画像形成装置
【課題】光走査装置が機械的な外乱に強く、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 光学ハウジング２３００には、＋Ｘ側の側面の外壁に＋Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１が設けられ、−Ｘ側の側面の外壁に−Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１が設けられている。各突起は、パイプ状のゴム製の弾性部材１２で被覆されている。弾性部材１２で被覆された各突起は、板ばね１３ａの曲面部と板ばね１３ｂの曲面部との間に挟まれて、筐体締結用ステー１４に保持され、プリンタ筐体に取り付けられている。板ばね１３ｂは、板ばね１３ａよりも「ばね定数」が大きく、鉛直方向に関して、板ばね１３ａが上側に位置し、板ばね１３ｂが下側に位置している。
【解決手段】 光学ハウジング２３００には、＋Ｘ側の側面の外壁に＋Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１が設けられ、−Ｘ側の側面の外壁に−Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１が設けられている。各突起は、パイプ状のゴム製の弾性部材１２で被覆されている。弾性部材１２で被覆された各突起は、板ばね１３ａの曲面部と板ばね１３ｂの曲面部との間に挟まれて、筐体締結用ステー１４に保持され、プリンタ筐体に取り付けられている。板ばね１３ｂは、板ばね１３ａよりも「ばね定数」が大きく、鉛直方向に関して、板ばね１３ａが上側に位置し、板ばね１３ｂが下側に位置している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、被走査面を光によって走査する光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置は、一般的に光走査装置を備え、光偏向器（例えば、ポリゴンミラー）を用いて、感光性を有するドラムの軸方向にレーザ光を走査しつつ、ドラムを回転させ、ドラムの表面に潜像を形成する。
【０００３】
近年、画像形成装置において、カラー化、高速化が進み、感光性を有するドラムを複数（通常は４つ）有するタンデム方式の画像形成装置が普及してきている。
【０００４】
ところで、ドラムの表面に潜像を形成する際に、画像形成装置に含まれる機械部品による振動が光走査装置に伝搬すると、画像形成装置から出力される画像にスジ状の濃度むら（バンディング）が生じるおそれがあった。
【０００５】
そこで、光走査装置の振動を抑制する方法が種々検討された。例えば、特許文献１には、光学部品を搭載しかつ構成部材の振動が伝搬する板金製ハウジングの底壁に振動の節となる少なくとも二個以上の取り付け箇所が光学部品の長手方向に間隔を開けて設けられ、光学部品を保持する光学部品保持部材が取り付け箇所に取り付けられ、光学部品保持部材は底壁に対してその振動の節から節までの間が浮いている光走査装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている光走査装置と同様にして光走査装置の振動を抑制しようとすると、光学ハウジングの設計において、節の部分を所望の位置に設定することは、必ずしも容易ではなかった。また、光学設計に関しても、各光学部材を節の位置にあわせて配置することが困難な場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光源や光学系が光学ハウジング内に収容されている光走査装置、及び画像情報に応じて変調された前記光走査装置からの複数の光束により走査される複数の感光体ドラムが、筐体に取り付けられている画像形成装置において、前記光学ハウジングは、連結機構を介して前記筐体に保持され、該連結機構は、前記感光体ドラムの軸方向及び鉛直方向のいずれにも直交する方向を長手方向とする複数の連結部と、該複数の連結部を支持する複数の緩衝部材とを有していることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、光走査装置が機械的な外乱に強くなり、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１における光走査装置を説明するための図である。
【図３】図２における偏向器前光学系を説明するための図である。
【図４】図２における走査光学系Ａ及び走査光学系Ｂを説明するための図である。
【図５】偏光分離素子における偏光分離面を説明するための図である。
【図６】偏光分離素子における反射防止膜を説明するための図である。
【図７】偏光分離素子２１１０１の作用を説明するための図（その１）である。
【図８】偏光分離素子２１１０１の作用を説明するための図（その２）である。
【図９】偏光分離素子２１１０１と折り返しミラー２１０６ｂを保持するホルダ１０を説明するための図である。
【図１０】図９の縦断面図である。
【図１１】偏光分離素子２１１０２と折り返しミラー２１０６ｃを保持するホルダ１０を説明するための図である。
【図１２】２枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）を保持するホルダ２０を説明するための図である。
【図１３】図１２の縦断面図である。
【図１４】２枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ）を保持するホルダ２０を説明するための図である。
【図１５】光学ハウジングを説明するための図である。
【図１６】光学ハウジングに各光学系が取り付けられた状態を説明するための斜視図である。
【図１７】図１７（Ａ）〜図１７（Ｄ）は、それぞれ光学ハウジングの突起を説明するための図である。
【図１８】図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）は、それぞれ弾性部材を説明するための図である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、それぞれ板ばね１３ａを説明するための図である。
【図２０】図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、それぞれ板ばね１３ｂを説明するための図である。
【図２１】２つの板ばねの重ね合わせを説明するための図である。
【図２２】弾性部材で被覆された突起が２つの板ばねで保持されている状態を説明するための図である。
【図２３】筐体締結用ステーを説明するための図である。
【図２４】図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）は、それぞれ光学ハウジングが筐体締結用ステーに取り付けられた状態を説明するための図である。
【図２５】図２４（Ｂ）の一部を拡大した図（その１）である。
【図２６】図２４（Ｂ）の一部を拡大した図（その２）である。
【図２７】比較例としての従来の光学ハウジングを説明するための図である。
【図２８】従来の光学ハウジングが４点締結従来方式で筐体締結用ステーに取り付けられた状態を説明するための図（その１）である。
【図２９】従来の光学ハウジングが４点締結従来方式で筐体締結用ステーに取り付けられた状態を説明するための図（その２）である。
【図３０】本実施形態の光学ハウジングに対するモーダル解析の結果を説明するための図である。
【図３１】従来の光学ハウジングに対するモーダル解析の結果を説明するための図である。
【図３２】２つの板ばねの変形例１を説明するための図である。
【図３３】２つの板ばねの変形例２を説明するための図である。
【図３４】弾性部材の変形例を説明するための図である。
【図３５】２つの板ばねの変形例３を説明するための図である。
【図３６】図３６（Ａ）〜図３６（Ｃ）は、それぞれ光学ハウジングの締結方式の変形例１を説明するための図である。
【図３７】光学ハウジングの締結方式の変形例２を説明するための図（その１）である。
【図３８】光学ハウジングの締結方式の変形例２を説明するための図（その２）である。
【図３９】偏光分離デバイスを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３１に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１１】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。そして、これらは、プリンタ筐体の中に収容されている。
【００１２】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１３】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）を光走査装置２０１０に送る。
【００１４】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１５】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００１６】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００１７】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００１８】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００１９】
また、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００２０】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２１】
光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報に基づいて色毎に変調された４つの光束によって、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の詳細については後述する。
【００２２】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００２３】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２４】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００２５】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。
【００２６】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００２７】
次に、前記光走査装置２０１０の詳細について説明する。
【００２８】
この光走査装置２０１０は、一例として図２に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、走査光学系Ｂ、及び不図示の走査制御装置などを有している。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図２では図示省略、図１５参照）に取り付けられている。
【００２９】
なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００３０】
各光源は、半導体レーザ（ＬＤ）を含んでいる。光源２２００ｂと光源２２００ｃは、Ｘ軸方向に関して離れて配置されており、いずれも−Ｙ方向に光束を射出する。光源２２００ａと光源２２００ｄは、Ｘ軸方向に関して対向して配置されており、光源２２００ａは＋Ｘ方向に光束を射出し、光源２２００ｄは−Ｘ方向に光束を射出する。
【００３１】
