JP4024473B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハウジングに取り付けられた光源から出射された光により対象物を光走査するようにした光走査装置がある。光源としては、例えば、レーザー光を出射するレーザー光源が広く普及している。
【０００３】
光走査装置は、レーザー光源の他に、レーザー光源から出射されたレーザー光を補正／偏向する各種レンズ、レーザー光源から出射されたレーザー光を反射させて所定の経路に導く各種ミラー等によって構成される光学系を、ハウジング内に備えている。各種レンズとしては、例えば、レーザー光源から発光されたレーザー光をコリメートするコリメートレンズ、レーザー光の焦点形状を補正するシリンドリカルレンズ、レーザー光のｆθ特性を補正するｆθレンズ等が挙げられる。各種ミラーとしては、例えば、ポリゴンモータによって回転駆動されるポリゴンミラー、レーザー光の経路を折り返す折り返しミラー等が挙げられる。これらの各種部品を収納するハウジングは、一方側に開口部を有する箱型形状を有しており、その開口部は蓋部材によって閉塞されている。ハウジングおよび蓋部材は、装置の低コスト化を図るため、樹脂を材料として形成されているものが広く普及している。
【０００４】
このような光走査装置は、例えば、デジタル複写機や、レーザープリンタ等の画像形成装置に適用され、感光体の表面を露光走査して静電潜像を形成するために使用される。
【０００５】
ところで、複数色の画像を重ねてフルカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置では、各色の画像を形成する感光体毎に光走査装置を設ける必要がある。しかし、ポリゴンミラーやポリゴンモータ等は比較的高価な部品であるため、感光体毎に光走査装置を設けることにより装置の大型化やコストアップが懸念される。
【０００６】
このため、ポリゴンミラーおよびポリゴンモータ等によって構成される偏向器を複数の光源ユニットで共有して、複数の光源ユニットから出射された光を単一の偏向器で同時に偏向走査することにより、装置の小型化および低コスト化を図ることを可能とした光走査装置がある。
【０００７】
複数の光源ユニットから出射された光を単一の偏向器で同時に偏向走査するようにした光走査装置では、一対のｆθレンズを偏向器を介して対称的に配置し、光源ユニットから出射されたレーザー光を偏向器を介して対称的な方向に振り分けるようにしたものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一般的に、樹脂材料は金属材料等と比較して熱伝導度が低いため、上述したように、ハウジングおよび蓋部材が樹脂を材料として形成されている光走査装置では、レーザー光源から発生した熱やポリゴンモータの回転駆動により発生した熱が周囲へ伝達されにくく、発熱源付近に停滞しやすい。このため、ハウジング内の場所毎に温度が異なるという状況が発生する。例えば、一対のｆθレンズを偏向器を介して対称的に配置した光走査装置では、本来同一の機能を果たすべき一対のｆθレンズが、ハウジング内の場所毎に温度が異なることにより、部品毎に熱膨張による変化率に差が生じてしまうという不都合がある。このような光走査装置を複数の画像を重ね合わせるカラープリンタに適用した場合、色毎に倍率の異なる画像が形成されることとなり、色ずれが生じる。
【０００９】
また、特に、ｆθレンズのように、ハウジング内で広く場所を占有するような部品では、ハウジング内の場所毎に温度が異なることにより、単一の部品であるにも関わらず部位毎に熱膨張による変化率に偏りが生じる。このような光走査装置を適用した画像形成装置では、主走査方向の１ライン分のデータ中に倍率の異なる箇所が生じることとなり、形成された画像の品質の低下を招く。
【００１０】
これらの不都合に対する対策として、ハウジング内の各部における温度を検出するサーミスタと、サーミスタが検出した温度に応じて駆動するヒーターとを設けることにより、偏差および倍率を良好に維持するようにした光走査装置があるが、サーミスタやヒーターを設けることにより、装置のコストアップや消費電力の増加という不都合を招くものである。
【００１１】
本発明は、ハウジング内での温度変化による光学系の熱膨張率の偏りを抑制することができる光走査装置および画像形成装置を得ることを目的とする。
【００１２】
本発明は、ハウジング内での温度変化による個々の補正レンズでの熱膨張率の偏りおよび補正レンズ毎の熱膨張率の偏りを抑制することができる光走査装置および画像形成装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光走査装置は、一方側に開口部を有する箱型のハウジングと、前記ハウジングに取り付けられて光源を有する複数の光源ユニットと、各前記光源ユニットから出射された各光の面倒れを補正するシリンドリカルレンズと、各前記光源ユニットから出射された各前記光を偏向するとともに対称的な２つの走査領域を走査する偏向器と、前記光学系の一部を構成して前記偏向器により偏向走査される各前記光の経路上に前記偏向器を介して対称的に配置されて前記偏向器により偏向走査された各前記光を補正する補正レンズと、前記補正レンズを通過した前記光を所定の経路に導く折り返しミラーと、前記ハウジングに形成されて前記折り返しミラーにより所定の経路に導かれた各前記光を前記ハウジング外へ出射する出射孔と、前記ハウジングの前記開口部を閉塞する蓋部材と、を備え、前記蓋部材は、前記偏向器と前記補正レンズのみを覆い前記ハウジングの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されたカバーと、前記カバーにより覆われる開口部が中央に形成され、前記光源ユニット、前記シリンドリカルレンズと、前記折返しミラーとを覆い、前記カバーを保持するカバー保持部材と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
したがって、ハウジングを形成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されたカバーによって偏向器および補正レンズのみが覆われているため、ハウジング内で局所的温度変化が生じた場合にも、偏向器により偏向走査される各光の経路上に偏向器を介して対称的に配置されている補正レンズに対して、その温度変化をカバーを介して均一に伝達することが可能になる。
【００１７】
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、前記偏向器は前記光を偏向走査する複数の偏向面を有するポリゴンミラーと前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータとによって構成されており、前記補正レンズは前記偏向器により偏向走査された前記光のｆθ特性を補正するｆθレンズである。
【００１８】
したがって、実用上、汎用的に使用される偏向器および補正レンズを有する光走査装置で、請求項１または２記載の発明の作用を得ることが可能になる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光走査装置において、前記ハウジングは、前記開口部を有する第１のハウジングと、前記光の経路上に形成された貫通孔を介して前記第１のハウジングに連通されて前記出射孔を有する第２のハウジングとを有し、前記光源ユニット、前記ポリゴンミラーおよび前記ｆθレンズは前記第１のハウジングに配置され、前記ポリゴンモータは前記第２のハウジングに配置されている。
