JP2006227577A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれの発生を防止しつつ光偏向器からの熱を光学ハウジングに伝わりにくくさせることにより性能劣化を防止することが可能な光走査装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】光源１３，１４，１５，１６と、光源１３，１４，１５，１６からの光を偏向する複数の偏向面を回転自在に有する光偏向器１７と、光偏向器１７によって偏向された光を像担持体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋ上に導き結像させる光学素子と、光偏向器１７及び前記光学素子を収容する光学ハウジング１８とを備えた光走査装置９において、光偏向器１７が光学ハウジング１８に直接的に設けられると共に、その熱伝導率が光学ハウジング１８のそれよりも大きな材質により構成された接触部材５０を光偏向器１７に接触して配置した。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関し、詳しくは光偏向器を有する光走査装置に関する。

近年、画像形成装置のフルカラー化は一般的となり、さらなる高画質化とプリント速度の高速化の要望が高まっている。フルカラー機において高画質化を実現させるためには４色の画像を転写紙上に正確に重ねることが必要であり、これができないと色ずれが発生して画像品質が低下してしまう。また、プリント速度の高速化のためには光走査装置が有する光偏向器の駆動速度及び転写装置の駆動速度を高速化する必要があるが、特に光偏向器の駆動速度が高速化すると光偏向器が有するモータの発熱量も増大し、この発熱が光走査装置の筐体である光学ハウジング内に配設された光源、カップリングレンズ、ｆθレンズ、長尺レンズ等の、他の光学素子の取り付け姿勢を変化させて色ずれを悪化させてしまうという問題点がある。これは、各光学素子を保持している光学ハウジングがモータの発熱による影響を受けて変形した結果、各光学素子の取り付け姿勢が変化することによるものである。

光学ハウジングとして、アルミダイカスト等の放熱性が良好で強度も高い材質を用いれば上述の不具合は低減できるが、光学ハウジングのアルミダイカスト化は大幅なコストアップとなってしまうことから実現性に乏しく、アルミダイカストよりも強度及び放熱性は劣るものの生産性に優れた樹脂材料を用いた光学ハウジングが主流となっている。

また、高画質化とプリント速度の高速化とを両立させるために、自動色ずれ補正機能を搭載した画像形成装置が知られているが、自動色ずれ補正はダウンタイムを増大させる要因ともなるため、頻繁に行うことは望ましくない。

そこで、光偏向器とこれが取り付けられる光学ハウジングとの間に熱伝導率の小さな保持部材を設けることにより、光偏向器からの熱を光学ハウジングに伝わりにくくさせることで、光学ハウジング内に配設された他の光学素子が熱の影響により性能劣化することを防止する技術が、例えば「特許文献１」に開示されている。

特開２００１−１５４１３４号公報

しかし「特許文献１」に開示された技術では、光偏向器とこれが取り付けられる光学ハウジングとの間に保持部材を設けているため、光偏向器の軸心と直交する方向に寸法公差が積み上がることにより色ずれが発生し易くなってしまうという問題点がある。

