(57)【要約】【課題】温度の変化により光学箱が変形するのを抑制することができる光走査装置及びこれを備えた画像形成装置を得る。【解決手段】光学箱７０の周囲の装置が可動することで、光学箱７０の温度が上昇する。光学箱７０の温度が上昇することで、蓋部材８６が板面に沿って伸びるよう膨張する。蓋部材８６が膨張すること、開口部７２の形状剛性が底板８４を有する光学箱７０の底部に比べて低いこと、フレーム部材へ固定する固定部が側板７４の下側に設けられていること、により、光学箱７０の側板７４が倒れ込み開口部７２が矢印Ｂ方向へ広がるように、光学箱７０が熱変形しようとする。しかし、蓋部材８６より線膨張係数が小さい接着テープ８８が、側板７４Ａ、７４Ｂに掛け渡されて側板７４Ａ、７４Ｂに固定されている。これにより、側板７４が倒れ込み開口部７２が広がるのを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを発光する光源と、
前記光源が発光した光ビームを反射して被走査体の主走査方向に走査させる回転多面鏡と、
前記回転多面鏡が反射した光ビームを前記被走査体上に結像させる光学素子と、
底板と前記底板の周辺に設けられる側板で構成され、前記光源、前記回転多面鏡及び前記光学素子を保持する光学箱と、
前記光学箱の前記側板で区画される開口部を覆う蓋部材と、
対向する２つの側板に掛け渡されて前記２つの側板に固定され、前記光学箱の変形を抑制する帯状の帯状部材と、
を備え、
前記帯状部材の線膨張係数α１と前記蓋部材の線膨張係数α２の関係をα１≦α２とする光走査装置。
【請求項２】
前記帯状部材は、前記蓋部材を横切って対向する前記側板に掛け渡される請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記帯状部材は、前記光学箱に保持された長尺状の光学素子を交差するように掛け渡される請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記帯状部材は、平面視で、前記回転多面鏡を覆うように掛け渡される請求項２又は３に記載の光走査装置。
【請求項５】
請求項１〜４何れか１項に記載された光走査装置と、
前記光走査装置から出射された光ビームが照射され、静電潜像が形成される感光体と、
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された光走査装置は、回転多面鏡や結像レンズを内蔵する光学箱を備えている。
【０００３】
光学箱は開口部を有する箱状に形成され、この開口部を覆う蓋部材が設けられている。さらに、この蓋部材には、蓋部材と光学箱とを結合するエンボス等の結合部が複数個設けられており、光走査装置が採用される画像形成装置によってこれらの結合部を選択的に使用する。これにより、光走査装置の固有振動数を変化させることで、画像形成装置と共振するのを抑制し、光走査装置が振動により変形するのを防止する構成となっている。
【特許文献１】特開２０００−２９８２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、温度の変化により光学箱が変形するのを抑制することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る光走査装置は、光ビームを発光する光源と、前記光源が発光した光ビームを反射して被走査体の主走査方向に走査させる回転多面鏡と、前記回転多面鏡が反射した光ビームを前記被走査体上に結像させる光学素子と、底板と前記底板の周辺に設けられる側板で構成され、前記光源、前記回転多面鏡及び前記光学素子を保持する光学箱と、前記光学箱の前記側板で区画される開口部を覆う蓋部材と、対向する２つの側板に掛け渡されて前記２つの側板に固定され、前記光学箱の変形を抑制する帯状の帯状部材と、を備え、前記帯状部材の線膨張係数α１と前記蓋部材の線膨張係数α２の関係をα１≦α２とすることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る光走査装置は、請求項１に記載において、前記帯状部材は、前記蓋部材を横切って対向する前記側板に掛け渡されることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る光走査装置は、請求項２に記載において、前記帯状部材は、前記光学箱に保持された長尺状の光学素子を交差するように掛け渡されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る光走査装置は、請求項２又は３に記載において、前記帯状部材は、平面視で、前記回転多面鏡を覆うように掛け渡されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項１〜４何れか１項に記載された光走査装置と、前記光走査装置から出射された光ビームが照射され、静電潜像が形成される感光体と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の構成によれば、環境温度が上昇すると、蓋部材が膨張し、光学箱の
