JP4365774B2

JP4365774B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4365774B2
Application number: JP2004346945A
Authority: JP
Inventors: 和典坂内; 宏三山崎; 嘉信坂上; 巌松前; 登楠瀬; 康太竹中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP2006150836A

Description

本発明は、光ビームによって像担持体に静電潜像を形成する光書込装置を備えた複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関し、特に、複数の光ビームを出射する光書込装置と複数の像担持体を備えカラー画像を形成する画像形成装置に関するものであり、より詳しくは、カラー画像を形成する際の色ずれの発生を防止する技術に関する。

一般に、多色画像やフルカラー画像を出力するレーザプリンタや電子写真複写機等のカラー画像形成装置は、出力の三原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色成分のトナー像を感光体ドラム上等の像担持体上に形成し、これら各色成分のトナー像を記録媒体上に重ね合わせて転写することにより、カラー画像を形成している。

このようなカラー画像形成装置には、複数の感光体ドラムに対して１つの光走査式の光書込装置（光走査装置）を備え、光書込装置（光走査装置）の光学ハウジングから出射された４色用の光ビームでそれぞれ感光体ドラムを走査露光する構成としたものがある。
このように、１つの光学ハウジング内部に４色用の光学系が設けられた光書込装置は、光学ハウジングの複数箇所を画像形成装置の本体シャーシ（金属及び樹脂製フレーム等）に取り付けられることによって、走査（画像記録）精度が確保されている。
また、この光書込装置では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応した４つのビーム光源から出射された光ビームが、定速回転する偏向器（例えば回転多面鏡）により双方向に走査（主走査）されるようになっており、その後、光ビームは、結像光学系を通過した後、それぞれ対応するミラーによって反射されて、各々の色に対応する感光体ドラムへと案内される。

このようなカラー画像形成装置では、装置内部の温度変化により光書込装置（光走査装置）の光学ハウジングが伸縮し、光ビームが感光体ドラムを照射する位置が変動し、色ずれが発生してしまうという問題がある。
この問題を解決する先行技術として特許文献１では、画像形成装置のシャーシの線膨張係数より光書込装置のハウジングの線膨張係数を大きくすることと、光書込装置の画像形成装置への取り付け方法を一方が固着し、他方が相対的に移動可能とすることによって、プロセス方向における色ずれを小さくする方法が提案されている。

しかしながら、この先行技術における第１実施例では、プロセス方向と直交する方向には考慮されておらず、熱による膨張または収縮によって光書込装置のハウジングが不均一に変形するため、光書込装置内部の光学部材の取り付け姿勢の変化が各色毎に異なり、色ずれを抑えることができなかった。さらに、この先行技術では、光書込装置のハウジングの熱による伸びによってハウジングの伸びに応じた量だけ光ビームがプロセス方向に移動すると説明されているが、実際にはハウジングが平板ではないので、ハウジングの熱変形が光学部材の角度変動を引き起す。したがって、光ビームの走査位置変動が光学部材の位置変動（平行移動）よりも角度変動に大きく影響され、光ビームの走査位置の変動（色ずれ）を抑えることができなかった。

また、外乱に強くする方法として光書込装置の光学ハウジングを画像形成装置のシャーシにしっかり４箇所以上で固定してしまう方法があるが、この場合には、カラー画像形成装置が市場で設置されるとき、設置される床の状態に合わせて画像形成装置のシャーシが変形し、シャーシに固定された光書込装置のハウジングがシャーシの変形に倣って変形してしまう。この結果、複数のビームの相対的な位置関係がずれ、画質が劣化してしまう問題点があった。

一方、近年、画像形成装置の低コスト化を図るため、低コストな樹脂材料によって光書込装置（光走査装置）の光学ハウジングを製作する研究が行なわれている。しかしながら、樹脂は金属と比較して剛性が低く、熱変形を生じやすい。特に、低コスト化のために、画像形成装置のシャーシの薄型化、低精度化により設置環境に対する維持性が一層低下した条件下では、樹脂材料の線膨張係数に着目するだけでは、所定の性能（色ずれの抑制）を達成することができなかった。

