JP5863029B2

JP5863029B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5863029B2
Application number: JP2012015740A
Authority: JP
Inventors: 智也藤井; 楠瀬　登; 登楠瀬; 嘉信坂上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2032-01-27
Also published as: US8823764B2; US20120300007A1; JP2013007995A

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の中には、潜像担持体上に画像情報に応じた書込光を偏向走査することにより照射して潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得るものが知られている。書込光を偏向走査する光走査装置は、一般に、レーザダイオード（ＬＤ）などの光源から照射された光が、コリメートレンズやシリンドリカルレンズなどの光学素子によって所定の形状に成形されて光変偏向装置たるポリゴンスキャナのポリゴンミラーに入射する。ポリゴンミラーに入射した光は、偏向走査され、走査レンズ、反射ミラー等の光学素子を通った後、光学ハウジングの底面部の防塵ガラスが取り付けられた開口部から潜像担持体に照射される。上記光学素子、ポリゴンスキャナは、箱型形状の光学ハウジングに固定されている。

ポリゴンミラーが高速回転することにより生じる振動などにより光学ハウジングが振動する場合がある。光学ハウジングが振動すると、光学ハウジングに固定されている光学素子が振動し、光学素子の位置や姿勢が変動し、その結果、画像の劣化を招いてしまうおそれがあった。

特許文献１には、光学ハウジングの底面部全体をアーチ形状にして光学ハウジング底面部の剛性を高めることで、光学ハウジングの振動を抑える光走査装置が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の光走査装置においては、光学ハウジングの底面部全体をアーチ形状にしているため、アーチ形状の部分に光学ハウジング内の光を潜像担持体へ照射するための開口部が形成される。このように、アーチ形状の部分に開口部があると、その開口部が、他の部分よりも強度が弱くなり、開口部からアーチが座屈する場合があり、光学ハウジングの振動を十分に抑制できないという課題があった。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、光学ハウジングの振動を抑制することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査装置と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記光走査装置は、光源と、前記光源から発射された光束を主走査方向に偏向走査せしめる偏向手段と、前記偏向手段によって偏向せしめられた光束を前記潜像担持体に導く複数の光学素子と、前記光源、前記偏向手段および前記複数の光学素子が搭載され、前記光束が前記潜像担持体に入射されるように開口部が形成された光学ハウジングとを備え、前記光学ハウジングの複数の面のうち、前記開口部が形成された面の一部にアーチ形状部を設け、前記アーチ形状部以外の箇所に前記開口部を設けたものであって、前記現像手段により潜像を現像化するための粉体が収納された円筒状の粉体収納部を有し、前記粉体収納部の一部が、前記光学ハウジングとオーバーラップするように前記アーチ形状部に対向配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、アーチ形状部以外に開口部を設けたので、光学ハウジングのアーチ形状部は、アーチ形状部に開口部を設けたものに比べて、座屈しにくい。これにより、アーチ形状部に開口部を有しているものに比べて、光学ハウジングの剛性を高めることができる。その結果、光学ハウジングの振動を抑制することができ、光学ハウジングに取り付けられた光学素子の位置や姿勢が変動するのを抑制することができ、走査線の乱れを抑制することができる。

本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタを示す模式図。第１の書込装置の周辺を示す斜視図。図２のＡ−Ａ断面図。プリンタから排紙カバーなどの外装を取り除いた状態を示す平面図。図２のＹ方向から見た図。図２のＺ方向から見た図。図４のＸ−Ｘ断面図。前側板の前側支持部の斜視図。図４のＴ−Ｔ断面図。図４のＵ−Ｕ断面図。後側板と、第１書込装置の後側筐体部との周辺の構造を示す斜視図。第２書込装置を取り除いた状態の後側板と、第１書込装置の後側筐体固定部との周辺の構造を示す斜視図。ａ）は、アーチ形状の梁に荷重が加わった際の応力分布を示す図であり、（ｂ）は、直線形状の梁に荷重が加わった際の応力分布を示す図である。（ａ）は、底面が平面状の箱型形状のモデルを示す斜視図であり、（ｂ）底面にリブを設けた箱型形状のモデルを示す斜視図、（ｃ）は、底面に２個のアーチ部を有する箱型形状のモデルを示す斜視図。構造解析のシミュレーション条件について説明した図。トナーボトルを、書込装置のアーチ部に対向させて設けたプリンタの要部を示す模式図。変形例の書込装置の斜視図。変形例の書込装置の平面図。図１７のＤ−Ｄ断面図。図１７のＺ１方向から見た図。図１７のＹ１方向から見た図。

以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置である複写機に適用した一実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１０を示す模式図である。
このプリンタ１０は、主に、イエロー（以下「Ｙ」と記載し、イエロー用の部材の符号には色別符号として「Ｙ」を付す。シアン、マゼンタ、ブラックについても同様。）用の作像部４Ｙ、Ｍ（マゼンタ）用の作像部４Ｍ、Ｃ（シアン）用の作像部４Ｃ、ＢＫ（ブラック）用の作像部４ＢＫの４つの作像部と、中間転写材である中間転写ベルト１とを有している。また、作像部４Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの上には、第１の書込装置５ａ、第２の書込装置５ｂの一部が重なるようにして横並びに配置されている。

