JP5024336B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光源から出射され、偏向器により偏向および走査されたレーザ光を被走査面上で走査する光走査装置に関する。

複数の感光体ドラムが並んで設けられたタンデム方式の画像形成装置には、感光体ドラムを露光するために、複数の光源から出射され、ポリゴンミラーなどの偏向器により偏向および走査されたレーザ光を感光体ドラム（被走査面）上で走査する光走査装置が設けられている。

このような光走査装置としては、複数のレーザ光源と、レーザ光を反射して主走査方向に偏向および走査させる偏向器と、主走査方向に延び、装置内部から外部の被走査面に向けてレーザ光を通過させる複数の出射口（露光口）が形成され、２つの露光口の間の領域に偏向器が取り付けられるフレームとを備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１７８６０５号公報

近年、画像形成装置の印字速度の高速化など、光走査装置が設けられる機器の高速化を目的として、レーザ光を走査させるための偏向器も高速動作するものが採用されるようになっている。しかしながら、２つの露光口の間の領域に偏向器が取り付けられたフレーム構造を有する光走査装置では、偏向器の高速動作によって、フレームの２つの露光口の間の領域が共振することがある。

このような共振が発生すると、偏向器自身も振動することになるので、この振動によって偏向器で反射されたレーザ光の光軸がぶれて露光角度が変化するおそれがある。これにより、例えば、光走査装置を備えた画像形成装置では、感光体ドラムの表面を良好に露光できなくなるので、結果として、用紙上に形成される画像に色ムラなどが生じるおそれがある。

本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、２つの露光口の間の領域に偏向器が取り付けられるフレーム構造を有する光走査装置において、偏向器が動作したときの共振を抑制することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の光走査装置は、レーザ光を出射する第１の光源および第２の光源と、レーザ光を反射して主走査方向に偏向および走査する偏向器と、前記第１の光源、前記第２の光源および前記偏向器が取り付けられる第１のフレームとを備え、前記第１の光源および前記第２の光源から出射され、前記偏向器により偏向および走査されたレーザ光を被走査面上で走査する光走査装置であって、前記第１のフレームには、主走査方向に延び、装置内部から装置外部の前記被走査面に向けて前記第１の光源からのレーザ光を通過させる第１の露光口と、主走査方向に延び、装置内部から装置外部の前記被走査面に向けて前記第２の光源からのレーザ光を通過させる第２の露光口とが形成され、前記偏向器は、前記第１の露光口と、前記第２の露光口と、前記第１の露光口および前記第２の露光口の主走査方向における一端同士を結んだ線分と、前記第１の露光口および前記第２の露光口の主走査方向における他端同士を結んだ線分とに囲まれた囲繞領域において、前記第１のフレームに取り付けられており、前記第１のフレームの前記偏向器が取り付けられた側には、前記第１のフレームと対向するように配置された第２のフレームと、当該第２のフレームを挟んで前記第１のフレームと対向するとともに当該第２のフレームと間隔を空けて配置され、前記第１のフレームとともに光学箱を構成する第３のフレームが設けられ、前記囲繞領域には、前記第１のフレームと前記第２のフレームとを連結する少なくとも１つの連結部材が設けられ、前記連結部材は、主走査方向に延びる壁であり、前記偏向器で反射されたレーザ光が干渉せずに通過するように当該レーザ光の有効走査領域よりも大きく形成された開口と、当該開口と前記第１のフレームの間に配置される部位とを有し、前記部位が、副走査方向から見て前記偏向器で反射されたレーザ光の有効走査領域と重なる位置で前記第１のフレームに固定されたことを特徴とする。

このように構成された光走査装置によれば、第１のフレーム（偏向器が取り付けられた側）に対向するように設けられた第２のフレームと、第１のフレームの囲繞領域とを連結するように設けられた連結部材により、第１のフレームの囲繞領域（２つの露光口の間の領域）の剛性を向上させることができる。

本発明の光走査装置によれば、第１のフレームと第２のフレームとを連結する連結部材によって、２つの露光口の間の領域の剛性を向上させることができるので、偏向器が動作したときの共振を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る光走査装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す図である。 第１実施形態に係る光走査装置の平面図である。 第１実施形態に係る光走査装置の側断面図である。 第１実施形態に係る光走査装置の囲繞領域付近を拡大した平面図である。 第１実施形態に係る光走査装置の主要な構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係る光走査装置の平面図である。 第２実施形態に係る光走査装置の主要な構成を示す斜視図である。 第２実施形態の変形例に係る光走査装置の平面図である。 第３実施形態に係る光走査装置の主要な構成を示す斜視図である。 第４実施形態に係る光走査装置の平面図である。 第４実施形態に係る光走査装置の側断面図である。 連結ボスの説明図（ａ）と、（ａ）のＢ−Ｂ断面図（ｂ）と、（ａ）のＣ−Ｃ断面図（ｃ）である。 第４実施形態の変形例に係る光走査装置の平面図である。

［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本実施形態に係る光走査装置４０を備えたカラープリンタ１（画像形成装置）の概略構成について説明した後、光走査装置４０の詳細な構成について説明する。

＜カラープリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、本体筐体１０内に、用紙Ｐを供給する給紙部２０と、供給された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０とを主に備えている。

なお、以下の説明において、方向は、カラープリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、用紙Ｐを収容する給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０に供給する供給機構２２とを主に備えている。給紙トレイ２１内の用紙Ｐは、供給機構２２によって１枚ずつ分離されて画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、光走査装置４０と、４つのプロセスユニット５０と、転写ユニット７０と、定着装置８０とから主に構成されている。

