(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一レーザ光を出射する第一光源と、
第二レーザ光を出射する第二光源と、
前記第一及び第二光源から出射する第一及び第二レーザ光をそれぞれ異なる面で偏向走査する１つの回転多面鏡と、
前記回転多面鏡によって偏向走査された第一レーザ光を第一像担持体に向けて反射する第一折り返しミラーと、
前記回転多面鏡によって偏向走査された第二レーザ光を第二像担持体に向けて反射する第二折り返しミラーと、
前記第一光源、前記第二光源、前記回転多面鏡、前記第一折り返しミラー及び前記第二折り返しミラーを備えた樹脂成形品の光学箱と、を有し、
前記第一折り返しミラーと前記第二折り返しミラーは、長尺状であり、前記回転多面鏡を境にして対称に配置される走査光学装置において、
前記光学箱は、
前記第一折り返しミラーによって反射された後の第一レーザ光が通過するための第一開口穴と、
前記第二折り返しミラーによって反射された後の第二レーザ光が通過するための第二開口穴と、
前記第一折り返しミラーの長手方向両端部がそれぞれ取り付けられる第一及び第二座面と、
前記第二折り返しミラーの長手方向両端部がそれぞれ取り付けられる第三及び第四座面と、を有し、
前記光学箱を成形する際に樹脂が型内に流し込まれる入口であったゲート跡は、前記第一及び第二開口穴にそれぞれ対応する前記第一及び第二折り返しミラーの長手方向における中央付近であって、前記回転多面鏡を境にして対称に配置された前記第一折り返しミラー及び前記第二折り返しミラーの中央であり、かつ、前記回転多面鏡の回転中心軸上に位置するように、前記回転多面鏡を有するモータの軸受と嵌合する光学箱の嵌合凹部に設けられていることを特徴とする走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカラーＬＢＰ、カラーデジタル複写機、カラーデジタルＦＡＸ等のカラー電子写真装置の画像形成装置に適用されるレーザビームを使用して光書き込みを行う走査光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開２０００−１８０７６６に開示されているように、成形品である光学箱を成形する際に樹脂を流入するためのゲートを複数有し、それら複数のゲートがｆθレンズの光軸と、ｆθレンズの光軸と直角で回転多面鏡の回転中心を通る線と、に対して線対称に配置されている走査光学装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、複数のゲートが必ずしも光学箱内の２つの光学系の中央にないため、以下のような欠点があった。
【０００４】
複数のゲートの中央に発生するウエルドが避けられず、その凹凸によって、２つの光学系の略中央に位置するスキャナモータの姿勢が傾いてしまう。
【０００５】
このため、スキャナモータの上部に位置するポリゴンミラーで偏向されたビームがｆθレンズの有効部から外れて像担持体上でビームスポット形状が崩れ、形成画像上で濃度が薄くなったり、像担持体上で照射位置がずれて特に２つの光学系同士では相対差となって形成画像上で色味が変わったりしてしまう。
【０００６】
さらに振動源であるスキャナモータ近傍の強度が落ちることでスキャナモータの振動が大きくなってしまいバンディング等の形成画像のむらも発生する。
【０００７】
また、そもそも複数のゲートを有する多点ゲートではウエルドが多く発生するので、成形による精度を達成しにくく、ウエルドの位置を正確に推し量ることが難しい。
【０００８】
このため、ウエルド上に光学部品の精度面が乗ってしまう場合があり、光学部品が理想的な位置からずれることになるので、形成画質が劣化する。また逆に、ウエルドを避けるようにすると設計の自由度が下がってしまうという問題もある。
【０００９】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、光学箱の光学部品組付部分にウエルドラインが発生することを防ぎながら、光学箱の成形精度を向上させる走査光学装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の走査光学装置にあっては、第一レーザ光を出射する第一光源と、第二レーザ光を出射する第二光源と、前記第一及び第二光源から出射する第一及び第二レーザ光をそれぞれ異なる面で偏向走査する１つの回転多面鏡と、前記回転多面鏡によって偏向走査された第一レーザ光を第一像担持体に向けて反射する第一折り返しミラーと、前記回転多面鏡によって偏向走査された第二レーザ光を第二像担持体に向けて反射する第二折り返しミラーと、前記第一光源、前記第二光源、前記回転多面鏡、前記第一折り返しミラー及び前記第二折り返しミラーを備えた樹脂成形品の光学箱と、を有し、前記第一折り返しミラーと前記第二折り返しミラーは、長尺状であり、前記回転多面鏡を境にして対称に配置される走査光学装置において、前記光学箱は、前記第一折り返しミラーによって反射された後の第一レーザ光が通過するための第一開口穴と、前記第二折り返しミラーによって反射された後の第二レーザ光が通過するための第二開口穴と、前記第一折り返しミラーの長手方向両端部がそれぞれ取り付けられる第一及び第二座面と、前記第二折り返しミラーの長手方向両端部がそれぞれ取り付けられる第三及び第四座面と、を有し、前記光学箱を成形する際に樹脂が型内に流し込まれる入口であったゲート跡は、前記第一及び第二開口穴にそれぞれ対応する前記第一及び第二折り返しミラーの長手方向における中央付近であって、前記回転多面鏡を境にして対称に配置された前記第一折り返しミラー及び前記第二折り返しミラーの中央であり、かつ、前記回転多面鏡の回転中心軸上に位置するように、前記回転多面鏡を有するモータの軸受と嵌合する光学箱の嵌合凹部に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１〜図２を参照して、第１の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は第１の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。
【００１７】
本実施の形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各ビームＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＫが各々２組の光学箱３６ａ，３６ｂから出射し、各々対応する像担持体としての感光ドラム４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６ＢＫの表面上を照射して潜像を形成する。
【００１８】
この潜像は、一次帯電器４７Ｃ，４７Ｍ，４７Ｙ，４７ＢＫによって各々一様に帯電している感光ドラム４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６ＢＫの表面上に形成されており、現像器１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫによって各々シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの画像に可視像化される。
【００１９】
可視画像化された像は、転写ベルト４４上を搬送されてくる転写材４５に転写ローラ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫによって順に静電転写されることによって、転写材４５上にカラー画像が形成される。
【００２０】
この後、感光ドラム４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６ＢＫの表面上に残っている残留トナーは、クリーナ４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｙ，４８ＢＫによって除去される。そして、感光ドラム４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６ＢＫは、次のカラー画像を形成するために、再度一次帯電器４７Ｃ，４７Ｍ，４７Ｙ，４７ＢＫによって一様に帯電される。
【００２１】
上記で用いられる転写材４５は、予め給紙トレイ４９上に積載されており、給紙ローラ５０によって１枚ずつ順に給紙され、レジストローラ５１によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト４４上に送り出される。
【００２２】
転写ベルト４４上を精度良く搬送されている間に、感光ドラム４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６ＢＫの表面上に形成されたシアンの画像、マゼンタの画像、イエローの画像、ブラックの画像が順に転写材４５上に転写されて重ね合わされカラー画像が形成される。
【００２３】
駆動ローラ５２は、転写ベルト４４の送りを精度良く行っており、回転ムラの小さな駆動モータ（図示せず）と接続している。
【００２４】
転写材４５上に形成されたカラー画像は、定着器５３によって熱定着された後、排紙ローラ５４等によって搬送されて装置外に出力される。
【００２５】
図２は第１の実施の形態に係る走査光学装置の構成を説明した図である。
【００２６】
