JP7459474B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光走査装置を備えた画像形成装置に関する。

従来プリンタや複写機等の画像形成装置は、偏向走査方式を用いた光走査装置を複数搭載している。偏向走査方式では、半導体レーザなどの光源からの光をポリゴンモータなどの偏向器によって偏向し、偏向された光を光学系によって感光体などの像担持体上に結像させる。これにより、像担持体に静電潜像が書き込まれる。

このような偏向器を用いて感光体上に光を結像させる光走査装置では、偏向器を回転させる際に熱が発生する。当該熱が、光走査装置内の光学素子に伝導または伝達された場合には、光学素子が熱膨張する。これにより、感光体の光線位置が変化してしまう。

複数の光走査装置間において、温度差が生じる場合には、色ごとに光線位置が変化することで、画像上で色ズレが生じ、画像品質の低下につながる。たとえば、光走査装置間の温度差が２℃程度であっても１０μｍオーダの色ズレが発生し、画像品質が問題となる場合がある。

画像形成装置において複数の光書込装置間の温度差を抑制する技術が、たとえば、特開２０１４－１７４２９６号公報（特許文献１）、特開２００６－１７１３３８号公報（特許文献２）に開示されている。

特許文献１に開示の画像形成装置においては、複数の光走査装置に対応して複数の冷却ファンが設けられている。複数の光走査装置の温度を複数の温度センサで個別に測定し、各温度センサの検知結果が等しくなるように、複数の冷却ファンを用いて複数の光走査装置を冷却する。

特許文献２に開示の画像形成装置においては、温度の上がりやすい上側の光走査装置の放熱量を下側の光走査装置よりも大きくすることで、複数の光走査装置間の温度差を抑制している。

特開２０１４－１７４２９６号公報 特開２００６－１７１３３８号公報

特許文献１に開示の画像形成装置においては、複数の光走査装置を冷却するために、複数の冷却ファン、および複数の温度センサを設置しなければならない。このため、構造が複雑となるとともに、製造コストが増加する。

特許文献２に開示の画像形成装置においては、複数の光走査装置間で放熱量に差を持たせるために、光走査装置ごとに異なる形状の放熱部材を設置しなければならない。このため、構造が複雑となるとともに、製造コストが増加する。

このように、複数の光走査装置間の温度差を抑制する構造においては、まだまだ改善の余地がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、複数の光装置間の温度差を抑制することができる画像形成装置を提供することにある。

本開示に基づく画像形成装置は、光源、上記光源からの光を偏向する偏向器、上記偏向器による偏光光を像担持体へ導く光学素子、ならびに、上記光源、上記偏向器、および上記光学素子を収容する筐体を含み、列状に配置された複数の光走査装置と、上記複数の光走査装置を収容するハウジングと、上記複数の光走査装置の温度を調整する温度調整機構と、を備える。上記温度調整機構は、少なくとも上記複数の光走査装置のうち相対的に温度が低い第１光走査装置を、加熱することにより、上記複数の光走査装置間の温度差を小さくする。

