JP2009217091A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化及び高コスト化を招くことなく、ハウジングの内部への塵埃の侵入及びハウジングの内部温度の上昇を抑制する。
【解決手段】２つの光源ユニット（ＬＵ１、ＬＵ２）と、光学系がその内部に収容される光学ハウジング２１００Ｈと、２つのダクト（Ｄ１、Ｄ２）とを備え、光学ハウジング２１００Ｈはコアハウジングとサブユニットとからなり、ダクトＤ１は、複数の穴が形成されたサブユニットの前側板をカバーするとともに、サブユニットの内部に向かう空気の流路を形成し、ダクトＤ２は、複数の穴が形成されたサブユニットの後側板をカバーするとともに、サブユニットの内部を通過した空気の流路を形成する。これにより、大型化及び高コスト化を招くことなく、光学ハウジング２１００Ｈの内部への塵埃の侵入及び光学ハウジング２１００Ｈの内部温度の上昇を抑制することが可能となる。
【選択図】図１６

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光束により被走査面を走査する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

従来のタンデム式カラー画像形成装置の光走査装置に用いられていた光学ハウジングは、樹脂モールドやアルミダイキャストによる一体成形品であることが多かった。

近年、光源装置、偏向器、及び走査レンズを、１つの「コアハウジング」（一般には、樹脂モールド製やアルミダイキャスト製）内に収納し、偏向器で偏向された光束の光路を折り返すための折り返しミラー（及び、走査光学系が複数の走査レンズで構成されている場合には、被走査面に近い側の走査レンズ）等の長尺な光学部品を、コアハウジングを取り囲む「サブユニット」（例えば、板金製の筐体）に支持する構成が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。

このような構成を採用することにより、例えば、シリーズ機において、感光体ドラムの間隔が変化した場合でも、コアハウジング部分は共通化し、サブユニット部分のみを変更することで対応することが可能となった。これにより、開発期間の短縮化や部品（モジュール）の共通化による低コスト化を達成することが可能となった。なお、低コスト化のため、サブユニットは板金製ではなく樹脂モールド製が採用されることがあった。

ところで、光走査装置では、安定した光走査を行うために、内部で発生した熱による温度上昇を抑制することが必要である（例えば、特許文献４〜特許文献７参照）。

特開２００６−１２６５０６号公報 特開２００６−２２７５２７号公報 特開２００７−４７２１４号公報 特開平９−８０３４７号公報 特開平９−２６５０５０号公報 特開２００４−２９４６４２号公報 特開２００５−１３４６３５号公報

光走査装置では、昇温防止対策だけでなく、防塵対策も必要である。しかしながら、従来の防塵対策及び昇温防止対策を用いて、防塵と昇温防止の両方を実現しようとすると、装置の大型化や高コスト化を招くおそれがあった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、ハウジングの内部への塵埃の侵入及びハウジングの内部温度の上昇を抑制することができる光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、光源及び該光源の駆動回路を有する光源ユニットと；前記光源ユニットからの光束を前記被走査面に集光するとともに、前記被走査面上の光スポットを前記主走査方向に移動させる光学系と；前記光学系がその内部に収容され、前記光学系の少なくとも一部を支持するための複数の穴が形成された壁面を有するハウジングと；前記複数の穴を前記ハウジングの外部から覆うとともに、前記ハウジングの内部に向かう空気の流路及び前記ハウジングの内部を通過した空気の流路の少なくともいずれかを形成するカバー部材と；を備える光走査装置である。

これによれば、カバー部材によって、複数の穴が外部から覆われるとともに、ハウジングの内部に向かう空気の流路及びハウジングの内部を通過した空気の流路の少なくともいずれかが形成される。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、ハウジングの内部への塵埃の侵入及びハウジングの内部温度の上昇を抑制することが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、少なくとも１つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として、大型化及び高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２１００、４個の感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４個の帯電チャージャ（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４個の現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４個のトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、４個のクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、転写ベルト２０４０、給紙トレイ２０６０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、定着ローラ２０５０、排紙トレイ２０７０、排紙ローラ２０５８、及び上記各部を統括的に制御する不図示のプリンタ制御装置などを備えている。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電チャージャ２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電チャージャ２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電チャージャ２０２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電チャージャ２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。また、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、各感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