側板が倒れ込み開口部が広がるように光学箱が熱変形しようとするが、蓋部材の線膨張係数より小さな線膨張係数とされる帯状部材が、対向する側板を掛け渡され、各側板に固定されている。これにより、側板が倒れ込み開口部が広がり、光学箱が変形するのを抑制することができる。
【００１１】
本発明の請求項２の構成によれば、帯状部材は、蓋部材を横切って対向する側板に掛け渡されているため、帯状部材の引張力で、光学箱の側板が倒れ込み開口が広がるのを抑制することができる。
【００１２】
本発明の請求項３の構成によれば、帯状部材は、長尺状の光学素子を交差するように掛け渡されるため、光学箱の変形によって光学素子の反射位置がずれるのを抑制することができる。
【００１３】
本発明の請求項４の構成によれば、回転多面鏡は回転することで発熱し、回転多面鏡近傍が変形しやすくなるが、帯状部材が回転多面鏡を覆うように設けられているため、回転多面鏡の発熱による光学箱の熱変形を効果的に抑制することができる。
【００１４】
本発明の請求項５の構成によれば、光走査装置が感光体上の狙った位置に光ビームを照射することで、色ずれが抑制された出力画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１実施形態に係る光走査装置が採用された画像形成装置の一例を図１〜図６に従って説明する。
【００１６】
（全体構成）
図６に示されるように、画像形成装置１０は、Ｙ（イエロー）及びＭ（マゼンタ）に対応する光走査装置１２ＹＭと、及びＣ（シアン）及びＫ（ブラック）に対応する光走査装置１２ＣＫと、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のトナー像を形成する電子写真ユニット１４Ｙ、１４Ｃ，１４Ｋ（以下、１４Ｙ〜１４Ｋという。他の参照符号も同様）と、電子写真ユニット１４Ｙ〜１４Ｋに設けられた一次転写装置１６Ｙ〜１６Ｋによって各トナー像が中間転写ベルト１８上に重畳されて形成されたカラートナー像をトレイ２０から供給されたシート部材Ｐに転写する二次転写装置１６と、シート部材Ｐ上に転写されたカラートナー像を溶融定着させる定着装置２２と、を含んで構成されている。
【００１７】
電子写真ユニット１４Ｙには、感光体２４Ｙの周囲に帯電装置２６Ｙ、現像装置２８Ｙ、一次転写装置１６Ｙ，クリーニング装置３０Ｙが配置されている。なお、電子写真ユニット１４Ｍ〜１４Ｋについても同様である。また、光走査装置１２ＹＭは感光体２４Ｙ，２４Ｍにそれぞれ対向するように配置され、光走査装置１２ＣＫは感光体２４Ｃ，２４Ｋにそれぞれ対向するように配置されている。
【００１８】
さらに、光走査装置１２ＹＭは、Ｙ及びＭに対応する２本の光ビームＬＹ、ＬＭにより感光体２４Ｙ及び感光体２４Ｍをそれぞれ走査露光するものであり、光走査装置１２ＣＫは、Ｃ及びＫに対応する光ビームＬＣ、ＬＫにより感光体２４Ｃ及び感光体２４Ｋをそれぞれ走査露光するものである。また、Ｋの感光体２４Ｋの直径は、他の感光体２４Ｙ〜２４Ｍの直径よりも大きくされており、頻度の高い白黒画像の出力によってＫの感光体２４Ｋのみが早朝に劣化してしまうことを防止している。なお、光走査装置１２ＹＭ、光走査装置１２ＣＫについては、詳細を後述する。
【００１９】
以上の構成により、先ず、感光体２４Ｙ〜２４Ｋの表面は、帯電装置２６Ｙ〜２６Ｋによって一様に帯電される。
【００２０】
次に、光走査装置１２ＹＭ及び光走査装置１２ＣＫによって、感光体２４Ｙ〜２４Ｋの表面に各色に対応する静電潜像が形成される。
【００２１】
各色に対応する静電潜像は、現像装置２８Ｙ〜２８Ｋに担持されたトナーによって現像され、各色のトナー画像として可視化される。さらに、各色のトナー画像は、一次転写装置１６Ｙ〜１６Ｋの圧接力と一次転写装置１６Ｙ〜１６Ｋに印加された転写バイアスによる静電吸引力によって中間転写ベルト１８上に重畳（一次転写）され、中間転写ベルト１８上には、カラー画像が形成される。
【００２２】
この一次転写では、各画像は全て中間転写ベルト１８に転写されず、一部が残留トナーとして、感光体２４Ｙ〜２４Ｋの表面に残留する。また、感光体２４Ｙ〜２４Ｋの表面には、トナーの外添剤なども付着している。一次転写後の感光体２４Ｙ〜２４Ｋは、クリーニング装置３０Ｙ〜３０Ｋとの対向位置を通過し、感光体２４Ｙ〜２４Ｋの表面の転写残留トナーなどが除去される。その後、感光体２４Ｙ〜２４Ｋの表面は、つぎの画像形成サイクルの為、帯電装置２６Ｙ〜２６Ｋによって再び帯電される。
