(57)【要約】【課題】発熱するポリゴンミラーユニットとドライバ基板を熱変形の少ない金属部材に固定し、また、ポリゴンスキャナユニット以外の光学部品は直接接触しない構造とする光走査装置及びこれを搭載する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置の書き込みユニットとして使用する光走査装置において、その箱状ハウジング２０には、ＬＤユニット１６を取り付ける壁２０ａの両側の側壁２０ｂ，２０ｃにスリット状の穴２１が、各側壁２０ｂ，２０ｃに少なくとも１箇所以上設けられており、前記スリット状の特定位置の穴２１には、ポリゴンスキャナユニットを位置決めして固定する板状金属２２が差し込まれ、前記箱状ハウジング２０と前記板状金属２２は、別部材２４で位置決めして固定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の書き込みユニットとして使用する光走査装置において、その箱状ハウジングには、ＬＤユニットを取り付ける壁の両側の側壁にスリット状の穴が、各側壁に少なくとも１箇所以上設けられており、前記スリット状の特定位置の穴には、ポリゴンスキャナユニットを位置決めして固定する板状金属が差し込まれ、前記箱状ハウジングと前記板状金属は、別部材で位置決めして固定されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記箱状ハウジングには、前記ポリゴンスキャナユニット以外の光学部品の位置決め固定部があり、前記ポリゴンスキャナユニット以外の全ての光学部品は前記箱状ハウジングに位置決めして固定されていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記板状金属には、前記スリット穴よりも小さい幅でポリゴン位置決め部を中心として、対称に絞り又は曲げ加工を施してあることを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記板状金属を挿入後、前記箱状ハウジングの外側で前記板状金属を挟み込む別部品を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項５】
前記板状金属を挟み込む前記別部品は、細かい網目状になっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項６】
前記箱状ハウジングと前記板状金属を位置決め固定している前記別部材は、前記箱状のハウジングと前記板状金属よりも熱伝導率が低いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項７】
書き込みユニットによって感光体に書かれた画像を中間転写ベルトにトナー画像として転写し、給紙カセットにセットされ、レジストローラに搬送され、転写ローラによって前記トナー画像を付与されたペーパーを、定着装置内に通し、前記トナー画像を定着する電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、前記書き込みユニットの光走査装置として、請求項１乃至６のいずれか１項記載の光走査装置を搭載す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】
本発明は、レーザープリンタやデジタル複写機などの電子写真プロセス技術を使用する光走査装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタやデジタル複写機などの電子写真プロセス技術を使用する画像形成装置に搭載する光走査装置には、ポリゴンミラーユニットやポリゴンミラーを動かすために必要なドライバ基板が設置してある。
【０００３】
これらのポリゴンミラーユニットやポリゴンミラーを動かすために必要なドライバ基板は発熱源となり、これによりハウジングが変形してしまう問題が発生しており、かかる問題を解決するための手段も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ハウジングが変形することにより、光学部品自体の変形や光学部品の位置決め基準部の変形によって光ビームの制御が難しくなり、画像の位置ズレが生じている。またカラー電子写真装置においては、各色の位置ズレによる色ズレの問題が発生している。
【０００５】
特許文献１では、ハウジング底板と周壁の突合せ部分に傾斜を設ける技術が開示されており、この技術によれば、熱変形はハウンジグの外側へ導くことができるとしている。
【０００６】
また特許文献２では、回転多面鏡の駆動モータからの熱が光学ベースを介して走査レンズの温度を上昇させても、走査レンズの温度分布が均一になり、異常画像の発生を防止することを可能とした技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２２８４２６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７２１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、熱膨張するハウジング底面では斜面が形成されることで歪みを生じる。これは熱膨張する方向が異なるためで、この歪みが画像の位置ズレなどに大きく影響してしまう。
【０００８】
さらに、この傾斜部でネジ止め完全固定をすることにより、熱源からの距離の違いが大きな歪みとなって発生してしまう。つまり、ハウジングの底面と周壁の突合せ部分に傾斜を設けることやネジ止め固定は熱変形にはあまり効果がないだけなく、画像に対して悪影響を及ぼしてしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、発熱するポリゴンミラーユニットとドライバ基板を熱変形の少ない金属部材に固定し、また、ポリゴンスキャナユニット以外の光学部品は直接接触しない構造とすることで、熱変形を抑え、変形によるレーザビームの位置ズレをなくし、高画質を達成し、さらに構成を単純化することで低コストの光走査装置及びこれを搭載する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像形成装置の書き込みユニットとして使用する光走査装置において、その箱状ハウジングには、ＬＤユニットを取り付ける壁の両側の側壁にスリット状の穴が、各側壁に少なくとも１箇所以上設けられており、前記スリット状の特定位置の穴には、ポリゴンスキャナユニットを位置決めして固定する板状金属が差し込まれ、前記箱状ハウジングと前記板状金属は、別部材で位置決めして固定されている光走査装置を特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記箱状ハウジングには、前記ポリゴンスキャナユニット以外の光学部品の位置決め固定部があり、前記ポリゴンスキャナユニット以外の全ての光学部品は前記箱状ハウジングに位置決めして固定されている請求項１記載の光走査装置を特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記板状金属には、前記スリット穴よりも小さい幅でポリゴン位置決め部を中心として、対称に絞り又は曲げ加工を施してある請求項１又は２記載の光走査装置を特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記板状金属を挿入後、前記箱状ハウジングの外側で前記板状金属を挟み込む別部品を備えている請求項１乃至３のいずれか１項記載の光走査装置を特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記板状金属を挟み込む前記別部品が、細かい網目状になっている請求項１乃至４のいずれか１項記載の光走査装置を特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記箱状ハウジングと前記板状金属を位置決め固定している前記別部材は、前記箱状のハウジングと前記板状金属よりも熱伝導率が低い請求項１乃至５のいずれか１項記載の光走査装置を特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、書き込みユニットによって感光体に書かれた画像を中間転写ベルトにトナー画像として転写し、給紙カセットにセットされ、レジストローラに搬送され、転写ローラによって前記トナー画像を付与されたペーパーを、定着装置内に通し、前記トナー画像を定着する電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、前記書き込みユニットの光走査装置として、請求項１乃至６のいずれか１項記載の光走査装置を搭載する画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ポリゴンスキャナユニットの発熱によって発生する熱変形を最小限に抑えることができ、レーザビームを感光体の正確な位置に書き込むことで、色ズレのない高画質を達成することができる。
【００１８】
また、熱伝導率が高い板金部材を用いることで、経時変化も最小限に抑えることができ、さらに、スリットを塞ぐフィルタを用いることで、密閉空間での熱溜りを防ぎ、光走査装置内の温度上昇を抑えることができる。
【００１９】
さらに、板金部材に曲げや絞り加工を入れることでポリゴンミラーの振動による振幅を小さくすることができ、バンディングといった濃度ムラの少ない高画質の画像を出力する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用する画像形成装置の実施の形態を示す概略図である。図１において、画像形成装置１は、４連タンデムカラーレーザプリンタの例である。書き込みユニット２によって４つの感光体３に書かれた画像は中間転写ベルト４にトナー画像として転写される。
【００２１】
一方、給紙カセット５にセットされたペーパー６は、給紙コロ７、レジストローラ８に搬送され、転写ローラ９によって中間転写ベルト４のトナー画像を付与される。その後、定着装置１０内で熱と圧力でトナー画像を定着されたペーパー６は排紙コロ１１によって排紙トレイ１２上に排出される。
【００２２】
各ローラ（コロ）間には、図示していないが、ペーパー６を案内するための搬送ガイド板が適宜設けられている。ここまでの構成で、ペーパー６の片面への画像を付与する画像形成装置として成立する。
【００２３】
図１の画像形成装置１において、装置前側が右側（Ａ側）の時、給紙カセット５も右側に脱着される。給紙カセット５の外装面１３は、画像形成装置１の前側外装面１４と同一面とするのが、外観上好ましく一般的である。
【００２４】
図２は本発明による光走査装置を示す概略平面図である。図３は図２の線Ａ−Ａに沿う断面図である。図４は箱状ハウジングの平面図である。図５は図４の箱状ハウジングのスリットを示す右側面図である。図６はスリットに挿入する板金部材を示す平面図である。図７は板金部材に設けた小さい絞りを示す正面図である。
【００２５】
図２乃至図７を参照して、光走査装置２は、強化材を含む樹脂製の箱状ハウジング２０にＬＤ（レーザダイオード）ユニット１６が配置されており、このＬＤユニット１６によってレーザ光源の同軸上に位置するコリメートレンズに向かってレーザビーム１９が照射される。
【００２６】
箱状ハウジング２０には、ＬＤユニット１６を取り付ける壁２０ａの両側の側壁２０ｂ，２０ｃにスリット（スリット状の穴）２１が、各側壁に少なくとも１箇所以上設けられている。
【００２７】
前記スリット（スリット状の特定位置の穴）２１には、ポリゴンミラー１５を含んでいるポリゴンスキャナユニットを位置決めして固定する板金部材（板状金属）２２が差し込まれ、前記箱状のハウジング２０と前記板金部材２２は、別部材で位置決めして固定されている。
【００２８】
図２乃至図７では、コリメートレンズを省略している。また、箱状ハウジング２０は強化材を含む樹脂製に限定するものではない。レーザビーム１９はこのコリメートレンズによって平行光線となる。この平行光線は図示していないスキャナモータによって高速回転する回転多面鏡であるポリゴンミラー１５へ入射され、偏向走査される（図３）。
