(57)【要約】【課題】  折り返し部材に湾曲が生じても、感光体ドラムへの光走査の影響が少ない走査光学装置等を提供する。【解決手段】  ２個の光源からの光束を回転多面鏡により偏向走査し、該回転多面鏡に対して略対称に配置された２個の光束折り返し部材104ａ，104ｂより光束を折り返して２個の感光体ドラムに光走査する光走査手段200を１個以上有する走査光学装置において、折り返し部材104ａ，104ｂは光走査方向の略両端において筐体106の支持部107ａ，107ｂで支持されるとともに固定部108ａ，108ｂにおいて固定され、支持部107ａ，107ｂに支持された折り返し部材104ａ，104ｂが固定部108ａ，108ｂから加えられる力により湾曲するとき、該湾曲による被走査体への光走査の湾曲方向が同一となるように折り返し部材104ａ，104ｂの支持部107ａ，107ｂと固定部108ａ，108ｂを配置したことを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の光源からの光束を回転多面鏡により偏向走査し、該回転多面鏡に対して略対称に配置された２個の光束折り返し部材により前記光束を折り返して２個の被走査体に光走査する光走査手段を１個以上有する走査光学装置において、
前記折り返し部材は光走査方向の略両端において支持体の支持部で支持されるとともに固定部において固定され、
前記支持部に支持された前記折り返し部材が前記固定部から加えられる力により湾曲するとき、該湾曲による前記被走査体への光走査の湾曲方向が同一方向となるようにそれぞれの前記折り返し部材の前記支持部と前記固定部を配置したことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記回転多面鏡に対して略対称に配置した前記折り返し部材の前記支持部と前記固定部の光走査方向における位置関係を反転させた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】
前記回転多面鏡に対して略対称に配置した２個の折り返し部材のうち、一方の折り返し部材は光走査方向において前記支持部の外側に前記固定部が位置し、他方の折り返し部材は光走査方向において前記支持部の内側に前記固定部が位置することを特徴とする請求項２記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記固定部は前記支持体と一体的な弾性部が前記折り返し部材を押圧するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項５】
前記固定部は前記折り返し部材を前記支持体に接着することにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項６】
像担持体に光走査して潜像を形成し、該潜像を現像して画像形成する画像形成装置において、
前記像担持体に光走査する走査光学装置として、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の走査光学装置を有する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、カラーレーザビームプリンタやカラーデジタル複写機等の画像形成装置に適用される走査光学装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機等に用いられる走査光学装置においては、画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射した光束を、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）からなる光偏向器によって周期的に偏向させる。そして、ｆθ特性を有する走査レンズ（光学部材）ならびに所定の面に対して光束を折り返すミラーによって感光性を有する像担持体（感光体ドラム）面上にスポット状に集束させ、その像担持体面上を光走査して画像記録を行うようにしている。
【０００３】
そして、カラー画像形成に用いるものとして、１つの回転多面鏡の異なる反射面に対して２つの光源部からの光束をそれぞれ入射させ、略対象に配置した光学部材群や所定の面に向けて折り返すミラーを通して感光体ドラムに走査する走査光学装置を２組用いるものがある（特許文献１）。
【０００４】
上記走査光学装置においては、走査光束の折り返し部材であるミラーの固定方法として、該折り返しミラーの走査方向の略両端部で支持し、板バネ等の固定手段にて固定するようにしているのが一般的である（特許文献２）。なお、折り返しミラーを接着によって固定するようにしたものも提案されている（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４００７０号公報
【特許文献２】特開平１１−１５３７７０号公報
【特許文献３】特開平５−０８０２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように折り返しミラーを板バネで固定する場合、バネの部品代や組付けのための工数がかかってしまう。
【０００７】
そこで、バネの代わりに、モールドによって構成される筐体の一部を用いてバネ部を形成し、スナップフィットによって折り返しミラーを固定することが考えられる。しかし、その場合には、金型の構成上、バネ部の形状を形成するための抜き穴が必要になり、その穴がミラーの支持部と干渉してしまうため、支持部とずれた場所にバネ部を構成することになる。したがって、折り返しミラーの支持部以外の場所に応力がかかり、該ミラーを主走査方向（光束走査方向）に湾曲させるおそれがある。
【０００８】
