(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光が感光体上を走査するように前記光を偏向する回転多面鏡及び前記回転多面鏡を駆動するモータを備えた偏向器と、
前記回転多面鏡によって偏向された光を感光体上に導く光学部材と、
前記光源と前記偏向器と前記光学部材とが取り付けられた光学箱と、を備え、
前記光学箱は、前記偏向器が配置された前記光学箱の第１の位置と前記光学部材が配置された第２の位置との間から立設し、前記回転多面鏡によって偏向された光を通過させる第１の開口を備える壁を備え、前記第１の位置と前記壁との間であって、前記壁の根元に前記第１の位置の前記偏向器が配置された面側から当該面の裏面側に貫通する第２の開口が設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第２の開口は、前記壁と並行に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第２の開口は、前記壁に沿って設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記第２の開口は、直線形状であることを特徴とする請求項１及至請求項３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第２の開口は、非直線形状であることを特徴とする請求項１及至請求項３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記貫通開口は、点線形状であることを特徴とする請求項１及至請求項３のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項７】
前記第２の開口を塞ぐ防塵部材を有することを特徴とする請求項１及至請求項６のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記偏向器が配置された側の前記壁の面と前記第２の開口における前記光学部材が配置された側の面とが段差のない連続した面であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光が感光体上を走査するように前記光を偏向する回転多面鏡及び前記回転多面鏡を駆動するモータを備えた偏向器と、
前記回転多面鏡によって偏向された光を感光体上に導く光学部材と、
前記光源と前記偏向器と前記光学部材とが取り付けられた光学箱と、を備え、
前記光学箱は、前記偏向器が配置された前記光学箱の第１の位置と前記光学部材が配置された第２の位置との間から立設し、前記回転多面鏡によって偏向された光を通過させる第１の開口を備える壁を備えた第１室と、前記偏向器が設置される設置面により前記第１室と区切られ、前記光学箱の外部に対して密閉されている第２室と、を有し、前記第１の位置と前記壁との間であって、前記壁の根元に前記第１室と前記第２室を連絡する第２の開口が設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
前記第２室は、前記光学箱の底部に設けられた遮蔽部材により外部と区切られており、前記遮蔽部材が金属製であることを特徴とする請求項９に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記第２の開口は、前記壁と並行に設けられていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記第２の開口は、前記壁に沿って設けられていることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１３】
前記第２の開口は、直線形状であることを特徴とする請求項９及至請求項１２のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１４】
前記第２の開口は、非直線形状であることを特徴とする請求項９及至請求項１２のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１５】
前記第２の開口は、点線形状であることを特徴とする請求項９及至請求項１４のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項１６】
前記偏向器が配置された側の前記壁の面と前記第２の開口における前記光学部材が配置された側の面とが段差のない連続した面であることを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１７】
前記光源からの光により、前記感光体上にそれぞれ異なる色トナーにて現像される静電潜像が形成されることを特徴とする請求項１及至請求項１６のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項１８】
感光体と、感光体上を光走査する光走査装置と、感光体上に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、を備える画像形成装置であって、
前記光走査装置が請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の光走査装置であ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、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を被走査面に偏向走査する偏向素子及び前記偏向素子を駆動するモータを備えた偏向器と、前記光源と前記偏向器を収納する光学箱と、を有する光走査装置（走査光学装置）に関する。
【０００２】
この光走査装置は、例えば、電子写真方式のデジタル画像形成装置に、被走査面である電子写真感光体面を光走査して画像情報を記録する画像露光手段として搭載される。
【０００３】
本発明は、複数の電子写真感光体を走査してカラー画像を形成する画像形成装置においても光の照射位置ずれを抑えて、色ずれのない高画質のカラー画像情報を記録することのできる光走査装置に関するものである。例えば、電子写真プロセスを有するカラーレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）、カラーデジタル複写機、カラーレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いて好適な光走査装置である。
【背景技術】
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置においては、画像信号に応じて光源手段からの放射光束を光変調している。そして、この光変調された光束を回転する偏向素子としてのポリゴンミラーにより周期的に偏向させ、Ｆθ特性を有する結像光学系によって、感光性を有する像担持体である電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）の面上にスポット状に集束させる。結像面上のスポットはポリゴンミラーによる主走査と感光ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。
【０００５】
ところで、光走査装置においては、Ｆθレンズ等の結像レンズ、折り返しミラーなどの光学素子やそれらを収容する筐体（光学箱）は、温度変動などの経時的変化の影響による、わずかな変形が光路誤差を生じさせる。そして、その誤差が被走査面上では無視できない大きさになる。
【０００６】
特に光学箱の変形は、光学箱に収容する全ての光学素子に影響を及ぼす可能性があり、光学素子単品の変形よりも複雑な光路誤差を生じさせ、出力画像の品質を低下させる原因となる。