なお、第１光走査装置を加熱するとは、第１光走査装置を直接的に加熱することおよび第１光走査を間接的に加熱することを含むことを意味する。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、上記第１光走査装置に取り付けられた加熱装置を含んでいてもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、上記ハウジングのうち上記第１光走査装置に対向する部分に取り付けられた加熱装置を含んでいてもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記ハウジングは、上記第１光走査装置に対向する対向部を有することが好ましい。この場合には、上記温度調整機構は、上記少なくとも上記対向部に温風を送るように構成されててもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記対向部には、上記温風を上記第１光走査装置に導く貫通孔が設けられていてもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、上記温風が流れるダクトを含んでいてもよい。この場合には、上記ダクトの一部は、上記対向部によって構成されていてもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、温風が流れるダクトを含んでいてもよい。この場合には、上記ダクトは、複数の光走査装置の各々に温風からの熱が伝導されるように複数の分岐路を有していてもよい。この場合には、上記複数の分岐路は、上記複数の光走査装置において温度が低いものほど供給される熱量が多くなるように構成されていることが好ましい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記複数の分岐路において、温度が低い上記光走査装置に熱を伝達する上記分岐路の流路面積は、温度が高い上記光走査装置に熱を伝達する上記分岐路の流路面積よりも大きいことが好ましい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記複数の分岐路の各々において、上記分岐路の少なくとも一部が上記ハウジングによって構成されていてもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置は、駆動されることにより熱を発するプロセスユニットを備えていてもよい。この場合には、上記温風は、上記プロセスユニットからの排熱空気を含んでいてもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記プロセスユニットは、現像ユニットまたは定着ユニットであってもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、上記複数の光走査装置において温度が低いものほど、多くの熱量を供給してもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、上記複数の光走査装置に対応して配置された複数の加熱装置を含んでいてもよい。この場合には、相対的に温度が低い上記光走査装置ほど供給される熱量が大きくなるように、上記複数の加熱装置における発熱量が、互いに異なることが好ましい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、上記ハウジングの表面に温風を送るように構成されていてもよい。この場合には、上記ハウジングには、上記温風を上記複数の光走査装置に導くように、上記複数の光走査装置に対応して複数の貫通孔が設けられていてもよい。さらに、温度が低い上記光走査装置に対応して設けられた上記貫通孔は、温度が高い上記光走査装置に対応して設けられた上記貫通孔よりも大きくてもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記複数の光走査装置は、上下方向に沿って並んで配置されていることが好ましい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、上記複数の光走査装置が駆動してから所定の時間経過後に、少なくとも上記複数の光走査装置のうち相対的に温度が低い第１光走査装置を、加熱してもよい。

上記本開示に基づく画像形成装置にあっては、上記温度調整機構は、上記複数の光走査装置の各々に供給する熱量を調整する熱量調整部を含んでいてもよい。この場合には、上記複数の光走査装置の一部が停止した状態で他の光走査装置が駆動した場合に、上記熱量調整部は、駆動している上記他の光走査装置に供給する熱量よりも、停止状態にある上記光走査装置に供給する熱量を大きくすることが好ましい。

本発明によれば、複数の光走査装置間の温度差を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の概略図である。 実施の形態１に係る光走査装置の分解斜視図である。 実施の形態１に係る光走査装置の断面図である。 実施の形態１に係る光走査装置において、偏向器による偏向光が光学素子を通過する様子を示す図である。 実施の形態１に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態２に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態３に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態４に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態５に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態６に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態７に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態８に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態９に係る画像形成装置において複数の光層装置の周辺の構造を示す概略図である。 実施の形態に係る効果を検証するために行なったシミュレーションについて説明するための図である。 比較例における画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の温度分布を示す図である。 実施例における画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の温度分布を示す図である。 比較例における画像形成装置において複数の光走査装置の温度変化を示す図である。 実施例における画像形成装置において複数の光走査装置の温度変化を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置の概略図である。図１を参照して、実施の形態１に係る画像形成装置１００について説明する。

図１には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、ファックスであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびファックスの複合機（ＭＦＰ：Multi－Functional Peripheral）であってもよい。

画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、ハウジング１５と、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置５０と、後述する温度調整機構７０（図５参照）と、筐体９０と、制御部１０１とを備える。

筐体９０は、画像形成装置１００の外殻を規定する。筐体９０は、内部に、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、ハウジング１５と、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置５０と、制御部１０１とを収容する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０とによって画像形成部が構成される。この画像形成部は、後述する搬送経路４１に沿って搬送される記録媒体Ｓ上にトナー画像を形成する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成ユニット１Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０に沿って中間転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体１０と、複数の機能部材とを備える。複数の機能部材は、たとえば、帯電装置１１と、現像装置１３と、クリーニング装置１７とを含む。また、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、上記複数の機能部材の一つとして、光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを含む。光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、ハウジング１５に収容されている。なお、光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを区別しない場合には、単に光走査装置１２と記載する。

帯電装置１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。光走査装置１２は、制御部１０１からの制御信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。

現像装置１３は、現像ローラー１４を回転させながら、現像ローラー１４に現像バイアスを印加し、現像ローラー１４の表面にトナーを付着させる。これにより、トナーが現像ローラー１４から感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。

感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。一次転写ローラー３１は、ローラー形状を有し、回転可能に構成される。トナー像と反対極性の転写電圧が一次転写ローラー３１に印加されることによって、トナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。

