(57)【要約】【課題】測定装置を小さくすることが可能で、光路が複雑化せず、光学素子のレイアウトを簡単に具現化できる光走査装置を提供する。【解決手段】光走査装置２００は、部分ハウジングとしての受け台１０、上段ポリゴンミラー１１、下段ポリゴンミラー１２、走査レンズ１３、１４、折り返しミラー１５〜２０、防塵ガラス６ａ〜６ｄを備える。カバー１１０は、光走査装置２００内部への塵芥の侵入防止のために、樹脂ハウジング１４０とともに略密閉された箱を形成している。すなわちカバー１１０を載せれば光書込み装置の組立が完了する。光走査装置２００は、樹脂ハウジング１４０と金属（板金）フレームの使い分けによって構成できる。【選択図】図５
2009186592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
該複数の光源から射出される複数の光ビームを偏向させる偏向器と、
前記光ビームを像担持体上に集光させ静電潜像を形成する走査レンズと、
少なくとも前記偏向器、走査光学系を設置するための受け台と、
該回転多面鏡で偏向された前記光ビームを像担持体上に導くために偏向するための複数の折返しミラーと、
前記複数の折返しミラーを設置するためのフレームと、
前記受け台と前記フレームを固定するための樹脂製のハウジングと、
前記ハウジングと一体となって塵芥の侵入を防ぐカバーと、
からなることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１の光走査装置において、前記ハウジングにおける前記受け台の位置を、前記偏向器の回転中心を基準として位置決めしてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２の光走査装置において、前記ハウジングにおける前記フレーム位置を、前記受け台によって位置決めしてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３の光走査装置において、前記ハウジングにおける前記フレームの位置決めを結ぶ線を、前記折返しミラーに略平行に設定し、かつ前記偏向器近傍に配してなることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項４の光走査装置において、前記ハウジングからの前記フレーム、前記受け台の着脱を、前記ミラーのみを脱着できないようにしてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１の光走査装置において、転写紙等への書き出し位置を決めるための同期検知センサを有し、前記ハウジング上または前記フレームに前記同期検知センサを設置してなることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６の光走査装置において、前記偏向器で反射した光ビームが、前記同期検知センサに入射する前に、該光ビームの主走査方向あるいは副走査方向の少なくとも１つにパワーを持つ光学素子を通過するものであり、該光学素子を前記ハウジング上または前記フレームに設置してなることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項３の光走査装置において、前記フレームの固定位置を、前記ミラーの重心位置に近接させてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項８の光走査装置において、前記フレームの固定位置、前記受け台の固定位置を、副走査方向で同じ高さに設定してなることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項１または９の光走査装置において、前記フレームを樹脂製のものに代えて金属製のものとしてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかの光走査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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及び画像形成装置に用いられる光走査装置に関する。
【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。このような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】
そしてこの種の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する光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、例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。そのため、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】
このような画像形成装置において用いる光走査装置は、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。このため、複数の光学素子が、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ことはもちろんである。
【０００５】
