合わせることによってカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置に適用可能である。
【００４７】
上述のように、画像形成装置には、ブラック（Ｋ）画像形成用の感光体ドラム、シアン（Ｃ）画像形成用の感光体ドラム、マゼンタ（Ｍ）画像形成用の感光体ドラム、イエロー（Ｙ）画像形成用の感光体ドラムが略等間隔で配置されている。タンデム方式の画像形成装置は、各色の画像を同時に形成するので、カラー画像の形成に要する時間を大幅に短縮することができる。
尚、以下では、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙによって、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローをそれぞれ表すものとする。
【００４８】
感光体ドラム３を露光するための本発明に係る光走査装置は、それぞれユニット化された１次光学系（入射光学系）と、２次光学系（出射光学系）とから構成される。１次光学系は、ＹＭＣＫの光ビームをそれぞれ出射する４つの半導体レーザと、これらの光ビームを２次光学系のポリゴンミラー２０１（回転多面鏡）に導くミラー及びレンズ等の光学要素とを備えている。また２次光学系は、被走査体である感光体ドラム３上にレーザビームを走査する上記ポリゴンミラー２０１と、ポリゴンミラー２０１によって反射された光ビームを感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素、及び光ビームを検出するＢＤセンサ等を備えている。また、上記ポリゴンミラー２０１は、各色で共有する構成を採用している。
【００４９】
図２は、本発明の光走査装置の１次光学系ユニットの構成例を示す平面図、図３は図２の１次光学系ユニットの斜視概略図である。図２及び図３において、１００は１次光学系ユニット、１０１はレーザダイオード、１０２はコリメータレンズ、１０３はアパーチャ、１０４はレーザドライブ基板、１０５はレーザホルダ、１０６はレンズホルダ、１０７は鏡筒、１０８は取付けネジ、１１０は第１ミラー、１１１は第２ミラー、１１２はシリンドリカルレンズ、１１３は第３ミラー、１１５は鏡筒を押さえる押さえ部材、１２０は１次光学系の光学要素を配設する基板である。
【００５０】
Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用の各レーザダイオード１０１は、光源駆動手段としてのレーザ駆動回路（図示せず）によって駆動される。このレーザ駆動回路には、画像形成装置の制御部から出力される各種制御信号や画像処理部から供給される画像データが入力され、これら制御信号及び画像データに従って各レーザダイオード１０１の発光を制御する。
【００５１】
各レーザダイオード１０１のレーザ出射側には、それぞれＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用のコリメータレンズ１０２が配設されている。各レーザダイオード１０１から出力された光ビームは、ほぼ楕円形状の拡散光であり、各色毎に備えられたコリメータレンズ１０２によって平行光とされる。各色のコリメータレンズ１０２の後には、所定の間隙をもったアパーチャ
（スリット）１０３が配置され、光ビームの径が規制される。なお、本明細書において、平行光とは、ビームが進行してもその光束の径が変わらない状態を指すものとし、複数のビームの光軸が互いに平行である状態と区別する。
【００５２】
上記各レーザダイオード１０１はレーザホルダ１０５に取り付けられている。レーザホルダ１０５は、１次光学系の基板上に一体形成されているレンズホルダ１０６の背面側に取り付けられる。またコリメータレンズ１０２及びアパーチャ１０３が配置された鏡筒１０７がレンズホルダ１０６の前面側に取り付けられる。レーザダイオード１０１から発光した光ビームは、コリメータレンズ１０２及びアパーチャ１０３を介して鏡筒１０７の外部前方に出射する。それぞれの鏡筒１０７は、押さえ部材１１５によって上方から（基板１２０の反対側から）押さえられている。
【００５３】
Ｋ用レーザダイオード１０１の鏡筒１０７から出射した光ビームは、Ｋ用コリメータレンズ１０２とＫ用アパーチャ１０３を経て、第２ミラー１１１に向かう。また、Ｃ，Ｍ，Ｙ用のレーザダイオード１０１の鏡筒１０７から出射した光ビームは、それぞれＣ，Ｍ，Ｙ用のコリメータレンズ１０２及びアパーチャ１０３を経て、第１ミラー１１０に入射する。第１ミラー１１０は、Ｃ，Ｍ，Ｙ用の光ビームのそれぞれを個別に反射する３つのミラーから構成され、これらミラーによって反射された各色用の光ビームは、上記Ｋの光ビームの進行方向に向かって進み、第２ミラー１１１に入射する。
【００５４】
各色のレーザダイオード１０１は、副走査方向（基板面に垂直な方向）について、互いに異なる高さに配置されている。高さの差は例えば約２ｍｍに設定されている。そして第１ミラー１１０は、対応するレーザダイオード１０１から出射した光ビームのみを反射し得る位置に配置されている。また第１ミラー１１０を構成する３つ（Ｃ，Ｍ，Ｙ用）のミラーは、主走査方向から見てＫ用レーザダイオード１０１から出射した光ビームに重なる位置に配置されている。