また、従来の画像形成装置では、記録材上の走査線の傾きは、光書込装置と感光体の位置精度のみで決まるため、構成部分の加工誤差の累積や構造体の自重による変形や設置場所の平面度により大きく異なる場合があった。また、光書込装置は、回転多面鏡や光源（半導体レーザ等）の故障、寿命により修理交換が必要な場合があり、光学ハウジングの着脱あるいは交換の容易さが重要となっている。さらに、本体駆動部を加振源とする振動や回転多面鏡自体の振動によって感光体に対する相対的な振動がおきるいわゆるバンディングが発生し、画像が乱れるという不具合があった。

上記のような問題点に応える従来技術としては、特許文献２に記載されているように、光書込装置のハウジングに突起部と基準平面を有し、画像形成装置内部の装着部に前記ハウジングを装着するための位置決め孔と基準平面を形成することによって、光書込装置を装置本体に位置決めするというものが知られている。
しかし、特許文献２に記載の発明は、取付基準が前端面両端部と底面後端部であるため、加工誤差の累積が大きく、位置精度が出しにくく、改良の余地がある。

特開平１−１６９４６６号公報特開平８−１９０２５６号公報

光書込装置において、温度変化により筐体が膨張したり、収縮したり、あるいは、ねじれたりなどして変形した場合には、その変形により、筐体に直接保持されたレーザ光源、走査レンズ、折返しミラーなどの光学部材が変位してしまう。また、本体シャーシも温度変化や本体の設置条件等により光書込装置の固定位置が変化することによって、それらの光学部材の配置に大きな変位が生じてしまう。このように、光学部材が変位してしまうことにより、光ビームの像担持体面上のスポット位置が変動してしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、光書込装置により像担持体に照射する光ビームのスポット位置が温度変化や装置の設置状況によって変動する量を低減することである。
より具体的には、画像形成装置の本体シャーシの歪みが光学ハウジングに直接伝わらないようにし、光学部材等の相対位置や角度に大きな変化が生じないようにして色ずれ等の発生を防止することができる構成の画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では以下のような技術的手段を採っている。
本発明の第１の手段は、光源から出射された光ビームを偏向させて像面上に導く光学系を構成する光学部材が内部に位置決めされた光学ハウジングを備え、該光学ハウジングから出射された光ビームによって像担持体に静電潜像を形成する光書込装置であって、箱型の前記光学ハウジングが、画像形成装置の本体シャーシの複数の固定箇所で固定されている光書込装置を備えた画像形成装置において、
前記光学ハウジングは前記本体シャーシの４箇所で拘束されており、像担持体の軸心方向をＸ方向、画像の副走査方向をＹ方向、光学ハウジングの高さ方向をＺ方向と定義したとき、前記光学ハウジングの外周の２つの側面は前記Ｙ方向に略平行であり、前記本体シャーシの前記Ｙ方向に略平行な面に対向しており、
前記光学ハウジングの２つの側面の一方側の端部近傍に対向した前記本体シャーシの２箇所の拘束部（以下、第１拘束部、第２拘束部と言う）には、前記光学ハウジングを位置決めするためのＶ字形状の受け部を有し、
前記光学ハウジングの２つの側面の他方側の端部近傍に対向した前記本体シャーシの別の２箇所の拘束部（以下、第３拘束部と言う）には、前記Ｙ方向と前記Ｚ方向に対して斜めに傾斜した２つの板状形状からなる傾斜受け部とＺ方向受け部をそれぞれ有し、
前記第１拘束部と前記第２拘束部の前記Ｖ字形状受け部は、それぞれ前記本体シャーシにおいてＹ方向に同じ位置で、Ｘ方向に前記光学ハウジングを挟んで配置され、
前記２箇所の第３拘束部の前記傾斜受け部と前記Ｚ方向受け部は、それぞれ前記本体シャーシにおいてＹ方向に同じ位置で、Ｘ方向に前記光学ハウジングを挟んで配置されると共に、前記傾斜受け部と前記Ｚ方向受け部はＹ方向及びＺ方向に所定の間隔を開けて配置され、
前記光学ハウジングの２つの側面には、前記４箇所の拘束部に対応して設けられＸ方向に突出して形成された円筒状固定形状を有し、
前記第１拘束部と前記第２拘束部においては、前記光学ハウジングの円筒状固定形状が前記本体シャーシの前記Ｖ字形状受け部と係合し、
前記２箇所の第３拘束部においては、前記光学ハウジングの円筒状固定形状が前記本体シャーシの前記傾斜受け部と前記Ｚ方向受け部に係合し、
前記第１拘束部と前記第２拘束部において前記光学ハウジングの円筒状固定形状を受けるＶ字形状受け部のうち、前記第２拘束部側のＶ字形状受け部が形成された前記本体シャーシには押圧部材が設けられ、該押圧部材により前記第２拘束部側の円筒状固定形状の端面をＸ方向に押圧して、前記第１拘束部側の円筒状固定形状の端面を前記第１拘束部側のＶ字形状受け部が形成された前記本体シャーシの基準面に押し付けてＸ方向の位置決めがなされ、
前記２箇所の第３拘束部に対応する前記光学ハウジングの円筒状固定形状には、前記本体シャーシの前記傾斜受け部に係合して、前記Ｖ字形状受け部に向かって前記光学ハウジングを押し付ける押し付け手段をそれぞれ有し、
該押し付け手段は、前記光学ハウジングの円筒状固定形状に回転自在に取り付けられて突起部で前記本体シャーシ側の前記傾斜受け部に係合する固定レバーと、前記光学ハウジングと前記固定レバー間に設けられた押圧部材からなり、
該押圧部材によって前記固定レバーの突起部を前記本体シャーシに設けた前記傾斜受け部に押し付けることにより、前記光学ハウジングの円筒状固定形状を前記本体シャーシの前記Ｚ方向受け部に押し付けると共に、前記光学ハウジングを前記Ｙ方向に押圧して前記第１拘束部と前記第２拘束部の前記Ｖ字形状受け部に前記光学ハウジングの円筒状固定形状を押し付けるようにしてＹ方向とＺ方向の位置決めがなされることを特徴とする（請求項１）。