【００２０】
したがって、駆動する際に発熱するポリゴンモータとｆθレンズとを異なるハウジングに配置することにより、実用上ポリゴンモータの発熱によるｆθレンズの熱膨張をより効果的に抑制することが可能になる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の光走査装置において、前記カバーは、金属材料によって形成されている。
【００２２】
したがって、実用上容易に請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明の作用を得ることが可能になる。
【００２３】
請求項５記載の発明の画像形成装置は、表面に被走査面を有する像坦持体と、前記像坦持体の前記被走査面に光ビームを照射して潜像を書き込む請求項１〜４のいずれか一つに記載の光走査装置と、前記光走査装置が前記像坦持体に書き込んだ前記潜像を顕像化する現像装置と、前記現像装置が顕像化した前記顕像を記録材に転写する転写装置と、を備える。
【００２４】
したがって、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明の作用を有する画像形成装置を提供することが可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図３を参照して説明する。本実施の形態は、画像形成装置としてタンデム方式のカラープリンタへの適用例を示す。
【００２６】
本実施の形態のカラープリンタは、パーソナルコンピュータ等のホスト機に接続して使用され、ホスト機から伝送された印刷データに応じて画像形成動作を実行する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態のカラープリンタを示す縦断側面図である。カラープリンタ１のプリンタハウジング２には、シート状の記録材を積層保持する給紙トレイ３が取り付けられている。プリンタハウジング２の上面には、印刷後の記録材が排出される排紙スタッカ部４が設けられている。特に図示しないが、プリンタハウジング２には、オペレーターによる操作を受け付ける操作部や、各種情報を表示する表示部が設けられている。
【００２８】
プリンタハウジング２内には、シート状の記録材を積層保持する複数の給紙カセット５が設けられている。また、プリンタハウジング２内には、給紙カセット５または給紙トレイ３から、プリンタエンジン６、定着部７等を経由して排紙スタッカ部４へ至る記録材案内路８が形成されている。記録材案内路８の各所には、複数対の搬送ローラ９が設けられている。搬送ローラ９は、図示しない搬送モータによって回転駆動され、記録材案内路８中で記録材を所定方向へ搬送する。
【００２９】
給紙カセット５および給紙トレイ３のプリンタエンジン６側には、給紙機構１０が設けられている。給紙機構１０は、図示しない制御系によっていずれか一方が駆動制御されて、給紙カセット５または給紙トレイ３に積層された記録材を記録材案内路８へ給送する。
【００３０】
プリンタエンジン６は、それぞれＹ(イエロー)，Ｍ(マゼンタ)，Ｃ(シアン)，Ｋ(ブラック)に対応するトナー像が形成される像坦持体としての複数の感光体１１(１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ)を備えている。感光体１１の表面は、画像形成に際して光走査装置１２によって露光走査される被走査面とされている。
【００３１】
これらの感光体１１には、複数の回転ローラ１３に巻回されて一方向に回転自在な転写ベルト１４が当接されている。転写ベルト１４は、回転ローラ１３によって回転されることにより記録材を搬送する機能と、搬送する記録材を感光体１１へ押し付ける機能を果たす。
【００３２】
各感光体１１の周囲には、対応する感光体１１の表面を一様に帯電させる帯電装置１５、対応する感光体１１を露光走査して各感光体１１表面に所定の静電潜像を形成する光走査装置１２、各静電潜像毎にトナーを付着させることで所定色のトナー像を形成する現像装置１６、転写ベルト１４を介して転写バイアスを印加することによって感光体１１表面のトナー像を記録材に転写させる転写装置１７、感光体１１表面の電荷を一掃し感光体１１表面に残存するトナーを除去するクリーナー１８等が設けられている。
【００３３】
定着部７は、復数の定着ローラ１９によって構成されており、定着部７を通過する記録材に対して加圧および加熱することにより記録材にトナー像を定着させる。
【００３４】
図２は光走査装置１２を示す平面図、図３はその縦断側面図である。光走査装置１２のハウジングとしての本体ハウジング２０は、上下方向に一体的に重ね合わされた第１のハウジングとしての上側ハウジング２１と第２のハウジングとしての下側ハウジング２２とを備え、樹脂材料を用いた射出成形法によって形成されている。
【００３５】
上側ハウジング２１の一壁部には、後述する光源ユニット３４の位置決めをするための位置決め孔２３(２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ)が形成されている。位置決め孔２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋは、上下方向にそれぞれ互い違いに形成されている。位置決め孔２３Ｙ，２３Ｃは、位置決め孔２３Ｍ，２３Ｋよりも高い位置(図３中上側)に形成されている。
【００３６】
上側ハウジング２１の上方側には、外方に向けて開口する開口部としての上側開口部２４が形成されている。この上側開口部２４は、蓋部材としての上側閉塞部材２５によって閉塞されている。上側閉塞部材２５は、中央にカバー開口部２６が形成されたカバー保持部材２７と、カバー保持部材２７のカバー開口部２６を閉塞するカバー２８とを備えている。カバー２８は、後述する一対のｆθレンズ２９間の間隔および幅方向の寸法よりも長い寸法を有する単一の板金部材によって形成されており、一対のｆθレンズ２９および一対のｆθレンズ２９の間に配置された部材の上方を覆っている。また、カバー２８のカバー保持部材２７と当接する縁部には、本体ハウジング２０内の遮光性を確保するための弾性部材(図示せず)が取り付けられている。
【００３７】
本実施の形態のカバー２８は、本体ハウジング２０を形成する樹脂材料の熱伝導率よりも熱伝導率の高い金属材料によって形成されている。
【００３８】
なお、本実施の形態では、本体ハウジング２０を形成する樹脂材料の熱伝導率よりも熱伝導率の高い金属材料によってカバー２８を形成したが、カバー２８を形成する材料はこれに限るものではなく、例えば、本体ハウジング２０を形成する樹脂材料の熱伝導率よりも高い良好な熱伝導率を有する材料であれば樹脂材料によってカバー２８を形成してもよい。
【００３９】
下側ハウジング２２の下方側には、外方に向けて開口する下側開口部３０が形成されている。上側ハウジング２１と下側ハウジング２２とは、上下方向に貫通する貫通孔３１によって連通されている。下側ハウジング２２の上側開口部２４分は、各感光体１１に向けて照射されるレーザー光が通過する出射孔３２を備える下側閉塞部材３３によって閉塞されている。
【００４０】
上側ハウジング２１に形成された位置決め孔２３(２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ)には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像に対応したレーザー光を出射する光源ユニット３４(３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋ)がそれぞれ挿入された状態で取り付けられている。