そのため、従来の光走査装置においては、例えば、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、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。また、特許文献１に見られるように、折返しミラーを橋渡しできるようなフレームと、このミラーユニットを内包する樹脂ハウジングで、光学素子を設置できるようにした２体構成の光走査装置が提案されている。
【０００６】
また特許文献２〜特許文献４では、折返しミラー以外の光学素子を搭載した樹脂ハウジングと、金属フレームに折返しミラーを搭載したミラーユニットの２体構成の光走査装置が提案されている。
【０００７】
これらの特許文献では、それらの方法を用いることにより、高精度で位置決めでき、大幅なコストアップもせず、色ずれ等のない光走査装置が製作可能であると述べている。
【０００８】
特許文献１たる特開２００５−８４４４９号公報では、像担持体に光ビームを照射して書き込みを行う過程で、折返しミラーにより光ビームを折り返す光書込装置において、位置決めされる位置決め部を有し内部が略密閉された筐体と、前記折返しミラーと当該折返しミラーを保持し前記筐体よりも線膨張係数が低い素子保持部材とを有し、この素子保持部材が前記筐体に結合されて前記筐体の内部に保持される素子ユニットとを備え、前記素子保持部材と前記筐体との結合位置は、前記筐体の前記位置決め部の近傍である、ことを特徴とする光書込装置を開示している。
【０００９】
また特許文献２である特開２００５−２４９８９０号公報では、光源と、光源から出射されたビームを偏向する偏向部材と、この偏向部材により偏向されたビームを像担持体に結像させるための複数の光学素子と、少なくとも前記偏向部材を保持する保持部材と、前記複数の光学素子のうちの少なくとも一部の光学素子および前記保持部材を支持する、前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、前記支持部材が、前記保持部材の少なくとも一部が前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した光走査装置が開示されている。
【００１０】
さらに特許文献３である特開２００６−１２６５０６号公報では、光束を出射する複数の光源手段と、光束を偏向し主走査を行う偏向手段と、前記各光源手段から出射した光束を前記偏向手段に入射させる入射光学系と、前記偏向手段により偏向走査された光束を各々に対応した感光体に結像する第１および第２の結像手段と、を位置決め保持する光学ハウジングを有する光走査装置であって、前記光学ハウジングは、前記偏向手段を有する部分ハウジングと、それ以外の少なくとも１つの部分ハウジングから構成され、少なくとも２つの部分ハウジングが互いに異なる材質からなり、前記光学ハウジングは画像形成装置本体フレームに対して着脱可能であることを特徴とする光走査装置が開示されている。
【００１１】
またさらに、特許文献３である特開２００６−２２７５３０号公報には、複数の光源手段、該各光源手段からの光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段および走査された光ビームを各々に対応した像担持体に結像する結像手段のうち、少なくとも前記偏向手段に最も近い前記結像手段を位置決め保持する単一のハウジング手段と、該ハウジング手段から射出した各光ビームを各々に対応した像担持体に導くための複数の反射手段とを有する光走査装置において、前記ハウジング手段を主走査方向に対向して保持する一対の保持手段と、前記複数の反射手段を前記各保持手段間を架橋して支持するとともに、該各保持手段同士を連結する連結手段とを具備し、前記各保持手段間における主走査方向と直交する断面内で、少なくとも前記複数の反射手段の相対位置を揃えることを特徴とする光走査装置が開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−８４４４９号公報［特許文献２］特開２００５−２４９８９０号公報［特許文献３］特開２００６−１２６５０６号公報［特許文献４］特開２００６−２２７５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら上述した特許文献１に開示されているような構成にすると、高精度設置を必要とするレンズ等の光学素子に対し、ミラーフレームを内包する樹脂ハウジングは大きなものとなっているため、位置精度が出にくくなっている。また、ミラーユニットの締結には樹脂ハウジングの側面を使用しているため、型の抜き勾配の影響があり、取り付け姿勢も安定しない。さらに、折返しミラーが多くなると樹脂ハウジングの形状が複雑になり、光路を確保しようとすると形が作れないことも考えられる。
【００１４】
特許文献２〜特許文献４に開示されている技術では、光学素子を取り付けるハウジングが小型化できるメリットはあるが、ミラーユニットを覆うカバーがないため折返しミラーのゴミ付着が懸念され、白スジ等の不具合が起きる可能性がある。またレンズユニットのミラーユニットへの設置が光走査方向であり、ねじ止め等で固定する際に捩れて設置される可能性が高くなる。さらに、ミラーユニットの側面からレンズユニットを挿入するため、フレームの開口部が大きくなるので板金の剛性が低くなり、かつフレーム側板のうちネジ止めする側にレンズユニットが引っ張られる形になり、捩れがさらに大きくなる。
【００１５】