本発明の第２の手段は、第１の手段の画像形成装置において、前記押圧部材として、板バネやスプリングなどのバネ部材を用いることを特徴とする（請求項２）。

本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の画像形成装置において、前記光書込装置の光学ハウジング内に、複数の光源と、該複数の光源から出射された各光ビームを偏向させる偏向手段と、該偏向手段により偏向された光束をそれぞれ像面上に導く光学系とを備え、前記光学ハウジングから出射された複数の光ビームによって複数の像担持体に静電潜像を形成することを特徴とする（請求項３）。

本発明の第４の手段は、第１乃至第３のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記像担持体に形成された静電潜像を現像して顕像化する現像手段と、前記像担持体上の顕像を記録材に直接または中間転写体を介して転写する転写手段と、前記記録材に転写された画像を定着する定着手段を備えたことを特徴とする（請求項４）。
また、本発明の第５の手段は、第３または第４の手段の画像形成装置において、複数の像担持体を備え、複数の像担持体に色の異なる画像を形成し、各像担持体上の画像を記録材に直接または中間転写体を介して重ね合わせて転写することにより多色またはフルカラー画像を形成することを特徴とする（請求項５）。

本発明においては、第１の手段のような構成とすることにより、光学ハウジングが環境温度変化により熱膨張によりＸ及びＹ方向に伸縮した場合に、一つの拘束場所を基準に、他の光束場所は素直にＸ及びＹ方向に変位可能であるため、光学ハウジングがねじれたりすることがなく、ハウジング内の光学部材等の相対位置や角度に大きな変化が生じない。また、本体シャーシが設置場所の変更等により光学ハウジング受け面が変位した場合でも、光学ハウジングの剛性により基準部以外の拘束部分が本体シャーシの受け部から離間することによって、本体シャーシの歪みが光学ハウジングに直接伝わらず、光学部材等の相対位置や角度に大きな変化は生じないため、色ずれ等の発生を防止することができる。

また、第１の手段の画像形成装置においては、前記光学ハウジングの外周のＸ方向に円筒状固定形状を複数形成し、本体シャーシ側には前記光学ハウジングの固定形状を受けるＶ字型の固定形状を２ヶ所設け、片側の円筒端面をバネ部材等の押圧部材によりシャーシ基準面に押し付けすると共にＶ字形状に向かってＹ方向に光学ハウジングを押し付ける押し付け手段を有し、他のシャーシ固定形状はＺ方向のみ受ける板状形状とすると共に押圧部材による固定とすることによって、光学ハウジングの取り外しを横方向から簡単に行なうことができ、光学ハウジングの着脱が容易になる。