【０００７】
このような光学素子や光学箱の変形による出力画像の品質低下の問題は、カラー画像形成装置（多色画像形成装置）においてさらに顕著となる。即ち、カラー画像形成装置は、複数の光源から射出された光束を各々個別の光路に導いて走査することにより感光ドラム上に複数色分の潜像を書き込み、現像後それらを重ね合わせて多色画像を形成するのである。この場合、各光束の走査線をいかに正確に重ね合わせるかが画像品質を向上させるポイントとなる。各色の走査線位置が揃っていなかったり、各色の走査線が互いに傾いていたり、湾曲していたりすると、色ずれが発生し、画像の品質を著しく損ねることになる。
【０００８】
前記した問題のうち、初期特性については、組み付け前に各特性を計測することにより調整可能であるが、温度変動などの経時的変化については、組み付け後にも計測して補正する必要がある。
【０００９】
経時的な照射位置変化や色ずれ変化を画像形成装置の本体内で検知し、調整する方法（オートレジストレーション）もある。しかし、この場合、照射位置変化又は色ずれ変化が規定レベルを超えるたびに調整が必要となり、それによって生産性の低下という問題を招くことにもなる。
【００１０】
そこで、従来から光走査装置の温度変動などの経時的変化に対しても、照射位置変化や色ずれ変化等の画像不良を低減する方法が提示されている。
【００１１】
特許文献１では、光学箱内部が高温になるのを防ぐ発明が開示されている。この光走査装置の構成は、光学箱の底面に空所を有する突出部を設けて、その開口を下蓋によって塞ぐことで風路を形成する。その風路に、冷たい外気を流動させる。底壁に沿って流動する外気によって光学箱を冷却することで、ポリゴンミラーを回転させるモータや制御回路部のＩＣの放熱を促進し、結像レンズ系等の昇温を防ぐ構成となっている。
【００１２】
特許文献２では、光走査装置に温度変動が生じても光ビームの走査位置のずれを防止することができる光走査装置の発明が開示されている。この光走査装置の構成は、光走査装置の筐体は箱状を成しており、底板と底板の外周から立設する周壁とで構成されている。この周壁と底板との突合せ部分は面取りされており、斜面が設けられている。この斜面を本体フレームに固定することで、光走査装置の温度上昇による筐体の変形を防止することができる。すなわち、周壁の影響を受けて筐体の内側に変形する底板を斜面に沿って筐体の外側へ変形させ、底板に生じる熱変形を相殺させると共に、周壁に生じる熱変形をも相殺させ、底板及び周壁の変形量を減少させることができる構成となっている。
【００１３】
特許文献３では、光学部品の温度上昇を抑制する手法として、光学箱の表裏に光学部品を実装している。そして、ポリゴンモータ実装側と反対側に、熱膨張し易い光学部品を実装し、光を通すための開口部は光透過性の仕切り部材で封鎖する形態の光走査装置が提示されている。
【特許文献１】特開２０００−１８０７７６号公報
【特許文献２】特開２００１−２２８４２６号公報
【特許文献３】特開２００３−２７０５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、光走査装置における光学素子や光学箱は、温度変動などの経時的変化の影響によって変形し、光路誤差を生じさせる。光学素子および光学箱の変形がわずかであっても、被走査面上では無視できない大きさになる。特に光学箱の変形は、光学箱に収容する全ての光学素子に影響を及ぼす可能性があり、光学素子単品の変形よりも複雑な光路誤差を生じさせ、出力画像の品質を著しく低下させる原因となる。
【００１５】
特許文献１の光走査装置は、光学箱内部が高温になるのを防ぐ構成である。しかし、そのような構成の場合、モータやＩＣの発熱で生じた熱を充分に冷却することはできない。近年、低コスト化のために、光学素子や光学箱の材料をプラスチック化することが所望されている。プラスチック製の光学素子や光学箱を用いた光走査装置の場合には、微少な昇温量であっても光学素子や光学箱は変形しやすく、その変形が微小量であったとしても、被走査面上では無視できないほどの光路誤差が生じてしまう。
【００１６】
特許文献２の光走査装置は、光走査装置に温度変動が生じても光ビームの走査位置のずれを防止することができる構成である。しかし、そのような構成の場合、光走査装置や本体フレームの形状によっては従来技術に挙げた効果が得られない場合がある。例えば、底板の内外に剛性アップのためのリブを複数追加した光走査装置や、１つの光偏向器で複数の感光体ドラムを走査するために偏向素子の回転軸を挟んだ双方向に結像光学系を有するような対向走査型の光走査装置などの場合には、光学箱の形状が複雑化する。光学箱の形状が複雑になると、経時的な温度変化の影響による変形も複雑化し、上述した従来技術の実施例と同様の効果が得られない場合ある。
【００１７】
特許文献３の光走査装置は、ポリゴンモータを組み付ける側の反対側に光学部品を実装する必要があるため、光学箱の表裏に部品が実装されることになる。その場合、走査光学装置の組み立て作業を行う際に、各部品を光学箱の表裏に組みつけるという非常に煩雑な作業を必要するため、装置の大量生産を実現する上では困難さを有する。そのため、組み立て性を考慮するためには、ポリゴンモータや折り返しミラー、結像レンズ等を同一の方向から組み付けられることが望ましい。一方、ポリゴンモータと光学部品を同一側に配置すると、ポリゴンモータの気流による熱の拡散によって光学部品やその近傍の温度上昇を生じ易く、色ずれの変動速度や変動量が大きくなる傾向にある。
【００１８】
本発明は光走査装置のこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、上述の問題点を解消し、周囲の経時的な温度変化によって光束が光軸からずれてしまい、それによって被走査面における照射位置変化や走査線の傾き、曲がり等が生じてしまうことを、簡単な構成で抑制することにある。
【００１９】
また、他の目的は、ポリゴンモータや折り返しミラー、結像レンズ等の光学素子を光学箱の同一の方向から組み付けることで光走査装置の組み立て性を良好に維持しつつ、色ずれの変動速度や変動量を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の目的を達成するための本発明に係る光走査装置の代表的な構成は、光を出射する光源と、前記光源から出射された光が感光体上を走査するように前記光を偏向する回転多面鏡及び前記回転多面鏡を駆動するモータを備えた偏向器と、前記回転多面鏡によって偏向された光を感光体上に導く光学部材と、前記光源と前記偏向器と前記光学部材とが取り付けられた光学箱と、を備え、前記光学箱は、前記偏向器が配置された前記光学箱の第１の位置と前記光学部材が配置された第２の位置との間から立設し、前記回転多面鏡によって偏向された光を通過させる第１の開口を備える壁を備え、前記第１の位置と前記壁との間であって、前記壁の根元に前記第１の位置の前記偏向器が配置された面側から当該面の裏面側に貫通する第２の開口が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る光走査装置の他の代表的な構成は、光を出射する光源と、前記光源から出射された光が感光体上を走査するように前記光を偏向する回転多面鏡及び前記回転多面鏡を駆動するモータを備えた偏向器と、前記回転多面鏡によって偏向された光を感光体上に導く光学部材と、前記光源と前記偏向器と前記光学部材とが取り付けられた光学箱と、を備え、前記光学箱は、前記偏向器が配置された前記光学箱の第１の位置と前記光学部材が配置された第２の位置との間から立設し、前記回転多面鏡によって偏向された光を通過させる第１の開口を備える壁を備えた第１室と、前記偏向器が設置される設置面により前記第１室と区切られ、前記光学箱の外部に対して密閉されている第２室と、を有し、前記第１の位置と前記壁との間であって、前記壁の根元に前記第１室と前記第２室を連絡する第２の開口が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、周囲の経時的な温度変化によって光束が光軸からずれてしまい、それによって被走査面における照射位置変化や走査線の傾き、曲がり等が生じてしまうことを、簡単な構成で抑制することができる。これにより、光走査装置を用いた画像形成装置における画像品質の低下を防ぐことができる。