また、バネ部の代わりに接着剤を用いて折り返しミラーを固定する場合には、支持部（座面）にて接着を行った場合、支持部とミラーの間に接着剤が介在する。このため、折り返しミラーの初期的な位置精度が出なかったり、熱や湿度によって折り返しミラーの位置が変動するといった問題が起こる。
【０００９】
そこで、座面とは別の位置を接着することになる。その場合には、接着剤の硬化収縮によって、折り返しミラーの支持部以外の場所に応力がかかり、やはり前記と同様に折り返しミラーを主走査方向に湾曲させるおそれがある。
【００１０】
そして、折り返しミラーが主走査方向に湾曲した場合、１色のみ記録するモノクロモードでは、走査線の湾曲という現象となる。しかし、複数色を重ねるカラー画像形成装置であって、かつ１つの回転多面鏡の対称位置に配置された光学部材群を用いて走査する形態の走査光学装置を用いた場合は、走査線の湾曲だけでなく、各色の走査線の湾曲方向が逆になる。そのため、色ずれや色味の変化という画像欠陥となり、画像品質に影響をおよぼすことがある。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、走査される光束を折り返す折り返し部材に湾曲が生じても、被走査体への光束走査の影響が少ない走査光学装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、２個の光源からの光束を回転多面鏡により偏向走査し、該回転多面鏡に対して略対称に配置された２個の光束折り返し部材により前記光束を折り返して２個の被走査体に光走査する光走査手段を１個以上有する走査光学装置において、前記折り返し部材は光走査方向の略両端において支持体の支持部で支持されるとともに固定部において固定され、前記支持部に支持された前記折り返し部材が前記固定部から加えられる力により湾曲するとき、該湾曲による前記被走査体への光走査の湾曲方向が同一方向となるようにそれぞれの前記折り返し部材の前記支持部と前記固定部を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スナップフィットや接着といった安価な方法で折り返し部材を支持体に固定しても、被走査への走査線の湾曲が揃うようになる。このため、画像形成装置の多色画像を形成する場合、前記折り返し部材の湾曲に起因する色ずれや色味の変化を防止することができ、安価で品質の良い走査光学装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に本発明の一実施形態に係る走査光学装置について、これを備えた画像形成装置とともに説明する。
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１乃至図５を参照して第１実施形態に係る走査光学装置及びこれを備えたカラー画像形成装置について説明する。
【００１６】
｛画像形成装置の全体構成｝
まず、図１により画像形成装置の全体構成について説明する。本実施形態の画像形成装置は、走査光学装置100によって、４個の像担持体に光走査してそれぞれ色の異なるトナー像を形成し、これを記録媒体Ｐに重ね合わせて転写することでカラー画像を得るものである。
【００１７】
図１において、走査光学装置100は、垂直に配置されたフレーム部材３に固定されている。このように配置することによって、画像形成装置の床占有面積を小さくし、装置の小型化をはかるとともに、メンテナンス性を良好にしている。
【００１８】
走査光学装置100のレーザ光束出射先には、各々像担持体としての感光体ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋが設けられている。
【００１９】
本実施形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢｋが走査光学装置100から出射し、各々対応する感光体ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋ面上を照射して潜像を形成する。
【００２０】
この潜像は、一次帯電器２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂｋによって各々一様に帯電している感光体ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋ面上に形成され、現像器４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｂｋによって各々、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化される。
【００２１】
そして、感光体ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋ面上に可視像化された画像が転写ベルト７に転写ローラ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｂｋによって順に静電転写され、その中間画像が記録媒体Ｐに転写されることによってカラー画像が形成される。
【００２２】
この後、感光体ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋ面上に残っている残留トナーは、クリーナ６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｂｋによって除去されて、次のカラー画像を形成するために再度一次帯電器２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂｋによって一様に帯電される。
【００２３】