各書込装置５ａ，５ｂは、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等から入力される色分解された画像データを、光源駆動用の信号に変換し、それに従い各レーザ光源ユニット内の半導体レーザを駆動して光ビームを出射するようになっている。

各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫは、それぞれ、回転駆動される潜像担持体としての感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ、それぞれの感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫの周囲に配置される帯電部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２ＢＫ、現像部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３ＢＫ、クリーニング部４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４ＢＫ等により構成されている。感光体４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１ＢＫは、円筒状に形成された感光体ドラムであり、図示しない駆動源により回転駆動される。各帯電部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２ＢＫは、それぞれ対応する感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ４１の表面を所定電位となるように一様帯電するものである。本実施形態の帯電部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２ＢＫは、帯電ローラ等の帯電部材を感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫの表面に接触又は近接させて帯電処理する接触帯電方式のものを採用しているが、これに限られない。

第１の書込装置５ａから出射された光ビームが帯電部４２Ｂｋ，４２Ｃにより一様帯電された感光体４１Ｂｋ，４１Ｃの表面にスポット照射されることにより、感光体４１Ｂｋ，４１Ｃ表面にはそれぞれの画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。また、第２の書込装置５ｂから出射された光ビームが帯電部４２Ｍ，４２Ｙにより一様帯電された感光体４１Ｍ，４１Ｙの表面にスポット照射されることにより、感光体４１Ｍ，４１Ｙ表面にはそれぞれの画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。

各現像部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３ＢＫは、感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ上の静電潜像にトナーを付着させることにより、その静電潜像をトナー像として顕像化させるもので、感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫに対して非接触状態でトナーを供給する非接触現像方式のものが採用されている。各クリーニング部４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４ＢＫは、感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫの表面に付着している転写残トナー等の不要物を除去するもので、感光体表面にブラシを接触させてクリーニングするブラシ接触方式のものが採用されている。

作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１２が配設されている。転写手段たる転写ユニット１２は、中間転写ベルト１の他に、テンションローラ２、２次転写対向ローラ３、４つの１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫ、２次転写ローラ７、不図示のベルトクリーニング装置などを備えている。

転写ユニット１２の鉛直方向下方には、シートを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット１３が配設されている。この給紙カセット１３は、シート束の一番上のシートに給紙ローラ１３ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、そのシートを送り出す。

各感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ上に形成された各色トナー像が、各一次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫによって、順次中間転写ベルト１に互いに重なり合うように転写される。このように重なった中間転写ベルト１上の画像は、２次転写ローラ７によってシートに転写される。
画像が転写されたシートは、その後に定着器１４に搬送され、熱と圧力によって画像がシートに定着される。その後、シートは、排紙ローラ対１５により排紙カバー１６へ排出される。

次に、書込装置５ａ，５ｂについて説明する。第１，第２の書込装置５ａ，５ｂは、排紙カバー１６の傾斜に略平行に対向するように傾いて設置されていて、両者がプリンタ１０の排紙側から見て一部重なるように配置されている。もちろん略平行でなかったり、重なりがなかったりしても問題ないが、重なる部分をもつことでプリンタ１０を小型化することができる。

第１の書込装置５ａ、第２の書込装置５ｂの構成は、同じであるので、以下の説明では、第１の書込装置５ａについて説明する。
図２は、第１の書込装置５ａの周辺を示す斜視図であり、図３は、第１の書込装置５ａを側方から見た断面図である。
第１の書込装置５ａは、ＢＫ色の感光体４１ＢＫとＣ色の感光体４１Ｃとに走査光線Ｌを照射するものであり、図２、図３に示すように、ＬＤユニット５１、ポリゴンスキャナ５３、走査レンズ（ｆθレンズ）５４、反射ミラー５５Ｃ，５５ＢＫ，５６ＢＫ、シリンドリカルレンズ５７ＢＫ，５７Ｃなどを有し、これらが光学ハウジング５００に収納されている。光学ハウジング５００は、上面が開放した箱型の形状であり、上面がカバー部材５０３（図４参照）で覆われていて、書込装置内への塵芥の侵入を防いでいる。ＬＤユニット５１、ポリゴンスキャナ５３は、光学ハウジング５００の一端側に収納されている。光学ハウジング５００は、ガラス繊維を含有した熱可塑性樹脂で構成され、底面および底面の４辺に設けられた側面とが一体成形されている。

ＬＤユニット５１は、感光体４１ＢＫに走査光線ＬＢｋを照射するための半導体レーザからなるＢＫ用の光源５２ＢＫと、感光体４１Ｃに走査光線Ｌｃを照射するための半導体レーザからなるＣ用の光源５２Ｃとを保持している。ＬＤユニット５１では、図２に示すように、ＢＫ色用の光源５２ＢＫから出射された光束とＣ色用の光源５２Ｃから出射された光束とがポリゴンミラー５３ａの同じ位置に照射するようにＢＫ色用光源５２ＢＫ及びＣ色用光源５２Ｃが装着保持されている。