【００２３】
また、本発明によれば、光走査機構を構成する各種の光学素子を光学箱に対して同一の方向から組み付けることで光走査装置の組み立て性を良好に維持しつつ、色ずれの変動速度や変動量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［実施例１］
（１）画像形成装置例
図１は本発明に従う光走査装置(走査光学装置)を搭載した画像形成装置の一例の概略構成模型図である。図２は図１の部分的な拡大図である。
【００２５】
この画像形成装置は、電子写真方式、レーザビーム走査露光方式、中間転写ベルト方式、タンデム型のカラー画像形成装置であり、複写機、プリンタ、ファクシミリとして使用される複合機能機である。
【００２６】
この画像形成装置はプリンタ部Ａとその上部に搭載のリーダ部Ｂを有する。リーダ部Ｂは原稿画像を三原色に色分解して光電読取りする機能を有する。
【００２７】
複写機モードの場合は、リーダ部Ｂから原稿画像の光電読取り画像信号（画像情報）が制御回路部Ｃの画像信号処理部に入力する。画像信号処理部は入力した画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成する。この画像信号に基づいてプリンタ部Ａが複写機として動作する。
【００２８】
プリンタモードの場合は、外部装置Ｄであるパソコン等から制御回路部Ｃの画像信号処理部に入力する画像信号が画像処理されてプリンタ部Ａがプリンタとして動作する。
【００２９】
ファクシミリ受信モードの場合は、外部装置Ｄである相手方ファクシミリ装置から制御回路部Ｃの画像信号処理部に入力する画像信号が画像処理されてプリンタ部Ａがファクシミリ受信装置として動作する。
【００３０】
ファクシミリ送信モードの場合は、リーダ部Ｂで光電読取りした原稿の画像信号が制御回路部Ｃに入力して外部装置Ｄである相手方ファクシミリ装置に送信されて画像形成装置がファクシミリ送信装置として動作する。
【００３１】
制御回路部Ｃは画像形成装置を所定のプログラムにしたがって統括的に制御する制御手段（コントローラ）である。
【００３２】
プリンタ部Ａは、図面上、左側から右側に水平に所定の間隔で並列に配設した複数の画像形成部（画像形成ステーション）を備えている。本実施例の場合は、それぞれ、イエロー色（Ｙ色）のトナー画像、マゼンタ色（Ｍ色）のトナー画像、シアン色（Ｃ色）のトナー画像、ブラック色（Ｋ色）のトナー画像を形成する第１〜第４の４つの画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫである。
【００３３】
各画像形成部はそれぞれ同様の構成の電子写真作像機構であり、像担持体（被走査体、記録媒体）としてドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）５１が設置されている。感光ドラム５１は矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。各感光ドラム５１の周囲には、感光ドラム５１に作用する画像形成プロセス手段が設置されている。本実施例では、一次帯電器５２、現像装置５３、一次転写ローラ５４、ドラムクリーニング装置５５である。第１〜第４の各画像形成部の現像装置５３には現像剤として、それぞれ、Ｙ色トナー、Ｍ色トナー、Ｃ色トナー、Ｋ色トナーが収納されている。
【００３４】
第１〜第４の画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの下方には、画像露光手段としての光走査装置Ｅが設置されている。光走査装置Ｅは、光を出射する光源と、光源から出射された光を被走査面に偏向走査する偏向素子及び偏向素子を駆動するモータを備えた偏向器と、光源と前記偏向器を収納する光学箱と、を有する。この光走査装置Ｅについては次の（２）項で詳述する。
【００３５】
第１の画像形成部ＵＹにおいては、回転駆動され、一次帯電器５２により帯電された感光ドラム５１の面に対して、光走査装置Ｅからフルカラー画像のＹ色成分像の画像信号に対応して変調されたレーザ光束ＬＹが走査光として照射される。こうしてレーザ光束ＬＹにより静電潜像が形成される。その潜像が現像装置５３によりＹ色トナー画像として現像される。
【００３６】
第２の画像形成部ＵＭにおいては、回転駆動され、一次帯電器５２により帯電された感光ドラム５１の面に対して、光走査装置Ｅからフルカラー画像のＭ色成分像の画像信号に対応して変調されたレーザ光束ＬＭが走査光として照射される。こうしてレーザ光束ＬＭにより静電潜像が形成される。その潜像が現像装置５３によりＭ色トナー画像として現像される。
【００３７】
第３の画像形成部ＵＣにおいては、回転駆動され、一次帯電器５２により帯電された感光ドラム５１の面に対して、光走査装置Ｅからフルカラー画像のＣ色成分像の画像信号に対応して変調されたレーザ光束ＬＣが走査光として照射される。こうしてレーザ光束ＬＣにより静電潜像が形成される。その潜像が現像装置５３によりＣ色トナー画像として現像される。
【００３８】
第４の画像形成部ＵＫにおいては、回転駆動され、一次帯電器５２により帯電された感光ドラム５１の面に対して、光走査装置Ｅからフルカラー画像のＫ色成分像の画像信号に対応して変調されたレーザ光束ＬＫが走査光として照射される。こうしてレーザ光束ＬＫにより静電潜像が形成される。その潜像が現像装置５３によりＫ色トナー画像として現像される。
【００３９】
第１〜第４の画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの上方には、エンドレスの中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）５６が配設されている。ベルト５６はベルト搬送ローラ５７・５８間に張架されており、矢印の反時計方向に感光ドラム５１の回転速度に対応した速度で回転駆動される。
【００４０】
このベルト５６の下行側ベルト部分の下面に対して各画像形成部の感光ドラム５１の上面部が対面している。各一次転写ローラ５４はベルト５６の内側に配置されていて、下行側ベルト部分を挟んで、それぞれ対応する各感光ドラム５１の上面部に当接している。各感光ドラム５１とベルト５６との接触部がそれぞれ一次転写ニップ部Ｔ１である。
【００４１】
ベルト搬送ローラ５７にはベルト５６を挟んで、二次転写ローラ５９が当接している。ベルト５６と二次転写ローラ５９との接触部が二次転写ニップ部Ｔ２である。
【００４２】
制御回路部Ｃは、画像形成スタート信号と、入力されたカラー画像の色分解画像信号に基いて、各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫを画像形成動作させる。これにより、各画像形成部においてそれぞれ回転する各感光ドラム５１上に所定の制御タイミングにて、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の各色トナー画像が形成される。感光ドラム５１にトナー画像が形成される電子写真作像原理・プロセスは公知に属するからその説明は省略する。
【００４３】
