(57)【要約】【課題】複数の偏向走査手段を備えた構成であっても、光学箱の熱変形を抑制し、カラー画像の重ね合わせ精度を向上させ、良好な画像を得ることのできる信頼性の高い走査光学装置を提供する。【解決手段】光学箱１０７の底面部に沿う方向に複数の偏向走査手段（ポリゴンミラー１０２、モータ１０６）が並設された構成において、底面部のうち隣り合う２つの偏向走査手段の間に、光学箱１０７を画像形成装置のフレーム１０９に固定するための固定部１１２を設けることにより、光学箱１０７の反り変形を抑制する。【選択図】  図２
2004226884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学箱の底面部に沿う方向に複数の偏向走査手段が並設された走査光学装置であって、
前記底面部のうち隣り合う２つの偏向走査手段の間に、前記光学箱を画像形成装置のフレームに固定するための固定部が設けられていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記底面部はほぼ四角形を呈することを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記底面部のそれぞれの頂部に、前記光学箱を前記フレームに固定するための第２の固定部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の走査光学装置。
【請求項４】
光学箱の底面部に沿う方向に複数の偏向走査手段が並設された走査光学装置を備え、前記走査光学装置から照射された光束により画像形成を行う画像形成装置であって、
前記底面部のうち隣り合う２つの偏向走査手段の間に、前記光学箱を画像形成装置のフレームに固定するための固定部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記底面部はほぼ四角形を呈することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記底面部のそれぞれの頂部に、前記光学箱を前記フレームに固定するための第２の固定部が設けられていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＢＰ（レーザビームプリンタ），複写機，ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置において、レーザビームを使用して光書き込みを行う走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、モータ駆動のポリゴンミラーでレーザ光束を偏向走査する構成が広く知られている。このような光偏向器（偏向走査手段）を備える走査光学装置では、モータ部品の発熱等により光学箱が熱膨張を起こすおそれがある。そこで、熱変形による光路変動を防止するために、光学箱を画像形成装置の本体フレームに強固にビス止めすることが一般的である。
【０００３】
図７は、特許文献１記載の走査光学装置の構成を示す図である。同図の構成では、光学箱１２に設けられた４箇所の固定部１３により走査光学装置を本体フレーム１１に固定し、熱変形による光路変動を抑制している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８０７６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
カラーＬＢＰ，カラー複写機，カラーデジタルＦＡＸ等のカラー画像形成装置では、１つの光学箱の中に複数の光偏向器を設けた構成の走査光学装置が用いられることがある。
【０００６】
かかる構成の走査光学装置に従来の固定方法を適用した場合、走査光学装置の振動や外部から受ける振動に対する効果は得られるものの、走査方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）における光学箱の熱変形を抑制するという効果は十分に得られない。なぜなら、隣接する２つの光偏向器の連結部において複数の光偏向器の発熱による熱膨張が干渉することにより、光学箱が熱膨張によって副走査方向において反り変形し、感光体上の走査線位置がずれてしまうからである。
【０００７】
これにより、カラー画像を形成する際に色の重ね合わせにずれが生じ、良好なカラー画像が得られないという問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、複数の偏向走査手段を備えた構成であっても、光学箱の熱変形を抑制し、カラー画像の重ね合わせ精度を向上させ、良好な画像を得ることのできる信頼性の高い走査光学装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の走査光学装置は、光学箱の底面部に沿う方向に複数の偏向走査手段が並設された走査光学装置であって、前記底面部のうち隣り合う２つの偏向走査手段の間に、前記光学箱を画像形成装置のフレームに固定するための固定部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、光学箱の底面部に沿う方向に複数の偏向走査手段が並設された走査光学装置を備え、前記走査光学装置から照射された光束により画像形成を行う画像形成装置であって、前記底面部のうち隣り合う２つの偏向走査手段の間に、前記光学箱を画像形成装置のフレームに固定するための固定部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、偏向走査手段の発熱による熱膨張が干渉する部分（隣り合う２つの偏向走査手段の間の部分）を固定するようにしたので、熱膨張に起因する光学箱の反り変形を抑制することができる。
【００１２】
上記構成において、前記底面部はほぼ四角形を呈することが好適である。
【００１３】
また、前記底面部のそれぞれの頂部に、前記光学箱を前記フレームに固定するための第２の固定部が設けられているとなおよい。
【００１４】
この構成によれば、光学箱の４つの頂部も固定されるので、光学箱の反り変形に加えて、光学箱の両端部の伸び変形も抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置の構成を示す図である。
【００１７】
画像形成装置は、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックに対応した複数（本実施形態では４つ）の像担持体としての感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫと、１つの走査光学装置５１とを有して構成される。
【００１８】
走査光学装置５１は、複数（本実施形態では２つ）の偏向走査手段を有し、かつ、それぞれの偏向走査手段が複数系統（本実施形態では２系統）のレーザビームを偏向走査することにより、単一の装置で各感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫに対応した複数のレーザビームを出射可能な構成となっている。走査光学装置５１の詳しい構成については後述する。
【００１９】
本実施形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢＫが走査光学装置５１から出射し、各々対応する感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫの面上を照射して潜像を形成する。この潜像は１次帯電器２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫによって各々一様に帯電している感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上に形成される。
【００２０】
これらの潜像は現像器４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４ＢＫによって各々、シアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの画像に可視像（トナー像）化される。トナー像は、転写ベルト７上を搬送されてくる転写材Ｐに転写ローラ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５ＢＫによって順に静電転写される。これにより転写材Ｐ上にカラー画像が形成される。
【００２１】
この後、感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫは、クリーナー６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６ＢＫによって面上に残っている残留トナーを除去され、次のカラー画像を形成するために再度１次帯電器２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫによって一様に帯電される。
【００２２】
上記転写材Ｐは給紙トレイ２１上に積載されており、給紙ローラ２２によって１枚ずつ順に給紙され、レジストローラ２３によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト７上に送り出される。転写ベルト７上を精度よく搬送されている間に感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上に形成されたシアンの画像，マゼンダの画像，イエローの画像，ブラックの画像が順に転写材Ｐ上に転写されてカラー画像が形成される。
【００２３】
駆動ローラ２４は転写ベルト７の送りを精度よく行っており、回転ムラの小さな駆動モータ（図示しない）と接続している。転写材Ｐは、定着器２５によってカラー画像を熱定着された後、排紙ローラ２６などによって搬送されて装置外に出力される。
【００２４】
図２は本実施形態に係る走査光学装置の構成を示す図である。同図（ａ）は走査光学装置の平面断面図であり、同図（ｂ）は走査光学装置の縦断面図である。
【００２５】
同図に示すように、走査光学装置は、１つの光学箱１０７内に２つの走査光学系１００ａ，１００ｂを備えている。
【００２６】
光学箱１０７は、容体１０７ｂと容体１０７ｂの上部開口に取り付けられる蓋体１０７ａとからなる内部中空の密閉容器である。容体１０７ｂは、ほぼ四角形を呈する底面部とこの底面部から起立する側面部を有する。また、容体１０７ｂには２つの隔壁が設けられており、光学箱１０７の内部空間を底面部に沿う方向に３つに仕切っている。
【００２７】
走査光学系１００ａは図中左側の内部空間内に配置され、走査光学系１００ｂは図中右側の内部空間内に配置される。これにより、２つの走査光学系がそれぞれ独立に密閉され、高い防塵効果を実現することができる。
【００２８】
２つの走査光学系１００ａ，１００ｂは対称構造となっているので、以下では、走査光学系１００ａの構成についてのみ説明を行う。
【００２９】