各帯電チャージャは、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２１００は、上位装置（例えば、パソコン）からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２１００の構成については後述する。

トナーカートリッジ２０３４ａにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚づつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電チャージャに対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置２１００の構成について説明する。

この光走査装置２１００は、一例として図２及び図３に示されるように、２個の光源ユニット（ＬＵ１、ＬＵ２）、２個の光束分割プリズム（２２０２ａ、２２０２ｂ）、４個のシリンダレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４個のｆθレンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、４個のトロイダルレンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、複数の折り返しミラー及び上記光学部材が収容される光学ハウジング２１００Ｈなどを備えている。なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

光源ユニットＬＵ１は、一例として図４に示されるように、レーザアレイ１００、レーザアレイ１００を駆動するための駆動回路を含むＩＣチップ１０１、及びカップリングレンズ１５を有している。なお、レーザアレイ１００とＩＣチップ１０１は、制御基板ＢＰに実装されている。

カップリングレンズ１５は、レーザアレイ１００から射出された光束を略平行光とする。ここでは、カップリングレンズ１５は、一例として図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示されるように、ホルダの円筒部に保持されている。そして、このホルダに制御基板ＢＰがねじ止めされている。なお、光源ユニットＬＵ２も同様な構成を有している。

レーザアレイ１００は、一例として図６に示されるように、１つの基板上に２次元的に配列された４０個の発光部を有している。図６におけるＭ方向は主走査対応方向であり、Ｓ方向は副走査対応方向（ここでは、−Ｚ方向と同じ）である。また、Ｔ方向は、射出面内においてＭ方向及びＳ方向のいずれに対しても傾斜した方向である。

このレーザアレイ１００は、Ｔ方向に沿って１０個の発光部が等間隔に配置された発光部列を４列有している。そして、これら４列の発光部列は、すべての発光部をＳ方向に伸びる仮想線上に正射影したときに等間隔となるように、Ｓ方向に等間隔に配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

また、各発光部は、７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、レーザアレイ１００は、４０個の発光部を有する面発光レーザアレイである。

図２に戻り、各光束分割プリズムは、入射光束を副走査対応方向（ここでは、−Ｚ方向と同じ）に関して互いに平行な２つの光束に分割する（例えば、特開２００５−０９２１２９参照）。

ここでは、光源ユニットＬＵ１からの光束が光束分割プリズム２２０２ａに入射し、光源ユニットＬＵ２からの光束が光束分割プリズム２２０２ｂに入射する。

シリンダレンズ２２０４ａは、光束分割プリズム２２０２ａからの２つの光束のうち−Ｚ側の光束の光路上に配置され、シリンダレンズ２２０４ｂは、光束分割プリズム２２０２ａからの２つの光束のうち＋Ｚ側の光束の光路上に配置されている。また、シリンダレンズ２２０４ｃは、光束分割プリズム２２０２ｂからの２つの光束のうち＋Ｚ側の光束の光路上に配置され、シリンダレンズ２２０４ｄは、光束分割プリズム２２０２ｂからの２つの光束のうち−Ｚ側の光束の光路上に配置されている。

各シリンダレンズは、入射光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍でＺ軸方向に関して収束する。

ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンダレンズ２２０４ａからの光束及びシリンダレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンダレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンダレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。また、１段目の４面鏡及び２段目の４面鏡は、互いに位相が４５°ずれて回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。

ｆθレンズ２１０５ａ及びｆθレンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、ｆθレンズ２１０５ｃ及びｆθレンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。

そして、ｆθレンズ２１０５ａとｆθレンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ａは１段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡に対向している。また、ｆθレンズ２１０５ｃとｆθレンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向している。

そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンダレンズ２２０４ａからの光束は、ｆθレンズ２１０５ａ、トロイダルレンズ２１０７ａ、及び３つの折返しミラーを介して、感光体ドラム２０３０ａを照射する（図３参照）。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンダレンズ２２０４ｂからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｂ、折り返しミラー、トロイダルレンズ２１０７ｂ、及び２つの折返しミラーを介して、感光体ドラム２０３０ｂを照射する（図３参照）。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンダレンズ２２０４ｃからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｃ、折り返しミラー、トロイダルレンズ２１０７ｃ、及び２つの折返しミラーを介して、感光体ドラム２０３０ｃを照射する（図３参照）。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンダレンズ２２０４ｄからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｄ、トロイダルレンズ２１０７ｄ、及び３つの折り返しミラーを介して、感光体ドラム２０３０ｄを照射する（図３参照）。

