(57)【要約】【課題】  ハウジングの壁面部に設けた光源から出射された光を、ハウジング内部の取付部に設けられた光学部材に導く光学装置において、ハウジングの温度等が変化した場合においても、光源と光学部材との距離等の位置関係がずれるのを適切に防止する。【解決手段】  ハウジング100の壁面部111に光源101が設けられると共に、光源101からの光が導かれる光学部材103が、前記の壁面部111と交差するハウジング100内部の取付部113に設けられた光学装置100において、強化ファイバーfを含有する樹脂材料を用い、光学部材103が取り付けられる取付部113において、樹脂材料に含有される強化ファイバーfを、光源101が取り付けられる壁面部111に向かって平行に配向させるようにした。【選択図】  図５
2016122086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの壁面部に光源が設けられると共に、前記の光源からの光が導かれる光学部材が、前記の壁面部と交差するハウジング内部の取付部に設けられた光学装置において、強化ファイバーを含有する樹脂材料を用い、前記の光学部材が取り付けられる取付部において、樹脂材料に含有される強化ファイバーが、光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようしたことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、ハウジングの壁面部に所要間隔を介して複数の光源が設けられると共に、前記の光源からの光が導かれる光学部材が、前記の壁面部と交差するハウジング内部の取付部に、各光源に対応して所要間隔を介して複数設けられ、前記の各光学部材が取り付けられる各取付部において、樹脂材料に含有される強化ファイバーが、対応する各光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようにしたことを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光学装置において、光学部材が取り付けられる取付部から光源が取り付けられる壁面部に向う流路を設け、前記の強化ファイバーを含有する樹脂材料を前記の流路内を通して導き、光学部材が取り付けられる取付部において、樹脂材料に含有される強化ファイバーが、光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようにしたことを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の光学装置において、光学部材を取り付ける取付部から光源が取り付けられる壁面部に向かうスリットが、取付部の両側に設けられていることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
光学装置により感光体に画像情報に応じた露光を行って、感光体に静電潜像を形成する画像形成装置において、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の光学装置を用いた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、ハウジングに光源と光源からの光が導かれる光学部材が設けられた光学装置及びこのような光学装置を備えた複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機からなる画像形成装置に関するものである。特に、ハウジングの壁面部に光源が設けられると共に、光源からの光が導かれる光学部材が、壁面部と交差するハウジング内部の取付部に設けられた光学装置において、ハウジングの温度等が変化した場合においても、光源と光学部材との距離等の位置関係がずれるのを適切に防止し、光源からの光が光学部材に一定した状態で適切に導かれるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機からなる画像形成装置においては、光学装置を搭載し、この光学装置により感光体に画像情報に応じた露光を行って、感光体に静電潜像を形成することが行われている。
【０００３】
そして、このような光学装置として、従来においては、光源と光源からの光が導かれる光学部材等を装着させた光源ブロックを、ハウジング内に取り付けるようにしたものが用いられていた。
【０００４】
しかし、このように光源と光源からの光が導かれる光学部材等を装着させた光源ブロックを用いた場合、部品数が多くなって、コストが高く付く等の問題があった。
【０００５】
このため、近年においては、ハウジングの壁面部に光源を設けると共に、この光源と対向するようにして、光源から出射された光が導かれるコリメーターレンズ等の光学部材をハウジング内部の取付部に取り付けるようにしたものが用いられるようになった。