走査光学系１００ａは、概略、レーザ光束の光源である２つの半導体レーザ１０１ａ，１０１ｂと、レーザ光束を偏向走査する偏向走査手段（ポリゴンミラー１０２、モータ１０６）と、偏向されたレーザ光束を感光体に導光する２組の走査光学部材（走査レンズ１０３ａ，１０３ｂ、折り返しミラー１０４ａ，１０４ｂ、走査レンズ１０５ａ，１０５ｂ）とを有して構成される。
【００３０】
２つの半導体レーザ１０１ａ，１０１ｂから出射されたビームはポリゴンミラー１０２によってそれぞれ異なる方向に偏向される。ポリゴンミラー１０２はモータ１０６によって回転している。ポリゴンミラー１０２によって偏向されたビームＢ１，Ｂ２はそれぞれ１枚目の走査レンズ１０３ａ，１０３ｂを透過し、折り返しミラー１０４ａ，１０４ｂによって方向を変えられて、２枚目の走査レンズ１０５ａ，１０５ｂを透過し、感光ドラム上に結像する。
【００３１】
このように走査光学系１００ａでは、１つの偏向走査手段で２系統のレーザ光束を偏向走査しているので、コストの低減と走査光学装置の小型化を図ることができる。また、発熱体であるモータ１０６の個数を削減できるので、走査光学装置の発熱量を低く抑えることもできる。
【００３２】
本実施形態の走査光学装置では、光学箱１０７の底面部に沿う方向に２つの走査光学系１００ａ，１００ｂが並設されている。それぞれの走査光学系は偏向走査手段を有しているので、光学箱１０７の底面部に沿う方向（図２では左右方向）に２つの偏向走査手段が並設されているということもできる。
【００３３】
そして、光学箱１０７の底面部のうち隣り合う２つの偏向走査手段の間（図中の部位１１０）に、光学箱１０７を画像形成装置の本体フレーム１０９に固定するための固定部１１２，１１２が設けられている。固定部１１２は光学箱１０７の容体１０７ｂと一体に設けられており、ビス等の固定具１０８ｂによって固定されている。
【００３４】
次に、図３を参照して、光学箱１０７がモータ１０６の発熱で熱膨張したときの熱変形について説明する。図３は、本実施形態との比較を示すものであって、２組の走査光学系間にあたる部位１１０以外の部分に固定部１１３を設けた場合の変形の様子を示している。
【００３５】
なお、以降の説明において、走査レンズ１０５ａを透過するレーザ光束を走査線（１）、走査レンズ１０５ｂを透過するレーザ光束を走査線（２）、走査レンズ１０５ｃを透過するレーザ光束を走査線（３）、走査レンズ１０５ｄを透過するレーザ光束を走査線（４）と称する。図中では、それぞれの走査線を丸囲み数字で示している。
【００３６】
２つのモータ１０６ａ，１０６ｂの図示しないコイルや駆動ＩＣの発熱により、光学箱１０７は熱膨張する。そうすると、２組の走査光学系の略中央部においてモータ１０６ａによる膨張とモータ１０６ｂによる膨張が干渉する。このとき光学箱１０７は、膨張による応力により反り方向に変形すると共に、光学箱１０７の両端部の周壁１２０は外側へ広がる方向へ変位する（図３（ｂ）参照）。
【００３７】
反り方向に変形すると、光学箱１０７の底面部の中央部分は本体フレーム１０９から離れる方向（矢印Ａ方向）へ変位し、折り返しミラー１０４ｂ，１０４ｃの角度が大きくずれ、走査線（２），（３）の位置が大きくずれる。また、光学箱１０７の周壁１２０の広がり方向への変位により、折り返しミラー１０４ａ，１０４ｄの初期位置からのシフト量が大きくなり、走査線（１），（４）の位置が大きくずれる。
【００３８】
このように、光学箱１０７の４隅を固定した場合には、光学箱１０７の熱変形により、走査線（１）〜（４）の光路が変動し、感光体上の結像位置にばらつきが生ずる。したがって、カラー画像を形成する際に色の重ね合わせにずれが生じ、良好な画像を得ることができない。
【００３９】
では次に、図４を参照して、本実施形態の走査光学装置における熱変形の様子を説明する。
【００４０】
本実施形態では、光学箱１０７の底面部のうち２つの偏向走査手段の間（部位１１０）に固定部１１２を設け、その部分を固定具１０８ｂで固定している。したがって、隣り合う２つの偏向走査手段の中間部には本体フレーム１０９から離れる方向（矢印Ａ方向）への応力とは反対方向の力が作用する。これにより、２組の走査光学系の略中央部においてモータ１０６ａによる熱膨張とモータ１０６ｂによる熱膨張による応力が抑えられるので、光学箱１０７の反り方向の変形は緩和され、折り返しミラー１０４ｂ，１０４ｃの角度ずれを小さくすることができ、走査線（２），（３）の位置ずれは減少する。
【００４１】
モータ１０６ａ，１０６ｂを連続回転させたときの走査線の照射位置ずれを図５に示す。同図（ａ）は図３の構成における照射位置ずれを示し、（ｂ）は本実施形態の構成における照射位置ずれを示している。これらのグラフを比較してわかるように、２つの偏向走査手段の間を固定する構成を採用することによって、照射位置ずれの相互差を約２０％低減することができる。
【００４２】
以上述べたように、本実施形態の構成によれば、１つの光学箱内に複数の偏向走査手段を備えた構成の走査光学装置において、光学箱の熱変形で生じる光学箱反り変形を減少させることができ、カラー画像の色の重ね合わせ精度を向上させ、良好な画像を得ることが可能となる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る走査光学装置の構成を示す図である。ここでは上記第１の実施形態と異なる構成部分についてのみ説明を行い、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４４】