また、各トロイダルレンズは、不図示のばね部材を用いてブラケットに保持されている（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）。図７（Ａ）には、保持前のトロイダルレンズ及びブラケットが示され、図７（Ｂ）には、トロイダルレンズがブラケットに保持された状態が示されている。

そして、図８〜図９（Ｃ）に示されるように、トロイダルレンズ２１０７ｄを除く各トロイダルレンズでは、ブラケットの一端に、ステッピングモータ及び差動ねじ機構を有するアクチュエータが設けられている。

なお、トロイダルレンズ２１０７ｄには、上記アクチュエータは設けられていない。これは、ブラックの画像を形成する画像形成ステーションを基準としているためである（例えば、特開２００５−８８４５参照）。

光学ハウジング２１００Ｈは、サブユニット２１００Ｈ_１とコアハウジング２１００Ｈ_２を有している。ここでは、コアハウジング２１００Ｈ_２はアルミダイキャスト製であり、サブユニット２１００Ｈ_１は複数の板部材が組み合わされたものである。なお、コアハウジング２１００Ｈ_２は、アルミダイキャスト製でなく、例えば樹脂モールド製であっても良い。

サブユニット２１００Ｈ_１は、一例として図１０に示されるように、前側板、後側板、右側板、左側板、底板及び不図示の上板を有している。

サブユニット２１００Ｈ_１の底板には、各感光体ドラムに向かう光束が射出されるスリットが４ヶ所設けられている。これらのスリットは、それぞれ平行平板ガラス等の透明部材により塞がれている。

サブユニット２１００Ｈ_１の前側板及び後側板には、複数の穴が形成されている。また、後側板のほぼ中央部には、開口部が形成されている。図１１は、後側板の一部を拡大した図である。

サブユニット２１００Ｈ_１には、図１２に示されるように、各トロイダルレンズのブラケット及び複数の折り返しミラーが保持されている（例えば、特開２００６−２２７５２７参照）。トロイダルレンズ２１０７ａ、トロイダルレンズ２１０７ｂ、及びトロイダルレンズ２１０７ｃは、ブラケットの前記アクチュエータが設けられていない他端が、前側板あるいは後側板の穴に挿入されている。そして、アクチュエータが駆動すると、ブラケットの他端を支点として、ＹＺ面内で回動する（図１３参照）。

コアハウジング２１００Ｈ_２は、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示されるように、サブユニット２１００Ｈ_１の後側板に形成された開口部を介してサブユニット２１００Ｈ_１内に挿入される。ここでは、コアハウジング２１００Ｈ_２の手前側の側壁に設けられた円柱状突起部をサブユニット２１００Ｈ_１の前側板の縦長穴に挿入することにより、Ｘ軸方向の位置が規制される。また、コアハウジング２１００Ｈ_２の手前側の側壁に設けられた四角柱状突起部（２ヶ所）をサブユニット２１００Ｈ_１の前側板の角穴（２ヶ所）に挿入し、この角穴上部の切曲部と四角柱状突起部上面との間に設けられている不図示のばね機構（圧縮ばね等）にて四角柱状突起部を−Ｚ方向に押圧することにより、Ｚ軸方向の位置が規制される。後側板側においては、コアハウジング２１００Ｈ_２の底面（裏面）の板状突起部に設けられた穴（２ヶ所）を通して、不図示の２本の締結ねじを用いて、サブユニット２１００Ｈ_１の後側板の２ヶ所のねじ穴（タップ）に締結され、Ｙ軸方向（及びＺ軸方向）の位置が規制される。

また、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示されるように、コアハウジング２１００Ｈ_２の＋Ｙ側の壁面には、円形状の穴が設けられており、この円形状の穴にコアハウジング２１００Ｈ_２の外側から、各光源ユニットのホルダの円筒部が各々挿入される。すなわち、コアハウジング２１００Ｈ_２の壁面の外側には、一例として図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示されるように、各光源ユニットが取り付けられている。