【００４１】
公知の技術であるため、図示および詳細な説明を省略するが、光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃは、レーザー光を出射する光源としてのレーザー光源と、レーザー光源から出射されたレーザー光をコリメートするコリメートレンズと、コリメートレンズでコリメートされたレーザー光を整形するアパーチャ部材とを、ホルダによってユニット化して保持することにより構成されている。光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃのホルダには、対応する位置決め孔２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃの径より略同一径の内円筒と、内円筒の外周側に設けられて位置決め孔２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃの径よりも大きい径を有する外円筒によって形成される段差部分によって位置決め部が形成されている。これにより、光源ユニット３４の上側ハウジング２１への取り付けに際しては、対応する位置決め孔２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃに光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃをそれぞれ挿入するだけで、各光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃの位置決めを行うことができる。
【００４２】
光源ユニット３４Ｋは、光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃと異なり、光源としての２つのレーザー光源を備えるマルチビーム方式の光源ユニット３４である。光源ユニット３４Ｋは、２つのレーザー光源から出射されたレーザー光を、それぞれコリメートする２つのコリメートレンズを備えており、本体ハウジング２０に対して回動自在に保持されている。光源ユニット３４Ｋは、光源ユニット３４Ｋの下方に設けられたピッチ調整用モータＭの動作によって適宜回動される。
【００４３】
光源ユニット３４Ｋが取り付けられる位置決め孔２３Ｋに対向する位置には、上側ハウジング２１の底面から突出するアパーチャ部材３５が、ハウジングに一体に形成されている。本実施の形態のアパーチャ部材３５は、各光源に対応する位置に、アパーチャ部材３５を貫通する２つのアパーチャ(図示せず)が形成された板状部材である。光源ユニット３４Ｋから出射されたレーザー光は、アパーチャ部材３５のアパーチャを通過することにより、形状が整形される。
【００４４】
本実施の形態では、アパーチャ部材３５が本体ハウジング２０に一体に形成されているため、アパーチャを通過したレーザー光の感光体１１の被走査面に対する入射角の変動を抑制し、光学系Ｑによって導かれるレーザー光の光軸の本来経由すべき光軸からの副走査方向におけるずれ量を低減することができる。これにより、ビームピッチ偏差の増大を抑制して、感光体１１Ｋに結像される画像の走査線位置の副走査方向のずれを抑制することができる。
【００４５】
上側ハウジング２１内の中央には、光源ユニット３４からコリメートされて出射されたレーザー光を偏向するとともに、自身を介して対称的な２つの走査領域を走査するポリゴンミラー３６が設けられている。ポリゴンミラー３６は、後述するポリゴンモータ３７によって等速回転され、これにより光源ユニット３４から出射されたレーザー光を偏向走査する。ここに、ポリゴンミラー３６およびポリゴンモータ３７によって偏向器Ｐが構成されている。偏向器Ｐで偏向されたレーザー光は、２色ずつ(ＹとＭ、ＫとＣ)に振り分けられて、ポリゴンミラー３６を介して対称的な２つの走査領域(図２中左右方向)を走査する。
【００４６】
本実施の形態では、上下に互い違いに保持されている光源ユニット３４から出射されるレーザー光の光路上に位置するように、上下方向に配置された２つのポリゴンミラー３６を備えている。これによって、異なる位置から出射された２色のレーザー光を、単一のポリゴンモータ３７の駆動によって、それぞれ偏向走査することが可能になる。
【００４７】
光源ユニット３４とポリゴンミラー３６との間には、ポリゴンミラー３６によるレーザー光の面倒れを補正するシリンドリカルレンズ３８が、それぞれの光源ユニット３４に対応させて配置されている。
【００４８】
また、光源ユニット３４Ｙ，３４Ｃよりも低い位置に取り付けられている光源ユニット３４Ｍ，３４Ｋとポリゴンミラー３６との間には、所定の光源ユニット３４Ｍまたは３４Ｋの光路を折り返す光路案内用ミラー３９がそれぞれ配置されている。この光路案内用ミラー３９により、光路を長くすることなく、互いに異なる位置から出射されたレーザー光を、同一のポリゴンモータ３７によって回転駆動されるポリゴンミラー３６によって偏向走査することができる。
【００４９】
光源ユニット３４Ｙ，３４Ｃから出射されたレーザー光は、光路案内用ミラー３９の上方を通過して、上側のポリゴンミラー３６によって偏向走査される。
【００５０】
上側ハウジング２１内には、偏向器Ｐのポリゴンミラー３６で偏向されて対称的な２つの走査領域を走査する各レーザー光の経路上に、各レーザー光のｆθ補正を行う補正レンズとしての一対のｆθレンズ２９が、主走査方向(図２中上下方向)を長手方向として、ポリゴンミラー３６を介して対称的に配置されている。本実施の形態のｆθレンズ２９は、上下方向に２つのｆθレンズ２９が重ね合わされて形成されている。これにより、上下方向に重ね合わされたそれぞれのポリゴンミラー３６から偏向走査された２色のレーザー光のｆθ特性を、それぞれ良好に補正することができる。
【００５１】
公知の技術であるため、詳細な説明を省略するが、一対のｆθレンズ２９の間には、一方のｆθレンズ２９で反射されたレーザー光(フレア光)が、本来他方のｆθレンズ２９を通過するレーザー光に影響を与えることを防止するために、一対のｆθレンズ２９間での反射光を遮る遮光部材４０が設けられている。
【００５２】
また、上側ハウジング２１内には、ｆθレンズ２９を通過したレーザー光を、貫通孔３１を介して、下側ハウジング２２内に導く折り返しミラー４１が設けられている。
【００５３】
下側ハウジング２２内の中央には、ポリゴンミラー３６を回転駆動するポリゴンモータ３７が設けられている。
【００５４】
また、下側ハウジング２２内には、折り返しミラー４１により上側ハウジング２１から導かれたレーザー光を、それぞれ対応する出射孔３２へ向けて案内する複数の折り返しミラー４２や結像レンズ４３等が設けられている。ここに、コリメートレンズ、ポリゴンミラー３６、シリンドリカルレンズ３８、光路案内用ミラー３９、ｆθレンズ２９、折り返しミラー４１，４２、結像レンズ４３によって光学系Ｑが構成されている。
【００５５】
出射孔３２から外方へ出射されたレーザー光は、それぞれ対応する感光体１１の表面を露光走査する。出射孔３２には、本体ハウジング２０内の防塵のための防塵ガラス４４が設けられている。
【００５６】
加えて、特に図示しないが、カラープリンタ１は、カラープリンタ１内の各部を駆動制御する制御系を有している。制御系は、例えば上述したピッチ調整用モータＭ等を駆動する。また、制御系は、図示しないホスト機との間でデータの通信を行う通信機能を有している。この通信機能によって、ホスト機から伝送された印刷データを受信する。カラープリンタ１は、ホスト機から印刷データが伝送された場合に、画像形成動作を行う。