さらに第１の手段の画像形成装置においては、前記Ｖ字形状に向かってＹ方向に光学ハウジングを押し付ける押し付け手段として、前記光学ハウジングの円筒形状に回転可能なレバー部材を取り付け、本体シャーシに斜めに傾斜した受け部を設けてバネ部材等の押圧部材により前記レバー部材の突起部を本体シャーシの傾斜した受け部に押し当てることにより、Ｖ字形状に向かってＹ方向に光学ハウジングを押し付けると共に、他のシャーシ固定箇所にＺ方向に押し付ける押し付け手段を有することにより、前述の効果が得られると共に、簡単な構成で２方向へ光学ハウジングを押すことができ、光学ハウジングの固定を確実に行なうことができ、また、光学ハウジングの取り外しも横方向から簡単に行なうことができるので、光学ハウジングの着脱が容易になる。

本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果を有することにより、光書込装置により像担持体に照射する光ビームのスポット位置が温度変化や装置の設置状況によって変動する量を低減することができ、また、画像形成装置の本体シャーシの歪みが光学ハウジングに直接伝わらないようにでき、光学部材等の相対位置や角度に大きな変化が生じないようにして色ずれ等の発生を防止することができる。

以下、本発明の構成、動作および作用を図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明に係る光書込装置を用いた画像形成装置の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図であり、この画像形成装置は、電子写真方式の画像形成プロセスを採用したカラーレーザプリンタ１である。このカラーレーザプリンタ１の画像形成部２には、ベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）１１に沿って像担持体である４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋが並設されており、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周囲には、回転方向の順に帯電手段８、露光手段である光書込装置６、現像手段９、一次転写手段１２、クリーニング手段７がそれぞれ配設されている。また、画像形成装置の下部には記録用紙等の記録材３ａを給紙する給紙手段３が設けられ、この記録材３ａの搬送方向に沿って、給紙ローラ３ｂ、レジストローラ３ｃ、二次転写手段１３、定着手段４、搬送ローラ３ｄ、排紙ローラ３ｅが配設されている。また、給紙ローラ３ｂを支持する支持部材３ｆが存在する。

帯電手段８は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、この導電性ローラに帯電バイアス電圧が図示しない電源装置から供給され、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面を一様に帯電させる。
露光手段である光書込装置６は、４つのレーザ光源ユニットと偏向走査手段と光学系を備え、各色の画像データに基づいて、点灯／消灯するレーザ光を各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面に照射し、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。
現像手段２は、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上に形成された静電潜像をイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の各色の現像剤にて顕像化する。
一次転写手段１２は、図示の例では転写バイアスが印加される一次転写ローラであり、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上の各色の顕像を中間転写体１１に転写する。
クリーニング手段７は、転写後に各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上に残留する現像剤を除去する。
二次転写手段１３は、図示の例では転写バイアスが印加される二次転写ローラであり、中間転写体１１上の画像を記録材３ａに転写する。
定着手段４は、図示の例では加熱ローラと加圧ローラを有する定着装置であり、記録材上の画像を加熱・加圧して定着する。

図１に示す構成のカラーレーザプリンタ１では、プリント動作が開始されると、帯電手段８で各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面を一様に帯電させた後、光書込装置６で各色の画像データに基づいてレーザ光を各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面に照射し、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上に形成された静電潜像は、現像手段９の各色の現像剤にて顕像化される。この顕像化された各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上の画像は、一次転写手段１２で中間転写体１１に重ね合わせて転写される。この中間転写体１１への画像転写にタイミングを合わせて、記録用紙等の記録材３ａが給紙手段３の給紙ローラ３ｂにより１枚ずつ分離されてレジストローラ３ｃに搬送され、レジストローラ３ｃにより二次転写手段である二次転写ローラ１３に搬送される。そして、二次転写ローラ１３によって中間転写体１１上の画像が記録材３ａに一括して転写される。画像転写後の記録材３ａは定着手段４に搬送され、定着手段４の加熱ローラと加圧ローラにより加熱・加圧されて画像が記録材３ａに定着される。定着後の記録材３ａは搬送ローラ３ｄで搬送され、排紙ローラ３ｅで排紙トレイに排紙される。

