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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024036075
(43)【公開日】2024-03-15
(54)【発明の名称】光走査装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 26/10 20060101AFI20240308BHJP
   G02B 26/12 20060101ALI20240308BHJP
   B41J 2/47 20060101ALI20240308BHJP
   H04N 1/113 20060101ALI20240308BHJP
【FI】
G02B26/10 F
G02B26/12
B41J2/47 101D
H04N1/113
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022140793
(22)【出願日】2022-09-05
(71)【出願人】
【識別番号】000005267
【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100116034
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 啓輔
(74)【代理人】
【識別番号】100144624
【弁理士】
【氏名又は名称】稲垣 達也
(72)【発明者】
【氏名】阿部 晃治
(72)【発明者】
【氏名】横井 淳一
(72)【発明者】
【氏名】東原 直也
【テーマコード(参考)】
2C362
2H045
5C072
【Fターム(参考)】
2C362AA10
2C362BA04
2C362BA50
2C362BA51
2C362BB03
2C362DA14
2H045AA01
2H045BA22
2H045BA34
2H045CA03
2H045CA63
2H045DA02
2H045DA04
5C072AA03
5C072BA20
5C072HA02
5C072HA06
5C072HA09
5C072HA13
5C072XA01
5C072XA05
(57)【要約】
【課題】突出部と後退部を有する湾曲した走査レンズを備える走査光学装置において、装置内に埃が入りにくくし、装置の大型化を抑制する。
【解決手段】光走査装置のフレームFは、走査レンズ(第2走査レンズ70Y,70M,70C,70K)の主走査方向の中心からのビームを出射するスリット孔110Y,110M,110C,110Kを有する。走査レンズは、突出部71Y,71M,71C,71Kと、後退部72Y,72M,72C,72Kとを有する。スリット孔は、第1部分111Y,111M,111C,111Kと、第2部分112Y,112M,112C,112Kとを有する。第1部分111Y,111Mの副走査方向の開口幅L1は、第2部分112Y,112M,112C,112Kの副走査方向の開口幅L2より大きい。第1部分111C,111Kの副走査方向の開口幅L3は、第2部分112C,112Kの副走査方向の開口幅L2より大きい。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビームを出射する入射光学系と、
前記入射光学系から出射されたビームを偏向する偏向器と、
前記偏向器で偏向されたビームを像面に結像させる走査レンズを有する走査光学系と、
前記偏向器および前記走査光学系を収容するフレームであって、前記走査レンズからのビームを前記フレームの外部に出射するスリット孔を有するフレームと、を備え、
前記走査レンズは、副走査方向から見て、前記走査レンズの主走査方向の中心を通るビームの進行方向に突出した突出部と、前記突出部よりも前記走査レンズの主走査方向の中心を通るビームの進行方向に後退した後退部と、を有し、
前記スリット孔は、前記突出部に対応する第1部分と、前記第1部分と主走査方向に並んで位置し、前記後退部に対応する第2部分と、を有し、
前記第1部分の前記副走査方向の開口幅は、前記第2部分の前記副走査方向の開口幅より大きいことを特徴とする走査光学装置。
【請求項2】
前記突出部の一部は、前記第1部分の中に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
【請求項3】
前記フレームは、前記スリット孔が形成された板状のカバープレートを有し、
前記走査レンズは、前記副走査方向における他方側の端部が前記副走査方向における一方側の端部よりも前記カバープレートから離れるように前記カバープレートに対して傾いて配置され、
前記第1部分は、前記第2部分よりも前記副走査方向の一方側に突出していることを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
【請求項4】
前記フレームは、前記スリット孔が形成された板状のカバープレートを有し、
前記走査レンズの主走査方向の中心を通るビームの進行方向に沿って見て、前記後退部の一部は、前記カバープレートと重なることを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
【請求項5】
前記フレームは、前記スリット孔を塞ぐレンズカバーであって、前記走査レンズを通過したビームが透過可能なレンズカバーをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
【請求項6】
前記フレームは、
前記偏向器および前記走査光学系を収容するメインフレームと、
前記スリット孔が形成されたカバープレートと、を有し、
前記カバープレートは、前記メインフレームと異なる部材で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリゴンミラーを備えた走査光学装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光源と、光源から出射されたビームを偏向する偏向器と、偏向器で偏向されたビームを像面に結像させる走査レンズと、を備えた走査光学装置が知られている(特許文献1参照)。この走査光学装置では、ビームを出射するスリット孔に走査レンズが近接して配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007-298683号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
