JP6677581B2 - 光走査装置および前記光走査装置を備えたカラー画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、カラープリンタ、カラー複写機、カラーファクシミリ等の画像形成装置において、デジタル信号からなる画像情報に対応するレーザー光を帯電状態にある感光体ドラムの表面に照射して、静電潜像を形成する光走査装置およびこれを備えたカラー画像形成装置に関する。

従来、カラー画像形成装置では、光走査装置（レーザー・スキャニング・ユニット：ＬＳＵ）で複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成することから、色ずれという問題が発生することがある。
例えば、次のような構成のカラー画像形成装置が知られている。イエロー、マゼンタおよびシアンの各色に対応する複数の潜像担持体（例えばドラム状の感光体ユニット、感光体ドラムともいう）の表面にレーザー等の光ビームを走査することにより、各潜像担持体にそれぞれの潜像を書き込む。そして、それらの潜像を現像して各潜像担持体上に各色の画像を形成し、各潜像担持体から画像担持体（転写ベルト）へと各色の画像を転写して、画像担持体上に各色の画像を重ねて形成する。さらに、画像担持体から印刷シートへと各色の画像を転写して、印刷シート上にカラー画像を形成する。このような構成のカラー画像形成装置においては、各潜像担持体から画像担持体への転写の際に各色の画像がずれて、色ずれが発生することがあり、カラー画像の品質が劣化する。

特に、カラー画像形成装置の駆動時には、カラー画像形成装置の筐体内の温度が上昇して、光走査装置の筐体が熱膨張することにより、Ｆθ第２レンズ等の光学部品の位置が変動し、色ずれが発生することがある。

このような熱膨張による色ずれを防止するため、従来、サーミスタ等の温度センサを光走査装置内に設け、光走査装置の内部および周辺の温度に応じて色ずれ補正を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この方法によれば、光走査装置の内部および周辺の温度の温度変化に対する画像担持体の各色の色ずれ量の特性を示したテーブルを参照して、潜像の書き込みタイミングを制御することにより、各色の画像の位置を補正する。

特開２０１３−２０１４２号公報

しかしながら、結露防止用ヒーターを光走査装置の底面に設けた場合、結露防止用ヒーターの通電時に光走査装置の筐体が膨張し、通電をやめると筐体が収縮する。それゆえ、光走査装置の内部および周辺の温度の温度変化に対する画像担持体の各色の色ずれ量の特性が結露防止用ヒーターの通電の有無によって大きく変動するため、結露防止用ヒーターを設けた光走査装置の色ずれ補正の精度が低くなるという問題があった。
一方、光走査装置の筐体の材料として、熱膨張係数の低い材料を用いることにより、筐体の熱膨張を低減する方法も知られているが、熱膨張係数の低い材料は通常の材料と比べて高価なため、製造コストが高くなってしまうという問題がある。

この発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、簡単な構造により低コストで筐体の熱膨張に起因する色ずれ量を低減する光走査装置を提供することを目的とする。

この発明は、筐体と、カラー画像を構成する各色に対応した光ビームを出射する複数の光源と、前記光ビームを等角速度で偏向させて走査ビームを生成し、前記走査ビームを各色に対応した感光体ユニットにそれぞれ導いて走査する偏向走査部と、前記走査ビームの走査速度を等角速度から等速度に変換する、各色に対応した複数の等速度変換レンズと、前記筐体の熱膨張を抑制する熱膨張抑制板とを備え、前記熱膨張抑制板は、前記筐体の熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有し、前記筐体の予め定められた表面領域を覆うように設けられ、前記筐体の前記走査ビームの走査方向および前記走査方向と直交する副走査方向の少なくとも一方の熱膨張を抑制することを特徴とする光走査装置を提供するものである。

この発明によれば、簡単な構造により低コストで筐体の熱膨張に起因する色ずれ量を低減する光走査装置を実現できる。

この発明の実施形態１に係る光走査装置を備えたカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図１に示すカラー画像形成装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。 この発明の光走査装置の上蓋を装着した筐体の斜視図である。 図３に示す光走査装置の上蓋を外した筐体内部の斜視図である。 図３に示す光走査装置の平面図である。 図４に示す光走査装置の平面図である。 図４に示す光走査装置のＡ−Ａ矢視断面図である。 図４に示す光走査装置のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図３に示す光走査装置の底面図である。 結露防止用ヒーターをＯＦＦにしたときの、この発明の光走査装置の副走査方向Ｙの感光体照射位置の色ずれ量を示すグラフである。 結露防止用ヒーターをＯＮにしたときの、この発明の光走査装置の副走査方向Ｙの感光体照射位置の各色の色ずれ量の色ずれ量を示すグラフである。 熱膨張抑制板の未装着時の、この発明の光走査装置の副走査方向Ｙの感光体照射位置の各色の色ずれ量を示すグラフである。 熱膨張抑制板の装着時の、この発明の光走査装置の副走査方向Ｙの感光体照射位置の各色の色ずれ量を示すグラフである。 この発明の実施形態２に係る光走査装置の熱膨張抑制板の一例を示す説明図である。 この発明の実施形態３に係る光走査装置の熱膨張抑制板の一例を示す説明図である。 この発明の実施形態４に係る光走査装置の熱膨張抑制板の一例を示す説明図である。 この発明の実施形態５に係る光走査装置の熱膨張抑制板の一例を示す説明図である。 この発明の実施形態６に係る光走査装置の熱膨張抑制板の一例を示す説明図である。 この発明の実施形態７に係る光走査装置の熱膨張抑制板の一例を示す説明図である。

