特許第6040719号(P6040719)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6040719光学ハウジングおよび光走査装置および画像形成装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6040719
(24)【登録日】2016年11月18日
(45)【発行日】2016年12月7日
(54)【発明の名称】光学ハウジングおよび光走査装置および画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 26/10 20060101AFI20161128BHJP
   B41J 2/47 20060101ALI20161128BHJP
   H04N 1/113 20060101ALI20161128BHJP
【FI】
   G02B26/10 F
   B41J2/47 101D
   H04N1/04 104A
【請求項の数】8
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2012-249627(P2012-249627)
(22)【出願日】2012年11月13日
(65)【公開番号】特開2014-98767(P2014-98767A)
(43)【公開日】2014年5月29日
【審査請求日】2015年10月20日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100127111
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 修一
(74)【代理人】
【識別番号】100067873
【弁理士】
【氏名又は名称】樺山 亨
(74)【代理人】
【識別番号】100090103
【弁理士】
【氏名又は名称】本多 章悟
(72)【発明者】
【氏名】藤井 智也
(72)【発明者】
【氏名】坂上 嘉信
【審査官】 右田 昌士
(56)【参考文献】
【文献】 実開平03−042116(JP,U)
【文献】 特開2006−154090(JP,A)
【文献】 特開2009−198679(JP,A)
【文献】 特開2007−121341(JP,A)
【文献】 特開2012−078395(JP,A)
【文献】 特開2008−211039(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 26/10 − 26/12
B41J 2/47
H04N 1/113
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
1以上の半導体発光素子から放射された1以上の光束を、第1光学系により光偏向器に導光し、前記光偏向器により主走査方向に偏向させ、偏向された1以上の光束を、第2光学系により1以上の被走査面上に光スポットとして集光し、前記1以上の被走査面を光走査する光走査装置であって、
1以上の半導体発光素子と、第1光学系と、光偏向器と、第2光学系とは、光学ハウジングに所定の位置関係に配設収納され、
前記1以上の半導体発光素子と、前記第1光学系を構成する複数の光学素子とは、光学素子保持部材に設けられ、
該光学素子保持部材は前記光学ハウジングに複数の螺子により締結され、
前記光学素子保持部材に設けられて、光源保持部に保持される前記1以上の半導体発光素子の、前記光学ハウジング内における主走査方向への変位・変形を規制する光源規制部を、前記光学ハウジングが固定的に有し、
前記光学ハウジングが有する光源規制部が、前記光学素子保持部材に保持された前記1以上の半導体発光素子の光束光軸を通る前記主走査方向における対向部位に向かって突出し、前記対向部位に当接する突起部を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項2】
1以上の半導体発光素子から放射された1以上の光束を、第1光学系により光偏向器に導光し、前記光偏向器により主走査方向に偏向させ、偏向された1以上の光束を、第2光学系により1以上の被走査面上に光スポットとして集光し、前記1以上の被走査面を光走査する光走査装置であって、
1以上の半導体発光素子と、第1光学系と、光偏向器と、第2光学系とは、光学ハウジングに所定の位置関係に配設収納され、
前記1以上の半導体発光素子と、前記第1光学系を構成する複数の光学素子とは、光学素子保持部材に設けられ、
該光学素子保持部材は前記光学ハウジングに複数の螺子により締結され、
前記光学素子保持部材に設けられて、光源保持部に保持される前記1以上の半導体発光素子の、前記光学ハウジング内における主走査方向への変位・変形を規制する光源規制部を、前記光学ハウジングが固定的に有し、
前記光学素子保持部材の光源保持部の、光源規制部により規制される部位が、1以上の半導体発光素子の光束光軸を中心とする円弧形状であることを特徴とする光走査装置。