次に光書込装置について説明する。図２は光書込装置の構成例を示す平面図、図３は図２に示す光書込装置の概略断面図である。この光書込装置６は、レーザ光を発振する４つのレーザ光源ユニット（ＬＤユニット）６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋと、画像信号に基づいて変調されたレーザ光を偏向走査する偏向走査手段（回転多面鏡等の偏向器）６２と、偏向走査したレーザ光を感光体上で所望の大きさに結像させる結像光学系６３と、レーザ光の走査開始タイミングを検知する同期検知手段６４とを備えており、これらの構成要素（光学部材）は、筐体およびカバーからなる光学ハウヒング７０に保持されている。本実施形態では、４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋにレーザ光を照射するために４つの光源を搭載し、２つずつに分けて偏向走査手段６２である回転多面鏡の両側から入射させる、所謂対向走査方式の例である。発光源には半導体レーザを用いており、この半導体レーザと、半導体レーザから射出された発散光を略平行化するコリメートレンズと、半導体レーザ駆動回路基板とを保持部材により保持した構成で各レーザ光源ユニット（ＬＤユニット）６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋを構成している。ＬＤユニット６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋから射出されたレーザ光は、アパーチャ６５、シリンダレンズ６６を通って、偏向走査手段である回転多面鏡６２に至る。なお、回転多面鏡６２に片側から２つの光を独立に入射させるために、一方の光路にミラー６７を入れている。

回転多面鏡６２の回転数が、３００００ｒｐｍを超える程度に速い場合は、騒音対策等のために回転多面鏡６２の手前に防音ガラス６８を用いる場合が多い。図では、回転多面鏡６２の両側に防音ガラス６８が配設された構成になっている。
回転多面鏡６２で偏向走査されたレーザ光は、再び防音ガラス６８を経て、結像レンズ６３に入射する。その後、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋへ導かれる光はミラー６９を２枚づつ用いて光路を折り返して各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋへ至る。結像レンズ６３は、ｆθ特性及び主・副のビーム径を絞る特性を兼ね備えた１枚のレンズによって構成されている。各感光体ドラムに対する照射角度は、４つのそれぞれでほぼ同一である。

一方、書込み開始のタイミングを決定するための同期検知手段６４は、前記結像レンズ６３を通ったビームを同期検知用ミラー６４ａで折り返して受光する。同期検知手段６４は、結像レンズ６４ｂと、光電素子６４ｃを持つ電気回路基板６４ｄと、それらを保持する図示しない保持部材から成っている。
同期検知の本来の意味は、走査光のタイミングを取ることであるので、通常は走査に先立って設置されていればよい。更に、１走査の速度（あるいは時間）の変動を検知するために、走査後端にも検知手段が設置されることがある。図２には、そのような走査の前後で同期を取るような構成を示した。また、図２に示すように、上下２段の走査光を１つの同期検知手段６４で検知する。

図３には、複数の感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに対して、一つの光書込装置６からすべての感光体ドラムへのレーザ光を発する構成の例を示した。光書込装置６から感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋへの出射口に、光書込装置６の光学ハウジング７０内への塵埃の侵入等を防ぐために防塵部材６０を設けている。この防塵部材６０は平板ガラスであることが多い。図３では、防塵部材６０は光書込装置６のカバー７１に取付けられた状態である。

次に光書込装置の光学ハウジングの固定手段の具体的な実施例について説明する。

（実施例１）
参考実施例として、まず図４に、光学ハウジング７０を画像形成装置の本体シャーシに４箇所で固定する４点受けの例を示す。４点受けの場合は，図４に示すように、本体シャーシに形成している光学ハウジングの受け部４１，４２（位置決めピン有り）及び受け部４３，４４（ピン無し）に光書込装置６の光学ハウジング７０が固定されている。
また、光学ハウジング７０を画像形成装置の本体シャーシに３箇所で固定する３点受けの場合は、図５に示すように、本体シャーシに形成している光学ハウジングの受け部４１，４２（位置決めピン有り）及び受け部４３（ピン無し）に光書込装置６の光学ハウジング７０が固定されている。

