(57)【要約】【課題】偏向器の発熱に起因する結像素子の歪みのばらつきを極力抑えてレジスト性能の劣化を効果的に防止できる光走査光学装置を得る。【解決手段】タンデム方式の電子写真法によるカラープリンタに搭載される光走査光学装置。四つの光束Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋにてそれぞれの感光体を露光する。ハウジング２７は壁部２７ｅ，２７ｆ，２７ｇでそれぞれ仕切られた空間部２７ａ，２７ｃ，２７ｄを有する。空間部２７ａには各光束が個別に透過する個別結像レンズ３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋが配置され、空間部２７ｃには各光束が共通に透過する共通結像レンズ３１，３２が配置され、空間部２７ｄにはポリゴンミラー４０とその駆動モータ４２が配置されている。また、ポリゴンミラー４０の駆動基板４１は空間部２７ｄの直上に設けられている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、該光源から放射される各光束を同一面で偏向する偏向器と、該偏向器で偏向された各光束を感光体上に結像させる結像素子と、前記光束をそれぞれに対応する前記感光体上に導くミラーと、これらの各部材を保持するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、前記結像素子の少なくとも一つが配置された空間部と、他の結像素子が配置された空間部とが壁部で仕切られており、
前記偏向器はその駆動基板が偏向器の偏向面よりも高い位置に配置されていること、
を特徴とする光走査光学装置。
【請求項２】
各光束が共通に透過する共通結像素子の少なくとも一つと前記偏向器とが前記ハウジングの同一の空間部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査光学装置。
【請求項３】
前記偏向器は前記結像素子とは別の空間部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査光学装置。
【請求項４】
前記偏向器は前記駆動基板より高い位置に放熱部材を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光走査光学装置。
【請求項５】
前記偏向器の上方には空気流を生じさせるための空間を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査光学装置、特に、電子写真法によるタンデム方式の画像形成装置にプリントヘッドとして搭載される光走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法によるタンデム方式のプリンタや複写機などの画像形成装置においては、色の３原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）と黒色（Ｋ）の画像を平行に配置された四つの感光体上に形成し、各画像を中間転写ベルト上に１次転写して合成し、さらに記録材上に２次転写するようにしている。そして、この種のタンデム方式の画像形成装置においては、例えば、特許文献１に記載の光走査光学装置が搭載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の光走査光学装置においては、四つの光源（レーザダイオード）から放射された光束をポリゴンミラーで偏向し、結像レンズを透過させるとともに、各光路をミラーで折り返し、四つの感光体ドラム上にそれぞれの光束を結像／走査させるように構成されている。四つの画像を中間転写ベルト上で精度よく合成するためには、四つの光路を形成する各光学素子によるそれぞれの感光体上での露光位置の精度が重要である。
【０００４】
この種の光走査光学装置としては、四つの光路にそれぞれ個別の結像レンズを追加したものも知られており、図７に示すように、ポリゴンミラー１００、共通結像レンズ１０１，１０２、個別結像レンズ１０３（１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ）がハウジング１１０内に設けられ、光束Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋが感光体上を露光する。
【０００５】
しかしながら、従来の光走査光学装置においては、ポリゴンミラー１００の駆動モータ１０５を制御する駆動基板１０６（特にＩＣ部品）からの発熱で特に結像レンズ１０３の歪みが原因となって、露光位置にばらつきが生じ、各色の画像のレジスト性能が劣化するという問題点を有していた。
【０００６】