走査レンズには、弓型に湾曲したものがある。弓型に湾曲した走査レンズは、ビームの進行方向に突出した突出部と、ビームの進行方向に後退した後退部を有する。このため、突出部が走査光学装置のフレームに干渉しないようにする必要がある。突出部がフレームと干渉しないようにするためには、スリット孔を副走査方向に大きくするか、走査レンズをフレームから所定距離離して配置することが考えられる。しかしながら、スリット孔を主走査方向の全幅にわたって副走査方向に大きくすると、埃などが走査光学装置内に入りやすくなってしまう。また、走査レンズをフレームから所定距離離して配置すると、走査光学装置が大型化してしまう。
【0005】
そこで、本発明は、突出部と後退部を有する湾曲した走査レンズを備える走査光学装置において、装置内に埃が入りにくくするとともに走査光学装置の大型化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するため、本発明に係る光走査装置は、入射光学系と、偏向器と、走査光学系と、フレームと、を備える。
入射光学系は、ビームを出射する。偏向器は、入射光学系から出射されたビームを偏向する。走査光学系は、偏向器で偏向されたビームを像面に結像させる。フレームは、偏向器および走査光学系を収容する。フレームは、走査レンズからのビームをフレームの外部に出射するスリット孔を有する。
走査レンズは、副走査方向から見て、走査レンズの主走査方向の中心を通るビームの進行方向に突出した突出部と、突出部よりも走査レンズの主走査方向の中心を通るビームの進行方向に後退した後退部と、を有する。スリット孔は、突出部に対応する第1部分と、第1部分と主走査方向に並んで位置し、後退部に対応する第2部分と、を有する。第1部分の副走査方向の開口幅は、第2部分の副走査方向の開口幅より大きい。
【0007】
スリット孔を、第1部分の副走査方向の開口幅が第2部分の副走査方向の開口幅より大きい構成とすることにより、スリット孔の副走査方向の開口幅が、主走査方向の全幅にわたって大きくならないので、装置内に埃が入りにくい。また、突出部に対応する第1部分の副走査方向の開口幅が大きいので、走査レンズとフレームの干渉を抑制できる。このため、突出部と後退部を有する湾曲した走査レンズとフレームを近接して配置することができ、大型化を抑制できる。
【0008】
また、前記した走査光学装置において、突出部の一部は、第1部分の中に配置されている構成としてもよい。
【0009】
突出部の一部が第1部分の中に配置されていることで、走査レンズとフレームを近接して配置することが出来るので、走査光学装置の大型化を抑制できる。
【0010】
また、前記した走査光学装置において、フレームは、スリット孔が形成された板状のカバープレートを有し、走査レンズは、副走査方向における一方側の端部が副走査方向における他方側の端部よりもカバープレートから離れるようにカバープレートに対して傾いて配置され、第1部分は、第2部分よりも副走査方向の他方側に突出している構成としてもよい。
【0011】
走査レンズと干渉する部分にスリット孔の開口を広げることで、走査光学装置の大型化を抑制できる。
【0012】
また、前記した走査光学装置において、フレームは、スリット孔が形成された板状のカバープレートを有し、走査レンズの主走査方向の中心を通るビームの進行方向に沿って見て、後退部の一部は、カバープレートと重なる構成としてもよい。
【0013】
後退部の一部がカバープレートと重なることで、走査レンズとカバープレートの隙間を小さくすることができる。このため、フレームの内部に埃が侵入することを抑制できる。
【0014】
また、前記した走査光学装置において、フレームは、スリット孔を塞ぐレンズカバーであって、走査レンズを通過したビームが透過可能なレンズカバーをさらに有する構成としてもよい。
【0015】
レンズカバーを有することにより、埃がフレーム内へ侵入することを抑制できる。
【0016】
また、前記した走査光学装置において、フレームは、偏向器および走査光学系を収容するメインフレームと、スリット孔が形成されたカバープレートと、を有し、カバープレートは、メインフレームと異なる部材で構成されていてもよい。
【0017】
フレームがメインフレームとカバープレートから構成されることにより、メインフレームの剛性を高くすることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、突出部と後退部を有する湾曲した走査レンズを備える走査光学装置において、装置内に埃が入りにくくするとともに走査光学装置の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】一実施形態に係る走査光学装置を第1方向の他方側から見た斜視図である。
図2】カップリングレンズ周りの構造を示す斜視図である。
図3】走査光学装置を第1方向の一方側から見た斜視図である。
図4図1のIV-IV断面図である。
図5図1のV-V断面図である。
図6】カバープレートを配置した走査光学装置を第1方向の一方側から見た斜視図である。
図7】カバープレートを第1方向の一方側からみた図である。
図8】入射面側から見た第2走査レンズ(a)と、出射面側から見た第2走査レンズ(b)である。
図9図6のX-X断面における第2走査レンズとカバープレートを示す断面図(a)と、図6のY-Y断面における第2走査レンズとカバープレートを示す断面図(b)である。
図10図6のZ-Z断面の第2走査レンズとカバープレートを示す断面図(a)と、(a)の断面図に対応したスリット孔を第1方向の一方側から見た図である。
図11】板金プレートを示す斜視図である。
図12】スリット孔にレンズカバーを取り付けた形態を示す図である。