このコアハウジング２１００Ｈ_２の内部には、各光束分割プリズム、各シリンダレンズ、ポリゴンミラー２１０４、及び各ｆθレンズが収容されている。

さらに、一例として図１６（Ａ）に示されるように、前側板はダクトＤ１によってカバーされ、後側板はダクトＤ２によってカバーされている。ここでは、一例として図１６（Ｂ）に示されるように、ダクトＤ１は、サブユニット２１００Ｈ_１の内部に向かう空気の流路（吸気路）を形成し、ダクトＤ２は、サブユニット２１００Ｈ_１の内部を通過した空気の流路（排気路）を形成している。

また、各光源ユニットは、ダクトＤ２に覆われている。そこで、各光源ユニットは、排気路上に配置されることとなる。この場合には、各光源ユニットで発生した熱がサブユニット２１００Ｈ_１の内部に移動するのを防止できる。

サブユニット２１００Ｈ_１の内部では、前側板の複数の穴から後側板の複数の穴に向かって空気の流れが発生する。すなわち、折り返しミラーの長手方向に空気の流れが生じる（図１６（Ｂ）参照）。これにより、空気の流れが折り返しミラーによって阻害されることはなく、冷却効率が向上する。

なお、図１６（Ｂ）における吸気口付近に防塵用フィルタを設置しても良い。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置２１００では、光学ハウジング２１００Ｈによってハウジングが構成され、各ダクトによってカバー部材が構成されている。

そして、コアハウジング２１００Ｈ_２によって第１の筐体が構成され、サブユニット２１００Ｈ_１によって第２の筐体が構成されている。

また、前側板と後側板によって一対の側板が構成されている。

また、２個の光束分割プリズム（２２０２ａ、２２０２ｂ）と、４個のシリンダレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）と、ポリゴンミラー２１０４と、４個のｆθレンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）と、４個のトロイダルレンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）と、複数の折り返しミラーとによって光学系が構成されている。

そして、ポリゴンミラー２１０４によって偏向器が構成され、４個のｆθレンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）と４個のトロイダルレンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）とによって結像光学系が構成されている。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２１００によると、ダクトＤ１は、サブユニット２１００Ｈ_１の前側板をカバーするとともに、サブユニット２１００Ｈ_１の内部に向かう空気の流路を形成している。また、ダクトＤ２は、サブユニット２１００Ｈ_１の後側板をカバーするとともに、サブユニット２１００Ｈ_１の内部を通過した空気の流路を形成している。これにより、大型化及び高コスト化を招くことなく、光学ハウジング２１００Ｈの内部への塵埃の侵入及び光学ハウジング２１００Ｈの内部温度の上昇を抑制することが可能となる。

また、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２１００を備えているため、結果として大型化及び高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

なお、上記実施形態において、ダクトＤ１又はダクトＤ２と一体化され、空気の流れを発生させるためのファンを更に備えても良い。このとき、ファンは、吸気路上に配置されても良いし、排気路上に配置されても良い。ファンを吸気路上に配置すると、光学ハウジング２１００Ｈの内部の内圧が高まり、塵埃の侵入を更に抑制することができる。また、ファンを排気路上に配置すると、光学ハウジング２１００Ｈの内部の圧力偏差が低減し、空気の流速が一様となり、光学ハウジング２１００Ｈの内部を均一に冷却することができる。

また、上記実施形態において、各光源ユニットでの発熱量が小さい場合に、ダクトＤ１が排気路を形成し、ダクトＤ２が吸気路を形成しても良い。

また、上記実施形態において、他に吸気路が設けられている場合には、ダクトＤ１は前側板をカバーするのみであっても良い。この場合には、ダクトＤ２がカバー機能と流路形成機能とを有することとなる。

また、上記実施形態において、他に排気路が設けられている場合には、ダクトＤ２は後側板をカバーするのみであっても良い。この場合には、ダクトＤ１がカバー機能と流路形成機能とを有することとなる。

また、上記実施形態において、色毎に光源ユニットを設けても良い。

また、上記実施形態では、レーザアレイ１００が４０個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、画像形成装置が多色のカラープリンタの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばブラック１色のプリンタであっても良い。

