(57)【要約】【課題】熱膨張特性が異なる取付部品を組みつけた光学ハウジングの非可逆的熱変形により光学系の光学特性が損なわれることを防止できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】光学系１４を収納する光学ハウジング１２と、該光学ハウジング１２に複数の締結部材２７により締結され、該光学ハウジング１２と熱膨張特性が異なる取付部品１３を備える画像形成装置において、前記光学ハウジング１２と前記取付部品１３の各締結箇所に光学ハウジング１２に対して前記取付部品１３を摺動させる摺動部材３１が配置される。【選択図】図１
2007274301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を収納する光学ハウジングと、該光学ハウジングに複数の締結部材により締結され、該光学ハウジングと熱膨張特性が異なる取付部品を備える画像形成装置において、
前記光学ハウジングと前記取付部品の各締結箇所に光学ハウジングに対して前記取付部品を摺動させる摺動部材が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記摺動部材は前記締結手段が挿通される円環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば後掲する特許文献１に記載されているように、電子写真方式の画像形成装置は、光学系を収納する光学ハウジングを備えており、この光学系にはレーザ発光器から出射させたレーザ光線を感光体ドラムの表面を軸方向に走査するように反射する回転多面鏡（ポリゴンミラー）などの光学機器が設けられている。
【０００３】
又、画像形成装置を小型にするために、この光学ハウジングには前記回転多面鏡を駆動するフラットモータからなるモータ及びこのモータを制御するための集積回路も収納されている。
【０００４】
これらモータ及び集積回路の発熱が光学ハウジングの熱膨張と、これによる光学系機器の位置誤差に影響を与えることを防止するため、前記モータ及び集積回路を熱伝導性の高い、例えばアルミ合金からなる長方形板状の取付部品に取付けられ、又、この取付部品と一体に形成され、又はこの取付部品に熱伝導可能に組み付けられ、かつ、光学ハウジング外に露出させる放熱部が設けられ、更に、必要に応じて、この放熱部を強制空冷する手段が設けられる。
【０００５】
ここで、前記取付部品は光学ハウジングに複数箇所でビスなどの締結手段で締結される。
【０００６】
一方、光学系としては、前記回転多面鏡の他に、レーザ光線を出射するレーザ発光器と、レーザ発光器から出射されたレーザ光線を前記回転多面鏡に反射する折り返しミラーを備えるものがあり、この場合、レーザ発光器と折り返しミラーは前記取付部品の近傍で、レーザ発光器から出射されたレーザ光線が前記回転多面鏡の近傍を前記長辺と平行な方向に通過して折り返しミラーに入射するように配置される。
【０００７】
この場合、小型化を図るために、レーザ発光器から折り返しミラーへの光路は回転多面鏡に接近させてあり、レーザ発光器と折り返しミラーの間に取付部品を光学ハウジングに固定するビスなどの締結手段が複数並ぶことが少なくない。
【特許文献１】特許第３０７５４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、例えば使用中の高温環境や低温環境、例えば３５℃を越える高温環境においては、光学ハウジングも取付部品も熱膨張し、熱膨張率が大きい取付部品の膨張が締結手段を介して光学ハウジングに伝わり、該光学ハウジングの自然な熱膨張を超えて光学ハウジングを大きく変形させる。
【０００９】
そして、このような自然な熱膨張を超える大きな変形を受けた光学ハウジングは通常の使用環境（一般には１０℃〜３５℃）に戻しても通常の熱膨張を超える変形が非可逆的変形として残留することになる。
【００１０】
特に、例えばレーザ発光器と折返しミラーを結ぶ線上でこのような非可逆的変形が残留する場合には、残留した非可逆的変形により折り返しミラーの回転多面鏡に対する位置誤差を生じることになり、折り返しミラーで反射されたレーザ光線が正しい角度で回転多面鏡に向かわず、画像欠損を生じるなど、光学系の光学特性が損なわれる。