【００５７】
このような構成において、画像形成に際しては、各光源ユニット３４から出射したレーザー光を、ポリゴンモータ３７によって回転駆動されるポリゴンミラー３６によって偏向走査する。
【００５８】
ポリゴンモータ３７を回転駆動すると、モータ自身あるいは回転部分と本体ハウジング２０との摩擦等によって、本体ハウジング２０内、特に上側ハウジング２１内で熱が発生する。
【００５９】
従来、ポリゴンモータ３７の回転駆動により発生する熱は、ポリゴンミラー３６の回転によって生じる気流により若干は拡散されるが、ハウジング内に配置されている折り返しミラーやｆθレンズ２９および遮光部材４０等によって気流の経路が限定されるため、発熱源付近に停滞し、または、一部分だけを流動していた。このため、ハウジング内の温度は、ポリゴンモータ３７等の発熱源に近いほど高く、場所毎に偏りがあった。
【００６０】
ここで、例えば、ｆθレンズ２９がポリゴンミラー３６の回転により発生する気流より受ける冷却に関しての影響は、一対のｆθレンズ２９の間に遮光部材４０が配置されていることによって、ポリゴンミラー３６の回転方向において遮光部材４０より下流側、かつ、遮光部材４０から離間するほど強くなる。このため、主走査方向における一端部側と他端部側とでは、ｆθレンズ２９に接触する空気の温度に差が生じ、結果として単一のｆθレンズ２９における熱膨張の変化率が部位毎に異なってしまい、形成された画像の主走査方向の各場所毎に倍率が異なったものとなる不都合が発生する。
【００６１】
また、偏向器Ｐを介して離間するｆθレンズ２９のうち、定着部７に近い方のｆθレンズ２９に接触する空気の温度の方が他方のｆθレンズ２９に接触する空気の温度よりも高くなる。このため、本来同一の機能を果たすべき一対のｆθレンズ２９が、上側ハウジング２１内の場所毎に温度が異なることにより、部品毎に熱膨張による変化率に差が生じて色毎に倍率の異なる画像が形成されることとなり、色ずれが生じるという不都合が発生する。
【００６２】
本実施の形態では、金属材料によって形成されたカバー２８によって、ポリゴンミラー３６およびｆθレンズ２９が覆われているため、カバー２８に対向する一部材の発熱によりカバー２８の一部が加熱された場合にも、その熱が迅速にカバー２８全体に伝達され、カバー２８全体が均一な温度になる。このため、上側ハウジング２１内でのカバー２８に対向する部分の温度が均一になり、個々のｆθレンズ２９全体および一対のｆθレンズ２９のそれぞれが均一に熱膨張する。これによって、樹脂材料により形成された本体ハウジング２０を有する光走査装置でも、簡易な構成で、主走査方向の倍率を均等に変化させ、また、各ｆθレンズ２９の倍率を均等に変化させて、色ずれの発生を抑制することができる。
【００６４】
また、特に図示しないが、本実施の形態では、複数の光源ユニット３４から出射されたレーザー光を偏向器Ｐによって偏向して対称的な２つの走査領域をする光走査装置１２への適用例を示したが、これに限るものではなく、単一の光源ユニットから出射されたレーザー光を偏向器によって一方向に偏向し単一の走査領域を走査する光走査装置へ適用してもよい。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の光走査装置によれば、ハウジングを形成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されたカバーによって偏向器および補正レンズのみが覆われているため、ハウジング内で局所的温度変化が生じた場合にも、偏向器により偏向走査される各光の経路上に偏向器を介して対称的に配置されている補正レンズに対して、その温度変化をカバーを介して均一に伝達することが可能になるので、安価に製造することができる樹脂製のハウジング内での温度変化による個々の補正レンズでの熱膨張率の偏りおよび補正レンズ毎の熱膨張率の偏りを抑制することができる。これによって、個々の補正レンズで補正された各光の主走査方向の部位毎の倍率のばらつきや、補正レンズ毎の倍率のばらつきを抑制することができる。
【００６７】
請求項２記載の発明によれば、実用上、汎用的に使用される偏向器および補正レンズを有する光走査装置で、請求項１記載の発明の効果を得ることができる。
【００６８】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の光走査装置において、駆動する際に発熱するポリゴンモータとｆθレンズとを異なるハウジングに配置することにより、実用上ポリゴンモータの発熱によるｆθレンズの熱膨張をより効果的に抑制することが可能になるので、個々のｆθレンズでの熱膨張率の偏りを実用上効果的に抑制することができる。加えて、複数のｆθレンズを有する光走査装置では、ｆθレンズ毎の熱膨張率の偏りを実用上効果的に抑制することができる。
【００６９】
請求項４記載の発明によれば、カバーを金属材料によって形成することにより、実用上容易に請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明の効果を得ることができる。
【００７０】
請求項５記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１〜４のいずれか一つに一記載の発明の効果を有する画像形成装置を提供することが可能になり、画像品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のカラープリンタを示す縦断側面図である。
【図２】光走査装置を示す平面図である。
【図３】その縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
１１ 像坦持体
１２ 光走査装置
１６ 現像装置
１７ 転写装置
２０ ハウジング
２１ 第１のハウジング
２２ 第２のハウジング
２４ 開口部
２７ 蓋部材
２８ カバー
２９ 補正レンズ、ｆθレンズ
３１ 貫通孔
３２ 出射孔
３４ 光源ユニット
３６ ポリゴンミラー
３７ ポリゴンモータ
Ｐ 偏向器
Ｑ 光学系
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハウジングに取り付けられた光源から出射された光により対象物を光走査するようにした光走査装置がある。光源としては、例えば、レーザー光を出射するレーザー光源が広く普及している。
【０００３】
光走査装置は、レーザー光源の他に、レーザー光源から出射されたレーザー光を補正／偏向する各種レンズ、レーザー光源から出射されたレーザー光を反射させて所定の経路に導く各種ミラー等によって構成される光学系を、ハウジング内に備えている。各種レンズとしては、例えば、レーザー光源から発光されたレーザー光をコリメートするコリメートレンズ、レーザー光の焦点形状を補正するシリンドリカルレンズ、レーザー光のｆθ特性を補正するｆθレンズ等が挙げられる。各種ミラーとしては、例えば、ポリゴンモータによって回転駆動されるポリゴンミラー、レーザー光の経路を折り返す折り返しミラー等が挙げられる。これらの各種部品を収納するハウジングは、一方側に開口部を有する箱型形状を有しており、その開口部は蓋部材によって閉塞されている。ハウジングおよび蓋部材は、装置の低コスト化を図るため、樹脂を材料として形成されているものが広く普及している。
【０００４】
このような光走査装置は、例えば、デジタル複写機や、レーザープリンタ等の画像形成装置に適用され、感光体の表面を露光走査して静電潜像を形成するために使用される。