【００２３】
中間転写ベルト１８上のカラー画像は、所定のタイミングで二次転写装置１６と対向する位置へトレイ２０から搬送されたシート部材Ｐに、転写バイアスが印加された二次転写装置１６の静電吸引力によって、中間転写ベルト１８から多重トナー像が一括して、シート部材Ｐに転写される。
【００２４】
多重トナー像が転写されたシート部材Ｐは、中間転写ベルト１８から分離された後、定着装置２２へと搬送され、熱と圧力とによりシート部材Ｐに定着されてフルカラー画像がシート部材Ｐに定着される。
【００２５】
（要部）
次に、光走査装置１２ＹＭ、光走査装置１２ＣＫについて説明する。なお、光走査装置１２ＹＭと光走査装置１２ＣＫは同様の構成とされているため、ここでは代表して光走査装置１２ＹＭについて説明する。
【００２６】
図５に示されるように、光走査装置１２ＹＭでは、レーザー光源４０Ｙ、４０Ｍから出射された２本の光ビームＬＹ、ＬＭが、上下に並んで併走し、コリメータレンズ、シリンドリカルレンズ群を通って回転多面鏡４４に入射し、回転多面鏡４４の反射面により偏向される。
【００２７】
図１に示されるように、回転多面鏡４４の反射面で偏向された光ビームＬＹは、２枚組のＦθレンズ４６，４８で感光体２４Ｙ（図６参照）上を等速で走査するように主走査方向に沿って移動する。また、Ｆθレンズ４６，４８を通過した光ビームＬＹは、光学素子としての反射ミラー５０，５２，５４により折り返されて、防塵用の透過ガラス５６を透過して感光体２４Ｙ上に結像する。
【００２８】
この光ビームＬＹは、感光体２４Ｙ（図６参照）上を主走査方向に沿って直線的に移動することにより感光体２４Ｙ上を主走査する。感光体２４Ｙは、１回の主走査完了に同期して所定のピッチだけ副走査方向へ移動（回転）する。これにより、主走査方向へ移動する光ビームＬＹにより感光体２４Ｙ上に二次元的な画像が形成される。
【００２９】
同様に、回転多面鏡４４の反射面で偏向された光ビームＬＭは、２枚組のＦθレンズ４６，４８で感光体２４Ｍ（図６参照）上を等速で走査するように主走査方向に沿って移動する。また、Ｆθレンズ４６，４８を通過した光ビームＬＭは、光学素子としての反射ミラー６０，６２，６４，６６により折り返されて、防塵用の透過ガラス６８を透過して感光体２４Ｍ（図６参照）上に結像する。
【００３０】
図５に示されるように、前述した、回転多面鏡４４、反射ミラー等を保持する光学箱７０は、底板８４と、底板８４（図１参照）の周辺に設けられる側板７４で構成され、側板７４で区画される開口部７２を備えた箱状とされており、樹脂材料で一体的に成形されている。なお、本実施形態では、光学箱７０を成形する樹脂材料として、線膨張係数３．３（×１０−５／℃）のノリル樹脂が使用されている。
【００３１】
さらに、光学箱７０の壁面を構成する側板７４には、光学箱７０をフレーム部材（図示省略）に固定する固定部７６、７８、８０が側板７４の下側に一体的に成形されている。そして、締結ボルト８２を固定部７６、７８、８０に形成された貫通孔を通してフレーム部材に締め付けることで光学箱７０をフレーム部材に固定する構成となっている。
【００３２】
さらに、光学箱７０に保持される光ビームＬＹを反射する反射ミラー５０，５２，５４及び光ビームＬＹを反射ミラー６０，６２，６４、６６は、主走査方向（矢印Ｓ方向）へ延びた長尺状の反射鏡とされている。
【００３３】
一方、図３に示されるように、光学箱７０の開口部７２（図５参照）を覆うように、板状の蓋部材８６が樹脂材料で形成されて設けられている。なお、本実施形態では、蓋部材８６を成形する樹脂材料として、線膨張係数７．０（×１０−５／℃）のＡＢＳ樹脂が使用されている。
【００３４】
さらに、反射ミラー５０，５２，５４及び反射ミラー６０，６２，６４、６６の長手方向に沿って配置された光学箱７０の側板７４Ａと、側板７４Ａと対向する側板７４Ｂに掛け渡され、蓋部材８６を横切るように帯状部材としての接着テープ８８が設けられている。接着テープ８８の片面には接着剤が設けられ、接着テープ８８は、側板７４Ａ及び側板７４Ｂを跨ぐように配置され、側板７４Ａ、蓋部材８６、側板７４Ｂに接着されている。つまり、接着テープ８８は、光学箱７０に保持された長尺状の反射ミラー５０，５２，５４，６０，６２，６４、６６を交差するように掛け渡されている。なお、図３においては、図面を見易くするため、反射ミラー５０，５２，５４については省略して記載する。
【００３５】
また、図２に示されるように、接着テープ８８は、平面視で、回転多面鏡４４を覆うように配置されている。
【００３６】