【請求項3】
1以上の半導体発光素子から放射された1以上の光束を、第1光学系により光偏向器に導光し、前記光偏向器により主走査方向に偏向させ、偏向された1以上の光束を、第2光学系により1以上の被走査面上に光スポットとして集光し、前記1以上の被走査面を光走査する光走査装置であって、
1以上の半導体発光素子と、第1光学系と、光偏向器と、第2光学系とは、光学ハウジングに所定の位置関係に配設収納され、
前記1以上の半導体発光素子と、前記第1光学系を構成する複数の光学素子とは、光学素子保持部材に設けられ、
該光学素子保持部材は前記光学ハウジングに複数の螺子により締結され、
前記光学素子保持部材に設けられて、光源保持部に保持される前記1以上の半導体発光素子の、前記光学ハウジング内における主走査方向への変位・変形を規制する光源規制部を、前記光学ハウジングが固定的に有し、
前記光学素子保持部材と前記光学ハウジングとが副走査方向に複数の当接個所で接し、
これら当接箇所の1つが、光源保持部直下であることを特徴とする光走査装置。
【請求項4】
請求項1〜3の何れか1項に記載の光走査装置において、
1以上の半導体発光素子を保持する光源保持部が、光学素子保持部材と一体的であることを特徴とする光走査装置。
【請求項5】
請求項1〜4の何れか1項に記載の光走査装置に用いられる光学ハウジングであって、
1方向が開放し、底部に、1以上の半導体発光素子と、第1光学系と、光偏向器と、第2光学系とが、所定の位置関係に配設される収納部と、
該収納部の開放部を閉ざすカバー部と、を有し
光源規制部を、収納部の底部に固定的に有することを特徴とする光学ハウジング。
【請求項6】
請求項5記載の光学ハウジングにおいて、
収納部とカバー部のうち、少なくとも収納部は樹脂性であり、光源規制部は、収納部の一部として樹脂成型により形成されていることを特徴とする光学ハウジング。
【請求項7】
光導電性の1以上の潜像担持体に、均一帯電と光走査により静電潜像を形成し、形成された静電潜像を可視化して画像を形成する画像形成装置であって、
静電潜像形成のための光走査を、請求項1〜4の何れか1項に記載の光走査装置の1以上により行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
請求項7記載の画像形成装置において、
3または4個の光導電性の感光体を潜像担持体として用いてカラー画像を形成するタンデム型であ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】
この発明は光学ハウジングおよび光走査装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
光導電性の潜像担持体の均一帯電と、光走査による露光により静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナー画像として可視化する画像形成装置は広く知られている。
【0003】
例えば、電子複写装置や、光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等である。
【0004】
「光走査装置」は、均一帯電された潜像担持体に対して光走査を行い、形成すべき画像に対応する静電潜像を形成する装置である。
【0005】
光走査装置には種々のタイプがあり、「マルチビーム走査」を行うものや、2以上の潜像担持体に共通に設けられ、各潜像担持体を個別に光走査するものも知られている。
【0006】
光走査装置は一般に、画像形成装置を構成する「1つのユニット」として構成され、画像形成装置本体に対して、ユニット単位で「装着されたり、交換されたり」する。
【0007】
光走査は一般に、以下のように行われる。
即ち、光源から放射される光束を、第1光学系により光偏向器に導き、光偏向器により偏向させる。
【0008】
偏向された光束を第2光学系により、被走査面上に光スポットとして集光し、光スポットの変位により主走査を行う。
【0009】
光源から被走査面に到る「光束の光路」上において「上記主走査が行われる方向に対応する方向」は「主走査方向」と呼ばれる。
【0010】
被走査面上で主走査方向に直交する方向は「副走査方向」と呼ばれるが、上記「光束の光路」上において「副走査方向に対応する方向」も「副走査方向」と呼ばれる。
【0011】
「光源」としては、LD(半導体レーザ)やLED(発光ダイオード)、VCSEL(面発光型半導体レーザ)等の「半導体発光素子」が用いられる。
「マルチビーム走査」を行なう場合には、光源として、端面発光型のLDアレイや、複数発光部を持つVCSELが用いられることが多い。
【0012】
また、2以上の潜像担持体に共通に設けられ、各潜像担持体を別個に光走査するものでは、複数の半導体発光素子を1方向に配列一体化した光源部が用いられることが多い。
【0013】
「第1光学系」は、光源からの光束を光偏向器に導光する光学系である。
【0014】
