(57)【要約】【課題】筐体内の密閉性を保ちながら、且つ、筐体内の昇温を抑えた画像品質劣化の少ない走査光学装置を実現すること。【解決手段】１つ以上の発光点を有する光源部と、前記光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡を有する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向走査された光束を像担持体上に集光させる光学部材群と、該光学部材群を収容する筐体と、前記光学部材群を前記筐体内に密閉する蓋とを有する走査光学装置において、前記偏向走査手段は前記筐体側より、前記回転多面鏡、前記偏向走査手段を構成するロータ部、前記偏向走査手段を構成する回路基板の順に構成されており、前記回路基板を介して前記蓋に固定されていることを特徴とする。【選択図】図１
2005201940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の発光点を有する光源部と、前記光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡を有する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向走査された光束を像担持体上に集光させる光学部材群と、該光学部材群を収容する筐体と、前記光学部材群を前記筐体内に密閉する蓋とを有する走査光学装置において、
前記偏向走査手段は前記筐体側より、前記回転多面鏡、前記偏向走査手段を構成するロータ部、前記偏向走査手段を構成する回路基板の順に構成されており、前記回路基板を介して前記蓋に固定されていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
１つ以上の発光点を有する光源部と、前記光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡を有する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向走査された光束を像担持体上に集光させる光学部材群と、該光学部材群を収容する筐体と、前記光学部材群を前記筐体内に密閉する蓋とを有する走査光学装置において、
前記偏向走査手段は前記筐体側より、前記回転多面鏡、前記偏向走査手段を構成するロータ部、前記偏向走査手段を構成する回路基板の順に構成されており、前記走査光学装置は前記筐体から前記偏向走査手段の回転部高さ以上の突出部を有し、前記偏向走査手段を前記突出部に固定されており、前記回路基板と対向している前記蓋の一部分が切り欠かれていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項３】
前記光源部と、前記光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡を有する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向走査された光束を像担持体上に集光させる光学部材群と、を有する走査光学手段を複数備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート等の転写材（記録媒体）上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に備えられる走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の画像形成装置を示す概略図である（例えば特許文献１参照）。同図において、５０１は後述する構成より成る走査光学装置、１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫは等ピッチに配置された、各々所定面としての像担持体であり、例えば感光体ドラムにより構成している。
【０００３】
図６は従来の走査光学装置の構成を説明するための図であり、（ａ）は概略上視図、（ｂ）は概略断面図である。
【０００４】
光源部としての半導体レーザ６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｃ，６０１ｄから出射されたレーザ光束は、偏向走査手段を構成する回転多面鏡６０２，６０３の異なる面に入射し、それぞれ異なる方向に走査される。回転多面鏡６０２，６０３によって走査されたレーザ光束Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はそれぞれ１枚目の走査レンズ６０４ａ，６０４ｂ，６０４ｃ，６０４ｄを透過し、感光体ドラムピッチと同一ピッチであって、入射光束に対して同一角度になるように配置された折り返し部材としての折り返しミラー６０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃ，６０５ｄによって方向をα°変えられて、２枚目の走査レンズ６０６ａ，６０６ｂ，６０６ｃ，６０６ｄを透過し、４つの感光体ドラム上に走査光を結像できる。ここで、１枚目の走査レンズ６０４ａ，６０４ｂ，６０４ｃ，６０４ｄ、折り返しミラー６０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃ，６０５ｄ、２枚目の走査レンズ６０６ａ，６０６ｂ，６０６ｃ，６０６ｄにより光学部材群が構成されている。