偏向手段としてのポリゴンスキャナ５３は、正多角柱形状からなる回転多面鏡たるポリゴンミラー５３ａと、不図示のポリゴンモータと、ポリゴンモータの駆動を制御するための電子部品を搭載した回路基板５３ｂとで構成されており、光学ハウジング５００の底面の一端部にネジによって締結されている。ポリゴンミラー５３ａは、その６つの側面に反射鏡を有している。本実施形態においては、ポリゴンミラー５３ａを正六角柱形状として、側面に６つの反射鏡を有しているが、これに限定されるものではない。

ＬＤユニット５１に固定されたＢＫ色用の光源５２ＢＫから出射された光束は、ＬＤユニット５１とポリゴンスキャナ５３との間の光路上に配置されたコリメートレンズ５９ａにより、発散光束が平行光束に変換された後、シリンドリカルレンズ５９ｂを透過することで、副走査方向（感光体表面上における感光体表面移動方向に相当する方向）に集光せしめられ、ポリゴンミラー５３ａに入射する。ポリゴンミラー５３ａに入射した光は、ポリゴンミラー５３ａの反射鏡に反射しながら主走査方向（感光体表面上における軸線方向に相当する方向）に偏向せしめられる。次に、ポリゴンミラー５３ａによって一定の角速度で主走査方向に偏向せしめられる光束の偏向方向の移動速度を等速に変換する走査レンズ５４、図３に示すように、第１反射ミラー５５ＢＫ、第２反射ミラー５６ＢＫを順次経由する。そして、シリンドリカルレンズ５７ＢＫによりポリゴンミラーの面倒れが補正された後、光学ハウジング５００の底面に形成された開口部５０４ＢＫを覆うようにして設けられた防塵ガラス５８ＢＫを透過して感光体４１ＢＫの表面を光走査する。

また、ＬＤユニット５１に固定されたＣ色用の光源５２Ｃから出射された光束は、同様に不図示のコリメートレンズやシリンドリカルレンズなどの複数の光学素子を通過して、ポリゴンミラー５３ａのＢＫ色の光束と、同一の位置に入射する。そして、ポリゴンミラー５３ａの反射鏡に反射しながら主走査方向に偏向せしめられ、走査レンズ５４、第１反射ミラー５５Ｃ、シリンドリカルレンズ５７Ｃ，防塵ガラス５８Ｃを透過して感光体４１Ｃの表面を光走査する。本実施形態においては、１枚の走査レンズ５４を使用する構成であるが、ＢＫ色用、Ｃ色用それぞれの走査レンズを有する構成でもよい。また、走査レンズ５４として、副走査方向にパワーを持つ走査レンズを用いて、シリンドリカル５７ＢＫ，５７Ｃを無くしてもよい。

次に、書込装置のプリンタ１０への位置決め固定について説明する。
第１、第２書込装置のプリンタ１０への位置決め固定も同じであるので、以下の説明では、第１の書込装置５ａについて説明する。
図４は、プリンタ１０から排紙カバー１６などの外装を取り除いた状態を示す平面図であり、図５は、図２のＹ方向から第１の書込装置５ａを見た図であり、図６は、図２のＺ方向から第１の書込装置５ａを見た図である。
図４に示すように、プリンタ１０の本体筐体３０は、前側板３１（図中下側）、後側板３２（図中上側）、底板３４、一対のステー３３ａ，３３ｂを有している。本体筐体３０は、それぞれ別体の底板３４、前側板３１、後側板３２、ステー３３ａ，３３ｂをつないだものでも、底板３４、前側板３１、後側板３２、ステー３３ａ，３３ｂが一体で形成されたものでもよい。底板３４、前側板３１、後側板３２、ステー３３ａ，３３ｂは、板金や樹脂などで構成される。前側板３１、後側板３２の間に書込装置５ａ，５ｂや作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ、転写ユニット１２などが設置されている。また、後側板３２には、各感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫや、中間転写ベルト１などを駆動するためのモ−タやギヤ列等が配設された駆動手段たる駆動ユニット３５が取り付けられている。

図６に示すように、書込装置の光学ハウジング５００の後側板３２と対向する側面の両端と、図５に示すように前側板３１と対向する側面の略中央部とには、それぞれ、側面から突出する被固定部としての筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂが設けられている。詳細は、後述するが、光学ハウジング５００の前側板３１と対向する側面に設けられた前側筐体固定部５０１は、前側板３１にネジ止めされ、光学ハウジング５００の後側板３２と対向する側面に設けられた２個の後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂは、板バネ３７ａ，３７ｂにより後側板３２に挟持固定される。

まず、書込装置の前側板３１側の固定について説明する。また、以下の説明では、高さ方向をＺ軸方向、水平方向をＸ軸方向、奥行方向をＹ軸方向として説明する。
図７は、図４のＸ−Ｘ断面図であり、図８は、前側板３１の前側支持部２１の斜視図である。
図７、図８に示すように前側筐体固定部５０１が固定される固定部としての前側支持部２１は、前側板３１から後側板３２側へ突出しており、Ｘ軸方向（水平方向）に延びるベース部２１ａと、ベース部２１ａの両端からＺ軸方向（高さ方向）に傾斜した傾斜部２１ｂとを有している。また、ベース部２１ａには、ボス部２１ｃが設けられている。ボス部２１ｃには、ネジ穴が形成されている。