【００５５】
上記のような構成により、Ｋ用レーザダイオード１０１から出射したＫ用の光ビームと、第１ミラー１１０によって反射されたＣ，Ｍ，Ｙ用の光ビームは、主走査方向については全て一致し、副走査方向についてはずれ（高低差）を有して、それぞれの光ビームの光軸が互いに平行となって第２ミラー１１１に入射する。そしてここでは、各コリメータレンズ１０２を出射した各色用の光ビームは、光ビームが進行してもその光束の径が変わらない平行光である。
【００５６】
第２ミラー１１１は、入射したＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各色用の光ビームをシリンドリカルレンズ１１２に入射させる。シリンドリカルレンズ１１２は、入射した各色用の光ビームを副走査方向に集束するために配されている。そしてシリンドリカルレンズ１１２を出射した各色用の光ビームは、第３ミラー１１３で反射され、ポリゴンミラー２０１の反射面に入射する。
【００５７】
ここでは、シリンドリカルレンズ１１２は、副走査方向にレンズパワーを有しており、シリンドリカルレンズ１１２からポリゴンミラー２０１までの光路長に従って、副走査方向にはポリゴンミラー２０１の反射面近傍で光ビームが収束するように設定されている。すなわち、それぞれが平行光となってシリンドリカルレンズ１１２に入射した各色用の光ビームは、副走査方向ではポリゴンミラー２０１の反射面の表面でほぼ収束する。また同時に光軸が互いに平行となってシリンドリカルレンズ１１２に入射した各色用の光ビームは、副走査方向についてポリゴンミラー２０１の表面のほぼ同一位置に収束する。
【００５８】
このシリンドリカルレンズ１１２は、主走査方向にはレンズパワーを有していないため、入射した各色用の光ビームは、主走査方向についてはそのまま平行光として出射して、ポリゴンミラー２０１の反射面に入射する。通常、ポリゴンミラー２０１に対して、主走
査方向には平行光を入射させる。主走査方向に収束光であると、後述するｆθレンズによって負の像面湾曲が生じて好ましくない。また副走査方向については、反射面の面倒れを補正するために、反射面の表面に収束させるようにする。例えば、ポリゴンミラー２０１の反射面に入射させる光ビームの副走査方向の位置は、反射面の高さ方向での中央近傍となる。
【００５９】
本実施形態の光走査装置では、ＹＭＣＫ用の４本の光ビームを２次光学系の１つのポリゴンミラー２０１で偏向させる。この場合、ポリゴンミラー２０１を経た後に４本の光ビームを分離できるようにし、かつ、各色用の光ビームに主走査方向のずれが生じないようにする必要がある。このために、１次光学系のシリンドリカルレンズ１１２から出射した４本の光ビームが、ポリゴンミラー２０１に対して、主走査方向については同一方向から同一位置に入射し、副走査方向については角度差のある方向から略同一位置に入射するように設定する。これらの光路設定は、上記の副走査方向に高低差を持ったレーザダイオード１０１の配置によって、各色用の光ビームが主走査方向については全て一致し、副走査方向については所定の高低差を有して進行することによって実現されている。これにより、走査光学系によって、各色用の光ビームを分離することができる。
【００６０】
また上記の構成により、１次光学系の各色用のコリメータレンズ１０２からシリンドリカルレンズ１１２までの光路上では、各色用の光ビームは平行光でかつその光軸が互いに平行であるため、コリメータレンズ１０２からシリンドリカルレンズ１１２までの光路長を自由に設定することができる。
【００６１】
図４は、光走査装置の２次光学系の構成例を示す図で、２次光学系ユニットの筐体内部を上面からみた構成図を図４（Ａ）に、側面からみた筐体２２３内部及び感光体の概略構成を図４（Ｂ）に示すものである。図４において、２００は２次光学系ユニット、２０１はポリゴンミラー、２０２は第１ｆθレンズ、２０３は第２ｆθレンズ、２０４はＫ用ミラー、２０５はＣ用第１ミラー、２０６はＣ用第２ミラー、２０７はＣ用第３ミラー、２０８はＭ用第１ミラー、２０９はＭ用第２ミラー、２１０はＹ用第１ミラー、２１１はＹ用第２ミラー、２１２はＹ用第３ミラー、２１３は同期ミラー、２１４はＢＤセンサレンズ、２１５はＢＤセンサ、２２０は各色用のシリンドリカルレンズ、２２１ａ，２２１ｂは固定用シャフト、２２２は１次光学系ユニットの設置位置、２２３は筐体、２２４はシリンドリカルレンズを保持する枠である。
【００６２】
ポリゴンミラー２０１は、回転方向に複数（例えば７つ）の反射面を有し、図示しないポリゴンモータによって回転駆動される。ポリゴンモータは、ポリゴンミラー２０１を設置する筐体２２３の裏面側凹部に設置され、さらにその凹部を密閉するための蓋が設けられる。またポリゴンモータには放熱のためのフィンが設けられる。１次光学系のレーザダイオード１０１から出射して第３ミラー１１３で反射した各色の光ビームは、２次光学系のポリゴンミラー２０１の反射面によって反射し、その後の各光学要素を介して感光体ドラム３を走査する。
【００６３】
上記のように、副走査方向について角度差を有してポリゴンミラー２０１に入射した各レーザビームは、その後も角度差を維持し、第１ｆθレンズ２０２及び第２ｆθレンズ２０３よりなる走査光学系を経た後に分離される。