偏向器前光学系は、一例として図３に示されるように、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの１／２波長板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、２つの偏光ビームスプリッタ（２２０５１、２２０５２）、２つの開口板（２２０３１、２２０３２）、及び２つのシリンドリカルレンズ（２２０４１、２２０４２）を有している。
【００３２】
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束（以下では、「光束ＬＢａ」ともいう。）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３３】
カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束（以下では、「光束ＬＢｂ」ともいう。）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３４】
カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束（以下では、「光束ＬＢｃ」ともいう。）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３５】
カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束（以下では、「光束ＬＢｄ」ともいう。）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３６】
１／２波長板２２０２ａは、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束ＬＢａの光路上に配置され、該光束を偏光ビームスプリッタ２２０５１の入射面に対してｓ偏光とする。
【００３７】
１／２波長板２２０２ｂは、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束ＬＢｂの光路上に配置され、該光束を偏光ビームスプリッタ２２０５１の入射面に対してｐ偏光とする。
【００３８】
１／２波長板２２０２ｃは、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束ＬＢｃの光路上に配置され、該光束を偏光ビームスプリッタ２２０５２の入射面に対してｐ偏光とする。
【００３９】
１／２波長板２２０２ｄは、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束ＬＢｄの光路上に配置され、該光束を偏光ビームスプリッタ２２０５２の入射面に対してｓ偏光とする。
【００４０】
偏光ビームスプリッタ２２０５１は、１／２波長板２２０２ａの＋Ｘ側であって、かつ１／２波長板２２０２ｂの−Ｙ側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ２２０５１は、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射する特性を有している。そこで、偏光ビームスプリッタ２２０５１は、１／２波長板２２０２ａを通過した光束ＬＢａを−Ｙ方向に反射し、１／２波長板２２０２ｂを通過した光束ＬＢｂを透過させる。そして、偏光ビームスプリッタ２２０５１から射出された光束ＬＢａの光路と光束ＬＢｂの光路は、ほぼ同一となる。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ２２０５２は、１／２波長板２２０２ｄの−Ｘ側であって、かつ１／２波長板２２０２ｃの−Ｙ側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ２２０５２は、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射する特性を有している。そこで、偏光ビームスプリッタ２２０５２は、１／２波長板２２０２ｄを介した光束ＬＢｄを−Ｙ方向に反射し、１／２波長板２２０２ｃを介した光束ＬＢｃを透過させる。そして、偏光ビームスプリッタ２２０５２から射出された光束ＬＢｃの光路と光束ＬＢｄの光路は、ほぼ同一となる。
【００４２】
開口板２２０３１は、開口部を有し、偏光ビームスプリッタ２２０５１からの光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）のビーム形状を整形する。
【００４３】
開口板２２０３２は、開口部を有し、偏光ビームスプリッタ２２０５２からの光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）のビーム形状を整形する。
【００４４】
シリンドリカルレンズ２２０４１は、開口板２２０３１の開口部を通過した光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００４５】
シリンドリカルレンズ２２０４２は、開口板２２０３２の開口部を通過した光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００４６】
ポリゴンミラー２１０４は、一例として４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸方向に平行な軸まわりに等速回転し、各シリンドリカルレンズからの光束を偏向する。
【００４７】
シリンドリカルレンズ２２０４１からの光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４２からの光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。なお、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束面は、「偏向面」と呼ばれている（特開平１１−２０２２５２号公報参照）。ここでは、偏向面はＸＹ面に平行な面である。
【００４８】
走査光学系Ａは、一例として図４に示されるように、偏向器側走査レンズ２１０５１、像面側走査レンズ２１０７１、偏光分離素子２１１０１、５枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０９ａ）を有している。
【００４９】
偏向器側走査レンズ２１０５１は、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側であって、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４１からの光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。
【００５０】
像面側走査レンズ２１０７１は、偏向器側走査レンズ２１０５１の−Ｘ側であって、偏向器側走査レンズ２１０５１を介した光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。
【００５１】
偏光分離素子２１１０１は、像面側走査レンズ２１０７１の−Ｘ側であって、像面側走査レンズ２１０７１を介した光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。
【００５２】
偏光分離素子２１１０１は、偏光分離面を有している。該偏光分離面はワイヤーグリッド、誘電体多層膜等で構成することができるが、波面収差特性に優れることから誘電体多層膜が好ましい。
【００５３】
また、各偏光分離素子は、断面が直角二等辺三角形よりなる２つの三角柱状のガラス部材又は透明樹脂部材で偏光分離面を挟み込んだキュービック構造としても良いが、ガラス又は透明樹脂製の板状部材（基板）の片面に偏光分離面を形成した構造の方が、簡単な工程で製造できる点で有利である。
【００５４】
偏光分離素子２１１０１は、一例として図５に示されるように、偏光分離面が偏向面に対して４５°傾斜した状態で配置されている。
【００５５】
偏光分離素子２１１０１における偏光分離面と逆側の面には、一例として図６に示されるように、反射防止膜が形成されているのが好ましい。反射防止膜を設けることで、分離後に基板を透過した光が基板の裏面で反射して不要光（ゴースト光）を発生させるのを抑制できる。
【００５６】
偏光分離素子２１１０１は、光束ＬＢａを透過させ（図７参照）、光束ＬＢｂを−Ｚ方向に反射する（図８参照）。
【００５７】
図４に戻り、偏光分離素子２１１０１を透過した光束ＬＢａは、３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ、２１０９ａ）を介して、感光体ドラム２０３０ａの表面に照射され、光スポットが形成される。
【００５８】
偏光分離素子２１１０１で反射された光束ＬＢｂは、２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）を介して、感光体ドラム２０３０ｂの表面に照射され、光スポットが形成される。
【００５９】
偏向器側走査レンズ２１０５１、像面側走査レンズ２１０７１、及び偏光分離素子２１１０１は、２つの画像形成ステーションで共用されている。
【００６０】
走査光学系Ｂは、偏向器側走査レンズ２１０５２、像面側走査レンズ２１０７２、偏光分離素子２１１０２、５枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｃ、２１０８ｄ、２１０９ｄ）を有している。
【００６１】
偏向器側走査レンズ２１０５２は、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側であって、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４２からの光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）の光路上に配置されている。
【００６２】
像面側走査レンズ２１０７２は、偏向器側走査レンズ２１０５２の＋Ｘ側であって、偏向器側走査レンズ２１０５２を介した光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）の光路上に配置されている。
【００６３】
偏光分離素子２１１０２は、像面側走査レンズ２１０７２の＋Ｘ側であって、像面側走査レンズ２１０７２を介した光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）の光路上に配置されている。偏光分離素子２１１０２は、偏光分離素子２１１０１と同様な偏光分離素子である。
【００６４】
偏光分離素子２１１０２は、光束ＬＢｄを透過させ、光束ＬＢｃを−Ｚ方向に反射する。
【００６５】
偏光分離素子２１１０２で反射された光束ＬＢｃは、２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）を介して、感光体ドラム２０３０ｃの表面に照射され、光スポットが形成される。
【００６６】
偏光分離素子２１１０２を透過した光束ＬＢｄは、３枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ、２１０９ｄ）を介して、感光体ドラム２０３０ｄの表面に照射され、光スポットが形成される。
【００６７】
偏向器側走査レンズ２１０５２、像面側走査レンズ２１０７２、及び偏光分離素子２１１０２は、２つの画像形成ステーションで共用されている。
【００６８】
各感光体ドラム表面の光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。
【００６９】
偏光分離素子２１１０１と折り返しミラー２１０６ｂは、一例として図９に示されるように、ホルダ１０に一体的に保持されている。
【００７０】
