(57)【要約】【課題】簡単な機構で偏向器への斜入射角度を調整することのできるレーザ走査光学装置を得る。【解決手段】画像データに基づいて変調されたレーザビームＬで像担持体上を走査するレーザ走査光学装置。複数のレーザダイオード１１から発せられたそれぞれのレーザビームＬはシリンダレンズ１４にて副走査方向Ｚに集光かつ屈折され、ポリゴンミラー３０に対して副走査方向Ｚに角度を有して斜入射する。シリンダレンズ１４は保持部材３１，３２に接着固定されており、シリンダレンズ１４と保持部材３１の座面との間にはシリンダレンズ１４の副走査方向Ｚの高さを調整するための隙間が設けられている。【選択図】図１
2009258435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて変調されたレーザビームで像担持体上を走査するレーザ走査光学装置において、
複数の光源と、
前記光源から発せられたそれぞれのレーザビームを略平行光に整形する集光光学素子と、
前記集光光学素子から射出したそれぞれのレーザビームを副走査方向に集光かつ屈折させる単一のシリンダレンズと、
前記シリンダレンズから射出された複数のレーザビームを同時に偏向する単一の偏向器と、
前記偏向器で偏向されたレーザビームのそれぞれを各感光体上に結像させる走査光学素子及びレーザビームの光路を分離する折返しミラーを含む走査光学系と、
を備え、
前記シリンダレンズから射出されるレーザビームは前記偏向器に対して副走査方向に角度を有して斜入射し、
前記シリンダレンズとその保持部材の座面との間に該シリンダレンズの副走査方向の高さを調整するための隙間を設けたこと、
を特徴とするレーザ走査光学装置。
【請求項２】
前記シリンダレンズと前記座面との間の隙間は、Ｆ×ｔａｎ（０．５°）以上の調整代を有していることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査光学装置。
【請求項３】
前記シリンダレンズは前記保持部材に接着固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ走査光学装置。
【請求項４】
前記シリンダレンズは片面が平面であり、該平面にて光軸方向に位置決めされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。
【請求項５】
前記集光光学素子から射出した各レーザビームは前記シリンダレンズを透過後に折返しミラーによって光路を折り曲げられ、前記偏向器へ導かれること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。
【請求項６】
前記シリンダレンズは前記光源に近い側で主走査方向に位置決めされていることを特徴とする請求項５に記載のレーザ走査光学装置。
【請求項７】
前記集光光学素子から射出した各レーザビームは折返しミラーによって光路を折り曲げられた後に前記シリンダレンズを透過することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。
【請求項８】
前記シリンダレンズは前記走査光学系に近い側で主走査方向に位置決めされていることを特徴とする請求項７に記載のレーザ走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ走査光学装置、特に、画像データに基づいて変調されたレーザビームで像担持体上を走査するレーザ走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像を形成するユニットを並置したタンデム方式でカラー画像を形成する複写機やプリンタなどの画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置に搭載されるレーザ走査光学装置としては、複数の光源から放射されたレーザビームを単一の偏向器（ポリゴンミラー）で偏向し、各感光体ドラム上を走査するものが知られている。
【０００３】
各光源から放射されたレーザビームは偏向器に対して副走査方向に角度を有して斜入射し、偏向後に折返しミラーにて光路を分離される。光路を分離するスペースは極めて狭く、偏向器や折返しミラーなどの部品精度や配置精度が悪いと、ビームの一部が折返しミラーに衝突して欠けたり、回折現象でゴースト光が発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、前記不具合を解消するために、レーザビームが偏向器へ斜入射する角度を調整する必要があり、一般的に、光源光学系に配置された光路を折り返すための折返しミラー又はシリンダミラーを主走査方向の軸を中心に回転させることで行われていた。また、特許文献１には、光源ごとに配置したシリンダレンズを調整することで、感光体上での副走査方向のビーム間隔を調整することが記載されている。