本発明は上記問題点を解決し、色ずれの発生を防止しつつ光偏向器からの熱を光学ハウジングに伝わりにくくさせることにより性能劣化を防止することが可能な光走査装置、及びこれを備えた画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、光源と、前記光源からの光を偏向する複数の偏向面を回転自在に有する光偏向器と、前記光偏向器によって偏向された光を像担持体上に導き結像させる光学素子と、前記光偏向器及び前記光学素子を収容する光学ハウジングとを備えた光走査装置において、前記光偏向器が前記光学ハウジングに直接的に設けられると共に、前記光偏向器に接触して配置された接触部材を有し、前記接触部材はその熱伝導率が前記光学ハウジングのそれよりも大きな材質により構成されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、さらに前記接触部材は前記光偏向器の発熱部と接触していることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の光走査装置において、さらに前記接触部材は前記光偏向器の発熱部に嵌合していることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の光走査装置において、さらに前記接触部材は付勢手段により前記光偏向器の回転軸方向に向けて付勢されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の光走査装置において、さらに前記接触部材は前記光学ハウジングと非接触であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、さらに前記接触部材は単一の材質かつ一体的に構成されていることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の光走査装置において、さらに前記接触部材は前記光学素子から隔離された位置に配設されていることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の光走査装置において、さらに前記接触部材は外部と連通する位置に配設されていることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の光走査装置において、さらに前記接触部材を冷却する冷却手段を有することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の光走査装置において、さらに前記冷却手段はその回転数を制御可能なファンであることを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の光走査装置において、さらに前記光偏向器の回転数に基づいて前記ファンの回転数を制御することを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の光走査装置において、さらに前記接触部材の温度あるいは前記接触部材近傍の温度を検知する温度検知手段を有し、前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記ファンの回転数を制御することを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、請求項１０記載の光走査装置において、さらに前記接触部材の温度あるいは前記接触部材近傍の温度を検知する温度検知手段を有し、前記光偏向器の回転数及び前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記ファンの回転数を制御することを特徴とする。

請求項１４記載の発明は、請求項１ないし１３の何れか１つに記載の光走査装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。

請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の画像形成装置において、さらに多色画像を形成可能であることを特徴とする。

請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、さらに多色画像形成時に各色間での色ずれを補正する自動色ずれ補正手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、光学ハウジングよりも熱伝導率が大きい材質からなる接触部材を光偏向器の発熱部に接触させることにより、接触部材によって光偏向器からの熱を吸収することで光偏向器からの熱が光学ハウジングに伝達することを低減することができ、光偏向器からの熱が光学ハウジングに伝達することにより光学ハウジング上に設けられた光学素子が熱の影響を受けて姿勢変化してしまい性能劣化が発生するという不具合の発生を防止することができる。

図１は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置としてのカラーレーザプリンタを示している。同図においてカラーレーザプリンタ１は、像担持体としての感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋ、現像装置３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ、クリーニング装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋ、帯電装置５Ｍ，５Ｃ，５Ｙ，５Ｂｋ、給紙装置６、転写装置７、定着装置８、光走査装置９等を有している。

各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋは装置本体のほぼ中央にそれぞれ回転自在に支持されており、各回転軸心が直線となるように、かつ互いの間隔が等間隔となるように配設されている。感光体ドラム２Ｍ上にはマゼンタ画像用の静電潜像が、感光体ドラム２Ｃ上にはシアン画像用の静電潜像が、感光体ドラム２Ｙ上にはイエロー画像用の静電潜像が、感光体ドラム２Ｂｋ上にはブラック画像用の静電潜像がそれぞれ形成される。

各現像装置３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋは対応する各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの外周面近傍に配置されており、その内部には各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの外周面に現像剤を供給する現像ローラがそれぞれ設けられている。各現像装置３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋにはトナー補給容器１０からそれぞれ対応する色の現像剤が供給される。

各クリーニング装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋ及び各帯電装置５Ｍ，５Ｃ，５Ｙ，５Ｂｋは対応する各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの外周面近傍に配置されている。各クリーニング装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋは各現像装置３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋよりも各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの回転方向下流側に配設されており、そのさらに下流側に各帯電装置５Ｍ，５Ｃ，５Ｙ，５Ｂｋが配設されている。各クリーニング装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋによりその外周面を清掃及び除電された各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋは、各帯電装置５Ｍ，５Ｃ，５Ｙ，５Ｂｋによって帯電されることにより次の画像形成に備えられる。

装置本体の下部には給紙装置６が配設されている。給紙装置６は、転写シートを貯容する複数の給紙トレイ６ａ，６ｂ、図示しない手差しトレイ、各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋと後述する転写装置７との間に向けて転写シートを所定のタイミングで給送するレジストローラ対６ｃ等を有しており、各給紙トレイ６ａ，６ｂ及び図示しない手差しトレイとレジストローラ対６ｃとの間には転写シートを給送するための複数のローラ部材が配設されている。各トレイからの転写シートは、図１中に一点鎖線で示す給紙搬送径路を通過してレジストローラ対６ｃへと送られる。

