(57)【要約】【課題】光源から発せられるレーザビームの誤差を極力小さく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で像担持体上を走査するレーザ走査光学装置。ハウジング３５の最も高い位置（誤差が生じやすい）に固定されたレーザダイオード１１Ｙから発せられたビームＬｙはミラーブロック１４で反射されることなくシリンダレンズ１５に入射する。他のレーザダイオード１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋから発せられたビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｋはミラーブロック１４の反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋで反射され、それぞれシリンダレンズ１５に入射する。その後、各レーザビームは折返しミラー１６で反射され、ポリゴンミラーに副走査方向Ｚ面上で所定の角度をもって斜入射し、偏向される。【選択図】図２
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【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、
前記レーザビームを反射して光軸を一方向に揃えるためのミラーブロックと、
前記各レーザビームを副走査方向に集光かつ屈折させるシリンダレンズと、
前記各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を含む走査光学系と、
前記各構成部材を収容保持するハウジングと、
を備え、
前記複数の光源はそれぞれ前記ハウジングの水平基板部から略垂直に延在する壁部に副走査方向の位置を異ならせて固定されており、
少なくとも一つの光源から発せられたレーザビームが前記ミラーブロックでは反射されないこと、
を特徴とするレーザ走査光学装置。
【請求項２】
前記水平基板部からの距離が最も遠い位置に固定された光源から発せられたレーザビームが前記ミラーブロックでは反射されない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】
前記ミラーブロックは、複数の反射面をそれぞれ反射角度を異ならせて副走査方向に階段状に配置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１枚のレンズからなり、前記ミラーブロックと前記偏向器との間に配置されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載のレーザ走査光学装置。
【請求項５】
前記シリンダレンズと前記偏向器との間にレーザビームを反射する折返しミラーが配置されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４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】
この種のレーザ走査光学装置において、装置のコンパクト化を図るには、複数の光源から発せられたレーザビームを副走査方向に角度を付けて単一の偏向器に斜入射させ、偏向器で反射された各レーザビームを折返しミラーで一つずつ反射させることで感光体へ至る光路を分離するようにしている。この場合、各光源は副走査方向に高さを異ならせて配置する必要がある。
【０００４】
複数（四つ）の光源をハウジングに取り付ける構造は種々提案されている。特許文献１には、各光源を構造品（アルミダイキャスト製）に取り付け、該構造品をハウジングに位置決めして固定する構造が開示されている。構造品は精度よく作製することができるが、コストアップにつながるという問題点を有していた。
【０００５】
一方、各光源をハウジングの壁部に副走査方向の高さを異ならせて固定する構造が製品化されており、これにて前記構造品を用いることによるコストアップを解消できる。ハウジングは通常樹脂材から一体的に成形されるが、壁部には傾きや変形による誤差を生じており、このような壁部に光源を固定すると、誤差の影響を直接的に受けてしまう。特に、壁部の基部から遠く離れた高い位置に固定された光源ほど誤差の影響を受けやすい。
【０００６】
また、図８に示すように、従来のレーザ走査光学装置では、レーザビームをポリゴンミラー３０に斜入射させるため、各光源（レーザダイオード）１１を副走査方向Ｚに高さを異ならせて所定の角度を付けて配置するとともに、レーザビームを各光路に個別に配置したコリメータレンズ１２及びシリンダレンズ１５を透過させた後、ミラーブロック１４の各反射面で反射させてビームの進行方向を一致させ、ポリゴンミラー３０に入射していた。
【０００７】
しかしながら、前記光源光学系では、複数のシリンダレンズ１５が必要となり、かつ、光源１１の全体的な配置高さＺ１が大きくなるので装置が大型化するという問題点を有していた。また、光路を合成するためのミラーブロック１４においても各反射面に製造上や取付け上の誤差を生じており、その影響も無視できない。
【特許文献１】特開平７−２５６９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、光源から発せられるレーザビームの誤差を極力小さく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。
【０００９】
本発明の他の目的は、前記目的を達成するとともに光源光学系をコンパクトに構成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】
【００１０】
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、
前記レーザビームを反射して光軸を一方向に揃えるためのミラーブロックと、
前記各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、