「光偏向器」は、光源からの光束を偏向させるものであって、ポリゴンミラーや「マイクロミラーを揺動させる方式のもの」等、種々のものが知られている。
【0015】
第1光学系には、半導体光学素子から放射される光束の発散性を抑制するコリメートレンズのような「カップリングレンズ」が用いられる。
【0016】
また、光偏向器がポリゴンミラーのように、所謂「面倒れ補正」を必要とするものの場合には、カップリングレンズとともにシリンダレンズが用いられることが多い。
【0017】
この場合の「シリンダレンズ」は、副走査方向に正の屈折力を持ち、カップリングレンズを透過した光束を副走査方向に収束させ、光偏向器の偏向反射面近傍に結像させる。
【0018】
「第2光学系」は、光偏向器により主走査方向に偏向された光束(以下、「偏向光束」とも言う。)を、被走査面に光スポットとして集光する光学系である。
【0019】
第2光学系は、1枚もしくは複数枚のレンズや、これ等レンズと結像作用を持つ結像ミラーを組み合わせて構成されることが多い。
【0020】
光偏向器として前記ポリゴンミラーが用いられる場合は、光スポットによる主走査を等速化するために、fθレンズ等の所謂「fθ光学系」が用いられる。
【0021】
光偏向器として前記「マイクロミラーを揺動させる方式のもの」が用いられる場合は、光スポットによる主走査を等速化するために「f・sin-1θ光学系」が用いられる。
【0022】
また、前記シリンダレンズを用いて「面倒れの補正」を行なう場合には、主走査方向と副走査方向で屈折力の異なるアナモフィックな光学系が第2光学系として用いられる。
【0023】
アナモフィックな光学系は、偏向反射面近傍(シリンダレンズによる「主走査方向に長い線像の結像位置」)と被走査面位置とを「副走査方向において共役な関係」とする。
【0024】
第2光学系はまた、画像形成装置におけるレイアウトに応じて、その光路を屈曲させるため「適宜の数の光路屈曲ミラー」が用いられる。
【0025】
近来、第1、第2光学系、光偏向器と共に、光源である半導体発光素子を光学ハウジングに組み込んでユニット化したものが提案されている(特許文献1)。
【0026】
特許文献1に開示された光走査装置では「複数個の半導体光学素子と、複数組の第1光学系と」が、光学素子保持部材(以下、「保持部材」とも言う。)に組み付けられる。
【0027】
光学素子保持部材は、光学ハウジングに「板バネを用いて」取り付けられる。
【0028】
光学素子保持部材の「光学ハウジングへの取り付け」に板バネを用いると、画像形成装置内の可動部(光偏向器)の振動を吸収して、光学素子保持部材が振動する恐れがある。
【0029】
光学素子保持部材の振動は、半導体発光素子や第1光学系の振動となりバンディングを引き起こして形成画像の画質を劣化させる恐れがある。
【0030】
このような問題を避けるためには、光学素子保持部材の光学ハウジングへの取り付けを「螺子による締結」で行うのが良い。
【0031】
螺子による締結の場合は、複数の螺子により、光学素子保持部材の複数個所を光学ハウジングに締結しなければならない。
【0032】
この場合、締結に用いる複数の螺子の締結力を「適正にバランス」させないと、固定される保持部材が、僅かながら「正しい姿勢から傾いて」しまう場合がある。
【0033】
光学素子保持部材は、光源と第1光学系とを保持しているから、このような傾きが生じると、光源および第1光学系と「光偏向器以後の光学系」との位置関係に狂いを生じる。
【0034】
このような位置関係の狂いは、形成画像の画質劣化の原因となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0035】
この発明は、光学ハウジングに螺子により締結される光学素子保持部材における、前記位置関係の狂いを有効に低減した光走査装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0036】
この発明の光走査装置は、1以上の半導体発光素子から放射された1以上の光束を、第1光学系により光偏向器に導光し、前記光偏向器により主走査方向に偏向させ、偏向された1以上の光束を、第2光学系により1以上の被走査面上に光スポットとして集光し、前記1以上の被走査面を光走査する光走査装置であって、1以上の半導体発光素子と、第1光学系と、光偏向器と、第2光学系とは、光学ハウジングに所定の位置関係に配設収納され、前記1以上の半導体発光素子と、前記第1光学系を構成する複数の光学素子とは、光学素子保持部材に設けられ、該光学素子保持部材は前記光学ハウジングに複数の螺子により締結され、前記光学素子保持部材に設けられて、光源保持部に保持される前記1以上の半導体発光素子の、前記光学ハウジング内における主走査方向への変位・変形を規制する光源規制部を、前記光学ハウジングが固定的に有し、前記光学ハウジングが有する光源規制部が、前記光学素子保持部材に保持された前記1以上の半導体発光素子の光束光軸を通る前記主走査方向における対向部位に向かって突出し、前記対向部位に当接する突起部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0037】