本実施形態では、接着テープ８８はアルミを基材とし、接着テープ８８の線膨張係数は２．４（×１０−５／℃）とされ、蓋部材８６の線膨張係数７．０（×１０−５／℃）より小さくされている。
【００３７】
また、接着テープ８８としては、例えば、アルミニウムを基材としたアルミテープ（日東電工（株）：ＣＴ−５１１Ｅ，線膨張係数２．４（×１０−５／℃））、銅を基材とした銅テープ（日東電工（株）：ＡＴ−３１１Ｅ，線膨張係数１．７（×１０−５／℃））、ステンレスを基材としたステンレステープ（（株）スリオンテック：８８１４，線膨張係数１．７（×１０−５／℃））等を使用することができる。
【００３８】
（作用）
回転多面鏡４４が回転することで、回転多面鏡４４の周囲には、負圧となる部位ができる。これにより、光学箱７０の外部から内部に向う空気の流れが生じ、光学箱７０の外部に浮遊するトナー粒などの塵が、光学箱７０の開口部７２と蓋部材８６の隙間から光学箱７０の内部に浸入しようとする。しかし、接着テープ８８が、平面視で、回転多面鏡４４を覆うように配置され、蓋部材８６を介して側板７４Ａと側板７４Ｂに掛け渡されている。そうすると、塵等が、光学箱７０の開口部７２と蓋部材８６の隙間から回転多面鏡４４の回転により生じた空気の流れにより光学箱７０の内部に浸入するのが抑制される。
【００３９】
さらに、回転多面鏡４４が回転すること、また光学箱７０の周囲の装置が可動することで、光学箱７０の温度が上昇する。図４に示されるように、光学箱７０の温度が上昇することで、蓋部材８６が矢印Ｂ方向へ伸びるよう膨張する。蓋部材８６が膨張すること、さらに、開口部７２の形状剛性が底板８４を有する光学箱７０の底部に比べて低いこと、また、フレーム部材へ固定する固定部７６、７８、８０（図５参照）が側板７４の下側に設けられていること、により、光学箱７０の側板７４が倒れ込み開口部７２が矢印Ｂ方向へ広がるように、光学箱７０が熱変形しようとする。
【００４０】
しかし、図１に示されるように、蓋部材８６より線膨張係数が小さい接着テープ８８が、側板７４Ａ、７４Ｂに掛け渡されて側板７４Ａ、７４Ｂに固定されている。接着テープ８８は蓋部材８６よりも線膨張係数が小さいため熱による変形量が蓋部材８６よりも小さいため、蓋部材８８が矢印Ｂ方向へ伸びるのを抑制するように作用する。これにより、接着テープ８８は、側板７４が倒れ込み開口部７２が広がるのを抑制する。
【００４１】
つまり、図４に示されるように、開口部７２が広がって、反射ミラー５０，５２，５４及び反射ミラー６０，６２，６４，６６が、点線から実線に動いてしまうのが抑制される。そして、反射ミラー５０，５２，５４及び反射ミラー６０，６２，６４，６６が光学箱７０の熱変形により移動することが抑制されるため、反射ミラー５０，５２，５４及び反射ミラー６０，６２，６４，６６によって反射される光ビームＬは決められた位置に反射され、感光体２４上に狙い通りの静電潜像が形成される。感光体２４上に狙い通りの静電潜像が形成されることで、出力画像の色ずれ等が防止される。
【００４２】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、光学素子として長尺状の反射ミラーを用いて説明したが、長尺状のプリズム等であってもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、１個の光学箱７０に２個の光源を備える構成を例にとって説明したが、特にこれに限定されなく、１個の光源であってもよく、さらには、光源が３個以上であってもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、特に言及しながったが、光学箱と蓋部材がネジ等で固定されている場合にも、本発明は有効である。
【００４５】
次に、本発明の本発明の第２実施形態に係る光走査装置が採用された画像形成装置の一例を図７に従って説明する。
【００４６】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図７に示されるように、第２実施形態では、第１実施形態とは違い、塵等が光学箱７０に浸入するのを防ぐ小型の防塵テープ９０が複数箇所に設けられている。
【００４８】
詳細には、光学箱７０の開口部７２と蓋部材８６の隙間から、塵等が光学箱７０の内部に浸入しないように、防塵テープ９０が蓋部材８６と光学箱７０の継ぎ目を跨ぐように蓋部材８６と光学箱７０に貼り付けられている。
【００４９】
次に、本発明の本発明の第３実施形態に係る光走査装置が採用された画像形成装置の一例を図８に従って説明する。