光走査装置４０は、本体筐体１０内の上部に設けられ、画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）を、各感光体ドラム５１の表面（被走査面の一例）上で走査することで、感光体ドラム５１の表面を露光して静電潜像を形成するように構成されている。光走査装置４０の詳細な構成については後述する。

プロセスユニット５０は、給紙部２０と光走査装置４０との間で前後に並んで配置され、感光体ドラム５１と、帯電器５２と、現像ローラ５３と、供給ローラ５４と、層厚規制ブレード５５と、トナー収容部５６とを主に備えている。各プロセスユニット５０のトナー収容部５６内には、ブラック、イエロー、マゼンタまたはシアンのトナーがそれぞれ収容されている。

転写ユニット７０は、給紙部２０とプロセスユニット５０との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１および従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを主に備えている。搬送ベルト７３は、外側の面が各感光体ドラム５１に接しており、その内側には各転写ローラ７４が各感光体ドラム５１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。

定着装置８０は、プロセスユニット５０および転写ユニット７０の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。

画像形成部３０では、感光体ドラム５１の表面が、帯電器５２により一様に帯電された後、光走査装置４０からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム５１上に静電潜像が形成される。また、トナー収容部５６内のトナーは、供給ローラ５４を介して現像ローラ５３に供給され、現像ローラ５３と層厚規制ブレード５５との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ５３上に担持される。

現像ローラ５３上に担持されたトナーは、現像ローラ５３から感光体ドラム５１上の静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化されて感光体ドラム５１上にトナー像が形成される。その後、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｐが、感光体ドラム５１と搬送ベルト７３（転写ローラ７４）の間を搬送されることで、各感光体ドラム５１上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に順次重ね合わせて転写される。そして、用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を搬送されることで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、定着装置８０の出口から上方に向かって延び、前方に方向転換するように形成された排紙経路９１と、用紙Ｐを搬送する複数の搬送ローラ９２とを主に備えている。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ９２によって排紙経路９１を搬送され、本体筐体１０の上部に設けられた排紙トレイ１２上に排出される。

＜光走査装置の詳細構成＞
次に、光走査装置４０の詳細な構成について説明する。なお、以下の説明において、「主走査方向」とは、感光体ドラム５１の表面でのレーザ光の走査方向であり、本実施形態では左右方向に相当する。また、「副走査方向」とは、主走査方向（およびレーザ光の光軸）に直交する方向である。

図２および図３に示すように、光走査装置４０は、筐体である光学箱４０Ａ内に、第１〜第４の光源の一例としての４つの半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４と、コリメートレンズ４２と、反射ミラー４３と、シリンドリカルレンズ４４と、偏向器の一例としてのポリゴンミラー４５と、ｆθレンズ４６と、反射ミラー４７と、補正レンズ４８と、補強部材４９とを主に備えている。

半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４は、レーザ光を出射する公知の素子であり、光走査装置４０が露光する４つの感光体ドラム５１に対応して４つ設けられている。半導体レーザＬＤ２（第２の光源）と半導体レーザＬＤ３（第３の光源）は、左右方向においてポリゴンミラー４５と対向して配置されている。また、半導体レーザＬＤ１（第１の光源）と半導体レーザＬＤ４（第４の光源）は、前後方向において互いに向かい合った状態で、出射するレーザ光（Ｂ１，Ｂ４）の光軸が、半導体レーザＬＤ２，ＬＤ３が出射するレーザ光（Ｂ２，Ｂ３）の光軸に対して略直交するように配置されている。

コリメートレンズ４２は、各半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４から出射されたレーザ光を集光させて平行な光束に変換するレンズであり、各半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４からのレーザ光の進行方向下流側に１つずつ設けられている。

反射ミラー４３は、半導体レーザＬＤ１または半導体レーザＬＤ４からのレーザ光をポリゴンミラー４５に向けて反射するミラーであり、左右方向において、半導体レーザＬＤ２，ＬＤ３（コリメートレンズ４２）とポリゴンミラー４５との間に１つずつ設けられている。なお、半導体レーザＬＤ２および半導体レーザＬＤ３からのレーザ光は反射ミラー４３の上を通過してポリゴンミラー４５に入射する。

シリンドリカルレンズ４４は、ポリゴンミラー４５の面倒れを補正するため、各半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４からのレーザ光を屈折させて副走査方向に収束し、ポリゴンミラー４５上に集光するレンズであり、各半導体レーザＬＤ２，ＬＤ３（各反射ミラー４３）とポリゴンミラー４５との間に１つずつ設けられている。

ポリゴンミラー４５は、六角柱の各側面に反射ミラーが形成されており、高速回転しながら半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４から出射されたレーザ光を反射して主走査方向に偏向および等角速度で走査するミラーである。詳細については後述するが、ポリゴンミラー４５は、光学箱４０Ａ（収容フレーム１１０の底壁部１１０Ａ）のほぼ中央付近に配置されている。

ｆθレンズ４６は、ポリゴンミラー４５によって等角速度で走査されたレーザ光を主走査方向に等速度で走査するように変換するレンズであり、ポリゴンミラー４５の前後に１つずつ設けられている。

反射ミラー４７は、レーザ光を反射するミラーであり、ｆθレンズ４６を通過したレーザ光が補正レンズ４８に向かうように適宜な位置にそれぞれ配置されている。

補正レンズ４８は、ポリゴンミラー４５の面倒れを補正するため、レーザ光を屈折させて副走査方向に収束し、感光体ドラム５１上に集光するレンズであり、後述する４つの露光口１１１〜１１４付近に１つずつ設けられている。