図13】カバープレートの他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1図3に示すように、走査光学装置1は、フレームFと、入射光学系Liと、偏向器50と、走査光学系Loとを備える。走査光学装置1は、電子写真式の画像形成装置に適用される。以下の説明では、図3に示すポリゴンミラー51の回転軸線X1に沿った方向を、「第1方向」と称する。また、第1方向に直交する方向であって、図3に示すポリゴンミラー51と第1走査レンズ60が並ぶ方向を、「第2方向」と称する。また、第1方向および第2方向に直交する方向を「第3方向」と称する。なお、第3方向は、走査光学系Loにおいては主走査方向に相当する。また、図面における各方向を示す矢印は、各方向における「一方側」を指すこととする。
【0021】
入射光学系Liは、ビームを出射する。図2に示すように、入射光学系Liは、4つの半導体レーザ10と、4つのカップリングレンズ20と、絞り板30と、集光レンズ40とを備える。半導体レーザ10とカップリングレンズ20は、光源の一例である。
【0022】
半導体レーザ10は、光を出射する装置である。半導体レーザ10は、走査光学装置1が走査露光する4つの感光ドラム200(図5参照)に対応して4つ設けられている。各感光ドラム200には、それぞれ異なる色のトナー像が形成される。
【0023】
なお、本実施形態では、第1色を「イエロー(Y)」、第2色を「マゼンタ(M)」、第3色を「シアン(C)」、第4色を「ブラック(K)」とする。以下の説明では、第1色に対応した部品の名称の頭に「第1」を付し、第1色に対応した部品の符号の末尾に「Y」を付して区別する場合がある。また、第2色、第3色、第4色に対応した部品についても同様に、名称の頭に「第2」、「第3」、「第4」を付し、符号の末尾に「M」、「C」、「K」を付して区別する場合がある。
【0024】
第1半導体レーザ10Yは、第2半導体レーザ10Mに対して第1方向に間隔を空けて並んでいる。第1半導体レーザ10Yは、第2半導体レーザ10Mに対して第1方向の一方側に位置する。
【0025】
第3半導体レーザ10Cは、第2半導体レーザ10Mに対して第2方向に間隔を空けて並んでいる。第3半導体レーザ10Cは、第2半導体レーザ10Mに対して第2方向の他方側に位置する。第4半導体レーザ10Kは、第1方向において第3半導体レーザ10Cと間隔を空けて並び、かつ、第2方向において第1半導体レーザ10Yと間隔を空けて並んでいる。
【0026】
カップリングレンズ20は、半導体レーザ10からの光をビームに変換するレンズである。各色に対応したカップリングレンズ20Y,20M,20C,20Kは、対応する半導体レーザ10Y,10M,10C,10Kと対向する位置に配置されている。
【0027】
図1に示すように、絞り板30は、カップリングレンズ20からのビームが通過する開口絞り31を有する部位であり、フレームFに一体に形成されている。絞り板30は、カップリングレンズ20と集光レンズ40の間に位置している。
【0028】
集光レンズ40は、カップリングレンズ20からのビームを副走査方向においてポリゴンミラー51に集光するレンズである。集光レンズ40は、絞り板30に対してカップリングレンズ20とは反対側に位置している。
【0029】
図3に示すように、偏向器50は、ポリゴンミラー51と、モータ52とを有する。ポリゴンミラー51は、光源から出射されたビームを偏向する。具体的には、ポリゴンミラー51は、集光レンズ40を通過したビームを主走査方向に偏向する。ポリゴンミラー51は、回転軸線X1から等距離に設けられた5つのミラー面を有している。モータ52は、第1方向に延びる回転軸線X1を中心にポリゴンミラー51を回転させるモータである。モータ52は、フレームFに固定されている。
【0030】
走査光学系Loは、偏向器50に偏向されたビームを、像面としての感光ドラム200の表面に結像する光学系である。走査光学系Loは、フレームFに固定されている。図5に示すように、走査光学系Loは、イエローに対応した第1走査光学系LoYと、マゼンタに対応した第2走査光学系LoMと、シアンに対応した第3走査光学系LoCと、ブラックに対応した第4走査光学系LoKとを有する。
【0031】
第1走査光学系LoYおよび第2走査光学系LoMは、第2方向において、ポリゴンミラー51の一方側に配置されている。第3走査光学系LoCおよび第4走査光学系LoKは、第2方向において、ポリゴンミラー51の他方側に配置されている。各走査光学系LoY,LoM,LoC,LoKには、ポリゴンミラー51によって主走査方向に偏向されたビームが入射する。
【0032】
第1走査光学系LoY、第2走査光学系LoM、第3走査光学系LoCおよび第4走査光学系LoKは、ポリゴンミラー51で偏向されたビームが通る第1走査レンズと、第1走査レンズを通過したビームを反射する少なくとも1つの反射ミラーと、反射ミラーに反射されたビームを副走査方向に集光する第2走査レンズと、をそれぞれ有する。
本実施形態では、第1走査光学系LoYの第1走査レンズと、第2走査光学系LoMの第1走査レンズとは共通の1つのレンズ60YMである。同様に、第3走査光学系LoCの第1走査レンズと、第4走査光学系LoKの第1走査レンズとは共通の1つのレンズ60CKである。
また、本実施形態では、第1走査光学系LoYおよび第4走査光学系LoKは、それぞれ、反射ミラーを1つ有する。また、第2走査光学系LoMおよび第3走査光学系LoCは、それぞれ、反射ミラーを2つ有する。
【0033】
第1走査光学系LoYは、ポリゴンミラー51で偏向されたビームBYを第1感光ドラム200Yの第1像面に向けて出射する。第1走査光学系LoYは、第1走査レンズ60YMと、第2走査レンズ70Yと、第1反射ミラー81Yとを有する。
【0034】
第1走査レンズ60YMは、偏向器50で偏向されたビームBYを主走査方向に屈折させて像面に結像させるレンズである。また、第1走査レンズ60YMは、偏向器50によって等角速度で走査された光を、像面において等速度となるようにするfθ特性を有する。第1走査レンズ60YMは、第1走査光学系LoYのうちポリゴンミラー51に最も近い走査レンズである。
【0035】