ホルダ１０は、図９の縦断面図である図１０に示されるように、Ｚ軸方向に関して、偏光分離素子２１１０１及び折り返しミラー２１０６ｂに対してはみ出すことなく偏光分離素子２１１０１と折り返しミラー２１０６ｂとを一体的に保持している。
【００７１】
このホルダ１０は、Ｙ軸方向を長手方向とする２つの面が略垂直に組み合わされたダハ面（例えば、特開平６−５０７３９号公報参照）を有するアルミダイカストの部材である。そして、該ダハ面における＋Ｚ側の面に偏光分離素子２１１０１が保持され、−Ｚ側の面に折り返しミラー２１０６ｂが保持されている。また、ホルダ１０には、偏光分離素子２１１０１を透過した光束ＬＢａの光路となる矩形状のニゲ穴が形成されている。
【００７２】
偏光分離素子２１１０１及び折り返しミラー２１０６ｂは、長手方向（Ｙ軸方向）における複数箇所で、ダハ面に板ばねによって押圧され、あるいは接着剤によって接着されている。これにより、偏光分離素子２１１０１及び折り返しミラー２１０６ｂは、それぞれが単体のときに比べて、剛性が高くなるとともに、固有振動数が高周波数側にシフトする。その結果、外部からの振動によって共振するのを抑制することができる。すなわち、耐振動性が向上する。
【００７３】
また、偏光分離素子２１１０１及び折り返しミラー２１０６ｂがダハ面に保持されているため、その挟角が製造誤差等により９０°からずれていても、折り返しミラー２１０６ｂで折り返された光束の進行方向（ここでは、＋Ｘ方向）は変化しない。仮に、従来のように折り返しミラーを単独で配置した場合、ミラー面の角度が設計値に対してθ変化すると該ミラー面で反射された光束の進行方向は予定していた方向に対して２θ変化する。
【００７４】
また、偏光分離素子２１１０２と折り返しミラー２１０６ｃも、一例として図１１に示されるように、ホルダ１０に一体的に保持されている。これによって、偏光分離素子２１１０２及び折り返しミラー２１０６ｃは、それぞれが単体のときに比べて、剛性が高くなるとともに、固有振動数が大きくなる。その結果、外部からの振動によって共振するのを抑制することができる。すなわち、耐振動性が向上する。
【００７５】
また、折り返しミラー２１０６ａと折り返しミラー２１０８ａも、一例として図１２に示されるように、ホルダ２０に一体的に保持されている。
【００７６】
ホルダ２０は、図１２の縦断面図である図１３に示されるように、Ｚ軸方向に関して、折り返しミラー２１０６ａ及び折り返しミラー２１０８ａに対してはみ出すことなく折り返しミラー２１０６ａと折り返しミラー２１０８ａとを一体的に保持している。
【００７７】
このホルダ２０は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向に直交する断面の形状がいわゆるダハ形状であるアルミダイカストの部材である。そして、＋Ｚ側のダハ面に折り返しミラー２１０６ａが保持され、−Ｚ側のダハ面に折り返しミラー２１０８ａが保持されている。
【００７８】
折り返しミラー２１０６ａ及び折り返しミラー２１０８ａは、長手方向（Ｙ軸方向）における複数箇所で、ダハ面に板ばねによって押圧され、あるいは接着剤によって接着されている。これにより、折り返しミラー２１０６ａ及び折り返しミラー２１０８ａは、それぞれ単体のときに比べて剛性が高くなるとともに、固有振動数が高周波数側にシフトする。その結果、外部からの振動によって共振するのを抑制することができる。すなわち、耐振動性が向上する。
【００７９】
また、折り返しミラー２１０６ｄと折り返しミラー２１０８ｄも、一例として図１４に示されるように、ホルダ２０に一体的に保持されている。これにより、折り返しミラー２１０６ｄ及び折り返しミラー２１０８ｄは、それぞれ単体のときに比べて剛性が高くなるとともに、固有振動数が高周波数側にシフトする。その結果、外部からの振動によって共振するのを抑制することができる。すなわち、耐振動性が向上する。
【００８０】
図１５には、光学ハウジング２３００の外形が示されている。この光学ハウジング２３００は、ヤング率が１．２５×１０１０（Ｐａ）の樹脂製の部材である。また、一例として、光学ハウジング２３００の寸法は、Ｘ軸方向の長さが３７０ｍｍ、Ｙ軸方向の長さが３６０ｍｍ、Ｚ軸方向の長さが３０ｍｍである。
【００８１】
図１６には、光学ハウジング２３００に、４つの光源、偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、走査光学系Ｂが組み付けられた状態が示されている。
【００８２】
そして、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面の外壁には、＋Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１がＹ軸方向に関して離れて設けられ（図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）参照）、光学ハウジング２３００の−Ｘ側の側面の外壁には、−Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１がＹ軸方向に関して離れて設けられている（図１７（Ｃ）及び図１７（Ｄ）参照）。
【００８３】
各突起は、一例として図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）に示されるように、パイプ形状のゴム製の弾性部材１２で被覆されている。
【００８４】
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）には、板ばね１３ａが示されている。板ばね１３ａは、断面形状が円弧状の部分である曲面部と直線状の部分である平面部とを有している。そして、平面部には、２つの貫通孔が形成されている。板ばね１３ａの板厚は０．６ｍｍである。
【００８５】
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）には、板ばね１３ｂが示されている。板ばね１３ｂは、断面形状が円弧状の部分である曲面部と直線状の部分である平面部とを有している。そして、平面部には、２つの貫通孔が形成されている。板ばね１３ｂの板厚は１．０ｍｍである。
【００８６】
そこで、「ばね定数」は、板ばね１３ｂの方が板ばね１３ａよりも大きい。また、各板ばねは、板状のばね鋼を加工したものである。
【００８７】
２つの板ばね（１３ａ、１３ｂ）は、図２１に示されるように、鉛直方向（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）に関して、板ばね１３ａが上側、板ばね１３ｂが下側となり、図２２に示されるように、それらの曲面部の間に、光学ハウジング２３００の突起が、弾性部材１２で被覆された状態で挟まれる。
【００８８】
図２３には、光学ハウジング２３００をプリンタ筐体に取り付けるための筐体締結用ステー１４が示されている。この筐体締結用ステー１４は、プリンタ筐体に固定されている。
【００８９】
各板ばねは、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示されるように、筐体締結用ステー１４にねじ止めされている。ねじ止め部分を拡大した図が、図２５及び図２６に示されている。
【００９０】
本実施形態では、偏光分離素子を用いて走査光学系のＺ軸方向に関する長さを小さくし、光走査装置の薄型化を図っている。そこで、光学ハウジング２３００は、側板の高さが従来よりも低くなる。光学ハウジングは、側板の高さが低くなると、固有振動数が低下し、外部からの振動によって共振し易くなる。
【００９１】
従来の光学ハウジングが図２７に示されている。そして、従来の光学ハウジングが、筐体締結用ステーに取り付けられた状態が図２８及び図２９に示されている。なお、このような従来の締結方式を、以下では、便宜上、「４点締結従来方式」という。
【００９２】
弾性部材１２及び２つの板ばね（１３ａ、１３ｂ）を介して筐体締結用ステー１４に取り付けられた本実施形態の光学ハウジング２３００、及び４点締結従来方式で筐体締結用ステーに取り付けられた従来の光学ハウジングについて、それぞれモーダル解析を行った。
【００９３】
図３０に、本実施形態の光学ハウジング２３００についてのモーダル解析の結果が示されている。１次モードの振動数が８０．７４６Ｈｚ、最大変位は０．７６００１であった。
【００９４】
図３１に、上記従来の光学ハウジングについてのモーダル解析の結果が示されている。１次モードの振動数が１１３．５７Ｈｚ、最大変位は０．９７５７３であった。
【００９５】
本実施形態の光学ハウジング２３００では、従来の光学ハウジングに対して、１次モードの振動数は約３０％減少し、最大変位は約２２％減少している。このことから、本実施形態の光学ハウジング２３００は、振動減衰効果を十分発揮し、外部からの振動の光学部材への伝播を抑制していると言える。
【００９６】
ここで外部からの振動の周波数について考察する。
【００９７】
光走査装置によって感光体ドラムを光走査する際に、カラープリンタにおいて駆動される部分は、主に感光体ドラムの駆動機構及び現像系の駆動機構である。これらの駆動機構は、歯車あるいはタイミングベルトを有し、その噛み合い周波数に対応する振動が発生する。
【００９８】
例えば、モータの出力軸から最終の出力軸までのギヤトレーンで減速（あるいは増速）する場合の、注目する歯車の噛み合い周波数は、歯数×回転数（ｒｐｍ）／６０で定義される。
【００９９】
そして、一例として、線速が２３０ｍｍ／ｓｅｃのカラープリンタの場合、感光体ドラムの駆動系における噛み合い周波数（約１１６Ｈｚ）、現像ローラの駆動系における噛み合い周波数（約３４７Ｈｚ）、及び定着ローラの駆動系における噛み合い周波数（約２３９Ｈｚ）の少なくともいずれかの振動が、あるパワーレベルを超えて発生すると、該振動が光学ハウジングに伝播する。そして、ミラー等の光学素子が振動し、バンディング等を引き起こし、出力される画像の画質劣化を招く。
【０１００】
そこで、本実施形態では、（１）光学部材への振動の伝播が抑制されるように光走査装置（光学ハウジング）をプリンタ筐体に支持する、（２）個々の光学部材の剛性を向上させて、共振周波数を上記各駆動系の噛み合い周波数に対応する振動の周波数と一致しないようにする、ことでバンディング等の画像品質の劣化を防止している。
【０１０１】
モーダル解析によると、光学ハウジングは、Ｘ軸方向に平行な軸周りにピッチング（揺動）している。すなわち、このピッチングの軸方向は、感光体ドラムの軸方向（主走査方向と同じ）に直交している。そこで、このピッチングが大きいと、副走査方向に関して走査線のピッチ変動を引き起こす。
【０１０２】
本実施形態では、各板ばねが、いわゆる片持ち状態であり、ばねの長手方向と感光体ドラムの軸方向とが平行であるため、光学ハウジングの上記ピッチングを小さくしている。
【０１０３】
また、本実施形態では、各板ばねの長手方向の一側端部近傍を曲面部としているため、プリンタ筐体に対する光学ハウジングの位置決めを精度良く行うことができる。また、仮に、プリンタ筐体における取り付け部の位置精度が悪くても、弾性部材１２と２つの板ばね（１３ａ、１３ｂ）とによって、光学ハウジングの捩れ変形を抑制することができるため、光学ハウジングの捩れ変形による走査線の傾き（スキュー）を防止できる。
【０１０４】
また、本実施形態では、弾性部材１２と２つの板ばね（１３ａ、１３ｂ）という簡単な構成で、外部からの振動の減衰、及び光学ハウジングの位置決めを行うことができるので、省資源及び省エネルギーが可能であり、環境負荷の低減にも貢献することができる。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０、４つの画像形成ステーション、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０などを備え、これらがプリンタ筐体の中に収容されている。