第１ｆθレンズ２０２は、主走査方向にレンズパワーを有している。これにより主走査方向において、ポリゴンミラー２０１から出射した平行光の光ビームを、感光体ドラム３表面で所定のビーム径となるように収束させる。また第１ｆθレンズ２０２は、ポリゴンミラー２０１の等角速度運動により主走査方向に等角速度で移動する光ビームを、感光体ドラム３上の走査ライン上で等線速で移動するように変換する機能を有している。
【００６４】
また第２ｆθレンズ２０３は、主に副走査方向にレンズパワーを有している。これにより副走査方向において、ポリゴンミラー２０１から出射した拡散光の光ビームを平行光に変換する。また第２ｆθレンズ２０３は、主走査方向にもレンズパワーを有していて、第１ｆθレンズ２０２の機能を補完してビーム径の制御及びビーム等線速移動を精度よく実行できるようにしている。
【００６５】
上記の第１ｆθレンズ２０２及び第２ｆθレンズ２０３は、樹脂によって作製される。ｆθレンズの所望の特性を得るための非球面形状を形成するために、ｆθレンズには樹脂材料を用いることが好適である。特に、第２ｆθレンズ２０３は、主走査方向と副走査方向の両方にレンズパワーを持っているため、これを実現する複雑な非球面形状を得るためには、樹脂材料を用いて作製することが好ましい。樹脂材料は、透明性、成形性、光弾性率、耐熱性、吸湿性、機械的強度、コスト等の特性を考慮して最適な材料が選択される。
【００６６】
上記ポリゴンミラー２０１で分離され、第１及び第２ｆθレンズ２０２，２０３を通過した各色用の４本の光ビームのうち、Ｋ用の光ビームは、第１及び第２ｆθレンズ２０２，２０３を経て、Ｋ用ミラー２０４で反射し、Ｋ用シリンドリカルレンズ２２０を通って感光体ドラム３（Ｋ）に入射する。感光体ドラム３上ではその走査領域に描画が行われる。
また分離されたＹ用の光ビームは、Ｙ用第１〜第３ミラー２１０，２１１，２１２で反射して、Ｙ用シリンドリカルレンズ２２０を通って感光体ドラム３（Ｙ）に入射する。同様に、分離されたＣ用の光ビームは、Ｃ用第１〜第３ミラー２０５，２０６，２０７で反射して、Ｃ用シリンドリカルレンズ２２０を通って感光体ドラム３（Ｃ）に入射する。また分離されたＭ用の光ビームは、Ｍ用第１〜第２ミラー２０８，２０９で反射して、Ｍ用シリンドリカルレンズ２２０を通って感光体ドラム３（Ｍ）に入射する。
【００６７】
２次光学系において各色用のシリンドリカルレンズ２２０は、副走査方向にレンズパワーを有している。これにより副走査方向について、平行光で入射する光ビームを感光体ドラム３上で所定のビーム径となるように収束させる。また主走査方向については、上述の第１ｆθレンズ２０２で収束光となった光ビームがそのまま感光体ドラム３上で収束する。シリンドリカルレンズ２２０は、樹脂を用いて形成されている。光走査装置のような走査幅全域をカバーする長尺のシリンドリカルレンズ２２０は、樹脂レンズとすることが好適である。
【００６８】
シリンドリカルレンズ２２０を出射した各色の光ビームは、帯電された感光体ドラム３を画像データに応じて露光する。これにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。そして現像器によって、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像がＹＭＣＫのトナーによりそれぞれ顕像化される。
【００６９】
以下に上述の実施形態における各光学要素間の各色の光ビームの状態を整理して説明する。図５は、上記１次光学系及び２次光学系の各色の個々の光ビームの状態を説明するための図で、図５（Ａ）は、主走査方向における一つの光ビームの形状を模式的に示す図で、図５（Ｂ）は、副走査方向における一つの光ビームの形状を模式的に示す図である。
【００７０】
まず図５（Ａ）に示す主走査方向の光ビームの挙動を説明する。１次光学系のレーザダイオード１０１から出射した光ビームは、拡散光となってコリメータレンズ１０２に入射する。このときの主走査方向については、レーザダイオード１０１からの拡散光の角度は約３０°である。
そしてコリメータレンズ１０２は、入射した拡散光を平行光に変換して出射させる。コリメータレンズ１０２の後には、アパーチャ１０３が設けられていて、そのアパーチャ１０３の開口によって光ビームの径が規制される。アパーチャ１０３の主走査方向の開口径
はここでは約７ｍｍである。
【００７１】
アパーチャ１０３を出射した平行光の光ビームは、第１ミラー１１０及び第２ミラー１１１（Ｋについては第２ミラー１１１のみ）（図５では図示せず）を経て１次光学系のシリンドリカルレンズ１１２に入射する。１次光学系のシリンドリカルレンズ１１２は、主走査方向にレンズパワーを有しないため、ここでは入射した平行光はそのままの状態で通過する。
シリンドリカルレンズ１１２を出射した平行光の光ビームは、第３ミラー１１３（図５では図示せず）を経てポリゴンミラー２０１の反射面に入射する。図示するようにポリゴンミラー２０１の反射面は、その回転に伴って主走査方向に角度が変化する。
【００７２】