各画像形成部の感光ドラム５１の面にそれぞれ形成される上記の色トナー画像は各画像形成部の一次転写ニップ部Ｔ１において、回転するベルト５６の外面に対して順次に重畳転写される。この一次転写時には各一次転写ローラ５４に対して所定の転写バイアスが印加される。これにより、ベルト５６の面に、Ｙ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４つの色トナー画像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。
【００４４】
各画像形成部のドラムクリーニング装置５５は、ベルト５６に対するトナー画像の一次転写後に感光ドラム５１上に残留した一次転写残トナーを感光ドラム面から除去する。
【００４５】
一方、制御回路部Ｂは所定の給紙タイミングにて給紙ローラ６２を駆動する。これにより、シート状の記録材（転写用紙）Ｐを積載収容させた給紙カセット６１から記録材Ｐが１枚分離給紙され、縦搬送パス６３を通ってレジストローラ対６４に搬送される。
【００４６】
レジストローラ対６４はその時点では回転を停止しており、ニップ部に記録材の先端を受け止めて記録材Ｐの斜行矯正をする。そして、レジストローラ対６４は、回転するベルト５６上に合成形成された上記のフルカラートナー画像の先端が二次転写ニップ部Ｔ２に到達するタイミングに合わせて記録材Ｐの先端部が該ニップ部Ｔ２に到達するように、記録材Ｐをタイミング搬送する。これにより、二次転写ニップ部Ｔ２において、ベルト５６上のフルカラーのトナー画像が一括して記録材Ｐの面に順次に二次転写されていく。この二次転写時には二次転写ローラ５９に対して所定の転写バイアスが印加される。
【００４７】
二次転写ニップ部Ｔ２を出た記録材Ｐは、ベルト５６の面から分離され、定着装置６５に導入される。この定着装置６５により、上記の複数色のトナー画像が熱と圧力により溶融混色されて記録材の表面に固着像として定着される。定着装置６５を出た記録材Ｐはフルカラー画像形成物として搬送ローラ対６６、排紙ローラ対６７を通って排紙トレイ６８上に排紙される。
【００４８】
ベルト５６上に残った二次転写残トナーは、ベルト５６の外側でベルト搬送ローラ５８の部分に配設したベルトクリーニング装置６９により除去される。
【００４９】
Ｓは色ズレ量検知手段であるレジスト検知センサ（以下、レジセンサという）である。このレジセンサＳは、オートレジストレーション実行時に、ベルト５６上に形成される各色のレジスト補正用パターンを検出して色ズレ量を検知し、制御回路部Ｃにフィードバックする。制御回路部Ｃは、レジセンサＳにより色ズレ量を検知することで、トップマージンとサイドマージンによる色ずれを、画像データの書き出しタイミングを電気的に補正することで補正する。また、倍率要因による色ずれについても、画像クロック周波数を微小に変化させることで、倍率を一致させている。
【００５０】
（２）光走査装置Ｅ
以下の説明において、主走査方向とは、慣例的に、光走査装置Ｅの走査光学系が被走査面である感光ドラム面を光走査する方向であるドラム長手方向（感光ドラム軸線方向、感光ドラム母線方向）、若しくはこの方向に対応する方向である。副走査方向とは、感光ドラム５１の回転方向、若しくはこの方向に対応する方向である。図１と図２は副走査方向の断面である。
【００５１】
この光走査装置Ｅはレーザスキャナであり、光学箱（箱形状の筐体）６の内部に、スキャナを構成するための各種の光学素子（光学部材）が収納されている。各種の光学素子は、後述するように、レーザユニット、入射側光学系、偏向走査手段としての偏向器、出射側光学系、光束の書き出しタイミングを決定するための同期検知素子などである。これらの各種の光学素子は光学箱内の所定の位置にそれぞれビス締結、バネ付勢、接着等の固定手段により光学箱に素定の配置で保持されている。光学箱６の上面は開放面（開口部）にされており、この開放面から光学箱内に上記の各種の光学素子が組み込まれる。そして、その開放面に対して蓋部材（上蓋）６ａが被せられて封止（密閉）される。蓋部材６ａには、前述した第１〜第４の４つの各画像形成部の感光ドラム５１に対するレーザ光束ＬＹ・ＬＭ・ＬＣ・ＬＫがそれぞれ出光するスリット窓部６ｂが形成されている。そして、各スリット窓部６ｂには防塵ガラス６ｃが設けられている。
【００５２】
光学箱６と蓋部材６ａは、例えば、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）とポリスチレン（ＰＳ）の合成樹脂にガラス繊維を混ぜて補強した材質を用い、金型成形された成形品（ガラス強化樹脂材料の射出成形品）である。
【００５３】
図３は蓋部材６ａを取り外して光学箱６の内部を見た斜視図（俯瞰図）、図４は蓋部材６ａを取り外して光学箱６の内部を見た平面図である。
【００５４】
光学箱６内の底面のほぼ中央部には偏向器２Ａが配設されている。図５は偏向器２Ａだけの外観斜視図である。偏向器２Ａは、座板（台座）２ｃと、この座板２ｃに保持させたモータ（ポリゴンモータ）Ｍを有する。また、そのモータＭの上向きの回転軸２ａに固定して取り付けた、光源から出射された光を被走査面に偏向走査する偏向素子としてのポリゴンミラー（回転多面鏡）２と、座板２ｃに設けたＩＣ等を有するモータ制御回路部２ｂを有する。モータＭがポリゴンミラー２を駆動する駆動手段であり、例えばブラシレスＤＣモータである。偏向器２Ａは座板２ｃを光学箱底面のほぼ中央部の所定の位置に位置決めして光学箱底板６ｄに対してビス１５（図８）により締結して配設されている。
【００５５】
ポリゴンミラー２はモータＭにより、本実施例においては、図４において矢印の反時計方向に高速回転（一般的には、約２０，０００〜４０，０００ｒｐｍ）される。
【００５６】
本実施例の光走査装置Ｅは、１つのポリゴンミラー２で複数の被走査面（本実施例では第１〜第４の４つの画像形成部の感光ドラム面）を走査露光する。そのために、偏向器２Ａのポリゴンミラー回転軸２ａを挟んだ双方向（図２・図４上において左右側）に、それぞれ、ポリゴンミラー２により偏向走査された光束を被走査面に結像させる第１と第２の光学系Ｆ・Ｇを有する（対向走査型の光走査装置）。
【００５７】
第１の光学系Ｆと第２の光学系Ｆは左右対称の光学系であり、それぞれ、入射側光学系（変換光学系）と出射側光学系を有する。
【００５８】
入射側光学系は、光源である半導体レーザより出射したレーザ光（光束）をポリゴンミラー２に結像させる結像光学系である。この入射側光学系は、コリメータレンズ（コリメートレンズ）と、ポリゴンミラー上でレーザ光束を主走査方向に長い線状に集光するシリンドリカルレンズの機能を持つ複合レンズから構成されている。
【００５９】
出射側光学系は、ポリゴンミラー２によって偏向走査されたレーザ光を被走査面である感光ドラム面に結像させる走査光学系であり、Ｆθ補正を行うレンズと折り返しミラーから構成されている。
【００６０】
１０１ａは第１の光学系Ｆ側のレーザユニット（第１のレーザユニット）であり、光（レーザ光）を出射する光源である第１と第２の２つの半導体レーザ１ａと１ｂを有する。この第１と第２の２つの半導体レーザ１ａと１ｂは上下方向に適当距離離れて設置されている。
【００６１】
１０１ｂは第２の光学系Ｇ側のレーザユニット（第２のレーザユニット）であり、光（レーザ光）を出射する光源である第３と第４の２つ半導体レーザ１ｃと１ｄを有する。第３と第４の２つ半導体レーザ１ｃと１ｄも上下方向に適当距離離れて設置されている。
【００６２】
第１と第２のレーザユニット１０１ａと１０１ｂは、それぞれ、光学箱６の光源固定部６ｇと６ｈに所定の角度で固定されている。即ち、第１と第２のレーザユニット１０１ａと１０１ｂは、それぞれＺ方向に斜入射角を持っていて、それぞれのレーザ光束はポリゴンミラー２の偏向面で交差する設定になるように配設されている。
【００６３】