本実施の形態の１組の走査光学装置の光学箱３６ａでは、光源である半導体レーザ３９Ｃ（第一光源），３９Ｍ（第二光源）から出射されたビーム（第一レーザ光、第二レーザ光）は、コリメートレンズ３８Ｃ，３８Ｍ、シリンダレンズ３７Ｃ，３７Ｍを介して回転多面鏡であるポリゴンミラー３１ａによって異なる方向に走査される。ポリゴンミラー３１ａによって偏向走査されたビームは、それぞれ走査レンズ３２Ｃ，３２Ｍを透過し、折り返しミラー３３Ｃ（第一折り返しミラー），３３Ｍ（第二折り返しミラー）によって反射されて開口穴を通過して、さらに走査レンズ３２Ｃ，３２Ｍを透過し、感光ドラム４６Ｃ（第一像担持体），４６Ｍ（第二像担持体）の表面に結像する。ここで、折り返しミラー３３Ｃと走査レンズ３２Ｃとが１つの光学部材群を構成し、折り返しミラー３３Ｍと走査レンズ３２Ｍとがもう１つの光学部材群を構成し、あわせて２系統の光学部材群を構成している。
【００２７】
また、同様に、光学箱３６ｂでは、半導体レーザ３９Ｙ（第一光源），３９ＢＫ（第二光源）から出射されたビームは、コリメートレンズ３８Ｙ，３８ＢＫ、シリンダレンズ３７Ｙ，３７ＢＫを介してポリゴンミラー３１ｂによって異なる方向に走査される。ポリゴンミラー３１ｂによって走査されたビームは、それぞれ走査レンズ３２Ｙ，３２ＢＫを透過し、折り返しミラー３３Ｙ（第一折り返しミラー），３３ＢＫ（第二折り返しミラー）によって反射されて開口穴を通過して、さらに走査レンズ３２Ｙ，３２ＢＫを透過し、感光ドラム４６Ｙ（第一像担持体），４６ＢＫ（第二像担持体）の表面に結像する。
【００２８】
このように、２系統の走査光学系を１組とする２つの光学箱３６ａ，３６ｂを並列に並べることで、４つの感光ドラム４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６ＢＫ上に走査光を導いている。
【００２９】
ここで、２つの光学箱３６ａ，３６ｂを成形品として成形する際に樹脂を流し込むゲート位置（樹脂が型内に流し込まれる入口であったゲート跡）は、ポリゴンミラー３１ａ，３１ｂの下部に位置する各スキャナモータの下方の軸受嵌合凹部であり、組付け方向から見て裏側にある（回転多面鏡の回転中心軸上）。すなわち、ゲート位置は、２つの光学箱３６ａ，３６ｂのそれぞれ２系統の互いに対称な光学系の略中央である。
【００３０】
このゲート位置で樹脂による光学箱３６ａ，３６ｂの成形を行う時、光学箱３６ａ，３６ｂにウエルドラインは波線で示す位置に発生する。
【００３１】
しかし、光学箱３６ａ，３６ｂに取り付けられる各光学部品の取付座面位置は、図２上で「×」印にて示す位置にあり、この波線で示されるウエルドラインの位置は光学部品の取付座面位置ではない。
【００３２】
例えば、走査レンズ３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２ＢＫや折り返しミラー３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙ，３３ＢＫの取付座面位置は、長手方向の両端部であり、波線で示されるウエルドラインを回避している。
【００３３】
また、このように波線で示されるウエルドラインを回避していることから、光学部品の取付座面位置に対する制約もない。
【００３４】
上記のようにゲート位置は、２系統の互いに対称な光学系の略中央であるので、これによって光学箱３６ａ，３６ｂの成形後、光学部品が配置される領域の冷却状況も２系統の光学系間で全く対称であり、成形条件による精度面のできの相対差が発生しにくいという効果が期待できる。
【００３５】
また、ゲート位置とスキャナモータの軸受嵌合凹部が別個に設けられている場合に比べ、光学箱３６ａ，３６ｂ内部のスペースをより効率的に使った設計ができるようになり、走査光学装置全体の小型化とそれに伴うコストダウン効果も期待できる。
【００３６】
なお、本実施の形態ではポリゴンミラー３１ａ，３１ｂの１つに対して同じ方向から２つのビームが入射する構成だが、ポリゴンミラー３１ａ，３１ｂの１つに対して２つのビームが相対的に反対方向から入射する（ポリゴンミラー３１ａ，３１ｂの回転軸に対して対称な方向から入射する）構成であっても同じ効果を得られる。
【００３７】
また、本実施の形態では、ある１つの色を画像形成するための１つの結像光学系につき走査レンズ３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２ＢＫがそれぞれ２枚用いられる構成であるが、１枚だけ用いられる場合であっても同じ効果を得られる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図３には、第２の実施の形態が示されている。
【００３９】