前記各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を含む走査光学系と、
前記各構成部材を収容保持するハウジングと、
を備え、
前記複数の光源はそれぞれ前記ハウジングの水平基板部から略垂直に延在する壁部に副走査方向の位置を異ならせて固定されており、
少なくとも一つの光源から発せられたレーザビームが前記ミラーブロックでは反射されないこと、
を特徴とする。
【００１１】
前記レーザ走査光学装置において、複数の光源はハウジングの壁部に固定されているため、固定用の構造物は不要である。また、少なくとも一つの光源、換言すれば、位置精度の悪い壁部に固定された光源から発せられたレーザビームはミラーブロックでは反射されないため、壁部やミラーブロックの誤差の影響を極力排除することができる。通常、ハウジングの水平基板部からの距離が最も遠い位置は精度が悪いことから、この位置に固定された光源から発せられたレーザビームをミラーブロックでは反射されないようにすることが好ましい。
【００１２】
前記レーザ走査光学装置においては、各レーザビームを副走査方向に集光かつ屈折させるシリンダレンズを１枚のレンズとしてミラーブロックと偏向器との間に配置すれば、該シリンダレンズに入射するまでのレーザビームは等間隔で平行に進行させればよく、光源の副走査方向の配置高さを小さくすることができ、光源光学系をコンパクトに構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（第１実施例、図１〜図４参照）
本発明の第１実施例であるレーザ走査光学装置は、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。
【００１５】
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、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。
【００１６】
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、絞り１３と、ミラーブロック１４と、シリンダレンズ１５と、折返しミラー１６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、絞り１３を通過した後、ミラーブロック１４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１５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１６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。
【００１７】
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、防塵ガラス２５とで構成されている。
【００１８】
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２３Ｙで反射して第２走査レンズ２４Ｙ及びガラス２５Ｙ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及びガラス２５Ｍ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及びガラス２５Ｃ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２２Ｋ，２３Ｋで反射して第２走査レンズ２４Ｋ及びガラス２５Ｋを透過し、感光体ドラム４０Ｋ上を走査する。
【００１９】
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４に示すように、副走査方向Ｚに高さを異ならせて配置され、かつ、図２に示すように、Ｘ−Ｙ平面上で所定の間隔で配置されている。最上段に配置されたレーザダイオード１１Ｙから発せられたレーザビームＬｙはミラーブロック１４の直上を通過する。上から２段目に配置されたレーザダイオード１１Ｍから発せられたレーザビームＬｍはミラーブロック１４の反射面１４Ｍで反射される。第３段目に配置されたレーザダイオード１１Ｃから発せられたレーザビームＬｃはミラーブロック１４の反射面１４Ｃで反射される。最下段に配置されたレーザダイオード１１Ｋから発せられたレーザビームＬｋはミラーブロック１４の反射面１４Ｋで反射される。
【００２０】
即ち、ミラーブロック１４は、前述のように、レーザダイオード１１から発せられたレーザビームＬを反射して光軸を一方向に揃えるために互いに反射角が異なる三つの反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを階段状に配置したものである。
【００２１】
ミラーブロック１４は、反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋごとのセグメントが副走査方向Ｚに接着固定されたものであっても、あるいは、反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋごとのセグメントが副走査方向Ｚに結合された状態で樹脂により一体成形されたものであってもよい。
【００２２】
ハウジング３５は、樹脂材にて一体的に成形されており、図２に示すように、水平基板部３６から垂直（副走査方向Ｚ）に延在する壁部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが形成されている。レーザダイオード１１Ｙは壁部３６ａに、レーザダイオード１１Ｍは壁部３６ｂに、レーザダイオード１１Ｃは壁部３６ｃに、レーザダイオード１１Ｋは壁部３６ｄに、それぞれ、支柱３７と取付け板３８を介して固定されている。副走査方向Ｚの高さは、レーザダイオード１１Ｙが最も高く、順次、レーザダイオード１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの順で低く設定されている。
【００２３】