特に、特許文献２、４の技術では、ミラーフレームの曲げが多くなることで、ミラーの位置精度が悪くなることが考えられ、色ずれ等の不具合が懸念される。さらに、フレームに隣接する底面を板金にした場合さらに重くなり、ハンドリングが難しくなり、金型も大型化してコストアップする。
【００１６】
本発明は、上記従来の諸問題点にかんがみ、測定装置を小さくすることが可能で、光路が複雑化せず、光学素子のレイアウトを簡単に具現化でき、形状も単純化でき、ミラーユニットも単品で光学検査が可能であり、組立も簡単で、個々のユニットで検査でき、分散して組立を行うことができ、効率がアップし、さらに、構造を単純化できて高精度で位置決め可能であり、ハウジング、カバーが折返しミラーやレンズユニットへのゴミ、埃などの付着により起きる白スジ等の画像不良をなくせる、光走査装置と、これを有する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】
本発明の光走査装置のうち請求項１に係るものは、複数の光源と、該複数の光源から出射される複数の光ビームを偏向させる偏向器と、前記光ビームを像担持体上に集光させ静電潜像を形成する走査レンズと、少なくとも前記偏向器、走査光学系を設置するための受け台と、該回転多面鏡で偏向された前記光ビームを像担持体上に導くために偏向するための複数の折返しミラーと、前記複数の折返しミラーを設置するためのフレームと、前記受け台と前記フレームを固定するための樹脂製のハウジングと、前記ハウジングと一体となって塵芥の侵入を防ぐカバーと、からなることを特徴とする。なお、上述の「走査レンズ」とは、「光ビームを像担持体上に集光させ静電潜像を形成する」いわゆる走査光学系ではあるものの、ミラーを含まないものを意味するものであって、レンズのみからなるものを意味するものではなく、また単レンズのみを意味するものでもない。
【００１８】
請求項２に係るものは、請求項１の光走査装置において、前記ハウジングにおける前記受け台の位置を、前記偏向器の回転中心を基準として位置決めしてなることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に係るものは、請求項２の光走査装置において、前記ハウジングにおける前記フレーム位置を、前記受け台によって位置決めしてなることを特徴とする。
【００２０】
請求項４に係るものは、請求項３の光走査装置において、前記ハウジングにおける前記フレームの位置決めを結ぶ線を、前記折返しミラーに略平行に設定し、かつ前記偏向器近傍に配してなることを特徴とする。
【００２１】
請求項５に係るものは、請求項４の光走査装置において、前記ハウジングからの前記フレーム、前記受け台の着脱を、前記ミラーのみを脱着できないようにしてなることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に係るものは、請求項１の光走査装置において、転写紙等への書き出し位置を決めるための同期検知センサを有し、前記ハウジング上または前記フレームに前記同期検知センサを設置してなることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に係るものは、請求項６の光走査装置において、前記偏向器で反射した光ビームが、前記同期検知センサに入射する前に、該光ビームの主走査方向あるいは副走査方向の少なくとも１つにパワーを持つ光学素子を通過するものであり、該光学素子を前記ハウジング上または前記フレームに設置してなることを特徴とする。
【００２４】
請求項８に係るものは、請求項３の光走査装置において、前記フレームの固定位置を、前記ミラーの重心位置に近接させてなることを特徴とする。
【００２５】
請求項９に係るものは、請求項８の光走査装置において、前記フレームの固定位置、前記受け台の固定位置を、副走査方向で同じ高さに設定してなることを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に係るものは、請求項１または９の光走査装置において、前記フレームを樹脂製のものに代えて金属製のものとしてなることを特徴とする。
【００２７】
請求項１１に係る画像形成装置は、請求項１から１０のいずれかの光走査装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、光走査装置においては、受け台に光学素子を載せたものをユニットとして取り扱い可能で、受け台部のみでレンズの光学特性が測定できるため、測定装置も小さくすることが可能である。また受け台には折返しミラーを持たないため光路が複雑化せず、光学素子のレイアウトを簡単に具現化でき、形状も単純化できる。そして、ミラーユニットも単品で光学検査が可能であり、組立も簡単である。また、個々のユニットで検査できるため、分散して組立を行うことができ効率がアップする。またさらに、直接光学素子を設置しないので、樹脂ハウジング形状を単純化できて、高精度で位置決め可能である。そして、樹脂ハウジング、カバーが折返しミラー、レンズユニットを覆っているので、ゴミ・埃などが折返しミラーに付着して起こる白スジ等の画像不良がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００３０】
