(57)【要約】【課題】熱変形による画像の位置ズレや色ズレを低減させる光走査装置を提供する。【解決手段】複数のゲートから樹脂を流し込み且つこれらのゲートの１つをポリゴンスキャナユニットの軸３ａ中心に合わせるように製造された樹脂製のハウジング１２を備え、ハウジング１２の基準底面１２ｃに対して部品取り付け側に凸になっている軸受７にポリゴンスキャナユニットに含まれるポリゴンミラー３の軸３ａを挿入するようにした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセス技術を使用する画像形成装置に用いられる光走査装置において、複数のゲートを有し、該複数のゲートから樹脂を流し込み且つこれらのゲートの１つをポリゴンスキャナユニットの軸中心に合わせるように形成された樹脂製のハウジングを備え、前記ハウジングの基準底面に対して部品取り付け側に凸になっている軸受に前記ポリゴンスキャナユニットに含まれるポリゴンミラーの軸を挿入することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記ポリゴンミラーの軸挿入部の範囲を前記基準底面に対して板厚方向に落とし込んだことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
少なくとも前記基準底面の外側にウェルドラインが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】
前記基準底面は、前記ポリゴンミラーの前記軸を中心として円状になっ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】
前記ポリゴンミラーの前記軸を中心としたリブが前記基準底面に対して垂直に放射線状に設けられ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】
前記リブ上に前記ポリゴンスキャナユニットの締結穴が設けられていることを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の光走査装置を備えた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おける光走査装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、使用する光走査装置に設置してある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発熱源となり、ハウジングが変形してしまう問題が発生している。ハウジングが変形することにより、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。さらに、多点ゲート設定によるウェルドラインが光学部品の基準や固定位置に出ることで部品の組み立て精度が悪化して、色ズレが発生している。
【０００３】
そこで、ハウジングの変形、ウェルドラインに起因する部品の組み立て精度の悪化、色ズレ発生等を防止するために、従来から種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。
特許文献１では、２つの光学箱の光学部品組み付け部分にウェルドラインが発生しないようポリゴンミラーの裏側にゲートを設置して色ズレを防ぐ構成をとっている。また、特許文献２では、ポリゴンスキャナユニットの軸受挿入部が部品取り付け側に凸になっていることを開示している。
特許文献３では、ポリゴンモータユニットに熱がこもるのを防止するために、ハウジング外に突出したヒートシンクを設けることが開示され、特許文献４では、ポリゴンスキャナユニットの軸受挿入部がハウジングの嵌合穴で位置決めされることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７９８７５公報
【特許文献２】特開２００５−１５６９２６公報
【特許文献３】特開２００６−１０８１４公報
【特許文献４】特開２００５−２６６４２４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、ポリゴンミラーの裏側のゲート１点だけで充填させるには、部品形状はかなり小さくする必要があるため設計上、制約が多くなる。また、１点ゲートで成形する場合、高い射出圧力が必要になるため、成形機サイズが必要以上に大きくなってしまう。
さらに、ゲート位置が狭い面に設定されると、熱膨張によって変形する樹脂が回りの位置決め部を巻き込みながら変形していく。つまり、光学部品の位置精度が出ていないため、画像の位置ズレが生じて、カラー電子写真装置では各色の位置ズレによる色ズレが発生してしまう。
さらに、ヒートシンクを設ける構造では光走査装置自体が大きくなってしまい、機械本体が大きくなってしまうデメリットがある。またさらに、ヒートシンクだけでは奪いきれない熱に関しては、ハウジング側に伝熱してしまい、ハウジングの熱膨張で画像の位置ズレや色ズレが生じてしまう。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、熱変形による画像の位置ズレや色ズレを低減させ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ことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電子写真プロセス技術を使用する画像形成装置に用いられる光走査装置において、複数のゲートを有し該複数のゲートから樹脂を流し込み且つこれらのゲートの１つをポリゴンスキャナユニットの軸中心に合わせるように形成された樹脂製のハウジングを備え、前記ハウジングの基準底面に対して部品取り付け側に凸になっている軸受に前記ポリゴンスキャナユニットに含まれるポリゴンミラーの軸を挿入する光走査装置を特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、前記ポリゴンミラーの軸挿入部の範囲を前記基準底面に対して板厚方向に落とし込んだ請求項１記載の光走査装置を特徴とする。