【０１０６】
そして、光走査装置２０１０は、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、及び走査光学系Ｂなどを有し、これらが光学ハウジング２３００に取り付けられている。
【０１０７】
各走査光学系は、ポリゴンミラー２１０４で偏向された２つの光束を分離させる偏光分離素子を含んでいる。これにより、光学ハウジング２３００の薄型化を図っている。
【０１０８】
光学ハウジング２３００には、＋Ｘ側の側面の外壁に＋Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１が設けられ、−Ｘ側の側面の外壁に−Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１が設けられている。そして、各突起は、円筒形状のゴム製の弾性部材１２で被覆されている。この弾性部材１２は、振動を吸収する。
【０１０９】
弾性部材１２で被覆された各突起は、板ばね１３ａの曲面部と板ばね１３ｂの曲面部との間に挟まれて、筐体締結用ステー１４に保持され、プリンタ筐体に取り付けられている。２つの板ばねを合わせて用いることにより、振動を速く減衰させることができる。
【０１１０】
板ばね１３ｂは、板ばね１３ａよりも「ばね定数」が大きく、鉛直方向に関して、板ばね１３ａが上側に位置し、板ばね１３ｂが下側に位置している。これにより、（１）必要な「ばね定数」を小さくすることができ、２枚の板ばねの摩擦による振動減衰が有効となる、（２）逆の場合よりも、各板ばねを小さくすることができる、（３）光学ハウジングの取り付け作業が容易となる、という効果を得ることができる。
【０１１１】
この場合は、カラープリンタ２０００は、光走査装置が機械的な外乱に強くなり、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。
【０１１２】
なお、各板ばねの厚さは上記実施形態に限定されるものではなく、「ばね定数」が、板ばね１３ｂの方が板ばね１３ａよりも大きければ良い。そして、振動の減衰の仕方が非線形であれば、振動を収束させる作用が大きくなる。
【０１１３】
また、上記実施形態では、２つの板ばねの厚さを異ならせることによってそれらの「ばね定数」を異ならせる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３２に示されるように、２つの板ばねの幅を異ならせることによって、それらの「ばね定数」を異ならせても良い。また、例えば、図３３に示されるように、２つの板ばねの締結位置を異ならせ、締結部と曲面部との距離を異ならせることによって、それらの「ばね定数」を異ならせても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態において、２つの板ばねの「ばね定数」を異ならせるのに代えて、あるいはそれに加えて、前記弾性部材１２の形状を、一例として図３４に示されるように、鉛直方向の上側と下側とで異ならせても良い。この場合であっても、振動の減衰の仕方を非線形とすることができる。
【０１１５】
また、各板ばねの材質は、ばね特性を有するものであれば良い。
【０１１６】
また、弾性部材の材質は、ゴムに限定されるものではない。
【０１１７】
また、上記実施形態では、各板ばねにおける弾性部材１２と接する部分のＸ軸方向に直交する断面形状が円弧状の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３５に示されるように、該断面形状がＶ字形状であっても良い。この場合であっても、プリンタ筐体に対する光学ハウジングの位置決めを精度良く行うことができる。
【０１１８】
また、上記実施形態において、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面の外壁に突起１１を設けるのに代えて、一例として図３６（Ａ）〜図３６（Ｃ）に示されるように、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面の外壁における突起１１が設けられている部分に溝を形成し、各溝に棒状部材を挿入しても良い。この場合も、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１１９】
また、上記実施形態において、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面の外壁に突起１１を設けるのに代えて、一例として図３７に示されるように、筐体締結用ステーにおける対応する位置に棒状部材を固定しても良い。この場合は、一例として図３８に示されるように、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面の外壁に、２つの板ばねがねじ止めされる板ばね固定部が設けられる。この場合も、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１２０】
また、上記実施形態では、ホルダ１０及びホルダ２０がアルミダイカスト部品である場合について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、ホルダ１０及びホルダ２０が切削加工によって成形された部材であっても良いし、板金加工によって成形された部材であっても良い。また、ホルダ１０及びホルダ２０の材質がアルミニウム以外の金属であっても良いし、樹脂であっても良い。例えば、ホルダ１０及びホルダ２０が射出成形によって成形された樹脂部材であっても良い。
【０１２１】
また、ホルダ１０及びホルダ２０のＹ軸方向に直交する断面（縦断面）の形状は、上記実施形態に限定されるものではない。また、ホルダ１０及びホルダ２０の寸法は、上記実施形態に限定されるものではない。要するに、ホルダ１０は、Ｚ軸方向に関して、偏光分離素子及び折り返しミラーに対してはみ出すことなく該偏光分離素子と該折り返しミラーを一体的に保持していれば良い。また、ホルダ２０は、Ｚ軸方向に関して、２枚の折り返しミラーに対してはみ出すことなく該２枚の折り返しミラーを一体的に保持していれば良い。
【０１２２】
また、上記実施形態において、前記偏光分離素子２１１０１に代えて、一例として図３９に示されるように、偏光分離デバイス１６１を用いても良い。この偏光分離デバイス１６１は、ビームスプリッタ１６１０、及び２つの偏光子（１６１１、１６１２）を有している。
【０１２３】
ビームスプリッタ１６１０は、像面側走査レンズ２１０７１の−Ｘ側であって、像面側走査レンズ２１０７１を介した光束（光束ＬＢａと光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。このビームスプリッタ１６１０は、入射光束の偏光方向を保存した状態で、入射光束の一部を透過させ、残りを反射するビームスプリッタである。
【０１２４】
偏光子１６１１はビームスプリッタ１６１０の−Ｘ側であって、ビームスプリッタ１６１０を透過した光束の光路上に配置されている。偏光子１６１２はビームスプリッタ１６１０の−Ｚ側であって、ビームスプリッタ１６１０で反射された光束の光路上に配置されている。各偏光子は、ヨウ素又は二色性染料で染色した膜を一軸延伸して得る一般的な偏光フィルムを使用することができる。
【０１２５】
そして、光束ＬＢａのみが偏光子１６１１を透過し、光束ＬＢｂのみが偏光子１６１２を透過する。
【０１２６】
また、同様な偏光分離デバイスを、前記偏光分離素子２１１０２に代えて用いても良い。
【０１２７】
また、上記実施形態では、各光源が１つの発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各光源が複数の半導体レーザを有しても良い。また、各光源が複数の発光部を持つ半導体レーザアレイを有しても良い。さらに、各光源が複数の発光部を持つ面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）アレイを有しても良い。
【０１２８】
また、上記実施形態では、画像形成装置として４つの感光体ドラムを有するカラープリンタについて説明したが、これに限定されるものではない。
【０１２９】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてプリンタの場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。
【符号の説明】
【０１３０】
１０…ホルダ、１１…突起、１２…弾性部材、１３ａ，１３ｂ…板ばね、１４…筐体締結用ステー、２０…ホルダ、１６１…偏光分離デバイス（光束分離素子）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…ポリゴンミラー（光偏向器）、２１０５１，２１０５２…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０７１，２１０７２…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ａ，２１０８ｂ，２１０８ｃ，２１０８ｄ，２１０９ａ，２１０９ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２１１０１，２１１０２…偏光分離素子（光束分離素子）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２３００…光学ハウジング。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３１】
【特許文献１】特許第４２９９１０３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、被走査面を光によって走査する光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置は、一般的に光走査装置を備え、光偏向器（例えば、ポリゴンミラー）を用いて、感光性を有するドラムの軸方向にレーザ光を走査しつつ、ドラムを回転させ、ドラムの表面に潜像を形成する。
【０００３】
近年、画像形成装置において、カラー化、高速化が進み、感光性を有するドラムを複数（通常は４つ）有するタンデム方式の画像形成装置が普及してきている。
【０００４】
ところで、ドラムの表面に潜像を形成する際に、画像形成装置に含まれる機械部品による振動が光走査装置に伝搬すると、画像形成装置から出力される画像にスジ状の濃度むら（バンディング）が生じるおそれがあった。
【０００５】
そこで、光走査装置の振動を抑制する方法が種々検討された。例えば、特許文献１には、光学部品を搭載しかつ構成部材の振動が伝搬する板金製ハウジングの底壁に振動の節となる少なくとも二個以上の取り付け箇所が光学部品の長手方向に間隔を開けて設けられ、光学部品を保持する光学部品保持部材が取り付け箇所に取り付けられ、光学部品保持部材は底壁に対してその振動の節から節までの間が浮いている光走査装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている光走査装置と同様にして光走査装置の振動を抑制しようとすると、光学ハウジングの設計において、節の部分を所望の位置に設定することは、必ずしも容易ではなかった。また、光学設計に関しても、各光学部材を節の位置にあわせて配置することが困難な場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光源や光学系が光学ハウジング内に収容されている光走査装置、及び画像情報に応じて変調された前記光走査装置からの複数の光束により走査される複数の感光体ドラムが、筐体に取り付けられている画像形成装置において、前記光学ハウジングは、連結機構を介して前記筐体に保持され、該連結機構は、前記感光体ドラムの軸方向及び鉛直方向のいずれにも直交する方向を長手方向とする複数の連結部と、該複数の連結部を支持する複数の緩衝部材とを有していることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、光走査装置が機械的な外乱に強くなり、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１における光走査装置を説明するための図である。