本実施形態では、隣り合う２つの偏向走査手段の間（部位１１０）に固定部１１２を設けるとともに、光学箱１０７の底面部のそれぞれの頂部（４隅４箇所）に、光学箱１０７を画像形成装置の本体フレーム１０９に固定するための第２の固定部１１１を設けている。第２の固定部１１１は光学箱１０７と一体に設けられており、その固定は固定具１０８ａによってなされている。
【００４５】
本実施形態の構成によれば、上記第１の実施形態と同様にして光学箱１０７の反り変形を抑制することができるとともに、副走査方向における光学箱の両端部の伸び変形も抑制することができる。したがって、カラー画像の色の重ね合わせ精度を一層向上させることができ、より良好な画像を得ることが可能となる。
【００４６】
なお、上記構成はあくまでも本発明の一実施形態を例示したものにすぎず、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形を行うことが可能である。
【００４７】
たとえば、上記実施形態では固定部１１２を２つ設けているが、固定部の数は１つでもよいし、３個以上でも構わない。また、固定部１１２は光学箱１０７の側壁部近傍ではなく、光学箱１０７の内側に設けても構わない。要するに、隣り合う２つの偏向走査手段の間に固定部が設けられていれば、上記実施形態と同様の変形防止効果を奏することが可能となる。
【００４８】
また、上記実施形態では２つの偏向走査手段を並設した例を示したが、３つ以上の偏向走査手段を並設した構成にあっても、本発明を好適に適用することが可能である。３つ以上の場合には、隣り合う２つの偏向走査手段の間のそれぞれに固定部１１２を設けることとなる。
【００４９】
また、固定具１０８ａ，１０８ｂとしては、ビス以外にも、弾性的に固定できるバネのような部材を用いてもよい。
【００５０】
また、固定具１０８ａ，１０８ｂは同一部材であってもよいし、光学箱１０７の本体フレーム１０９への固定に用いられる固定具１０８ａ，１０８ｂのうち少なくとも２つを同一部材で固定してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、偏向走査手段の発熱による熱膨張が干渉する部分（隣り合う２つの偏向走査手段の間の部分）を固定するようにしたので、熱膨張に起因する光学箱の反り変形を抑制することができる。したがって、複数の偏向走査手段を備えた構成であっても、光学箱の熱変形を抑制し、カラー画像の重ね合わせ精度を向上させ、良好な画像形成を行うことが可能となる。
【００５２】
また、光学箱の４つの頂部を固定すれば、光学箱の反り変形に加えて、光学箱の両端部の伸び変形も抑制することができ、カラー画像の重ね合わせ精度をより一層向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る走査光学装置の構成を示す図である。
【図３】光学箱がモータの発熱で熱膨張したときの熱変形について説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る走査光学装置における熱変形の様子を説明する図である。
【図５】モータを連続回転させたときの走査線の照射位置ずれを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る走査光学装置の構成を示す図である。
【図７】従来の走査光学装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ  感光ドラム
２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫ  １次帯電器
４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４ＢＫ  現像器
５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５ＢＫ  転写ローラ
６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６ＢＫ  クリーナー
７  転写ベルト
１１  本体フレーム
１２  光学箱
１３  固定部
２１  給紙トレイ
２２  給紙ローラ
２３  レジストローラ
２４  駆動ローラ
２５  定着器
２６  排紙ローラ
５１  走査光学装置
１００ａ，１００ｂ  走査光学系
１０１ａ，１０１ｂ  半導体レーザ
１０２  ポリゴンミラー
１０３ａ，１０３ｂ  走査レンズ
１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ  折り返しミラー
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ  走査レンズ
１０６，１０６ａ，１０６ｂ  モータ
１０７  光学箱
１０７ａ  蓋体
１０７ｂ  容体
１０８ａ，１０８ｂ  固定具
１０９  フレーム
１１０  部位
１１１  第２の固定部
１１２  固定部
１１３  固定部
１２０  周壁
ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢＫ，Ｂ１，Ｂ２  レーザビーム
Ｐ  転写材
【図１】
2004226884.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004226884.tif 000006
【図５】
2004226884.tif 000007
【図６】
2004226884.tif 000008
【図７】
2004226884.tif 000009