【０００５】
しかしながら、折返しミラーやシリンダミラーを主走査方向の軸を中心に回転させて調整する機構では、ミラーを保持するためのホルダ、回転調整するためのねじ部材や板ばねなどの多くの部品を必要とし、構成も複雑化し、結果的にコストアップを招来していた。特許文献１は、タンデム方式のレーザ走査光学装置に言及するものではなく、仮にこの機構をタンデム方式に適用したとしても、四つの光源に対応してシリンダレンズとその調整機構を配置することになり、部品点数の増加、コストアップは避けられない。
【特許文献１】特開２００１−３３７２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡単な構成で偏向器への斜入射角度を調整することのできるレーザ走査光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明の一形態であるレーザ走査光学装置は、
画像データに基づいて変調されたレーザビームで像担持体上を走査するレーザ走査光学装置において、
複数の光源と、
前記光源から発せられたそれぞれのレーザビームを略平行光に整形する集光光学素子と、
前記集光光学素子から射出したそれぞれのレーザビームを副走査方向に集光かつ屈折させる単一のシリンダレンズと、
前記シリンダレンズから射出された複数のレーザビームを同時に偏向する単一の偏向器と、
前記偏向器で偏向されたレーザビームのそれぞれを各感光体上に結像させる走査光学素子及びレーザビームの光路を分離する折返しミラーを含む走査光学系と、
を備え、
前記シリンダレンズから射出されるレーザビームは前記偏向器に対して副走査方向に角度を有して斜入射し、
前記シリンダレンズとその保持部材の座面との間に該シリンダレンズの副走査方向の高さを調整するための隙間を設けたこと、
を特徴とする。
【０００８】
前記レーザ走査光学装置においては、シリンダレンズとその保持部材の座面との間に設けられた隙間を調整代にしてシリンダレンズの副走査方向の高さを調整する。このような少ない部品と簡単な構成による調整によって、レーザビームの偏向器に対する斜入射角度が調整され、走査光学系での折返しミラーによる光路の分離を確実に行うことができ、ビームの一部が折返しミラーに衝突して欠けたり、ゴースト光が発生するおそれを解消できる。特に、シリンダレンズを保持部材に接着固定する構成を採用すれば、極めて簡略化された構成となり、固定作業も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るレーザ走査光学装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１実施例、図１〜図５参照）
本発明に係るレーザ走査光学装置の第１実施例について図１〜図５を参照して説明する。このレーザ走査光学装置１Ａは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像を形成する四つの画像形成ユニットを並置したタンデム方式の画像形成装置に搭載されるものである。なお、以下の説明において各符号にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を付する場合は形成される色を示している。
【００１１】
具体的には、図１に示すように、光源であるレーザダイオード１１からポリゴンミラー３０に到る光路を形成する光源光学系１０と、図２に示すように、ポリゴンミラー３０で偏向された四つのレーザビームＬを各感光体ドラム４０に結像させる走査光学系２０とで構成されている。これらの構成部材はハウジング３５に搭載されている。
【００１２】
光源光学系１０は、レーザダイオード１１と、コリメータレンズ１２と、折返しミラー１３と、単一のシリンダレンズ１４と、単一の折返しミラー１５とで構成されている。各レーザダイオード１１は画像データに基づいて変調駆動され、放射されたそれぞれのレーザビームＬはコリメータレンズ１２で平行光に整形され、折返しミラー１３で反射されて光軸方向Ｘを揃えられる。その後、レーザビームＬは、シリンダレンズ１４で副走査方向Ｚに集光かつ屈折されるとともに、折返しミラー１５で反射され、ポリゴンミラー３０に導かれる。各レーザビームＬは同時にポリゴンミラー３０の各偏向面で主走査方向Ｙに偏向される。
【００１３】