図７に示すように、被固定部としての前側筐体固定部５０１は、Ｘ軸方向にある程度の幅を有した略四角筒形状で、下面には、ベース部２１ａのボス部２１ｃが挿入されるボス部挿入穴５０１ａが設けられている。また、前側筐体固定部５０１には、前側支持部２１の傾斜部２１ｂと当接する湾曲形状の曲面部５０１ｂが設けられている。また、前側筐体固定部５０１の上面には、ネジ３８が挿入されるネジ挿入穴５０１ｃが設けられている。

前側支持部２１のベース部２１ａに設けられたボス部２１ｃを前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａに挿入して、前側筐体固定部５０１を前側支持部２１の載せると、前側筐体固定部５０１の曲面部５０１ｂが、前側支持部２１の傾斜部２１ｂと当接する。このように、前側筐体固定部５０１の曲面部５０１ｂが、前側支持部２１の傾斜部２１ｂに当接することにより、前側筐体固定部５０１が、本体筐体３０に対して、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向に位置決めされる。また、前側支持部２１のベース部２１ａに設けられたボス部２１ｃが、前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａに挿入されることにより、前側筐体固定部５０１が、本体筐体３０に対して、Ｙ軸方向に位置決めされる。

このようにして、本体筐体３０に位置決め支持された前側筐体固定部５０１のネジ挿入穴にネジ３８を挿入して、ボス部２１ｃのネジ穴にネジ３８をネジ込むことで、前側筐体固定部５０１が、前側支持部２１にネジ止めされる。また、ネジ３８で締結された後も、図７に示すように、ボス部２１ｃと、前側筐体固定部５０１の上側内面との間に距離ｄの隙間ができるように、前側筐体固定部５０１の上側内面の一部に切り欠きを形成している。こうすることで本体筐体３０に対する前側筐体固定部５０１のＺ軸方向の位置は、常に前側筐体固定部５０１の曲面部５０１ｂが前側支持部２１の傾斜部２１ｂに当接することにより決められる。

次に、書込装置の後側板３２側の固定について説明する。
図９は、図４のＴ−Ｔ断面図であり、図１０は、図４のＵ−Ｕ断面図である。また、図１１は、後側板３２と、第１の書込装置５ａの後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂとの周辺の構造を示す斜視図であり、図１２は、第２の書込装置５ｂを取り除いた状態の後側板３２と、第１の書込装置５ａの後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂとの周辺の構造を示す斜視図である。
図１０、図１２などに示すように、後側板３２の書込装置と対向する面には、第１の後側筐体固定部５０２ａが固定支持される第１の後側支持部２２ａと、第２の後側筐体固定部５０２ｂが固定支持される第２の後側支持部２２ｂとが、後側板３２から突出して設けられている。

図９、図１１に示すように、後側板３２の駆動ユニット３５が取り付けられた側には、板バネ３７ａ，３７ｂが固定される台座部３６ａ，３６ｂが、設けられている。また、後側板３２には、台座部３６ａ，３６ｂに取り付けられた板バネ３７ａ，３７ｂの先端が、後側支持部２２ａ，２２ｂと対向するように、板バネ３７が貫通するための矩形状の貫通孔２３ａ，２３ｂが設けられている。

各後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂは、同じ形状をしており、図１０に示すように、下面５０２１ａ，５０２１ｂが下方へ向けて突出した湾曲形状となっている。

第１の後側筐体固定部５０２ａを第１の後側支持部２２ａに載せると、図１０に示すように、後側筐体固定部５０２ａの湾曲形状の下面５０２１ａが支持部２２ａのＸ軸方向（水平方向）に平行な平面と当接する。これにより、第１の後側筐体固定部５０２ａが、本体筐体３０に対してＺ軸方向に位置決めされる。また、第２の後側筐体固定部５０２ｂを第２の後側支持部２２ｂに載せると、後側筐体固定部５０２ｂの湾曲形状の下面５０２１ｂが支持部２２ｂの２個の傾斜面と当接する。これにより、第２の後側筐体固定部５０２ｂが、本体筐体３０に対してＸ軸方向、Ｚ軸方向に位置決めされる。このように、各後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂを各後側支持部２２ａ，２２ｂで支持したら、板バネ３７ａ，３７ｂをそれぞれ貫通孔２３ａ，２３ｂに貫通させ、板バネ３７ａ，３７ｂの先端を後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂの上面と対向させた状態で板バネ３７ａ，３７ｂを台座部３６ａ，３６ｂにネジ３９ａ，３９ｂでネジ止めする。これにより、各後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂが、各後側支持部２２ａ，２２ｂ側に付勢され、各後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂが、板バネ３７ａ，３７ｂと各後側支持部２２ａ，２２ｂとにより挟持固定される。

このように、本実施形態においては、第２後側筐体固定部５０２ｂと、前側筐体固定部５０１とが、Ｘ軸方向に位置決めされることにより、書込装置５が、本体筐体３０に対してＸ軸方向およびＺ軸方向回りに位置決めされる。また、各筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂが本体筐体３０に対してＺ軸方向に位置決めされることにより、書込装置５が、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向回り、Ｘ軸方向回りに位置決めされる。また、前側筐体固定部５０１が、本体筐体３０に対してＹ軸方向に位置決めされることにより、書込装置５が本体筐体３０に対してＹ軸方向に位置決めされる。これにより、書込装置５は、本体筐体３０に対して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向回り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りに位置決めされて、本体筐体３０に固定することができる。その結果、感光体への走査光のビームスポット径が規定から外れたり、感光体へ照射される走査線が傾いたりするのを抑制することができる。