図２は本発明の第１の実施例を示す斜視図である。本実施例は、光走査装置２００を搭載した画像形成装置５１である。図３は本発明の光走査装置２００が、画像形成装置５１本体フレームに装着された様子を示す概念的断面図である。同図において符号５１は画像形成装置、３１〜３４は帯電ユニット、４１〜４４は現像ユニット、６１〜６４は転写ユニット、７１〜７４はクリーニングユニット、６５は転写ベルトユニット、８１、８２は給紙カセット、７５はレジストローラ対、７６は定着ユニット、７７は排紙ローラ対、７８は排紙トレイ、Ｌ（Ｌ１〜Ｌ４）は書き込み用レーザ光をそれぞれ示す。
【００３１】
この装置では、画像情報で変調されたレーザ光Ｌ１は、光走査装置２００から感光体２０４に照射される。時計回りに回転する感光体２０４は事前にその表面を帯電ユニット３１によって均一に帯電されているので、レーザ光照射により、感光体２０４表面に静電潜像が形成される。潜像は現像ユニット４１に到り、その現像ユニット特有の着色トナー、例えば黒トナーによって、黒色に顕像化される。
【００３２】
これと並行して、給紙ユニット８１もしくは８２から転写紙が１枚送り込まれて、レジストローラ対７５が挟まれて待機している。顕像部分が転写ベルトユニット６５に達するのにタイミングを合わせて転写紙が転写ベルトユニット６５に送り込まれ所定の位置に黒色トナーの転写が行われる。他の感光体も同様にタイミングを合わせてそれぞれの現像ユニット特有の着色トナー、たとえばシアン、マゼンタ、イエローでそれぞれ顕像化された画像を転写紙に順次転写していく。４個の感光体から転写を受けてフルカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット７６により定着されて排紙ローラ対７７によって排紙トレイ７８に排出される。
【００３３】
ここで光走査装置２００の画像形成装置５１の本体フレームへの着脱について説明する。画像形成装置５１は、現像ユニット４１〜４４、あるいは感光体２０１〜２０４の清掃や交換、紙詰まりの除去などの処理のため、図示しない開閉扉が用意されている。同図においては手前側に扉が開き、感光体２０１〜２０４や感光体周辺の各ユニット等が手前側に引き出せるようになっている。
【００３４】
光走査装置２００も本体フレーム５１ａに位置決めされながら手前側にスライドするように引き出せる。メンテナンスが終了した光学ハウジングを画像形成装置本体に戻すときは、本体フレーム５１ａに光走査装置２００を位置合わせして、奥へ押し込むようにする。光走査装置２００が所定の位置に納まったとき自動的にロックがかかるようにするとよい。もちろん光走査装置２００を引き出すときはロックを外す必要があるので、ロック解除レバー等を用意しておく。
【００３５】
本実施例では光走査装置２００の着脱の一例を示したが、画像形成装置５１の構成によっては、光走査装置２００が図２に示すように水平に保持される場合もある。そのような構成では、光学走査装置２００を感光体の並び方向、同図で言えば左右方向、に着脱するように構成することもできる。
【００３６】
次に、光走査装置２００について説明する。図１は本発明を適用する画像形成装置の基本的な光学系レイアウト（光ビームの進み方）を説明するための概念図である。同図において符号１は光源手段としての半導体レーザ、２はカップリングレンズ、３はシリンドリカルレンズ、４は偏向手段としてのポリゴンミラー、５は結像手段としての走査レンズ、６は防塵ガラス、７は感光体、Ｇは防音ガラスをそれぞれ示す。防音ガラスＧについては、直接光学特性に大きな影響を与えないのでなくても支障ない。
【００３７】
同図において上下方向を主走査方向、紙面に垂直な方向を副走査方向とする。半導体レーザ１から出射した光束はカップリングレンズ２によりカップリングされ、図示しない光束を整形するためのアパーチャを通過し、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ３に入射する。カップリングレンズ２とシリンドリカルレンズ３の組み合わせを入射光学系と称する。シリンドリカルレンズ３を出射した光束はポリゴンミラー４面近傍で主走査方向に長い線像として結像し、ポリゴンスキャナにより主走査方向に光束が偏向走査される。なお、ここでは走査レンズを１枚で図示しているが、複数枚用いても構わない。
【００３８】
偏向走査された光束は走査レンズ５を介して集光され、防塵ガラス６を透過して、感光体７面上を略等速に走査する。本図に示した構成により１色の画像形成が行える。カラー画像形成装置としては、マゼンタ（Ｍと表す）、シアン（Ｃ表す）、イエロー（Ｙと表す）、ブラック（Ｂｋと表す）の４色を使うのが普通である。したがって、同図に示した光学系を１つのステーションとして、各色対応の４つのステーションを用いることになる。
【００３９】
図５は光走査装置の一実施形態を説明する図である。同図において符号１０は部分ハウジングとしての受け台、１１は上段ポリゴンミラー、１２は下段ポリゴンミラー、１３、１４は走査レンズ、１５〜２０は折り返しミラー、６ａ〜６ｄは防塵ガラス、２００は光走査装置、２０１〜２０４は感光体をそれぞれ示す。
【００４０】
ここに示す光走査装置は４色のタンデム型光走査装置なので、図１に示した光学系が４組あることになる。ポリゴンスキャナは２段に構成されたポリゴンミラーを有し、２つの光学系が上下ずらして配置され、さらに、ポリゴンスキャナを中心としてほぼ左右対称にそれぞれの光学系が設けられている。そのため、符号は主として片側に付してある。ここでは２段のポリゴンミラーを記載したが、１段目と２段目を繋ぐようにした１段のポリゴンミラーでも同様な効果を有する。ただし、後述の光学ハウジングを２個用いる画像形成装置の場合は、左右のいずれか片側だけで構成する。