【０００５】
スキャナモータ６０７，６０８の筐体６０９への取付けは、ビス６１０ａ，６１０ｂ，６１０ｃ，６１０ｄ，６１０ｅ，６１０ｆ等で、スキャナモータ６０７，６０８の回路基板を筐体６０９へ締結することにより行われる。
【０００６】
走査光学装置５０１は、回転多面鏡６０２，６０３を各々備えた偏向走査手段としてのスキャナモータ６０７，６０８を１つの筐体６０９の同一平面上に備え、且つ、その他の折り返しミラー６０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃ，６０５ｄや走査レンズ６０４ａ，６０４ｂ，６０４ｃ，６０４ｄ，６０６ａ，６０６ｂ，６０６ｃ，６０６ｄ等の走査光学系（走査光学手段）の全てを樹脂等によって成型された筐体６０９内に備え、蓋部材としての蓋６１１によって回転多面鏡側の空間を密閉することで、騒音と汚れの巻き込みを防いでいる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４００７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術によれば、走査光学装置を用いた近年の画像形成装置の高速化、高画質化や小型化、低コスト化の要求に対して、次のような欠点がある。
【０００９】
即ち、走査光学手段は蓋６１１と筐体６０９によって密閉されており、スキャナモータ６０７と６０８を駆動させることによって、スキャナモータ６０７と６０８が熱源となり、筐体６０９の内部と各走査光学手段は昇温した状態となる。更に、画像形成装置の高速化に伴って必然的にスキャナモータの回転数を上げる必要があり、スキャナモータ６０７と６０８を高速で回転させるほどスキャナモータからの発熱は増大し、筐体６０９及び走査光学手段の昇温は増長される。従って、筐体６０９や走査光学手段の熱による変形を招き、感光体ドラム上でのレーザ光束の照射位置変動を生じる。これは、各色（ＹＭＣＫ）ごとに感光体ドラムを持ち、ワンパスで順次４色を重ねるインラインカラー等においては、色ずれ等の画像品質の劣化を生じることになる。
【００１０】
例えば、図７に感光体ドラム上でのレーザ光束の照射位置変動量のグラフを示す。横軸はスキャナモータ連続駆動時間、縦軸は感光体ドラム上での規定位置からの照射位置ずれ量、（１）〜（４）は各色を表している。これより、スキャナモータを約３０分間連続駆動させると各色の照射位置の相対ずれ量は最大で約１００（μｍ）となっている。この量は解像度６００（ｄｐｉ）のカラー画像形成装置においては、１ドットピッチが約４２（μｍ）であるため、２ドット以上のずれとなり、画像品質に悪影響を与える。
【００１１】
本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、筐体内の密閉性を保ちながら、且つ、筐体内の昇温を抑えた画像品質劣化の少ない走査光学装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、１つ以上の発光点を有する光源部と、前記光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡を有する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向走査された光束を像担持体上に集光させる光学部材群と、該光学部材群を収容する筐体と、前記光学部材群を前記筐体内に密閉する蓋とを有する走査光学装置において、前記偏向走査手段は前記筐体側より、前記回転多面鏡、前記偏向走査手段を構成するロータ部、前記偏向走査手段を構成する回路基板の順に構成されており、前記回路基板を介して前記蓋に固定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、１つ以上の発光点を有する光源部と、前記光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡を有する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向走査された光束を像担持体上に集光させる光学部材群と、該光学部材群を収容する筐体と、前記光学部材群を前記筐体内に密閉する蓋とを有する走査光学装置において、前記偏向走査手段は前記筐体側より、前記回転多面鏡、前記偏向走査手段を構成するロータ部、前記偏向走査手段を構成する回路基板の順に構成されており、前記走査光学装置は前記筐体から前記偏向走査手段の回転部高さ以上の突出部を有し、前記偏向走査手段を前記突出部に固定されており、前記回路基板と対向している前記蓋の一部分が切り欠かれていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記光源部と、前記光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡を有する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向走査された光束を像担持体上に集光させる光学部材群と、を有する走査光学手段を複数備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、偏向走査手段の発熱がレンズ等の走査光学手段や筐体のレンズ保持部等に伝わることを低減しているため、走査光学手段や筐体のレンズ保持部等の熱膨張による変形を低減することができる。従って、走査光学装置の昇温による感光体ドラム上のレーザ光束の照射位置変動を低減することができ、色ずれの少ない高精細な記録画像を得ることが可能である。