走査光学系２０は、各光路に共通の第１走査レンズ２１と、各光路を分離する折返しミラー２２と、各レーザビームＬを各感光体ドラム４０に導く折返しミラー２３と、各光路に個別に配置された第２走査レンズ２４とで構成されている。ポリゴンミラー３０で偏向されたレーザビームＬは、第１走査レンズ２１を透過した後、ビームＬｙは折返しミラー２２Ｙ，２３Ｙで反射して第２走査レンズ２４Ｙを透過し、感光体ドラム４０Ｙ上を走査する。ビームＬｍは折返しミラー２２Ｍ，２３Ｍで反射して第２走査レンズ２４Ｍを透過し、感光体ドラム４０Ｍ上を走査する。ビームＬｃは折返しミラー２２Ｃ，２３Ｃで反射して第２走査レンズ２４Ｃを透過し、感光体ドラム４０Ｃ上を走査する。ビームＬｋは折返しミラー２３Ｋで反射して第２走査レンズ２４Ｋを透過し、感光体ドラム４０Ｋ上を走査する。
【００１４】
ところで、前記光源光学系１０において、各レーザダイオード１１は、図３に示すように、副走査方向Ｚに高さを異ならせて階段状に配置されている。折返しミラー１３で反射されたレーザビームＬは主走査方向Ｙを一致させて副走査方向Ｚに所定の間隔で進行する。その後、各レーザビームＬは単一のシリンダレンズ１４を透過することにより、シリンダ面の曲率に基づいて屈折し、ポリゴンミラー３０に対して副走査方向Ｚに所定の角度を有して斜入射し、偏向される。
【００１５】
図５にはシリンダレンズ１４から折返しミラー２２ＣへのレーザビームＬｃ，Ｌｋの光路が示されている。ビームＬｃは折返しミラー２２Ｃで反射され、ビームＬｋは折返しミラー２２Ｃの直上を通過して折返しミラー２３Ｋへ向かう。ポリゴンミラー３０の偏向面の角度誤差や折返しミラー２２Ｃの配置誤差によって、ビームＬｃ，Ｌｋが点線Ｌｃ’，Ｌｋ’で示すように進行すると、ビームＬｋ’の一部が折返しミラー２２Ｃに衝突して欠けたり、ゴースト光が発生するおそれがある。
【００１６】
そこで、本実施例では、シリンダレンズ１４を副走査方向Ｚの高さを調整したうえで保持部材３１，３２（図１及び図４参照）に接着することとした。例えば、ビームが図５に点線Ｌｃ’，Ｌｋ’で示すように進行する場合には、シリンダレンズ１４の固定位置を若干上方に調整することにより、ビームＬｃ，Ｌｋが設計上の位置を進行し、欠けやゴースト光が解消される。
【００１７】
なお、図５において、ビームＬｙ，Ｌｍは図示されていないが、シリンダレンズ１４の高さ調整によって前記ビームＬｃ，Ｌｋと同様にポリゴンミラー３０への斜入射角度が調整される。即ち、シリンダレンズ１４の副走査方向Ｚの高さを調整することで各レーザビームＬがポリゴンミラー３０に入射する斜入射角度の相対値を維持した状態で絶対値を変更し、折返しミラー２２での各ビームＬの副走査方向Ｚ位置を調整することができる。
【００１８】
シリンダレンズ１４は、図４に示すように、ハウジング３５から突出した二つの保持部材３１，３２に接着固定されており、シリンダレンズ１４の下面１４ａと保持部材３１の座面３１ａとの間にはシリンダレンズ１４の副走査方向Ｚの高さを調整するための隙間Ｇが設けられている。
【００１９】
以上のごとく、本第１実施例では、二つの保持部材３１，３２を設けるという少ない部品と簡単な構成で、かつ、シリンダレンズ１４を上下方向に位置調整して接着固定するという簡単な方法で、レーザビームＬのポリゴンミラー３０に対する斜入射角度を調整できる。これにて、走査光学系２０での折返しミラー２２による光路の分離を確実に行うことができ、ビームＬの一部が折返しミラー２２に衝突して欠けたり、ゴースト光が発生するおそれを解消できる。
【００２０】
ここで、シリンダレンズ１４と保持部材３１の座面３１ａとの間の隙間Ｇは、シリンダレンズ１４の焦点距離をＦとしたとき、Ｆ×ｔａｎ（０．５°）以上の調整代を有していることが好ましい。ｔａｎθは図５に示すビームＬの調整角度差である。仮に、シリンダレンズ１４の焦点距離Ｆが１００ｍｍとすると、１００×ｔａｎ（０．５°）の高さ調整が可能である。シリンダレンズ１４の焦点距離Ｆと折返しミラー２２までの距離が同じであれば、シリンダレンズ１４の高さ調整分が折返しミラー２２の位置でのビームＬの高さ変動となる。隙間ＧがＦ×ｔａｎ（０．５°）以上であることにより、折返しミラー２２でのビームＬの副走査方向Ｚ位置の調整に必要な調整代を確保できる。
【００２１】
シリンダレンズ１４の焦点距離Ｆが短くなれば、その分同じ角度差を得るための高さ調整量が小さくなるが、調整精度が厳しくなる。一方、焦点距離Ｆが長くなれば、調整量精度が緩和されるが、装置１Ａの大型化につながる。従って、焦点距離Ｆは調整精度と装置１Ａの大きさのバランスで設定されることになる。本第１実施例で焦点距離Ｆは、１００ｍｍ前後が好ましい。