【０００５】
ところで、複数色の画像を重ねてフルカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置では、各色の画像を形成する感光体毎に光走査装置を設ける必要がある。しかし、ポリゴンミラーやポリゴンモータ等は比較的高価な部品であるため、感光体毎に光走査装置を設けることにより装置の大型化やコストアップが懸念される。
【０００６】
このため、ポリゴンミラーおよびポリゴンモータ等によって構成される偏向器を複数の光源ユニットで共有して、複数の光源ユニットから出射された光を単一の偏向器で同時に偏向走査することにより、装置の小型化および低コスト化を図ることを可能とした光走査装置がある。
【０００７】
複数の光源ユニットから出射された光を単一の偏向器で同時に偏向走査するようにした光走査装置では、一対のｆθレンズを偏向器を介して対称的に配置し、光源ユニットから出射されたレーザー光を偏向器を介して対称的な方向に振り分けるようにしたものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一般的に、樹脂材料は金属材料等と比較して熱伝導度が低いため、上述したように、ハウジングおよび蓋部材が樹脂を材料として形成されている光走査装置では、レーザー光源から発生した熱やポリゴンモータの回転駆動により発生した熱が周囲へ伝達されにくく、発熱源付近に停滞しやすい。このため、ハウジング内の場所毎に温度が異なるという状況が発生する。例えば、一対のｆθレンズを偏向器を介して対称的に配置した光走査装置では、本来同一の機能を果たすべき一対のｆθレンズが、ハウジング内の場所毎に温度が異なることにより、部品毎に熱膨張による変化率に差が生じてしまうという不都合がある。このような光走査装置を複数の画像を重ね合わせるカラープリンタに適用した場合、色毎に倍率の異なる画像が形成されることとなり、色ずれが生じる。
【０００９】
また、特に、ｆθレンズのように、ハウジング内で広く場所を占有するような部品では、ハウジング内の場所毎に温度が異なることにより、単一の部品であるにも関わらず部位毎に熱膨張による変化率に偏りが生じる。このような光走査装置を適用した画像形成装置では、主走査方向の１ライン分のデータ中に倍率の異なる箇所が生じることとなり、形成された画像の品質の低下を招く。
【００１０】
これらの不都合に対する対策として、ハウジング内の各部における温度を検出するサーミスタと、サーミスタが検出した温度に応じて駆動するヒーターとを設けることにより、偏差および倍率を良好に維持するようにした光走査装置があるが、サーミスタやヒーターを設けることにより、装置のコストアップや消費電力の増加という不都合を招くものである。
【００１１】
本発明は、ハウジング内での温度変化による光学系の熱膨張率の偏りを抑制することができる光走査装置および画像形成装置を得ることを目的とする。
【００１２】
本発明は、ハウジング内での温度変化による個々の補正レンズでの熱膨張率の偏りおよび補正レンズ毎の熱膨張率の偏りを抑制することができる光走査装置および画像形成装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光走査装置は、一方側に開口部を有する箱型のハウジングと、前記ハウジングに取り付けられて光源を有する複数の光源ユニットと、各前記光源ユニットから出射された各光の面倒れを補正するシリンドリカルレンズと、各前記光源ユニットから出射された各前記光を偏向するとともに対称的な２つの走査領域を走査する偏向器と、前記光学系の一部を構成して前記偏向器により偏向走査される各前記光の経路上に前記偏向器を介して対称的に配置されて前記偏向器により偏向走査された各前記光を補正する補正レンズと、前記補正レンズを通過した前記光を所定の経路に導く折り返しミラーと、前記ハウジングに形成されて前記折り返しミラーにより所定の経路に導かれた各前記光を前記ハウジング外へ出射する出射孔と、前記ハウジングの前記開口部を閉塞する蓋部材と、を備え、前記蓋部材は、前記偏向器と前記補正レンズのみを覆い前記ハウジングの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されたカバーと、前記カバーにより覆われる開口部が中央に形成され、前記光源ユニット、前記シリンドリカルレンズと、前記折返しミラーとを覆い、前記カバーを保持するカバー保持部材と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
したがって、ハウジングを形成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されたカバーによって偏向器および補正レンズのみが覆われているため、ハウジング内で局所的温度変化が生じた場合にも、偏向器により偏向走査される各光の経路上に偏向器を介して対称的に配置されている補正レンズに対して、その温度変化をカバーを介して均一に伝達することが可能になる。
【００１７】
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、前記偏向器は前記光を偏向走査する複数の偏向面を有するポリゴンミラーと前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータとによって構成されており、前記補正レンズは前記偏向器により偏向走査された前記光のｆθ特性を補正するｆθレンズである。
【００１８】
したがって、実用上、汎用的に使用される偏向器および補正レンズを有する光走査装置で、請求項１または２記載の発明の作用を得ることが可能になる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光走査装置において、前記ハウジングは、前記開口部を有する第１のハウジングと、前記光の経路上に形成された貫通孔を介して前記第１のハウジングに連通されて前記出射孔を有する第２のハウジングとを有し、前記光源ユニット、前記ポリゴンミラーおよび前記ｆθレンズは前記第１のハウジングに配置され、前記ポリゴンモータは前記第２のハウジングに配置されている。
【００２０】
したがって、駆動する際に発熱するポリゴンモータとｆθレンズとを異なるハウジングに配置することにより、実用上ポリゴンモータの発熱によるｆθレンズの熱膨張をより効果的に抑制することが可能になる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の光走査装置において、前記カバーは、金属材料によって形成されている。
【００２２】
したがって、実用上容易に請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明の作用を得ることが可能になる。
【００２３】
請求項５記載の発明の画像形成装置は、表面に被走査面を有する像坦持体と、前記像坦持体の前記被走査面に光ビームを照射して潜像を書き込む請求項１〜４のいずれか一つに記載の光走査装置と、前記光走査装置が前記像坦持体に書き込んだ前記潜像を顕像化する現像装置と、前記現像装置が顕像化した前記顕像を記録材に転写する転写装置と、を備える。
【００２４】
したがって、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明の作用を有する画像形成装置を提供することが可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図３を参照して説明する。本実施の形態は、画像形成装置としてタンデム方式のカラープリンタへの適用例を示す。