この発明の光走査装置では、光学素子保持部材は光学ハウジングに「螺子締結により固定」されるので、振動吸収によるバンディングが有効に防止される。
【0038】
また、光源規制部は光学ハウジングに固定的であり、螺子による締結の際に、半導体発光素子および第1光学系を保持する光学素子保持部材の姿勢を適正に保てる。
【0039】
従って、光学素子保持部材は、複数の螺子により「バランスの取れた締結力」で、光学ハウジングに適正に固定される。
【図面の簡単な説明】
【0040】
図1】画像形成装置の実施の1形態であるタンデム式のカラー光プリンタを説明するための図である。
図2】光走査装置の作用を説明する概略図である。
図3】光走査装置の作用を説明する概略図である。
図4】実施の形態における光源規制部と光学素子保持部材との関係を説明するための図である。
図5】上記実施の形態における光源規制部による光源保持部の規制を説明するための図である。
図6】実施の別形態を特徴部分のみ説明図的に示す図である。
図7】実施の他の形態を特徴部分のみ説明図的に示す図である。
図8】実施のさらに他の形態を特徴部分のみ説明図的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
以下、発明の実施の形態を説明する。
【0042】
図1は、画像形成装置の実施の1形態を説明図的に示す図である。
【0043】
図1に示す画像形成装置は「タンデム方式のカラー光プリンタ(以下、「プリンタ」と称する。)」である。
【0044】
プリンタ10は、4つの作像部4Y、4M、4C、4BKを有する。
作像部の符号4Y〜4BKにおける「Y、M、C、BK」は、それぞれ「イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック」を意味し、各作像部は、これ等の色の画像の作像を行う。
【0045】
即ち、作像部4Yは「イエロー画像」を、作像部4Mは「マゼンタ画像」を、作像部4Cは「シアン画像」を、作像部4BKは「ブラック画像」を、それぞれ作像する。
【0046】
これら4つの作像部4Y〜4BKの下位には、中間転写部材である中間転写ベルト1が設けられている。
【0047】
作像部4Y〜4BKの上位には、2つの光走査装置5a、5bが配備されている。光走査装置5a、5bは、図の如く「一部が重なるようにして横並び」に配置されている。
【0048】
光走査装置5bは、作像部4Y、4Mに対して光走査を行うものであり、光走査装置5aは、作像部4C、4BKに対して光走査を行うものである。
【0049】
4つの作像部4Y〜4BKは、構造的には同一のものであるので、イエロー画像を作像する作像部4Yを例にとって説明する。
【0050】
作像部4Yに関する以下の説明は、符号における「Y」を「M、C、BK」に換えれば、そのまま作像部4M、4C、4BKの説明になる。
【0051】
作像部4Yは、光導電性の潜像担持体であるドラム状の感光体41Yと、その周囲に配設された帯電部42Y、現像部43Y、クリーニング部44Y等により構成されている。
【0052】
感光体41Yは、図示されない駆動源により時計回りに回転駆動され、帯電部42Yにより表面を所定電位に均一帯電される。
【0053】
帯電部42Yは、この実施の形態では、帯電ローラ等の帯電部材を感光体41Yの表面に接触させて帯電する接触帯電方式のものであるが、勿論、これに限らない。
【0054】
均一帯電された感光体41Yは、光走査装置5bにより光走査される。
【0055】
光走査装置5bは、コンピュータやワードプロセッサ等の上位装置から画像データを入力されて、画像データに従う光走査を行う。
【0056】
前記画像データは、カラー画像を「イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色」に色分解した「色画像データ」である。
これ等の色画像データを、それぞれY画像データ、M画像データ、C画像データ、BK画像データと呼ぶ。
【0057】
光走査装置5bには、Y画像データとM画像データが入力される。
光走査装置5bは、Y画像データに基づき感光体41Yを光走査し、M画像データに基づき感光体41Mを光走査する。
【0058】
Y画像データに基づき光走査された感光体41Yには「Y静電潜像」が形成され、このY静電潜像は、現像部43Yにより「イエロートナー」により現像される。
【0059】
かくして、感光体41Yにイエロートナーによる「イエロー画像」が形成される。
【0060】
同様にして、感光体41Mは、光走査装置51bにより「M画像データ」に基づく光走査を受けて「M静電潜像」が形成される。
【0061】
M静電潜像は、現像部43Mで現像されて「マゼンタ画像」として可視化される。
【0062】