また、各筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂは、本体筐体３０の内側で位置決め固定されている。よって、ネジ３８および板バネ３７ａ，３７ｂを取り外し、書込装置をＺ軸方向（上方へ）に引き出すだけで、本体筐体３０から書込装置を取り外すことができる。これにより、簡単に書込装置の交換を行うことができる。

また、例えば、前側筐体固定部５０１が、前側支持部２１の傾斜面と面接触させるなどして、前側筐体固定部５０１により、Ｚ軸方向回りにも位置決めすることができる場合は、第２の後側支持部２２ｂを、第１の後側支持部２２ａと同様に、Ｘ軸方向に延びる平面とし、第２の後側筐体固定部もＸ軸方向のみ位置決めされる構成としてもよい。

また、第１の後側筐体固定部５０２ａと、第２後側筐体固定部５０２ｂとは、なるべく離して設けるのが好ましい。これは、第１の後側筐体固定部の第１の後側支持部との固定位置（第１の後側筐体部と第１の後側支持部との当接位置）、または、第２の後側筐体固定部５０２ｂ第２の後側支持部との固定位置（第２の後側筐体部と第２の後側支持部との当接位置）が、規定の位置に対してＺ軸方向にずれていた場合、光書込装置を取り付けた際のＹ軸方向回りの傾きを抑えることができるからである。

また、本実施形態においては、後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂを板バネ３７により本体筐体３０に固定している。これは、各筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂをネジ止めした場合、本体筐体３０が捩れ変形すると、書込装置も本体筐体３０の捩れに追随して捩れ変形してしまう。一方、本実施形態のように、後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂを板バネ３７により本体筐体３０に固定することで、本体筐体３０が捩れ変形しても、光学ハウジングの剛性により、板バネ３７を押し上げて、後側支持部から浮き上がり、光学ハウジングが、本体筐体３０とともに捩れ変形するのを抑制することができる。また、書込装置を交換する際など、書込装置５をプリンタ１００から着脱する際、ネジの取り外し・取り付け箇所が一箇所で済み、書込装置５の着脱作業時間を短縮することができる。これにより、機械のダウンタイム時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、書込装置の駆動ユニット３５が固定された後側板３２への固定を板バネにしている。これにより、駆動ユニット３５の振動により、後側板３２が振動しても、光学ハウジング５００が、後側板３２の振動と一体になって振動するのを抑制することができ、バンディングなどの異常画像が生じるのを抑制することができる。

次に、本実施形態の特徴点について説明する。
図３などに示すように、本実施形態の書込装置の光学ハウジング５００の底面には、２個のアーチ部５０３ａ，５０３ｂが設けられている。第１のアーチ部５０３ａは、ポリゴンスキャナ５３が取り付けられた箇所と、ＢＫ色用の防塵ガラス５８ＢＫが取り付けられた開口部５０４ＢＫとの間に形成されている。第２のアーチ部５０３ｂは、ＢＫ色用の防塵ガラス５８ＢＫが取り付けられた開口部５０４ＢＫとＣ色用の防塵ガラス５８Ｃが取り付けられた開口部５０４Ｃとの間に形成されている。このように、光学ハウジング５００の底面にアーチ部５０３ａ，５０３ｂを設けることにより、光学ハウジング５００の底面の剛性を高めることができる。

図１３（ａ）は、アーチ形状の梁に荷重が加わった際の応力分布を示す図であり、（ｂ）は、直線形状の梁に荷重が加わった際の応力分布を示す図である。
図１３（ｂ）に示すように、直線形状の梁に荷重が加わった場合、荷重側（上面側）には圧縮応力が生じ、下面側には引っ張り応力が生じる。このため、直線形状の梁は、垂直下方向にたわむ。
一方、図１３（ａ）に示すように、アーチ形状の梁に荷重が加わった場合は、円弧部断面内の円周方向にほぼ一様な圧縮力のみが働く。その結果、アーチ形状の梁にほとんどたわみが生じない。よって、光学ハウジングの底面にアーチ部を設けることで、光学ハウジングの底面の剛性を高めることができるのである。

しかし、アーチ形状の部分に防塵ガラスを取り付けるための開口部があると、開口部が形成された部分の強度が他の部分に比べて弱くなる。その結果、このアーチ形状に設けられた開口部から座屈してしまい、光学ハウジングの底面の剛性を十分に高めることができない。そのため、本実施形態においては、光学ハウジングの底面の開口部の間にアーチ部を設けた。これにより、アーチ部に開口部を設けた場合に比べて、アーチ部が座屈するのを抑制することができる。よって、光学ハウジング底面の剛性を、アーチ部に開口部を設けた場合よりも高めることができる。その結果、光学ハウジング底面の振動を抑制することができ、バンディングなどの異常画像が生じるのを抑制することができる。