【００１６】
又、従来よりも偏向走査手段の筐体への組付け精度を悪化させることなく、偏向走査手段の発熱がレンズ等の走査光学手段や筐体のレンズ保持部等に伝わることを低減しているため、前記と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
図１は実施の形態１による走査光学装置の構成図である。この図において図１（ａ）は概略上視図であり、図１（ｂ）は概略断面図である。走査光学装置の動作につていは従来の走査光学装置と同様であり説明は省略する。
【００１９】
上述の構成において、蓋１０１は例えば板金で構成されており、ビス等で筐体１０２に固定をし、筐体１０２内の走査光学手段の密閉を行っている。スキャナモータ１０３，１０４は、ビス１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃの各々３点、合計６点で蓋１０１に固定されている。
【００２０】
図２にスキャナモータの断面図を示す。
【００２１】
スキャナモータ２０１は、レーザ光束を反射して走査レンズへ導く回転多面鏡２０２、回転多面鏡２０２を搭載し一体となって回転するロータ板金２０３、ロータ板金２０３にフランジ２０４を介して圧入している回転軸２０５、回転軸２０５を支持する軸受部２０６、鉄基板である回路基板２０７とから構成されている。回転多面鏡２０２は、フランジ２０４に押さえバネ２０８、グリップリング２０９等の押圧手段により押圧固定されている。軸受部２０６は、回路基板２０７にカシメ等の手段で締結されている。
【００２２】
又、ロータ板金２０３の内側には、ロータマグネット２１０が接着等の手段で固定されている。回路基板２０７上にはコア及び巻線とから成るステータコア部２１１が結線ピン等を介して回路基板２０７上に半田付け等の手段によって固定されている。ステータコア部２１１のコイルを励磁することで、ステータコア部２１１と対向するロータマグネット２１０との間に吸引、反発の力が順次発生し、ロータ板金２０３と一体となっている回転多面鏡２０２を回転駆動させる。その他、回路基板２０７上にはモータドライバＩＣ２１２、コネクタ２１３等の電気実装部品が実装されている。
【００２３】
スキャナモータ２０１を回転駆動させると、各部の様々な抵抗により損失が発生し、それらが熱となって外部に放出される。具体的には、コア部での鉄損、巻線部での銅損、軸受部２０６部での軸受損、モータドライブＩＣ２１２でのＩＣ損等の損失が熱へ変換される。熱の放出経路は空気中への放射熱と回路基板２０７への伝熱とに分けられ、スキャナモータ２０１を回転駆動中は回路基板２０７が昇温した状態となっている。
【００２４】
従来、スキャナモータ２０１は筐体１０２へ固定されていたため、回路基板２０７が昇温した場合、筐体１０２へ直接熱が伝わり、筐体１０２の熱変形を招き易い構成となっていた。そのため、筐体１０２が熱膨張し筐体１０２に収容されている各走査光学手段の相対位置がずれて、感光体ドラム上でのレーザ光束の照射位置変動等の不具合を生じていた。
【００２５】
本発明では、スキャナモータ１０３と１０４は蓋１０１にビスで固定されており、回路基板の昇温は蓋１０１へ伝わる。蓋１０１は外気に面しており、蓋１０１へ伝わった熱は殆どが外気へ放出され、蓋１０１から筐体１０２への伝熱は微小である。又、蓋１０１は板金で構成されているため、一般の樹脂よりも放熱性が良く、回路基板を介してコアや巻線や軸受、モータドライバＩＣの発熱を効率良く外部に放出できる。
【００２６】
従って、蓋１０１で密閉された筐体１０２の内部は昇温を低減させることができ、又、スキャナモータ１０３と１０４とからの筐体１０２への伝熱を殆どなくすことが可能である。
【００２７】
図８に本構成における感光体ドラム上でのレーザ光束の照射位置ずれ量のグラフを示す。横軸はスキャナモータ連続駆動時間、縦軸は感光体ドラム上での規定位置からの照射位置ずれ量、（１）〜（４）は各色を表している。これより、スキャナモータを約３０分間連続駆動させると各色の照射位置の相対ずれ量は最大で約２０（μｍ）となっており、従来よりも色ずれ量を低減することができているのが分かる。
【００２８】
又、図３に示すように、蓋３０１へ穴をあけることにより、回路基板３０２を外気へ直接開放し、回路基板３０２の熱を直接外気へ放出する構成でも良い。この場合、筐体３０３内の昇温を更に低減することができる。
【００２９】
このように蓋１０１へスキャナモータ１０３と１０４を組付けることにより、筐体１０２内部と筐体１０２自身の昇温を低減させることができ、走査光学手段や筐体１０２の熱膨張による変形を低減させることができる。
【００３０】
＜実施の形態２＞
図４は実施の形態２による走査光学装置の構成図である。この図において図４（ａ）は概略上視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面の概略断面図である。
【００３１】
上述の構成において、スキャナモータ４０１は、回路基板４０２を介して、筐体４０３からスキャナモータ４０１の回転部（回路基板４０２より回転多面鏡４０９側）高さ以上に突出した突出部４０３ａの座面にビス等４０４で固定されている。筐体４０３の内部は蓋４０５によって覆われており、蓋４０５におけるスキャナモータ４０１上部近辺は穴があいている。