第1反射ミラー81Yは、第1走査レンズ60YMからのビームBYを、第2走査レンズ70Yに向けて反射するミラーである。第2走査レンズ70Yは、第1反射ミラー81Yで反射されたビームBYを副走査方向に屈折させて像面に結像させるレンズである。第1反射ミラー81Yは、第2走査レンズ70Yと第1方向から見て重なる。第2走査レンズ70Yは、ポリゴンミラー51に対して第1方向の一方側に配置されている。第2走査レンズ70Yは、第1走査光学系LoYのうち像面に最も近い走査レンズである。
【0036】
第2走査光学系LoMは、ポリゴンミラー51で偏向されたビームBMを第2感光ドラム200Mの第2像面に向けて出射する。第2走査光学系LoMは、第2方向において、第1走査光学系LoYのビームBYよりポリゴンミラー51に近い位置でビームBMを第2感光ドラム200Mの第2像面に向けて出射する。第2走査光学系LoMは、第1走査レンズ60YMと、第2走査レンズ70Mと、第1反射ミラー81Mと、第2反射ミラー82Mとを有する。
【0037】
第2走査光学系LoMの第1走査レンズ60YMは、第1反射ミラー81Mから第2走査レンズ70Mへ向けて進むビームBMとポリゴンミラー51との間に位置する。
【0038】
第2反射ミラー82Mは、第1走査レンズ60YMからのビームを、第1反射ミラー81Mに向けて反射するミラーである。第1反射ミラー81Mは、第2反射ミラー82MからのビームBMを第2走査レンズ70Mに向けて反射するミラーである。第1反射ミラー81Mは、第2走査レンズ70Mと第1方向から見て重なる。第2走査レンズ70Mは、第1反射ミラー81Yで反射されたビームを副走査方向に屈折させて像面に結像させるレンズである。第2走査光学系LoMにおいて、第1走査レンズ60YMと第2走査レンズ70Mは、第1方向から見て重なる。第2走査レンズ70Mは、ポリゴンミラー51に対して第1方向の一方側に配置されている。第2走査レンズ70Mは、第2走査光学系LoMのうち像面に最も近い走査レンズである。
【0039】
第3走査光学系LoCは、ポリゴンミラー51で偏向されたビームを第3感光ドラム200Cの第3像面に向けて出射する。第3走査光学系LoCは、第1走査レンズ60CKと、第2走査レンズ70Cと、第1反射ミラー81Cと、第2反射ミラー82Cとを有する。
【0040】
第1走査レンズ60CKは、偏向器50で偏向されたビームを主走査方向に屈折させて像面に結像させるレンズである。また、第1走査レンズ60CKは、偏向器50によって等角速度で走査された光を、像面において等速度となるようにするfθ特性を有する。第1走査レンズ60CKは、第3走査光学系LoCのうちポリゴンミラー51に最も近い走査レンズである。第3走査光学系LoCの第1走査レンズ60CKは、第1反射ミラー81Cから第2走査レンズ70Cへ向けて進むビームBCとポリゴンミラー51との間に位置する。
【0041】
第2反射ミラー82Cは、第1走査レンズ60CKからのビームを第1反射ミラー81Cに向けて反射するミラーである。第1反射ミラー81Cは、第2反射ミラー82CからのビームBCを第2走査レンズ70Cに向けて反射するミラーである。第1反射ミラー81Cは、第2走査レンズ70Cと第1方向から見て重なる。第2走査レンズ70Cは、第1反射ミラー81Cで反射されたビームを副走査方向に屈折させて像面に結像させるレンズである。第2走査レンズ70Cは、ポリゴンミラー51に対して第1方向の他方側に配置されている。第2走査レンズ70Cは、第3走査光学系LoCのうち像面に最も近い走査レンズである。
【0042】
第4走査光学系LoKは、ポリゴンミラー51で偏向されたビームを第4感光ドラム200Kの第4像面に向けて出射する。第4走査光学系LoKは、第2方向において、第4走査光学系LoKのビームBKよりポリゴンミラー51に遠い位置でビームBKを第4感光ドラム200Kの第4像面に向けて出射する。第4走査光学系LoKは、第1走査レンズ60CKと、第2走査レンズ70Kと、第1反射ミラー81Kを有する。
【0043】
第1走査レンズ60CKは、偏向器50で偏向されたビームBKを主走査方向に屈折させて像面に結像させるレンズである。また、第1走査レンズ60CKは、偏向器50によって等角速度で走査された光を、像面において等速度となるようにするfθ特性を有する。第1走査レンズ60CKは、第4走査光学系LoKのうちポリゴンミラー51に最も近い走査レンズである。
【0044】
第1反射ミラー81Kは、第1走査レンズ60CKからのビームBKを、第2走査レンズ70Kに向けて反射するミラーである。第1反射ミラー81Kは、第2走査レンズ70Kと第1方向から見て重なる。第2走査レンズ70Kは、第1反射ミラー81Kで反射されたビームBKを副走査方向に屈折させて像面に結像させるレンズである。第2走査レンズ70Kは、ポリゴンミラー51に対して第1方向の他方側に配置されている。第2走査レンズ70Kは、第4走査光学系LoKのうち像面に最も近い走査レンズである。
【0045】
第1走査光学系LoY、第2走査光学系LoM、第3走査光学系LoCおよび第4走査光学系LoKの第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kのそれぞれは、第2方向に直線状に並んでいる。別の言い方をすれば、各第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kは、第2方向から見て、互いに、少なくとも一部が重なるように配置されている。各走査光学系Loにおける第2走査レンズ70は、本願にいう「走査レンズ」の一例である。
【0046】
図8(a)、(b)に示すように、第2走査レンズ70は、主走査方向に長いレンズ部73と、レンズ部73の副走査方向の両側に形成されたリブ74と、レンズ部73及びリブ74の主走査方向の両側に形成されたフランジ75と、被位置決め部76とを有している。なお、各色に対応する第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kは、共通の形状を有する。
【0047】