中間転写ベルト３０は、従動ローラー３８および駆動ローラー３９に張架されている。駆動ローラー３９は、たとえばモーター（図示しない）によって回転駆動される。中間転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ローラー３３に搬送される。

クリーニング装置１７は、感光体１０に圧接されている。クリーニング装置１７は、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。

カセット３７には、記録媒体Ｓがセットされる。記録媒体Ｓは、カセット３７から１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。二次転写ローラー３３は、ローラー形状を有し、回転可能に構成される。二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の記録媒体Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、中間転写ベルト３０上のトナー像が転写される。二次転写ローラー３３への記録媒体Ｓの搬送タイミングは、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー４０によって調整される。タイミングローラー４０により、中間転写ベルト３０上のトナー像は、記録媒体Ｓの適切な位置に転写される。

定着装置５０は、自身を通過する記録媒体Ｓを加圧および加熱する。これにより、トナー像は記録媒体Ｓに定着する。このように、定着装置５０は、搬送経路４１に沿って搬送される記録媒体Ｓ上のトナー画像を定着させる。トナー像が定着された記録媒体Ｓは、トレイに排紙される。

なお、上述では、印刷方式としてタンデム方式を採用している画像形成装置１００について説明したが、画像形成装置１００の印刷方式は、タンデム方式に限定されない。画像形成装置１００内における各構成の配置は、採用される印刷方式に従って適宜変更され得る。画像形成装置１００の印刷方式として、ロータリー方式や直接転写方式が採用されてもよい。ロータリー方式の場合、画像形成装置１００は、１つの感光体１０と、同軸上で回転可能に構成される複数の現像装置１３で構成される。画像形成装置１００は、印刷時には、各現像装置１３を感光体１０に順に導き、各色のトナー像を現像する。直接転写方式の場合、画像形成装置１００は、感光体１０上に形成されたトナー像が記録媒体Ｓに直接転写される。

図２は、実施の形態１に係る光走査装置の分解斜視図である。図３は、実施の形態１に係る光走査装置の断面図である。図２および図３を参照して、実施の形態１に係る光走査装置１２について説明する。

図２に示すように、光走査装置１２は、筐体２０と、光源６１と、レンズ６２，６３と、偏向器６４と、光学素子６５と、ガラス６６とを含む。

筐体２０は、略直方体形状を有する。筐体２０は、内部に、光源６１と、レンズ６２，６３と、偏向器６４と、光学素子６５とを収容する。筐体２０は、上部カバー２１と、下部ケース２２とを含む。上部カバー２１および下部ケース２２は、たとえばアルミニウム等の金属材料によって構成されている。下部ケース２２は、たとえばアルミダイカストによって形成されている。

上部カバー２１は、上方に開口する下部ケース２２の開口部を塞ぐ。上部カバー２１と下部ケース２２との間に、光源６１と、レンズ６２，６３と、偏向器６４と、光学素子６５、ガラス６６が配置される。

光源６１は、筐体２０の側壁の内表面側に配置されている。光源６１は、偏向器６４に向けて光を出射する。レンズ６２，６３は、光源６１から偏向器６４に向かう光の光路に配置されている。レンズ６２は、たとえば、コリメータレンズである。レンズ６３は、たとえば、シリンダレンズである。

偏向器６４は、ポリゴンミラー６４ａと当該ポリゴンミラー６４ａを回転させるモータ６４ｂ等を含む。偏向器６４は、光源から出射された光を偏向する。偏向器６４によって偏向された偏向光は、感光体に向かう。上記偏向光は、光学素子６５およびガラス６６を透過し、上記感光体１０上で結像される。これにより、静電潜像が形成される。

ここで、ポリゴンミラー６４ａをモータ６４ｂで回転駆動させる場合には、熱が発生する。当該熱は、下部ケース２２を伝って、光学素子６５に伝導されたり、下部ケース２２の外部に放熱される。

図４は、実施の形態１に係る光走査装置において、偏向器による偏向光が光学素子を通過する様子を示す図である。光学素子６５に熱が伝導されることで、光学素子６５が熱膨張する場合には、図４に示すように、光学素子６５を透過する偏向光の進路が変更される。これにより、感光体上の偏向光の位置が変化することが起こり得る。