第１の半導体レーザ１ａは第１の画像形成部ＵＹに対応する光源であり、フルカラー画像のＹ色成分像の画像信号に対応して変調されたレーザ光を出射する。第２の半導体レーザ１ｂは第２の画像形成部ＵＭに対応する光源であり、フルカラー画像のＭ色成分像の画像信号に対応して変調されたレーザ光を出射する。第３の半導体レーザ１ｃは第３の画像形成部ＵＣに対応する光源であり、フルカラー画像のＣ色成分像の画像信号に対応して変調されたレーザ光を出射する。第４の半導体レーザ１ｄは第４の画像形成部ＵＫに対応する光源であり、フルカラー画像のＫ色成分像の画像信号に対応して変調されたレーザ光を出射する。
【００６４】
図６は、第１のレーザユニット１０１ａ（又は第２のレーザユニット１０１ｂ）の副走査断面図である。１１ａ（１１ｃ）・１１ｂ（１１ｄ）はコリメータレンズであり、半導体レーザ１ａ（１ｃ）・１ｂ（１ｄ）から出射した発散光束を略平行光束に変換している。１２ａ（１２ｃ）・１２ｂ（１２ｄ）はアパーチャ（開口絞り）であり、半導体レーザ１ａ（１ｃ）・１ｂ（１ｄ）から射出されたレーザ光束を所望の最適なビーム形状に成形している。
【００６５】
本実施例においては、半導体レーザ１ａ（１ｃ）・１ｂ（１ｄ）から光変調され出射したそれぞれの光束は、コリメータレンズ１１により略平行光束とされ、アパーチャ１２によって光束を所望のビーム形状に整えられる。その後に、シリンドリカルレンズに入射する。シリンドリカルレンズに入射した略平行光束のうち主走査断面内においてはそのまま略平行光束のまま出射する。また副走査断面内においては収束してポリゴンミラー２の偏向面にほぼ線像として結像する。
【００６６】
上記のコリメータレンズとシリンドリカルレンズの複合レンズが入射側光学系（変換光学系）であり、半導体レーザから出射したレーザ光（光束）をポリゴンミラー２に結像させる。複合レンズは、レーザ光束がそれぞれについて、照射位置とピント位置が保証されるような位置に調整されて固定されている。第１と第２のレーザユニット１０１ａ・１０１ｂにおいてそれぞれ斜めに放射された２本のレーザ光束は上記の複合レンズによって、副走査方向に集光され、偏向器２Ａのポリゴンミラー２上の単一の反射点に線像を形成する。
【００６７】
ポリゴンミラー２の偏向面で偏向反射した光束は、それぞれの光束に対応する出射側光学系を介して感光ドラム面に集光され、ポリゴンミラー２の回転により感光ドラム面を主走査方向に等速走査する。即ち、ポリゴンミラー面上の反射面で反射され偏向走査される２本のレーザ光束は反射面で上下逆の関係で斜めに反射されて出射側光学系のＦθレンズであるの結像レンズ３ａ・３ｂに向う。
【００６８】
図７は１つの光源１から１つの被走査面５１ａに至る入射側光学系及び出射側光学系の展開図である。折り返しミラーは省略してある。光源１から出射した光はコリメータレンズ１１を通過して平行光束へと変換される。その後、副走査方向にのみパワーを持つシリンドリカルレンズ１３を通過して、ポリゴンミラー２の面で一度結像する。そして、ポリゴンミラー２によって偏向された光束は、第１の結像レンズ（Ｆθレンズ）３及び第２の結像レンズ（Ｆθレンズ）４によって被走査体である感光ドラム５１の面５１ａに結像して、面５１ａを主走査露光する。第１と第２の結像レンズ３と４で走査光のＦθ補正を行う。副走査方向の結像は主に第２の結像レンズ４によって行う。１４は光束の書き出しタイミングを決定するための同期検知素子である。
【００６９】
具体的に、第１の画像形成部ＵＹの感光ドラム面に対するレーザ走査露光は、第１の光学系Ｆにおいて次の経路でなされる。即ち、第１の半導体レーザ１ａ→コリメータレンズ１１→シリンドリカルレンズ１３→導光路１１３→ポリゴンミラー２→第１の結像レンズ３ａ→第２の結像レンズ４ａ→折り返しミラー５ａ→スリット窓部６ｂ→防塵ガラス６ｃの経路である。
【００７０】
第２の画像形成部ＵＭの感光ドラム面に対するレーザ走査露光は、第１の光学系Ｆにおいて次の経路でなされる。即ち、第２の半導体レーザ１ｂ→コリメータレンズ１１→シリンドリカルレンズ１３→導光路１１３→ポリゴンミラー２→折り返しミラー５ｂ→折り返しミラー５ｃ→第２の結像レンズ４ｂ→折り返しミラー５ｄ→スリット窓部６ｂ→防塵ガラス６ｃの経路である。
【００７１】
第３の画像形成部ＵＣの感光ドラム面に対するレーザ走査露光は、第２の光学系Ｇにおいて次の経路でなされる。即ち、第３の半導体レーザ１ｃ→コリメータレンズ１１→シリンドリカルレンズ１３→導光路１１４→ポリゴンミラー２→折り返しミラー５ｅ→折り返しミラー５ｆ→第２の結像レンズ４ｃ→折り返しミラー５ｇ→スリット窓部６ｂ→防塵ガラス６ｃの経路である。
【００７２】
第４の画像形成部ＵＫの感光ドラム面に対するレーザ走査露光は、第２の光学系Ｇにおいて次の経路でなされる。即ち、第４の半導体レーザ１ｄ→コリメータレンズ１１→シリンドリカルレンズ１３→導光路１１４→ポリゴンミラー２→第１の結像レンズ３ｂ→第２の結像レンズ４ｄ→折り返しミラー５ｈ→スリット窓部６ｂ→防塵ガラス６ｃの経路である。
【００７３】
上記において、第１と第２の結像レンズ３ａ・３ｂ，４ａ・４ｂはＦθレンズ系である。第２の結像レンズ４ａ・４ｂは第１の結像レンズ３ａ・３ｂよりも光学的に被走査面側にある。
【００７４】
図８は偏向器２Ａが配設されている部分の拡大平面図、図９は図８の（９）−（９）線に沿う拡大断面図である。
【００７５】
光学箱６内は、光学箱の底面で、偏向器２Ａを光学箱の底面に投影した領域（投影面）よりも外側においてポリゴンミラー２に対向して光学箱底板６ｄにリブ７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂが配設されている。即ち、リブ７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂは光学箱６の偏向器２Ａが設置される設置面で、偏向素子であるポリゴンミラー２に対向して前記設置面に設けられている。このリブ７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂは、光学箱６の全体の剛性を確保する機能を有しており、光学箱の底面と交差する凸リブ（以下、側壁と記す）である。
【００７６】
側壁７ａは、ポリゴンミラー２と、第１の光学系Ｆ側の第１の結像レンズ３ａと、の間の位置に有る。側壁７ｂは、ポリゴンミラー２と、第２の光学系Ｇ側の第１の結像レンズ３ｂと、の間の位置に有る。そして、側壁７ａ・７ｂには、開口部（額縁形状部）１０ａ・１０ｂが設けられている。ポリゴンミラー２によって偏向反射された光束はそれらの開口部７ａ・７ｂを通過して第１の光学系Ｆ側と第２の光学系Ｇ側に入射する。即ち、この開口部７ａ・７ｂを通過した光束のみが感光ドラム面に到達できる。
【００７７】
そして、光学箱６の底面で、側壁７ａと側壁７ｂの近くに光学箱底板６ｄを貫通した孔部（開口部）９ａ・９ｂを設けてある。図８・図９においては、上記の孔部９ａ・９ｂは、それぞれ、ポリゴンミラー２と側壁７ａ・７ｂの間であって、側壁７ａ・７ｂの根元の近くに、側壁７ａ・７ｂとほぼ並行に、側壁７ａ・７ｂに沿ってほぼ直線形状の細長いスリット長孔の形態で設けられている。
【００７８】
また、上記の孔部９ａ・９ｂには、この孔部９ａ・９ｂを通じて光学箱６の外側から内側にゴミ・ケバ等の塵埃が侵入しないように、孔部９ａ・９ｂを塞ぐ可撓性を有する防塵部材（密閉部材）１６ａ・１６ｂが設けられている。防塵部材１６ａ・１６ｂは、例えば柔軟性を有するシール部材である。
【００７９】
側壁７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂは、前記のように光学箱全体の剛性を確保するためのリブとしての機能を有すると共に、別の機能として、フレア光が感光ドラム面に到達するのを防止する機能（フレア防止壁としての機能）を有する。特に、側壁７ａ・７ｂは対向走査側からのフレア光が感光ドラム面に到達するのを防止する。