以下、発明者らが行った検証試験について、説明する。
検証試験は、図１４（ａ）に示す底面が平面状の箱型形状のモデル（リブのない光学ハウジングを想定）、図１４（ｂ）に示すように、箱型形状の底面にリブを設けたモデル（リブを有する光学ハウジングを想定）、図１４（ｃ）に示すように、箱型形状の底面に２個のアーチ部を有するモデル（本実施形態の光学ハウジングを想定）を用いて構造解析シミュレーションを行ったものである。
図１５は、シミュレーション条件について説明した図であり、図１５（ｂ）に示すように、各モデルの４角を固定点とし、図１５（ａ）に示すように、最も撓みやすいモデルの中央部を加重点とした。加重点は、直径が１０ｍｍ、荷重は、２０Ｎに設定した。また、固定点は、端部から１２ｍｍの位置に設け、直径は、１０ｍｍに設定した。また、各モデルの外寸は、１６０ｍｍ（Ｘ軸方向）×２４８ｍｍ（Ｙ軸方向）×４５ｍｍ（Ｚ軸方向）に設定した。
また、図１５（ｃ）に示すように、３点の変位を測定した。図中１の座標は、Ｘ＝８０，Ｙ＝１２４，Ｚ＝０（加重点の中心）であり、図中２の座標は、Ｘ＝１５，Ｙ＝１２４，Ｚ＝０、図中３の座標は、Ｘ＝８０，Ｙ＝１５，Ｚ＝０である。
上記シミュレーションの結果を、以下の表１に示す。

表１に示すように、図１４（ｃ）に示すアーチ部を設けたモデルが、他のモデルに比べて変位量が小さいことがわかる。このことから、アーチ部を設けることにより、他の形状に比べて、面の変形を抑えることができることが確認された。よって、光学ハウジングの底面にアーチ部を設けることにより、底面の振動を抑制することができる。

また、ポリゴンスキャナ５３は、ポリゴンミラー５３ａを高速回転させるため、振動が発生する。ポリゴンスキャナ５３に振動が発生すると、その振動により光学ハウジングが振動し、光学ハウジングに固定されている反射ミラー５５，５６が振動し、光学素子の位置や姿勢が変動し、画像の劣化を招いてしまう。このため、ポリゴンスキャナ５３を保持するハウジングと、反射ミラーを保持するハウジングとを別体にしたものもあるが、部品点数が増大するという課題がある。本実施形態では、このような振動の発生源であるポリゴンスキャナ５３を光学ハウジング５００の片側に寄せている。よって、ポリゴンスキャナ５３を、光学ハウジング５００が最もたわみ易い光学ハウジング５００の中央部に設けた対向走査方式の書込装置に比べて、光学ハウジング５００の振動をさらに、抑制することができる。これにより、ひとつのハウジングでポリゴンスキャナ５３および反射ミラー５５，５６を保持しても、反射ミラー５５，５６の振動を抑制することができ、ポリゴンスキャナ５３を保持するハウジングと、反射ミラーを保持するハウジングとを別体にしたものに比べて、部品点数を削減することができる。

また、図３に示すように、走査レンズ５４以降の光学部品（反射ミラー５５Ｃ，５５ＢＫ，５６ＢＫ，シリンドリカルレンズ５７Ｃ，５７ＢＫ）を、振動源であるポリゴンスキャナ５３に対して第１のアーチ部５０３ａを挟んで配置した。これにより、ポリゴンスキャナ５３の振動により、光学ハウジング底面のポリゴンスキャナ５３の周辺が振動したとしても、剛性が高められた第１のアーチ部５０３ａにより、この振動が、光学ハウジング５００の走査レンズ５４以降の光学部品が取り付けられた側へ伝達するのを抑制することができる。これにより、走査レンズ以降の光学部品（反射ミラー、シリンドリカルレンズ）の振動を抑制することができる。

また、図５に示すように、書込装置をＹ軸方向から見たとき、前側筐体固定部５０１の前側支持部２１との当接部である曲面部５０１ｂの一方が、アーチ部形成領域Ｒの範囲に位置するよう構成している。このように、剛性の高いアーチ部形成領域に上記曲面部５０１ｂを位置させることにより、前側筐体固定部５０１の剛性を高めることができる。

また、本実施形態においては、アーチ部５０３ａ，５０３ｂを設けることにより、図１に示すように、作像部４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４ＢＫとアーチ部５０３ａ，５０３ｂとの間にある程度の隙間が形成される。そこで、図１６に示すように、現像部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３ＢＫにトナーを供給するトナーボトル７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０ＢＫを、アーチ部に対向させて設けてもよい。図１６に示す構成では、第１の書込装置５ａの第１アーチ部５０３ａにＢＫ色のトナーを収納したトナーボトル７０ＢＫを対向配置し、第２のアーチ部５０３ｂにＣ色のトナーを収納したトナーボトル７０Ｃを対向配置している。また、第２の書込装置５ｂの第１のアーチ部５０３ａにＭ色のトナーを収納したトナーボトル７０Ｍを対向配置し、第２のアーチ部５０３ｂにＹ色トナーを収納したトナーボトル７０Ｙを対向配置している。また、各トナーボトル７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０ＢＫは、それぞれ、アーチ部５０３ａ，５０３ｂの円弧に沿うような筒状の形状であり、一部が光学ハウジング５００に対してオーバーラップ（書込装置を感光体軸方向（Ｙ軸方向）から見たとき、トナーボトル７０の一部が光学ハウジング５００に重なる）ように配置している。このように、各トナーボトル７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０ＢＫを配置することにより、装置の小型化を図ることができる。

