(57)【要約】【課題】ビーム合成素子として使用されるミラーブロックの各反射面への誤差の累積を緩和できるようにした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。最上段のレーザダイオード１１Ｙから発せられたビームＬｙはシリンダレンズ１５に入射する。上から２段目のレーザダイオード１１Ｍから発せられたビームＬｍは反射面１４Ｍで反射され、３段目のレーザダイオード１１Ｃから発せられたビームＬｃは反射面１４Ｃで反射され、最下段のレーザダイオード１１Ｋから発せられたビームＬｋは反射面１４Ｋで反射され、それぞれシリンダレンズ１５に入射する。反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを有するミラーブロック１４は副走査方向Ｚの中央部に配置された反射面１４Ｃが突起３７，３８に当接することで位置決めされている。【選択図】図２
2009265160.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反射して光軸を一方向に揃えるために複数の反射面を副走査方向に階段状に配置したミラーブロックと、
光軸を一方向に揃えら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を含む走査光学系と、
を備え、
前記ミラーブロックは、互いに反射角が異なる少なくとも三つの反射面を有し、副走査方向のほぼ中央部に配置された反射面にて位置決めされていること、
を特徴とするレーザ走査光学装置。
【請求項２】
前記ミラーブロックは、各反射面ごとのセグメントが副走査方向に接着固定され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】
前記ミラーブロックは、各反射面ごとのセグメントが副走査方向に結合された状態で一体成形され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４】
前記複数の光源のうち少なくとも一つの光源は、該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のいずれの反射面でも反射されない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】
前記ミラーブロックと前記偏向器との間に少なくとも１枚のシリンダレンズが配置され、
前記ミラーブロックの位置決め用反射面の反射点は、該反射点を含む副走査方向の線分が、前記ミラーブロックのいずれの反射面でも反射されないレーザビームを発する前記光源と前記シリンダレンズとを結ぶ光路と交わる位置に配置されていること、
を特徴とする請求項４に記載のレーザ走査光学装置。
【請求項６】
前記ミラーブロックは偶数個の反射面を有し、副走査方向の中央部に配置された二つの反射面のいずれかにて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５のいずれかに記載のレーザ走査光学装置。
【請求項７】
前記二つの反射面のうち前記ミラーブロックの保持台に近いほうの反射面にて位置決めされていることを特徴とする請求項６に記載のレーザ走査光学装置。
【請求項８】
前記ミラーブロックの位置決め用反射面は他の反射面よりも主走査方向に長いことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか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の光軸を一方向に揃えるためのビーム合成素子として、従来、複数の反射面を副走査方向に階段状に配置したミラーブロックが、スペース上有利であるとして用いられていた（特許文献１〜５参照）。この種のミラーブロックは、各反射面ごとのセグメントを樹脂で一体的に成形したものや、各反射面ごとのセグメントを接着固定したものである。
【０００４】
しかしながら、ビーム合成素子として前記ミラーブロックを用いた場合、ハウジングへの位置決めに課題を有していた。即ち、ミラーブロックの各反射面に製造上での角度誤差などを生じていると、通常、ミラーブロックは取付け台座面に近い反射面や端面を位置決め基準面としているので、該基準面から遠い位置にある反射面ほど誤差が累積してしまう。
【特許文献１】特開平８−１２２６７３号公報
【特許文献２】特開平９−１２７４４２号公報
【特許文献３】特開２００３−３０７６９３号公報
【特許文献４】特開２００４−１１７８６５号公報
【特許文献５】特開２００４−１０９４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ビーム合成素子として使用されるミラーブロックの各反射面への誤差の累積を緩和できるようにした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】
【０００６】
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反射して光軸を一方向に揃えるために複数の反射面を副走査方向に階段状に配置したミラーブロックと、
光軸を一方向に揃えら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を含む走査光学系と、
を備え、
前記ミラーブロックは、互いに反射角が異なる少なくとも三つの反射面を有し、副走査方向のほぼ中央部に配置された反射面にて位置決めされていること、
を特徴とする。
【０００７】
前記レーザ走査光学装置において、ミラーブロックは、副走査方向のほぼ中央部に配置された反射面にて位置決めされているため、各反射面に製造上の角度誤差などが生じていても、位置決め基準部分から副走査方向への距離を上方及び下方に振り分けることができ、誤差の累積を極力緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
（第１実施例、図１〜図３参照）
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４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。
【００１０】
具体的には、図１及び図２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１及び図３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。
【００１１】
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（この点については以下に詳述する）。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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【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、副走査方向Ｚに高さを異ならせて階段状に配置され、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。