【００８０】
上記した孔部９ａ・９ｂは、周囲の経時的な温度変化が生じた場合に、光学箱全体の変形を抑制する機能を有する。
【００８１】
ここで、図１０の（ａ）と（ｂ）参照して、上述した対向走査側からのフレア光と、それを防止する側壁７ａ・７ｂについて説明する。
【００８２】
前述したように、第１と第２の光学系ＦとＧのそれぞれにおいて、入射側光学系からポリゴンミラー２に入射して偏向面で偏向反射した光束は、出射側光学系を介して第１〜第４の各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの感光ドラム面に到達する。
【００８３】
しかし、第１の光学系Ｆ側の出射側光学系の第１の結像レンズ３ａと、第２の光学系Ｇ側の出射側光学系の第１の結像レンズ３ｂに入射する光束のうち、一部の光束はこの結像レンズ３ａ・３ｂの界面において反射する。そして、再びポリゴンミラー２側へ戻る光束２０１ａ〜２０１ｄとなる。
【００８４】
このポリゴンミラー２側へと戻る一部の反射光束２０１ａ〜２０２ｂは、一度界面反射した結像レンズ３ａ・３ｂとはポリゴンミラー２を挟んで対向側の別の結像レンズ３ａ・３ｂに再び入射する。その入射光束が、本来露光すべき感光ドラム面とは異なる感光ドラム面に到達する恐れがある。もしくは、再びポリゴンミラー２で反射されるか、あるいはそれ以外の経路を辿って、本来画像情報に基づいて決められる露光位置とは異なる位置に光束２０１ａ、２０２ｂが到達する可能性がある。
【００８５】
ここでは、前記した本来走査される光束の経路とは異なる経路を辿る光束をフレア光と定義する。
【００８６】
フレア光が感光ドラム面に到達すると、本来の画像情報とは異なる位置にトナーが付着する等の画像不良が発生する。
【００８７】
本実施例では、側壁７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂを設けることによって、光学箱６の剛性を確保するとともに、前述したフレア光を防止することができる。特に側壁７ａ・７ｂを設けることで、対向走査側からのフレア光を確実に防止することができる。
【００８８】
しかしながら、ポリゴンミラー２の近傍に前記側壁７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂを設けたことによる弊害もある。即ち、ポリゴンミラー２の近傍に側壁７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂがあると、ポリゴンミラー２の回転駆動に伴う偏向器２Ａの発熱が、ポリゴンミラー２の回転に伴う対流伝熱によって、側壁７ａ・７ｂ、８ａ・８ｂを急速に昇温させる。その結果、昇温した側壁７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂが局所的に熱膨張し、光学箱全体を捩れ変形させてしまう。
【００８９】
ここで、図１１・図１２Ａ・図１２Ｂを参照して、光走査装置の昇温による光学箱６の変形と照射位置変動について説明する。
【００９０】
光走査装置Ｅは、画像形成のためポリゴンミラー２が回転制御される際、偏向器２ＡのモータＭやＩＣ等のモータ制御基板２ｂの発熱によって、光学箱６及び光学箱内に収容された光学素子が温められる。
【００９１】
経時的な温度変化があると光学箱６や光学素子が変形し、それによって光路誤差が生じ、照射位置や傾き・曲り変化が発生してしまう。特にプラスチック製の光学箱を用いた場合、Ａｌ等の金属性の光学箱を用いた場合と比較して線膨張係数が大きく、熱伝導率も低いため、光学箱６の変形量もより大きい。また複雑な変形によって、各画像形成部間における照射位置変化もばらつきを持ち、それが色ずれ、色むらとなり画像品質を低下させる。
【００９２】
ポリゴンミラー２を所定の速度で回転させた際には、ポリゴンミラー２（偏向器２Ａ）の周囲の側壁７ａ・７ｂの昇温が特に急速になる。そして、昇温の立ち上がりが急峻になるのはポリゴンミラー２の回転気流による対流伝熱により側壁７ａ・、７ｂが急速に温められているからである。対流伝熱によって、光学箱６の一部が急速に温められると、光学箱６内では温度分布が生じ、光学箱６を大きく変形させてしまう。つまり、前述したように剛性の確保やフレア光防止のために設けた側壁７ａ・７ｂ，８ａ・８ｂが弊害として、光学箱６を大きく変形させてしまう原因にもなる。
【００９３】
図１１に、光学箱６の底面に、図８・図９のような孔部９ａ・９ｂがない場合の光学箱６の部分的拡大図を示す。図１２Ａ・図１２Ｂに、図１１のように孔部９ａ・９ｂがない場合における光学箱６の昇温時の変形の様子についてのシミュレーション結果の図を示す。図１２Ａは光学箱６の変形シミュレーション結果の斜視図、図１２Ｂは光学箱６の変形シミュレーション結果の側面図（図１２Ａ又は図３又は図４における矢印Ａ方向から見た図）である。図１２Ａと図１２Ｂは、光学箱の変形量がわかるように実際の変形量よりも誇張して書かれている。
【００９４】
このシミュレーション結果については、光走査装置の動作時(レーザ点灯及びポリゴンモータ駆動時)の昇温量の実測値を元にして、ＳＩＭで熱流体解析及び熱変形解析を行った結果である。解析はＰＣ上で行い、解析ソフトは一般的な有限要素法を用いたＳＩＭソフトである。
【００９５】
図１２Ａ・図１２Ｂのシミュレーション結果のように、光学箱６が、ポリゴンミラー２の回転に伴う発熱によって昇温すると、上に凸状に変形する。その結果、光学箱６の外壁６ｅ・６ｆは光学箱６の外側方向へ倒れる。その際、光学箱６の外壁６ｅ側に取り付けたレーザユニット１０１ａ・１０１ｂも光学箱６の外壁６ｆの変形に伴って外側へ倒れる。レーザユニット１０１ａ・１０１ｂが倒れると、ポリゴンミラー２に入射する光軸が傾くことになり、結果として照射位置や曲り変化が生じてしまう。特に、レーザユニット１０１ａ・１０１ｂの倒れに対する照射位置変化量の敏感度は、他の光学素子の倒れと比較しても大きい。そして、光学箱６の変形の複雑化すると、各画像形成部における照射位置変化量にバラツキが生じ、それが色ずれや色むらといった画像不良を引き起こしてしまう。
【００９６】
本実施例における光走査装置Ｅのような対向走査型の装置で、レーザユニット１０１ａ・１０１ｂが同一側の外壁６ｆに設けられている場合、各レーザユニット１０１ａ・１０１ｂの昇温時の倒れ方向は同一方向となる。その際、ポリゴンミラー２を挟んで対向する画像形成部どうしの照射位置は逆方向に変化してしまうため、特に色ズレ等が顕著になりやすく、画像品質が低下しやすい。
【００９７】
次に、図１３の（ａ）と（ｂ）及び図１４を参照して、光学箱６の底面に設けた孔部９ａ・９ｂの効果について説明する。
【００９８】
図１３の（ａ）は、光学箱６の底面で、側壁７ａ（７ｂ）の根元近傍に図８・図９のような孔部９ａ（９ｂ）が無い場合である。この場合は、ポリゴンミラー２の回転駆動に伴う発熱の影響を受けて側壁７ａ（７ｂ）が熱膨張した際、剛性の高い底面側は変形が逃げにくい。そのため、変形しやすい上方向と左右方向への変形が大きくなる。その結果として光学箱６の全体が凸形状（図１２Ａ・図１２Ｂ）になるように変形する。
【００９９】
図１３の（ｂ）は、光学箱６の底面で、側壁７ａ（７ｂ）の根元近傍に図８・図９のような孔部９ａ（９ｂ）が有る場合である。この場合は、ポリゴンミラー２の回転駆動に伴う発熱によって側壁７ａ（７ｂ）が熱膨張した際、（ａ）に示した変形に対して、下方向にも変形が自由になることで、その力が分散される。その結果として光学箱６の全体の凸形状の変形が緩和されることになる。
【０１００】