レンズ部73は、偏向器50からのビームが入射する入射面73Aと、レンズ部73を通過したビームを出射する出射面73Bとを有する。第2走査レンズ770の入射面73Aは凹面であり、出射面73Bは凸面である。詳しくは、入射面73Aは、主走査方向の中央に近づくにつれて主走査方向中心を通るビームの進行方向の下流側に位置するように凹む形状の凹面である。また、出射面73Bは、主走査方向の中央に近づくにつれて主走査方向中心を通るビームの進行方向の下流側に位置するように突出する形状の凸面である。以下の説明では、主走査方向中心を通るビームの進行方向を、単に「ビームの進行方向」と記載する。
【0048】
リブ74は、入射面73Aおよび出射面73Bの湾曲に倣って湾曲している。リブ74は、入射面73Aおよび出射面73Bのそれぞれから、ビームの進行方向に略一定の高さで突出している。
【0049】
上述のような入射面73Aおよび出射面73Bの湾曲形状により、第2走査レンズ70は、全体としてビームの進行方向に凸となるような弓形に湾曲している。第2走査レンズ70は、ビームの出射側の形状として、副走査方向から見て第2走査レンズ70を通るビームの進行方向に最も突出した部分を含む突出部71と、突出部71よりも第2走査レンズ70を通るビームの進行方向に最も後退した部分を含む後退部72とを有する。突出部71は、第2走査レンズ70の主走査方向における中央部を含む範囲である。後退部72は、第2走査レンズ70の主走査方向における端部を含む範囲である。
【0050】
フランジ75は、第2走査レンズ70をフレームFに固定するための部分である。被位置決め部76は、第2走査レンズ70を、フレームFに対して主走査方向に位置決めするための突起である。
【0051】
図3に示すように、第2走査レンズ70は、主走査方向を第3方向に向け、出射面73Bを、およそ第1方向に向けた状態でフレームFに固定される。詳細には、図5に示すように、第2走査レンズ70は、図5の断面における光軸(図示省略)が、通過するビームと平行になるように配置される。そのため、第2走査レンズ70は、副走査方向における一方側が、他方側に対して、第1方向の一方側に位置するように、フレームFに対して傾いている。第2走査レンズ70において、主走査方向は、第3方向に対応し、副走査方向は、第2方向に沿った方向で第2方向と角度をなし、ビームBの進行方向は、第1方向に沿った方向で第2方向と角度をなしている。
【0052】
ポリゴンミラー51に反射されたビームは、ポリゴンミラー51におけるビームの反射点を通る平面HMであって、第1方向に直交する平面HMに対して斜めに進行する。第1走査光学系LoYおよび第4走査光学系LoKでは、ポリゴンミラー51に反射されたビームは、平面HMに対して第1方向の他方側(図5における上側)に斜めに進行する。第2走査光学系LoMおよび第3走査光学系LoCでは、ポリゴンミラー51に反射されたビームは、平面HMに対して第1方向の一方側(図5における下側)に斜めに進行する。
第1走査光学系LoY、第2走査光学系LoM、第3走査光学系LoCおよび第4走査光学系LoKの各第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kの光学面は、副走査方向に関して対称である。
【0053】
図4に示すように、各半導体レーザ10Y~10Kから出射された光は、各カップリングレンズ20Y~20Kを通ることでビームBY~BKに変換される。ビームBY~BKは、絞り板30の対応する開口絞り31Y~31Kを通った後、集光レンズ40を通って、ポリゴンミラー51に入射される。集光レンズ40は、ビームBY,BM,BC,BKが共通して通過するレンズであり、入射面が円筒面、出射面が平面で構成される。
【0054】
図5に示すように、ポリゴンミラー51は、ビームBY~BKを、対応する走査光学系LoY~LoKに向けて偏向する。第1走査光学系LoYに向かうビームBYは、第1走査レンズ60YMを通った後、第1反射ミラー81Yで反射され、第2走査レンズ70Yを通って第1方向の一方側の像面に向けて出射される。ビームBYは、第1方向と所定の角度をなして第2走査レンズ70Yから出射される。ビームBYは、第1感光ドラム200Yに結像され主走査方向に走査される。
【0055】
第2走査光学系LoMに向かうビームBMは、第1走査レンズ60YMを通った後、第2反射ミラー82Mおよび第1反射ミラー81Mで反射され、第2走査レンズ70Mを通って第1方向の一方側の像面に向けて出射される。ビームBMは、第1方向と所定の角度をなして第2走査レンズ70Mから出射される。ビームBMは、第2感光ドラム200Mに結像され主走査方向に走査される。なお、ビームBC,BKも、同様に、対応する走査光学系LoC,LoKによって、第1方向の一方側の像面に向けて出射されて、対応する感光ドラム200C,200Kに結像され主走査方向に走査される。
【0056】
図5に示すように、フレームFは、メインフレームMFと、カバープレート100を有する。すなわち、本実施形態では、カバープレート100は、メインフレームMFと異なる部材で構成されている。
【0057】
メインフレームMFは、偏向器50および走査光学系Loを収容するフレームである。具体的には、メインフレームMFは、ポリゴンミラー51、モータ52、第1走査光学系LoY、第2走査光学系LoM、第3走査光学系LoCおよび第4走査光学系LoKが固定されている。メインフレームMFは、樹脂製であり、1つの部品として成形されている。メインフレームMFは、図3に示す第1凹部CP1と、図1に示す第2凹部CP2とを有する。第1凹部CP1は、第1方向の一方側に開口する。第2凹部CP2は、第1方向の他方側に開口する。図5に示すように、第1凹部CP1内には、偏向器50と、走査光学系Loの一部とが配置されている。具体的には、走査光学系Loのうち各第1反射ミラー81を除く部材が、第1凹部CP1内に配置されている。図2に示すように、第2凹部CP2内には、カップリングレンズ20、絞り板30および集光レンズ40(図1参照)が配置されている。
【0058】