【００４１】
本走査装置ではポリゴンミラーの一方向回転に対し同図の右側へ反射される光束と、左側へ反射される光束は、主走査方向に関し、互いに逆方向に走査されることになる。したがって、光束に載せる画像情報もそれに応じた与え方をすることになる。このような走査方式を対向走査型と呼んでいる。同図ではポリゴンスキャナの回転軸を鉛直方向に設定した状態で示している。ポリゴンの軸にかかる負担から言えばこのような構成が最も理想的であるが、画像形成装置のレイアウトの都合で必ずしも鉛直方向になるとは限らない。本発明では、理解を容易にするため、前記軸が鉛直方向に向いているものとして扱う。
【００４２】
前記のような基本構成を持つ光走査装置２００で、本発明の一実施例を図４の斜視図を用いて説明する。大きくは、カバー１１０、レンズユニット１２０、ミラーユニット１３０、樹脂ハウジング１４０で光走査装置２００を構成している。
【００４３】
カバー１１０は、光走査装置２００内部への塵芥の侵入防止のために、樹脂ハウジング１４０とともに略密閉された箱を形成している。すなわちカバー１１０を載せれば光書込み装置の組立が完了する。
【００４４】
本実施形態の光走査装置２００は、樹脂ハウジング１４０と金属（板金）フレームの使い分けによって構成されている。したがって、ハウジングの光学手段を位置決め保持する部分の全部が樹脂によって構成されている従来のハウジングに比べて樹脂からなるハウジングが小さくできるので、成形時の樹脂の反りが発生しにくく、寸法安定性を確保するために成形サイクル時間を従来よりも短くすることが可能となり、樹脂ハウジング１４０の生産性が向上する。また、従来よりも薄肉となり、小型化と合わせて重量が減るために樹脂材料コストも低減できる。さらに、樹脂ハウジング１４０の小型化は、成形用金型を従来よりも小さくすることができるので、成形時の必要型締力の低減、その結果として成形用射出成形機の小型化による設備投資面からも有利となる。
【００４５】
なお、個々のユニットに関して、レンズユニット１２０の詳細については図５〜図１０で、ミラーユニット１３０の詳細については図１１〜図１３で、樹脂ハウジングの詳細については図１４で説明する。  
【００４６】
まずレンズユニット１２０について説明する。図５はレンズユニット１２０の構成部品のレイアウトを説明する斜視図である。図６は、ポリゴン周辺の光学系の斜視図である。図７は、図５における矢印Ｔ方向から視た平面図である。図８は、図５における矢印Ｂ方向から視た底面図である。図９は、図８における矢印Ｒ方向から視た側面図である。図１０は、図８における矢印Ｌ方向からの視た側面図である。
【００４７】
図６において、符号９１〜９４は半導体レーザ（以下ＬＤと呼ぶ）、９５〜９８はカップリングレンズ、１０１、１０２はＬＤ基板（ＬＤを搭載したプリント基板）をそれぞれ示す。同図に示した光学系の各部品はすべて、一体化された受け台１０に設置されている。カップリングレンズ９５〜９８は、ＵＶ接着などによって固定されることが多い。
【００４８】
各ステーションに対し、２つのＬＤ（９１と９２、あるいは９３と９４）が２つのＬＤ基板１０１と１０２上に配備されており、副走査方向に一画素分離れた２本の走査線を一度に形成するようになっている。これにより、ポリゴンスキャナの回転数を低減することができ、低消費、低電圧、高耐久が実現できる。本図では各ステーションに対し、２つのＬＤを用いる「２ビーム光学系」を示したが、ＬＤのビーム数に特に制限はない。
【００４９】
ＬＤ９１、９２、カップリングレンズ９５、９６から構成される光源ユニットＬＤＵ１とＬＤ９３、９４、カップリングレンズ９７、９８から構成される光源ユニットＬＤＵ２は主走査方向、副走査方向ともに相対的に位置がずれており、光源ユニットＬＤＵ１から出射した光束は上段ポリゴンミラー１に、光源ユニットＬＤＵ２から出射した光束は、下段ポリゴンミラー１０２に到達する。また走査レンズ１３、１４は共に樹脂製であり、接着によりレンズ同士が接合され、なおかつ受け台１０に装着される。なお、本例での走査レンズ１３、１４は一体的に成形されていてもよい。シリンドリカルレンズ１０３、１０４は各ステーションに対応した位置にて受け台１０に装着される。防音ガラスＧは必須ではないが、ポリゴンスキャナの回転に伴う騒音を低減するために配備している。
【００５０】
また、図１０に示すように、ベース１０の図上下方向にＬＤを配置して、図８のようにカップリングレンズ９５ｃ、９５ｄ、アパーチャ９６ｃ、９６ｄ、シリンドリカルレンズ１０４ｃ、１０４ｄをＬＤ光が透過するようにしておけば図６に示した構成と同等の効果を得ることができる。
【００５１】
図７のように受け台１０に基準穴１４５、準基準穴１４６を設ける。基準穴１４５は真円であり、準基準穴１４６はＸ軸方向のみ位置決めできるような、例えば縦長穴や小判穴にしておく。これらの穴の中心線を結ぶ線上に、偏向器の回転中心１１１が存在するような位置関係に設定する。
【００５２】
すなわちこの光走査装置においては、受け台に光学素子を載せたものをユニットとして取り扱い可能で、受け台部のみでレンズの光学特性が測定できるため、測定装置も小さくすることが可能となる。受け台には折返しミラーを持たない。そのため光路が複雑化せず、光学素子のレイアウトを簡単に具現化でき、形状も単純化できる。ミラーユニットも単品で光学検査が可能であり、組み立ても簡単である。また、個々のユニットで検査できる。そのため、分散して組み立てを行うことができ、組み立て効率が向上する。直接に光学素子を設置しないので、樹脂ハウジング形状を単純化できて、高精度で位置決め可能である。樹脂ハウジング、カバーが折返しミラー、レンズユニットを覆っているので、ゴミ・埃などが折返しミラーに付着して起こる白スジ等の画像不良がなくなる。