（１）この発明の光走査装置は、筐体と、カラー画像を構成する各色に対応した光ビームを出射する複数の光源と、前記光ビームを等角速度で偏向させて走査ビームを生成し、前記走査ビームを各色に対応した感光体ユニットにそれぞれ導いて走査する偏向走査部と、前記走査ビームの走査速度を等角速度から等速度に変換する、各色に対応した複数の等速度変換レンズと、前記筐体の熱膨張を抑制する熱膨張抑制板とを備え、前記熱膨張抑制板は、前記筐体の熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有し、前記筐体の予め定められた表面領域を覆うように設けられ、前記筐体の前記走査ビームの走査方向および前記走査方向と直交する副走査方向の少なくとも一方の熱膨張を抑制することを特徴とする。

この発明において、「光走査装置」は、複写機やファクシミリ等の画像形成装置において、デジタル信号からなる画像情報に対応するレーザー光を帯電状態にある感光体ドラムの表面に照射して、静電潜像を形成する装置である。
「カラー画像を構成する各色」は、例えば、イエロー、シアンおよびマゼンタの三原色である。
「熱膨張係数」は、温度上昇によって筐体やレンズ支持部の体積が熱膨張する割合である。また、熱膨張係数の代わりに、副走査方向の線膨張係数（長さが変化する割合）であってもよい。
「前記筐体の予め定められた表面領域を覆うように設けられ」とは、例えば、筐体の当該表面領域の熱膨張を抑制すべく、当該表面領域の複数の隅部（または端部）と熱膨張抑制板とをビス等で接合する場合などがあげられる。

この発明の「複数の光源」は、第１半導体レーザー４４ａ、第２半導体レーザー４４ｂおよび第３半導体レーザー４４ｃによって実現される。また、この発明の「各色に対応した感光体ユニット」は、感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃによって実現される。また、この発明の「偏向走査部」は、例えば、ポリゴンミラー４２、ポリゴンモーター４３、２つの反射ミラー６４ａ₁および６４ａ₂によって実現される。また、この発明の「複数の等速度変換レンズ」は、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₁，６３ｂ₂，６３ｂ₃，６３ｂ₄によって実現される。

また、この発明の光走査装置は、次のように構成されてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。

（２）前記筐体の内部に発生する結露を防止する結露防止用ヒーターをさらに備え、前記熱膨張抑制板は、熱伝導性を有し、前記筐体の外面と前記結露防止用ヒーターとの間に設けられるものであってもよい。
このようにすれば、熱伝導性を有する熱膨張抑制板を筐体の外面と結露防止用ヒーターとの間に設けることによって、結露防止用ヒーターによって生じる熱を筐体の表面領域全体に効率よく伝えることができるため、筐体に不均一に熱が分布することによる色ずれ量の変動を低減する光走査装置を実現できる。

（３）前記熱膨張抑制板は、その隅部または端部と、前記表面領域の前記隅部または端部に対応する部分とに設けられた挿通孔に係合凸片を挿通して、前記隅部または端部および前記対応する部分を係合することによって前記筐体に固定されるものであってもよい。
このようにすれば、熱膨張抑制板の隅部または端部と、筐体の内面または外面の表面領域の対応部分が係合凸片の挿通によって係合するため、当該表面領域の熱膨張が単純な機構によって効果的に抑制される光走査装置を実現できる。

（４）前記熱膨張抑制板はＳＥＣＣを含み、前記筐体はＰＣ／ＡＢＳアロイを含むものであってもよい。
このようにすれば、高価なＳＥＣＣを熱膨張抑制板のみに用いればよいため、筐体の熱膨張に起因する色ずれの影響を低コストで低減する光走査装置を実現できる。

前記熱膨張抑制板は、前記筐体の底面または側面に設けられるものであってもよい。
このようにすれば、筐体の底面または側面に熱膨張抑制板を設けるだけで簡単に筐体の熱膨張に起因する色ずれの影響を低コストで低減する光走査装置を実現できる。

（５）前記光走査装置を備えたカラー画像形成装置であってもよい。
このようにすれば、熱膨張係数が高い材料を筐体に用いた場合であっても、筐体の熱膨張に起因する色ずれ量を低減する光走査装置を備えたカラー画像形成装置を実現できる。

「画像形成装置」とは、プリンタなどの複写（コピー機能）機能を有する複写機や複合機、または複写以外の機能をも含むＭＦＰ（Multifunction Peripheral：多機能周辺装置）など、画像を形成して出力する装置である。