各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの下方に位置する装置本体中には転写装置７が配設されている。転写装置７は、高抵抗の無端ベルトからなる転写ベルト７ａ、転写ベルト７ａが掛け渡される複数のローラ７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅを有しており、転写ベルト７ａは各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの外周面に接触しつつ、図１に矢印で示す方向に移動される。また、転写ベルト７ａを介して各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋと対向する位置には、転写バイアスが印加される転写ローラ７Ｍ，７Ｃ，７Ｙ，７Ｂｋが、その周面を転写ベルト７ａの裏面にそれぞれ接触させる態様で配設されている。

転写装置７よりも転写シート搬送方向下流側に位置する装置本体中には定着装置８が配設されている。定着装置８は、内部にヒータを有し図１において時計回り方向に回転駆動される加熱ローラ８ａ、ベルト８ｂを介して加熱ローラ８ａに従動して回転する従動ローラ８ｃ、所定の圧接力で加熱ローラ８ａ上のベルト８ｂに圧接された加圧ローラ８ｄ等を有している。定着装置８においてその上面に転写された現像剤を加熱及び加圧されて画像を定着された転写シートは、排紙ローラ対１１によって装置本体の外部に排出され、装置本体の上部に一体的に設けられた排紙トレイ１２上に排出される。

各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの上方であって排紙トレイ１２の下方に位置する装置本体中には、本発明の特徴部である光走査装置９が配設されている。光走査装置９は、図２及び図３に示すように、４個の光源ユニット１３，１４，１５，１６、各光源ユニット１３，１４，１５，１６からの光ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を互いに対称である２方向に振り分けて偏向走査する光偏向器１７、光偏向器１７を中心に前記２方向に対称配置され各光ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４をそれぞれ対応する各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの被走査面上に導き結像させる複数の光学素子等を有しており、これらは樹脂材料により一体形成された光学ハウジング１８の内部に収容されている。

複数の光学素子は、樹脂材料で形成された上下２階層構成のｆθレンズ等からなる第１の結像用レンズ１９，２０、第１折り返しミラー２１，２２，２３，２４、長尺トロイダルレンズ等からなる第２の結像用レンズ２５，２６，２７，２８、第２折り返しミラー２９，３０，３１，３２、第３折り返しミラー３３，３４，３５，３６、防塵ガラス３７，３８，３９，４０、シリンドリカルレンズ４１，４２，４３，４４等を有している。

光偏向器１７は各光源ユニット１３，１４，１５，１６から出射された光ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を偏向する手段であり、図４に示すように複数の偏向面を有する２個のポリゴンミラー１７ａ、ポリゴンミラーを回転駆動するモータ１７ｂ、モータ軸１７ｃを受ける軸受部１７ｄ等を有している。光偏向器１７はアウターロータ型のモータ１７ｂと一体構成された軸受部１７ｄをモータ取付板４５に固定されており、モータ取付板４５は固定部材４６によって光学ハウジング１８に取り付けられている。

光学ハウジング１８の上部に設けられた上カバー４７には基板４８が配設されており、基板４８上にはモータ１７ｂの回転を制御するドライバ４９が配設されている。ドライバ４９はモータ１７ｂにパルス等を与えてその回転数を制御するための半導体回路であり、モータ１７ｂの回転速度が速くなるとドライバ４９の発熱量もこれに比例して大きくなる。本実施形態ではドライバ４９の発熱を光学ハウジング１８内に伝達させないため、ドライバ４９を、基板４８を介して上カバー４７上に配設する構成を採用している。

これに対して光偏向器１７としては、モータ１７ｂ及び軸受部１７ｄが発熱部となり、この熱が光学ハウジング１８へ伝達することにより各光学素子の取り付け姿勢が狙いの位置からずれることにより、各感光体ドラム２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋに対する露光位置が狙いの位置からずれて色ずれが発生してしまう。