【０００６】
ここで、このような光学装置において、前記のようにハウジングの壁面部に設けた光源からの光をコリメーターレンズ等の光学部材に出射させて画像形成を行うようにした場合に、この光源において生じる熱等により、ハウジングの温度が上昇してハウジングが膨張し、これにより、ハウジングの壁面部に設けられた光源と、ハウジング内部の取付部に取り付けられたコリメーターレンズ等の光学部材との間の距離が大きくなる等、光源と光学部材との位置関係がずれるようになる。
【０００７】
このため、光源から光学部材に導かれる光の状態が変化して、光源から光学部材を介して導かれる光のビームスポット径等が変動し、感光体に静電潜像を適切に形成することができなくなって、画像品質に悪影響を及ぼすという問題があった。特に、フルカラーの画像形成を行うために、複数の光源から複数の感光体に光を照射させるようにした光学装置のように、ハウジングの壁面部に所要間隔を介して複数の光源を設けると共に、光源からの光が導かれる光学部材を、壁面部と交差するハウジング内部の取付部に各光源に対応して所要間隔を介して複数設けた場合、各光源と各光学部材との位置関係を一定にさせることも困難になり、各光源と各光学部材との間の距離等にバラツキが生じて、各光源から各光学部材に導かれる光の状態にもバラツキが生じ、さらに画像品質に悪影響を及ぼすという問題もあった。
【０００８】
そして、特許文献１のものにおいては、光源を保持する嵌合部を壁面から突出するように設け、このように突出した嵌合部の近傍に風路を形成し、この風路に風を導いて、光源を保持する嵌合部から熱を放熱させて、光源が設けられたハウジングの壁面が変形するのを防止することが提案されている。
【０００９】
しかし、このようにした場合においても、前記のようにハウジングの温度が上昇すると、ハウジング内部の取付部等が膨張し、ハウジングの壁面部に設けた光源と、ハウジング内部の取付部に取り付けたコリメーターレンズ等の光学部材との距離等の位置関係がずれるのを適切に防止することはできなかった。
【００１０】
また、従来においては、温度変化によるハウジングの膨張・収縮を少なくするように、ガラスファイバー等の強化ファイバーを含有する樹脂材料を用いて、射出成型によりハウジングを成形することが行われている。
【００１１】
しかし、単に、強化ファイバーを含有する樹脂材料を用いて射出成型によりハウジングを成形した場合、樹脂材料に含有される強化ファイバーがランダムに配置された状態になり、温度変化によるハウジングの膨張・収縮を十分に抑制することができず、依然として、ハウジングの温度が上昇すると、ハウジング内部の取付部等が膨張し、ハウジングの壁面部に設けた光源と、ハウジング内部の取付部に取り付けたコリメーターレンズ等の光学部材との距離等の位置関係がずれて、光源から光学部材に導かれる光の状態が変化し、光源から光学部材を介して導かれる光のビームスポット径等が変動するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３０８７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、ハウジングの壁面部に光源が設けられると共に、光源からの光が導かれる光学部材が、壁面部と交差するハウジング内部の取付部に設けられた光学装置において、ハウジングの温度等が変化した場合においても、光源と光学部材との距離等の位置関係がずれるのを適切に防止し、光源からの光が光学部材に一定した状態で適切に導かれるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る光学装置においては、前記の課題を解決するため、ハウジングの壁面部に光源が設けられると共に、前記の光源からの光が導かれる光学部材が、前記の壁面部と交差するハウジング内部の取付部に設けられた光学装置において、強化ファイバーを含有する樹脂材料を用い、前記の光学部材が取り付けられる取付部において、樹脂材料に含有される強化ファイバーか、光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようにした。
【００１５】
このように、樹脂材料に含有される強化ファイバーが、光学部材が取り付けられる取付部において、光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようにすると、強化ファイバーがランダムに配置された場合に比べて、光学部材が取り付けられる取付部から光源が取り付けられる壁面部に向かう方向における線膨張係数が小さくなり、ハウジングの温度が変化した場合においても、光学部材が取り付けられる取付部から光源が取り付けられる壁面部に向かう方向の変形が抑制されて、光源と光学部材との距離等の位置関係が適切に維持されるようになる。