ところで、レーザプリンタ等、電子写真プロセスを利用した画像形成装置においては、光走査装置内部の振動源（ポリゴンスキャナ）及び外部の振動源（現像ユニット、定着ユニット、排紙ユニット等）の影響により、感光体ドラム等の被走査面での走査線位置が周期的に変動し、これが出力画像におけるバンディング（副走査方向における縞模様の濃度むら）を発生させ、画像品質の低下を招くおそれがある。特に、１００〜１５０Ｈｚ程度のバンディングが出力画像の品質劣化として知覚されやすい。

発明者らは、光学ハウジングが二体化されている光走査装置において、サブユニットにおける前側板及び後側板の剛性が不足すると、サブユニットに対してコアユニット全体が振動する(主に前/後側板方向への振動)ことを新たに見いだした。光学ハウジングが一体化されている光走査装置については、種々の振動（変形）対策が提案されている（例えば、特開２００６−２４７９２８号公報参照）が、それらの対策とは異なる対策が必要となる。以下、発明者らが新規に見いだした課題に対する対策について説明する。

なお、現在市販されているレーザプリンタにおいて、例えば１分間のプリント枚数が数十枚程度以上の高速機においても、上記振動源からの振動の周波数は１５０Ｈｚ程度以下がほとんどであり、これ以上の周波数領域の振動源は少なく、その振動の振幅も小さい。そのため、１５０Ｈｚ以上の振動については、バンディングの大きさ自体が小さく、さらに、知覚されやすい周波数領域外であることから、出力画像の品質に及ぼす影響は小さい。

前記サブユニット２１００Ｈ_１の後側板は、大きな開口部があるので、他の側板よりも剛性が小さい。そこで、一例として図１７（Ａ）に示されるように、後側板の開口部の下辺及び後側板の外形の上辺に、それぞれ−Ｙ方向に延設された水平部（テラス部）を設けることにより、後側板の剛性が向上し、耐振動性を向上させることができる。その結果、出力画像におけるバンディングの発生を低減することができる。このときの、後側板のＹ軸方向における一次共振周波数は、１６８Ｈｚであった（図１７（Ｂ）参照）。なお、図１８（Ａ）に示されるように、後側板の開口部の下辺及び後側板の外形の上辺のいずれにも水平部（テラス部）が設けられていないときの、後側板のＹ軸方向における一次共振周波数は、１３５Ｈｚであった（図１８（Ｂ）参照）。

サブユニット２１００Ｈ_１の一次共振周波数は、各構成部品（前側板、後側板、右側板、左側板、底板）の振動特性に依存しており、サブユニット２１００Ｈ_１全体の一次共振周波数を高くするためには、各構成部品の固定方法を最適化することに加えて、各構成部品の一次共振周波数を高くすることが効果的である。すなわち、他の側板においても、水平部（テラス部）を設けることは有効である。これにより、他の側板においても、一次共振周波数を１５０Ｈｚ以上とすることができる。

また、コアハウジング２１００Ｈ_２が、支持部材を介してサブユニット２１００Ｈ_１の側板に支持される場合には、主走査方向に関する支持部材の一次共振周波数を１５０Ｈｚ以上としても良い。

また、サブユニット２１００Ｈ_１にコアハウジング２１００Ｈ_２をねじ締結する場合には、コアハウジング２１００Ｈ_２の材料の線膨張係数とサブユニット２１００Ｈ_１の材料の線膨張係数の差（Δαとする）に起因する熱変形を考慮する必要がある。例えば、前側板と後側板との間隔Ｌを３００［ｍｍ］とし、画像形成装置の稼動による上昇温度Ｔが３０［Ｋ］のとき、コアハウジング２１００Ｈ_２とサブユニット２１００Ｈ_１の熱膨張量の差ΔＬは、ΔＬ＝Δα×Ｌ×Ｔ＝Δα×０．０９×１０^５［ｍｍ］となる。出力画像の画像品質に影響を及ぼさないための上記ΔＬの許容値を０．２［ｍｍ］とすれば、上記Δαを２×１０^−５［１／Ｋ］以下とすることが必要である。なお、Δαを１×１０^−５［１／Ｋ］以下とするのがより好ましい。