このようなレジスト性能の劣化は、結像レンズ１０１，１０２，１０３がハウジング１１０内の単一の空間部に配置されており、個別結像レンズ１０３は、それぞれ、熱源からの距離が異なることに起因すると考えられる。即ち、図８に示すように、各個別レンズ１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋはポリゴンミラー１００からの距離に応じて温度差を生じ、温度上昇に比例して露光位置が大きく変化することによる。
【０００７】
また、熱源となる駆動基板１０６がポリゴンミラー１００よりも低い位置に配置されているため、外部への放熱が困難で、温度上昇した空気流がハウジング１１０内に流れやすいこともレジスト性能の劣化を大きくしている。
【特許文献１】特開２００４−６１７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、偏向器の発熱に起因する結像レンズの歪みのばらつきを極力抑えてレジスト性能の劣化を効果的に防止できる光走査光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するため、本発明に係る光走査光学装置は、
複数の光源と、該光源から放射される各光束を同一面で偏向する偏向器と、該偏向器で偏向された各光束を感光体上に結像させる結像素子と、前記光束をそれぞれに対応する前記感光体上に導くミラーと、これらの各部材を保持するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、前記結像素子の少なくとも一つが配置された空間部と、他の結像素子が配置された空間部とが壁部で仕切られており、
前記偏向器はその駆動基板が偏向器の偏向面よりも高い位置に配置されていること、
を特徴とする。
【００１０】
本発明に係る光走査光学装置において、結像素子の少なくとも一つが配置された空間部に対して、他の結像素子が配置された空間部は壁部で仕切られているため、他の結像素子への偏向器の駆動基板からの発熱の影響が極力排除され、結像レンズの温度差（熱歪み）のばらつきがほとんどなくなる。しかも、発熱源となる偏向器の駆動基板は偏向器の偏向面よりも高い位置に配置されているため、放熱効率が向上して結像素子への影響を弱めることができる。これらの作用により、各色の画像のレジスト性能の劣化が抑制される。
【００１１】
本発明に係る光走査光学装置においては、各光束が共通に透過する共通結像素子の少なくとも一つと偏向器とがハウジングの同一の空間部に配置されていてもよい。あるいは、偏向器は結像素子とは別の空間部に配置されていてもよい。また、偏向器はその駆動基板より高い位置に放熱部材を備えていることが好ましい。さらに、偏向器の上方には空気流を生じさせるための空間を有していることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光走査光学装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
（画像形成装置の全体構成、図１参照）
図１に、本発明に係る光走査光学装置を搭載したカラープリンタ１の概略構成を示す。このカラープリンタ１は、タンデム方式で４色の画像を合成するように構成されている。即ち、四つの画像形成ステーション２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）の直上に中間転写ベルト１０が配置され、直下に光走査光学装置２０が配置されている。各画像形成ステーション２には、それぞれ、感光体ドラム３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）、現像器４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）や図示しない帯電器、残留トナーのクリーナなどが配置されている。なお、黒色の画像を形成するための画像形成ステーション２Ｋは大型に構成され、使用頻度の高いモノクロ画像を高速で形成できるようにしている。
【００１４】
光走査光学装置２０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに基づいて放射される光束Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋによって各感光体ドラム３上に画像（静電潜像）を形成する。この潜像はトナーによって可視像化される。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。
【００１５】
中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１１及び支持ローラ１２に無端状に張り渡され、矢印Ｙ方向への回転に基づいて前記各感光体ドラム３上に形成された各色のトナー画像が順次１次転写され、合成される。