図３は第２の実施の形態に係る走査光学装置の構成を説明した図である。本実施の形態では、２つに分離していた光学箱を一体にして、１つの光学箱３６に全ての光学部品を具備している。
【００４０】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４１】
本実施の形態の光学箱３６では、成形品として成形する際に樹脂を流し込むゲート位置は２つある。それらのゲート位置は、ポリゴンミラー３１ａ，３１ｂの下部に位置する各スキャナモータの軸受嵌合凹部で、組付け方向から見て裏側にある。すなわち、ゲート位置は、光学箱３６の２系統の光学系を有する１組につきそれぞれ１点ずつ設けられており、１点ずつが１組の２系統の互いに対称な光学系の略中央である。
【００４２】
このゲート位置で樹脂による光学箱３６の成形を行う時、光学箱３６にウエルドラインは波線で示す位置に発生する。
【００４３】
この時、図３に示すように、２つのスキャナモータから等距離の点を結ぶ直線上にもウエルドラインは発生するが、この位置はそもそも第１の実施の形態では光学箱が２つに分離していた切れ目の位置にあたり、光学箱３６において精度が必要な精度面ではない。
【００４４】
また、上記のようにゲートを位置すると、３点以上の多点ゲートの場合に比べウエルドラインの位置が予想しやすい。
【００４５】
これらにより、ウエルドラインの位置に対して光学部品や光学箱３６上の精度面位置の自由度が高い設計が可能になる。
【００４６】
さらに、本実施の形態による走査光学装置は、２つのスキャナモータから等距離の点を結ぶ直線に対して対称な構成であるために、成形後の精度面のでき具合もこの直線に対して対称になる。これによって、合計４つの光学系間での光学部品の位置ばらつき等が低減されるので、画像形成の画質が向上する。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、２つの互いに対称な光学系の間で光学箱の精度面のできに相対差が生じにくく、２つの光学系間で光学部品の位置のばらつきが低減される。これによって、像担持体上でのビームのピント・照射位置特性が各色間でばらつきが少なくなって安定し、ひいては画像形成の画質を向上させることができる。
【００４８】
さらに、２つの互いに対称な１組の光学系を２組具備した１つの光学箱内で、４つの光学系間での光学部品の位置ばらつきを低減させ、画像形成の画質を向上させることも可能になる。
【００４９】
また、ウエルドラインが光学部品の精度面には発生しないので、光学部品が傾くことによって、像担持体上でのビームのピント・照射位置特性が劣化することを防止でき、また光学部品の精度面の位置について設計の自由度が増すという効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の断面図である
【図２】第１の実施の形態に係る走査光学装置の断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る走査光学装置の断面図である。
【符号の説明】
１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ  現像器
２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫ  転写ローラ
３１ａ，３１ｂ  ポリゴンミラー
３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２ＢＫ  走査レンズ
３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙ，３３ＢＫ  折り返しミラー
３６，３６ａ，３６ｂ  光学箱
３７Ｃ，３７Ｍ，３７Ｙ，３７ＢＫ  シリンダレンズ
３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｙ，３８ＢＫ  コリメートレンズ
３９Ｃ，３９Ｍ，３９Ｙ，３９ＢＫ  半導体レーザ
４４  転写ベルト
４５  転写材
４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６ＢＫ  感光ドラム
４７Ｃ，４７Ｍ，４７Ｙ，４７ＢＫ  一次帯電器
４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｙ，４８ＢＫ  クリーナ
４９  給紙トレイ
５０  給紙ローラ
５１  レジストローラ
５２  駆動ローラ
５３  定着器
５４  排紙ローラ
【図１】
0004115148.tif 000002
【図２】
0004115148.tif 000003
【図３】
0004115148.tif 000004