【００２９】
ポリゴンミラー１５を高速回転させてレーザビーム１９を偏向走査させようとすると、ポリゴンスキャナユニット内の基板やモータ軸が発熱する。すると、とくに接触している板金部材２２に熱が伝達し、この板金部材２２は締結位置を基準として熱膨張しようとする。
【００３０】
しかし、板金部材２２はヤング率が高いため、樹脂製の箱状ハウジング２０に比べて変形量が格段に小さい。また、本発明の構成では、熱源と締結位置の距離が長いため、より変形を抑える。さらに、板金部材２２には、絞り２７や曲げ加工を中心から対称に施していることで、剛性をさらに上げ、変形しづらくしている。
【００３１】
また、他の光学部品は、全て箱状ハウジング２０に位置決め固定してあるため、材料を通じての熱伝導を抑えている。そのため、光学部品の位置決め基準部ごと変形してしまう恐れがない。この位置決め基準部ごと変形してしまうと、狙いどおりの位置にレーザビーム１９を感光体３に書き込むことができず、色ズレが発生してしまう。
【００３２】
ここで、ポリゴンスキャナユニットは、箱状ハウジング２０に開いているスリット２１に通された板金部材２２に固定されている。ポリゴンミラー１５から出射されたレーザビーム１９は、箱状ハウジング２０に位置決め固定されたｆθレンズ１７によって走査速度補正が行われる。
【００３３】
走査速度補正が行われたレーザビーム１９は、箱状ハウジング２０に位置決め固定されている図示していないＷＴＬ（湾曲トロイダルレンズ）、ミラー２３等を通過して、画像信号に応じた潜像が像担持体である感光体３に形成される。
【００３４】
この箱状ハウジング２０と板金部材２２は、ブラケット（別部材）２４を介して位置決め固定されている。さらに、このブラケット２４は、本体筐体のステイ２５に位置決め固定されている。
【００３５】
また、箱状ハウジング２０と板金部材２２は、熱伝導率の低いブラケット２４で位置決めして固定されているため、板金部材２２から伝わる熱は、ブラケット２４が吸収し、ブラケット２４自体が変形する。このブラケット２４の位置決め固定位置と変形位置を制御することで箱状ハウジング２０に熱を伝導させず、変形を発生させない。
【００３６】
フィルタ２６は、全ての光学部品を取り付けた後、箱状ハウジング２０に開いているスリット２１の隙間を埋めて板金部材２２を挟み込むように取り付けられている。板金部材２２を挟み込むフィルタ（別部品）２６は細かい網目状になっている。
【００３７】
また、ここでは図示されていないが、レーザビームが遮断されないような構成になっている上カバーが取り付けられ、感光体３との距離を調整する同期検知も取り付ける構成となっている。
【００３８】
さらに、密閉されていると熱源から気流で光走査装置内の温度が上昇してしまう恐れがある。しかし、箱状ハウジング２０にスリット２１を設け、板金部材２２を挟み込んでスリット２１を塞ぐフィルタ２６は、気流を通すため完全に密閉されているわけではなく、ゴミや埃の進入は防ぐが、気流は光走査装置外へと出す。それにより、温度上昇をせず、レンズなど使用環境を維持し、光学部品の変形や光学部品の位置決め基準部の変形を抑える。
【００３９】
図１に示した４連タンデムカラーレーザプリンタにおけるカラー電子写真では、前記構成をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色で行うようになっている。
【００４０】
前述したとおり、板金部材２２には、ポリゴンスキャナユニットのみ位置決め固定されている。それ以外の光学部品は、全て箱状ハウジング２０に取り付けられている。板金部材２２には、箱状ハウジング２０内にある位置決め固定形状と干渉しない穴が開いている。
【００４１】
また、板金部材２２には、箱状ハウジング２０のスリット２１よりも小さい絞り２７を設けるか又は曲げ加工を施しても良い。前述の箱状ハウジング２０と板金部材２２を位置決め固定しているブラケット２４は強化材を含まない樹脂でできている。従って、強化材含有の樹脂製の箱状ハウジング２０や板金部材２２に比べて熱伝導率が低い材質から構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明を適用する画像形成装置の実施の形態を示す概略図である。
【図２】本発明による光走査装置を示す概略平面図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図４】箱状ハウジングの平面図である。
【図５】図４の箱状ハウジングのスリットを示す右側面図である。
【図６】スリットに挿入する板金部材を示す平面図である。
【図７】板金部材に設けた小さい絞りを示す正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    画像形成装置
２    光走査装置
３    感光体
４    転写ベルト
５    給紙カセット
６    ペーパー
８    レジストローラ
９    転写ローラ
１０    定着装置
１５    ポリゴンミラー
１６    ＬＤユニット
１９    レーザビーム
２０    箱状ハウジング
２０ａ    箱状ハウジングの壁（ＬＤユニットを配置する）
２０ｂ    箱状ハウジングの側壁
２０ｃ  箱状ハウジングの側壁
２１    スリット
２２    板状金属（板金部材）
２４    別部材（ブラケット）
２５    別部材（本体筐体のステイ）
２６    別部品（フィルタ）
２７    絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008191254.tif 000007
【図６】
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【図７】
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