（実施形態１）
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。

図１は、この発明の光走査装置１１を備えたカラー画像形成装置１００を示す断面図である。また、図２は、図１に示すカラー画像形成装置１００の制御系の概略構成を示すブロック図である。

≪カラー画像形成装置１００の構成≫
このカラー画像形成装置１００においては、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）の各色を用いたカラー画像を印刷シートに印刷する。あるいは、単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像を印刷シートに印刷する。このため、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、および帯電器１５等は、それぞれ４個ずつ設けられる。各色に応じた４種類のトナー像を形成するために、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応付けられて、４つの画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのいずれにおいても、次のようにしてトナー像が形成される。ドラムクリーニング装置１４が、感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ表面の残留トナーを除去および回収する。その後、帯電器１５により感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの表面が所定の電位に均一に帯電される。そして、帯電した前記表面が光走査装置１１により露光されて前記表面に静電潜像が形成される。その後、現像装置１２により前記静電潜像が現像される。これにより、各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ表面に各色のトナー像が形成される。

また、中間転写ベルト２１は、矢印方向Ｃに周回移動する。ベルトクリーニング装置２２は、周回移動する中間転写ベルト２１の残留トナーを除去および回収する。そして、各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ表面の各色のトナー像が中間転写ベルト２１に順次転写して重ね合わせられる。このようにして、中間転写ベルト２１上にカラーのトナー像が形成される。

中間転写ベルト２１と２次転写装置２３の転写ローラ２３ａとの間にはニップ域が形成されている。Ｓ字状のシート搬送経路Ｒ１を通じて搬送されてきた印刷シートは、そのニップ域に挟まれて搬送されつつ、中間転写ベルト２１表面のカラーのトナー像が転写される。ニップ域を通過した印刷シートは、定着装置１７の加熱ローラ２４と加圧ローラ２５との間に挟み込まれて加熱および加圧され、印刷シート上のカラーのトナー像が定着される。

また、レジストセンサ８１は、中間転写ベルト２１の周回移動に伴い、副走査方向Ｙに搬送される中間転写ベルト２１上に形成されたテストパターンを検出する。

前記印刷シートは、ピックアップローラ３３により給送トレイ１８から引出されて、シート搬送経路Ｒ１を通じて搬送される。そして、２次転写装置２３や定着装置１７を経由し、排出ローラ３６を介して排出トレイ３９へと搬出される。このシート搬送経路Ｒ１には、印刷シートを一旦停止させて印刷シートの先端を揃えるレジストローラ３４が配置されている。レジストローラ３４は、印刷シートを一旦停止させた後、中間転写ベルト２１と転写ローラ２３ａ間のニップ域でのトナー像の転写タイミングに合わせて搬送する。またシート搬送経路Ｒ１には、印刷シートの搬送を促す搬送ローラ３５等が配置されている。

≪制御系の構成≫
図２において、制御部１０１は、カラー画像形成装置１００を統合的に制御するものであって、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、各種のインターフェース等からなる。

印刷部１０２は、電子写真方式により印刷画像を印刷シートに印刷する。印刷部１０２は、図１における光走査装置１１、現像装置１２、感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ、ドラムクリーニング装置１４および帯電器１５を含んで構成される。さらに、中間転写ベルト２１、定着装置１７、シート搬送経路Ｒ１、給送トレイ１８、および排出トレイ３９等を含んで構成される。

また、入力操作部１０３は、例えば複数の入力キーや液晶表示装置からなる。
メモリ１０４は、例えばハードディスク装置（ＨＤＤ）やフラッシュメモリ等不揮発性の記憶手段であって、種々のデータやプログラムを格納する。

例えば、制御部１０１は、画像読取装置１１１および原稿搬送装置１１２を制御して、原稿搬送装置１１２により原稿を搬送する。そして、画像読取装置１１１により原稿の画像を読取らせ、原稿の画像を示す画像データをメモリ１０４に格納する。さらに、印刷部１０２を制御して、印刷部１０２でメモリ１０４内の画像データによって示される原稿の画像を印刷シートに印刷させる。

ところで、各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄでは、各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ上にそれぞれの色の画像を形成してから、各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの画像を中間転写ベルト２１に順次重ねるように転写する。よって、中間転写ベルト２１上の各色の画像間で転写位置（画像位置）がずれて、色ずれが発生し、カラー画像の品質が劣化することがある。

従来、この色ずれを、次のようにして低減するものが知られている。
具体的には、光走査装置１１の内部および／または周辺の温度をサーミスタ８０で検出し、各温度における主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙのイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の色ずれ量を計測して得られた色ずれ量の温度特性テーブルのデータをメモリ１０４に格納しておく。

次に、制御部１０１は、光走査装置１１の内部および／または周辺の温度をサーミスタ８０で検出させ、検出した温度に基づき、色ずれ量の温度特性テーブルを参照して、各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ上に形成される各色の画像の位置を補正する。

このようにして、各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの画像を中間転写ベルト２１に正確に重ねて転写形成するように制御し、色ずれを防止している。