ポリゴンミラー２０１で反射した平行光の光ビームは、等角速度で主走査方向に移動しながら第１ｆθレンズ２０２に入射し、さらに第２ｆθレンズ２０３に入射する。第１ｆθレンズ２０２及び第２ｆθレンズ２０３は、主走査方向にレンズパワーを有しており、平行光で入射する光ビームを感光体ドラム３表面で収束する収束光に変換する。また等角速度で主走査方向に移動する光ビームを、感光体ドラム３表面の走査ライン上で等線速で移動するよう変換する。
第２ｆθレンズ２０３は、第１ｆθレンズ２０２を補完するもので、第１ｆθレンズ２０２から出射した光ビームを更に補正して、光ビームが目的の挙動を示すようにするものである。
【００７３】
また上記第２ｆθレンズ２０３と感光体ドラム３との間の光路上には、各色の光路を折り返して目的の感光体ドラム３に導くためのミラー（各色ごとに１または複数のミラー）（図５では図示せず）と、２次光学系のシリンドリカルレンズ２２０とが設けられている。シリンドリカルレンズ２２０は、主走査方向にレンズパワーを有していないため、第２ｆθレンズ２０３を出射した光ビームは、主走査方向には作用を受けずに感光体ドラム３へ向かう。このときに感光体ドラム３上の主走査方向の光ビームのスポット径は、約６０μｍである。
【００７４】
次に図５（Ｂ）に示す副走査方向の光ビームの挙動を説明する。レーザダイオード１０１から出射した光ビームは、主走査方向と同様に拡散光となってコリメータレンズ１０２に入射する。ただしこのときの副走査方向については、レーザダイオード１０１からの拡散光の角度は主走査方向より小さく約１１°である。
そしてコリメータレンズ１０２は、入射した拡散光を平行光に変換して出射させる。コリメータレンズ１０２の後には、アパーチャ１０３が設けられていて光ビームの径がその開口により規制される。アパーチャ１０３の開口径はここでは約２ｍｍである。
【００７５】
アパーチャ１０３を出射した平行光の光ビームは、第１ミラー１１０及び第２ミラー１１１（Ｋについては第２ミラー１１１のみ）（図５では図示せず）を経て１次光学系のシリンドリカルレンズ１１２に入射する。１次光学系のシリンドリカルレンズ１１２は、副走査方向にレンズパワーを有していて、入射した平行光はポリゴンミラー２０１の反射面でほぼ収束する収束光に変換される。ここでは、シリンドリカルレンズ１１２を出射した平行光の光ビームは、第３のミラー１１３（図５では図示せず）を経てポリゴンミラー２０１の反射面に入射する。副走査方向については反射面の高さ方向のほぼ中央に光ビームを収束させる。このときポリゴンミラー２０１の反射面と感光体ドラム３表面との間で共役関係を生成しておくことにより、反射面の面倒れを補正する。
【００７６】
ポリゴンミラー２０１で反射した光ビームは、拡散光となって第１ｆθレンズ２０２に入射し、さらに第２ｆθレンズ２０３に入射する。第１ｆθレンズ２０２は副走査方向にはレンズパワーを有していないため、第１ｆθレンズ２０２に入射した拡散光の光ビーム
はそのまま通過する。
第２ｆθレンズ２０３は、副走査方向にレンズパワーを有していて、拡散光で入射した光ビームを副走査方向に平行光となるように変換する。
【００７７】
第２ｆθレンズ２０３と感光体ドラム３との間の光路上には、各色の光路を折り返して目的の感光体ドラム３に導くためのミラー（各色ごとに１または複数のミラー）（図５では図示せず）と、２次光学系のシリンドリカルレンズ２２０とが設けられている。シリンドリカルレンズ２２０は、副走査方向にレンズパワーを有していて、第２ｆθレンズ２０３を出射した平行光の光ビームは、感光体ドラム３表面でほぼ収束する光に変換される。このときに感光体ドラム３上の光ビームの副走査方向のスポット径は、約６７μｍである。
【００７８】
図６は、副走査方向における４つの光ビームの光路を模式的に示す図である。ＹＭＣＫの４つの色用の光ビームの光路を考えるとき、上述のように主走査方向にはこれら４つの光ビームが同一の位置を通るが、副走査方向には、レーザダイオード１０１の高さの差の分だけ互いに離れてレーザダイオード１０１から出射する。
【００７９】
図６に示すように、４つのレーザダイオード１０１（ＹＭＣＫ用）から出射してコリメータレンズ１０２を通過した４つの光ビームは、その光軸が互いに平行となって１次光学系のシリンドリカルレンズ１１２に入射する。シリンドリカルレンズ１１２では、４つの光ビームのそれぞれを、ポリゴンミラー２０１の反射面上のほぼ中央に収束するように変換する。つまり、副走査方向については、ポリゴンミラー２０１の反射面に対して互いに角度差をもって４つの光ビームがほぼ同一位置に収束する。なお主走査方向については、ポリゴンミラー２０１の反射面に対して４つのビームが同一方向から同一位置に入射する。なお、図６においても、第１のミラー１１０ないし第３のミラー１１３はその図示を省略している。
【００８０】
ポリゴンミラー２０１で反射した４つの光ビームは、再び互いに角度差をもって拡散し、第１ｆθレンズ２０２から第２ｆθレンズ２０３に入射する。第１ｆθレンズ２０２は副走査方向にはレンズパワーを有していないため、第１ｆθレンズ２０２に入射した４つの光ビームはそのまま通過する。第２ｆθレンズ２０３は、副走査方向にレンズパワーを有していて、入射した４つの光ビームをその光軸が互いに平行となるように変換する。