【実施例２】
【００５３】
図８における受け台１０において、突起１４７、１４８を持ち、各々の突起１４７、１４８の中心線を結ぶ線は、基準穴１４５、準基準穴１４６を結ぶ線に平行か或いは一致させ、かつ偏向器から遠くない位置に設定する。突起１４７、１４８には、図１１におけるミラーユニットのフレーム切り欠き部１３５、１３６が嵌合するようにお互いの幅を設定する。図中ではこの突起部１４７、１４８を十字形にしているが補強のためで、嵌合できる突起形状であれば形にはこだわらない。こう設定することでレンズユニット１２０とミラーユニット１３０のＸ方向が拘束され、偏向器中心１１１を基準とした折返しミラー位置が固定される。
【００５４】
この光走査装置においては、光学素子の基準を偏向器に設定しておけば、部品間の位置公差の積み上げが少なくなり、受け台と樹脂ハウジングの位置が簡単に精度良く決められる。そのため、２体構造と同等の光学特性が得られるので色ずれ等の不具合がなくなり良好な画像を得ることができる。
【実施例３】
【００５５】
次にミラーユニット１３０の実施例について説明する。図１１はミラーユニット１３０の構成部品のレイアウトを説明する斜視図である。図１２は、折返しミラーの設置方法を説明する矢印Ｆ方向断面図（ａ）、Ａ部詳細図（ｂ）である。図１３は、図１１の矢印Ｌ方向視図である。
【００５６】
図１１において、枠状の部材に複数の折返しミラー１３９ａ〜１３９ｅ（代表的なもののみ符号を付ける）を貫通させた形体をとっている。枠体に関しては、樹脂により成形しても良いし、アルミのような材料を用いてに成形して１部品で構成しても構わない。ここでは板状の金属部材で製作された側板（フレーム）１３１〜１３４を４枚使い、８箇所ネジ（１３８ａ〜１３８ｈ）止めすることで枠体を実現している。板金の枚数には拘らず１枚でも２枚構成でも支障ないが、折返しミラー１３９ａ〜１３９ｅの重量による変形が生じないような剛性を持つ板厚、形状に設計する。
【００５７】
この光走査装置においては、前記偏向器を基準とした位置決めになり、部品間の位置公差の積み上げが少なくなり、受け台と樹脂ハウジングの位置が簡単に精度良く決められる。そのため、２体構造と同等の光学特性が得られるので色ずれ等の不具合がなくなり良好な画像を得ることができる。
【実施例４】
【００５８】
側板１３１、１３２間距離は、折返しミラー１３９ａ〜１３９ｅの反射面方向の長さより若干短くなるようにしておく。側板１３１、１３２には折返しミラー１３９ａ〜１３９ｅを挿入する、光ビームの反射位置に応じた複数の開口部が設けられている。図１２において符号１５７、１５８は板ばねであり、折り返しミラー１３９ｃ（同図では１３９ｃで代表する）は、側板１３１、１３２にある開口部に内側から突き当てられ、側板の外側から挿入された板ばね１５７、１５８で下方に押し付けられて固定されている。走査レンズと複数の折返しミラーは相対位置の精度が重要になる。
【００５９】
側板１３１、１３２にはそれぞれ凹状の切り欠き１３５、１３６が設けられていて、切り欠き１３５、１３６を結ぶ線は折返しミラー１３９ａ〜１３９ｅに略平行となるように設定しておく。また、前記線上に偏向器の中心１１１が存在するか、或いは近傍になるように設定しておく。
【００６０】
この光走査装置においては、ミラーユニットとレンズユニットの位置公差の積み上がりが２体構造と同等の光学特性が得られるので色ずれ等の不具合がなくなり良好な画像を得ることができる。また、組立も簡単になるのでコストダウンにもなる。
【実施例５】
【００６１】
また、側板１３１、１３２には、補強のために折り曲げ部１５９ａ、１５９ｂを設けておき、そこに樹脂ハウジング１４０と固定するための穴１２５ａ、１５１ａ〜１５４ａを開けておく。曲げ部１５９ａと１５９ｂは、ｚ軸方向が同じ高さになるように曲げ高さを揃えておく。さらに、樹脂ハウジング１４０との固定の際に位置決めとなる穴１５５ａ、１５６ａを設けておく。これは、ミラーユニット１３０のＹ軸方向を規制するためのもので、小判穴や長穴を開けておく。固定穴１２５ａ、１５１ａ〜１５４ａや位置決め穴１５５ａ、１５６ａの位置や数は、折返しミラー１３９の重量などにより適宜変えていくが、一直線上に並べておくと管理が簡単になる。特に固定穴１２５ａは、図１１のように重心を通る折返しミラー１３９に平行な線と、固定穴１５１ａ〜１５４ａを結ぶ直線の交点近傍に設定する。図示しないが、側板１３１にも同様に固定穴１２５ｂ、１５１ｂ〜１５４ｂや位置決め穴１５５ｂ、１５６ｂを開けておく。
【００６２】
樹脂ハウジング１４０を図１４で説明する。箱形状で、図２で図示した感光体２０１〜２０４に光ビームＬ１〜Ｌ４を導くために、開口部２４０ａ〜２４０ｄを設けていて、塵芥の光走査装置２００内部への侵入防止のために防塵ガラス６ａ〜６ｄで穴を塞ぐ形になっている。防塵ガラス６ａ〜６ｄは、両面テープや板バネなどで固定される。箱の内部には、ミラーユニット１３０を固定するためのビス穴２４５ａ、２４５ｂ、２３１ａ、２３３ａ、２３５ａ、２３６ａと、２３１ｂ、２３３ｂ、２３５ｂ、２３６ｂを設ける。これらのミラーユニット１３０との接触部高さを同じにして、管理が簡単になるようにしておく。また、位置決め基準となる突起２３２ａ、２３４ａ、２３２ｂ、２３４ｂを設けておく。