本発明に用いられる光走査装置９の構成を借りて、従来の光走査装置における光学素子取り付け位置の変化、すなわち光学素子の姿勢変化により画像位置ずれが発生する一例を図５及び図６を用いて説明する。
図５及び図６に示すように、光偏向器１７で発生した熱は直接的に光学ハウジング１８へと伝わるが、光偏向器１７からの距離に応じて光学ハウジング１８上ではその温度分布に差が生じる。光学ハウジング１８は、自身の複雑なリブ形状と発生した温度分布の差とにより、図５に示す初期状態から図６に示す熱変形を起こした状態へと変化する。このとき、光学ハウジング１８の両端側に配置された第１折り返しミラー２３，２４の姿勢が変化し、各第１折り返しミラー２３，２４で反射された光ビームＬ１，Ｌ４の各感光体ドラム２Ｍ，２Ｂｋ上での露光位置が変化する。なお、図の簡明化を図るため、図５、図６においては第１折り返しミラー２３，２４が各色毎に１枚で構成され、各感光体ドラム２Ｍ，２Ｂｋへの露光が１回の折り返しのみで行われる構成を示しているが、実際には図３に示すように、各色毎に３回の折り返しを行った後に露光される。

このときの様子を図７に基づいて説明する。ここで、第１折り返しミラー２３，２４は同じ挙動を示すため、第１折り返しミラー２３，２４のうち図において右側に配置された第１折り返しミラー２３についてのみ説明し、第１折り返しミラー２４についての説明を省略する。

図７（ａ）は、図５に対応した第１折り返しミラー２３を示しており、図示しないレーザ装置から照射された光ビームＬ１は第１折り返しミラー２３の反射面２３ａに当たり、角度θで反射して感光体ドラム２Ｍの表面に露光している。第１折り返しミラー２３は、反射面２３ａの上下端部が光学ハウジング１８と一体的に形成された受け面１８ｃ，１８ｄによってそれぞれ支持されている。受け面１８ｃ，１８ｄの近傍には、光学ハウジング１８と一体的に形成されたばね座１８ｅに固定された付勢部材である板ばね５５が、紙面手前側と奥側とに位置する第１折り返しミラー２３の両端部に対応して２箇所配設されている。第１折り返しミラー２３は、その裏面のほぼ中央部を板ばね５５の先端部によって付勢され、反射面２３ａを受け面１８ｃ，１８ｄに圧接されている。この構成により第１折り返しミラー２３は、光学ハウジング１８を介して伝達される通常の外力によってその姿勢及び配設位置が変化しないように、受け面１８ｃ，１８ｄに保持されている。なお、後述する実施形態も含め、第１折り返しミラー２３のハッチングを省略すると共に図７（ａ）を除き板ばね５５の図示を省略する。

図７（ａ）に示す状態から光走査装置を作動させて所定時間が経過すると、上述したように光学ハウジング１８が熱変形して第１折り返しミラー２３の姿勢が図７（ｂ）に二点鎖線で示す位置から実線で示す位置へと角度αの変位量で変位する。この変位により、図示しないレーザ装置から照射された光ビームＬ１の反射角が角度θから角度θ−２αに変化し、光ビームＬ１とは異なる反射角で折り返された光ビームＬ１’となって感光体ドラム２Ｍ上に照射されることとなり、感光体ドラム２Ｍ上における副走査方向の露光位置がずれてしまうという不具合が生じる。

このような不具合は上述したように光学素子の姿勢変化に起因し、その原因は光偏向器１７からの発熱が光学ハウジング１８に伝達されてしまうことにある。そこで本発明では、以下に説明する第１の実施形態により上述した問題点の発生を防止するものである。