【００１６】
また、前記の光学装置において、ハウジングの壁面部に所要間隔を介して複数の光源が設けられると共に、前記の光源からの光が導かれる光学部材が、前記の壁面部と交差するハウジング内部の取付部に、各光源に対応して所要間隔を介して複数設けられた場合には、前記の各光学部材が取り付けられる各取付部において、樹脂材料に含有される強化ファイバーが、対応する各光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようにする。このようにすると、前記のようにハウジングの温度が変化した場合においても、各光学部材が取り付けられる各取付部から対応する各光源が取り付けられる壁面部に向かう方向の変形が抑制されるようになると共に、各光学部材が取り付けられる各取付部相互間における変形量の差も少なくなる。
【００１７】
ここで、前記のような光学装置を製造するにあたっては、光学部材が取り付けられる取付部から光源が取り付けられる壁面部に向う流路を設け、前記の強化ファイバーを含有する樹脂材料を前記の流路内を通し、光学部材が取り付けられる取付部において、樹脂材料に含有される強化ファイバーが、光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようにすることができる。
【００１８】
また、このような光学装置においては、光学部材を取り付ける取付部から光源が取り付けられる壁面部に向かうスリットを、取付部の両側に設けられるようにし、スリット間における取付部において、樹脂材料に含有される強化ファイバーが、光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようにすることができる。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置においては、光学装置により感光体に画像情報に応じた露光を行って、感光体に静電潜像を形成するにあたり、前記のような光学装置を用いるようにした。
【発明の効果】
【００２０】
本発明における光学装置のように、強化ファイバーを含有する樹脂材料を用い、光学部材が取り付けられる取付部において、樹脂材料に含有される強化ファイバーが、光源が取り付けられる壁面部に向かって平行に配向されるようにすると、光学部材が取り付けられる取付部から光源が取り付けられる壁面部に向かう方向における線膨張係数が小さくなり、ハウジングの温度が変化した場合においても、光学部材が取り付けられる取付部から光源が取り付けられる壁面部に向かう方向の変形が抑制されて、光源と光学部材との距離等の位置関係が一定した状態で適切に維持されるようになる。
【００２１】
この結果、本発明における光学装置を用いた画像形成装置においては、光源から光を光学部材に出射させて画像形成を行うにあたり、光源から生じる熱等により、ハウジングの温度が上昇しても、光学部材が取り付けられる取付部から光源が取り付けられる壁面部に向かう方向の変形が抑制されて、ハウジングの壁面部に設けた光源と、ハウジング内部の取付部に取り付けたコリメーターレンズ等の光学部材との距離等の位置関係がずれるのが防止されて、光源からの光が一定した状態で光学部材に適切に導かれるようになり、ビームスポット径が変動したりするのが抑制されて、良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る光学装置を用いる画像形成装置の例を示した概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光学装置において、ハウジングの壁面部の外面側に４つの光源を設けると共に、ハウジングの内部の基板部に設けた４つの取付部をスリットにより分離させ、各光源と所要間隔を介して対向するようにして、光学部材を各取付部に取り付けた状態を示した部分概略断面図である。
【図３】前記の実施形態に係る光学装置において、ハウジングの基板部側における金型の注入口から強化ファイバーを含有する溶融樹脂を注入させて、ハウジングを製造する状態を示した部分概略説明図である。
【図４】前記の実施形態に係る光学装置において、ハウジングの壁面部側における金型の注入口から強化ファイバーを含有する溶融樹脂を注入させて、ハウジングを製造する状態を示した部分概略説明図である。
【図５】前記の実施形態に係る光学装置において、ハウジングの各取付部において、強化ファイバーが壁面部に向かう方向に平行に配向された状態を示した部分概略平面図である。