図5図6に示すように、カバープレート100は、偏向器50および第1ベース壁Fb1を、第1方向の一方側から覆うプレート状のカバーであり、メインフレームMFにネジおよびスナップフィットで固定されている。詳しくは、カバープレート100は、第1凹部CP1の開口を覆う。第1走査レンズ60YM,60CKおよび第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kは、第1ベース壁Fb1とカバープレート100との間に配置され、第1凹部CP1に収容されている。
【0059】
図6図7に示すように、カバープレート100は、スリット孔110を有する。スリット孔110は、各色に対応して計4つ設けられている、各スリット孔110は、第2走査レンズ70からのビームをフレームFの外部に出射する孔である。4つのスリット孔110Y,110M,110C,110Kは、第2方向に並んでいる。
【0060】
図9に示すように、第2走査レンズ70は、副走査方向における他方側の端部が副走査方向における一方側の端部よりもカバープレート100から離れるようにカバープレート100に対して傾いて配置されている。詳しくは、カバープレート100のメインフレームMFに対向する面は第2方向に沿った面であり、第2走査レンズ70は、第2方向における他方側の端部が第2方向における一方側の端部よりもカバープレート100から離れている。
【0061】
図7に示すように、各スリット孔110は、第2走査レンズ70からのビームが通過する範囲において、第1部分111と、第2部分112とを有する。
【0062】
第1部分111は、第2走査レンズ70の突出部71に対応する部分である。第1部分は、スリット孔110の第3方向の中央部に位置する。第2部分112は、第2走査レンズ70の後退部72に対応する部分であり、スリット孔110の第3方向の両端部に位置する。なお、図7では、各第1部分111(111Y,111M,111C,111K)に、便宜上ドットハッチを付して示す。
【0063】
具体的に、第1走査光学系LoYに対応するスリット孔110Yは、第1部分111Yと第2部分112Yを有している。第1部分111Yは、第2部分112Yよりも第2方向の一方側に突出している。第2部分112Yは、第1部分111Yと第3方向に並んで位置し、第1部分111Yの第3方向における両端から第3方向に延びている。
【0064】
第1部分111Yは、第3方向に延びている。第1部分111Yの第2方向の寸法D1は、第2部分112Yの第2方向の寸法D2より大きい。また、第2走査レンズ70Yに対応させたとき、第1部分111Yの副走査方向の開口幅L1は、第2部分112Yの副走査方向の開口幅L2より大きい(図9(a),(b)参照)。
【0065】
また、第2走査光学系LoMに対応するスリット孔110Mは、第1部分111Mと第2部分112Mを有している。第1部分111Mは、第2部分112Mよりも第2方向の一方側に突出している。第2部分112Mは、第1部分111Mと第3方向に並んで位置し、第1部分111Mの第3方向における両端から第3方向に延びている。
【0066】
第1部分111Mは、第3方向に延びている。本実施形態では、第1部分111Mの第2方向の寸法は、第1部分111Yの第2方向の寸法D1と同じである。第2部分112Mの第2方向の寸法は、第2部分112Yの第2方向の寸法D2と同じである。すなわち、第1部分111Mの第2方向の寸法D1は、第2部分112Mの第2方向の寸法D2より大きい。また、第2走査レンズ70Mに対応させたとき、第1部分111Mの副走査方向の開口幅L1は、第2部分112Mの副走査方向の開口幅L2より大きい(図9(a),(b)参照)。
【0067】
また、第3走査光学系LoCに対応するスリット孔110Cは、第1部分111Cと第2部分112Cを有している。第1部分111Cは、第2部分112Cよりも第2方向の一方側に突出している。第2部分112Cは、第1部分111Cと第3方向に並んで位置し、第1部分111Cの第3方向における両端から第3方向に延びている。
【0068】
第1部分111Cは、第3方向に延びている。本実施形態では、第1部分111Cの第2方向の寸法D3は、第1部分111Yの第2方向の寸法D1より小さい。第2部分112Cの第2方向の寸法は、第2部分112Yの第2方向の寸法D2と同じである。第1部分111Cの第2方向の寸法D3は、第2部分112Cの第2方向の寸法D2より大きい。また、第2走査レンズ70Cに対応させたとき、第1部分111Cの副走査方向の開口幅L3は、第2部分112Cの副走査方向の開口幅L2より大きい(図9(a),(b)参照)。
【0069】
また、第4走査光学系LoKに対応するスリット孔110Kは、第1部分111Kと第2部分112Kを有している。第1部分111Kは、第2部分112Kよりも第2方向の一方側に突出している。第2部分112Kは、第1部分111Kと第3方向に並んで位置し、第1部分111Kの第3方向における両端から第3方向に延びている。
【0070】
第1部分111Kは、第3方向に延びている。本実施形態では、第1部分111Kの第2方向の寸法は、第1部分111Cの第2方向の寸法D3と同じである。第2部分112Kの第2方向の寸法は、第2部分111Yの第2方向の寸法D2と同じである。第1部分111Kの第2方向の寸法D3は、第2部分112Kの第2方向の寸法D2より大きい。また、第2走査レンズ70Kに対応させたとき、第1部分111Kの副走査方向の開口幅L3は、第2部分112Kの副走査方向の開口幅L2より大きい(図9(a),(b)参照)。
【0071】
図9(a)、図10に示すように、第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kの突出部71Y,71M,71C,71Kの一部は、スリット孔110Y,110M,110C,110Kに入り込んでいる。突出部71Y,71M,71C,71Kの一部は、第1部分111Y,111M,111C,111Kの中に配置されている。
【0072】
図9(a)に示すように、第2走査レンズ70Yの突出部71Yの一部は、スリット孔110Yに入り込んでいる。詳しくは、イエローに対応する第2走査レンズ70Yのリブ74Yの一部と、出射面73Bの一部がスリット孔110Yに入り込んでいる。第2走査レンズ70Yは、カバープレート100のメインフレームMFに対向する面に対して傾いて配置されているので、特に、第2走査レンズ70Yの突出部71Yのうち、第2方向の一方側に位置する、第1方向の一方側に突出した部分のみが、スリット孔110Yに入り込んでいる。