【図３】図２における偏向器前光学系を説明するための図である。
【図４】図２における走査光学系Ａ及び走査光学系Ｂを説明するための図である。
【図５】偏光分離素子における偏光分離面を説明するための図である。
【図６】偏光分離素子における反射防止膜を説明するための図である。
【図７】偏光分離素子２１１０１の作用を説明するための図（その１）である。
【図８】偏光分離素子２１１０１の作用を説明するための図（その２）である。
【図９】偏光分離素子２１１０１と折り返しミラー２１０６ｂを保持するホルダ１０を説明するための図である。
【図１０】図９の縦断面図である。
【図１１】偏光分離素子２１１０２と折り返しミラー２１０６ｃを保持するホルダ１０を説明するための図である。
【図１２】２枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）を保持するホルダ２０を説明するための図である。
【図１３】図１２の縦断面図である。
【図１４】２枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ）を保持するホルダ２０を説明するための図である。
【図１５】光学ハウジングを説明するための図である。
【図１６】光学ハウジングに各光学系が取り付けられた状態を説明するための斜視図である。
【図１７】図１７（Ａ）〜図１７（Ｄ）は、それぞれ光学ハウジングの突起を説明するための図である。
【図１８】図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）は、それぞれ弾性部材を説明するための図である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、それぞれ板ばね１３ａを説明するための図である。
【図２０】図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、それぞれ板ばね１３ｂを説明するための図である。
【図２１】２つの板ばねの重ね合わせを説明するための図である。
【図２２】弾性部材で被覆された突起が２つの板ばねで保持されている状態を説明するための図である。
【図２３】筐体締結用ステーを説明するための図である。
【図２４】図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）は、それぞれ光学ハウジングが筐体締結用ステーに取り付けられた状態を説明するための図である。
【図２５】図２４（Ｂ）の一部を拡大した図（その１）である。
【図２６】図２４（Ｂ）の一部を拡大した図（その２）である。
【図２７】比較例としての従来の光学ハウジングを説明するための図である。
【図２８】従来の光学ハウジングが４点締結従来方式で筐体締結用ステーに取り付けられた状態を説明するための図（その１）である。
【図２９】従来の光学ハウジングが４点締結従来方式で筐体締結用ステーに取り付けられた状態を説明するための図（その２）である。
【図３０】本実施形態の光学ハウジングに対するモーダル解析の結果を説明するための図である。
【図３１】従来の光学ハウジングに対するモーダル解析の結果を説明するための図である。
【図３２】２つの板ばねの変形例１を説明するための図である。
【図３３】２つの板ばねの変形例２を説明するための図である。
【図３４】弾性部材の変形例を説明するための図である。
【図３５】２つの板ばねの変形例３を説明するための図である。
【図３６】図３６（Ａ）〜図３６（Ｃ）は、それぞれ光学ハウジングの締結方式の変形例１を説明するための図である。
【図３７】光学ハウジングの締結方式の変形例２を説明するための図（その１）である。
【図３８】光学ハウジングの締結方式の変形例２を説明するための図（その２）である。
【図３９】偏光分離デバイスを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３１に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１１】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。そして、これらは、プリンタ筐体の中に収容されている。
【００１２】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１３】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）を光走査装置２０１０に送る。
【００１４】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１５】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００１６】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００１７】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００１８】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００１９】
また、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００２０】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２１】
光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報に基づいて色毎に変調された４つの光束によって、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の詳細については後述する。
【００２２】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００２３】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２４】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００２５】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。
【００２６】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００２７】
次に、前記光走査装置２０１０の詳細について説明する。
【００２８】
この光走査装置２０１０は、一例として図２に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、走査光学系Ｂ、及び不図示の走査制御装置などを有している。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図２では図示省略、図１５参照）に取り付けられている。
【００２９】
なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００３０】
各光源は、半導体レーザ（ＬＤ）を含んでいる。光源２２００ｂと光源２２００ｃは、Ｘ軸方向に関して離れて配置されており、いずれも−Ｙ方向に光束を射出する。光源２２００ａと光源２２００ｄは、Ｘ軸方向に関して対向して配置されており、光源２２００ａは＋Ｘ方向に光束を射出し、光源２２００ｄは−Ｘ方向に光束を射出する。
【００３１】
偏向器前光学系は、一例として図３に示されるように、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの１／２波長板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、２つの偏光ビームスプリッタ（２２０５１、２２０５２）、２つの開口板（２２０３１、２２０３２）、及び２つのシリンドリカルレンズ（２２０４１、２２０４２）を有している。
【００３２】
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束（以下では、「光束ＬＢａ」ともいう。）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３３】
カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束（以下では、「光束ＬＢｂ」ともいう。）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３４】
カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束（以下では、「光束ＬＢｃ」ともいう。）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３５】
カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束（以下では、「光束ＬＢｄ」ともいう。）の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３６】
１／２波長板２２０２ａは、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束ＬＢａの光路上に配置され、該光束を偏光ビームスプリッタ２２０５１の入射面に対してｓ偏光とする。
【００３７】
１／２波長板２２０２ｂは、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束ＬＢｂの光路上に配置され、該光束を偏光ビームスプリッタ２２０５１の入射面に対してｐ偏光とする。
【００３８】
１／２波長板２２０２ｃは、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束ＬＢｃの光路上に配置され、該光束を偏光ビームスプリッタ２２０５２の入射面に対してｐ偏光とする。
【００３９】
１／２波長板２２０２ｄは、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束ＬＢｄの光路上に配置され、該光束を偏光ビームスプリッタ２２０５２の入射面に対してｓ偏光とする。
【００４０】
偏光ビームスプリッタ２２０５１は、１／２波長板２２０２ａの＋Ｘ側であって、かつ１／２波長板２２０２ｂの−Ｙ側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ２２０５１は、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射する特性を有している。そこで、偏光ビームスプリッタ２２０５１は、１／２波長板２２０２ａを通過した光束ＬＢａを−Ｙ方向に反射し、１／２波長板２２０２ｂを通過した光束ＬＢｂを透過させる。そして、偏光ビームスプリッタ２２０５１から射出された光束ＬＢａの光路と光束ＬＢｂの光路は、ほぼ同一となる。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ２２０５２は、１／２波長板２２０２ｄの−Ｘ側であって、かつ１／２波長板２２０２ｃの−Ｙ側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ２２０５２は、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射する特性を有している。そこで、偏光ビームスプリッタ２２０５２は、１／２波長板２２０２ｄを介した光束ＬＢｄを−Ｙ方向に反射し、１／２波長板２２０２ｃを介した光束ＬＢｃを透過させる。そして、偏光ビームスプリッタ２２０５２から射出された光束ＬＢｃの光路と光束ＬＢｄの光路は、ほぼ同一となる。