【００５０】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図８に示されるように、第３実施形態では、第１実施形態とは違い、接着テープ９６は、蓋部材８６を横切って、側板７４Ｂと直交する側板７４Ｃと側板７４Ｄに貼り付けられている。
【００５２】
これにより、接着テープ９６が、光学箱７０の側板７４Ｃ、７４Ｄが倒れ込み開口部７２が広がるように熱変形するのを抑制する。
【００５３】
次に、本発明の本発明の第４実施形態に係る光走査装置が採用された画像形成装置の一例を図９に従って説明する。
【００５４】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図９に示されるように、第４実施形態では、第１実施形態とは違い、接着テープ９８は、蓋部材８６と光学箱７０の継ぎ目を全周に渡って塞ぎ、各側板７４を回すように貼り付けられている。
【００５６】
これにより、接着テープ９８が、光学箱７０の開口部７２と蓋部材８６の隙間から塵等が光学箱７０の内部に浸入するのを防止すると共に、光学箱７０の側板７４が倒れ込み開口部７２が広がるように熱変形するのを抑制する。
【００５７】
次に、本発明の本発明の第５実施形態に係る光走査装置が採用された画像形成装置の一例を図１０に従って説明する。
【００５８】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図１０に示されるように、第５実施形態では、第１実施形態とは違い、接着テープ１００は、蓋部材８６及び光学箱７０を１周回るように固定されている。
【００６０】
これにより、接着テープ１００が、光学箱７０の側板７４が倒れ込み開口部７２が広がるように熱変形するのを抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光走査装置を示した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光走査装置を示した平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光走査装置を示した斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光走査装置において、接着テープを外した状態を示した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る光走査装置を示した斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る光走査装置が採用された画像形成装置を示した概略構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る光走査装置を示した斜視図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る光走査装置を示した斜視図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る光走査装置を示した斜視図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る光走査装置を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０        画像形成装置
１２ＹＭ    光走査装置
１２ＣＫ    光走査装置
２４        感光体（被走査体）
４０        レーザー光源（光源）
４４        回転多面鏡
５０        反射ミラー（光学素子）
５２        反射ミラー（光学素子）
５４        反射ミラー（光学素子）
６０        反射ミラー（光学素子）
６２        反射ミラー（光学素子）
６４        反射ミラー（光学素子）
６６        反射ミラー（光学素子）
７０        光学箱
７２        開口部
７４        側板
８４        側板
８６        蓋部材
８８        接着テープ（帯状部材）
９６        接着テープ（帯状部材）
９８        接着テープ（帯状部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009258253.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009258253.tif 000009
【図８】
2009258253.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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