図４または図５において、まず受け部４１に対応する光学ハウジングの拘束［１］の固定形状は、位置決めピンに隙間なく勘合する丸穴形状を有し、Ｚ方向に固定するための押圧部材（例えば板バネ部材）１００もしくは図示しないねじ等の締結部材によって位置決めされている。この拘束［１］の固定場所の拘束条件は、
Ｘ：固定又は準固定、
Ｙ：固定又は準固定、
Ｚ：固定（ねじ等の締結部材を用いた場合）又は準固定（板バネ等の押圧部材により基準面に押し付けられて、他の方向へは変位可能な状態）、
となる。

さらに、受け部４２に対応する光学ハウジング７０の拘束［２］の固定形状は、位置決めピンにＹ方向に隙間なく勘合し、Ｘ方向にはフリーとなるような長穴形状を有し、Ｚ方向に準固定するための押圧部材（例えば板バネ部材）１００によって位置決めされている。この固定場所の拘束条件は、
Ｘ：フリー、
Ｙ：固定、
Ｚ：準固定、
となる。

また、受け部４３及び４４に対応する光学ハウジング７０の拘束［３］の固定形状は、Ｚ方向のみ規制するための平板形状としており、Ｚ方向に準固定するための押圧部材（例えば板バネ部材）１００によって位置決めされている。この固定場所の拘束条件は、
Ｘ：フリー、
Ｙ：フリー、
Ｚ：準固定、
となる。

（実施例２）
次に本発明の実施例を図７〜９に示す。図７は光書込装置の光学ハウジングを底面７２の側から見た図、図８は光書込装置の光学ハウジングを側面側から見た図、図９は図８の光学ハウジングの拘束［３］の部分を拡大して示す図である。
図７〜９に示すように、光学ハウジング７０の外周の固定箇所にはＸ方向に円筒状固定形状１３１，１３２，１３３，１３４を形成し、本体シャーシ１４０の側には、拘束［１］，［２］の固定箇所の光学ハウジング７０の固定形状１３１，１３２を受けるＶ字型の固定形状（受け部）１４１，１４２を２ヶ所設け、片側の円筒端面を板バネ等の押圧部材１０１によりシャーシ基準面に押し付けすると共に、拘束［３］の固定箇所には、Ｖ字形状に向かってＹ方向に光学ハウジング７０を押し付ける押し付け手段（固定レバー）１１０を設けて、この押し付け手段（固定レバー）１１０によって準固定している。この時の拘束［１］（受け部１４１）の固定箇所の拘束条件は、
Ｘ：準固定、
Ｙ：準固定、
Ｚ：準固定、
となる。

さらに、拘束［２］（受け部１４２）の固定箇所の拘束条件は、
Ｘ：フリー、
Ｙ：準固定、
Ｚ：準固定、
となる。

また、図９に示すように、拘束［３］の受け部１４３及び１４４に対応する光学ハウジング７０の固定方法は、光学ハウジング７０の円筒状固定部１３３，１３４に前記押し付け手段である固定レバー１１０を回転自在に取り付け、光学ハウジング７０と固定レバー１１０間に押圧部材（例えばスプリング等のバネ）１０２を設け、この押圧部材（スプリング等のバネ）１０２によって固定レバー１１０の突起部１１０ａが本体シャーシ１４０の受け部１４３（１４４）の傾斜受け部に押し付けられ、光学ハウジング７０が本体シャーシ１４０のＺ方向受け部に押し付けられると共に、光学ハウジング７０を前述のようにＶ字受け部１４１，１４２に押し付けるようにしている。この拘束［３］（受け部１４３，１４４）の固定箇所の拘束条件は、
Ｘ：フリー、
Ｙ：フリー、
Ｚ：準固定、
となる。

ここで、各固定箇所での方向Ｘ，Ｙ，Ｚは、
Ｘ：感光体ドラム（像担持体）の軸心方向、
Ｙ：画像の副走査方向、
Ｚ：光学ハウジングの高さ方向、
と定義している。また、準固定は、板バネ等の押圧部材により基準面に押し付けられて他の方向に変位可能な状態と定義している。

本発明によれば、上記実施例１及び実施例２のように、本体シャーシと光学ハウジング７０を固定することによって、光学ハウジング７０が環境温度変化による熱膨張によりＸ及びＹ方向に伸縮した場合に、拘束［１］の拘束箇所を基準に、拘束［２］と拘束［３］の個所では、素直にＸ及びＹ方向に変位可能であるため、光学ハウジング７０がねじれたりすることがなく、光学部材等の相対位置や角度に大きな変化は生じない。