【００４２】
開口板２２０３１は、開口部を有し、偏光ビームスプリッタ２２０５１からの光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）のビーム形状を整形する。
【００４３】
開口板２２０３２は、開口部を有し、偏光ビームスプリッタ２２０５２からの光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）のビーム形状を整形する。
【００４４】
シリンドリカルレンズ２２０４１は、開口板２２０３１の開口部を通過した光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００４５】
シリンドリカルレンズ２２０４２は、開口板２２０３２の開口部を通過した光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００４６】
ポリゴンミラー２１０４は、一例として４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸方向に平行な軸まわりに等速回転し、各シリンドリカルレンズからの光束を偏向する。
【００４７】
シリンドリカルレンズ２２０４１からの光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４２からの光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。なお、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束面は、「偏向面」と呼ばれている（特開平１１−２０２２５２号公報参照）。ここでは、偏向面はＸＹ面に平行な面である。
【００４８】
走査光学系Ａは、一例として図４に示されるように、偏向器側走査レンズ２１０５１、像面側走査レンズ２１０７１、偏光分離素子２１１０１、５枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０９ａ）を有している。
【００４９】
偏向器側走査レンズ２１０５１は、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側であって、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４１からの光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。
【００５０】
像面側走査レンズ２１０７１は、偏向器側走査レンズ２１０５１の−Ｘ側であって、偏向器側走査レンズ２１０５１を介した光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。
【００５１】
偏光分離素子２１１０１は、像面側走査レンズ２１０７１の−Ｘ側であって、像面側走査レンズ２１０７１を介した光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。
【００５２】
偏光分離素子２１１０１は、偏光分離面を有している。該偏光分離面はワイヤーグリッド、誘電体多層膜等で構成することができるが、波面収差特性に優れることから誘電体多層膜が好ましい。
【００５３】
また、各偏光分離素子は、断面が直角二等辺三角形よりなる２つの三角柱状のガラス部材又は透明樹脂部材で偏光分離面を挟み込んだキュービック構造としても良いが、ガラス又は透明樹脂製の板状部材（基板）の片面に偏光分離面を形成した構造の方が、簡単な工程で製造できる点で有利である。
【００５４】
偏光分離素子２１１０１は、一例として図５に示されるように、偏光分離面が偏向面に対して４５°傾斜した状態で配置されている。
【００５５】
偏光分離素子２１１０１における偏光分離面と逆側の面には、一例として図６に示されるように、反射防止膜が形成されているのが好ましい。反射防止膜を設けることで、分離後に基板を透過した光が基板の裏面で反射して不要光（ゴースト光）を発生させるのを抑制できる。
【００５６】
偏光分離素子２１１０１は、光束ＬＢａを透過させ（図７参照）、光束ＬＢｂを−Ｚ方向に反射する（図８参照）。
【００５７】
図４に戻り、偏光分離素子２１１０１を透過した光束ＬＢａは、３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ、２１０９ａ）を介して、感光体ドラム２０３０ａの表面に照射され、光スポットが形成される。
【００５８】
偏光分離素子２１１０１で反射された光束ＬＢｂは、２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）を介して、感光体ドラム２０３０ｂの表面に照射され、光スポットが形成される。
【００５９】
偏向器側走査レンズ２１０５１、像面側走査レンズ２１０７１、及び偏光分離素子２１１０１は、２つの画像形成ステーションで共用されている。
【００６０】
走査光学系Ｂは、偏向器側走査レンズ２１０５２、像面側走査レンズ２１０７２、偏光分離素子２１１０２、５枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｃ、２１０８ｄ、２１０９ｄ）を有している。
【００６１】
偏向器側走査レンズ２１０５２は、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側であって、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４２からの光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）の光路上に配置されている。
【００６２】
像面側走査レンズ２１０７２は、偏向器側走査レンズ２１０５２の＋Ｘ側であって、偏向器側走査レンズ２１０５２を介した光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）の光路上に配置されている。
【００６３】
偏光分離素子２１１０２は、像面側走査レンズ２１０７２の＋Ｘ側であって、像面側走査レンズ２１０７２を介した光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）の光路上に配置されている。偏光分離素子２１１０２は、偏光分離素子２１１０１と同様な偏光分離素子である。
【００６４】
偏光分離素子２１１０２は、光束ＬＢｄを透過させ、光束ＬＢｃを−Ｚ方向に反射する。
【００６５】
偏光分離素子２１１０２で反射された光束ＬＢｃは、２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）を介して、感光体ドラム２０３０ｃの表面に照射され、光スポットが形成される。
【００６６】
偏光分離素子２１１０２を透過した光束ＬＢｄは、３枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ、２１０９ｄ）を介して、感光体ドラム２０３０ｄの表面に照射され、光スポットが形成される。
【００６７】
偏向器側走査レンズ２１０５２、像面側走査レンズ２１０７２、及び偏光分離素子２１１０２は、２つの画像形成ステーションで共用されている。
【００６８】
各感光体ドラム表面の光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。
【００６９】
偏光分離素子２１１０１と折り返しミラー２１０６ｂは、一例として図９に示されるように、ホルダ１０に一体的に保持されている。
【００７０】
ホルダ１０は、図９の縦断面図である図１０に示されるように、Ｚ軸方向に関して、偏光分離素子２１１０１及び折り返しミラー２１０６ｂに対してはみ出すことなく偏光分離素子２１１０１と折り返しミラー２１０６ｂとを一体的に保持している。
【００７１】
このホルダ１０は、Ｙ軸方向を長手方向とする２つの面が略垂直に組み合わされたダハ面（例えば、特開平６−５０７３９号公報参照）を有するアルミダイカストの部材である。そして、該ダハ面における＋Ｚ側の面に偏光分離素子２１１０１が保持され、−Ｚ側の面に折り返しミラー２１０６ｂが保持されている。また、ホルダ１０には、偏光分離素子２１１０１を透過した光束ＬＢａの光路となる矩形状のニゲ穴が形成されている。
【００７２】
偏光分離素子２１１０１及び折り返しミラー２１０６ｂは、長手方向（Ｙ軸方向）における複数箇所で、ダハ面に板ばねによって押圧され、あるいは接着剤によって接着されている。これにより、偏光分離素子２１１０１及び折り返しミラー２１０６ｂは、それぞれが単体のときに比べて、剛性が高くなるとともに、固有振動数が高周波数側にシフトする。その結果、外部からの振動によって共振するのを抑制することができる。すなわち、耐振動性が向上する。
【００７３】
また、偏光分離素子２１１０１及び折り返しミラー２１０６ｂがダハ面に保持されているため、その挟角が製造誤差等により９０°からずれていても、折り返しミラー２１０６ｂで折り返された光束の進行方向（ここでは、＋Ｘ方向）は変化しない。仮に、従来のように折り返しミラーを単独で配置した場合、ミラー面の角度が設計値に対してθ変化すると該ミラー面で反射された光束の進行方向は予定していた方向に対して２θ変化する。
【００７４】
また、偏光分離素子２１１０２と折り返しミラー２１０６ｃも、一例として図１１に示されるように、ホルダ１０に一体的に保持されている。これによって、偏光分離素子２１１０２及び折り返しミラー２１０６ｃは、それぞれが単体のときに比べて、剛性が高くなるとともに、固有振動数が大きくなる。その結果、外部からの振動によって共振するのを抑制することができる。すなわち、耐振動性が向上する。
【００７５】
また、折り返しミラー２１０６ａと折り返しミラー２１０８ａも、一例として図１２に示されるように、ホルダ２０に一体的に保持されている。
【００７６】
ホルダ２０は、図１２の縦断面図である図１３に示されるように、Ｚ軸方向に関して、折り返しミラー２１０６ａ及び折り返しミラー２１０８ａに対してはみ出すことなく折り返しミラー２１０６ａと折り返しミラー２１０８ａとを一体的に保持している。
【００７７】
このホルダ２０は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向に直交する断面の形状がいわゆるダハ形状であるアルミダイカストの部材である。そして、＋Ｚ側のダハ面に折り返しミラー２１０６ａが保持され、−Ｚ側のダハ面に折り返しミラー２１０８ａが保持されている。
【００７８】
折り返しミラー２１０６ａ及び折り返しミラー２１０８ａは、長手方向（Ｙ軸方向）における複数箇所で、ダハ面に板ばねによって押圧され、あるいは接着剤によって接着されている。これにより、折り返しミラー２１０６ａ及び折り返しミラー２１０８ａは、それぞれ単体のときに比べて剛性が高くなるとともに、固有振動数が高周波数側にシフトする。その結果、外部からの振動によって共振するのを抑制することができる。すなわち、耐振動性が向上する。
【００７９】
また、折り返しミラー２１０６ｄと折り返しミラー２１０８ｄも、一例として図１４に示されるように、ホルダ２０に一体的に保持されている。これにより、折り返しミラー２１０６ｄ及び折り返しミラー２１０８ｄは、それぞれ単体のときに比べて剛性が高くなるとともに、固有振動数が高周波数側にシフトする。その結果、外部からの振動によって共振するのを抑制することができる。すなわち、耐振動性が向上する。
【００８０】