上記記録媒体Ｐは、給送トレイ21上に積載されており、給送ローラ22によって１枚ずつ順に給送され、レジストローラ23によって画像の書き出しタイミングに同期をとって搬送ベルト上に送り出される。
【００２４】
駆動ローラ24は転写ベルト７の送りを精度よく行っており、回転ムラの小さな駆動モータ（図示しない）と接続されている。
【００２５】
その後、記録媒体Ｐは、記録媒体Ｐ上に形成されたカラー画像が定着器25によって熱定着された後、排出ローラ26などによって搬送されて装置外に出力される。
【００２６】
｛走査光学装置｝
次に上記走査光学装置100について説明する。図２は走査光学装置の平面及び断面説明図である。
【００２７】
本実施形態の走査光学装置100は、図２に示すように、同一構成の２個の光走査手段200が筐体106に並列配置されている。それぞれの光走査手段200は、２個の光源からの光束を回転多面鏡により偏向走査し、該回転多面鏡に対して略対称に配置された２個の光束折り返し部材により前記光束を折り返して２個の被走査体である感光体ドラムに光走査する。この光走査手段200を２組並列に並べることで、４個の感光ドラムにそれぞれ画信号に応じた光走査をするものである。
【００２８】
なお、走査光学装置100で２個並列された各光走査手段200は同一の構成であるため、ここでは、図２の左側の光走査手段200の構成について説明する。
【００２９】
２個の光源である半導体レーザ101ａ，101ｂから出射されたビームは回転多面鏡102を備えた偏向器102ａの異なる反射面に入射し、それぞれ異なる方向に走査される。回転多面鏡102によって走査されたビームはそれぞれ１枚目の走査レンズ103ａ，103ｂを透過し、光走査方向に長手の折り返し部材104ａ，104ｂによって方向を変えられて、２枚目の走査レンズ105ａ，105ｂを透過し、感光体ドラム上に結像する。
【００３０】
（折り返し部材）
ここで折り返し部材の構造について説明する。なお、ここでは折り返し部材104ａと104ｂを例に説明するが、他の色の折り返し部材も同様に構成されている。
【００３１】
図３に示すように、折り返し部材104ａ，104ｂ（説明のため、折り返し部材104ａは透視図にて示す）は、支持体である筐体106の底面に設けられた支持部107ａ，107ｂによって光走査方向の略両端を支持され、同じく筐体106の一部である固定部108ａ，108ｂによって固定されている。
【００３２】
本実施形態の筐体106はポリカーボネードに強化するためのファイバー等を混入した樹脂材料等によって射出成型されている。
【００３３】
ここで、折り返し部材104ａの固定構成について説明すると、図３に示すように、筐体106と一体的で弾性を有する固定部108ａを形成するためには、その裏側に抜き穴109ａが必要である。従って、固定部108ａは支持部107ａと主走査方向（光走査方向）にずらす必要がある。そのため、折り返し部材104ａの固定部108ａは、支持部107ａに対して外側に配置されている。
【００３４】
そして、折り返し部材104ａは支持部107ａと固定部108ａとの間に差し込むことで、いわゆるスナップフィットによって取り付けると、支持部107ａで支持されるとともに弾性部である固定部108ａによって押圧固定される。
【００３５】
ここで、支持部107ａと固定部108ａがずれているために、図４(a)に示すように、固定部108ａの押圧によって折り返し部材104ａは中央部で最大変位を起こすように変形（湾曲）してしまう。
【００３６】
変形の程度を実験により検証してみたところ以下のような結果であった。折り返し部材104ａとしてガラスに鏡面蒸着を施したミラーを用い、折り返し部材104ａの厚さ５mm、高さ10mm、支持部107ａ間の距離が70mmで、固定部108ａ間の距離が60mm、荷重を片側１kgfとした。この場合における折り返し部材104ａの最大変位は中央部で約４μmとなり、その際に起こる像面湾曲は、ある走査光学装置においては、４μm程度となった。
【００３７】
なお、前記湾曲は他方の折り返し部材104ｂも同様に構成されるために同様に生ずることになる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、図４(b)に示すように、同一の回転多面鏡を挟んで折り返し部材104ａと対称側に配置された折り返し部材104ｂにおいては、支持部107ｂに対して、固定部108ｂが主走査方向内側に位置するように配置されている。
【００３９】
すなわち、回転多面鏡102に対して略対称に配置された一方の折り返し部材104ａと他方の折り返し部材104ｂの支持部107ａ，107ｂと固定部108ａ，108ｂは主走査方向における位置関係が反転している。
【００４０】
仮に、折り返し部材104ｂの固定部108ｂと支持部107ｂの主走査方向の位置関係が折り返し部材104ａと同じであれば、図５(a)に示すように、それぞれの光学系によって走査される光束111ａ，111ｂの湾曲が反対向きに発生し、色ずれや色味の変化を起こしてしまう。
【００４１】
しかし、本実施形態にあっては、前述のように回転多面鏡102を挟んで対称に配置された光学部材群の折り返し部材104ｂと支持部107ｂの位置関係を折り返し部材104ａと支持部107ａの位置関係と反転している。そのた結果、図５(b)に示すように、像面上の走査線の湾曲は発生するものの、前述した対称配置された折り返し部材104ａと折り返し部材104ｂにより折り返し光走査される光束111ａ，111ｂは、ほぼ同一量かつ同一方向の湾曲を示す。このため、重ね合わせた際の色ずれや色味の変化は発生しないことになる。
【００４２】