再び図１に示すように、ハウジング１５内では、光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが、上下方向に並んで配置されている。各光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにおいて、下部ケース２２等から放出された熱によって温められた周辺空気は、ハウジング１５内において上方側に移動する。このため、下方側に配置された光走査装置１２Ｋよりも、上方側に配置された光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの温度が高くなる。これにより、下方側に配置された光走査装置１２Ｋの温度が、他の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃと比較して相対的に低くなる。

一般的に、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間で相当程度大きな温度差が生じた場合には、光走査装置ごとに、偏向光が感光体に照射される位置（光書込位置）が変化する。この場合には、画像上で色ずれが発生し、画像品質が低下する場合がある。

実施の形態１においては、上述のような光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度差を抑制するために、温度調整機構７０（図５参照）が設けられている。温度調整機構７０は、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度を調整する。

図５は、実施の形態１に係る複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。図５を参照して、実施の形態１に係る温度調整機構７０について説明する。

図５に示すように、温度調整機構７０は、ヒーター等の加熱装置７１によって構成されている。加熱装置７１は、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋのうち相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋ（第１光走査装置）に取り付けられている。加熱装置７１は、４０℃から５０℃程度で光走査装置１２Ｋを加熱する。

加熱装置７１によって相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋを加熱することにより、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間の温度差を小さくすることができる。この結果、実施の形態１においては、簡素な構造で、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間の温度差を抑制することができる。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。図６を参照して、実施の形態２に係る画像形成装置について説明する。

図６に示すように、実施の形態２に係る画像形成装置は、実施の形態１と比較して、温度調整機構７０Ａの配置が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

実施の形態２においても、温度調整機構７０Ａは、ヒーター等の加熱装置７１によって構成されている。加熱装置７１は、ハウジング１５のうち、相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋに対向する部分に取り付けられている。

この場合には、加熱装置７１からの熱が、ハウジング１５のうち光走査装置１２Ｋに対向する部分、および当該部分と光走査装置１２Ｋの間に位置する空気を介して光走査装置１２Ｋに伝達される。このようにして、加熱装置７１によって相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋを間接的に加熱することにより、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間の温度差を小さくすることができる。この結果、実施の形態２においても、簡素な構造で、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間の温度差を抑制することができる。

なお、上述の実施の形態１および実施の形態２においては、単数の加熱装置７１が設けられる場合を例示して説明したが、これに限定されず、複数の加熱装置が設けられていてもよい。この場合には、温度調整機構は、相対的に温度が低い光走査装置ほど供給される熱量が大きくなるように、複数の光走査装置を加熱することが好ましい。たとえば、複数の加熱装置は、複数の光走査装置に対応して設けられており、光走査装置１２Ｙから光走査装置１２Ｋに向かうにつれて発熱量が大きくなる。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に係る画像系装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。図７を参照して、実施の形態３に係る画像形成装置について説明する。

図７に示すように、実施の形態３に係る画像形成装置は、実施の形態１と比較して、温度調整機構７０Ｂの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

温度調整機構７０Ｂは、ハウジングが相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋに対向する対向部１５ａに温風を送るように構成されている。具体的には、温度調整機構７０Ｂは、ヒーター等の加熱装置７１と、送風機７２とを含む。

加熱装置７１は、ハウジング１５の外側に配置されている。加熱装置７１は、ハウジング１５よりも下方に配置されている。送風機７２は、加熱装置７１によって温められた空気をハウジング１５の下面に沿うように送風する。

これにより、温風からの熱が上記対向部１５ａ、および対向部１５ａと光走査装置１２Ｋの間に位置する空気を介して光走査装置１２Ｋに伝達される。このようにして、温度調整機構７０Ｂは、相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋを間接的に加熱することにより、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間の温度差を小さくすることができる。この結果、実施の形態２においても、簡素な構造で、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間の温度差を抑制することができる。

（実施の形態４）
図８は、実施の形態４に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。図８を参照して、実施の形態４に係る画像形成装置について説明する。

図８に示すように、実施の形態４に係る画像形成装置は、実施の形態１と比較して、温度調整機構７０Ｃの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