【００２２】
また、シリンダレンズ１４は片面が平面１４ｂであり、該平面１４ｂを保持部材３１，３２に当接させることで光軸方向Ｘに位置決めされている。これにて、シリンダレンズ１４を平面基準でスライドさせて位置調整でき、調整作用が容易になる。シリンダレンズ１４の主走査方向Ｙは該レンズ１４の端面１４ｃが保持部材３２に当接することにより行われる。
【００２３】
また、本第１実施例において、コリメータレンズ１２から射出した各レーザビームＬはシリンダレンズ１４を透過した後に折返しミラー１５によって光路を折り曲げられ、ポリゴンミラー３０へ導かれる。これにて、光源光学系１０をコンパクトに配置することができ、さらに、シリンダレンズ１４の焦点距離を長く設定することができる。
【００２４】
そして、シリンダレンズ１４は保持部材３１，３２にてレーザダイオード１１に近い側で主走査方向Ｙに位置決めされている。シリンダレンズ１４の高さ調整は図１の領域Ａから作業者によって行われる。領域Ａは比較的広く開放されているため、調整の作業スペースを広くとることができる
【００２５】
（第２実施例、図６参照）
次に、本発明に係るレーザ走査光学装置の第２実施例について図６を参照して説明する。このレーザ走査光学装置１Ｂは、基本的には前記第１実施例と同様の構成を備え、異なるのは、シリンダレンズ１４の配置箇所、及び、ハウジング３５に光源光学系１０を囲む壁部３６を形成した点である。図６において、図１と同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２６】
詳しくは、シリンダレンズ１４は折返しミラー１５とポリゴンミラー３０との間に配置されている。各レーザダイオード１１から放射されたレーザビームＬは、コリメータレンズ１２から射出し、かつ、折返しミラー１３で反射された後、折返しミラー１５によって光路を折り曲げられ、シリンダレンズ１４を透過し、ポリゴンミラー３０で偏向される。
【００２７】
シリンダレンズ１４は保持部材３１，３２に接着固定されており、副走査方向Ｚの高さ調整は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も同様である。そして、本第２実施例において、シリンダレンズ１４は保持部材３１，３２にて走査光学系２０に近い側で、主走査方向Ｙに位置決めされている。シリンダレンズ１４の高さ調整は図６の領域Ｂから作業者によって行われる。ハウジング３５には、光源光学系１０で発生する熱を走査光学系２０から遮蔽するために壁部３６が形成されており、走査光学系２０側からシリンダレンズ１４の高さ調整を行うことは困難である。しかし、領域Ｂは比較的広く開放されているため、調整の作業スペースを広くとることができる。
【００２８】
なお、本発明に係るレーザ走査光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００２９】
例えば、シリンダレンズは保持部材に必ずしも接着固定されている必要はなく、保持部材にビスで副走査方向の上下位置を調整可能に固定されていてもよい。また、光源光学系や走査光学系の細部の構成は任意である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るレーザ走査光学装置の第１実施例の光源光学系を示す概略平面図である。
【図２】第１実施例の走査光学系を示す概略立面図である。
【図３】光源光学系の副走査方向の配置を示す説明図である。
【図４】シリンダレンズの保持構造を示す斜視図である。
【図５】シリンダレンズによる調整状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係るレーザ走査光学装置の第２実施例の光源光学系を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１Ａ，１Ｂ…レーザ走査光学装置
１１…レーザダイオード
１２…コリメータレンズ
１４…シリンダレンズ
１５…折返しミラー
２２…折返しミラー
２１，２４…走査レンズ
３０…ポリゴンミラー
３１，３２…保持部材
３１ａ…座面
４０…感光体ドラム
Ｇ…隙間
Ｌ…レーザビーム
Ｘ…光軸方向
Ｙ…主走査方向
Ｚ…副走査方向
【図１】
2009258435.tif 000003
【図２】
2009258435.tif 000004
【図３】
2009258435.tif 000005
【図４】
2009258435.tif 000006
【図５】
2009258435.tif 000007
【図６】
2009258435.tif 000008