各半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ４２およびシリンドリカルレンズ４４を通過した後、ポリゴンミラー４５で主走査方向に偏向および走査するように反射される（なお、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ４からのレーザ光は、コリメートレンズ４２を通過した後、反射ミラー４３で反射されることでシリンドリカルレンズ４４に向かう）。その後、各レーザ光は、ｆθレンズ４６を通過して、複数の反射ミラー４７で反射されることで補正レンズ４８に向かい、補正レンズ４８を通過して各感光体ドラム５１の表面を走査・露光する。

図３に示すように、光学箱４０Ａは、第１のフレームの一例としての収容フレーム１１０と、第３のフレームの一例としての蓋フレーム１２０とから主に構成されている。

収容フレーム１１０は、樹脂により上方が開口した略箱状に形成されており、その内部（底壁部１１０Ａの上面）には、半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４（図２参照）やポリゴンミラー４５などが取り付けられている。

図２に示すように、収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）には、主走査方向（左右）に延び、光走査装置４０の内部から外部の感光体ドラム５１の表面（被走査面）に向けてレーザ光を通過させる矩形状の４つの露光口１１１〜１１４が形成されている。

半導体レーザＬＤ１からのレーザ光（Ｂ１）を通過させる第１の露光口１１１と、半導体レーザＬＤ２からのレーザ光（Ｂ２）を通過させる第２の露光口１１２とは、前後に隣り合うように配置されている。また、半導体レーザＬＤ３からのレーザ光（Ｂ３）を通過させる第３の露光口１１３と、半導体レーザＬＤ４からのレーザ光（Ｂ４）を通過させる第４の露光口１１４とは、第１の露光口１１１および第２の露光口１１２を前後から挟むように配置されている。このような第３の露光口１１３、第１の露光口１１１、第２の露光口１１２および第４の露光口１１４は、前側からこの順に配置されている。

図４に示すように、前記したポリゴンミラー４５は、第１の露光口１１１と、第２の露光口１１２と、第１の露光口１１１および第２の露光口１１２の左端（主走査方向における一端）同士を結んだ線分ＬＳ１と、第１の露光口１１１および第２の露光口１１２の右端（主走査方向における他端）同士を結んだ線分ＬＳ２とに囲まれた矩形状の囲繞領域Ａ１のほぼ中央付近において、収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）に取り付けられている。なお、図４では、ｆθレンズ４６、反射ミラー４７および補正レンズ４８の図示を省略している。

図３に示すように、蓋フレーム１２０は、樹脂により形成され、収容フレーム１１０の上方の開口を上から覆うようにして、収容フレーム１１０に取り付けられている。この蓋フレーム１２０（上壁部１２０Ａ）は、上下方向において、補強部材４９（上フレーム１３０）を挟んで収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）と対向して配置されている。

補強部材４９は、第２のフレームの一例としての上フレーム１３０と、連結部材の一例としての一対の連結壁１４０とが樹脂により一体形成されて、側面視略Ｕ形状をなしている。

上フレーム１３０は、収容フレーム１１０の底壁部１１０Ａの上側（ポリゴンミラー４５が取り付けられた側）において、収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）と対向するように設けられている。さらに述べると、上フレーム１３０は、ポリゴンミラー４５を挟んで収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）と対向するように設けられている。

連結壁１４０は、主走査方向に延びる壁であり、囲繞領域Ａ１内（図４参照）において、収容フレーム１１０と上フレーム１３０とを連結するように設けられている。より詳細には、図４に示すように、連結壁１４０（および上フレーム１３０）は、右端部が囲繞領域Ａ１から外側に飛び出すように設けられているので、連結壁１４０は、その大部分が囲繞領域Ａ１にかかった状態で、収容フレーム１１０と上フレーム１３０とを連結している。

連結壁１４０は、ポリゴンミラー４５を基準として、第１の露光口１１１側（前側）と第２の露光口１１２側（後側）のそれぞれに１つずつ設けられている。そして、前後方向において、前側に設けられた連結壁１４０の後述する固定位置Ｆ１〜Ｆ３と第１の露光口１１１との最短距離Ｄ１１は、ポリゴンミラー４５と第１の露光口１１１との最短距離Ｄ１２の半分より小さくなっている。また、前後方向において、後側に設けられた連結壁１４０の固定位置Ｆ１〜Ｆ３と第２の露光口１１２との最短距離Ｄ２１は、ポリゴンミラー４５と第２の露光口１１２との最短距離Ｄ２２の半分より小さくなっている。すなわち、各連結壁１４０は、囲繞領域Ａ１において、ポリゴンミラー４５よりも、第１の露光口１１１の縁または第２の露光口１１２の縁に寄った状態でそれぞれ設けられている。

図５に示すように、各連結壁１４０は、ポリゴンミラー４５で反射されたレーザ光（鎖線参照）が通過する主走査方向に長い矩形状の開口１４１をそれぞれ有している。なお、図５では、光学箱４０Ａ、ポリゴンミラー４５および補強部材４９を除く部材の図示を省略している。

ここで、本実施形態においては、連結壁１４０の開口１４１に、レーザ光を透過可能な透明板などは設けられておらず、上フレーム１３０および一対の連結壁１４０に囲まれたポリゴンミラー４５が配置される空間内と、その外部とは開口１４１によって連通されている。さらに、補強部材４９の左右には、壁は設けられていない。したがって、本実施形態のポリゴンミラー４５は、密閉はされてはいない。

各連結壁１４０は、ネジ１５０により複数の位置（３箇所）で収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）に固定されている。より詳細に、各連結壁１４０は、主走査方向における両端の２箇所（計４箇所）と、その間の１箇所（計２箇所）で収容フレーム１１０に固定されている。なお、以下の説明においては、連結壁１４０がネジ１５０によって収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）に固定された位置を固定位置Ｆ１〜Ｆ３という。