【0073】
第2走査レンズ70Mの突出部71Mの一部は、スリット孔110Mに入り込んでいる。詳しくは、マゼンタに対応する第2走査レンズ70Mのリブ74Mの一部と、出射面73Bの一部がスリット孔110Yに入り込んでいる。第2走査レンズ70Mは、カバープレート100のメインフレームMFに対向する面に対して傾いて配置されているので、特に、第2走査レンズ70Mの突出部71Mのうち、第2方向の一方側に位置する、第1方向の一方側に突出した部分のみが、スリット孔110Mに入り込んでいる。
【0074】
第2走査レンズ70Cの突出部71Cの一部は、スリット孔110Cに入り込んでいる。詳しくは、シアンに対応する第2走査レンズ70Cのリブ74Cの一部がスリット孔110Cに入り込んでいる。第2走査レンズ70Cは、カバープレート100のメインフレームMFに対向する面に対して傾いて配置されているので、特に、第2走査レンズ70Cの突出部71Cのうち、第2方向の一方側に位置する、第1方向の一方側に突出した部分のみが、スリット孔110Cに入り込んでいる。
【0075】
第2走査レンズ70Kの突出部71Kの一部は、スリット孔110Kに入り込んでいる。詳しくは、ブラックに対応する第2走査レンズ70Kのリブ74Kの一部がスリット孔110Kに入り込んでいる。第2走査レンズ70Kは、カバープレート100のメインフレームMFに対向する面に対して傾いて配置されているので、特に、第2走査レンズ70Kの突出部71Kのうち、第2方向の一方側に位置する、第1方向の一方側に突出した部分のみが、スリット孔110Kに入り込んでいる。
【0076】
図9(b)、図10に示すように、第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kの後退部72Y,72M,72C,72Kは、その全体がスリット孔110Y,110M,110C,110Kに入り込んでいない。つまり、後退部72Y,72M,72C,72Kは、それぞれ対応する第2部分112Y,112M,112C,112Kの中に配置されていない。
【0077】
図9(b)に示すように、第2走査レンズ70Yの後退部72Yは、リブ74Yを含め、スリット孔110Yに入り込んでいない。二点鎖線の矢印で示す第2走査レンズ70Yを通るビームの進行方向に沿って見て、後退部72Yは、カバープレート100と重なる。つまり、第2走査レンズ70Yの突出部71Yのうち、第2方向の一方側の端部は、スリット孔110Yに入り込み、ビームの進行方向に沿って見てカバープレート100と重なっていなかったが、後退部72Yのうち、第2方向の一方側の端部は、ビームの進行方向に沿って見てカバープレート100と重なっている。
【0078】
第2走査レンズ70Mの後退部72Mは、リブ74Mを含め、スリット孔110Mに入り込んでいない。二点鎖線の矢印で示す第2走査レンズ70Mを通るビームの進行方向に沿って見て、後退部72Mは、カバープレート100と重なる。つまり、第2走査レンズ70Mの突出部71Mのうち、第2方向の一方側の端部は、スリット孔110Mに入り込み、ビームの進行方向に沿って見てカバープレート100と重なっていなかったが、後退部72Mのうち、第2方向の一方側の端部は、ビームの進行方向に沿って見てカバープレート100と重なっている。
【0079】
第2走査レンズ70Cの後退部72Cは、リブ74Cを含め、スリット孔110Cに入り込んでいない。二点鎖線の矢印で示す第2走査レンズ70Cを通るビームの進行方向に沿って見て、後退部72Cは、カバープレート100と重なる。つまり、第2走査レンズ70Cの突出部71Cのうち、第2方向の一方側の端部は、スリット孔110Cに入り込み、ビームの進行方向に沿って見てカバープレート100と重なっていなかったが、後退部72Cのうち、第2方向の一方側の端部は、ビームの進行方向に沿って見てカバープレート100と重なっている。
【0080】
第2走査レンズ70Kの後退部72Kは、リブ74Kを含め、スリット孔110Kに入り込んでいない。二点鎖線の矢印で示す第2走査レンズ70Kを通るビームの進行方向に沿って見て、後退部72Kは、カバープレート100と重なる。つまり、第2走査レンズ70Kの突出部71Kのうち、第2方向の一方側の端部は、スリット孔110Kに入り込み、ビームの進行方向に沿って見てカバープレート100と重なっていなかったが、後退部72Kのうち、第2方向の一方側の端部は、ビームの進行方向に沿って見てカバープレート100と重なっている。
【0081】
図5に示すように、走査光学装置1は、板金プレート300に取り付けられている。図11に示すように、板金プレート300は、金属の板で形成されている。板金プレート300は、4つの長穴310Y,310M,310C,310Kを有している。
【0082】
図5に示すように、長穴310Y,310M,310C,310Kは、各第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kからのビームが通過する。長穴310Y,310M,310C,310Kは、第2走査レンズ70からのビームが通過する範囲において第2方向の寸法が一定である。長穴310Y,310M,310C,310Kは、カバープレート100のスリット孔110Y,110M,110C,110Kの第2部分112Y,112M,112C,112Kよりも第2方向の寸法が小さい。
【0083】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