温度調整機構７０Ｃは、加熱装置７１、送風機７２、およびダクト８０を含む。ダクト８０は、たとえば、上下方向に沿って延びるように設けられている。加熱装置７１は、ダクト８０内に配置されており、送風機７２によって温風がダクト８０内を流れる。

ダクト８０は、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの各々に温風からの熱が伝達されるように複数の分岐路８１，８２，８３，８４を有する。複数の分岐路８１，８２，８３，８４は、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに対応して、上下方向に並んで配置されている。複数の分岐路８１，８２，８３，８４は、上下方向と交差する方向に延びる。

複数の分岐路８１，８２，８３，８４は、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにおいて温度が低いものほど供給される熱量が多くなるように構成されている。具体的には、複数の分岐路８１，８２，８３，８４において、温度が低い光走査装置に熱を伝達する分岐路の流路面積は、温度が高い光走査装置に熱を伝達する分岐路の流路面積よりも大きくなっている。具体的には、複数の分岐路８１，８２，８３，８４は、光走査装置１２Ｙ側から光走査装置１２Ｋ側に向かうにつれて流路面積が大きくなっている。

このように構成される場合には、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにおいて温度が低いものほど供給される熱量が多くなるため、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度差を抑制することができる。

複数の分岐路８１，８２，８３，８４の各々において、分岐路の少なくとも一部は、ハウジング１５によって構成されていてもよい。たとえば、分岐路８１，８２，８３，８４の一部は、ハウジング１５の側壁によって構成されていてもよい。

この場合には、複数の分岐路８１，８２，８３，８４を流れる温風からの熱を、ハウジング１５の側壁、および当該側壁と複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの間に位置する空気を介して、光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに伝達することができる。

（実施の形態５）
図９は、実施の形態５に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。図９を参照して、実施の形態５に係る画像形成装置について説明する。

図９に示すように、実施の形態５に係る画像形成装置は、実施の形態１と比較して、温度調整機構７０Ｄの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

温度調整機構７０Ｄは、加熱装置７１、送風機７２、およびダクト８０を含む。ダクト８０によって、加熱装置７１によって加熱された空気が、相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋに対向するハウジング１５の対向部１５ａに導かれる。

ダクト８０の一部は、ハウジング１５の底部によって構成されている。ダクト８０は、ハウジング１５の底部に沿うように設けられている。ダクト８０の一部を構成する対向部１５ａには、ダクト８０内を流れる温風を光走査装置１２Ｋに導く貫通孔８０ａが設けられている。

このように構成される場合には、相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋに直接温風を当てることにより光走査装置１２Ｋを加熱することができる。これにより、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間の温度差を小さくすることができる。また、ダクト８０の一部をハウジング１５の底部で構成することにより、構成を簡素化することができる。

なお、実施の形態５においては、貫通孔８０ａが設けられる場合を例示して説明したが、貫通孔８０ａは設けられていなくてもよい。この場合には、温風からの熱が、対向部１５ａ、および当該対向部１５ａと光走査装置１２Ｋの間に位置する空気を介して光走査装置１２Ｋに伝達される。

（実施の形態６）
図１０は、実施の形態６に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。図１０を参照して、実施の形態６に係る画像形成装置について説明する。

図１０に示すように、実施の形態６に係る画像形成装置は、実施の形態５（図９）と比較して、温度調整機構７０Ｅの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

温度調整機構７０Ｅにおいては、プロセスユニットとしての定着装置５０からの排熱空気がダクト８０を流れる。なお、排熱空気を発生させるプロセスユニットは、定着装置５０に限定されず、現像装置１３であってもよい。

このように構成される場合であっても、実施の形態６に係る画像形成装置は、実施の形態５とほぼ同様の効果が得られる。また、光走査装置を加熱するための熱源をプロセスユニットとすることにより、加熱装置を別途設置する必要がなくなるため、さらに構成を簡素化することができる。

（実施の形態７）
図１１は、実施の形態７に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。図１１を参照して、実施の形態７に係る画像形成装置について説明する。

図１１に示すように、実施の形態７に係る画像形成装置は、実施の形態６（図１０）と比較して、温度調整機構７０Ｅの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