作像部4C、4Mにおいても同様の画像形成工程が行われる。
【0063】
即ち、帯電部42C、42BKでそれぞれ均一帯電された感光体41C、41BKは、それぞれ、光走査装置5aにより光走査される。
【0064】
光走査装置5aは、上位装置からC画像データとBK画像データを入力される。
【0065】
そして、C画像データに基づき感光体41Cを、BK画像データに基づき感光体41BKを光走査する。
【0066】
この光走査により感光体41Cに「C静電潜像」が形成され、感光体41BKに「BK静電潜像」が形成される。
【0067】
これらC静電潜像およびBK静電潜像は、それぞれ現像部43C、43BKで現像されて「シアン画像、ブラック画像」として可視化される。
【0068】
このようにして、感光体41Y〜41BKに、4色の画像「イエロー画像〜ブラック画像」が作像される。
【0069】
これら4色のイエロー画像〜ブラック画像は、中間転写ベルト1上に転写される。
中間転写ベルト1は無端状で、作像部4Y〜4BKの下位に配設された転写ユニット12の一部をなし、図1において反時計回りに移動される。
転写ユニット12は、中間転写ベルト1の他に、テンションローラ2や、2次転写対向ローラ3、1次転写ローラ6Y、6M、6C、6BK、2次転写ローラ7等を有する。
【0070】
また、中間転写ベルト1をクリーニングするため、図示されない「ベルトクリーナ」が設けられている。2次転写対向ローラ3は、中間転写ベルト1を回転駆動する。
【0071】
転写ユニット12の下位に配設された給紙カセット13には、転写紙が「積重ねられた状態」で収容されている。
【0072】
各色画像の転写は、以下のように行なわれる。
【0073】
反時計回りに回転する中間転写ベルト1上に、感光体41Yから「イエロー画像」が1次転写ローラ6Yによる静電転写により1次転写される。
【0074】
同様に、感光体41M〜41BKから「マゼンタ画像〜ブラック画像」がそれぞれ、1次転写ローラ6M〜6BKにより1次転写される。
【0075】
これらの1次転写により、イエロー画像〜ブラック画像は、中間転写ベルト1上で互いに重畳されて「カラー画像」を形成する。
【0076】
一方、給紙カセット13に収納された転写紙の「最上位の1枚」が、給紙ローラ13aにより送り出され、2次転写部へ送り込まれる。
【0077】
2次転写部は、中間転写ベルト1と2次転写ローラ7との当接部であり、この部分で、2次転写対向ローラ3と2次転写ローラ7が、中間転写ベルト1を介して対向する。
【0078】
転写紙は、2次転写部を通過する際に、2次転写ローラ7による静電転写により前記カラー画像を2次転写される。
【0079】
カラー画像を転写された転写紙は、定着器14に送られ、熱と圧力によってカラー画像を定着され、排紙ローラ対15により排紙トレイ16上に排出される。
【0080】
各色画像を転写された感光体41Y〜41BKに残留する「転写残りトナーや紙粉等」は、クリーニング部44Y〜44BKにより、各感光体上から除去される。
【0081】
各現像部43Y〜43BKは、感光体41Y〜41BKに対して非接触状態でトナーを供給する、非接触現像方式のものが採用されているが、これに限定されない。
各クリーニング部44Y〜44BKは、感光体41Y〜41BKの表面にブラシを接触させてクリーニングするブラシ接触方式のものが採用されているが、これに限らない。
【0082】
即ち、これら現像部やクリーニング部としては、上記のものに限らず、従来から知られた各種のものを適宜使用できる。
【0083】
また、画像の転写方式も、中間転写ベルトを用いる方式に限らず、各感光体から直接に転写紙上に転写を行なう「直接転写方式」でもよい。
【0084】
即ち、図1に示した画像形成装置は、光導電性の1以上の潜像担持体に、均一帯電と光走査により静電潜像を形成し、形成された静電潜像を可視化して画像を形成する。
そして、潜像担持体として、4個の光導電性の感光体41Y〜41BKが用いられ、「カラー画像を形成するタンデム型」である。
【0085】
次に、光走査装置5a、5bにつき説明する。
2つの光走査装置5a、5bは、排紙トレイ16の傾斜に略平行に対向するように傾いて設置され、排紙トレイ16の側から見て、両者が一部重なるように配置されている。
光走査装置5a、5bは、勿論略平行でなくても、重なり部がなくても差し支えは無いが、この実施の形態のように「重なる部分をもつ」ことでプリンタ10を小型化できる。
【0086】
2つの光走査装置5a、5bは「構造的には同じ」であるので、以下では、光走査装置5aについて説明する。
【0087】
図2は、光走査装置5aを説明図的に示す斜視図であり、図3は、光走査装置5aを主走査方向(Y方向)から見た断面図である。これ等の図のZ方向が副走査方向である。
なお、図2図3は、光走査装置5aの作用を説明するための概略図であり、この発明の構成の特徴部分は、図2図3には描かれていない。
【0088】