感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ上の画像位置の補正は、通常、光走査装置１１の各レーザダイオードから出射される走査ビームによる各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ上の静電潜像の書き込みタイミング等を制御することにより行われる。また、各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ上の主走査ラインの副走査方向Ｙの位置を調節することにより副走査方向Ｙの画像位置を補正する。また、各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ上の主走査ラインの長さおよび主走査方向Ｘの位置を調節することにより主走査方向Ｘの画像位置を補正する。

＜光走査装置１１および光学系の構成＞
次に、図３〜図７に基づき、この発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置１００の光走査装置１１の詳細な構成について説明する。
図３は、この発明に係る光走査装置１１の上蓋４１ｔを装着した筐体４１の斜視図である。また、図４は、図３に示す光走査装置１１の上蓋４１ｔを外した筐体４１内部の斜視図である。また、図５は、図３に示す光走査装置１１の平面図である。また、図６は、図４に示す光走査装置１１の平面図である。また、図７（Ａ）は、図４に示す光走査装置１１のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図７（Ｂ）は、図４に示す光走査装置１１のＢ−Ｂ矢視断面図である。

なお、主走査方向Ｘと直交する方向を副走査方向Ｙとし、主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙと直交する方向（ポリゴンモーター４３の回転軸の長手方向）を高さ方向Ｚとする。

筐体４１は、矩形状の底板４１ａおよび底板４１ａを囲む４つの側板４１ｂ、４１ｃを有している。
また、底板４１ａにポリゴンモーター４３（図示せず）が固定され、底板４１ａの中央から若干、副走査方向Ｙの反対側に偏った位置に、ポリゴンモーター４３の回転軸に平面視多角形のポリゴンミラー４２の回転中心が接続固定され、ポリゴンモーター４３によってポリゴンミラー４２が回転する。

光走査装置１１は、第１〜第４半導体レーザー４４ａ〜４４ｄの各光束Ｌ１〜Ｌ４をポリゴンミラー４２へと導く第１〜第４入射光学系５１ａ〜５１ｄを設けている。

第１入射光学系５１ａは、コリメータレンズ５３ａ、アパーチャー５４ａ、第１半導体レーザー４４ａと同じ高さに配置されたミラー５５ａおよびシリンドリカルレンズ５６等からなる。
第２入射光学系５１ｂは、コリメータレンズ５３ｂ、アパーチャー５４ｂ、第２半導体レーザー４４ｂと同じ高さに配置されたミラー５５ｂおよびシリンドリカルレンズ５６等からなる。
第３入射光学系５１ｃは、コリメータレンズ５３ｃ、アパーチャー５４ｃ、第３半導体レーザー４４ｃと同じ高さに配置されたミラー５５ｃおよびシリンドリカルレンズ５６等からなる。
第４入射光学系５１ｄは、コリメータレンズ５３ｄ、アパーチャー５４ｄ、第４半導体レーザー４４ｄと同じ高さに配置されたミラー５５ｄおよびシリンドリカルレンズ５６等からなる。

さらに、第１〜第４結像光学系６１ａ〜６１ｄを設けている。
第１結像光学系６１ａは、ポリゴンミラー４２で反射された第１半導体レーザー４４ａの光束Ｌ１をイエローに対応する感光体ドラム１３Ｙへと導く。
第２結像光学系６１ｂは、ポリゴンミラー４２で反射された第２半導体レーザー４４ｂの光束Ｌ２をマゼンタに対応する感光体ドラム１３Ｍへと導く。
第３結像光学系６１ｃは、ポリゴンミラー４２で反射された第３半導体レーザー４４ｃの光束Ｌ３をシアンに対応する感光体ドラム１３Ｃへと導く。
第４結像光学系６１ｄは、ポリゴンミラー４２で反射された第４半導体レーザー４４ｄの光束Ｌ４をブラックに対応する感光体ドラム１３Ｋへと導く。

第１結像光学系６１ａは、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₁および２つの反射ミラー６４ａ₁および６４ａ₂等からなる。
第２結像光学系６１ｂは、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₂および２つの反射ミラー６４ｂ₁および６４ｂ₂等からなる。
第３結像光学系６１ｃは、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₃および２つの反射ミラー６４ｃ₁および６４ｃ₂等からなる。
第４結像光学系６１ｄは、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₄および反射ミラー６４ｄ等からなる。

次に、各半導体レーザー４４ａ〜４４ｄの各光束Ｌ１〜Ｌ４がそれぞれの感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの走査面上に入射するまでの各光路について説明する。

まず、第１入射光学系５１ａにおいて、第１半導体レーザー４４ａの光束Ｌ１は、コリメータレンズ５３ａを透過して平行光にされ、アパーチャー５４ａで光量を絞られて、ミラー５５ａに入射して反射され、シリンドリカルレンズ５６を透過してポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射する。
また、第２入射光学系５１ｂにおいて、第２半導体レーザー４４ｂの光束Ｌ２は、コリメータレンズ５３ｂを透過して平行光にされ、アパーチャー５４ｂで光量を絞られて、ミラー５５ｂに入射して反射され、シリンドリカルレンズ５６を透過してポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射する。
また、第３入射光学系５１ｃにおいて、第３半導体レーザー４４ｃの光束Ｌ３は、コリメータレンズ５３ｃを透過して平行光にされ、アパーチャー５４ｃで光量を絞られて、ミラー５５ｃに入射して反射され、シリンドリカルレンズ５６を透過してポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射する。
また、第４入射光学系５１ｄにおいて、第４半導体レーザー４４ｄの光束Ｌ４は、コリメータレンズ５３ｄを透過して平行光にされ、アパーチャー５４ｄで光量を絞られて、ミラー５５ｄに入射して反射され、シリンドリカルレンズ５６を透過してポリゴンミラー４２の反射面４２ａに入射する。