図４に示すように、主走査方向における両端の固定位置Ｆ１，Ｆ２のうち、左側の固定位置Ｆ１は、囲繞領域Ａ１にある。一方、右側の固定位置Ｆ２は、第１の露光口１１１および第２の露光口１１２の右端（線分ＬＳ２）より右側の囲繞領域Ａ１の外側にある。そして、この主走査方向において最も外側にある固定位置Ｆ１，Ｆ２間の距離Ｄは、主走査方向における第１の露光口１１１および第２の露光口１１２の長さＬの半分より大きくなっている（Ｄ＞Ｌ／２）。

このように、固定位置Ｆ１，Ｆ２間の距離Ｄが十分に大きい連結壁１４０を収容フレーム１１０に固定することで、囲繞領域Ａ１の中央付近（共振の振幅が大きい部分）と囲繞領域Ａ１の左右付近（共振の振幅が小さい部分）とを連結することができる。

固定位置Ｆ１，Ｆ２の間にある固定位置Ｆ３は、副走査方向（上）から見てポリゴンミラー４５で反射されたレーザ光の有効走査領域Ａ２と重なる位置にある。言い換えると、各連結壁１４０は、有効走査領域Ａ２と平面視で重なる位置、すなわち、囲繞領域Ａ１の中央付近で、収容フレーム１１０に固定されている。ここで、「有効走査領域」とは、ポリゴンミラー４５によって反射（偏向）されるレーザ光の走査範囲のうち、感光体ドラム５１の表面の露光に利用される範囲、すなわち、画像形成に利用される範囲を意味する。

複数の固定位置Ｆ１〜Ｆ３は、第１の露光口１１１および第２の露光口１１２が延びる方向（左右方向）についての配置が、ポリゴンミラー４５の中心４５Ｃ（回転中心）を基準として非対称となっている。具体的に、複数の固定位置Ｆ１〜Ｆ３は、平面視において、ポリゴンミラー４５の中心４５Ｃを通って前後に延びる基準線ＲＬを基準として左右で非対称となっている。

＜光走査装置の作用効果＞
以上説明した光走査装置４０によれば、以下の作用効果を得ることができる。
収容フレーム１１０に対向するように設けられた上フレーム１３０と、収容フレーム１１０の囲繞領域Ａ１とを連結するように設けられた一対の連結壁１４０により、収容フレーム１１０、特にポリゴンミラー４５が取り付けられる囲繞領域Ａ１の剛性を向上させることができる。その結果として、ポリゴンミラー４５が動作（高速回転）したときの収容フレーム１１０（囲繞領域Ａ１）の共振を抑制することができる。これにより、用紙Ｐ上に形成される画像の色ムラの発生などを抑制できるので、カラープリンタ１の画像品質を確保することが容易となる。

また、光学箱４０Ａの内部（収容フレーム１１０と上フレーム１３０との間）に連結壁１４０を設ける構成なので、光学箱４０Ａの外部に剛性を向上させるための部材を設ける構成と比較して、光学箱４０Ａの小型化を図ることができる。これにより、光走査装置４０の小型化、さらには光走査装置４０を備えるカラープリンタ１の小型化が可能となる。

連結壁１４０が上フレーム１３０と一体形成されているので、連結壁１４０と上フレーム１３０とが別部品として形成された構成と比較して、収容フレーム１１０に固定されたときに、収容フレーム１１０の剛性をより向上させることができる。また、連結壁１４０が上フレーム１３０と別に形成された場合と比較すると、光走査装置４０の組立工程を減らすことができるので、容易に製造することができる。

連結壁１４０は、ポリゴンミラー４５で反射されたレーザ光が通過する開口１４１を有するので、レーザ光が通過する領域を確保しつつ、収容フレーム１１０の剛性を向上させることができる。

連結壁１４０は、ポリゴンミラー４５で反射されたレーザ光の有効走査領域Ａ２と重なる位置（囲繞領域Ａ１の中央付近）で収容フレーム１１０に固定されているので、連結壁１４０が囲繞領域Ａ１の主走査方向における端部付近だけで固定された構成と比較して、収容フレーム１１０の剛性をより向上させることができる。

連結壁１４０の固定位置Ｆ１，Ｆ２間の距離Ｄが、第１の露光口１１１および第２の露光口１１２の長さＬの半分より大きいので、連結壁１４０によって囲繞領域Ａ１の中央付近と囲繞領域Ａ１の左右付近とを連結することができる。これにより、収容フレーム１１０、特に囲繞領域Ａ１の中央付近の共振をより抑制することができる。

複数の固定位置Ｆ１〜Ｆ３の左右方向についての配置がポリゴンミラー４５の中心４５Ｃを基準として非対称であるので、収容フレーム１１０の側壁付近（共振しにくい部分）を固定位置（固定位置Ｆ２）として、収容フレーム１１０と連結壁１４０（補強部材４９）とを連結することができる。これにより、収容フレーム１１０の剛性をより確実に向上させることができる。

複数の固定位置Ｆ１〜Ｆ３のうちの１つ（固定位置Ｆ２）が、収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）のうち比較的剛性が高い囲繞領域Ａ１の外側にあるので、この外側部分（
共振しにくい部分）と囲繞領域Ａ１の中央付近（共振しやすい部分）とを連結壁１４０によって連結することができる。これにより、収容フレーム１１０、特に囲繞領域Ａ１の中央付近の共振をより抑制することができる。