【００８１】
第２ｆθレンズ２０３と感光体ドラム３との間の光路上には、各色の光路を折り返して目的の感光体ドラム３に導くためのミラー（各色ごとに１または複数のミラー）（図６では図示せず）が設けられているが、これらのミラーは、第２ｆθレンズ２０３を出射した４つの光ビームの光軸のずれを利用して、４つのビームを切り分けてそれぞれ目的の感光体ドラム３上に導いている。また２次光学系の第２ｆθレンズ２０３からシリンドリカルレンズ２２０までの光路長は、各色用の４つの光ビームにおいて全て同一となっている。
【００８２】
次に光ビームの感光体ドラム３上での主走査の開始前に、光ビームを検知して書き出しの基準信号を発生させるためのＢＤ（Ｂｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔ）センサの設置例について説明する。
ポリゴンミラー２０１で反射して感光体ドラム３へ向かう光ビームのうち、感光体ドラム３上での画像形成に使用される光ビーム、すなわち主走査ラインを走査するための光ビームを主走査ビームとする。ここで主走査ビームが走査する際に通過する空間領域を画像領域とし、画像領域以外の領域を非画像領域とする。
【００８３】
光ビームが感光体ドラム３を走査するとき、光ビームは主走査ラインを定期的に走査する。このときに、感光体ドラム３は回転しているので、感光体ドラム３は一定期間ごとに異なる場所を走査されることになる。光ビームが走査される毎に、走査ラインの書き始め
の位置は同一である必要がある。
この走査ラインの書き始めの位置を検出するために、光走査装置には同期検出装置が設けられている。図４を参照して説明すると、同期検出装置は上記非画像領域の光ビームを同期検出ビームとして検出するためのＢＤセンサ（同期検出センサ）２１５と、ＢＤセンサ２１５に同期検出ビームを導く案内手段である同期検出ビームの折り返しミラー（同期ミラー）２１３と、ＢＤセンサ２１５に同期検出ビームを集光するＢＤセンサレンズ２１４を有して構成されている。
【００８４】
上記同期検出ビームは、同期をとるための信号であり、ポリゴンミラー２０１を出射した光ビームが、第１及び第２ｆθレンズ２０２，２０３を通過した後に、同期ミラー２１３で反射された光ビームである。同期検出ビームは、同期ミラー２１３により折り返され、ＢＤセンサレンズ２１４を介してＢＤセンサ２１５に到達する。このＢＤセンサ２１５は受光量に応じたセンサ信号を出力する。そして、光走査装置の制御部（例えば後述するＬＳＵコントローラ）は、ＢＤセンサ２１５からのセンサ信号に基づいて、画像書き込み開始位置を決定するための同期信号（ＢＤ信号）を生成する。具体的にはＢＤセンサ２１５の受光量が、少なくともそのレーザビームが感光体ドラム３を露光して静電潜像を形成するのに必要な光量以上の場合に、ＢＤ信号が生成される。ＢＤ信号は主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書出し開始位置の同期が取られる。
【００８５】
また同期検出装置は、ＢＤセンサ２１５で光ビームが検出できない場合にエラー信号を出力する。光走査装置が組み込まれた画像形成装置では、装置の運転を停止するとともに、例えば所定のサービスコードをその表示画面に表示させることで、走査方向の書き始めの位置の不具合をユーザに知らせる。
【００８６】
上記の主走査方向の書き出し位置を検出するＢＤセンサ２１５は、Ｋ用光ビームの光路上のみに備えられ、４つの光ビームのうちのＫ用の光ビームのみに対応させ、他の色用の光ビームには、これを参照させることにより、予め決定された画像データの書き出し開始タイミングによって走査を開始させるようにしている。
【００８７】
図７は、上記光走査装置の制御系の構成例を説明するブロック図である。
ＬＳＵコントローラ３０１は、画像形成装置の画像処理部４０２の画像メモリ等から出力される画像データ信号を入力し、画像形成装置の本体制御部４０１から送られてくる走査開始タイミングに合わせてレーザドライバ回路（ＬＤ  Ｄｒｉｖｅｒ）３０２に送り、
レーザダイオード（ＬＤ）１０１を点灯制御する。
またＬＳＵコントローラ３０１は、画像形成装置の主走査方向の仕様に合うようにポリゴンミラーを駆使するポリゴンモータ３０３の基準回転動作を制御する。また主走査方向の書き始めの位置を検出するＢＤセンサ２１５が光ビームを受光することにより主走査のタイミングを検出し、エラーである場合は、エラー信号を本体制御部４０１に出力する。また副走査方向の書き込み位置を検出するＢＤセンサ２１５の検出信号を入力し、エラーである場合は、エラー信号を本体制御部４０１に出力する。ＬＳＵコントローラ３０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）により構成される。
【００８８】
上記のごとくの光走査装置において、上述したようにレーザダイオード１０１とコリメータレンズ１０２との距離を精度良く調整するために、コリメータレンズ１０２の調整用溝に傾斜面を形成することで、調整部材によりコリメータレンズ１０２に横方向（コリメータレンズの光軸方向）に力を加えた場合でもコリメータレンズ１０２をスムーズに移動させることができるようにしている。以下にその構成を具体的に説明する。