即ち、周囲の経時的な温度変化によって光束が光軸からずれてしまい、それによって被走査面における照射位置変化や走査線の傾き、曲がり等が生じてしまうことを、簡単な構成で、最小限に抑制し、画像品質の低下を防ぐことができる。
【０１０１】
また、それによって、オートレジストレーション等の調整の頻度をも最小限に抑制し、生産性の低下を防ぐことが可能となる。
【０１０２】
また、このような光走査装置を用いることで、カラー印刷等を行う画像形成装置においては、周囲の温度変化が生じた場合でも、色むらや色ずれの少ない良好な画像が容易に得られるようになり、小型化と高性能化を両立して促進することができる。
【０１０３】
図１４に光学箱６の底面に孔部（スリット）９ａ・９ｂがあるときと、ないときの光学箱全体の倒れ量（変形量）を、今回は光学箱６の外壁に取り付けたレーザユニット１０１ａ・１０１ｂの倒れ量に置き換えて、その実測値を示す。図１４は、周囲環境２５℃において、ポリゴンミラー２を一定時間回転駆動したときのレーザユニット１０１ａ・１０１ｂ・の倒れ量を表したグラフである。縦軸はレーザユニットの１０１a（１０１ｂ）の倒れ量であり、単位は秒（"）で倒れ角度を表している。横軸は、光走査装置の動作（レーザレーザ点灯及びポリゴンモータ駆動）を開始してからの経過時間であり、単位は「秒（ｓｅｃ）」になる。レーザユニット１０１ａ（１０１ｂ）の倒れ量は、図１２Ａ・図１２Ｂに示すように、光学箱６が全体的に上凸に変形した時の、レーザユニット１０１ａ（１０１ｂ）が取り付けられた側壁の倒れ量（変形量）とほぼ等価になる。
【０１０４】
図１４の倒れ量の測定方法は次のとおりである。光走査装置の動作中(レーザ点灯及びポリゴンモータ駆動時)のレーザユニットの倒れを角度変位計（測定器）を用いて測定したものである。本例の場合は、レーザユニットにミラーを貼り付け、オートコリメータを用いて角度変化量を測定している（オートコリメータの原理説明は省略する）。
【０１０５】
図１４に示すように、光学箱６の底面に孔部９ａ（９ｂ）があるときは、ないときと比較してレーザユニット１０１ａ（１０１ｂ）の倒れ量が約半減しているのが分かる。
【０１０６】
本実施例において、図８・図９に示すように、光学箱６の底面であって、側壁７ａ・７ｂの根元に沿って孔部９ａ・９ｂを設けた理由には、次の１）と２）が挙げられる。
【０１０７】
１）ポリゴンミラー２に最も近い壁で昇温の立ち上がりが急速であること。
【０１０８】
２）側壁７ａ・７ｂの変形方向が、照射位置変化に対する敏感度の高いレーザユニット１０１ａ・１０１ｂの倒れに影響する方向と同方向であること。
【０１０９】
孔部９ａ・９ｂを他の光走査装置に適用した場合には、本実施例に挙げた位置と同一の場所が必ずしも最適とは限らない。光学箱の形状や温度分布、変形させたくない方向や周囲の温度変化量等、のパラメータによって、孔部９ａ・９ｂの最適な位置は変化することがある。
【０１１０】
［実施例２］
図１５〜図１７は、それぞれ、他の実施例として、光学箱６の底面に設けた孔部９ａ・９ｂの形状と位置を示すものである。
【０１１１】
１）図１５は、光学箱６の底面であって、側壁７ａと側壁７ｂの近くに孔部９ａ・９ｂを設けてある。この孔部９ａ・９ｂは、それぞれ、ポリゴンミラー２と側壁との間であって、側壁の根元の近くに、側壁とほぼ並行に、側壁に沿って点線形状（破線形状）の断続のスリット長孔の形態で設けられている。
【０１１２】
２）図１６は、光学箱６の底面であって、側壁８ａと側壁８ｂの近くに孔部９ａ・９ｂを設けてある。この孔部９ａ・９ｂは、それぞれ、ポリゴンミラー２と側壁との間であって、側壁の根元の近くに、側壁とほぼ並行に、側壁に沿ってほぼ直線形状のスリット長孔の形態で設けられている。
【０１１３】
３）図１７は、光学箱６の底面であって、側壁７ａ・７ｂ及び側壁８ａ・８ｂの近くに孔部９ａ・９ｂを設けてある。この孔部９ａ・９ｂは、それぞれ、ポリゴンミラー２と側壁との間であって、側壁の根元近傍に、非直線形状である鍵形のスリット長孔の形態で設けられている。
【０１１４】
４）前述したように、光学箱形状や温度分布等の条件によって、孔部９ａ・９ｂの最適な形状と位置を選択するのが良い。当然、図８・図９及び図１５〜図１７に挙げた例以外の形状や位置であっても良い。
【０１１５】
例えば、孔部９ａ・９ｂは、側壁のポリゴンミラー２側とは反対側であって、側壁の根元近傍に、側壁に並行に設ける、側壁に沿って設ける、直線形状で設ける、非直線形状で設ける、点線形状で設ける、等の配設形態であってもよい。
【０１１６】
また、上記のような各種の配設形態の適宜の組み合わせであってもよい。
【０１１７】
なお、孔部９ａ・９ｂは光学箱の剛性を低下させることも考えられるので、孔形状や配設形態は光学箱の必要な剛性とバランスを取る必要がある。
【０１１８】
本実施例では、防塵対策のため光学箱６の底面に設けた孔部９ａ・９ｂを防塵部材１６ａ・１６ｂで塞ぐ構成とした。しかしながら、孔部９ａ・９ｂを開放し、ポリゴンミラー２の回転駆動に伴う熱を、孔部９ａ・９ｂを通過する気流とともに積極的に放熱させる構成としてもよい。この構成にすると、更なる昇温防止効果を得ることができる。また、防塵性を考慮して、孔部９ａ・９ｂに防塵フィルターのような濾過性部材を設けて空気のみ通過できるような構成としても良い。
【０１１９】
また、本実施例の光走査装置Ｅは、１つの偏向素子で複数の被走査面を露光するために、偏向素子の回転軸を挟んだ双方向に、それぞれ、前記の入射側光学系及び出射側光学系を有する対向走査型の装置である。光走査装置はこれに限られるものではなく、１つの偏向素子に対して入射側光学系及び出射側光学系は少なくとも一つ以上有していれば良い。
【０１２０】
本実施例の光走査装置Ｅは、対向走査型の光走査装置においても、周囲の温度変化によって光束が光軸からずれて像面における収差の低下、照射位置変化等が生じてしまうことを、簡単な構成で、最小限に抑制し、画像品質の低下を防ぐことができる。
【０１２１】
また、それによって、周囲の経時的な温度変化に対するオートレジストレーション等の調整の頻度をも最小限に抑制し、生産性の低下を防ぐことが可能となる。
【０１２２】
また、このような光走査装置を用いることで、カラー印刷等を行う画像形成装置においては、周囲の温度変化が生じた場合でも、色むらや色ずれの少ない良好な画像が容易に得られるようになり、小型化と高性能化を両立して促進することができる。
【０１２３】
［実施例３］
図１８から図２２は本実施例の説明図である。実施例１と実施例２の光走査装置Ｅと共通する構成部材部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【０１２４】
本実施例の光走査装置は、図１８・図１９のように、実施例１や実施例２と同様に、光学箱底板６ｄに孔部９ａ・９ｂを設ける。光学箱は、ポリゴンミラー２が収納されている収納部としての第１室１０４を有する。また、光学箱は、ポリゴンミラー２が設置される設置面としての光学箱底板６ｄにより第１室１０４と区切られ、光学箱の外部に対して密閉されている密閉空間部（第２室）１０２を有する。そして、設置面６ｄにポリゴンミラー２に対向するように設けられたリブ（７ａ、７ｂ）が形成されている。そして、設置面６ｄで前記リブが形成されている根元の近傍には、前記第１室と前記第２室を連絡する孔部９ａ・９ｂが設けられている。そして、光学箱底板６ｄの外側には孔部９ａ・９ｂが開口している密閉空間部１０２を光学箱底板６ｄとで構成する遮蔽部材１０３を有する。遮蔽部材１０３が光学箱の底部に設けられている。
【０１２５】
即ち、光学箱６は、少なくとも偏向器２Ａが収納されている第１室１０２と、偏向器が設置される設置面により第１室と区切られ、光学箱の外部に対して密閉されている第２室１０４を有する。そして、前記設置面で、偏向素子２Ａと対向するリブ７ａ・７ｂの根元近傍に第１室１０４と第２室１０２を連絡する孔部９ａ・９ｂを有する。