【０００７】
また請求項３に記載の発明は、少なくとも前記基準底面の外側にウェルドラインがある請求項１又は２記載の光走査装置を特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、前記基準底面は、前記ポリゴンミラーの前記軸を中心として円状になっている請求項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。
また請求項５に記載の発明は、前記ポリゴンミラーの前記軸を中心としたリブが前記基準底面に対して垂直に放射線状に設けられている請求項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。
また請求項６に記載の発明は、前記リブ上に前記ポリゴンスキャナユニットの締結穴が設けられている請求項５記載の光走査装置を特徴とする。
また請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の光走査装置を備えた画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光走査装置に設置してあるポリゴンミラーを含むポリゴンスキャナユニットが発熱源となり、ハウジングが熱膨張するが基準底面の配向が均等になっているため、ハウジングの熱膨張による歪みを軽減させることで、ハウジングの変形を抑え、光ビームの位置ズレやカラー電子写真装置の色ズレを少なくすることができ、高画質な画像を得ることができる。
また、放射線状に配置されたリブやこのリブの上でのポリゴンスキャナユニットの締結によって振動に強く、バンディングなどの画像ムラを抑えることができる。さらに基準底面の落としこみを行うことで、ハウジングの成形時における成形不良（バリやヒケ）を少なくすることで、組み立て時の安全性確保や品質不良による機械停止などを回避することができ、安価に量産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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は本発明を実施する光走査装置を示す概略断面図である。図２は図１の光走査装置を示す上面図である。図３は図２の光走査装置の線Ａ−Ａに沿う断面図である。図４は図３のＢ部を拡大して示す詳細図である。図５はハウジングの基準底面に設けた段差を拡大して示す詳細図である。
図１乃至図５によれば、光走査装置１は、ハウジング１２にＬＤユニット２が配置されており、このＬＤユニット２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１０に向かってレーザビーム１３が照射される。
このコリメートレンズ１０によってレーザビーム１３が平行光線となり、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３へ入射され、平行光線が偏向走査される。
ポリゴンミラー３から出射されたレーザビーム１３はｆθレンズ４によって走査速度補正が行われ、ＷＴＬ（湾曲トロイダルレンズ）５やミラー６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１１に形成される。カラー電子写真では、前記に示した内容がイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色について行われる。
上述したハウジング１２は複数のゲートから樹脂を流し込み且つこれらのゲートの１つをこのハウジング１２に取り付ける取り付け部品３の軸３ａ中心に合わせるように製造された樹脂製のハウジングからなっている。
【００１０】
図４に示すように、製造時、樹脂製ハウジング１２は、基準底面１２ｃに設置されたゲート１４から樹脂充填され、成形されている。ここでは、省略してあるが、ゲートは１４だけでなく、他に４点設けられ、合計５点ゲートで成形されている。このゲート１４の反対側に凸形状で穴が空いている位置決め基準１２ａと同じ位置にある軸受７に、ポリゴンスミラー３の軸３ａが挿入されている。
上述した取り付け部品はポリゴンスミラー３を含んでいるポリゴンスキャナユニットである。図３には、少なくとも後述する基準底面１２ｃの外側にあるという意味でウェルドライン１５を示している。ハウジング１２の基準底面に対して部品取り付け側に凸になっている軸受７にポリゴンミラー３の軸（軸受挿入部）３ａを挿入する。
ハウジング１２の基準底面１２ｃに設けた段差を拡大して示している図５におけるように、ハウジング１２の基準底面１２ｃには、位置決め基準１２ａの幅分、段差１２ｂが設けられている。ハウジング１２の製造時には、この段差１２ｂの中央にゲート１４を位置するようにしている。
【００１１】
本発明によれば、上述したハウジング１２は複数のゲートから樹脂を流し込み且つこれらのゲートの１つをこのハウジング１２に取り付ける取り付け部品の軸中心に合わせるように製造された樹脂製のハウジングからなっている。
ハウジング１２は、ポリゴンミラー３の軸３ａ中心と、製造時に複数あるゲートの内、或る１つのゲート１４中心が同じ場所に設定されており、さらにゲート設置部の基準底面１２ｃに対してポリゴンミラー３の軸３ａを挿入する軸受が部品取り付け側に凸にした構成となっている。