【００２６】
本実施の形態のカラープリンタは、パーソナルコンピュータ等のホスト機に接続して使用され、ホスト機から伝送された印刷データに応じて画像形成動作を実行する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態のカラープリンタを示す縦断側面図である。カラープリンタ１のプリンタハウジング２には、シート状の記録材を積層保持する給紙トレイ３が取り付けられている。プリンタハウジング２の上面には、印刷後の記録材が排出される排紙スタッカ部４が設けられている。特に図示しないが、プリンタハウジング２には、オペレーターによる操作を受け付ける操作部や、各種情報を表示する表示部が設けられている。
【００２８】
プリンタハウジング２内には、シート状の記録材を積層保持する複数の給紙カセット５が設けられている。また、プリンタハウジング２内には、給紙カセット５または給紙トレイ３から、プリンタエンジン６、定着部７等を経由して排紙スタッカ部４へ至る記録材案内路８が形成されている。記録材案内路８の各所には、複数対の搬送ローラ９が設けられている。搬送ローラ９は、図示しない搬送モータによって回転駆動され、記録材案内路８中で記録材を所定方向へ搬送する。
【００２９】
給紙カセット５および給紙トレイ３のプリンタエンジン６側には、給紙機構１０が設けられている。給紙機構１０は、図示しない制御系によっていずれか一方が駆動制御されて、給紙カセット５または給紙トレイ３に積層された記録材を記録材案内路８へ給送する。
【００３０】
プリンタエンジン６は、それぞれＹ(イエロー)，Ｍ(マゼンタ)，Ｃ(シアン)，Ｋ(ブラック)に対応するトナー像が形成される像坦持体としての複数の感光体１１(１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ)を備えている。感光体１１の表面は、画像形成に際して光走査装置１２によって露光走査される被走査面とされている。
【００３１】
これらの感光体１１には、複数の回転ローラ１３に巻回されて一方向に回転自在な転写ベルト１４が当接されている。転写ベルト１４は、回転ローラ１３によって回転されることにより記録材を搬送する機能と、搬送する記録材を感光体１１へ押し付ける機能を果たす。
【００３２】
各感光体１１の周囲には、対応する感光体１１の表面を一様に帯電させる帯電装置１５、対応する感光体１１を露光走査して各感光体１１表面に所定の静電潜像を形成する光走査装置１２、各静電潜像毎にトナーを付着させることで所定色のトナー像を形成する現像装置１６、転写ベルト１４を介して転写バイアスを印加することによって感光体１１表面のトナー像を記録材に転写させる転写装置１７、感光体１１表面の電荷を一掃し感光体１１表面に残存するトナーを除去するクリーナー１８等が設けられている。
【００３３】
定着部７は、復数の定着ローラ１９によって構成されており、定着部７を通過する記録材に対して加圧および加熱することにより記録材にトナー像を定着させる。
【００３４】
図２は光走査装置１２を示す平面図、図３はその縦断側面図である。光走査装置１２のハウジングとしての本体ハウジング２０は、上下方向に一体的に重ね合わされた第１のハウジングとしての上側ハウジング２１と第２のハウジングとしての下側ハウジング２２とを備え、樹脂材料を用いた射出成形法によって形成されている。
【００３５】
上側ハウジング２１の一壁部には、後述する光源ユニット３４の位置決めをするための位置決め孔２３(２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ)が形成されている。位置決め孔２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋは、上下方向にそれぞれ互い違いに形成されている。位置決め孔２３Ｙ，２３Ｃは、位置決め孔２３Ｍ，２３Ｋよりも高い位置(図３中上側)に形成されている。
【００３６】
上側ハウジング２１の上方側には、外方に向けて開口する開口部としての上側開口部２４が形成されている。この上側開口部２４は、蓋部材としての上側閉塞部材２５によって閉塞されている。上側閉塞部材２５は、中央にカバー開口部２６が形成されたカバー保持部材２７と、カバー保持部材２７のカバー開口部２６を閉塞するカバー２８とを備えている。カバー２８は、後述する一対のｆθレンズ２９間の間隔および幅方向の寸法よりも長い寸法を有する単一の板金部材によって形成されており、一対のｆθレンズ２９および一対のｆθレンズ２９の間に配置された部材の上方を覆っている。また、カバー２８のカバー保持部材２７と当接する縁部には、本体ハウジング２０内の遮光性を確保するための弾性部材(図示せず)が取り付けられている。
【００３７】
本実施の形態のカバー２８は、本体ハウジング２０を形成する樹脂材料の熱伝導率よりも熱伝導率の高い金属材料によって形成されている。
【００３８】
なお、本実施の形態では、本体ハウジング２０を形成する樹脂材料の熱伝導率よりも熱伝導率の高い金属材料によってカバー２８を形成したが、カバー２８を形成する材料はこれに限るものではなく、例えば、本体ハウジング２０を形成する樹脂材料の熱伝導率よりも高い良好な熱伝導率を有する材料であれば樹脂材料によってカバー２８を形成してもよい。
【００３９】
下側ハウジング２２の下方側には、外方に向けて開口する下側開口部３０が形成されている。上側ハウジング２１と下側ハウジング２２とは、上下方向に貫通する貫通孔３１によって連通されている。下側ハウジング２２の上側開口部２４分は、各感光体１１に向けて照射されるレーザー光が通過する出射孔３２を備える下側閉塞部材３３によって閉塞されている。
【００４０】
上側ハウジング２１に形成された位置決め孔２３(２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ)には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像に対応したレーザー光を出射する光源ユニット３４(３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋ)がそれぞれ挿入された状態で取り付けられている。
【００４１】
公知の技術であるため、図示および詳細な説明を省略するが、光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃは、レーザー光を出射する光源としてのレーザー光源と、レーザー光源から出射されたレーザー光をコリメートするコリメートレンズと、コリメートレンズでコリメートされたレーザー光を整形するアパーチャ部材とを、ホルダによってユニット化して保持することにより構成されている。光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃのホルダには、対応する位置決め孔２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃの径より略同一径の内円筒と、内円筒の外周側に設けられて位置決め孔２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃの径よりも大きい径を有する外円筒によって形成される段差部分によって位置決め部が形成されている。これにより、光源ユニット３４の上側ハウジング２１への取り付けに際しては、対応する位置決め孔２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃに光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃをそれぞれ挿入するだけで、各光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃの位置決めを行うことができる。