なお、実際には上記構成の光走査手段200を２個配置することによって、ブラック、イエロー、マゼンダ、シアンにそれぞれ相当する光束を走査することが可能となるが、その場合の折り返し部材104ｃ，104ｄの支持部107ｃ，107ｄと固定部108ｃ，108ｄとの位置関係は、図３のようになる。すなわち、同一構成の光走査手段200を２個並列配置すればよい。
【００４３】
上記のように構成することで、異なる色の走査線の湾曲がほぼ等しくなり、板バネによって支持部を固定した場合や、支持部にて接着した場合と同じく実際のカラー画像においては、色ずれや色味の副走査方向の変化がないことになる。
【００４４】
このように、１つの回転多面鏡102を挟んで対称位置に配置された光学部材群における折り返し部材を固定する固定位置を、支持部に対して反転させることによって、像面湾曲に起因する色ずれを防止することができる。
【００４５】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図６及び図７を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００４６】
図６は第２実施形態に係る走査光学装置の模式上面説明図であり、図７は折り返し部材周辺の部分模式拡大図である。
【００４７】
ここで、折り返し部材104ａ（説明のため、折り返し部材104ａ，104ｂは透視図にて示す）は筐体106に設けられた接着部（固定部）110ａにおいて、紫外線硬化性や、熱硬化性をもつ接着剤によって接着固定されている。一般的な接着剤は、その硬化時に体積の収縮を起こし、その接着力において、被接着物（この場合は折り返し部材104ａ）を接着面側に引っ張る方向に応力をかけてしまう。
【００４８】
支持部107ａと接着部110ａが同一個所であれば、硬化収縮による変形は小さいものの、支持部107ａに接着剤が介在することになり、折り返し部材104ａの位置が所定の位置に対して狂ってしまう。また、熱や湿度といった環境の変化によって折り返し部材104ａの位置が、初期の位置からさらに変化してしまう場合がある。
【００４９】
そのため、本実施形態においては、折り返し部材104ａの接着部110ａは支持部107ａに対して主走査方向外側にずれた位置に配置してある。そして、前記折り返し部材104ａと回転多面鏡を挟んで対称位置に配置された折り返し部材104ｂも支持部107ｂと固定部である接着部110ｂを主走査方向にずらしてあるが、前記折り返し部材104ａの場合とは光走査方向における位置関係が反転した位置となるようにしている。
【００５０】
すなわち、本実施形態では、図７に示すように、回転多面鏡に対して略対称に配置した２個の折り返し部材のうち、一方の折り返し部材104ａは主走査方向において支持部107ａの外側に固定部としての接着部110ａが位置し、他方の折り返し部材104ｂは光走査方向において支持部107ｂの内側に固定部としての接着部110ｂが位置している。
【００５１】
なお、図６において、並列配置されたもうひとつの光走査手段200における折り返し部材104ｃ，104ｄにおける支持部107ｃ，107ｄと接着部110ｃ，110ｄの関係も同様である。
【００５２】
このように構成することで、接着剤の硬化収縮により一方の折り返し部材104ａに湾曲はあるものの、他方の折り返し部材104ｂの接着硬化による湾曲方向が同じ方向となる。そのため、図５(b)に示すように、走査光束における湾曲量および方向はほぼ同一となり、第１実施形態と同じく、像面湾曲に起因する色ずれを防止することができる。
【００５３】
〔他の実施形態〕
なお、前述した実施形態では走査光学装置として、光走査手段200を２個並列配置して４個の感光体ドラムに光走査する例を示した。しかし、本発明の走査光学装置において光走査手段200の個数はこれに限定されるものでなく、前述した光走査手段200を１個以上用いるものであればよい。したがって、例えば６個の感光体ドラムに光走査する場合には前述した光走査手段200を３個並列配置するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態に係る走査光学装置が搭載されたカラー画像形装置を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る走査光学装置の構成を示す模式図である。
【図３】第１実施形態に係る走査光学装置の構成を示す詳細斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る折り返し部材の湾曲を示す模式図である。
【図５】第１実施形態に係る走査線の湾曲の模式図である。
【図６】第２実施形態に係る走査光学装置の構成を示す模式上面図である。
【図７】第２実施形態に係る折り返し部材周辺の部分模式拡大図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｐ    …記録媒体
１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋ …感光体ドラム
100   …走査光学装置
101ａ，101ｂ …半導体レーザ
102   …回転多面鏡
102ａ …偏向器
103ａ，103ｂ …走査レンズ
104ａ，104ｂ，104ｃ，104ｄ …折り返し部材
105ａ，105ｂ …走査レンズ
106   …筐体
107ａ，107ｂ，107ｃ，107ｄ …支持部
108ａ，108ｂ，108ｃ，108ｄ …固定部
109ａ …穴
110ａ，110ｂ …接着部
200   …光走査手段
【図１】
2007017579.tif 000003
【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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