［変形例］
図１７は、変形例の書込装置５’の斜視図であり、図１８は、変形例の書込装置５’の平面図である。また、図１９は、図１７のＤ−Ｄ断面図であり、図２０は、図１７のＺ１方向から見た図であり、図２１は、図１７のＹ１方向から見た図である。
図１７〜図２１に示すように、この変形例の書込装置５’は、ポリゴンスキャナ５３を光学ハウジング５００の略中央部に配置して、４個の感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙに対して走査する対向走査方式の書込装置の光学ハウジング５００にアーチ部を設けたものである。この変形例の書込装置５’は、図１９に示すように、ＢＫ色の走査光が通過する光学ハウジングのＢＫ色用の開口部５０４ＢＫよりも図中左側に第１のアーチ部５０３ａを設け、ＢＫ色の開口部５０４ＢＫと、Ｃ色の走査光が通過するＣ色用の開口部５０４Ｃとの間に第２のアーチ部５０３ｂを設けている。また、Ｃ色用の開口部５０４Ｃと、Ｍ色の走査光が通過するＭ色の開口部５０４Ｍとの間に第３のアーチ部５０３ｃを設け、Ｍ色の開口部５０４Ｍと、Ｙ色の走査光が通過するＹ色の開口部５０４Ｙとの間に第４のアーチ部５０３ｄを設けた。このように、対向走査方式の書込装置においても、光学ハウジング底面の開口部をアーチ部以外の箇所に設けることにより、アーチ部による剛性向上の効果を十分に得られることができ、光学ハウジング５００の振動を抑制することができる。

また、変形例の書込装置５’は、４つの感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫに対して光走査するため、実施形態の書込装置に比べて、水平方向（Ｘ軸方向）の長さが約倍となる。また、実施形態の書込装置に比べて、光学ハウジングに搭載される光学部品も増えるので、重量が増える。そのため、実施形態の書込装置と同様、光学ハウジングの前側板と対向する側面の中央部に１個前側筐体固定部を設けた構成では、光学ハウジングの前側の両端部付近（図１８の破線で囲んだ領域）が、装置の自重で撓んでしまうおそれがある。このため、変形例の書込装置５’においては、前側筐体固定部５０１を２個設けて、光学ハウジングの前側も後側と同様、２点で本体筐体に対して位置決め固定した。また、図２１に示すように、この変形例の書込装置５’においても、前側筐体固定部５０１の一部を、アーチ部形成領域Ｒの範囲に位置させ、前側筐体固定部５０１の剛性を高めている。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の（１）〜（９）態様毎に特有の効果を奏する。
（１）
光源５２と、光源５２から発射された光束を主走査方向に偏向走査せしめるポリゴンスキャナ５３などの偏向手段と、偏向手段によって偏向せしめられた光束を感光体表面などの被走査面に導く複数の光学素子（走査レンズ５４、反射ミラー５５，５６、シリンドリカルレンズ５７）と、光源５２、偏向手段、光学素子が搭載されるハウジング５００と、ハウジング５００に光束が被走査面に入射されるように形成された開口部を有する書込装置などの光走査装置において、ハウジング５００の複数の面のうち、開口部が形成された面の一部にアーチ部などのアーチ形状部を設け、アーチ形状部以外の箇所に開口部を設けた。これにより、上述したように、アーチ形状部に開口部が形成された光学ハウジングに比べて、アーチ形状部の剛性を高めることができ、アーチ形状部に開口部が形成された光学ハウジングに比べて、光学ハウジングの振動を抑制することができる。

（２）
また、上記（１）に記載の態様の光走査装置において、複数の光学素子には、光束を副走査方向に集光するシリンドリカルレンズ５７などの集光レンズを有し、集光レンズを、偏向手段に対してアーチ形状部を挟んで光学ハウジング５００に配置した。
これにより、振動源であるポリゴンスキャナ５３などの偏向手段の振動により、光学ハウジングの偏向手段の周辺が振動しても、アーチ形状部によってその振動が光学ハウジングの集光レンズが配置された周辺に伝達するのを抑制することができる。これにより、集光レンズの振動を抑制することができ、感光体表面などの被走査面へ照射される走査線が、副走査方向に乱れるのを抑制することができる。

（３）
また、上記（１）または（２）に記載の態様の光走査装置において、複数の光学素子には、光束を反射する反射ミラー５５，５６を有し、反射ミラー５５，５６を、偏向手段に対してアーチ形状部を挟んで光学ハウジングに配置した。
これにより、振動源であるポリゴンスキャナ５３などの偏向手段の振動により、光学ハウジング５００の偏向手段の周辺が振動しても、アーチ形状部によってその振動が光学ハウジングの反射ミラーが配置された周辺に伝達するのを抑制することができる。これにより、反射ミラーの振動を抑制することができ、感光体表面などの被走査面へ照射される走査線が、副走査方向や主走査方向に乱れるのを抑制することができる。