【００１５】
即ち、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。そして、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、偏向される。
【００１６】
（ミラーブロックの第１例、図４参照）
ここで、光源光学系１０に配置されたミラーブロック１４の第１例について図４を参照して説明する。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。
【００１７】
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。
【００１８】
ミラーブロック１４は、ハウジング３５の台座面３６上に搭載され、副走査方向Ｚの中央部に配置された反射面１４Ｃを台座面３６に設けた突起３７，３８に当接させることにより位置決めされた状態で台座面３６に接着固定されている。また、反射面１４Ｃの端面が突起３７の側面３７ａに当接して位置決めされている。
【００１９】
このように、ミラーブロック１４は副走査方向Ｚの中央部に配置された反射面１４Ｃにて位置決めされているため、各反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに製造上の角度誤差などが生じていても、位置決め基準部分である反射面１４Ｃから副走査方向Ｚへの距離を上方及び下方に振り分けることができ、誤差の累積を緩和することができる。
【００２０】
また、レーザビームＬｙのみは反射されることはない。一つのレーザビームＬｙを反射しないように構成すれば、レーザビームＬｙに関しては製造上の角度誤差などが累積することを解消できる。そして、ミラーブロック１４において、各反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋでの反射点１４ｍ，１４ｃ，１４ｋと反射されないビームＬｙとは、図４（Ｂ）に示すように、副走査方向Ｚに一致している。位置決め用反射面１４Ｃの反射点１４ｃは、該反射点１４ｃを含む副走査方向Ｚの線分が、反射されないビームＬｙを発するレーザダイオード１１Ｙとシリンダレンズ１５とを結ぶ光路と交わる位置（図２参照）に配置されている。これにて、単一の折返しミラー１６を用いることができ、光源光学系１０を簡素な構成とすることができる。
【００２１】
（ミラーブロックの第２例、図５参照）
図５に示すミラーブロックの第２例は、位置決め用反射面１４Ｃを他の反射面１４Ｍ，１４Ｋよりも主走査方向Ｙに長くしたもので、反射面１４Ｃは台座面３６に設けた断面円形状の突起３９ａで位置決めされている。また、反射面１４Ｃの端面は突起３９ｂにて位置決めされている。
【００２２】
第２例であるミラーブロック１４の他の構成は前記第１例と同様であり、その作用効果も同様である。特に、位置決め用反射面１４Ｃを他の反射面１４Ｍ，１４Ｋよりも主走査方向Ｙに長くしたことにより、位置決めが容易になる。
【００２３】
（ミラーブロックの第３例、図６参照）
図６に示すミラーブロックの第３例は、反射面１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに加えて、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を反射する反射面１４Ｙを設けたものである。このように偶数の反射面を備えたミラーブロック１４にあっては、副走査方向Ｚの中央部に配置された二つの反射面１４Ｍ，１４Ｃのいずれかにて位置決めすればよい。本第３例では、台座面３６に近いほうの反射面１４Ｃを突起３７，３８に当接させて位置決めするようにしている。第３例であるミラーブロック１４の他の構成は前記第１例と同様であり、その作用効果も同様である。
【００２４】
（第２実施例、図７参照）
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７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１５を折返しミラー１６とポリゴンミラー３０との間に配置した点にある。従って、図７において、図２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。
【００２５】
本第２実施例において、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、絞り１３を通過し、ミラーブロック１４を経た後、折返しミラー１６によって光路を折り曲げられ、シリンダレンズ１５を透過し、ポリゴンミラー３０で偏向される。
【００２６】
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。
【００２７】
例えば、集光光学素子であるシリンダレンズは必ずしも単一のものではなく、複数のレンズで構成されていてもよい。光源光学系や走査光学系の細部の構成は任意である。また、ミラーブロックに関しては、取付け台座面上に接着固定する以外に、ばね部材により座面及び位置決め用の突起に圧接させて固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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実施例の光源光学系を示す概略平面図である。
【図３】第１実施例の走査光学系を示す概略立面図である。
【図４】ミラーブロックの第１例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】ミラーブロックの第２例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図６】ミラーブロックの第３例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図７】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】
【００２９】
１Ａ，１Ｂ…レーザ走査光学装置
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
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ…反射面
１５…シリンダレンズ
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…台座面
３７，３８，３９ａ,３９ｂ…位置決め用突起
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】
2009265160.tif 000003
【図２】
2009265160.tif 000004
【図３】
2009265160.tif 000005
【図４】
2009265160.tif 000006
【図５】
2009265160.tif 000007
【図６】
2009265160.tif 000008
【図７】
2009265160.tif 000009