そして、最も高い位置に固定されているレーザダイオード１１Ｙから発せられたレーザビームＬｙは、ミラーブロック１４のいずれの反射面で反射されることなく、他のレーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｋはそれぞれの反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋで反射され、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１５及び折返しミラー１６を経てポリゴンミラー３０に入射する。各レーザビームＬは、シリンダレンズ１５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するとともに副走査方向Ｚに集光し、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（図４参照）、偏向される。
【００２４】
以上の構成において、複数のレーザダイオード１１はハウジング３５の壁部３６ａ〜３６ｄに固定されているため、アルミダイキャスト製などの固定用構造物は不要である。
【００２５】
ところで、ハウジング３５の水平基板部３６からの距離が最も遠い位置に固定されたダイオード１１Ｙは、壁部３６ａの傾きや変形による誤差を最も受けやすい位置にある。また、ミラーブロック１４はハウジング３５の水平基板部３６上に搭載されており、高い位置ほど誤差が大きくなる。本第１実施例において、ダイオード１１Ｙから発せられたレーザビームＬｙはミラーブロック１４で反射されることなく直接シリンダレンズ１５に入射するように構成されており、壁部３６ａやミラーブロック１４の誤差の影響を極力排除することができる。
【００２６】
また、各レーザビームＬを副走査方向Ｚに集光かつ屈折させるシリンダレンズ１５を１枚のレンズとしてミラーブロック１４とポリゴンミラー３０との間に配置したため、該シリンダレンズ１５に入射するまでのレーザビームは、図４に示すように、等間隔で平行に進行させればよく、レーザダイオード１１の副走査方向Ｚの高さＺ２が図８に示した高さＺ１よりも小さくなり、光源光学系１０をコンパクトに構成することができる。
【００２７】
（第２実施例、図５〜図７参照）
本発明の第２実施例であるレーザ走査光学装置は、図５〜図７に示すように、ハウジング３５の壁部３６ｄに固定したレーザダイオード１１Ｋが副走査方向Ｚにおいて最も高く位置し、壁部３６ａに固定したレーザダイオード１１Ｃが次に高く位置し、壁部３６ｃに固定したレーザダイオード１１Ｍが次に高く位置し、壁部３６ｂに固定したレーザダイオード１１Ｙが最も低く位置している。
【００２８】
ここで、レーザダイオード１１Ｃを固定した壁部３６ａが最も精度が悪い場合、ミラーブロック１４においては、レーザダイオード１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋから発せられるレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｋに対して反射面１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｋを設け、レーザダイオード１１Ｃから発せられるレーザビームＬｃに対してはレーザビームＬｃが透過するガラス１４Ｃを設けている。
【００２９】
即ち、副走査方向Ｚの高さに拘わらず、最も位置精度の悪い壁部３６ａに固定されたレーザダイオード１１Ｃから発せられたレーザビームＬｃはミラーブロック１４では反射されないため、壁部３６ａやミラーブロック１４の誤差の影響を極力排除することができる。
【００３０】
なお、本第２実施例における他の構成は、前記第１実施例と同様であり、詳細な説明は省略する。また、単一のシリンダレンズ１５をミラーブロック１４の下流側に設けることでレーザダイオード１１の副走査方向Ｚの高さＺ２を小さくして光源光学系１０をコンパクトに構成できる作用効果をも奏する点は第１実施例と同様である。
【００３１】
（他の実施例）
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。
【００３２】
例えば、光源光学系１０や走査光学系２０の細部の構成、あるいは、ハウジング３５の細部の構成は任意である。シリンダレンズ１５は折返しミラー１６の下流側に設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るレーザ走査光学装置の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】第１実施例における光源光学系を示す平面図である。
【図３】ミラーブロックを示す斜視図である。
【図４】第１実施例における光源光学系の光路図である。
【図５】本発明に係るレーザ走査光学装置の第２実施例における光源光学系を示す平面図である。
【図６】ミラーブロックを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ矢視図である。
【図７】第２実施例における光源光学系の光路図である。
【図８】従来のレーザ走査光学装置における光源光学系の光路図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…光源光学系
１１…レーザダイオード
１２…コリメータレンズ
１４…ミラーブロック
１５…シリンダレンズ
１６…折返しミラー
２０…走査光学系
２１，２４…走査レンズ
３０…ポリゴンミラー
３５…ハウジング
３６…水平基板部
３６ａ〜３６ｄ…壁部
４０…感光体ドラム
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】
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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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