上フレーム１３０を挟んで収容フレーム１１０と対向して配置され、収容フレーム１１０とともに光学箱４０Ａを構成する蓋フレーム１２０を備えるので、蓋フレーム１２０と上フレーム１３０（補強部材４９）とを別部品とすることができる。これにより、蓋フレーム１２０を収容フレーム１１０に取り付けて光学箱４０Ａを組み立てるときに発生するおそれがある公差の影響を受けることなく、補強部材４９（連結壁１４０）を収容フレーム１１０に固定することができる。その結果、収容フレーム１１０の剛性をより確実に向上させることができる。

前後の各連結壁１４０が、囲繞領域Ａ１において、ポリゴンミラー４５よりも、第１の露光口１１１または第２の露光口１１２の縁（共振の振幅が大きい部分）に寄った状態でそれぞれ設けられているので、収容フレーム１１０、特に第１の露光口１１１の縁および第２の露光口１１２の縁の共振をより抑制することができる。

なお、本実施形態では、上フレーム１３０（第２のフレーム）および連結壁１４０（連結部材）が樹脂により形成された例を示したが、これに限定されず、例えば、第２のフレームおよび連結部材が金属により形成されていてもよい。一般に、金属は、樹脂と比較して剛性が高いので、第２のフレームおよび連結部材を金属で形成することで、収容フレーム１１０の剛性をより向上させることができる。

また、本実施形態では、複数の固定位置Ｆ１〜Ｆ３のうちの１つ（固定位置Ｆ２）が、囲繞領域Ａ１の外側にある構成を例示したが、これに限定されず、２つ以上の固定位置が囲繞領域の外側にある構成であってもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態以降の説明では、前記第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。

図６および図７に示すように、第２実施形態に係る光走査装置４０は、光学箱４０Ａ内に、半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４と、コリメートレンズ４２と、反射ミラー４３と、シリンドリカルレンズ４４と、ポリゴンミラー４５と、図示を省略したｆθレンズ、反射ミラーおよび補正レンズと、補強部材４９Ａとを主に備えている。

補強部材４９Ａは、上フレーム２３０と、連結部材としての２つの連結壁１４０および２つの連結壁２４０とが樹脂により一体形成されている。

上フレーム２３０は、平面視矩形状をなし、収容フレーム１１０（ポリゴンミラー４５が取り付けられた底壁部１１０Ａの上面）の囲繞領域Ａ１（図４参照）、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域、および、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域と対向するように設けられている。

連結壁２４０は、連結壁１４０と同様に、主走査方向に延びる壁であり、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域、および、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域において、収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）と、上フレーム２３０とを連結するように１つずつ設けられている。言い換えると、２つの連結壁２４０は、２つの連結壁１４０を前後から挟むように設けられている。

前側の連結壁２４０は、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域のうち、第３の露光口１１３に寄った状態で設けられており、後側の連結壁２４０は、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域のうち、第４の露光口１１４に寄った状態で設けられている。

各連結壁２４０は、ポリゴンミラー４５で反射されたレーザ光（鎖線参照）が通過する主走査方向に長い矩形状の開口２４１をそれぞれ有している。なお、連結壁２４０の開口２４１は、主走査方向における長さが、連結壁１４０の開口１４１の主走査方向における長さより大きくなっている。

各連結壁２４０は、ネジ１５０によって連結壁１４０と同じ左右の位置の３箇所（固定位置Ｆ１〜Ｆ３）で収容フレーム１１０（底壁部１１０Ａ）に固定されている。

以上説明した本実施形態の光走査装置４０によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
さらに、連結部材（連結壁２４０）が、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域、および、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域にも設けられているので、収容フレーム１１０の剛性をさらに向上させることができる。

なお、本実施形態では、連結壁２４０を、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域と、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域との両方に設けた構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、連結壁２４０を、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域だけに設ける構成としてもよいし、図示はしないが、連結壁２４０を、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域だけに設ける構成としてもよい。

前記第１および第２実施形態では、連結壁１４０，２４０の固定位置Ｆ１〜Ｆ３が同じ位置である構成を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、連結壁１４０，２４０を収容フレーム１１０に固定する位置は、一対の連結壁１４０と一対の連結壁２４０とで異なっていてもよいし、連結壁１４０，１４０，２４０，２４０ごとに異なっていてもよい。固定位置の数についても同様である。

前記第１および第２実施形態では、連結壁１４０，２４０（連結部材）が、囲繞領域Ａ１には２つ、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域や第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域には１つ設けられた構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域や第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域に連結壁２４０を２つ以上設けてもよい。また、囲繞領域Ａ１内についても、例えば、ポリゴンミラー４５を基準として、前側と後側のそれぞれに連結壁１４０を２つ以上設けてもよい（連結壁１４０の数は前後において異なっていてもよい）。なお、この場合において、複数の連結壁１４０，２４０は、前後方向に並べるように設けてもよいし、左右方向に並べるように設けてもよい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前記第１実施形態では、連結壁１４０（連結部材）が、上フレーム１３０（第２のフレーム）と一体形成された構成を例示したが、これに限定されず、図９に示すように、連結壁１４０（連結部材）が、収容フレーム１１０（第１のフレーム）と一体形成されていてもよい。

第２のフレームの他の例としての上フレーム３３０は、矩形の外形を有する枠状に形成されており、収容フレーム１１０のポリゴンミラー４５が取り付けられた側（底壁部１１０Ａの上面）と対向するように設けられている。この上フレーム３３０は、前側部分および後側部分が、それぞれネジ３５０によって複数の位置で連結壁１４０に固定されている。

以上説明した本実施形態によっても、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、連結壁１４０が収容フレーム１１０と一体形成されていることで、前記第１実施形態と同様に、連結壁１４０、収容フレーム１１０および上フレーム３３０が別部品として形成された構成と比較して、収容フレーム１１０の剛性をより向上させることができる。また、組立工程を減らすことができるので、容易に製造することができる。