シリンドリカルレンズ５６は、副走査方向Ｙに対応する方向に各光束Ｌ１〜Ｌ４を略収束するように集光して線像に結像することによって、ポリゴンミラー４２のミラー面の加工誤差やポリゴンモーター４３の回転軸の傾き等に起因する反射面４２ａの傾き誤差（面倒れ）により生じる感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの走査面の副走査方向Ｙのドットピッチのずれを補正する。

ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで反射された光束Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３およびＬ４は、Ｆθ第１レンズ６３ａを通過することによって主走査および副走査の光線幅が収束しながら各反射ミラー６４ｄ、６４ｃ１、６４ｂ１、６４ａ₁に入射する。

次に、第１結像光学系６１ａにおいて、光束Ｌ１は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで斜め上方向に反射された後、反射ミラー６４ａ₁および６４ａ₂で反射され、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₁を透過して、イエローのトナー像が形成される感光体ドラム１３Ｙに入射する。
また、第２結像光学系６１ｂにおいて、光束Ｌ２は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで斜め下方向に反射された後、反射ミラー６４ｂ₁および６４ｂ₂で反射され、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₂を透過して、マゼンタのトナー像が形成される感光体ドラム１３Ｍに入射する。
また、第３結像光学系６１ｃにおいて、光束Ｌ３は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで斜め下方向に反射された後、反射ミラー６４ｃ₁および６４ｃ₂で反射され、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₃を透過して、シアンのトナー像が形成される感光体ドラム１３Ｃに入射する。
また、第４結像光学系６１ｄにおいて、光束Ｌ４は、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで斜め上方向に反射された後、反射ミラー６４ｄで反射され、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₄を透過して、ブラックのトナー像が形成される感光体ドラム１３Ｋに入射する。

ポリゴンミラー４２は、六角柱や八角柱等の多角柱形状を有し、側面にミラーを備え、多角柱の中心軸まわりに回転する回転多面鏡である。ポリゴンミラー４２は、ポリゴンモーター４３により等角速度で回転し、各反射面４２ａで光束Ｌ１〜Ｌ４を逐次反射し、各光束Ｌ１〜Ｌ４を主走査方向Ｘに繰り返し等角速度で偏向させる。
これにより、感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの走査面を主走査方向Ｘに走査して、ドット状の静電潜像を等ピッチで形成する。

Ｆθ第２レンズ６３ｂ₁、６３ｂ₂、６３ｂ₃および６３ｂ₄は、球面レンズおよびトーリック面を有するトロイダルレンズから構成され、ポリゴンミラー４２の反射面４２ａで反射された各光束Ｌ１〜Ｌ４が、感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの走査面上で結像するように焦点距離を調整する。
また、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₁、６３ｂ₂、６３ｂ₃および６３ｂ₄は、主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙのいずれについても各光束Ｌ１〜Ｌ４をそれぞれの感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋ上の主走査線に沿って等線速度で移動するように変換する。
これにより、各光束Ｌ１〜Ｌ４がそれぞれの感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの表面を主走査方向Ｘに繰り返し走査する。

一方、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が形成される各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋが回転駆動されて、各光束Ｌ１〜Ｌ４により該各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの２次元表面（周面）が走査され、該各感光体ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋの表面にそれぞれの静電画像が形成される。

≪熱膨張抑制板８２の構成≫
次に、図８〜図１０に基づき、この発明の熱膨張抑制板８２について説明する。
図８は、図３に示す光走査装置１１の底面図である。また、図９（Ａ）は、熱膨張抑制板８２の未装着時の、この発明の光走査装置１１の副走査方向Ｙの感光体照射位置の色ずれ量を示すグラフである。また、図９（Ｂ）は、熱膨張抑制板８２の装着時の、この発明の光走査装置１１の副走査方向Ｙの感光体照射位置の各色の色ずれ量を示すグラフである。また、図１０（Ａ）は、熱膨張抑制板８２の未装着時の、この発明の光走査装置１１の副走査方向Ｙの感光体照射位置の各色の色ずれ量を示すグラフである。また、図１０（Ｂ）は、熱膨張抑制板８２の装着時の、この発明の光走査装置１１の副走査方向Ｙの感光体照射位置の各色の色ずれ量を示すグラフである。

図８に示すように、光走査装置１１の底板４１ａを主走査方向Ｘに横断するように結露防止用ヒーター９１が設けられる。結露防止用ヒーター９１を通電すると、筐体４１内の結露の発生を防止することができる。