具体的には、コアハウジング２１００Ｈ_２の材質がアルミニウムであれば、その線膨張係数α１は２．１×１０^−５［１／Ｋ］であり、サブユニット２１００Ｈ_１の材質が鉄であれば、その線膨張係数α２は１．１×１０^−５［１／Ｋ］である。そして、Δαは、α１−α２＝１．０×１０^−５［１／Ｋ］となる。また、コアハウジング２１００Ｈ_２の材質がＰＥＴ（ガラス繊維３０％含）であれば、その線膨張係数α１は２．５×１０^−５［１／Ｋ］であり、サブユニット２１００Ｈ_１の材質が鉄であれば、その線膨張係数α２は１．１×１０^−５［１／Ｋ］である。そして、Δαは、α１−α２＝１．４×１０^−５［１／Ｋ］となる。なお、コアハウジング２１００Ｈ_２の材質とサブユニット２１００Ｈ_１の材質が同じあるいは同等であれば、当然Δαは０となる。そこで、上記いずれかの組み合わせは、熱変形を抑制することができる。

サブユニット２１００Ｈ_１に対するコアハウジング２１００Ｈ_２のねじ締結固定方法を、図１９を用いて説明する。開口部に設けられている水平部（テラス部）には、コアハウジング２１００Ｈ_２を固定するための締結ねじに対応するねじ穴（タップ）が２ヶ所設けられている。コアハウジング２１００Ｈ_２の底面には、上記ねじ穴に対応する位置に、穴が設けられており、図１９中の矢印にて示される２本の締結ねじにて、水平部（テラス部）に固定される。

また、前側板及び後側板の少なくともいずれかの周縁に設けられた水平部に、コアハウジング２１００Ｈ_２を締結ねじで固定する構成を採用すると、曲げ部を長くすることができるため、前側板及び後側板の少なくともいずれかの剛性を向上させることが可能となる。また、締結ねじを上方から操作することができるため、ねじ締結作業の作業性が良好となる。なお、図１４（ｂ）の構成のように、水平方向にねじ締結する場合には、水平部にコアハウジング２１００Ｈ_２の底面が十分に突き当たらず、上下方向の位置決め精度が低下するおそれがある。一方、図１９に示される構成であれば、ねじ締結により、水平部にコアハウジング２１００Ｈ_２の底面を確実に突き当てることが可能である。

また、図２０（Ａ）に示されるように、感光体ドラム２０３０ｂと２０３０ｃとの間の間隔Ｐ２を、コアハウジング２１００Ｈ_２のＸ軸方向の幅Ｑより広く設定しても良い。この場合に、コアハウジング２１００Ｈ_２の直下に折り返しミラーを配備しない構成とすることができ、後側板の耐振動性（すなわち、サブユニット２１００Ｈ_１の耐振動性）の低下を回避することができる。

すなわち、複数の折り返しミラーを、いずれもコアハウジング２１００Ｈ_２を上方及び下方の少なくとも一方に投影した領域外に配置することにより、光走査装置の耐振動性を向上させることができる。そして、この光走査装置を、画像形成装置の露光装置として用いた場合、光走査装置内部の振動源（例えば、ポリゴンスキャナ）や、外部の振動源（例えば、現像ユニット、定着ユニットや、記録紙の搬送ユニット等）からの振動の影響を受けづらくなる。そのため、ハーフトーン画像等振動の影響を受けやすい画像においても、知覚バンディングが発生しづらく、高品位な出力画像を得ることが可能となる。

一方、図２０（Ｂ）に示されるように、感光体ドラム２０３０ｂと２０３０ｃとの間の間隔Ｐ１が、コアハウジング２１００Ｈ_２の左右方向の幅Ｑより狭く設定されている場合には、コアハウジング２１００Ｈ_２の直下において、シアンの画像を形成する画像形成ステーション又はマゼンタの画像を形成する画像形成ステーションの少なくとも一方の光路に、折り返しミラーを配備する必要が生じる。そのため、後側板の左右方向の中央部付近の高さが低い部分に、折り返しミラーを支持するための穴を設ける必要が生じ、その結果、後側板の耐振動性が低下する。