なお、前記第１〜第３実施形態では、連結部材（連結壁１４０）は、ネジにより複数の位置で、収容フレーム１１０（第１のフレーム）または上フレーム３３０（第２のフレーム）に固定されていたが、これに限定されるものではない。例えば、連結部材の固定面（連結壁１４０の下面または上面）の全体が、接着剤などよって第１のフレームまたは第２のフレームに固定されていてもよい。

前記第１〜第３実施形態では、連結壁１４０（連結部材）が、上フレーム１３０（第２のフレーム）または収容フレーム１１０（第１のフレーム）と一体形成された構成を例示したが、これに限定されず、連結部材が、第１のフレームおよび第２のフレームとは別部材として形成されていてもよい。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１０および図１１に示すように、第４実施形態に係る光走査装置４０は、光学箱４０Ａ内に、半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４と、コリメートレンズ４２と、反射ミラー４３と、シリンドリカルレンズ４４と、ポリゴンミラー４５と、ｆθレンズ４６と、反射ミラー４７と、補正レンズ４８とを主に備えている。

光学箱４０Ａは、収容フレーム４１０（第１のフレーム）と、第２のフレームの別の例としての蓋フレーム４２０とから主に構成されている。

収容フレーム４１０は、樹脂により上方が開口した略箱状に形成されており、その内部（底壁部４１０Ａの上面）には、半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４やポリゴンミラー４５などが取り付けられている。この収容フレーム４１０には、４つの露光口１１１〜１１４が形成されるとともに、連結部材の他の例としての連結ボス４４０と、固定部４６０とが一体形成により設けられている。

図１２（ａ）に示すように、連結ボス４４０は、柱状をなしており、収容フレーム４１０の底壁部４１０Ａの上面から上方に向けて延び、その上端に蓋フレーム４２０がネジ４５０によって固定されることで、収容フレーム４１０と蓋フレーム４２０とを連結している。

この連結ボス４４０は、副走査方向（上下）に延びる略円柱状の本体部４４１と、本体部４４１の下部外周面から、本体部４４１の周方向において互いに等間隔（略十字形状）となるように外側に向けて延びる４つの延出部４４２とを有している。このような構成により、連結ボス４４０は、図１２（ｂ），（ｃ）に示すように、連結ボス４４０が延びる方向（上下方向）に直交する平面で切断した断面積のうち、収容フレーム４１０側（下側部分）の断面積Ｓ１が蓋フレーム４２０側（上側部分）の断面積Ｓ２より大きくなっている。

図１０に示すように、連結ボス４４０は、囲繞領域Ａ１内であって、かつ、ポリゴンミラー４５で反射されたレーザ光（鎖線参照）の有効走査領域Ａ２の外側に複数（４つ）設けられている。より詳細に、連結ボス４４０は、ポリゴンミラー４５を基準として、第１の露光口１１１側（前側）と第２の露光口１１２側（後側）のそれぞれに２つずつ設けられている。また、右側の２つの連結ボス４４０は、有効走査領域Ａ２に近接して設けられ、左側の２つの連結ボス４４０は、囲繞領域Ａ１の左端（線分ＬＳ１）に近接して設けられている。

前後方向において、前側に設けられた連結ボス４４０の固定位置（中心）と第１の露光口１１１との最短距離Ｄ４１は、ポリゴンミラー４５と第１の露光口１１１との最短距離Ｄ４２の半分より小さくなっている。また、前後方向において、後側に設けられた連結ボス４４０の固定位置（中心）と第２の露光口１１２との最短距離Ｄ４３は、ポリゴンミラー４５と第２の露光口１１２との最短距離Ｄ４４の半分より小さくなっている。すなわち、各連結ボス４４０は、前後方向において、ポリゴンミラー４５よりも、第１の露光口１１１の縁または第２の露光口１１２の縁に寄った状態でそれぞれ設けられている。

固定部４６０は、収容フレーム４１０の右側壁４１０Ｒの内面であって、主走査方向において連結ボス４４０と対向する位置に２つ設けられている。この固定部４６０は、底壁部４１０Ａから上方に向けて延びる略半円柱状をなしており、上部にネジ穴４６１が設けられている。固定部４６０には、蓋フレーム４２０が図示しないネジによって固定される。

図１１に示すように、蓋フレーム４２０は、樹脂により形成され、収容フレーム４１０の上方の開口を上から覆うようにして、収容フレーム４１０に取り付けられている。これにより、蓋フレーム４２０は、収容フレーム４１０のポリゴンミラー４５が取り付けられた側において、収容フレーム４１０（底壁部４１０Ａ）と対向するように設けられる。また、蓋フレーム４２０は、ネジによって４つの連結ボス４４０と２つの固定部４６０とに固定されている。これにより、連結ボス４４０が、収容フレーム４１０と蓋フレーム４２０とを連結する。

以上説明した本実施形態の光走査装置４０によれば、以下の作用効果を得ることができる。
収容フレーム４１０に対向するように設けられた蓋フレーム４２０と、収容フレーム４１０の囲繞領域Ａ１とを連結するように設けられた連結ボス４４０により、収容フレーム４１０、特にポリゴンミラー４５が取り付けられる囲繞領域Ａ１の剛性を向上させることができる。その結果として、ポリゴンミラー４５が高速回転したときの収容フレーム４１０の共振を抑制することができる。

また、光学箱４０Ａの内部（収容フレーム４１０と蓋フレーム４２０との間）に連結ボス４４０を設ける構成なので、光学箱４０Ａの外部に剛性を向上させるための部材を設ける構成と比較して、光学箱４０Ａの小型化を図ることができる。これにより、光走査装置４０やカラープリンタ１の小型化が可能となる。