しかしながら、結露防止用ヒーター９１に通電すると、光走査装置１１の筐体４１が膨張し、通電をやめると筐体４１が収縮する。それゆえ、光走査装置１１の内部および周辺の温度の温度変化に対する画像担持体の各色の色ずれ量の特性が結露防止用ヒーター９１の通電の有無によって大きく異なる。

図９（Ａ）（Ｂ）のグラフにおいて、横軸は、光走査装置１１の底板４１ａに設けられたサーミスタ８０で測定された温度（℃）であり、縦軸は、この発明の光走査装置１１の副走査方向Ｙの感光体照射位置のイエロー（Ｙｅ）・マゼンタ（Ｍｇ）・シアン（Ｃｙ）・ブラック（Ｂｋ）各色の色ずれ量（任意単位）である。
なお、図９（Ａ）（Ｂ）において、同一の温度に対して、複数のグラフが対応しているのは、光走査装置１１を温める・冷やす動作を何度も繰り返して検討しているためである。

図９（Ａ）（Ｂ）のグラフに示すように、結露防止用ヒーター９１をＯＮにしたときと、ＯＦＦにしたときとで、各色の色ずれ量が異なることがわかる。
これは、結露防止用ヒーター９１に通電したとき、光走査装置１１の筐体４１が膨張し、結露防止用ヒーター９１の通電をやめると、筐体４１が収縮することによる。
また、副走査方向Ｙの色ずれ量だけでなく、主走査方向Ｘの色ずれ量も同様の変化が生じる。

それゆえ、結露防止用ヒーター９１を装着した光走査装置１１は、結露防止用ヒーター９１を装着していない光走査装置１１と比べて色ずれ補正が困難となるため、色ずれ補正の精度が低くなるという問題があった。

この発明では、上記のような問題を解決すべく、図８に示すように、光走査装置１１の底板４１ａと結露防止用ヒーター９１との間に熱膨張抑制板８２を設ける。
熱膨張抑制板８２は、底板４１ａのほぼ全面を覆うように設けられ、ビス８３ｂ₁〜８３ｂ₅で底板４１ａの四隅および略中央部分に固定する。

熱膨張抑制板８２は、筐体４１よりも熱膨張係数（または線膨張係数）が小さい材料からなる。例えば、筐体４１にＰＣ／ＡＢＳアロイ（線膨張係数 約7.8〜8×10^-5［cm/cm/℃］）を用いた場合、熱膨張抑制板８２には、ＰＣ／ＡＢＳアロイよりも線膨張係数が小さいＳＥＣＣ（電気亜鉛めっき鋼板。線膨張係数 約11.7×10^-6［cm/cm/℃］）を用いる。
また、熱膨張抑制板８２の材料として、ＳＥＣＣ以外にＳＵＳ等の筐体４１の線膨張係数の小さい材料を用いてもよい。

このように、筐体４１よりも熱膨張係数（または線膨張係数）が小さい熱膨張抑制板８２を底板４１ａのほぼ全面を覆うように設けることにより、筐体４１の主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙにおける熱膨張を抑制することができる。

次に、図１０に基づき、この発明の熱膨張抑制板８２の効果について説明する。

図１０（Ａ）（Ｂ）のグラフにおいて、横軸は、時間（分）であり、縦軸は、この発明の光走査装置１１の副走査方向Ｙの感光体照射位置のイエロー（Ｙｅ）・マゼンタ（Ｍｇ）・シアン（Ｃｙ）・ブラック（Ｂｋ）各色の色ずれ量（任意単位）である。
なお、図１０（Ａ）（Ｂ）において、「Ｆｒｏｎｔ」、「Ｒｅａｒ」はそれぞれ、前面側、背面側の意味であり、前面側とは、カラー画像形成装置１００に対して、ユーザーが立つ方の側である。

図１０（Ａ）（Ｂ）のグラフに示すように、熱膨張抑制板８２が未装着の場合より、装着した場合のほうが、副走査方向Ｙの各色の色ずれ量が大幅に減少した。
また、主走査方向Ｘについても同様である。

したがって、光走査装置１１の底板４１ａに熱膨張抑制板８２を設けることにより、筐体４１の主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙの熱膨張を効果的に低減することができるため、筐体４１の熱膨張による各色の色ずれ量を大幅に縮小することができる。

その結果、色ずれの電子補正の精度を高めることが容易になるため、筐体４１に結露防止用ヒーター９１を設けた場合においても、色ずれ補正の精度が高い光走査装置１１を実現できる。

（実施形態２）
次に、図１１（Ａ）に基づき、この発明の実施形態２に係る光走査装置１１について説明する。
図１１（Ａ）は、この発明の実施形態２に係る光走査装置１１の熱膨張抑制板８２の一例を示す説明図である。

実施形態１に係る光走査装置１１と異なる点は、実施形態１に係る光走査装置１１が筐体４１の底板４１ａのほぼ全面の領域に熱膨張抑制板８２が設けられているのに対し、実施形態２に係る光走査装置１１は、筐体４１の底板４１ａの一部の領域に熱膨張抑制板８２が設けられている点である。