【００１１】
このような問題は、前記取付部品が光学ハウジングと同質材料あるいは熱膨張率が同じ材料で形成されていても、肉厚ないし体積の違いによりそれぞれの熱膨張特性が異なれば生じ得る。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決し、熱膨張特性が異なる取付部品を組みつけた光学ハウジングの非可逆的な熱変形を防止すると共に、この非可逆的な熱変形により光学系の光学特性が損なわれることを防止できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するため、本発明は、光学系を収納する光学ハウジングと、該光学ハウジングに複数の締結部材により締結され、該光学ハウジングと熱膨張特性が異なる取付部品を備える画像形成装置において、前記光学ハウジングと前記取付部品の各締結箇所に光学ハウジングに対して前記取付部品を摺動させる摺動部材が配置されていることを特徴とするという技術手段を採用する。
【００１４】
ここで、前記手動部材の形状は、特に限定されないが、前記締結手段が挿通される円環状に形成された前記摺動部材を用いることにより、該摺動部材の組付作業性を高めると共に、締結部材を中心としてどの方向に前記取付部品と光学ハウジングの熱膨張差が生じても同じように摺動部材を光学ハウジングに対して摺動させることができるようにすることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、高温環境あるいは低温環境において光学ハウジングと前記部材に熱膨張差が生じても、前記摺動部材により光学ハウジングに対して前記取付部品が滑って摺動するので、光学ハウジングと取付部品との一方が他方を自然な熱膨張を超えて膨張させるおそれがなく、例えば取付部品の膨張に光学ハウジングが拘束されて自然の熱膨張を超えて非可逆的に変形されることはない。
【００１６】
この結果、高温環境あるいは低温環境において生じた光学ハウジングや取付部品の熱変形は通常の使用温度環境に戻れば自然に解消され、光学系を構成する各光学機器の正しい位置関係が回復される。
【００１７】
即ち、本発明によれば、高温環境あるいは低温環境において光学ハウジングに非可逆的な変形が生じるおそれがなくなるので、高温環境あるいは低温環境において生じる光学ハウジングの非可逆的な熱変形を防止できると共に、この非可逆的な熱変形により光学系の光学特性が損なわれることを防止できるのである。
【発明の効果】
【００１８】
以上に説明をしたように、本発明は、光学系を収納する光学ハウジングと、該光学ハウジングに複数の締結部材により締結され、該光学ハウジングと熱膨張特性が異なる取付部品を備える画像形成装置において、前記光学ハウジングと前記取付部品の各締結箇所に光学ハウジングに対して前記取付部品を摺動させる摺動部材が配置されていることを特徴とするという技術手段を採用するので、以下の効果を得ることができる。
【００１９】
即ち、本発明によれば、高温環境あるいは低温環境において光学ハウジングと前記部材に熱膨張差が生じても、前記摺動部材により光学ハウジングに対して前記取付部品が滑って摺動するので、高温環境あるいは低温環境において光学ハウジング及び取付部品にそれらの自然な熱膨張を超える非可逆的な変形が生じるおそれがなくなる。
【００２０】
その結果、高温環境あるいは低温環境において光学ハウジング及び取付部品にそれらの自然な熱膨張あるいは熱収縮を超える非可逆的な熱変形が生じることを防止できる効果が得られると共に、この非可逆的な熱変形により光学系の光学特性が損なわれることを防止できる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
【００２２】
図面において、図１は本発明の一実施例に係る画像形成装置における光学ユニットの要部を示した分解図であり、図２はその光学ユニットの要部の平面図であり、図３は前記画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【００２３】