（４）
また、上記（１）乃至（３）いずれかに記載の態様の光走査装置において、偏向手段を、光学ハウジングの端部付近に配置した。
このように、振動源であるポリゴンスキャナ５３などの偏向手段を光学ハウジング５００の端部付近に配置したので、偏向手段を光学ハウジング５００の中央部に配置したものに比べて、偏向手段の振動による光学ハウジング５００の振動を抑制することができる。

（５）
また、上記（１）乃至（４）いずれかに記載の態様の光走査装置において、光源５２を複数有し、各光源５２から発射された光束を、互いに異なるハウジングの開口部から互いに異なる被走査面に光束を照射するものであって、アーチ形状部を、開口部間に設けた。これにより、アーチ形状部を開口部以外に設けることができる。

（６）
また、上記（５）に記載の態様の光走査装置において、上記複数の光源は、副走査方向に並んで設けられ、各光源からから発射された光束が偏向手段の同一の位置に入射するよう各光源を光学ハウジングに取り付けた。
これにより、ポリゴンミラーの副走査方向の長さを短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。また、従来のように、副走査方向並んで配置された光源ごとにポリゴンミラーを設ける必要がなくなり、部品点数を減らして、装置を安価にすることができる。

（７）
また、潜像を担持する感光体４１などの潜像担持体と、光走査によって潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、潜像担持体に担持された潜像を現像する現像部４３などの現像手段とを備えたプリンタ１０などの画像形成装置において、光走査手段として、上記（１）乃至（４）いずれかに記載の態様の光走査装置を用いた。
かかる構成を備えることにより、良好な潜像を感光体表面に書込むことができ、高品位な画像を得ることができる。

（８）
また、潜像を担持する複数の感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫなどの潜像担持体と、それら潜像担持体の表面にそれぞれ潜像を形成する光走査手段と、各潜像担持体に対応して設けられ、潜像担持体に担持された潜像を現像する複数の現像部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３ＢＫなどの現像手段とを備えたプリンタ１０画像形成装置において、光走査手段として、上記（５）または（６）に記載の態様の光走査装置を用いた。
かかる構成を備えることで、色ずれを抑えることができ、高品位なカラー画像を得ることができる。

（９）
また、上記（７）または（８）の画像形成装置において、現像手段により潜像を現像化するための粉体が収納された円筒状のトナーボトル７０などの粉体収納部を有し、上記粉体収納部の一部が、光学ハウジングとオーバーラップするようにアーチ形状部に対向配置した。かかる構成とすることで、画像形成装置の小型化を図ることができる。

５ａ：第１の書込装置
５ｂ：第２の書込装置
５’：変形例の書込装置
１０：プリンタ
４１：感光体
４３：現像部
５２：光源
５３：ポリゴンスキャナ
５３ａ：ポリゴンミラー
５４：走査レンズ
５５，５６：反射ミラー
５７：シリンドリカル
５８：防塵ガラス
７０：トナーボトル
５００：光学ハウジング
５０３ａ：第１のアーチ部
５０３ｂ：第２のアーチ部
５０３ｃ：第３のアーチ部
５０３ｄ：第４のアーチ部
５０４：開口部

特開２００２−１４８５５３号公報

Claims

潜像を担持する潜像担持体と、
光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査装置と、
該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記光走査装置は、光源と、前記光源から発射された光束を主走査方向に偏向走査せしめる偏向手段と、前記偏向手段によって偏向せしめられた光束を前記潜像担持体に導く複数の光学素子と、前記光源、前記偏向手段および前記複数の光学素子が搭載され、前記光束が前記潜像担持体に入射されるように開口部が形成された光学ハウジングとを備え、前記光学ハウジングの複数の面のうち、前記開口部が形成された面の一部にアーチ形状部を設け、前記アーチ形状部以外の箇所に前記開口部を設けたものであって、
前記現像手段により潜像を現像化するための粉体が収納された円筒状の粉体収納部を有し、
前記粉体収納部の一部が、前記光学ハウジングとオーバーラップするように前記アーチ形状部に対向配置したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、
前記光走査装置が備える前記複数の光学素子には、光束を副走査方向に集光する集光レンズが含まれており、
前記集光レンズを、前記偏向手段に対して前記アーチ形状部を挟んで前記光学ハウジングに配置したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２の画像形成装置において、
前記光走査装置が備える前記複数の光学素子には、光束を反射する反射ミラーが含まれており、
前記反射ミラーを、前記偏向手段に対して前記アーチ形状部を挟んで前記光学ハウジングに配置したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、
前記偏向手段を、前記光学ハウジングの端部付近に配置したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、
前記潜像担持体および前記現像手段を複数備え、
前記光走査装置は、前記光源を複数有し、各光源から発射された光束を、互いに異なる前記光学ハウジングの開口部から互いに異なる潜像担持体に光束を照射するものであって、
前記アーチ形状部を、前記開口部間に設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項５の画像形成装置において、
前記複数の光源は、副走査方向に並んで設けられ、
各光源からから発射された光束が偏向手段の同一の位置に入射するよう各光源を前記光学ハウジングに取り付けたことを特徴とする画像形成装置。