色ずれの問題は、カラー画像を構成する三原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの各色の色ずれに起因する。
それゆえ、図１１（Ａ）に示すように、これら各色に対応するＦθ第２レンズ６３ｂ₁、６３ｂ₂および６３ｂ₃近傍の筐体４１の表面領域に熱膨張抑制板８２を設けることで、筐体４１の熱膨張に起因する色ずれを低減することができる。

（実施形態３）
次に、図１１（Ｂ）に基づき、この発明の実施形態３に係る光走査装置１１について説明する。
図１１（Ｂ）は、この発明の実施形態３に係る光走査装置１１の熱膨張抑制板８２の一例を示す説明図である。

図１１（Ｂ）において、副走査方向Ｙと反対側の筐体４１の端部からレーザー光が照射されるため、筐体４１の熱膨張の基準は、光走査装置１１の本体固定部（締結部）に対応する基準線ＢＬとなる。
理論的には、筐体４１の熱膨張による位置ずれの量は、基準線ＢＬから遠ざかるほど大きくなるため、副走査方向Ｙと反対側の端部に設けられたＦθ第２レンズ６３ｂ₁は、熱膨張の影響が最も小さくなるものと考えられる。

それゆえ、図１１（Ｂ）に示すように、Ｆθ第２レンズ６３ｂ₁以外のＦθ第２レンズ６３ｂ₂、６３ｂ₃および６３ｂ₄近傍の筐体４１の表面領域に熱膨張抑制板８２を設けることにより、熱膨張抑制板８２のコストを抑えつつ、筐体４１の熱膨張による色ずれを効果的に低減することができる。

（実施形態４）
次に、図１２（Ａ）に基づき、この発明の実施形態４に係る光走査装置１１について説明する。
図１２（Ａ）は、この発明の実施形態４に係る光走査装置１１の熱膨張抑制板８２の一例を示す説明図である。

副走査方向Ｙの熱膨張の影響に比べて、主走査方向Ｘの熱膨張の影響が小さいと考えられる場合は、副走査方向Ｙのみの熱膨張の影響を低減すべく、図１２（Ａ）に示すように、副走査方向Ｙに伸びた長方形の熱膨張抑制板８２を筐体４１の底板４１ａに設けるようにしてもよい。

このとき、熱膨張抑制板８２は、主走査方向Ｘの筐体４１の中心線ＣＬに関して対称形をなすように設けるようにすると、中心線ＣＬの両側の筐体４１が均等に熱膨張するため、筐体４１の不均一な熱膨張による色ずれへの悪影響を低減することができる。

（実施形態５）
次に、図１２（Ｂ）に基づき、この発明の実施形態５に係る光走査装置１１について説明する。
図１２（Ｂ）は、この発明の実施形態５に係る光走査装置１１の熱膨張抑制板８２の一例を示す説明図である。

副走査方向Ｙの熱膨張の影響に比べて、主走査方向Ｘの熱膨張の影響が小さいと考えられる場合は、図１２（Ｂ）に示すように、副走査方向Ｙに伸びた２枚の長方形の熱膨張抑制板８２を筐体４１の底板４１ａに設けるようにしてもよい。

このとき、２枚の熱膨張抑制板８２は、主走査方向Ｘの筐体４１の中心線ＣＬに関して対称形をなすように設けるようにすると、中心線ＣＬの両側の筐体４１が均等に熱膨張するため、筐体４１の不均一な熱膨張による色ずれへの悪影響を低減することができる。
また、３枚以上の熱膨張抑制板８２を用いてもよい。

（実施形態６）
次に、図１３に基づき、この発明の実施形態６に係る光走査装置１１について説明する。
図１３は、この発明の実施形態６に係る光走査装置１１の熱膨張抑制板８２の一例を示す説明図である。

図１３に示すように、「ロ」字状の熱膨張抑制板８２を筐体４１の底板４１ａに設けるようにしてもよい。

このようにすれば、熱膨張抑制板８２の面積が小さくなるため、より低コスト・低重量で主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙの熱膨張に起因する色ずれ量を低減する光走査装置１１を実現することができる。

（実施形態７）
次に、図１４に基づき、この発明の実施形態７に係る光走査装置１１について説明する。
図１４は、この発明の実施形態７に係る光走査装置１１の熱膨張抑制板８２の一例を示す説明図である。

図１４に示すように、筐体４１の側板４１ｂに熱膨張抑制板８２を設けるようにしてもよい。

このとき、主走査方向Ｘの筐体４１の中心線ＣＬに関して対称形をなすように、反対側の側板４１ｂにも熱膨張抑制板８２を設けるようにすると、中心線ＣＬの両側の筐体４１が均等に熱膨張するため、筐体４１の不均一な熱膨張による色ずれへの悪影響を低減することができる。

（実施形態８）
また、実施形態７を実施形態１〜６と併用してもよい。

このようにすれば、筐体４１の底板４１ａの熱膨張だけでなく、側板４１ｂの熱膨張の影響に起因する色ずれ量も低減する光走査装置１１を実現することができる。

この発明の好ましい態様は、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含む。
前述した実施形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。