これは、ポリゴンミラー３のポリゴンモータが回転することによって、ポリゴンスキャナユニットが発熱し、ハウジング１２側と接しているポリゴンミラー３の軸３ａから熱が伝わり、この熱の伝わりによって、ハウジング１２は熱膨張をするが、ハウジング１２の製造時ゲート１４が中心に設定されていることで均等に樹脂が配向されており、均等な熱膨張が行われる。
さらに、軸受７と同じ位置である位置決め基準穴１２ａが基準底面１２ｃよりも取り付け側に凸になっていることで、取り付けが容易に行われるのと同時に、熱による膨張が基準底面１２ｃ側に移り易い。これは位置決め基準穴１２ａは膨張する樹脂の量が少なく、さらに剛性の高い部分になっているためである。
【００１２】
また、熱膨張が一番発生する広い面を有する基準底面１２ｃは上記に示したように均等に熱膨張が行われるため、歪みによる熱変形が起きにくい構成になっており、ビームの位置ズレや色ズレが低減する。
また、ハウジング１２の軸受７の軸３ａ挿入部の範囲を基準底面１２ｃに対して板厚方向に落としこみをすることによって、成形途中に起こるゲート部のバリを製品面に残さず、組み立て中の安全性を確保すると同時に、板厚を均等にすることで成形後のヒケの予防を行っている。
さらに、ハウジング１２の基準底面１２ｃにウェルドライン１５を発生させないようにゲート位置を決めている。すなわち、ウェルドライン１５は、少なくとも基準底面１２ｃの外側に現れるようにする。
これは、上記に示したように基準底面１２ｃの熱膨張を均等に行うようにゲート位置を設定しているため、他のゲートから充填された樹脂が基準底面１２ｃに入ると配向がバラバラになってしまい、均等な熱膨張ができず、歪みが生じてしまい、熱変形を起こし、画像の位置ズレや色ズレを発生させてしまう。
つまり、ハウジング１２の成形時、基準底面１２ｃの外側にウェルドラインができるようにゲートレイアウトで、均等な熱膨張をさせ、画像の位置ズレや色ズレを低減させる。
【００１３】
図６はハウジングの円形状の基準底面を示す上面図である。また、図６に示すように、ハウジング１２には、円形状の基準底面１２ｃを設けることで均等な熱膨張を可能にしている。基準底面１２ｃの広さについては、ハウジング１２の成形時にゲート１４から充填される領域をカバーしていれば問題なく、できるだけ広く取ることが望ましい。
このように、基準底面１２ｃを円状にすることで熱膨張の妨げになる段差１２ｂまでの距離が均等になり、歪みが低減される。また、この円状の基準底面１２ｃが広いことで、熱膨張する距離が長くなるため、変形量が小さくなる。ここで製品構造上、どうしても基準底面を円状にできない場合は正方形や長辺と短辺の差が小さい形状にすることが望ましい。
【００１４】
図７は図６の円形状の基準底面に設けられたリブを示す上面図である。図７に示すように、図６の円形状の基準底面１２ｃにリブ９を設けることにより剛性を高めている。
さらに、ハウジング１２の軸受７の中心から放射線状にリブ９が配置されている構成とすることで、ハウジング１２中央部の剛性を高めることができる。これは、ハウジング１２が振動により、画像ムラを発生することがあるが、この振動を低減させるため、振動が最も大きい中央部の剛性を上げている。さらにこのリブ９を放射線状に配置することで、リブ９による剛性を強くしている。
さらに、このリブ９の上には、ポリゴンスキャナユニットが締結されるタップ穴１０が設けられており、剛性の高いところで振動源であるポリゴンスキャナユニットを締結させている。
また、ハウジング１２の軸受７の中心の剛性の高いリブ９の上でポリゴンスキャナユニットを締結固定することで、ポリゴンスキャナユニット自体が振動してしまうことを防止している。
【００１５】
図８は本発明を適用する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。本発明の駆動装置を画像形成装置Ａに搭載した実施の形態として説明する。まず、図８において、給紙部２１から繰り出された用紙（図示せず）はレジスト部２２にてレジスト補正され、紙転写部２３にて画情報が用紙に転写される。画情報は光書き込み部２６により現像及び感光体ユニット部２８により潜像が形成され、中間転写部２９を介し、紙転写部３にて画情報を転写する。
図８の場合は、カラーレーザ画像形成装置を例にとっているため４色分の現像及び感光体ユニット部２８を記載している。転写済みの用紙は紙転写部２３より定着部２４へ搬送され、用紙に画情報が定着され、排紙部２５からスタック部２７へ排出される。光書き込み部２６としては、上述した本発明による光走査装置１を搭載する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を実施する光走査装置を示す概略断面図である。
【図２】図１の光走査装置を示す上面図である。
【図３】図２の光走査装置の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図４】図３のＢ部を拡大して示す詳細図である。
【図５】ハウジングの基準底面に設けた段差を拡大して示す詳細図である。
【図６】ハウジングの円形状の基準底面を示す上面図である。
【図７】図６の円形状の基準底面に設けられたリブを示す上面図である。
【図８】本発明を適用する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１７】
Ａ  画像形成装置、１  光走査装置、３  取り付け部品（ポリゴンミラー、ポリゴンスキャナユニット）、３ａ  取り付け部品の軸、７  軸受け、１２  ハウジング、１２ａ  位置決め基準、１２ｂ  段差、１２ｃ  基準底面、１４  ゲート、１５  ウェルドライン、９  リブ、１０  タップ穴
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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