【図６】前記の実施形態に係る光学装置において、ハウジングの内部における各取付部を分離させるスリットを各取付部から各光源が取り付けられる壁面部に連続するように設けた状態を示した部分概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態に係る光学装置及びこの光学装置を用いる画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る光学装置及び画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２４】
先ず、本発明の実施形態に係る光学装置を使用する画像形成装置の例を図１に基づいて説明する。
【００２５】
ここで、図１に示す画像形成装置においては、その装置本体１内に４つの感光体１１を設けると共に、各感光体１１の周辺にそれぞれ、感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、現像剤を収容させて感光体１１にトナー像を形成する現像装置１３と、感光体１１に形成されたトナー像を後述する中間転写ベルト１７に転写させた後、感光体１１の表面に残留するトナーを回収する第１クリーニング装置１４とを設けている。
【００２６】
そして、４つの感光体１１に対応させて設けた各現像装置１３においては、それぞれ現像剤中におけるトナーの色彩を異ならせ、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色のトナーを収容させている。
【００２７】
そして、この画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、前記の各感光体１１を回転させて、各感光体１１の表面をそれぞれ帯電装置１２によって帯電させ、このように帯電された各感光体１１の表面に対して、後述する光学装置１００からそれぞれ画像形成情報に従った露光を行い、各感光体１１の表面にそれぞれ静電潜像を形成するようにしている。
【００２８】
次いで、このように静電潜像が形成された各感光体１１に対して、それぞれ対応する現像装置１３から所定の色彩のトナーを、各感光体１１の静電潜像部分に供給して現像を行い、各感光体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。
【００２９】
そして、前記のように各感光体１１に形成された各色彩のトナー像を、所要間隔を介して設けられた回転ローラー１６間に架け渡されて回転駆動される無端状の中間転写ベルト１７の表面に、前記の各感光体１１と対向して設けられた各一次転写ローラー１８により順々に一次転写させて、この中間転写ベルト１７の表面に各色彩のトナー像が合成されたフルカラーのトナー像を形成するようにしている。一方、前記の中間転写ベルト１７に転写されずに各感光体１１の表面に残留しているトナーを、それぞれ対応して設けられた前記の第１クリーニング装置１４により、各感光体１１の表面から回収するようにしている。
【００３０】
次いで、前記のように中間転写ベルト１７の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写ベルト１７により二次転写ローラー１９と対向する位置に導くようにすると共に、装置本体１の下部に収容された用紙Ｓを、給紙ローラー２１により給紙してタイミングローラー２２に送るようにする。
【００３１】
そして、このタイミングローラー２２により用紙Ｓを適当なタイミングで中間転写ベルト１７と二次転写ローラー１９との間に導き、中間転写ベルト１７の上に形成されたトナー像を前記の二次転写ローラー１９により用紙Ｓに転写させるようにしている。一方、用紙Ｓに転写されずに前記の中間転写ベルト１７の上に残ったトナーを、第２クリーニング装置２０によって中間転写ベルト１７の上から回収するようにしている。
【００３２】
次いで、前記のようにトナー像が転写された用紙Ｓを定着装置２３に導き、この定着装置２３により用紙Ｓに転写された前記のトナー像を用紙Ｓに加熱定着させた後、このようにトナー像が定着された用紙Ｓを排紙ローラー２４により排紙させるようにしている。
【００３３】
次に、本発明の実施形態に係る光学装置１００について説明する。
【００３４】
ここで、この実施形態の光学装置１００においては、図２に示すように、前記の４つの感光体１１に対応する４つの光源１０１をそれぞれ光源ホルダー１０２に保持させた状態で、ハウジング１１０における１つの壁面部１１１の外面側に所要間隔を介して取り付けている。
【００３５】
また、前記の各光源１０１と所要間隔を介して対向するようにして、コリメーターレンズからなる４つの光学部材１０３を、それぞれホルダー部材１０４に保持させた状態で、ハウジング１１０の内部の基板部１１２に設けた４つの各取付部１１３に取り付けている。また、前記の各取付部１１３の両側にはスリット１１５が設けられ、このスリット１１５により各取付部１１３を分離させるようにしている。
【００３６】