１１：光走査装置、 １２：現像装置、 １３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：感光体ドラム、 １４：ドラムクリーニング装置、 １５：帯電器、 １７：定着装置、 １８：給送トレイ、 ２１：中間転写ベルト、 ２２：ベルトクリーニング装置、 ２３：２次転写装置、 ２３ａ：転写ローラ、 ２４：加熱ローラ、 ２５：加圧ローラ、 ３３：ピックアップローラ、 ３４：レジストローラ、 ３５：搬送ローラ、 ３６：排出ローラ、 ３９：排出トレイ、 ４１：筐体、 ４１ａ：底板、 ４１ｂ，４１ｃ：側板、 ４１ｔ：上蓋、 ４１ｔ₁，４１ｔ₂，４１ｔ₃，４１ｔ₄：窓部、 ４１ｄ，４１ｅ：段差、 ４２：ポリゴンミラー、 ４２ａ：反射面、 ４３：ポリゴンモーター、 ４４ａ：第１半導体レーザー、 ４４ｂ：第２半導体レーザー、 ４４ｃ：第３半導体レーザー、 ４５ｄ：第４半導体レーザー、 ５１ａ：第１入射光学系、 ５１ｂ：第２入射光学系、 ５１ｃ：第３入射光学系、 ５１ｄ：第４入射光学系、 ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ：コリメータレンズ、 ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ：アパーチャー、 ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ：ミラー、 ５６：シリンドリカルレンズ、 ６１ａ：第１結像光学系、 ６１ｂ：第２結像光学系、 ６１ｃ：第３結像光学系、 ６１ｄ：第４結像光学系、 ６３ａ：Ｆθ第１レンズ、 ６３ｂ₁，６３ｂ₂，６３ｂ₃，６３ｂ₄：Ｆθ第２レンズ、 ６４ａ₁，６４ａ₂，６４ｂ₁，６４ｂ₂，６４ｃ₁，６４ｃ₂，６４ｄ：反射ミラー、 ６５ｂ₁，６５ｂ₂，６５ｂ₃，６５ｂ₄：Ｆθ第２レンズ保持部、 ６６ａ，６６ｂ：スプリングビス、 ６６ａ₁，６６ａ₂，６６ａ₃，６６ａ₄，６６ｂ₁，６６ｂ₂，６６ｂ₃，６６ｂ₄，６７ａ，６７ｂ：ビス、 ７１，７２：Ｆθ第２レンズ支持部、 ７２ｂ₅：突起、 ８０：サーミスタ、 ８１：レジストセンサ、 ８２：熱膨張抑制板、 ８２ａ₁，８２ａ₂，８２ａ₃，８２ａ₄，８３ｂ₁，８３ｂ₂，８３ｂ₃，８３ｂ₄，８３ｂ₅：ビス、 ９１：結露防止用ヒーター、 １００：カラー画像形成装置、 １０１：制御部、 １０２：印刷部、 １０３：入力操作部、 １０４：メモリ、 １１１：画像読取装置、 １１２：原稿搬送装置、 Ａ，Ｂ：矢印、 ＢＬ：基準線、 Ｃ：矢印方向、 ＣＬ：中心線、 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４：光束、 Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ：画像形成ステーション、 Ｒ１：シート搬送経路、 Ｘ：主走査方向、 Ｙ：副走査方向、 Ｚ：高さ方向

Claims (5)

1. 筐体と、
   カラー画像を構成する各色に対応した光ビームを出射する複数の光源と、
   前記光ビームを等角速度で偏向させて走査ビームを生成し、前記走査ビームを各色に対応した感光体ユニットにそれぞれ導いて走査する偏向走査部と、
   前記走査ビームの走査速度を等角速度から等速度に変換する、各色に対応した複数の等速度変換レンズと、
   前記筐体の熱膨張を抑制する熱膨張抑制板とを備え、
   前記熱膨張抑制板は、前記筐体の熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有し、前記筐体の予め定められた表面領域を覆うように設けられ、前記筐体の前記走査ビームの走査方向および前記走査方向と直交する副走査方向の少なくとも一方の熱膨張を抑制し、
   前記筐体の内部に発生する結露を防止する結露防止用ヒーターをさらに備え、
   前記熱膨張抑制板は、熱伝導性を有し、前記筐体の外面と前記結露防止用ヒーターとの間に設けられることを特徴とする光走査装置。
2. 前記熱膨張抑制板は、その隅部または端部と、前記表面領域の前記隅部または端部に対応する部分とに設けられた挿通孔に係合凸片を挿通して、前記隅部または端部と前記対応する部分とを係合することによって前記筐体に固定される請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記熱膨張抑制板はＳＥＣＣを含み、前記筐体はＰＣ／ＡＢＳアロイを含む請求項１または２に記載の光走査装置。
4. 前記熱膨張抑制板は、前記筐体の底面または側面に設けられる請求項１〜３のいずれか１つに記載の光走査装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の光走査装置を備えたカラー画像形成装置。