【００８９】
図８は、コリメータレンズ等の各光学要素を設置する前の基板の構成を示す斜視図である。上述のように基板１２０には、Ｋ，Ｃ，Ｙ，Ｍ用の４つのレンズホルダ１０６が設けられている。そしてそのレンズホルダ１０６の背面側には、レーザダイオード１０１を備えたレーザホルダ１０５が取り付けられ、またレンズホルダ１０６の前面側には、コリメータレンズ１０２とアパーチャ１０３が取り付けられた鏡筒１０７が設置される。
【００９０】
各レンズホルダ１０６の前面側には、鏡筒１０７を設置するための鏡筒受け部１１４が設けられている。それぞれの鏡筒受け部１１４は、図８に示すように２つの斜面により構成されていて、この上に設置した鏡筒１０７がその前後（コリメータレンズ１０２の光軸方向）に摺動可能になっている。
【００９１】
図９は、コリメータレンズを収容した鏡筒の構成例を示す斜視図で、図中、１０７ａは鏡筒１０７に設けられた調整用溝である。鏡筒１０７を上記鏡筒受け部１１４に配置したときに、その上側（基板１２０と反対側）となる位置に、コリメータレンズの位置調整用の調整用溝１０７ａが設けられている。この調整用溝１０７ａに後述する調整部材を差し込んで係合させることにより、鏡筒１０７（すなわちコリメータレンズ１０２）の光軸方向の位置調整を行うことができる。
【００９２】
図１０は、コリメータレンズの鏡筒に調整部材を差し込んだときの状態を示す斜視図で、図１１は、図１０のＡ−Ａ断面図である。また図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面図である。各図において、１１５は押さえ部材、１３０は調整部材である。
コリメータレンズ１０２の光軸方向への位置調整を行う場合は、図１０〜図１２に示すような調整部材１３０を、鏡筒１０７に設けられた調整用溝１０７ａに差し込む。そして作業者が調整部材１３０を用いて、鏡筒１０７を光軸方向に移動させて調整し、感光体ドラム３上の光ビームの結像位置を最適化する。
【００９３】
図１３は、本発明のレンズユニットの構成例を説明するための図で、調整部材が差し込まれた鏡筒の側面を模式的に示す図を図１３（Ａ）に、調整用溝を上部からみた図を図１３（Ｂ）に示すものである。図１３において、ｘはコリメータレンズの光軸方向である。
【００９４】
上記のように、コリメータレンズ１０２をその光軸方向ｘに移動させて感光体ドラム３上の光ビームの結像位置を最適化する調整を行う場合、コリメータレンズ１０２を収容した鏡筒１０７の上部に設けられている調整用溝１０７ａに作業者が調整部材１３０を差し込み、調整部材１３０を光軸方向ｘに移動させることで、コリメータレンズ１０２とレーザダイオード１０１との距離を調整することができる。
【００９５】
ここで本実施形態では、図１３に示すように、鏡筒１０７に設けられた調整用溝１０７ａは、Ｖ字型に傾斜した二つの傾斜面ｔによって形成され、これら傾斜面ｔのそれぞれに調整部材１３０の先端部が当接するように構成されている。このＶ字型の二つの傾斜面ｔは、コリメータレンズ１０２の光軸方向の前側（アパーチャ１０３側）と、後側（レーザダイオード１０１側）でそれぞれ斜面をなすように設けられている。すなわち２つの傾斜面ｔは、鏡筒１０７が移動するときの移動方向に傾斜する面として構成される。
【００９６】
上記の構成で調整用溝１０７ａに調整部材１３０を差し込んで、コリメータレンズ１０２の光軸方向ｘに調整部材１３０を移動させるとき、調整用溝１０７ａの二つの斜面ｔのそれぞれの当接点ｒで、調整部材１３０が当接する。ここで円形断面をもつ調整部材１３０を用いることにより、調整部材１３０が２点で傾斜面に当接する。
【００９７】
このときに、調整部材１３０が当接する調整用溝１０７ａが、Ｖ字型の斜面ｔにより構成されているため、斜面ｔにおける当接点ｒでは、鏡筒１０７が下向きに押さえつけられ、その斜面ｔにおける垂直抗力ｗが発生する。
【００９８】
図１４は、鏡筒の回転モーメントを説明するための図である。この場合、鏡筒１０７の前側下端部ｑを支点とする回転モーメントＭｂは、調整用溝１０７ａの斜面ｔによる垂直抗力ｗにより従来の構成よりも十分に小さくなり、鏡筒１０７の方向ｘへの移動をスムーズに行うことができるようになる。
【００９９】
このときの鏡筒１０７の前側下端部ｑを支点とする回転モーメントＭｂは、Ｍｂ＝Ｆ２・Ｌｂである。ここで、Ｆ２は鏡筒１０７を方向ｘ１に移動させるときに必要とする力であり、Ｌｂは、当接点ｒを通る垂直抗力ｗが鏡筒１０７の前側端面と交わる点ｓと、鏡筒１０７の前側下端部ｑとの距離である。
また、Ｆ２＝Ｆ４＋μＦ３である。ここでＦ３は鏡筒１０７により垂直下方へかかる力であり、μは鏡筒１０７と鏡筒受け部１１４との摩擦係数である。またＦ４は、摩擦力μＦ３がない場合に鏡筒１０７を方向ｘに移動させるのに必要とする力である。実際には摩擦係数μは非常に微小であるため、回転モーメントＭｂも低く抑えることができる。
【０１００】
上記のように本実施形態では、回転モーメントＭｂが発生するが、調整用溝１０７ａの斜面ｔに生じる垂直抗力ｗにより、従来例で説明した回転モーメントＭａに比して、本実施形態の回転モーメントＭｂを大幅に削減することができ、調整部材１３０を用いて鏡筒１０７の位置調整を行う際に、鏡筒１０７をスムーズに移動させることができるようになる。