そして、この実施形態の光学装置１００においては、前記の各光源１０１からそれぞれ対応する各光学部材１０３に向けて光を出射し、各光源１０１からの光を各光学部材１０３により処理し、このように処理された光をそれぞれ反射鏡等の偏向部材（図示せず）により偏向させてポリゴンミラー等の走査光学素子（図示せず）に導き、この走査光学素子から前記の各感光体１１に画像情報に応じた露光を行うようにしている。
【００３７】
ここで、この実施形態の光学装置１００においては、前記のハウジング１１０を製造するにあたり、強化ファイバーを含有する樹脂材料を用い、図３に示すように、前記の取付部１１３に対応する金型２００の部分に、前記の光源１０１を取り付ける壁面部１１１に向けて伸びた分離部２０２を、前記のように各取付部１１３を分離させるスリット１１５に対応するように所要間隔を介して複数（図に示す例では５つ）設け、各分離部２０２間に各取付部１１３に対応した各流路２０３を形成する。そして、基板部１１２側における金型２００の注入口２０１から強化ファイバーを含有する溶融樹脂を注入し、前記の各流路２０３を通して強化ファイバーを含有する溶融樹脂を各取付部１１３から壁面部１１１に導くようにして、ハウジング１１０を製造するようにしている。
【００３８】
なお、図３に示す例では、基板部１１２側における金型２００の注入口２０１から強化ファイバーを含有する溶融樹脂を注入させるようにしたが、図４に示すように、壁面部１１１側における金型２００の注入口２０１から強化ファイバーを含有する溶融樹脂を注入させ、強化ファイバーを含有する溶融樹脂を壁面部１１１側から前記の各分離部２０２間における各流路２０３を通して各取付部１１３を導くようにして、ハウジング１１０を製造することも可能である。
【００３９】
ここで、このように強化ファイバーを含有する溶融樹脂を、各流路２０３を通して各取付部１１３を導いてハウジング１１０を製造すると、溶融樹脂に含有される強化ファイバーｆが、前記の各流路２０３に沿った方向に配向されて、図５に示すように、各取付部１１３において、強化ファイバーｆが前記の壁面部１１１に向かう方向に平行に配向されるようになる。
【００４０】
そして、このように各取付部１１３において、強化ファイバーｆが前記の壁面部１１１に向かう方向に平行に配向されると、各光源１０１が取り付けられる壁面部１１１に向かう方向における線膨張係数が小さくなり、ハウジング１１０の温度が変化した場合においても、光学部材１０３が取り付けられた各取付部１１３から各光源１０１が取り付けられる壁面部１１１に向かう方向の変形が抑制されるようになる。
【００４１】
この結果、この実施形態の光学装置１００においては、ハウジング１１０の壁面部１１１に設けた各光源１０１と、ハウジング１１０内部の各取付部１１３に取り付けられた各光学部材１０３との距離等の位置関係がずれるのが防止されて、各光源１０１からの光が安定した状態で各光学部材１０３に適切に導かれるようになり、ビームスポット径が変動したりするのが抑制されて、良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【００４２】
なお、前記の実施形態の光学装置１００においては、ハウジング１１０の内部における各取付部１１３をスリット１１５によって分離させるようにしただけであるが、図６に示すように、前記のスリット１１５を各取付部１１３から各光源１０１が取り付けられる壁面部１１１に連続するように設け、各光学部材１０３が取り付けられる各取付部１１３に対応するようにして、前記の壁面部１１１を各光源１０１に対応させて分離させるようにすることもできる。
【符号の説明】
【００４３】
１      ：装置本体
１１    ：感光体
１２    ：帯電装置
１３    ：現像装置
１４    ：第１クリーニング装置
１６    ：回転ローラー
１７    ：中間転写ベルト
１８    ：一次転写ローラー
１９    ：二次転写ローラー
２０    ：第２クリーニング装置
２１    ：給紙ローラー
２２    ：タイミングローラー
２３    ：定着装置
２４    ：排紙ローラー
１００  ：光学装置
１０１  ：光源
１０２  ：光源ホルダー
１０３  ：光学部材
１０４  ：ホルダー部材
１１０  ：ハウジング
１１１  ：壁面部
１１２  ：基板部
１１３  ：取付部
１１５  ：スリット
２００  ：金型
２０２  ：分離部
２０３  ：流路
Ｓ      ：用紙
ｆ      ：強化ファイバー
【図１】
2016122086.tif 000003
【図２】
2016122086.tif 000004
【図３】
2016122086.tif 000005
【図４】
2016122086.tif 000006
【図５】
2016122086.tif 000007
【図６】
2016122086.tif 000008