光偏向器１７は、図４に示すように、その軸受部１７ｄを光学ハウジング１８の上板部１８ａに嵌合されることでモータ軸１７ｃの中心線と直交する方向における位置決め精度を確保されている。光偏向器１７の下方であって上板部１８ａと光学ハウジング１８の底板部１８ｂとの間の空間には、軸受部１７ｄの底面に形成された凹部１７ｅに嵌合する首部５０ａと本体部５０ｂとを有する接触部材５０が配設されている。本実施形態において光学ハウジング１８はＰＣ＋ＡＢＳ（熱伝導率０．６Ｗ／（ｍ・Ｋ））によって形成されており、接触部材５０はこれよりも熱伝導率の高い部材、例えば銅（熱伝導率４０３Ｗ／（ｍ・Ｋ））あるいはアルミニウム（熱伝導率２３６Ｗ／（ｍ・Ｋ））等によって形成されている。接触部材５０は首部５０ａ及び本体部５０ｂが共に平面視で円柱形状を呈しており、首部５０ａと本体部５０ｂとは同じ材質により一体形成されている。これにより接触部材５０はその熱容量が大きく、光偏向器１７からの熱量をより多く吸収することが可能となっている。

接触部材５０は底板部１８に設けられた複数の付勢手段としてのばね５１によって本体部５０ｂの底面をモータ軸１７ｃの軸方向に向けて付勢されており、光学ハウジング１８に対して非接触の状態で首部５０ａの上面を凹部１７ｅに対して圧接されている。上述した構成の光偏向器１７において、モータ１７ｂの作動によって発生した熱量は軸受部１７ｄに伝達されるので、モータ１７ｂ及び軸受部１７ｄが光偏向器１７の発熱部となる。

上述の構成によれば、光学ハウジング１８よりも熱伝導率が大きい材質からなる接触部材５０を光偏向器１７の発熱部に接触させているので、接触部材５０によって光偏向器１７からの熱を吸収することにより光偏向器１７からの熱が光学ハウジング１８に伝達することを低減することができ、光偏向器１７からの熱が光学ハウジング１８に伝達して光学ハウジング１８上に設けられた光学素子が熱の影響を受けて姿勢変化し、性能劣化が発生することを防止することができる。

また、首部５０ａの上面が凹部１７ｅに嵌合することにより、接触部材５０を光偏向器１７に対してねじ等の締結手段を用いることなく位置決めでき、光偏向器１７に対して局部的な負荷を与えることなく位置決めを行うことができる。

また、接触部材５０がばね５１によって光偏向器１７の回転軸方向に向けて付勢されているので、光偏向器１７の軸がその軸方向と直交する方向にずれることがなく、画像形成の性能劣化を防止することができる。

また、接触部材５０が光学ハウジング１８に対して非接触状態で保持されているので、光偏向器１７から接触部材５０に伝達された熱が接触部材５０から光学ハウジング１８に再度伝達されることを防止でき、光学素子の性能劣化を確実に防止することができる。

また、接触部材５０として単一の材質かつ一体形成されたものを用いることにより、接触部材５０の熱容量を大きくすることができ、光偏向器１７からの熱をより多く吸収することが可能となり、光偏向器１７から光学ハウジング１８への熱の伝達をより一層低減することができる。

また、接触部材５０が光学素子から隔離された位置に配設されているので、接触部材５０に伝達した熱が光学ハウジング１８に再度伝達されるタイミングを遅らせることができ、熱の再伝達による光学素子の性能劣化開始タイミングを遅延させることができる。

図８は、第１の実施形態の変形例を示している。この変形例は第１の実施形態と比較すると、底板部１８ｂに開口１８ｆを設けた点及び開口１８ｆの配設位置に設けられていたばね５１を削除した点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。

この変形例によれば、第１の実施形態と同様の作用効果に加え、接触部材５０を外部と連通させる開口１８ｆを設けたことにより接触部材５０に蓄熱された光偏向器１７からの熱を外部へ放出することができ、接触部材５０の熱容量が蓄熱により飽和することを防止して光偏向器１７からの熱を接触部材５０により継続して吸収することができ、光学素子の姿勢変化に基づく性能劣化の発生防止を継続的に行うことができる。