【００３２】
しかし、走査光学装置内の各々の走査光学手段は埃等で汚れると画像品質の劣化を招くため密閉する必要がある。そのため、蓋４０５と回路基板４０２との間には弾性部材４０６が挟まれており、筐体４０３の内部は蓋４０５と回路基板４０２と弾性部材４０６とで密閉された状態となっている。
【００３３】
スキャナモータ４０１が回転駆動すると回路基板４０２が昇温して、筐体４０３から突出した座面に熱が伝わる。しかしながら、筐体４０３は熱容量の大きい樹脂等で構成されているため、回路基板４０２からの伝熱による筐体４０３の昇温は殆ど突出した部分４０３ａだけとなる。レンズ４０７，４０８等を保持している筐体４０３の部分は殆ど昇温しない。但し、筐体４０３の突出座面は熱変形が生じるため、レーザ光束を偏向走査する回転多面鏡４０９の位置は昇温によって移動することになる。回転多面鏡４０９が傾くとレーザ光束は所定の位置と異なる所へ反射されるため、感光体ドラム上での照射位置がずれるという不具合が生じる。そのため、昇温によって回転多面鏡４０９が傾かないように筐体４０３から突出した座面は、各々が同じ熱量を受ける位置に配置するのが良い。
【００３４】
又、スキャナモータ４０１は上下反転して組み付けられており、回路基板４０２と筐体４０３のレンズ保持部との距離が従来よりも離れているため、レンズ保持部が回路基板４０２からの放熱の影響を受け難くなっている。そのため、回路基板からの放熱によるレンズ保持部の熱変形も低減することができる。更に、回路基板４０２の上部は外気に開放されているため、回路基板４０２の熱を効率良く外部へ放熱でき、回路基板４０２の昇温を低減している。
【００３５】
尚、スキャナモータ４０１は筐体４０３に高精度に組み付けられる必要があるが、本構成ではスキャナモータ４０１を蓋４０５を介さず直接筐体４０３に固定しているため、従来よりも組み付け精度を悪化させることなく筐体４０３や走査光学手段の熱変形を低減させることができる。
【００３６】
このようにスキャナモータ４０１を直接筐体４０３に固定しても、筐体４０３からスキャナモータ４０１の回転部高さ以上の座面が突出しており、回路基板４０２が上部外気に開放されていれば、筐体４０３の昇温を低減させることができ、走査光学手段や筐体４０３の熱膨張による変形を低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１による走査光学装置の構成図であり、（ａ）は概略上視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスキャナモータの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る走査光学装置の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る走査光学装置の構成図であり、（ａ）は概略上視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面の概略断面図である。
【図５】従来の画像形成装置を示す概略図である。
【図６】従来の走査光学装置の構成を説明するための図であり、（ａ）は概略上視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図７】従来例の各色の照射位置ずれ量を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態１の各色の照射位置ずれ量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１０１，３０１，４０５，６１１  蓋
１０２，３０３，４０３，６０９  筐体
１０３，１０４，２０１，４０１，６０７，６０８  スキャナモータ
１０３ａ〜１０３ｃ，１０４ａ〜１０４ｃ，４０４，６１０ａ〜６１０ｆ  ビス
２０２，４０９，６０２，６０３  回転多面鏡
２０３    ロータ板金
２０４    フランジ
２０５    回転軸
２０６    軸受
２０７，３０２，４０２  回路基板
２０８    押さえバネ
２１０    ロータマグネット
２１１    ステータコア
２１２    モータドライバＩＣ
２１３    コネクタ
４０３ａ  突出部
４０６    弾性部材
４０７，４０８，６０４ａ〜６０４ｄ，６０６ａ〜６０６ｄ  走査レンズ
５０１    走査光学装置
６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｃ，６０１ｄ  半導体レーザ
６０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃ，６０５ｄ  折り返しミラー
【図１】
2005201940.tif 000003
【図２】
2005201940.tif 000004
【図３】
2005201940.tif 000005
【図４】
2005201940.tif 000006
【図５】
2005201940.tif 000007
【図６】
2005201940.tif 000008
【図７】
2005201940.tif 000009
【図８】
2005201940.tif 000010