光走査装置5aは、前述の如く、感光体41BKと感光体41Cとを光走査するものである。
図2図3において、符号500は光学ハウジングの「収納部」を示している。
収納部500は、図示のように「浅い箱状」で、底部には「取り付け構造」が一体的に形成されている。
【0089】
光学ハウジングは、収納部500の、図の如く開放した上側部分を閉ざして内部を密封する図示されないカバー部を有し、このカバー部と収納部500とで構成される。
【0090】
図2図3に示すように、光走査装置5aは、光源ホルダ51、光偏向器53、走査レンズ54、カップリングレンズ群59a、シリンダレンズ群59b等を有する。
【0091】
光走査装置5aはまた、長尺ミラー55C、55BK、長尺シリンダレンズ57C、57BKを有する。
収納部500には、光源ホルダ51、光偏向器53、走査レンズ54、カップリングレンズ群59a、シリンダレンズ群59bが所定の位置関係に収納され、固定されている。
【0092】
光偏向器53は、ポリゴンミラー53aとこれを駆動する回路素子を保持する基板53bにより構成され、収納部500の底部に螺子により締結固定されている。
【0093】
ポリゴンミラー53aは「6面の偏向反射面を有する正六角柱形状」であるが、これに限定されるものではない。
【0094】
収納部500にはまた、長尺ミラー55C、55BK、56BK、長尺シリンダレンズ57C、57BKが所定の位置関係に取り付けられて収納され、固定されている。
図2に示すように、光源ホルダ51には、半導体発光素子であるLD52C、52BKが、副走査方向に配列され、一体的に保持されている。
【0095】
LD52Cは、前記感光体41Cを光走査するための光源であり、LD52BKは感光体41BKを光走査するための光源である。
【0096】
カップリングレンズ群59aは、2つのレンズが「副走査方向に所定の間隔で配列」され、一体的に保持されている。
【0097】
カップリングレンズ群59aを構成する2個のレンズはそれぞれ「コリメート機能」を有し、LD52C、52BKから放射される発散性の光束をそれぞれ平行光束化する。
【0098】
カップリングレンズ群59aにより平行光束化された各光束は、シリンダレンズ群59bに入射する。
【0099】
シリンダレンズ群59bは、副走査方向(図のZ方向)に正の屈折力を有する2つのシリンダレンズが副走査方向に「所定の位置関係」をなして配列されてなる。
【0100】
カップリングレンズ群59aにより平行光束化された2光束は、上記2つのシリンダレンズに個別に入射して「副走査方向に収束する光束」に変換される。
【0101】
副走査方向に収束する光束は、それぞれ、光偏向器53のポリゴンミラー53aの同一の偏向反射面の「副走査方向における同一位置」に入射する。
【0102】
このとき各光束は、上記偏向反射面の近傍に「主走査方向に長い線像」に結像する。
また、これら各光束は、偏向反射面近傍で「副走査方向に交差」する。
【0103】
図3は、光偏向器53以後の光学配置を、主走査方向から見た状態を示しており、ポリゴンミラー53aの偏向反射面で反射された2光束の光路を示している。
【0104】
反射された2光束は、ポリゴンミラー53aの等速回転に伴い「等角速度的」に偏向しつつ、走査レンズ54を透過する。
【0105】
走査レンズ54を透過して感光体41Cへ向かう光束は、長尺ミラー55cにより光路を屈曲され、長尺シリンダレンズ57Cを透過し、カバーガラス58Cから射出する。
【0106】
そして、図2に示す「感光体41Cを光走査する走査光束Lc」となる。
【0107】
走査レンズ54を透過して感光体41BKへ向かう光束は、長尺ミラー55BK、56BKにより反射されて光路を屈曲され、長尺シリンダレンズ57BKを透過する。
そして、カバーガラス58BKから射出し、図2に示す「感光体41BKを光走査する走査光束LBK」となる。
【0108】
即ち、カップリングレンズ群59a、シリンダレンズ群59bは、光源をなす2つの半導体発光素子(52C、52BK)に対する「第1光学系」をなす。
【0109】
また、走査レンズ54と長尺ミラー55c、長尺シリンダレンズ57Cは、感光体41Cを光走査する光束に対する「第2光学系」を構成する。
【0110】
同様に、走査レンズ54と長尺ミラー55BK、56BK、長尺シリンダレンズ57BKは、感光体41BKを光走査する光束に対する「第2光学系」を構成する。
【0111】
走査レンズ54は、感光体41C、41BKを光走査する光束に対する第2光学系において共用されている。
勿論、このようにする代わりに、走査レンズ54に換えて、各感光体を光走査する光束ごとに別個のレンズを用いても良い。
【0112】
第2光学系は、感光体41C、41BKを光走査する光束の光走査を等速化し、また、ポリゴンミラー53aの面倒れを補正する機能を有している。
【0113】
図2図3に示すように、収納部500の底部の、符号503a、503bで示す部分は「シリンダ面形状」となっている。