温度調整機構７０Ｅにおいては、ダクト８０は、ハウジング１５の側壁に沿って延びる。ダクト８０は、上下方向に沿って延びている。ダクト８０の一部は、ハウジング１５の側壁によって構成されている。ダクト８０の一部を構成するハウジング１５には、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに対応する位置に複数の貫通孔８０ａ１，８０ａ２，８０ａ３，８０ａ４が設けられている。

複数の貫通孔８０ａ１，８０ａ２，８０ａ３，８０ａ４は、ダクト８０内を流れる温風（排熱空気）を複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに導くように設けられている。

この場合においては、温度が低い光走査装置に対応して設けられた貫通孔は、温度が高い前記光走査装置に対応して設けられた貫通孔よりも大きくなっている。具体的には、複数の貫通孔８０ａ１，８０ａ２，８０ａ３，８０ａ４において、光走査装置１２Ｙ側から光走査装置１２Ｋ側に向かうにつれて開口面積が大きくなっている。

これにより、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにおいて温度が低いものほど供給される熱量が多くなるため、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度差を抑制することができる。

（実施の形態８）
図１２は、実施の形態８に係る画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の構造を示す概略図である。図１２を参照して、実施の形態８に係る画像形成装置について説明する。

実施の形態８に係る画像形成装置は、実施の形態５（図９）と比較して、温度調整機構７０Ｅの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

温度調整機構７０Ｅは、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが駆動してから所定の時間経過後に、少なくとも複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋのうち相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋを、加熱するように構成されている。

具体的には、温度調整機構７０Ｅは、加熱装置７１、送風機７２、およびダクト８０に加えて、シャッター８５を含む。シャッター８５は、ダクト８０の一部を構成するハウジング１５の底部に設けられた貫通孔８０ａを開閉可能に塞ぐ。

シャッター８５は、不図示のモーターによって開閉される。シャッター８５は、画像形成装置の起動後、所定の時間（たとえば１０分）経過後に、開くように制御される。また、シャッター８５は、画像形成装置のシャットダウン時または起動時に閉じるように制御される。

画像形成装置の起動直後は、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度が全体的に低く、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ間の温度差は小さくなっている。このため、画像形成装置の起動直後は、シャッター８５を閉じた状態とし、ダクト８０内の温風を光走査装置１２Ｋに直接当てないようにする。

一方、画像形成装置が起動してから所定の時間経過し、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２間の温度差が大きくなってきた場合には、シャッター８５を開き、貫通孔８０ａを介してダクト８０内の温風を相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋに直接当てる。これにより、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度差を効率よく抑制することができる。

なお、シャッター８５は、モーターで駆動される場合を例示して説明したが、これに限定されない。シャッター８５は、所定の時間の経過後にシャッター開閉用の送風機からの風圧で開くように構成されていてもよい。また、光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの少なくともいずれかの温度またはハウジング１５の温度をセンサにて検知し、所定の温度となった場合に、シャッター８５を開くように制御してもよい。

また、シャッター８５がハウジング１５の内側に開く方向に付勢されており、光走査装置１２Ｋに固定された形状記憶合金によってシャッター８５が開閉されていてもよい。この場合には、光走査装置１２Ｋが所定の温度より低い場合に、形状記憶合金が付勢力に抗してシャッター８５を押圧することで、シャッター８５が閉じられる。一方、光走査装置１２Ｋが所定の温度以上となった場合には、形状記憶合金が収縮することで、付勢力によってシャッター８５が開かれてもよい。

（実施の形態９）
図１３は、実施の形態９に係る画像形成装置において複数の光層装置の周辺の構造を示す概略図である。図１３を参照して、実施の形態９に係る画像形成装置について説明する。

図１３に示すように、実施の形態９に係る画像形成装置は、実施の形態７（図１１）と比較して、温度調整機構７０Ｆの構成が相違する。

温度調整機構７０Ｆは、加熱装置７１、送風機７２、およびダクト８０に加えて、熱量調整部を備える。熱量調整部は、複数の光走査装置の各々に供給する熱量を調整するように構成されている。

熱量調整部は、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに対応するようにダクト８０に設けられた複数の貫通孔８０ａ１，８０ａ２，８０ａ３，８０ａ４、および複数のシャッター８５１，８５２，８５３，８５４によって構成されている。