【００６３】
さらに、突起２１０、２３０はレンズユニット１２０を位置決めするためのもので、基準穴１４５や準基準穴１４６と嵌合することで樹脂ハウジング１４０とレンズユニット１２０の相対位置が決定される。ビス穴２１１〜２１４はレンズユニット１２０の穴１４１〜１４４に相当する位置に設置する。管理しやすいようにビス穴２１１〜２１４のＺ軸方向高さは揃えておく。
【００６４】
この光走査装置においては、部品を交換してもミラーユニットとレンズユニットの位置関係が常に一定に保たれるようになり、位置公差の積み上がりが２体構造と同等の光学特性が得られるので色ずれ等の不具合がなくなり良好な画像を得ることができる。また、誤ってミラーユニットを外しても再組み付けが容易で、光学素子の位置決めが安定しているので、良好な画像を得ることができる。
【実施例６】
【００６５】
図１５は、光走査装置２００からカバー１１０と樹脂ハウジング１４０を取り除いた斜視図である。図中の太い一点差線ＬＰＤ１、ＬＰＤ２は光ビームの流れを表している。一般的に同期検知センサ３０８は走査開始直後に行われ、偏向器（図では上段ポリゴンミラー１１のみ示す）が矢印方向に回転する場合、図に示すように配置される。ここでは同期検知センサを２個記載しているが１個でも問題ない。図５に搭載する同期ミラー３０２は受け台１０に固定される。偏向器から感光体２０１〜２０４までの距離が短い場合、折り返す同期ミラー３０２が不要となることも考えられるが、ここでは記載しておく。ポリゴンミラー１１、１２で反射された光ビームは、走査レンズ１３、１４を通過し、同期ミラー３０２で反射して、同期センサ３０８に入射する。
【００６６】
図１４で記載した樹脂ハウジング１４０のネジ穴２４５ａ、２４５ｂには図１５における同期検知センサユニット３０５を固定する。同期検知センサユニット３０５は、同期検知センサ３０８を搭載した同期検知基板３０９とホルダ３０６で構成されている。同期レンズ３０７をホルダ３０６で保持して一体化することも可能である。同期レンズ３０７は、同期検知センサ３０８に到達した光ビームが十分小さく絞れ、かつ必要な光量が確保されるように、主走査または副走査方向にパワーをもつように設計しておく。なお、ここでは樹脂ハウジング１４０上に同期検知センサユニット３０５を設置する方法を記載したが、ミラーユニット１３０の側板１３５、１３６上に設置しても同様な効果が得られる。
【００６７】
この光走査装置においては、受け台の端部に不安定な状況で配置することもなく、同期検知センサを無理なく配置することがでる。また、偏向器の振動によるバンディング等の不具合がなくなり良好な画像を得ることができる。
【実施例７】
【００６８】
光走査装置２００の組立について説明する。側板１３１、１３２、フレーム１３３、１３４で組まれた枠組に折返しミラー１３９をのせ、図１２の要領で折返しミラー１３９を組立てミラーユニット１３０をサブ組立しておく。またレンズユニット１２０も、ＬＤＵ１、ＬＤＵ２や、シリンドリカルレンズ１０３、１０４、走査レンズ１３、１４、偏向器１１などを、図示しない板バネや接着剤などで受け台１０に固定してサブ組立しておく。ミラーユニット１３０、レンズユニット１２０ともに治具等を使用して、ユニット単位で光学的調整を完了しておく。樹脂ハウジング１４０にも防塵ガラス６ａ〜６ｄを固定しておく。
【００６９】
図１４の樹脂ハウジング１４０の突起２３２ａ、２３４ａと、２３２ｂ、２３４ｂに合わせてミラーユニット１３０を載せる。次にレンズユニット１２０の穴１４５、１４６を、樹脂ハウジング１４０の突起２１０、２３０に合わせて搭載した後、ビスで固定する。この時、レンズユニット１２０の突起１４７、１４８とミラーユニット１３０の切り欠き部１３５、１３６が嵌合しているため、ミラーユニット１３０はｘ軸方向のみ若干移動する。ビス穴２４５ａ、２４５ｂ、２３１ａ、２３３ａ、２３５ａ、２３６ａと、２３１ｂ、２３３ｂ、２３５ｂ、２３６ｂを使い、ミラーユニット１３０を固定する。
【００７０】
レンズユニット１２０を交換する際は、交換するレンズユニット１２０を載せた後、ミラーユニット１３０を固定しているネジを緩めたから前記作業を行う。ミラーユニット１３０を交換する場合は通常作業と同じである。つまり、レンズユニット１２０とミラーユニット１３０の位置関係は常に一定に保たれている。
【００７１】
この光走査装置においては、光学素子のレイアウトが容易になり、光路が安定するので同期検知エラーなどの不具合がなくなる。また、偏向器の振動によるバンディング等の不具合がなくなり良好な画像を得ることができる。
【００７２】
なお本発明の光走査装置においては、光走査装置の重量の多くを占めるミラーユニットの重量バランスを安定化することができる。引いては、重量バランスの崩れによるフレーム、側板の変形、ソリの心配がなくなり、色ずれ等の不具合がなくなるので良好な画像を得ることができる。また、樹脂ハウジングの位置精度の管理項目が少なくなり、コストを低減できるとともに、ミラーの傾き等による色ずれ等の不具合がなくなるので良好な画像を得ることができる。そして、重量のあるミラーを支持しても十分な剛性を確保でき、フレーム、側板の変形、ソリの心配がなくなり、色ずれ等の不具合がなくなるので良好な画像を得ることができる。
【実施例８】
【００７３】
上述した光書込み装置２００を画像形成装置５１に搭載すれば、コンパクトで色ずれのない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明を適用する画像形成装置の基本的な光学系レイアウト（光ビームの進み方）を説明するための概念図