【０１０１】
また、調整溝の２つの斜面ｔのそれぞれの当接点ｒにおいて、断面が円形状の調整部材１３０が点接触するため、当接点ｒの上下方向のズレが少なく、鏡筒１０７を移動させた際に鏡筒１０７の傾きを抑えることができる効果も得られる。
【０１０２】
図１５は、本発明のレンズユニットの他の構成例を説明するための図で、調整部材が差し込まれた鏡筒の側面を模式的に示すものである。本構成例では、傾斜面ｔの垂直抗力の方向を最適化することにより、鏡筒１０７の前面下端部ｑを支点とする回転モーメントが発生しないようにしている。
【０１０３】
ここでは、調整用溝１０７ａの傾斜角（鏡筒を水平に置いたときの水平面と傾斜面ｔとのなす角）θを小さくしていき、傾斜面ｔの当接点ｒを通る傾斜面ｔの垂直抗力ｗが、鏡筒１０７の前面下端部ｑより内側（前面下端部ｑより後方のコリメータレンズ側）を通るように構成する。この場合、鏡筒下端の光軸方向のラインｌに対して、ラインｌから当接点ｒまでの高さをＶとし、当接点ｒを通るラインｌの垂線がラインｌと交わる点ｍから、当接点ｒを通る垂直抗力ｗがラインｌと交わる点ｎまでの長さをＨとするとき、Ｈ＝Ｖｔａｎθとなる。そしてこのとき、点ｍから前面下端部ｑまでの長さよりも長さＨが短くなるように構成すればよい。
【０１０４】
上記の構成を換言すれば、鏡筒１０７は、所定径の円形断面をもつ調整部材１３０が傾斜面ｔに当接する二つの当接点ｒのうち、一方の当接点ｒを通り、かつその当接点ｒを有する傾斜面ｔに垂直な線が、鏡筒１０７の移動方向前後の二つの底面角部（前面下端部ｑ、後面下端部ｐ）の間を通るように構成されている。
【０１０５】
上記の構成は、鏡筒１０７を方向ｘ１に移動させることを考慮して設計されているが、方向ｘ１と反対の方向（すなわちレーザダイオード１０１側）に移動させることを考慮する場合は、調整用溝１０７ａの後側の傾斜面ｔと、鏡筒１０７の後面下端部ｐとの関係を、上記と同様の思想で設計すればよい。
【０１０６】
また鏡筒１０７を方向ｘの前後に移動させることを前提とする場合は、それぞれの傾斜面ｔと、前側下端部ｑ及び後側下端部ｐとの関係の両方を上記の思想で設計すればよい。このときの構成は、それぞれの当接点ｒを通りかつそれぞれの当接点ｒを有する傾斜面ｔに垂直な二つの線の両方が、鏡筒１０７の移動方向前後の二つの底面角部（前面下端部ｑ、後面下端部ｐ）の間を通ることになる。
【０１０７】
図１６は、本発明のレンズユニットにおける鏡筒の更に他の構成例を説明するための図である。図１５に示すように、傾斜面ｔの当接点ｒを通る傾斜面ｔの垂直抗力ｗが、鏡筒１０７の前面下端部ｑより内側（前面下端部ｑより後方のコリメータレンズ側）を通るように構成することにより、前面下端部ｑを支点とする回転モーメントの発生を抑えることができる。このときに、鏡筒１０７の長さの制約や斜面ｔが取りうる傾斜角θの制約等から、図１５のような条件を満たすことできない場合は、鏡筒１０７の調整方向を一方向（ここではｘ１方向）のみとすることを前提として、図１６に示すように調整用溝１０７ａの設置位置を、後方（レーザダイオード１０１側）に移動させた形態で構成する。
【０１０８】
すなわち、上記図１３〜図１５の実施形態では、調整用溝１０７ａを設ける位置は、鏡筒１０７の光軸方向のほぼ中央であるが、この位置に限定されないのは明らかである。図１６の実施形態では、調整用溝１０７ａを鏡筒１０７の後方よりに設ける。これにより、鏡筒１０７における調整用溝１０７ａの前側（アパーチャ側）の長さが長くなり、上記の回転モーメントが発生しないようにする構成を容易に実現することができる。この場合、上記のように、鏡筒１０７を方向ｘ１の一方向に移動することにより、その位置調整を行うことが前提となる。
また鏡筒ｘ１の移動方向を上記ｘ１の反対方向に限定するのであれば、調整用溝１０７ａを設ける位置を、鏡筒１０７の前側（アパーチャ側）に移動させるようにしてもよい。
【０１０９】
次に位置調整が終了した鏡筒１０７を、基板１２０上の鏡筒受け部１１４に固定するための構成例を説明する。図１７は鏡筒に設けた接着剤充填用の段差部を説明するための図で、鏡筒の上面図を図１７（Ａ）に、鏡筒の側面図を図１７（Ｂ）に示すものである。図１７に示すように、鏡筒１０７の周囲には段差部Ｄ１と段差部Ｄ２とが設けられる。段差部Ｄ１は、鏡筒１０７の全周に亘って設けられ、段差部Ｄ２は鏡筒１０７の周囲の両側に設けられている。
【０１１０】
上記の位置調整が終了した鏡筒１０７は、接着剤を使用して鏡筒受け部１１４に固定する。本実施形態では、上記接着剤による固定を安定かつ精度よく実施するために、鏡筒に段差部Ｄ１を設ける。段差部Ｄ１の部分に接着剤を充填することにより、鏡筒１０７を安定かつ高精度に鏡筒受け部１１４に固定することができる。このとき段差部Ｄ１部分における鏡筒１０７の最外周部との段差ｄ１は、例えば０．１ｍｍ以下程度とする。また段差部Ｄ２により、段差部Ｄ１に接着剤を充填するときの作業スペースを確保することができる。
【０１１１】
図１８は、鏡筒を鏡筒受け部に固定した状態を説明するための要部概略図で、図中、１４０は接着剤である。