【００４２】
光源ユニット３４Ｋは、光源ユニット３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃと異なり、光源としての２つのレーザー光源を備えるマルチビーム方式の光源ユニット３４である。光源ユニット３４Ｋは、２つのレーザー光源から出射されたレーザー光を、それぞれコリメートする２つのコリメートレンズを備えており、本体ハウジング２０に対して回動自在に保持されている。光源ユニット３４Ｋは、光源ユニット３４Ｋの下方に設けられたピッチ調整用モータＭの動作によって適宜回動される。
【００４３】
光源ユニット３４Ｋが取り付けられる位置決め孔２３Ｋに対向する位置には、上側ハウジング２１の底面から突出するアパーチャ部材３５が、ハウジングに一体に形成されている。本実施の形態のアパーチャ部材３５は、各光源に対応する位置に、アパーチャ部材３５を貫通する２つのアパーチャ(図示せず)が形成された板状部材である。光源ユニット３４Ｋから出射されたレーザー光は、アパーチャ部材３５のアパーチャを通過することにより、形状が整形される。
【００４４】
本実施の形態では、アパーチャ部材３５が本体ハウジング２０に一体に形成されているため、アパーチャを通過したレーザー光の感光体１１の被走査面に対する入射角の変動を抑制し、光学系Ｑによって導かれるレーザー光の光軸の本来経由すべき光軸からの副走査方向におけるずれ量を低減することができる。これにより、ビームピッチ偏差の増大を抑制して、感光体１１Ｋに結像される画像の走査線位置の副走査方向のずれを抑制することができる。
【００４５】
上側ハウジング２１内の中央には、光源ユニット３４からコリメートされて出射されたレーザー光を偏向するとともに、自身を介して対称的な２つの走査領域を走査するポリゴンミラー３６が設けられている。ポリゴンミラー３６は、後述するポリゴンモータ３７によって等速回転され、これにより光源ユニット３４から出射されたレーザー光を偏向走査する。ここに、ポリゴンミラー３６およびポリゴンモータ３７によって偏向器Ｐが構成されている。偏向器Ｐで偏向されたレーザー光は、２色ずつ(ＹとＭ、ＫとＣ)に振り分けられて、ポリゴンミラー３６を介して対称的な２つの走査領域(図２中左右方向)を走査する。
【００４６】
本実施の形態では、上下に互い違いに保持されている光源ユニット３４から出射されるレーザー光の光路上に位置するように、上下方向に配置された２つのポリゴンミラー３６を備えている。これによって、異なる位置から出射された２色のレーザー光を、単一のポリゴンモータ３７の駆動によって、それぞれ偏向走査することが可能になる。
【００４７】
光源ユニット３４とポリゴンミラー３６との間には、ポリゴンミラー３６によるレーザー光の面倒れを補正するシリンドリカルレンズ３８が、それぞれの光源ユニット３４に対応させて配置されている。
【００４８】
また、光源ユニット３４Ｙ，３４Ｃよりも低い位置に取り付けられている光源ユニット３４Ｍ，３４Ｋとポリゴンミラー３６との間には、所定の光源ユニット３４Ｍまたは３４Ｋの光路を折り返す光路案内用ミラー３９がそれぞれ配置されている。この光路案内用ミラー３９により、光路を長くすることなく、互いに異なる位置から出射されたレーザー光を、同一のポリゴンモータ３７によって回転駆動されるポリゴンミラー３６によって偏向走査することができる。
【００４９】
光源ユニット３４Ｙ，３４Ｃから出射されたレーザー光は、光路案内用ミラー３９の上方を通過して、上側のポリゴンミラー３６によって偏向走査される。
【００５０】
上側ハウジング２１内には、偏向器Ｐのポリゴンミラー３６で偏向されて対称的な２つの走査領域を走査する各レーザー光の経路上に、各レーザー光のｆθ補正を行う補正レンズとしての一対のｆθレンズ２９が、主走査方向(図２中上下方向)を長手方向として、ポリゴンミラー３６を介して対称的に配置されている。本実施の形態のｆθレンズ２９は、上下方向に２つのｆθレンズ２９が重ね合わされて形成されている。これにより、上下方向に重ね合わされたそれぞれのポリゴンミラー３６から偏向走査された２色のレーザー光のｆθ特性を、それぞれ良好に補正することができる。
【００５１】
公知の技術であるため、詳細な説明を省略するが、一対のｆθレンズ２９の間には、一方のｆθレンズ２９で反射されたレーザー光(フレア光)が、本来他方のｆθレンズ２９を通過するレーザー光に影響を与えることを防止するために、一対のｆθレンズ２９間での反射光を遮る遮光部材４０が設けられている。
【００５２】
また、上側ハウジング２１内には、ｆθレンズ２９を通過したレーザー光を、貫通孔３１を介して、下側ハウジング２２内に導く折り返しミラー４１が設けられている。
【００５３】
下側ハウジング２２内の中央には、ポリゴンミラー３６を回転駆動するポリゴンモータ３７が設けられている。
【００５４】
また、下側ハウジング２２内には、折り返しミラー４１により上側ハウジング２１から導かれたレーザー光を、それぞれ対応する出射孔３２へ向けて案内する複数の折り返しミラー４２や結像レンズ４３等が設けられている。ここに、コリメートレンズ、ポリゴンミラー３６、シリンドリカルレンズ３８、光路案内用ミラー３９、ｆθレンズ２９、折り返しミラー４１，４２、結像レンズ４３によって光学系Ｑが構成されている。
【００５５】
出射孔３２から外方へ出射されたレーザー光は、それぞれ対応する感光体１１の表面を露光走査する。出射孔３２には、本体ハウジング２０内の防塵のための防塵ガラス４４が設けられている。
【００５６】
加えて、特に図示しないが、カラープリンタ１は、カラープリンタ１内の各部を駆動制御する制御系を有している。制御系は、例えば上述したピッチ調整用モータＭ等を駆動する。また、制御系は、図示しないホスト機との間でデータの通信を行う通信機能を有している。この通信機能によって、ホスト機から伝送された印刷データを受信する。カラープリンタ１は、ホスト機から印刷データが伝送された場合に、画像形成動作を行う。
【００５７】
このような構成において、画像形成に際しては、各光源ユニット３４から出射したレーザー光を、ポリゴンモータ３７によって回転駆動されるポリゴンミラー３６によって偏向走査する。
【００５８】
ポリゴンモータ３７を回転駆動すると、モータ自身あるいは回転部分と本体ハウジング２０との摩擦等によって、本体ハウジング２０内、特に上側ハウジング２１内で熱が発生する。
【００５９】
従来、ポリゴンモータ３７の回転駆動により発生する熱は、ポリゴンミラー３６の回転によって生じる気流により若干は拡散されるが、ハウジング内に配置されている折り返しミラーやｆθレンズ２９および遮光部材４０等によって気流の経路が限定されるため、発熱源付近に停滞し、または、一部分だけを流動していた。このため、ハウジング内の温度は、ポリゴンモータ３７等の発熱源に近いほど高く、場所毎に偏りがあった。
【００６０】
ここで、例えば、ｆθレンズ２９がポリゴンミラー３６の回転により発生する気流より受ける冷却に関しての影響は、一対のｆθレンズ２９の間に遮光部材４０が配置されていることによって、ポリゴンミラー３６の回転方向において遮光部材４０より下流側、かつ、遮光部材４０から離間するほど強くなる。このため、主走査方向における一端部側と他端部側とでは、ｆθレンズ２９に接触する空気の温度に差が生じ、結果として単一のｆθレンズ２９における熱膨張の変化率が部位毎に異なってしまい、形成された画像の主走査方向の各場所毎に倍率が異なったものとなる不都合が発生する。