連結ボス４４０が収容フレーム４１０と一体形成されているので、連結ボス４４０と収容フレーム４１０とが別部品として形成された構成と比較して、蓋フレーム４２０が固定されたときの収容フレーム４１０の剛性をより向上させることができる。また、組立工程を減らすことができるので、容易に製造することができる。

連結ボス４４０は、ポリゴンミラー４５で反射されたレーザ光の有効走査領域Ａ２の外側に設けられているので、レーザ光の通過を妨げることなく、収容フレーム４１０の剛性を向上させることができる。

連結ボス４４０は、囲繞領域Ａ１に複数設けられているので、収容フレーム４１０（囲繞領域Ａ１）の共振を効果的に、かつ、確実に抑制することができる。

収容フレーム４１０と蓋フレーム４２０が光学箱４０Ａを構成するので、収容フレーム４１０と蓋フレーム４２０との間に別のフレームを設け、連結ボス４４０で別のフレームと収容フレーム４１０とを連結する構成と比較して、簡易な構成で収容フレーム４１０の共振を抑制することができる。

上下方向に直交する平面で切断した連結ボス４４０の断面積は、蓋フレーム４２０側（断面積Ｓ２）より収容フレーム４１０側（断面積Ｓ１）が大きいので、共振しやすい収容フレーム４１０側の剛性をより向上させることができる。これにより、収容フレーム４１０の共振をより確実に抑制することができる。

前後の各連結ボス４４０が、前後方向において、ポリゴンミラー４５よりも、第１の露光口１１１または第２の露光口１１２の縁（共振の振幅が大きい部分）に寄った状態でそれぞれ設けられているので、収容フレーム４１０、特に第１の露光口１１１の縁および第２の露光口１１２の縁の共振をより抑制することができる。

蓋フレーム４２０は、連結ボス４４０とともに、収容フレーム４１０の右側壁４１０Ｒに設けられた固定部４６０にも固定されているので、連結ボス４４０の数を少なくしつつ、収容フレーム４１０の剛性を確実に向上させることができる。

なお、本実施形態では、連結ボス４４０（連結部材）が、収容フレーム４１０（第１のフレーム）と一体形成された構成を例示したが、これに限定されず、連結ボス４４０（連結部材）が、蓋フレーム４２０（第２のフレーム）と一体形成されていてもよい。また、連結部材は、第１のフレームおよび第２のフレームとは別部材として形成されていてもよい。

本実施形態では、連結ボス４４０が囲繞領域Ａ１だけに設けられた構成を例示したが、これに限定されず、連結ボス４４０を囲繞領域Ａ１の外側にも設けることができる。例えば、前記した固定部４６０の代わりに、連結ボス４４０を設けてもよい。

また、図１３に示すように、連結ボス４４０が、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域、および、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域において、収容フレーム４１０と蓋フレーム４２０とを連結するように設けられていてもよい。これによれば、収容フレーム４１０の剛性をさらに向上させることができる。

なお、図１３に示す形態では、囲繞領域Ａ１で有効走査領域Ａ２を挟むように設けられた２つ連結ボス４４０間の主走査方向における距離は、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域、および、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域で有効走査領域Ａ２を挟むように設けられた２つ連結ボス４４０間の主走査方向における距離より小さくなっている。

このような構成では、囲繞領域Ａ１の連結ボス４４０が、囲繞領域Ａ１の主走査方向における中央に寄った状態で設けられることになるので、連結ボス４４０により共振の振幅が大きい囲繞領域Ａ１の中央付近と蓋フレーム４２０とを連結することができる。これにより、収容フレーム４１０、特に囲繞領域Ａ１の中央付近の共振をより抑制することができる。

なお、連結ボス４４０を、第１の露光口１１１と第３の露光口１１３との間の領域や、第２の露光口１１２と第４の露光口１１４との間の領域に設ける場合、図１３に示すように両方の領域に設ける構成としてもよいし、どちらか一方の領域だけに設ける構成としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

本実施形態では、囲繞領域Ａ１に複数の連結部材（連結壁１４０または連結ボス４４０）が設けられた構成を例示したが、囲繞領域Ａ１に設けられる連結部材の数は特に限定されず、少なくとも１つ設けられていればよい。

前記実施形態では、壁状の連結部材（連結壁１４０）および柱状の連結部材（連結ボス４４０）のいずれか一方が設けられた構成を例示したが、これに限定されず、壁状の連結部材と柱状の連結部材の両方が設けられていてもよい。

前記実施形態では、光源として半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ４を例示したが、これに限定されず、例えば、レーザアレイなどレーザ光を出射する光源装置を広く採用することができる。

前記実施形態では、偏向器として、回転する反射面でレーザ光を反射して主走査方向に偏向および走査させるポリゴンミラー４５を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、揺動（振動）する反射面でレーザ光を反射して主走査方向に偏向および走査させるＭＥＭＳミラーやガルバノミラーなどの振動ミラーを採用してもよい。

前記実施形態では、第１のフレームとして、略箱状に形成された収容フレーム１１０，４１０を例示したが、これに限定されず、例えば、板状に形成されていてもよい。同様に、蓋フレーム１２０，４２０（第２・第３のフレーム）は、略箱状の収容フレーム１１０，４１０の上方の開口を上から覆う板状に形成されていてもよい。

前記実施形態で示した各レンズや反射ミラーなどの光学部品の配置は一例であり、前記実施形態の配置に限定されるものではない。光学部品の配置は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記実施形態では、本発明（光走査装置４０）をカラープリンタ１に適用した例を示したが、これに限定されず、例えば、カラー複写機やカラー複合機などの他の画像形成装置や、画像形成装置以外の測定装置、検査装置などに適用してもよい。