図９は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例と比較すると、接触部材５０を冷却する冷却手段としてのファン５３を有する点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。ファン５３は光学ハウジング１８の側板部１８ｇに取り付けられており、作動することにより接触部材５０が配設された光学ハウジング１８の空間１８ｈ内の空気を吸引する。この吸引により開口１８ｆから外部の空気が空間１８ｈ内へと取り込まれ、取り込まれた空気によって接触部材５０が空冷される。

この第２の実施形態において、ファン５３を駆動する図示しないファンモータは図示しない制御手段によってその作動を制御され、図示しない制御手段はモータ１７ｂの回転数に比例してファン５３の回転数を制御する。発熱部からの発熱量はモータ１７ｂの回転数に比例して大きくなることが判明しており、このような制御を行うことによりファン５３の作動に伴う消費電力及び騒音の発生を低減しつつ、接触部材５０により吸収された熱を冷却することにより光学素子の姿勢変化に基づく性能劣化の発生防止を継続的に行うことができる。

第２の実施形態では、モータ１７ｂの回転数に基づいてファン５３の回転数を制御する構成としたが、図９に実線で示すように、接触部材５０の表面温度を検知する温度検知手段としての温度センサ５４を設け、接触部材５０の表面温度に基づいてファン５３の回転数を制御する構成を採用してもよい。この構成でも上述と同様の作用効果を得ることができる。また、図９に二点鎖線で示すように、温度センサ５４を空間１８ｈの内面に位置する光学ハウジング１８に設け、光学ハウジング１８の表面温度に基づいてファン５３の回転数を制御する構成としてもよい。この構成によれば、光学ハウジング１８の温度変化を直接的に検知することができ、より一層光学素子の姿勢変化に基づく性能劣化の発生を防止することができる。さらに、温度センサ５４からの情報及びモータ１７ｂの回転数に基づいてファン５３の回転数を制御する構成とすることにより、消費電力及び騒音の発生を低減しつつ光学素子の姿勢変化に基づく性能劣化の発生防止をより良好な状態で継続的に行うことができる。

上述した第２の実施形態における実施例を以下に説明する。図１０は、解像度６００ｄ．ｐ．ｉ．（光偏向器１７の回転速度４００００ｒ．ｐ．ｍ．）でＡ４サイズの転写紙を横送りにて２時間連続通紙を行った際の位置ずれ量の推移を示す線図である。この位置ずれ量は、図６に示した副走査方向の露光位置の変化量であり、ブラック（Ｂｋ）とマゼンタ（Ｍ）の変化していく方向が逆向きとなっている。これは、図６に示すように、第１折り返しミラー２３，２４の姿勢変化方向が互いに逆向きであるためである。この位置ずれに基づく各色間での色ずれ量は、図１１に示すように最大で１０００μｍ程度となる。図１２は、解像度１２００ｄ．ｐ．ｉ．（光偏向器１７の回転速度２００００ｒ．ｐ．ｍ．）でＡ４サイズの転写紙を横送りにて２時間連続通紙を行った際の位置ずれ量の推移を示している。この解像度１２００ｄ．ｐ．ｉ．の場合には、解像度６００ｄ．ｐ．ｉ．の場合に比して光偏向器１７の回転速度が半分であるため、発熱部からの発熱量が小さくなって図１３に示すように各色間での色ずれ量も小さくなるが、この場合でも最大で５００μｍ程度の色ずれが発生する。

これに対して図１４は、図９に示した接触部材（アルミニウム製）５０及びファン５３を設け、解像度６００ｄ．ｐ．ｉ．でＡ４サイズの転写紙を横送りにて２時間連続通紙を行った際の位置ずれ量の推移を示している。この例では、ファン５３を回転数３０００ｒ．ｐ．ｍ．で回転させ続け、光偏向器１７の回転数あるいは接触部材５０またはその近傍の温度に基づいたファン５３の回転数制御は行っていない。この構成によれば、図１５に示すように各色間での色ずれ量を最大で１００μｍ程度に抑制することができ、大幅な画質向上を図ることができた。この例において、第２の実施形態と同様にファン５３の回転数制御を行うことにより、さらに消費電力及び騒音の発生を低減することが可能となる。