【０１２６】
この光走査装置は組み立て性を良好にするために、結像レンズやポリゴンモータ、折り返しミラー等の各光学部品（光学素子）を全て図の上側方向から光学箱６へ組み付ける構成を用いている。そのため、光学箱裏面側には光学部品は存在しない。
【０１２７】
孔部９ａ・９ｂは、図１９に示すように、図８・図９と同様に設けられている。即ち、ポリゴンミラー２と側壁７ａ・７ｂの各間であって、側壁７ａ・７ｂの根元の近くに、側壁７ａ・７ｂとほぼ並行に、側壁７ａ・７ｂに沿ってほぼ直線形状の細長いスリット長孔の形態で設けられている。これは、側壁７ａ・７ｂの壁面に沿って流れる、ポリゴンミラー２が回転することで生じる気流を光学箱６の裏面側（光学箱底板６ｄの外側）へ流れ易くするためである。
【０１２８】
図２０は本実施例の光走査装置Ｅにおける空気の流れを矢印で模式的に示した図である。ポリゴンモータＭの駆動によってポリゴンミラー２が回転することによって発生した気流が図のように光学箱６に設けられた側壁７ａ・７ｂの壁面にあたり、下側に向かった空気流が孔部９ａ・９ｂを通りそのまま光学箱の裏面側に流れる。そして、光学箱６の裏面側に流れた気流の熱は、光学箱底板６ｄの外側に構成された密閉空間部１０２を温めることになる。これにより、光学箱６と蓋部材６ａの間の空間から光学箱内に拡散していく熱量が少なくなる。その熱量が少なった分、光学箱内に実装された光学部品が受ける熱量は少なくなる。
【０１２９】
ここで、前記孔部９ａ・９ｂは孔部の全ての領域で光学箱６の裏面側への空気の流れを有している訳ではなく、当然ながら、裏面側へ空気が流入することによって、密閉空間部１０２に存在していた空気の一部が逆に光学箱内へ流れ込んでいく。しかし、これは光学箱６の裏面側の密閉空間部１０２に存在していた空気が光学箱内へ流入しているだけであり、光学箱底板６ｄの表裏の温度差が無くなるまでは光学部品の温度上昇を緩やかにする効果を有する。
【０１３０】
光学箱裏面側に構成された密閉空間部１０２の容積が少ないほど該空間の熱容量が少なくなるため、密閉空間部１０２はできるだけ大きな容積を確保した方が効果的であることは明白である。
【０１３１】
更に、遮蔽部材１０３を金属部材、特にアルミ等の金属製の部材で構成すれば、光走査装置外へ熱を効果的に放熱することができ、光走査装置の温度上昇量自体を抑制することができる。
【０１３２】
図２０に、光学箱裏面に構成された密閉空間部１０２による、色ずれ変化の効果を確認した図を示す。実験では、次の１）と２）の形態のものについて色ずれの変化速度や変化量を評価している。
【０１３３】
１）を図８・図９のように、孔部９ａ・９ｂを形成した上で、その孔部９ａ・９ｂの裏面側を防塵部材としての柔軟性を有するシール部材１６ａ・１６ｂで封鎖した形態のもの（開口部封鎖）。
【０１３４】
２）本実施例のように、光学箱底板６ｄに孔部９ａ・９ｂを設ける。そして、光学箱底板６ｄの外側には孔部９ａ・９ｂが開口している密閉空間部１０２を光学箱底板６ｄとで構成するアルミ製の遮蔽部材１０３を有する（裏面空間有り）。
【０１３５】
図２１に示したデータは、代表として画像中心位置での副走査方向の測定データを用いている。他の露光位置では傾きや曲がりの影響で色ずれの発生量が図２１とは異なるが、同様の効果を得ることは明白である。
【０１３６】
ここで、孔部９ａ・９ｂはポリゴンミラー２に対して図１８のように左右対称に設ける必要は無い。また、孔部９ａ・９ｂは２ヶ所である必要も無く、例えば、どちらか１箇所であっても良い。但し、１箇所の場合は光学箱６の裏面側の密閉空間部１０２への空気の流入量が少なくなってしまうため、色ずれ抑制効果は少なくなる。更に、孔部９ａ・９ｂはポリゴンミラー周囲の側壁に沿って構成されていれば場所はどこでも良く、例えば、図２２に示すように、図１８に対して直交する方向に孔部９ａ・９ｂｂを配置しても良い。また、孔部９ａ・９ｂｂの長さは沿っている側壁全域である必要は無く、その一部であっても良い。
【０１３７】
これまでの説明では、１台のポリゴンモータ（ポリゴンミラー）を用いて複数の感光ドラムを露光する方式の光走査装置での説明を行ってきた。しかし、本発明は各色をそれぞれの光走査装置を用いて露光する方式であっても、各光走査装置の温度上昇量を抑制することができるため、同じ効果を得ることができる。
【０１３８】
本実施例の構成により、光走査装置の組み立て性を良好に維持しつつ、色ずれの変動速度や変動量を抑制することができる。
【０１３９】
以上説明したように、複数の感光ドラムを有する画像形成装置に搭載する光走査装置において、ポリゴンモータや折り返しミラー、結像レンズ等が光学箱に対して同一の方向から組み付けられる構成を有している。そして、ポリゴンモータの周囲には、光走査装置から感光ドラムとは反対の方向に向けて形成された孔を有する。そして、この孔の裏側には光走査装置全体もしくは一部を遮蔽する遮蔽部材が取り付けられ、光学箱と遮蔽部材との間には空間が形成される。これにより、光走査装置の組み立て性を良好に維持しつつ、色ずれの変動速度や変動量を抑制することができる。
【０１４０】
なお、本発明は前述した従来技術と組み合わせて実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略構成模型図
【図２】図１の部分的な拡大図
【図３】蓋部材（上蓋）を取り外して光学箱の内部を見せた状態の光走査装置の斜視図（俯瞰図）
【図４】蓋部材を取り外して光学箱の内部を見せた状態の光走査装置の平面図
【図５】偏向器の外観斜視図
【図６】レーザユニットの副走査断面図
【図７】１つの光源から１つの被走査面に至る入射側光学系変換光学系と結像光学系の展開図
【図８】図４において偏向器が配設されている部分の拡大平面図
【図９】図８の（９）−（９）線に沿う拡大断面図
【図１０】対向走査側からのフレア光と、それを防止する側壁についての説明図
【図１１】底面に孔がない場合の光学箱の部分拡大図
【図１２Ａ】図１１の光学箱の昇温時の変形の様子についてのシミュレーション結果の斜視図
【図１２Ｂ】図１１の光学箱の昇温時の変形の様子についてのシミュレーション結果の側面図
【図１３】光学箱の底面に設けた孔の効果について説明する図（その１）
【図１４】光学箱の底面に設けた孔の効果について説明する図（その２）
【図１５】他の実施例として、光学箱の底面に設けた孔の形状と位置を示す図（その１）
【図１６】他の実施例として、光学箱の底面に設けた孔の形状と位置を示す図（その２）
【図１７】他の実施例として、光学箱の底面に設けた孔の形状と位置を示す図（その３）
【図１８】実施例３における光走査装置の要部の構造部分の断面図
【図１９】偏向器が配設されている部分の拡大斜視図
【図２０】光走査装置における空気の流れを矢印で模式的に示した図
【図２１】光学箱裏面に構成された密閉空間部による、色ずれ変化の効果を確認した図
【図２２】他の実施例として、光学箱の底面に設けた孔の形状と位置を示す図
【符号の説明】
【０１４２】
１ａ〜１ｄ：半導体レーザ
１０１ａ、１０１ｂ：レーザユニット
２：ポリゴンミラー
３ａ、３ｂ、４ａ〜４ｄ：結像レンズ系
５ａ〜５ｈ：折り返しミラー
６：光学箱（筐体）
６ａ：蓋部材
６ｃ：防塵ガラス
６ｄ：光学箱底板
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ：側壁（リブ）
９ａ、９ｂ：孔（開口部）
１１：コリメータレンズ
１２：アパーチャ
１３ａ、１３ｂ：密閉部材
２０１ａ、２０１ｄ：反射光束
１０２：密閉空間部
１０３：遮蔽部材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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