本実施形態における走査光学装置1の第2走査レンズ70は、弓型に湾曲しており、突出部71と後退部72を有する。そして、スリット孔110は、突出部71に対応する第1部分111と、後退部72に対応する第2部分112とを有している。イエローとマゼンタに対応する第1部分111Y,111Mの副走査方向の開口幅L1は、第2部分112Y,112Mの副走査方向の開口幅L2より大きい。また、シアンとブラックに対応する第1部分111C,111Kの副走査方向の開口幅L3は、第2部分112C,112Kの副走査方向の開口幅L2より大きい。このため、スリット孔110Y,110M,110C,110Kの副走査方向の開口幅が主走査方向の全幅にわたって大きくならないので、走査光学装置1の装置内に埃が入りにくい。また、第1部分111Y,111Mの副走査方向の開口幅L1が第2部分112Y,112Mの副走査方向の開口幅L2より大きく、第1部分111C,111Kの副走査方向の開口幅L3が第2部分112C,112Kの副走査方向の開口幅L2より大きいので、第2走査レンズ70Y,70M,70C,70KとフレームFの干渉を抑制できる。このため、突出部71Y,71M,71C,71Kと後退部72Y,72M,72C,72Kを有する湾曲した走査レンズ70Y,70M,70C,70KとフレームFを近接して配置することができ、大型化を抑制できる。
【0084】
また、第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kの突出部71Y,71M,71C,71Kの一部がそれぞれ第1部分111Y,111M,111C,111Kの中に配置されていることで、走査レンズ70Y,70M,70C,70KとフレームFを近接して配置することが出来る。このため、走査光学装置1の大型化を抑制できる。
【0085】
また、走査レンズ70Y,70M,70C,70Kは、第2方向における他方側の端部が第2方向における一方側の端部よりもカバープレート100から離れるようにカバープレート100に対して傾いて配置され、各第1部分111Y,111M,111C,111Kは、それぞれ対応する第2部分112Y,112M,112C,112Kよりも第2方向の一方側に突出している。このため、走査レンズ70Y,70M,70C,70Kと干渉する部分に開口を広げることができ、走査光学装置1の大型化を抑制できる。
【0086】
また、第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kの主走査方向の中心を通るビームの進行方向に沿って見て、後退部72Y,72M,72C,72Kの一部は、カバープレート100と重なる。このため、第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kとカバープレート100の隙間を小さくすることができる。このため、フレームFの内部に埃が侵入することを抑制できる。
【0087】
また、カバープレート100は、メインフレームMFと異なる部材で構成されている。このため、メインフレームMFの剛性を高くすることができる。カバープレート100をメインフレームMFよりも剛性の低い部材で構成することで、メインフレームMFにカバープレート100を組みつけた場合にメインフレームMFの変形を抑制することができる。
【0088】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
【0089】
例えば、図12に示すように、走査光学装置1Aは、カバープレート100Aが、スリット孔110Y,110M,110C,110Kを塞ぐレンズカバー120Y,120M,120C,120Kを有していてもよい。レンズカバー120Y,120M,120C,120Kは、第2走査レンズ70Y,70M,70C,70Kを通過したビームが透過可能である。
レンズカバー120Y,120M,120C,120Kがカバープレート100Aに配置されることによって、前記した実施形態よりも、埃がフレームF内へ侵入することをさらに抑制できる。
【0090】
前記した実施形態では、スリット孔110Y,110M,110C,110Kのそれぞれが、第1部分111Y,111M,111C,111Kと、第2部分112Y,112M,112C,112Kとを有していたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図13に示すカバープレート100Bでは、スリット孔110Y,110Mは、第1部分111Y,111Mと、第2部分112Y,112Mとを有しているが、スリット孔110C,110Kは、第1部分と、第2部分とを有していない。スリット孔110C,110Kは、第2方向に一定寸法の幅となっている。対応するスリット孔110C,110Kの第2方向の寸法D5は、寸法D2と同じでもよいし、異なっていてもよい。
【0091】
前記実施形態では、第2走査レンズ70の突出部71Y,71M,71C,71Kの一部が第1部分111の中に配置されている構成であったが、突出部71Y,71M,71C,71Kの全部が第1部分の中に配置される構成であってもよい。
【0092】
前記実施形態では、スリット孔110Y,110Mの第1部分111Y,111Mの第2方向における寸法が、それぞれ寸法D1であり、スリット孔110C,110Kの第1部分111C,111Kの第2方向における寸法が、それぞれ寸法D3であったが、スリット孔110Yと110Mの寸法が異なっていてもよく、スリット孔110Cとスリット孔110Kの寸法が異なっていてもよい。
同様に、スリット孔110の第2部分112の第2方向における寸法は、いずれもD2であったが、色ごとに異なる寸法であってもよい。
【0093】
前記実施形態では、第1部分111の第2方向における寸法がD1、第2部分112の第2方向における寸法がD2でそれぞれ一定であったが、第1部分111と第2部分112の寸法は連続的に変化する構成であってもよい。
【0094】
前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【0095】
1 走査光学装置
70Y,70M,70C,70K 第2走査レンズ
71Y,71M,71C,71K 突出部
72Y,72M,72C,72K 後退部
100 カバープレート
110Y,110M,110C,110K スリット孔
111Y,111M,111C,111K 第1部分
112Y,112M,112C,112K 第2部分
F フレーム
MF メインフレーム
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13