【００１６】
記録材は、自動給紙カセット５に収納されており、１枚ずつ所定のタイミングで給紙され、通紙経路６を経由して中間転写ベルト１０から２次転写位置１３にて合成トナー画像を２次転写され、定着装置１５でトナーの加熱定着を施された後、排出ローラ１６から排紙部９上に排出される。一方、両面プリントの際、記録材はスイッチバックローラ１７からプリンタ１の外方に搬送され、スイッチバックされて反転経路７を経由して２次転写位置１３に戻される。ここで裏面にトナー画像を２次転写された記録材は排出ローラ１６から排紙部９上に排出されることになる。
【００１７】
（光走査光学装置の概略構成、図２〜図４参照）
図２は一実施例である光走査光学装置２０の断面図、図３は平面図、図４は底面図である。この光走査光学装置２０は、光源部２１と、ポリゴンミラー４０と第１及び第２結像レンズ３１，３２と、各光路ごとに設けた折返しミラー３４，３５，３６及び第３結像レンズ３３と、これらの部材を保持するハウジング２７とで構成されている。光源部２１は、レーザダイオード２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）と、合成ミラー２３（２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ）と、折返しミラー２４と、シリンドリカルレンズ２５とで構成され、プレート２６に搭載されている。
【００１８】
レーザダイオード２２Ｋから放射された光束は折返しミラー２４に直接導かれる。また、レーザダイオード２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからそれぞれ放射された光束は、合成ミラー２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙでそれぞれ反射し、折返しミラー２４に導かれる。折返しミラー２４で反射された各光束はシリンドリカルレンズ２５で副走査方向Ｚ（図２参照）にほぼ平行に集光され、ポリゴンミラー４０の同一面に副走査方向Ｚに所定の角度を有して導かれる。
【００１９】
これらの光束はポリゴンミラー４０の回転に基づいて主走査方向Ｘに等角速度で偏向され、第１及び第２結像レンズ３１，３２を透過した後、光束Ｂｋは第３結像レンズ３３Ｋを透過して折返しミラー３４Ｋで反射され、感光体ドラム３Ｋ上を露光／走査する。光束Ｂｃは折返しミラー３４Ｃ，３５Ｃで反射されて第３結像レンズ３３Ｃを透過し、さらに折返しミラー３６Ｃで反射され、感光体ドラム３Ｃ上を露光／走査する。光束Ｂｍは折返しミラー３４Ｍで反射されて第３結像レンズ３３Ｍを透過し、さらに折返しミラー３５Ｍで反射され、感光体ドラム３Ｍ上を露光／走査する。光束Ｂｙは折返しミラー３４Ｙで反射されて第３結像レンズ３３Ｙを透過し、さらに折返しミラー３５Ｙで反射され、感光体ドラム３Ｙ上を露光／走査する。
【００２０】
ポリゴンミラー４０は、図２に示すように、プレート４４に固定したモータ４２に取り付けられている。プレート４４はさらに駆動基板４１及び放熱板４３が取り付けられている。
【００２１】
また、各感光体ドラム３上での各走査線の書出し位置を検出するため、即ち、主走査同期信号を得るため、ポリゴンミラー４０で偏向された光束Ｂｋの主走査方向上流側光束は、図３に示すように、検出用ミラー３７で反射されてレンズ３８で集光され、同期信号検出用受光センサ３９に入射する。
【００２２】
なお、ハウジング２７はカラープリンタ１の図示しないフレームに、３箇所の固定点Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３により、例えば、ねじ止めにより固定されている（図３参照）。
【００２３】
さらに、色ずれ調整（レジスト調整）として、図３に示すように、部分倍率調整機構４５とスキュー調整機構５０が設置されている。スキュー調整機構５０は駆動源としてブラケット５９を介してハウジング２７に固定されたステッピングモータ５１を備えている。なお、部分倍率調整機構４５及びスキュー調整機構５０の詳細な説明は省略する。
【００２４】
（第１実施例、図５参照）
本発明に係る光走査光学素子の第１実施例を図５に示す。本第１実施例は、ハウジング２７に壁部２７ｅ，２７ｆで仕切られた空間部２７ａ，２７ｂが形成されている。空間部２７ａには、各光束が個別に透過する結像レンズ３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋや折返しミラー３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３６Ｃが配置されている。空間部２７ｂには、ポリゴンミラー４０やその駆動モータ４２が配置されるとともに、各光束が共通に透過する結像レンズ３１，３２が配置されている。壁部２７ｅには光束を通過させるために窓部２７ｅ’が形成され、窓部２７ｅ’には断熱のために透明なガラス板（図示せず）が固定されている。また、ハウジング２７の底面は補強用のカバー２７ｈにて閉じられている。