図１５には、光学ハウジング２３００の外形が示されている。この光学ハウジング２３００は、ヤング率が１．２５×１０１０（Ｐａ）の樹脂製の部材である。また、一例として、光学ハウジング２３００の寸法は、Ｘ軸方向の長さが３７０ｍｍ、Ｙ軸方向の長さが３６０ｍｍ、Ｚ軸方向の長さが３０ｍｍである。
【００８１】
図１６には、光学ハウジング２３００に、４つの光源、偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、走査光学系Ｂが組み付けられた状態が示されている。
【００８２】
そして、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面の外壁には、＋Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１がＹ軸方向に関して離れて設けられ（図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）参照）、光学ハウジング２３００の−Ｘ側の側面の外壁には、−Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１がＹ軸方向に関して離れて設けられている（図１７（Ｃ）及び図１７（Ｄ）参照）。
【００８３】
各突起は、一例として図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）に示されるように、パイプ形状のゴム製の弾性部材１２で被覆されている。
【００８４】
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）には、板ばね１３ａが示されている。板ばね１３ａは、断面形状が円弧状の部分である曲面部と直線状の部分である平面部とを有している。そして、平面部には、２つの貫通孔が形成されている。板ばね１３ａの板厚は０．６ｍｍである。
【００８５】
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）には、板ばね１３ｂが示されている。板ばね１３ｂは、断面形状が円弧状の部分である曲面部と直線状の部分である平面部とを有している。そして、平面部には、２つの貫通孔が形成されている。板ばね１３ｂの板厚は１．０ｍｍである。
【００８６】
そこで、「ばね定数」は、板ばね１３ｂの方が板ばね１３ａよりも大きい。また、各板ばねは、板状のばね鋼を加工したものである。
【００８７】
２つの板ばね（１３ａ、１３ｂ）は、図２１に示されるように、鉛直方向（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）に関して、板ばね１３ａが上側、板ばね１３ｂが下側となり、図２２に示されるように、それらの曲面部の間に、光学ハウジング２３００の突起が、弾性部材１２で被覆された状態で挟まれる。
【００８８】
図２３には、光学ハウジング２３００をプリンタ筐体に取り付けるための筐体締結用ステー１４が示されている。この筐体締結用ステー１４は、プリンタ筐体に固定されている。
【００８９】
各板ばねは、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示されるように、筐体締結用ステー１４にねじ止めされている。ねじ止め部分を拡大した図が、図２５及び図２６に示されている。
【００９０】
本実施形態では、偏光分離素子を用いて走査光学系のＺ軸方向に関する長さを小さくし、光走査装置の薄型化を図っている。そこで、光学ハウジング２３００は、側板の高さが従来よりも低くなる。光学ハウジングは、側板の高さが低くなると、固有振動数が低下し、外部からの振動によって共振し易くなる。
【００９１】
従来の光学ハウジングが図２７に示されている。そして、従来の光学ハウジングが、筐体締結用ステーに取り付けられた状態が図２８及び図２９に示されている。なお、このような従来の締結方式を、以下では、便宜上、「４点締結従来方式」という。
【００９２】
弾性部材１２及び２つの板ばね（１３ａ、１３ｂ）を介して筐体締結用ステー１４に取り付けられた本実施形態の光学ハウジング２３００、及び４点締結従来方式で筐体締結用ステーに取り付けられた従来の光学ハウジングについて、それぞれモーダル解析を行った。
【００９３】
図３０に、本実施形態の光学ハウジング２３００についてのモーダル解析の結果が示されている。１次モードの振動数が８０．７４６Ｈｚ、最大変位は０．７６００１であった。
【００９４】
図３１に、上記従来の光学ハウジングについてのモーダル解析の結果が示されている。１次モードの振動数が１１３．５７Ｈｚ、最大変位は０．９７５７３であった。
【００９５】
本実施形態の光学ハウジング２３００では、従来の光学ハウジングに対して、１次モードの振動数は約３０％減少し、最大変位は約２２％減少している。このことから、本実施形態の光学ハウジング２３００は、振動減衰効果を十分発揮し、外部からの振動の光学部材への伝播を抑制していると言える。
【００９６】
ここで外部からの振動の周波数について考察する。
【００９７】
光走査装置によって感光体ドラムを光走査する際に、カラープリンタにおいて駆動される部分は、主に感光体ドラムの駆動機構及び現像系の駆動機構である。これらの駆動機構は、歯車あるいはタイミングベルトを有し、その噛み合い周波数に対応する振動が発生する。
【００９８】
例えば、モータの出力軸から最終の出力軸までのギヤトレーンで減速（あるいは増速）する場合の、注目する歯車の噛み合い周波数は、歯数×回転数（ｒｐｍ）／６０で定義される。
【００９９】
そして、一例として、線速が２３０ｍｍ／ｓｅｃのカラープリンタの場合、感光体ドラムの駆動系における噛み合い周波数（約１１６Ｈｚ）、現像ローラの駆動系における噛み合い周波数（約３４７Ｈｚ）、及び定着ローラの駆動系における噛み合い周波数（約２３９Ｈｚ）の少なくともいずれかの振動が、あるパワーレベルを超えて発生すると、該振動が光学ハウジングに伝播する。そして、ミラー等の光学素子が振動し、バンディング等を引き起こし、出力される画像の画質劣化を招く。
【０１００】
そこで、本実施形態では、（１）光学部材への振動の伝播が抑制されるように光走査装置（光学ハウジング）をプリンタ筐体に支持する、（２）個々の光学部材の剛性を向上させて、共振周波数を上記各駆動系の噛み合い周波数に対応する振動の周波数と一致しないようにする、ことでバンディング等の画像品質の劣化を防止している。
【０１０１】
モーダル解析によると、光学ハウジングは、Ｘ軸方向に平行な軸周りにピッチング（揺動）している。すなわち、このピッチングの軸方向は、感光体ドラムの軸方向（主走査方向と同じ）に直交している。そこで、このピッチングが大きいと、副走査方向に関して走査線のピッチ変動を引き起こす。
【０１０２】
本実施形態では、各板ばねが、いわゆる片持ち状態であり、ばねの長手方向と感光体ドラムの軸方向とが平行であるため、光学ハウジングの上記ピッチングを小さくしている。
【０１０３】
また、本実施形態では、各板ばねの長手方向の一側端部近傍を曲面部としているため、プリンタ筐体に対する光学ハウジングの位置決めを精度良く行うことができる。また、仮に、プリンタ筐体における取り付け部の位置精度が悪くても、弾性部材１２と２つの板ばね（１３ａ、１３ｂ）とによって、光学ハウジングの捩れ変形を抑制することができるため、光学ハウジングの捩れ変形による走査線の傾き（スキュー）を防止できる。
【０１０４】
また、本実施形態では、弾性部材１２と２つの板ばね（１３ａ、１３ｂ）という簡単な構成で、外部からの振動の減衰、及び光学ハウジングの位置決めを行うことができるので、省資源及び省エネルギーが可能であり、環境負荷の低減にも貢献することができる。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０、４つの画像形成ステーション、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０などを備え、これらがプリンタ筐体の中に収容されている。
【０１０６】
そして、光走査装置２０１０は、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、及び走査光学系Ｂなどを有し、これらが光学ハウジング２３００に取り付けられている。
【０１０７】
各走査光学系は、ポリゴンミラー２１０４で偏向された２つの光束を分離させる偏光分離素子を含んでいる。これにより、光学ハウジング２３００の薄型化を図っている。
【０１０８】
光学ハウジング２３００には、＋Ｘ側の側面の外壁に＋Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１が設けられ、−Ｘ側の側面の外壁に−Ｘ方向に延びる２つの円柱状の突起１１が設けられている。そして、各突起は、円筒形状のゴム製の弾性部材１２で被覆されている。この弾性部材１２は、振動を吸収する。
【０１０９】
弾性部材１２で被覆された各突起は、板ばね１３ａの曲面部と板ばね１３ｂの曲面部との間に挟まれて、筐体締結用ステー１４に保持され、プリンタ筐体に取り付けられている。２つの板ばねを合わせて用いることにより、振動を速く減衰させることができる。
【０１１０】
板ばね１３ｂは、板ばね１３ａよりも「ばね定数」が大きく、鉛直方向に関して、板ばね１３ａが上側に位置し、板ばね１３ｂが下側に位置している。これにより、（１）必要な「ばね定数」を小さくすることができ、２枚の板ばねの摩擦による振動減衰が有効となる、（２）逆の場合よりも、各板ばねを小さくすることができる、（３）光学ハウジングの取り付け作業が容易となる、という効果を得ることができる。
【０１１１】
この場合は、カラープリンタ２０００は、光走査装置が機械的な外乱に強くなり、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。
【０１１２】
なお、各板ばねの厚さは上記実施形態に限定されるものではなく、「ばね定数」が、板ばね１３ｂの方が板ばね１３ａよりも大きければ良い。そして、振動の減衰の仕方が非線形であれば、振動を収束させる作用が大きくなる。
【０１１３】
また、上記実施形態では、２つの板ばねの厚さを異ならせることによってそれらの「ばね定数」を異ならせる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３２に示されるように、２つの板ばねの幅を異ならせることによって、それらの「ばね定数」を異ならせても良い。また、例えば、図３３に示されるように、２つの板ばねの締結位置を異ならせ、締結部と曲面部との距離を異ならせることによって、それらの「ばね定数」を異ならせても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態において、２つの板ばねの「ばね定数」を異ならせるのに代えて、あるいはそれに加えて、前記弾性部材１２の形状を、一例として図３４に示されるように、鉛直方向の上側と下側とで異ならせても良い。この場合であっても、振動の減衰の仕方を非線形とすることができる。
【０１１５】
また、各板ばねの材質は、ばね特性を有するものであれば良い。
【０１１６】
また、弾性部材の材質は、ゴムに限定されるものではない。
【０１１７】
また、上記実施形態では、各板ばねにおける弾性部材１２と接する部分のＸ軸方向に直交する断面形状が円弧状の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３５に示されるように、該断面形状がＶ字形状であっても良い。この場合であっても、プリンタ筐体に対する光学ハウジングの位置決めを精度良く行うことができる。
【０１１８】