第２の実施形態では、冷却手段として空間１８ｈ内の空気を吸引するファン５３を用いる構成を示したが、冷却手段としてはこれに限られず、例えば接触部材５０に送風を行い冷却を行うもの、接触部材５０にパイプを巻き付けてパイプ内に水等の冷媒を流通させて冷却を行うもの等、設置スペースに余裕があれば様々なものを用いることが可能である。

第２の実施形態では、接触部材５０上あるいは空間１８ｈ内に温度センサ５４を設け、温度センサ５４からの情報に基づいてファン５３の回転数を制御する構成を示したが、温度センサ５４からの情報に基づいてファン５３の回転数及び作動不作動を制御する構成を採用してもよい。これにより、接触部材５０の温度あるいは雰囲気温度が所定温度まで上昇するまでファン５３を停止させておき、所定温度に達した後にファン５３を作動させることでさらなる消費電力の低減を図ることができる。

第１及び第２の実施形態では、光偏向器１７の発熱部からの熱を吸収する接触部材として円柱形状を呈する接触部材５０を用いた例を示したが、接触部材５０に代えて図１６に示す接触部材５６を用いてもよい。接触部材５６は、凹部１７ｅに嵌合する首部５６ａと本体部５６ｂとを一体に有する銅あるいはアルミニウム等の熱伝導率が高い部材によって形成されており、首部５６ａ及び本体部５６ｂは共に平面視で円柱形状を呈している。本体部５６ｂには、その高さ方向の半分以上まで切れ込んだ複数のスリット５６ｃが形成されている。この接触部材５６を用いることにより、接触部材５０を用いた場合よりも同材質では熱の放散性が向上し、接触部材への蓄熱が抑制されて発熱部からの熱量をより多く吸収することが可能となり、光学ハウジング１８上に設けられた光学素子が熱の影響を受けて姿勢変化することに起因する性能劣化の発生をより一層防止することができる。

第１の及び第２の実施形態では、光学ハウジング１８としてＰＣ＋ＡＢＳからなるものを用いたが、光学ハウジングとしてさらに熱伝導率の低い部材である例えばＰＥＥＫからなるものを用いることにより、熱の影響による光学素子の姿勢変化を抑制でき、性能劣化の発生をさらに低減することができる。また、光学ハウジング１８の空間１８ｈの内面に例えばフェルト等からなる断熱性の部材を貼付することにより、発熱部及び接触部材５０から光学ハウジング１８への熱伝達を抑制することができ、光学素子の姿勢変化に起因する性能劣化の発生をより一層低減することができる。

第１及び第２の実施形態において、図１に符号５２で示すように、転写ベルト７ａの近傍に転写ベルト７ａ上に形成されたカラー画像を検出するセンサを設けると共に、カラーレーザプリンタ１に例えば特開２００２−２０７３３７号公報に開示された色ずれ補正手段と同等の構成を採用することにより、画像位置のずれをより良好な状態に維持することが可能となり、良好な画像形成を継続して行うことができる。

上記各実施形態では、光走査装置９が適用可能な画像形成装置としてカラーレーザプリンタ１を示したが、光走査装置９が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、単色あるいはカラー複写機、単色プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の他の画像形成装置に適用することももちろん可能である。