また、本体シャーシと光学ハウジング７０を、図６（ｂ）に示すように、締結ねじ等により各固定点（４箇所）でＺ方向を固定した場合には，画像形成装置の設置場所等の変化により本体シャーシ自体が歪みが生じ、この歪みが光学ハウジング自体を歪め、光学部材等の相対位置及び角度が変化して、感光体ドラム上のビーム照射位置がずれて色ずれとなってしまうが、これに対して本発明の実施例１や実施例２では、図６（ａ）に示すように、拘束［３］の固定箇所の拘束条件をＺ方向：準固定としているので、光学ハウジング７０の剛性により拘束３の部分が本体シャーシの受け部４３または４４から離間することによって、本体シャーシの歪みが光学ハウジング７０に直接伝わらず、光学部材等の相対位置や角度に大きな変化が生じないため、色ずれが発生しない。

以上のように、本発明の画像形成装置では、実施例１または実施例２に示したような構成及び固定方法を用いた光書込装置を備えたことにより、光書込装置により感光体ドラムに照射する光ビームのスポット位置が温度変化や装置の設置状況によって変動する量を低減することができ、また、画像形成装置の本体シャーシ１４０の歪みが光学ハウジング７０に直接伝わらないようにでき、光学部材等の相対位置や角度に大きな変化が生じないようにして色ずれ等の発生を防止することができる。

以上説明したように、本発明は、光走査方式の光書込装置を備えた複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリなどの画像形成装置に好適に適用でき、特に、複数の像担持体を備えたタンデム構成のカラー画像形成装置に好適に利用することができる。
また、本発明の実施例では、偏向走査手段である回転多面鏡の両側で光ビームを偏向走査する光書込装置の例を説明したが、片側だけで光を偏向走査する構成の光書込装置でも良いことは明らかである。また、４色カラーで説明したが、３色カラーで構成しても良く、さらには、白黒機の画像形成装置における書込み位置（画像レジスト）の安定化にも有効である。

本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。本発明に係る光書込装置の構成例を示す平面図ある。図２に示す光書込装置の概略断面図である。光学ハウジングを画像形成装置の本体シャーシに４箇所で固定する４点受けの例を示す概略図である。光学ハウジングを画像形成装置の本体シャーシに３箇所で固定する３点受けの例を示す概略図である。本体シャーシがねじれた場合の従来及び本発明の状態を示す説明図である。本体シャーシに固定した光学ハウジングを底面側から見た図である。図７に示す光学ハウジングを側面側から見た図である。図８の光学ハウジングの拘束［３］の部分を拡大して示す図である。

符号の説明

１：カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
３：給紙手段
４：定着手段
６：光書込装置
８：帯電手段
９：現像手段
１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ：感光体ドラム（像担持体）
１１：中間転写体
１２：一次転写手段
１３：二次転写手段
４１〜４４：本体シャーシ側の受け部
６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋ：レーザ光源ユニット（ＬＤユニット）
６２：回転多面鏡（偏向走査手段）
６３：結像レンズ
６４：同期検知手段
６５：アパーチャ
６６：シリンダレンズ
６９：折返しミラー
７０：光学ハウジング
１００：板バネ部材等の押圧部材
１０１：板バネ部材等の押圧部材
１０２：スプリング等の押圧部材
１１０：固定レバー（押し付け手段）
１４０：本体シャーシ
１４１，１４２：Ｖ字形状の受け部
１４３，１４４：受け部