図３には、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成が示され、図３において該画像形成装置の前後及び上下方向はそれぞれ矢印を付して示す。
【００２４】
図３に示すように、この画像形成装置は、本体ハウジング１と、この本体ハウジング１内に配置された用紙トレイ２と、感光体ドラム３と、帯電器４と、光学ユニット５と、トナー供給部６と、転写ローラ７を備え、前記感光体ドラム３を一定の速度で１方向に回転させ、その表面を帯電器４で一様に帯電させた後、光学ユニット５から出射されるレーザ光線に露光させることにより潜像が形成され、更にこの後、この潜像にトナー供給部６からトナーを吸着させることにより感光体ドラム３の表面にトナー画像が現像される。
【００２５】
前記転写ローラ７はトナー画像が形成された感光体ドラム３に対向して配置され、前記用紙トレイ２からピックローラ８により取出され、用紙搬送手段９により前記感光体ドラム３と転写ローラ７の間に送込まれた用紙に、この転写ローラ７の作用により、前記感光体ドラム３のトナー画像が転写される。
【００２６】
トナー画像を転写された用紙は前記本体ハウジング１内に設けた定着器１０に送込まれ、この定着器１０により、トナー画像を用紙に定着させて、用紙は前記本体ハウジング１の上面に開放された排紙部１１に送出される。
【００２７】
図２において、前記光学ユニットの前後及び左右の方向はそれぞれ矢印を付して示され、又、前記光学ユニットの上下方向は紙面の表裏方向である。
【００２８】
図２に示すように、前記光学ユニット５は、合成樹脂からなる光学ハウジング１２と、これと熱膨張特性が異なる例えばアルミ合金からなる取付部品１３と、前記光学ハウジング１２内に配置された光学系１４からなり、この光学系１４は前記光学ハウジング１２の右外側面に組み付けられるレーザ発光器１５と、前記光学ハウジング１２内に配置されるコリメータレンズ１６、アパーチャー１７、シリンダレンズ１８及び折り返しミラー１９と、前記取付部品１３に支持された回転多面鏡２０とを備える。
【００２９】
又、図２と図３に示すように、前記光学ユニット５は、前記光学ハウジング１２内に配置され、前記回転多面鏡２０を駆動するモータ２１と、前記光学ハウジング１２内に配置され、前記モータ２１を制御する集積回路を備えている。
【００３０】
なお、図３に示すように、前記光学系１４は、回転多面鏡２０から反射されたレーザ光線を感光体ドラム３上で等速走査させるための一群の走査レンズ２２と、レーザ光線を前記感光体ドラム３に向けて反射する最終ミラー２３を備え、前記光学ハウジング１２の開放された上面は蓋２４で閉塞される。
【００３１】
又、前記レーザ発光器１５を光学ハウジング１２の外側面に配置することは本発明に必須のことではなく、例えば光学ハウジング１２の内にレーザ発生器１４を配置してもよい。
【００３２】
図１は、前記蓋２４が取除かれた前記光学ハウジング１２の要部を示し、図１において、該光学ハウジング１２の左右、前後、左右及び上下の方向は矢印を付して示す。
【００３３】
さて、図１と図２に示すように、前記取付部品１３は長方形に形成され、光学ハウジング１２にはこの取付部品１３を下側から嵌め込む長方形の開口部２５が形成される。
【００３４】
図２に示すように、この開口部２５の後側の長辺右端部の後方に前記レーザ発光器１５ができるだけ前記開口部２５に接近して、前記開口部２５の長辺と平行にレーザ光線を出射するように固定され、このレーザ光線の光路に所定の角度で交差するように、前記開口部２５の後左方に前記折返しミラー２２が固定される。
【００３５】
前記光学ハウジング１２内に露出させた前記取付部品１３の右半部の上面には集積回路が支持され、左半部の上面には、前記モータ２４が固定され、前記回転多面鏡２３がこのモータ２４の回転軸に固定される。
【００３６】
このように前記レーザ発光器１５、折り返しミラー１９及び回転多面鏡２０を配置し、前記回転多面鏡２０を一定の速度で一方向（図２において、時計回り方向）に回転させながら、前記レーザ発光器１５からレーザ光線を出射させることにより、レーザ発光器１５から出射させたレーザ光線を折り返しミラー２２で回転多面鏡２３に反射し、更に回転多面鏡２３で反射させて、紙面と平行な面上で所定の角度範囲内で一方向にレーザ光線を走査させる。