本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の概略正面図である。 本発明の一実施形態に用いられる光走査装置の概略平面図である。 本発明の一実施形態に用いられる光走査装置の概略正面図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる光偏向器及び接触部材を説明するための概略図である。 従来の光走査装置における問題点を説明するための本発明の一実施形態に用いられる光走査装置の正規状態時における概略図である。 従来の光走査装置における問題点を説明するための本発明の一実施形態に用いられる光走査装置の変形状態時における概略図である。 従来の光走査装置における問題点を説明するための本発明の一実施形態に用いられる（ａ）正規状態時におけるミラー支持状態を示す概略図（ｂ）変形状態時におけるミラー支持状態を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に用いられる光偏向器及び接触部材を説明するための概略図である。 本発明の第２の実施形態に用いられる光偏向器及び接触部材及び冷却手段を説明するための概略図である。 従来の光走査装置における解像度６００ｄ．ｐ．ｉ．での連続通紙時に発生する副走査位置ずれ量を示す線図である。 従来の光走査装置における解像度６００ｄ．ｐ．ｉ．での連続通紙時に発生する副走査色ずれ量を示す線図である。 従来の光走査装置における解像度１２００ｄ．ｐ．ｉ．での連続通紙時に発生する副走査位置ずれ量を示す線図である。 従来の光走査装置における解像度１２００ｄ．ｐ．ｉ．での連続通紙時に発生する副走査色ずれ量を示す線図である。 本発明の第２の実施形態における解像度６００ｄ．ｐ．ｉ．での連続通紙時に発生する副走査位置ずれ量を示す線図である。 本発明の第２の実施形態における解像度６００ｄ．ｐ．ｉ．での連続通紙時に発生する副走査色ずれ量を示す線図である。 本発明の第１及び第２の実施形態の変形例に用いられる接触部材を示す概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置（カラーレーザプリンタ）
２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋ 像担持体（感光体ドラム）
９ 光走査装置
１３，１４，１５，１６ 光源（光源ユニット）
１７ 光偏向器
１７ｄ 発熱部（軸受部）
１８ 光学ハウジング
５０，５６ 接触部材
５１ 付勢手段（ばね）
５３ 冷却手段（ファン）
５４ 温度検知手段（温度センサ）

Claims (16)

1. 光源と、前記光源からの光を偏向する複数の偏向面を回転自在に有する光偏向器と、前記光偏向器によって偏向された光を像担持体上に導き結像させる光学素子と、前記光偏向器及び前記光学素子を収容する光学ハウジングとを備えた光走査装置において、
   前記光偏向器が前記光学ハウジングに直接的に設けられると共に、前記光偏向器に接触して配置された接触部材を有し、前記接触部材はその熱伝導率が前記光学ハウジングのそれよりも大きな材質により構成されていることを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１記載の光走査装置において、
   前記接触部材は前記光偏向器の発熱部と接触していることを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１または請求項２記載の光走査装置において、
   前記接触部材は前記光偏向器の発熱部に嵌合していることを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記接触部材は付勢手段により前記光偏向器の回転軸方向に向けて付勢されていることを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１ないし４の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記接触部材は前記光学ハウジングと非接触であることを特徴とする光走査装置。
6. 請求項１ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記接触部材は単一の材質かつ一体的に構成されていることを特徴とする光走査装置。
7. 請求項１ないし６の何れか１つに記載の光走査装置において、
   前記接触部材は前記光学素子から隔離された位置に配設されていることを特徴とする光走査装置。
8. 請求項７記載の光走査装置において、
   前記接触部材は外部と連通する位置に配設されていることを特徴とする光走査装置。
9. 請求項８記載の光走査装置において、
   前記接触部材を冷却する冷却手段を有することを特徴とする光走査装置。
10. 請求項９記載の光走査装置において、
    前記冷却手段はその回転数を制御可能なファンであることを特徴とする光走査装置。
11. 請求項１０記載の光走査装置において、
    前記光偏向器の回転数に基づいて前記ファンの回転数を制御することを特徴とする光走査装置。
12. 請求項１０記載の光走査装置において、
    前記接触部材の温度あるいは前記接触部材近傍の温度を検知する温度検知手段を有し、前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記ファンの回転数を制御することを特徴とする光走査装置。
13. 請求項１０記載の光走査装置において、
    前記接触部材の温度あるいは前記接触部材近傍の温度を検知する温度検知手段を有し、前記光偏向器の回転数及び前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記ファンの回転数を制御することを特徴とする光走査装置。
14. 請求項１ないし１３の何れか１つに記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１４記載の画像形成装置において、
    多色画像を形成可能であることを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１５記載の画像形成装置において、
    多色画像形成時に各色間での色ずれを補正する自動色ずれ補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。

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