【図２】光走査装置の一実施形態を説明する図
【図３】本発明の光走査装置が、画像形成装置本体フレームに装着された様子を示す概念的断面図
【図４】本発明の一実施例を示す斜視図
【図５】レンズユニットの構成部品のレイアウトを説明する斜視図
【図６】ポリゴン周辺の光学系の斜視図
【図７】図５における矢印Ｔ方向から視た平面図
【図８】図５における矢印Ｂ方向から視た底面図
【図９】図８における矢印Ｒ方向から視た側面図
【図１０】図８における矢印Ｌ方向からの視た側面図
【図１１】ミラーユニットの構成部品のレイアウトを説明する斜視図
【図１２】折返しミラーの設置方法を説明する矢印Ｆ方向断面図（ａ）、Ａ部詳細図（ｂ）
【図１３】図１１の矢印Ｌ方向視図
【図１４】樹脂ハウジングを示す平面図
【図１５】光走査装置からカバーと樹脂ハウジングを取り除いた斜視図
【符号の説明】
【００７５】
１：光源手段としての半導体レーザ
２：カップリングレンズ
３：シリンドリカルレンズ
４：偏向手段としてのポリゴンミラー
５：結像手段としての走査レンズ
６、６ａ〜６ｄ：防塵ガラス
７：感光体
１０：部分ハウジングとしての受け台
１１：上段ポリゴンミラー
１２：下段ポリゴンミラー
１３、１４：走査レンズ
１５〜２０：折り返しミラー
３１〜３４：帯電ユニット
４１〜４４：現像ユニット
５１：画像形成装置
５１ａ：本体フレーム
６１〜６４：転写ユニット
６５：転写ベルトユニット
７１〜７４：クリーニングユニット
７５：レジストローラ対
７６：定着ユニット
７７：排紙ローラ対
７８：排紙トレイ
８１、８２：給紙カセット
９１〜９４：半導体レーザ
９５〜９８：カップリングレンズ
９５ｃ、９５ｄ：カップリングレンズ
９６ｃ、９６ｄ：アパーチャ
１０１、１０２：ＬＤ基板
１０３、１０４：シリンドリカルレンズ
１０４ｃ、１０４ｄ：シリンドリカルレンズ
１１０：カバー
１１１：偏向器中心
１２０：レンズユニット
１２５ａ、１５１ａ〜１５４ａ：穴
１３０：ミラーユニット
１３１〜１３４：側板（フレーム）
１３５、１３６：フレーム切り欠き部
１３８ａ〜１３８ｈ：ネジ
１３９ａ〜１３９ｅ：折返しミラー
１４０：樹脂ハウジング
１４１〜１４４：レンズユニットの穴
１４５：基準穴
１４６：準基準穴
１４７、１４８：突起
１５５ａ、１５６ａ：位置決め穴
１５７、１５８：板ばね
１５９ａ、１５９ｂ：折り曲げ部
２００：光走査装置
２１０、２３０：樹脂ハウジングの突起
２４０ａ〜２４０ｄ：開口部
２１１〜２１４：ビス穴
３０２：同期ミラー
３０５：同期検知センサユニット
３０６：ホルダ
３０７：同期レンズ
３０８：同期検知センサ
３０９：同期検知基板
Ｌ、Ｌ１〜Ｌ４：書き込み用レーザ光
ＬＤＵ１、ＬＤＵ２：光源ユニット
ＬＰＤ１、ＬＰＤ２：光ビームの流れ
【図１】
2009186592.tif 000003
【図２】
2009186592.tif 000004
【図３】
2009186592.tif 000005
【図４】
2009186592.tif 000006
【図５】
2009186592.tif 000007
【図６】
2009186592.tif 000008
【図７】
2009186592.tif 000009
【図８】
2009186592.tif 000010
【図９】
2009186592.tif 000011
【図１０】
2009186592.tif 000012
【図１１】
2009186592.tif 000013
【図１２】
2009186592.tif 000014
【図１３】
2009186592.tif 000015
【図１４】
2009186592.tif 000016
【図１５】
2009186592.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
複数の光源と、
該複数の光源から射出される複数の光ビームを偏向させる偏向器と、
前記光ビームを像担持体上に集光させ静電潜像を形成する走査レンズと、
少なくとも前記偏向器、走査レンズを設置するための受け台と、
該回転多面鏡で偏向された前記光ビームを像担持体上に導くために偏向するための複数の折返しミラーと、
前記複数の折返しミラーを設置するためのフレームと、
前記受け台と前記フレームを固定するための樹脂製のハウジングと、
前記ハウジングと一体となって塵芥の侵入を防ぐカバーと、
からなることを特徴とする光走査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の光走査装置のうち請求項１に係るものは、複数の光源と、該複数の光源から出射される複数の光ビームを偏向させる偏向器と、前記光ビームを像担持体上に集光させ静電潜像を形成する走査レンズと、少なくとも前記偏向器、走査レンズを設置するための受け台と、該回転多面鏡で偏向された前記光ビームを像担持体上に導くために偏向するための複数の折返しミラーと、前記複数の折返しミラーを設置するためのフレームと、前記受け台と前記フレームを固定するための樹脂製のハウジングと、前記ハウジングと一体となって塵芥の侵入を防ぐカバーと、からなることを特徴とする。なお、上述の「走査レンズ」とは、「光ビームを像担持体上に集光させ静電潜像を形成する」いわゆる走査光学系ではあるものの、ミラーを含まないものを意味するものであって、レンズのみからなるものを意味するものではなく、また単レンズのみを意味するものでもない。