【0114】
図2図3に示す形態では、第2光学系は、前記線像の結像位置と被走査面(実体的には感光体の表面)とを副走査方向において共役な関係とし「面倒れ補正」の機能を持つ。
【0115】
面倒れを補正する方法は、他にも種々の方法が知られている。例えば、各感光体の被走査面の近傍に、シリンダレンズやトロイダルレンズを配する方法も知られている。
このような場合には、第1光学系のシリンダレンズ群59bは無くても良い。
【0116】
図4は、光学ハウジングの収納部500に、光学素子保持部材510を設けた状態を示している。
【0117】
光学素子保持部材510は、剛体の平板を90度の角度で折り曲げた形状であり、折り曲げられたそれぞれの部分を便宜上「基面部および立上がり部」と呼ぶ。
【0118】
「基面部」は、光学ハウジングの収納部500に、複数の螺子20により締結される部分である。
基面部には、第1光学系を構成するカップリングレンズ群59aと、シリンダレンズ群59bとアパーチュア59cが、所定の位置関係に調整されて固定的に設けられている。
【0119】
アパーチュア59cは所謂「ビーム整形」を行う。
「立上がり部」には、光源ホルダ51が保持されている。
【0120】
光源ホルダ51は前述のように、2つの半導体発光素子(LD)を保持している。
【0121】
光源ホルダ51は、保持した2つの半導体発光素子の光束光軸(放射される発散性の光束の中心光線に合致する軸)を、第1光学系に対して位置合わせされる。
【0122】
そして、このように位置合わせされた状態で光学素子保持部材510の立上がり部に固定されて、光学素子保持部材510の「光源保持部」となる。
【0123】
従って、以下では、固定された光源ホルダ51を光源保持部51と称する。
【0124】
図4において符号501は「光源規制部」を示している。
この形態例において、収納部500は樹脂製であり、光源規制部501は、他の取り付け部等とともに、収納部500の一部として収納部の底部に一体成形されている。
【0125】
図5は、光源規制部501による「光源規制」の様子を示している。
図5において符号60は、光源保持部51の一部であって「2つのLD521、522を固定的に保持する部分」を示す。
LD521は、前述のLD52BK、LD522は、前述のLD52Cである。
【0126】
以下、光源保持部51のこの部分を固定部60と呼ぶ。
【0127】
固定部60には、LD521、522の「制御ピン側」が固定的に保持される。
固定部60は光源保持部51の一部であるから、LD521、522は光源保持部51に固定的に保持されている。
【0128】
保持された2つのLD521、522は、副走査方向(図5の上下方向)に所定間隔で配列している。従って、図5の左右方向は「主走査方向」である。
【0129】
光源規制部501は、図5に示す如く「副走査方向に伸びた2つの凸部」が形成されており、この2つの凸部で固定部60の「主走査方向の両側」を挟む。
【0130】
収納部500に、光学素子保持部材510の基面部を複数の螺子20で締結する際に、
各螺子20の締結力が不均一であったり、強すぎたりすることがあり得る。
【0131】
このような場合、光学素子保持部材510に「連れ回りや変形」の原因となる力が作用する。
【0132】
このとき、光源規制部501が存在しないとすると、光学素子保持部材510が傾いたり、変形したりすることがあり得る。
【0133】
そして、このような傾きや変形は、光走査装置における「光源から第1光学系を介して光偏向器にいたる部分」を変位させることになり、画像形成に影響する。
【0134】
説明中の実施の形態では、光源保持部51の固定部60は、光源規制部501により「光学ハウジング内における主走査方向への変位・変形を規制」されている。
【0135】
このように光源保持部の「変位・変形」を規制しつつ、螺子20による締結を行うことにより、光学素子保持部材510の締結を、適切な締結力により行うことができる。
【0136】
即ち、光源保持部51の固定部60に対しては「光源規制部501と固定部60の部品公差による隙間以上の動き・変形」は光源規制部501により規制される。
従って、光源(LD521、522)と第1光学系の「主走査方向の位置ずれや、姿勢のずれ」の発生を有効に抑制できる。
上記部品公差は、光源規制部501が樹脂成型部品でも「嵌めあい公差と同等以上」の部品精度が可能であり上記「主走査方向の位置や姿勢のずれ」を十分に小さくできる。
【0137】
図4図5に示した実施の形態では、光源規制部501と固定部60との関係は「面と面との接触」によっている。
この場合、両者の互いに接触する面部分の平滑度が十分に高ければ、両者の接触は良好な面接触と成り、光源規制部501による光源保持部51の規制は良好に行われる。
【0138】
しかし、上記平滑度が十分に高くない場合、互いに接しあうべき面には「微小な凹凸」があり、実際の接触は「凸部による点接触」になる。
【0139】