【００２５】
ポリゴンミラー４０に関しては、プレート４４の下面にモータ４２が取り付けられ、上面にＩＣ部品を含む駆動基板４１が取り付けられている。駆動基板４１は主にＩＣ部品が発熱するため、空間部２７ｂの外側に配置され、さらに放熱板４３が設置されている。
【００２６】
なお、部分倍率調整機構４５及びスキュー調整機構５０は空間部２７ａに収容してもよく、あるいは、他に形成した空間部に収容してもよい。
【００２７】
以上の構成において、共通結像レンズ３１，３２が配置された空間部２７ｂに対して、個別結像レンズ３３が配置された空間部２７ａは壁部２７ｅ，２７ｆで仕切られているため、各個別結像レンズ３３への駆動基板４１からの発熱の影響が極力排除され、個別結像レンズ３３ごとの温度差（熱歪み）のばらつきがほとんどなくなる。即ち、図８に示した温度差による露光位置の変化がほとんど解消され、各色の画像のレジスト性能の劣化が抑制される。
【００２８】
しかも、発熱源となる駆動基板４１はポリゴンミラー４０の偏向面よりも高い位置に配置されているため、熱がハウジング２７内に拡散しにくく、かつ、放熱効率が向上するため、結像レンズ３１，３２，３３への影響を弱めることができる。なお、共通結像レンズ３１，３２は各光束が共通して透過し、レンズ３１，３２に生じる熱歪みの影響は各光束に共通に作用するため、レジスト性能にはそれほど影響することはない。
【００２９】
また、駆動基板４１の直上には放熱板４３が配置されているため、放熱性が良好である。そして、放熱板４３の周囲の空間（点線で囲った空間Ａ）には空気流が生じ、放熱性がより向上する。ファンなどを設けて空間Ａに強制的な空気流を発生させると効果的である。
【００３０】
（第２実施例、図６参照）
本発明に係る光走査光学素子の第２実施例を図６に示す。本第２実施例は、基本的には前記第１実施例と同様の構成を備え、異なるのは、前記空間部２７ｂを、壁部２７ｇで仕切られた空間部２７ｃと空間部２７ｄとで構成した点にある。空間部２７ｃには共通結像レンズ３１，３２が配置され、空間部２７ｄにはポリゴンミラー４０やその駆動モータ４２が配置されている。また、壁部２７ｇには光束を通過させるために窓部２７ｇ’が形成され、窓部２７ｇ’には断熱のために透明なガラス板（図示せず）が固定されている。
【００３１】
本第２実施例の作用効果は前記第１実施例と同じであり、加えて、共通結像レンズ３１，３２にも駆動基板４１からの熱影響が及びにくくなり、空間部２７ｄの温度に対して空間部２７ｃの温度が低くなり、空間部２７ａの温度はさらに低くなる。
【００３２】
（他の実施例）
なお、本発明に係る光走査光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３３】
特に、ハウジングの細部の構成、光源部の構成の詳細、四つの光路を形成する各種光学素子の構成や配置は本発明の範囲内で任意である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る光走査光学装置を備えたカラープリンタを示す概略構成図である。
【図２】光走査光学装置を示す断面図である。
【図３】光走査光学装置を示す平面図である。
【図４】光走査光学装置を示す底面図である。
【図５】第１実施例である光走査光学装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】第２実施例である光走査光学装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】従来の光走査光学装置の概略構成を示す断面図である。
【図８】個別結像レンズの温度差による露光位置変化量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）…感光体ドラム
２０…光走査光学装置
２１…光源部
２７…ハウジング
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ…空間部
２７ｅ，２７ｆ，２７ｇ…壁部
３１，３２…共通結像レンズ
３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…個別結像レンズ
３４，３５，３６…折返しミラー
４０…ポリゴンミラー
４１…駆動基板
４２…駆動モータ
４３…放熱板
【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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