Claims

光源から出射された光ビームを偏向させて像面上に導く光学系を構成する光学部材が内部に位置決めされた光学ハウジングを備え、該光学ハウジングから出射された光ビームによって像担持体に静電潜像を形成する光書込装置であって、箱型の前記光学ハウジングが、画像形成装置の本体シャーシの複数の固定箇所で固定されている光書込装置を備えた画像形成装置において、
前記光学ハウジングは前記本体シャーシの４箇所で拘束されており、像担持体の軸心方向をＸ方向、画像の副走査方向をＹ方向、光学ハウジングの高さ方向をＺ方向と定義したとき、前記光学ハウジングの外周の２つの側面は前記Ｙ方向に略平行であり、前記本体シャーシの前記Ｙ方向に略平行な面に対向しており、
前記光学ハウジングの２つの側面の一方側の端部近傍に対向した前記本体シャーシの２箇所の拘束部（以下、第１拘束部、第２拘束部と言う）には、前記光学ハウジングを位置決めするためのＶ字形状の受け部を有し、
前記光学ハウジングの２つの側面の他方側の端部近傍に対向した前記本体シャーシの別の２箇所の拘束部（以下、第３拘束部と言う）には、前記Ｙ方向と前記Ｚ方向に対して斜めに傾斜した２つの板状形状からなる傾斜受け部とＺ方向受け部をそれぞれ有し、
前記第１拘束部と前記第２拘束部の前記Ｖ字形状受け部は、それぞれ前記本体シャーシにおいてＹ方向に同じ位置で、Ｘ方向に前記光学ハウジングを挟んで配置され、
前記２箇所の第３拘束部の前記傾斜受け部と前記Ｚ方向受け部は、それぞれ前記本体シャーシにおいてＹ方向に同じ位置で、Ｘ方向に前記光学ハウジングを挟んで配置されると共に、前記傾斜受け部と前記Ｚ方向受け部はＹ方向及びＺ方向に所定の間隔を開けて配置され、
前記光学ハウジングの２つの側面には、前記４箇所の拘束部に対応して設けられＸ方向に突出して形成された円筒状固定形状を有し、
前記第１拘束部と前記第２拘束部においては、前記光学ハウジングの円筒状固定形状が前記本体シャーシの前記Ｖ字形状受け部と係合し、
前記２箇所の第３拘束部においては、前記光学ハウジングの円筒状固定形状が前記本体シャーシの前記傾斜受け部と前記Ｚ方向受け部に係合し、
前記第１拘束部と前記第２拘束部において前記光学ハウジングの円筒状固定形状を受けるＶ字形状受け部のうち、前記第２拘束部側のＶ字形状受け部が形成された前記本体シャーシには押圧部材が設けられ、該押圧部材により前記第２拘束部側の円筒状固定形状の端面をＸ方向に押圧して、前記第１拘束部側の円筒状固定形状の端面を前記第１拘束部側のＶ字形状受け部が形成された前記本体シャーシの基準面に押し付けてＸ方向の位置決めがなされ、
前記２箇所の第３拘束部に対応する前記光学ハウジングの円筒状固定形状には、前記本体シャーシの前記傾斜受け部に係合して、前記Ｖ字形状受け部に向かって前記光学ハウジングを押し付ける押し付け手段をそれぞれ有し、
該押し付け手段は、前記光学ハウジングの円筒状固定形状に回転自在に取り付けられて突起部で前記本体シャーシ側の前記傾斜受け部に係合する固定レバーと、前記光学ハウジングと前記固定レバー間に設けられた押圧部材からなり、
該押圧部材によって前記固定レバーの突起部を前記本体シャーシに設けた前記傾斜受け部に押し付けることにより、前記光学ハウジングの円筒状固定形状を前記本体シャーシの前記Ｚ方向受け部に押し付けると共に、前記光学ハウジングを前記Ｙ方向に押圧して前記第１拘束部と前記第２拘束部の前記Ｖ字形状受け部に前記光学ハウジングの円筒状固定形状を押し付けるようにしてＹ方向とＺ方向の位置決めがなされることを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記押圧部材として、板バネやスプリングなどのバネ部材を用いることを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記光書込装置の光学ハウジング内に、複数の光源と、該複数の光源から出射された各光ビームを偏向させる偏向手段と、該偏向手段により偏向された光束をそれぞれ像面上に導く光学系とを備え、前記光学ハウジングから出射された複数の光ビームによって複数の像担持体に静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像して顕像化する現像手段と、前記像担持体上の顕像を記録材に直接または中間転写体を介して転写する転写手段と、前記記録材に転写された画像を定着する定着手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項３または４記載の画像形成装置において、
複数の像担持体を備え、複数の像担持体に色の異なる画像を形成し、各像担持体上の画像を記録材に直接または中間転写体を介して重ね合わせて転写することにより多色またはフルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。