複数のシャッター８５１，８５２，８５３，８５４の動作は、制御部１０１によって制御される。

ここで、モノクロ印刷、２色印刷を行なう場合に、省電力化のために、使用しない色に対応する光走査装置を停止した場合には、駆動状態にある光走査装置と停止状態にある光走査装置との間に温度差が発生する。

このため、制御部１０１は、熱量調整部の動作（より特定的には複数のシャッター８５１，８５２，８５３，８５４の開閉）を制御して、複数の光走査装置の一部が停止した状態で他の光走査装置が駆動した場合に、駆動している他の光走査装置に供給する熱量よりも、停止状態にある光走査装置に供給する熱量を大きくする。

これにより、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにおいて温度が低いものほど供給される熱量が多くなるため、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度差を抑制することができる。

（検証実験）
図１４は、実施の形態に係る効果を検証するために行なったシミュレーションについて説明するための図である。図１４を参照して、実施の形態に係る効果を検証するために行なったシミュレーションについて説明する。

図１４に示すように、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、上下方向に並べて配置し、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを発熱させてから所定の時間経過後における複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度およびその周辺の温度分布、ならびに、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度変化をシミュレーションした。シミュレーションには、SolidWorks(R) Flow Simulationを使用した。

シミュレーションの条件として、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを、縦１９５ｍｍ、横４０６ｍｍ、高さ７２０ｍｍのハウジング１５内に収容した。互いに隣り合う光走査装置間の距離は、１８０ｍｍとして、光走査装置１２Ｙとハウジング１５の上面との距離、および光走査装置１２Ｋとハウジング１５の底面との距離は、９０ｍｍとした。

複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの各々の筐体は、アルミニウムにて構成した。光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを１２Ｗで発熱させた。光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを発熱させる前のハウジング１５の上面、底面、および側面の温度は、いずれも２０℃とした。

比較例における画像形成装置においては、相対的に温度が低くなる光走査装置１２Ｋに対向するハウジング１５の底面を加熱しなかった。実施例における画像形成装置においては、相対的に温度が低くなる光走査装置１２Ｋに対向するハウジング１５の底面を５０℃で加熱した。この際、ハウジングの底面、および当該底面と光走査装置１２Ｋとの間を介して伝達される熱の伝達率は、４．６５Ｗ（ｍ^２・Ｋ）とした。

なお、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの温度およびその周辺の温度分布として、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを発熱させてから２時間経過後の温度分布をシミュレーションした。

図１５は、比較例における画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の温度分布を示す図である。

図１５に示すように、比較例においては、ハウジング１５の底面が加熱されないため、ハウジング内において、下部側の空気の温度が低くなっていた。一方、ハウジング内の上部側においては、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋからの熱によって温められた空気が集まることで、温度が高くなっていた。

この場合において、光走査装置１２Ｙの温度は、略４７．５℃であり、光走査装置１２Ｋの温度は、略４２．５℃であった。また、光走査装置１２Ｋとハウジング１５の底面との間の空気の温度は、略２７℃であった。

図１６は、実施例における画像形成装置において複数の光走査装置の周辺の温度分布を示す図である。

図１６に示すように、実施例においては、ハウジング１５の底面が加熱されることにより、ハウジング内において、下部側の空気の温度は、ハウジング内の上部側の空気の温度に近づくように、高くなっていた。また、温められた下部側の空気によって光走査装置１２Ｋが加熱されることで光走査装置１２Ｋの温度も上昇していた。

この場合において、光走査装置１２Ｙの温度は、略４８．２℃であり、光走査装置１２Ｋの温度は、略４５．６℃であった。また、光走査装置１２Ｋとハウジング１５の底面との間の空気の温度は、略４１℃であった。

図１７は、比較例における画像形成装置において複数の光走査装置の温度変化を示す図である。

図１７に示すように、比較例においては、光走査装置１２Ｙから光走査装置１２Ｋに向かうにつれて光走査装置の温度は小さくなっており、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを発熱させてから時間が経過するにつれて、光走査装置１２Ｙと光走査装置１２Ｋとの温度差は、大きくなっていた。

図１８は、実施例における画像形成装置において複数の光走査装置の温度変化を示す図である。

図１８に示すように、実施例においても、光走査装置１２Ｙから光走査装置１２Ｋに向かうにつれて光走査装置の温度は小さくなっているが、ハウジング１５の底部を介して相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋが加熱されることにより、比較例と比較して光走査装置１２Ｙと光走査装置１２Ｋとの温度差は、抑制されていた。