以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、ハウジングの内部への塵埃の侵入及びハウジングの内部温度の上昇を抑制するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置の偏向器前光学系を説明するための斜視図である。 図１における光走査装置の走査光学系を説明するための側面図である。 光源ユニットを説明するための図である。 図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、それぞれ光源ユニットを説明するための図である。 光源ユニットに含まれる２次元アレイを説明するための図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれシリンダレンズとブラケットを説明するための図である。 アクチュエータを説明するための図である。 図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、それぞれアクチュエータを説明するための図である。 サブユニットを示す斜視図である。 後側板の一部を拡大した図である。 サブユニットに収容される光学部材を説明するための図である。 シリンダレンズの回動を説明するための図である。 図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれコアハウジングの挿入を説明するための図である。 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれ光学ハウジングを説明するための図である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、それぞれダクトを説明するための図である。 図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、それぞれ後側板に水平部を設けた例を説明するための図である。 図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、それぞれ後側板の比較例を説明するための図である。 コアハウジングの締結を説明するための図である。 図２０（Ａ）は、コアハウジングのＸ軸方向の幅を説明するための図であり、図２０（Ｂ）は、比較例を説明するための図である。

符号の説明

１００…レーザアレイ（光源）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１００…光走査装置、２１００Ｈ…光学ハウジング（ハウジング）、２１００Ｈ_１…サブユニット（第２の筐体）、２１００Ｈ_２…コアハウジング（第１の筐体）、２１０４…ポリゴンミラー（偏向器）、２１０５ａ〜２１０５ｄ…ｆθレンズ（結像光学系の一部）、２１０７ａ〜２１０７ｄ…トロイダルレンズ（結像光学系の残り）、Ｄ１…ダクト（第１のカバー部材）、Ｄ２…ダクト（第２のカバー部材）、ＬＵ１…光源ユニット、ＬＵ２…光源ユニット。

Claims (16)

1. 光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、
   光源及び該光源の駆動回路を有する光源ユニットと；
   前記光源ユニットからの光束を前記被走査面に集光するとともに、前記被走査面上の光スポットを前記主走査方向に移動させる光学系と；
   前記光学系がその内部に収容され、前記光学系の少なくとも一部を支持するための複数の穴が形成された壁面を有するハウジングと；
   前記複数の穴を前記ハウジングの外部から覆うとともに、前記ハウジングの内部に向かう空気の流路及び前記ハウジングの内部を通過した空気の流路の少なくともいずれかを形成するカバー部材と；を備える光走査装置。
2. 前記光学系は、前記光源ユニットからの光束を偏向する偏向器、前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面に集光する結像光学系及び少なくとも１つの折り返しミラーを有し、
   前記ハウジングは、前記偏向器及び前記結像光学系の少なくとも一部がその内部に収容される第１の筐体と、該第１の筐体、前記結像光学系の残り及び前記少なくとも１つの折り返しミラーがその内部に収容される第２の筐体とを有し、
   前記複数の穴は、前記第２の筐体における１対の側板のそれぞれに形成さ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。
3. 前記カバー部材は、前記１対の側板における一方の側板の複数の穴を外部から覆うとともに、前記ハウジングの内部に向かう空気の流路を形成する第１のカバー部材と、前記１対の側板における他方の側板の複数の穴を外部から覆うとともに、前記ハウジングの内部を通過した空気の流路を形成する第２のカバー部材とを有することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記少なくとも１つの折り返しミラーは、その両端近傍が前記１対の側板の穴を介して支持されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光走査装置。
5. 前記第２の筐体の内部における空気の流れる方向は、前記少なくとも１つの折り返しミラーの長手方向と略一致していることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記光源ユニットは、前記第１の筐体の壁面に支持されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 前記光源ユニットは、空気の流路上に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
8. 前記光源ユニットは、前記ハウジングの内部を通過した空気の流路上に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
9. 前記光源ユニットは、前記カバー部材に覆われていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置。
10. 前記カバー部材と一体化され、空気の流れを発生させるためのファンを更に備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置。
11. 前記ファンは、前記ハウジングの内部に向かう空気の流路上に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
12. 前記ファンは、前記ハウジングの内部を通過した空気の流路上に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
13. 前記光源は、複数の発光部を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光走査装置。
14. 前記光源は、垂直共振器型の面発光レーザを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光走査装置。
15. 少なくとも１つの像担持体と；
    前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
16. 前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。