【００３７】
図１と図２に示すように、前記取付部品１３の４辺からは前記光学ハウジング１２の下面に沿って、前後に各２枚、左右に各１枚の合計６枚のフランジ２６が形成され、各フランジ２６にはビス挿通孔２７が形成されている。
【００３８】
これらのビス挿通孔２７に挿通したビスからなる締結手段２８を光学ハウジング１２に形成したネジ穴２９に螺締することにより前記取付部品１３が光学ハウジング１２に締結される。
【００３９】
ここで、図１に示すように、各ビス頭３０とフランジ２６の間、及びフランジ２６と光学ハウジング１２の間に円環状の摺動部材（スリップリング）３１が挟み込まれる。
【００４０】
この摺動部材３１は表面滑性に優れ、かつ、耐熱性及び耐寒性を備える材料で形成してあればよく、例えばステンレス鋼などの金属、４フッ化エチレン、シリコン樹脂などの合成樹脂で形成すればよい。
【００４１】
又、この摺動部材３１は、少なくとも光学ハウジング１２と取付部品１３の締結箇所に配置してあればよく、例えばこの締結箇所に加えて、その他の部分、例えば光学ハウジング１２の開口部２５の全周囲にわたって設けてもよい。
【００４２】
しかし、本実施例のように、前記締結手段２８が挿通される円環状に形成された摺動部材２８を用いると、摺動部材２８に組込みの方向性がないので、組立作業性がよくなり、又、締結手段２５を中心とする全方位に機械的性質が均等であるので、取付部品１３と光学ハウジング１２との間の熱膨張差がどの方向に生じても同じように取付部品１３を光学ハウジング１２に対して摺動させることができる。
【００４３】
この画像形成装置が例えば３５℃を越える高温環境に置かれると、光学ハウジング１２と取付部品１３はそれぞれ熱膨張するが、前記摺動部材３１により互いに一方が他方に対して摺動することにより、一方の熱膨張あるいは熱収縮が他方に伝わらなくなり、それぞれ自然に熱膨張あるいは熱収縮する。
【００４４】
その結果、光学ハウジング１２が自然な熱膨張や熱収縮を超えて熱変形することはなく、通常の使用環境に戻れば、光学ハウジング１２及び取付部品１３の熱膨張あるいは熱収縮は実用上問題がない程度に解消され、これらに支持された光学機器間の正規の位置関係、例えば折り返しミラー１９と回転多面鏡２０の正規の位置関係が回復される。
【００４５】
なお、図１と図２に示すように、前記取付部品１３及びフランジ２６にはこれらと一体をなす放熱フィンを備える放熱部３２が連設されている。
【００４６】
以上に説明した本発明の一実施例では、摺動部材３１をフランジ２６の両側に挟んでいるが、その片側、即ち、ビス頭２７とフランジ２６の間、又はフランジ２６と光学ハウジング１２の間のいずれか一方に挟んでも同様の効果を得ることができた。
【００４７】
ビス頭３０とフランジ２６の間のみに摺動部材３１を挿入した場合には、締結手段２７及び光学ハウジング１２に対して取付部品１３のフランジが摺動し、フランジ２６と光学ハウジング１３の間のみに摺動部材３１を挿入した場合には、取付部材１３及び締結手段２７に対して光学ハウジング１３が摺動したためであると思われる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、電子写真技術を用いるプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などの画像形成装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の分解図である。
【図２】本発明の平面図である。
【図３】本発明の概略図である。
【符号の説明】
【００５０】
１２    光学ハウジング
１３    取付部品
１４    光学系
２７    締結手段
３１    摺動部材
【図１】
2007274301.tif 000003
【図２】
2007274301.tif 000004
【図３】
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