以上から、温度調整機構が、少なくとも上記複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋのうち相対的に温度が低い光走査装置１２Ｋを加熱することにより、上記複数の光走査装置間の温度差を小さくすることが確認できた。

なお、上述した実施の形態１から９においては、偏向器６４がポリゴンミラー６４ａを含む場合を例示して説明したが、ポリゴンミラー６４ａに代えてガルバノミラー等の他の偏向手段を用いてもよい。また、ハウジング１５がアルミニウム等の金属材料で構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、樹脂材料で構成されていてもよい。また、上記温度調整機構に加えて、冷却ファンを設置し、光走査装置よりも温度が低い空気を光走査装置に送風してもよい。

また、上述した実施の形態１から９においては、複数の光走査装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが上下方向に並んで配置される場合を例示して説明したが、これに限定されず、上下方向に交差する方向に並んで配置されてもよい。この場合には、たとえば定着装置側に配置される光走査装置の温度が高くなり、定着装置側とは反対側に配置される光走査装置の温度が相対的に低くなる。このため、定着装置側とは反対側に配置される光走査装置を加熱することにより、複数の光走査装置間の温度差を抑制することができる。

以上、今回発明された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１Ｃ，１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ 画像形成ユニット、１０ 感光体、１１ 帯電装置、１２，１２Ｃ，１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｙ 光走査装置、１３ 現像装置、１４ 現像ローラー、１５ ハウジング、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ トナーボトル、１５ａ 対向部、１７ クリーニング装置、２０，９０ 筐体、２１ 上部カバー、２２ 下部ケース、３０ 中間転写ベルト、３１ 一次転写ローラー、３３ 二次転写ローラー、３７ カセット、３８ 従動ローラー、３９ 駆動ローラー、４０ タイミングローラー、４１ 搬送経路、５０ 定着装置、６１ 光源、６２，６３ レンズ、６４ 偏向器、６４ａ ポリゴンミラー、６４ｂ モータ、６５ 光学素子、６６ ガラス、７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆ 温度調整機構、７１ 加熱装置、７２ 送風機、８０ ダクト、８０ａ，８０ａ１，８０ａ２，８０ａ３，８０ａ４ 貫通孔、８１，８２，８３，８４ 分岐路、８５，８５１，８５２，８５３，８５４ シャッター、１００ 画像形成装置、１０１ 制御部。

Claims (5)

1. 画像形成装置の外殻を規定する筐体と、
   光源、前記光源からの光を偏向する偏向器、前記偏向器による偏向光を像担持体へ導く光学素子、ならびに、前記光源、前記偏向器、および前記光学素子を収容する筐体を含み、所定の方向に並んで配置された複数の光走査装置と、
   前記複数の光走査装置を収容するハウジングと、
   前記複数の光走査装置の温度を調整する温度調整機構と、を備え、
   前記ハウジングは、前記筐体内に配置されており、
   前記温度調整機構は、前記ハウジングに向けて温風を送るように構成されており、
   前記ハウジングには、少なくとも前記複数の光走査装置のうち相対的に温度が低い第１光走査装置に前記温風を導くように貫通孔が設けられており、
   前記温度調整機構は、前記貫通孔を通って前記ハウジング内に導入された温風によって、前記複数の光走査装置間の温度差を小さくし、
   前記温度調整機構は、前記温風が流れるダクトを含み、
   前記ハウジングは、前記第１光走査装置に対向する対向部を有し、
   前記ダクトの一部は、前記対向部によって構成されており、
   前記貫通孔は、前記対向部にのみ設けられており、
   前記貫通孔を通過した前記温風が前記第１光走査装置に直接当てられる、画像形成装置。
2. 駆動されることにより熱を発するプロセスユニットを備え、
   前記温風は、前記プロセスユニットからの排熱空気を含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記プロセスユニットは、現像装置または定着装置である、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の光走査装置は、上下方向に沿って並んで配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記温度調整機構は、前記複数の光走査装置が駆動してから所定の時間経過後に、少なくとも前記第１光走査装置を、加熱する、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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