各面の凹凸状態はランダムであり「光学素子保持部材510の光源保持部51の固定部60と光源規制部501とが点接触する位置」は規制できない。
【0140】
上記「点接触」部分が、固定部60の「主走査方向の両側」において「副走査方向に異なった位置」であると以下のような問題がある。
【0141】
即ち、前記螺子20による締結力により生じる「光学素子保持部材510の傾き」により、上記点接触部分で働く力が「固定部60を回転させるモーメント」を生じる。
【0142】
このモーメントの作用により、固定部60に「僅かな捩れ」が生じると、LD521、522の中心軸(光束光軸)が僅かながらずれてしまう可能性がある。
【0143】
このような「光源の中心軸のずれ」は、以下のようにして有効に低減できる。
【0144】
以下、この場合の実施の形態を、図6以下を参照して説明する。
なお、繁雑を避けるため、混同の恐れが無いと思われるものについては、図6以下においても、図4図5におけると同一の符号を付する。
【0145】
図6は、符号501Aで示す光源規制部の、固定部60への接触部として、4つの突起部502を形成した形態例である。
【0146】
4つの突起部502は何れも、その頂部が「図面に直交する方向に長い細い接触面」となっている。
【0147】
これら4つの突起部502のうち、図で上側にある2つの突設部は「LD521の中心軸(光束光軸)を含み、主走査方向に平行な面」上に位置するように形成されている。
【0148】
同様に、図で下側にある2つの突設部は「LD522の中心軸(光束光軸)を含み、主走査方向に平行な面」上に位置するように形成されている。
【0149】
このようにすると、光源規制部501Aと固定部60を「光源であるLD521、522の光束光軸を中心とした主走査方向の両側の部位」で接触させることができる。
【0150】
これにより、前述の「捩れ」は有効に抑制される。
【0151】
図7は、実施の別形態を示す。
この形態例では、光源規制部501は、図5の形態例のものと同様であるが、光源であるLD521、522を保持する固定部60Aは、図の如く「円弧形状」である。
【0152】
即ち、光源規制部501に当接して規制される固定部60Aは「LD521、522の光束光軸を中心とする円弧形状」である。
【0153】
このようにすると、固定部60Aと光源規制部501との接触位置は、常にLD521、522の光束光軸を含み主走査方向に平行な面上の位置になる。
【0154】
従って、前述の「捩れ」が有効に抑制され、光束光軸のずれを有効に抑制できる。
【0155】
図8に示す形態例は、図6に示す形態例と図7に示す形態例を組合せた例である。
【0156】
この形態例では、固定部60Aは、図7に示した形態例と同様に「円弧形状」であり、一方の、光源規制部501Aは、図6に示す形態例のものと同様である。
【0157】
この形態例では、固定部60Bの主走査方向の両側の円弧形状が、光源規制部501Aに形成された突起部502と接触し、図6図7の形態例と同様の効果が得られる。
前述の如く、光学素子保持部材510は、光学ハウジングの収納部500の底部に、複数の螺子20により締結される。
【0158】
これら複数の締結部を含み、光学素子保持部材510は、複数位置で光学ハウジングの収納部500に当接する。
【0159】
図8の形態例では、複数の当接部の一つを、光源保持部である固定部60Aの直下部(図8に符号61で示す部分)としている。
【0160】
光源(2つの半導体発光素子521、522)の、副走査方向(上下方向)の位置が、走査光学系の副走査方向の基準高さとなる。
【0161】
図8のように、光学ハウジング500と光学素子保持部材510の当接部61が、光源保持部51の直下であれば、他の部位で当接させるよりも光軸位置のずれを抑制できる。
【0162】
上に説明した実施の形態では、光源保持部51と光学素子保持部材510を別体とし、両者の位置関係を調整して互いに一体化している。
【0163】
光源保持部と光学素子保持部材の関係は、このように互いに別体である場合に限定されない。
【0164】
即ち、光源保持部は、光学素子保持部材の一部として、当初から光学素子保持部材と一体的に形成されていても良い。
【0165】
また、光源規制部の機能は、光学素子保持部材をハウジングに螺子で締結する際の、光学素子保持部材の傾きや変形を規制するものである。
【0166】
従って、このような機能を果たし得る限りにおいて、上に説明した実施の形態に限らず、光学素子保持部材の他の部分を規制してもよい。
【符号の説明】
【0167】
5a 光走査装置
20 螺子
500 光学ハウジングの収納部500
510 光学素子保持部材510
51 光源保持部
501 光源規制部
521 半導体発光素子
【先行技術文献】
【特許文献】
【0168】
【特許文献1】特開2007−304166号公報
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8