上記図１７のような構成の鏡筒１０７を鏡筒受け部１１４上で位置合わせし、その鏡筒受け部１１４に接着剤１４０を使用して固定する。接着剤１４０は段差ｄ１をもった段差部Ｄ１の領域に充填され、鏡筒受け部１１４の下方側にも流動して固化するため、鏡筒１０７をバランスよく固定させることができ、光学的な信頼性を確保することができる。
【０１１２】
次に鏡筒１０７を上方から押さえる押さえ部材１１５の構成例を説明する。
図１９は、定位置に設置した鏡筒１０７周囲の要部拡大断面図である。上述したように、鏡筒１０７は、押さえ部材１１５によって上方から（基板１２０の反対側から）押さえられている。このとき、押さえ部材１１５と鏡筒１０７とが、接触領域１１５ａにより線で接触する。（通常、押え部材の鏡筒接触部はＲ形状なので円筒の鏡筒とは点接触になる。）すなわち、押さえ部材１１５は、鏡筒１０７に接触する接触領域にフラットな領域１１５ａを有している。このような構成により、鏡筒１０７を安定して維持することができる。
【０１１３】
特に、上記コリメータレンズの光軸方向に鏡筒１０７の位置調整を行う際に、押さえ部材１１５が鏡筒１０７に当接する鏡筒１０７の当接部に傷がつき、この傷により押さえ部材と鏡筒がひっかかり、鏡筒１０７が鏡筒受け部１１４から浮くことを防止し、上記位置調整の際に安定した調整を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の光走査装置が使用される画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の光走査装置の１次光学系ユニットの構成例を示す平面図である。
【図３】図２の１次光学系ユニットの斜視概略図である。
【図４】光走査装置の２次光学系の構成例を示す図である。
【図５】１次光学系及び２次光学系の各色の個々の光ビームの状態を説明するための図である。
【図６】副走査方向における４つの光ビームの光路を模式的に示す図である。
【図７】光走査装置の制御系の構成例を説明するブロック図である。
【図８】コリメータレンズ等の各光学要素を設置する前の基板の構成を示す斜視図である。
【図９】コリメータレンズを収容した鏡筒の構成例を示す斜視図である。
【図１０】コリメータレンズの鏡筒に調整部材を差し込んだときの状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ断面図である。
【図１３】本発明のレンズユニットの構成例を説明するための図である。
【図１４】鏡筒の回転モーメントを説明するための図である。
【図１５】本発明のレンズユニットの他の構成例を説明するための図である。
【図１６】本発明のレンズユニットにおける鏡筒の更に他の構成例を説明するための図である。
【図１７】鏡筒に設けた接着剤充填用の段差部を説明するための図である。
【図１８】鏡筒を鏡筒受け部に固定した状態を説明するための要部概略図である。
【図１９】定位置に設置した鏡筒周囲の要部拡大断面図である。
【図２０】従来のレンズユニットの位置調整方法について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１…露光ユニット、２…現像器、３…感光体ドラム、４…クリーナユニット、５…帯電器、６…中間転写ベルトユニット、７…定着ユニット、８…給紙カセット、９…排紙トレイ、１０…転写ローラ、１１…ピックアップローラ、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ…搬送ローラ、１３…レジストローラ、６１…中間転写ベルト、６２…中間転写ベルト駆動ローラ、６３…中間転写ベルトテンション機構、６４…中間転写ベルト従動ローラ、６５…中間転写ローラ、６６…中間転写ベルトクリーニングユニット、７１…ヒートローラ、７２…加圧ローラ、１００…１次光学系ユニット、１０１…レーザダイオード、１０２…コリメータレンズ、１０３…アパーチャ、１０４…レーザドライブ基板、１０５…レーザホルダ、１０６…レンズホルダ、１０７…鏡筒、１０７ａ…調整用溝、１０８…取付けネジ、１１０…第１ミラー、１１１…第２ミラー、１１２…シリンドリカルレンズ、１１３…第３ミラー、１１４…鏡筒受け部、１１５…押さえ部材、１１５ａ…接触領域、１２０…基板、１３０…調整部材、１３１…保持部材、１４０…接着剤、２００…２次光学系ユニット、２０１…ポリゴンミラー、２０２，２０３…ｆθレンズ、２０４〜２１２…ミラー、２１３…同期ミラー、２１４…ＢＤセンサレンズ、２１５…ＢＤセンサ、２２０…シリンドリカルレンズ、２２１ａ，２２１ｂ…固定用シャフト、２２３…筐体、３０１…ＬＳＵコントローラ、３０３…ポリゴンモータ、４０１…本体制御部、４０２…画像処理部。
【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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【図１９】
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【図２０】
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