【００６１】
また、偏向器Ｐを介して離間するｆθレンズ２９のうち、定着部７に近い方のｆθレンズ２９に接触する空気の温度の方が他方のｆθレンズ２９に接触する空気の温度よりも高くなる。このため、本来同一の機能を果たすべき一対のｆθレンズ２９が、上側ハウジング２１内の場所毎に温度が異なることにより、部品毎に熱膨張による変化率に差が生じて色毎に倍率の異なる画像が形成されることとなり、色ずれが生じるという不都合が発生する。
【００６２】
本実施の形態では、金属材料によって形成されたカバー２８によって、ポリゴンミラー３６およびｆθレンズ２９が覆われているため、カバー２８に対向する一部材の発熱によりカバー２８の一部が加熱された場合にも、その熱が迅速にカバー２８全体に伝達され、カバー２８全体が均一な温度になる。このため、上側ハウジング２１内でのカバー２８に対向する部分の温度が均一になり、個々のｆθレンズ２９全体および一対のｆθレンズ２９のそれぞれが均一に熱膨張する。これによって、樹脂材料により形成された本体ハウジング２０を有する光走査装置でも、簡易な構成で、主走査方向の倍率を均等に変化させ、また、各ｆθレンズ２９の倍率を均等に変化させて、色ずれの発生を抑制することができる。
【００６４】
また、特に図示しないが、本実施の形態では、複数の光源ユニット３４から出射されたレーザー光を偏向器Ｐによって偏向して対称的な２つの走査領域をする光走査装置１２への適用例を示したが、これに限るものではなく、単一の光源ユニットから出射されたレーザー光を偏向器によって一方向に偏向し単一の走査領域を走査する光走査装置へ適用してもよい。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の光走査装置によれば、ハウジングを形成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されたカバーによって偏向器および補正レンズのみが覆われているため、ハウジング内で局所的温度変化が生じた場合にも、偏向器により偏向走査される各光の経路上に偏向器を介して対称的に配置されている補正レンズに対して、その温度変化をカバーを介して均一に伝達することが可能になるので、安価に製造することができる樹脂製のハウジング内での温度変化による個々の補正レンズでの熱膨張率の偏りおよび補正レンズ毎の熱膨張率の偏りを抑制することができる。これによって、個々の補正レンズで補正された各光の主走査方向の部位毎の倍率のばらつきや、補正レンズ毎の倍率のばらつきを抑制することができる。
【００６７】
請求項２記載の発明によれば、実用上、汎用的に使用される偏向器および補正レンズを有する光走査装置で、請求項１記載の発明の効果を得ることができる。
【００６８】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の光走査装置において、駆動する際に発熱するポリゴンモータとｆθレンズとを異なるハウジングに配置することにより、実用上ポリゴンモータの発熱によるｆθレンズの熱膨張をより効果的に抑制することが可能になるので、個々のｆθレンズでの熱膨張率の偏りを実用上効果的に抑制することができる。加えて、複数のｆθレンズを有する光走査装置では、ｆθレンズ毎の熱膨張率の偏りを実用上効果的に抑制することができる。
【００６９】
請求項４記載の発明によれば、カバーを金属材料によって形成することにより、実用上容易に請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明の効果を得ることができる。
【００７０】
請求項５記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１〜４のいずれか一つに一記載の発明の効果を有する画像形成装置を提供することが可能になり、画像品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のカラープリンタを示す縦断側面図である。
【図２】光走査装置を示す平面図である。
【図３】その縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
１１ 像坦持体
１２ 光走査装置
１６ 現像装置
１７ 転写装置
２０ ハウジング
２１ 第１のハウジング
２２ 第２のハウジング
２４ 開口部
２７ 蓋部材
２８ カバー
２９ 補正レンズ、ｆθレンズ
３１ 貫通孔
３２ 出射孔
３４ 光源ユニット
３６ ポリゴンミラー
３７ ポリゴンモータ
Ｐ 偏向器
Ｑ 光学系
Claims (5)
- 一方側に開口部を有する箱型のハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられて光源を有する複数の光源ユニットと、
各前記光源ユニットから出射された各光の面倒れを補正するシリンドリカルレンズと、
各前記光源ユニットから出射された各前記光を偏向するとともに対称的な２つの走査領域を走査する偏向器と、
前記光学系の一部を構成して前記偏向器により偏向走査される各前記光の経路上に前記偏向器を介して対称的に配置されて前記偏向器により偏向走査された各前記光を補正する補正レンズと、
前記補正レンズを通過した前記光を所定の経路に導く折り返しミラーと、
前記ハウジングに形成されて前記折り返しミラーにより所定の経路に導かれた各前記光を前記ハウジング外へ出射する出射孔と、
前記ハウジングの前記開口部を閉塞する蓋部材と、を備え、
前記蓋部材は、
前記偏向器と前記補正レンズのみを覆い前記ハウジングの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されたカバーと、
前記カバーにより覆われる開口部が中央に形成され、前記光源ユニット、前記シリンドリカルレンズと、前記折返しミラーとを覆い、前記カバーを保持するカバー保持部材と、
を備えることを特徴とする光走査装置。 - 前記偏向器は前記光を偏向走査する複数の偏向面を有するポリゴンミラーと前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータとによって構成されており、前記補正レンズは前記偏向器により偏向走査された前記光のｆθ特性を補正するｆθレンズである請求項１記載の光走査装置。
- 前記ハウジングは、前記開口部を有する第１のハウジングと、前記光の経路上に形成された貫通孔を介して前記第１のハウジングに連通されて前記出射孔を有する第２のハウジングとを有し、
前記光源ユニット、前記ポリゴンミラーおよび前記ｆθレンズは前記第１のハウジングに配置され、前記ポリゴンモータは前記第２のハウジングに配置されている請求項２記載の光走査装置。 - 前記カバーは、金属材料によって形成されている請求項１〜３のいずれか一つに記載の光走査装置。
- 表面に被走査面を有する像坦持体と、
前記像坦持体の前記被走査面に光ビームを照射して潜像を書き込む請求項１〜４のいずれか一つに記載の光走査装置と、
前記光走査装置が前記像坦持体に書き込んだ前記潜像を顕像化する現像装置と、
前記現像装置が顕像化した前記顕像を記録材に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置。
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