また、上記実施形態において、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面の外壁に突起１１を設けるのに代えて、一例として図３６（Ａ）〜図３６（Ｃ）に示されるように、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面の外壁における突起１１が設けられている部分に溝を形成し、各溝に棒状部材を挿入しても良い。この場合も、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１１９】
また、上記実施形態において、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面の外壁に突起１１を設けるのに代えて、一例として図３７に示されるように、筐体締結用ステーにおける対応する位置に棒状部材を固定しても良い。この場合は、一例として図３８に示されるように、光学ハウジング２３００の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面の外壁に、２つの板ばねがねじ止めされる板ばね固定部が設けられる。この場合も、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１２０】
また、上記実施形態では、ホルダ１０及びホルダ２０がアルミダイカスト部品である場合について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、ホルダ１０及びホルダ２０が切削加工によって成形された部材であっても良いし、板金加工によって成形された部材であっても良い。また、ホルダ１０及びホルダ２０の材質がアルミニウム以外の金属であっても良いし、樹脂であっても良い。例えば、ホルダ１０及びホルダ２０が射出成形によって成形された樹脂部材であっても良い。
【０１２１】
また、ホルダ１０及びホルダ２０のＹ軸方向に直交する断面（縦断面）の形状は、上記実施形態に限定されるものではない。また、ホルダ１０及びホルダ２０の寸法は、上記実施形態に限定されるものではない。要するに、ホルダ１０は、Ｚ軸方向に関して、偏光分離素子及び折り返しミラーに対してはみ出すことなく該偏光分離素子と該折り返しミラーを一体的に保持していれば良い。また、ホルダ２０は、Ｚ軸方向に関して、２枚の折り返しミラーに対してはみ出すことなく該２枚の折り返しミラーを一体的に保持していれば良い。
【０１２２】
また、上記実施形態において、前記偏光分離素子２１１０１に代えて、一例として図３９に示されるように、偏光分離デバイス１６１を用いても良い。この偏光分離デバイス１６１は、ビームスプリッタ１６１０、及び２つの偏光子（１６１１、１６１２）を有している。
【０１２３】
ビームスプリッタ１６１０は、像面側走査レンズ２１０７１の−Ｘ側であって、像面側走査レンズ２１０７１を介した光束（光束ＬＢａと光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。このビームスプリッタ１６１０は、入射光束の偏光方向を保存した状態で、入射光束の一部を透過させ、残りを反射するビームスプリッタである。
【０１２４】
偏光子１６１１はビームスプリッタ１６１０の−Ｘ側であって、ビームスプリッタ１６１０を透過した光束の光路上に配置されている。偏光子１６１２はビームスプリッタ１６１０の−Ｚ側であって、ビームスプリッタ１６１０で反射された光束の光路上に配置されている。各偏光子は、ヨウ素又は二色性染料で染色した膜を一軸延伸して得る一般的な偏光フィルムを使用することができる。
【０１２５】
そして、光束ＬＢａのみが偏光子１６１１を透過し、光束ＬＢｂのみが偏光子１６１２を透過する。
【０１２６】
また、同様な偏光分離デバイスを、前記偏光分離素子２１１０２に代えて用いても良い。
【０１２７】
また、上記実施形態では、各光源が１つの発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各光源が複数の半導体レーザを有しても良い。また、各光源が複数の発光部を持つ半導体レーザアレイを有しても良い。さらに、各光源が複数の発光部を持つ面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）アレイを有しても良い。
【０１２８】
また、上記実施形態では、画像形成装置として４つの感光体ドラムを有するカラープリンタについて説明したが、これに限定されるものではない。
【０１２９】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてプリンタの場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。
【符号の説明】
【０１３０】
１０…ホルダ、１１…突起、１２…弾性部材、１３ａ，１３ｂ…板ばね、１４…筐体締結用ステー、２０…ホルダ、１６１…偏光分離デバイス（光束分離素子）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…ポリゴンミラー（光偏向器）、２１０５１，２１０５２…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０７１，２１０７２…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ａ，２１０８ｂ，２１０８ｃ，２１０８ｄ，２１０９ａ，２１０９ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２１１０１，２１１０２…偏光分離素子（光束分離素子）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２３００…光学ハウジング。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３１】
【特許文献１】特許第４２９９１０３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源や光学系が光学ハウジング内に収容されている光走査装置、及び画像情報に応じて変調された前記光走査装置からの複数の光束により走査される複数の感光体ドラムが、筐体に取り付けられている画像形成装置において、
前記光学ハウジングは、連結機構を介して前記筐体に保持され、
該連結機構は、前記感光体ドラムの軸方向及び鉛直方向のいずれにも直交する方向を長手方向とする複数の連結部と、該複数の連結部を支持する複数の緩衝部材とを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の連結部は、前記光学ハウジングの側面に設けられた複数の突起であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の連結部は、前記光学ハウジングの側面に固定されている棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の連結部は、前記筐体に固定されている棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記緩衝部材は、前記連結部の外周を覆う弾性部材と、該弾性部材を支持するばね部材とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ばね部材は、ばね定数が互いに異なる２つの板ばねを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記２つの板ばねは、鉛直方向に関して対向し、
下側に位置する板ばねのばね定数は、上側に位置する板ばねのばね定数よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記２つの板ばねは、前記弾性部材と接する部分の断面形状が円弧形状あるいはＶ字形状であり、前記連結部の位置決め機能を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記弾性部材は、縦断面の形状が、鉛直方向に関して、上側と下側とで異なっていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記光走査装置は、複数の光源と、該複数の光源からの複数の光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器で偏向された複数の光束を分離させる光束分離素子を含み、該複数の光束を、対応する感光体ドラムの表面に個別に集光する走査光学系と、を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
光源や光学系が光学ハウジング内に収容されている光走査装置、及び画像情報に応じて変調された前記光走査装置からの複数の光束により走査される複数の感光体ドラムが、筐体に取り付けられている画像形成装置において、
前記光学ハウジングは、連結機構を介して前記筐体に保持され、
該連結機構は、前記感光体ドラムの軸方向及び鉛直方向のいずれにも直交する方向を長手方向とする複数の連結部と、該複数の連結部を支持する複数の緩衝部材とを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の連結部は、前記光学ハウジングの側面に設けられた複数の突起であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の連結部は、前記光学ハウジングの側面に固定されている棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の連結部は、前記筐体に固定されている棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記緩衝部材は、前記連結部の外周を覆う弾性部材と、該弾性部材を支持するばね部材とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ばね部材は、ばね定数が互いに異なる２つの板ばねを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記２つの板ばねは、鉛直方向に関して対向し、
下側に位置する板ばねのばね定数は、上側に位置する板ばねのばね定数よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記２つの板ばねは、前記弾性部材と接する部分の断面形状が円弧形状あるいはＶ字形状であり、前記連結部の位置決め機能を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記弾性部材は、縦断面の形状が、鉛直方向に関して、上側と下側とで異なっていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記光走査装置は、複数の光源と、該複数の光源からの複数の光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器で偏向された複数の光束を分離させる光束分離素子を含み、該複数の光束を、対応する感光体ドラムの表面に個別に集光する走査光学系と、を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図５】
【図６】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図５】
【図６】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１３−３３２９（Ｐ２０１３−３３２９Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３８３８（Ｐ２０１１−１３３８３８）
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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