４０ 光走査装置
４０Ａ 光学箱
４５ ポリゴンミラー
５１ 感光体ドラム
１１０ 収容フレーム
１１０Ａ 底壁部
１１１ 第１の露光口
１１２ 第２の露光口
１１３ 第３の露光口
１１４ 第４の露光口
１２０ 蓋フレーム
１２０Ａ 上壁部
１３０ 上フレーム
１４０ 連結壁
１４１ 開口
２４０ 連結壁
２４１ 開口
４１０ 収容フレーム
４１０Ａ 底壁部
４２０ 蓋フレーム
４４０ 連結ボス
４６０ 固定部
Ａ１ 囲繞領域
Ａ２ 有効走査領域
Ｆ１ 固定位置
Ｆ２ 固定位置
Ｆ３ 固定位置
ＬＤ１ 半導体レーザ
ＬＤ２ 半導体レーザ
ＬＤ３ 半導体レーザ
ＬＤ４ 半導体レーザ

Claims (9)

1. レーザ光を出射する第１の光源および第２の光源と、レーザ光を反射して主走査方向に偏向および走査する偏向器と、前記第１の光源、前記第２の光源および前記偏向器が取り付けられる第１のフレームとを備え、前記第１の光源および前記第２の光源から出射され、前記偏向器により偏向および走査されたレーザ光を被走査面上で走査する光走査装置であって、
   前記第１のフレームには、主走査方向に延び、装置内部から装置外部の前記被走査面に向けて前記第１の光源からのレーザ光を通過させる第１の露光口と、主走査方向に延び、装置内部から装置外部の前記被走査面に向けて前記第２の光源からのレーザ光を通過させる第２の露光口とが形成され、
   前記偏向器は、前記第１の露光口と、前記第２の露光口と、前記第１の露光口および前記第２の露光口の主走査方向における一端同士を結んだ線分と、前記第１の露光口および前記第２の露光口の主走査方向における他端同士を結んだ線分とに囲まれた囲繞領域において、前記第１のフレームに取り付けられており、
   前記第１のフレームの前記偏向器が取り付けられた側には、前記第１のフレームと対向するように配置された第２のフレームと、当該第２のフレームを挟んで前記第１のフレームと対向するとともに当該第２のフレームと間隔を空けて配置され、前記第１のフレームとともに光学箱を構成する第３のフレームが設けられ、
   前記囲繞領域には、前記第１のフレームと前記第２のフレームとを連結する少なくとも１つの連結部材が設けられ、
   前記連結部材は、主走査方向に延びる壁であり、前記偏向器で反射されたレーザ光が干渉せずに通過するように当該レーザ光の有効走査領域よりも大きく形成された開口と、当該開口と前記第１のフレームの間に配置される部位とを有し、
   前記部位が、副走査方向から見て前記偏向器で反射されたレーザ光の有効走査領域と重なる位置で前記第１のフレームに固定されたことを特徴とする光走査装置。
2. 前記第１のフレームは、前記第１の露光口および前記第２の露光口が形成される底壁と、当該底壁の周囲から立設された側壁とを有し、
   前記連結部材が、前記第１のフレームの側壁から離れて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記連結部材は、前記第２のフレームと一体形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記連結部材は、前記第１のフレームと一体形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
5. 前記連結部材は、複数の固定位置で前記第１のフレームまたは前記第２のフレームに固定され、
   前記複数の固定位置は、前記第１の露光口および前記第２の露光口が延びる方向についての配置が前記偏向器の中心を基準として非対称であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置。
6. 前記複数の固定位置のうちの少なくとも１つは、前記囲繞領域の外側にあり、残りの固定位置が前記囲繞領域にあることを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
7. 前記連結部材は、前記偏向器を基準として、前記第１の露光口側と前記第２の露光口側のそれぞれに少なくとも１つずつ設けられ、
   前記第１の露光口側に設けられた連結部材の固定位置と前記第１の露光口との最短距離は、前記偏向器と前記第１の露光口との最短距離の半分より小さく、
   前記第２の露光口側に設けられた連結部材の固定位置と前記第２の露光口との最短距離は、前記偏向器と前記第２の露光口との最短距離の半分より小さいことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光走査装置。
8. レーザ光を出射する第３の光源および第４の光源を備え、
   前記第１のフレームには、主走査方向に延び、装置内部から装置外部の前記被走査面に向けて前記第３の光源からのレーザ光を通過させる第３の露光口と、主走査方向に延び、装置内部から装置外部の前記被走査面に向けて前記第４の光源からのレーザ光を通過させる第４の露光口とが形成され、
   前記第３の露光口と前記第４の露光口は、前記第１の露光口および前記第２の露光口を挟むように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光走査装置。
9. 前記第３の露光口、前記第１の露光口、前記第２の露光口および前記第４の露光口は、この順で配置されており、
   前記連結部材は、前記第１の露光口と、前記第３の露光口と、前記第１の露光口および前記第３の露光口の主走査方向における一端同士を結んだ線分と、前記第１の露光口および前記第３の露光口の主走査方向における他端同士を結んだ線分とに囲まれた領域、および、前記第２の露光口と、前記第４の露光口と、前記第２の露光口および前記第４の露光口の主走査方向における一端同士を結んだ線分と、前記第２の露光口および前記第４の露光口の主走査方向における他端同士を結んだ線分とに囲まれた領域の少なくとも一方にも、前記第１のフレームと前記第２のフレームとを連結するように設けられたことを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。

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