JP2007190858A - 光走査装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー画像形成装置では、１つまたは２つのの光走査装置から感光体の個数分の光束を出射させて各色に対応した画像の潜像を各感光体に形成する構成の場合、光走査装置が大型化することになり、金型の製作コストなどが増大するだけでなく、装置内の温度変化による光学ハウジングの変形量が無視できなくなる。光学ハウジングを２つに分ける提案もあるが、単に分けるだけでは十分な問題解決にはならない。
【解決手段】光源５０７〜５１０、偏向手段としての回転多面鏡１１１、１１２等を搭載した第１の部分ハウジング５２５は、第２の部分ハウジング４００を構成する２つの連結部材４０３、４０４で連結された２つの側壁部材４０１、４０２に架橋され、連結部材の少なくとも一方に固着されている。第１の部分ハウジング５２５と連結部材の材質は異なっていてもよいが、線膨張係数の差が８．３×１０^−６以下になるように選定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル複写機およびレーザプリンタ等の書込系に用いられる光走査装置に適用され、特に複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置に関する。

カールソンプロセスといわれる電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体としての例えば感光体ドラムの回転に従って、感光体ドラム表面への均一な帯電、露光による潜像形成、現像、転写、定着、というようなプロセスが順に実行されて画像が形成される。モノクロ画像形成装置では、１つの感光体ドラムを用いてモノクロ画像が形成される。多色画像形成装置では、１つの感光体ドラムを用いて多数回（例えば４回）の回転によってカラー画像が形成され、あるいは、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねる多色画像形成方法によりカラー画像が形成される。
感光体に潜像を形成させるために、光束を出射する光源手段と、光束を偏向し主走査を行う偏向手段と、光源手段から出射した光束を偏向手段に入射させる入射光学系と、偏向手段により偏向走査された光束を感光体の表面に結像させる１つまたは複数の光学素子からなる結像光学手段と、それらを位置決め保持する光学ハウジングとを有する光走査装置が用いられる。

近年のカラー画像形成装置では、各色に応じて感光体を複数備えたタンデム方式が広く採用されており、１つの光走査装置から感光体の個数分の光束を出射させて各色に対応した画像の潜像を各感光体に形成するもの、感光体の数に応じて光走査装置を配置し、各光走査装置から出射される光束により各色に対応した画像の潜像を各感光体に形成するもの、感光体の個数の半数の光走査装置を用い、１つの光走査装置からは２本（２色分）の光束を出射させて各感光体に各色に対応した画像の潜像を形成するものなどがある。なお、上記では感光体１つに対して１つの光束が出射される場合を説明したが、画像形成の高速化や画像の高密度化のために感光体１つに対して２つ以上の光束が出射される所謂マルチビームの場合もある。
上記の光走査装置のなかで、特に、「１つの光走査装置から感光体の個数分の光束を出射させて各色に対応した画像の潜像を各感光体に形成するもの」や「１つの光走査装置からは２つの光束を出射させて各感光体に各色に対応した画像の潜像を形成するもの」は「感光体の数に応じて光走査装置を配置」するものに対して、光走査装置が大型化する。

光走査装置の光学箱（光学ハウジング）の材質として、低コスト化や形状設計の自由度等の観点から樹脂が多く用いられるようになったが、光走査装置が大型化すると光学ハウジングも大型化し、それに対して以下のような課題を有していた。
すなわち、光学ハウジングの仕様が機種毎に異なる場合には、光学ハウジングの金型が一つのシリーズ機において複数必要となり、金型材料としての資源の無駄、成形条件出しおよび評価のために成形する樹脂の無駄など省資源に対して逆行するものとなっていた。
さらに、一つのシリーズ機において複数の光学ハウジング成形用金型が必要な場合には、金型の製作コスト、金型管理費などが増大するといった問題も有していた。ここで、シリーズ機とは、光学設計が同じ走査光学系を用いるようにした画像形成装置のことであり、例えば複数の感光体の感光体間隔が異なる場合には、光走査装置内で光束を折り返すための折返しミラーの配置のみを変える場合などのことである。
また、近年の省資源の観点から、使用済みの機種をユーザから回収して、必要な変更・調整などを行なって新しい製品として使用する「リユース機」が採用されるようになってきている。この「リユース機」において光学設計が同じ走査光学系を用いる場合にも、仕様の小変更で光学ハウジングが複数必要になる場合もあった。

画像形成装置をシリーズ化した場合や上記の「リユース機」においても、光学ハウジングを複数用意する必要がないように工夫した発明として、光学ハウジングを２つの光学箱に分け、第１の光学箱にはレーザーユニットからｆθレンズまでを、第２の光学箱には折返しミラーを配置し、第１の光学箱の共通化により製造コストの増大を抑える発明が開示されている（例えば、特許文献１ 参照。）。しかし、この発明は、本発明のような所謂「ダンデム型」を対象としたものではなく、また２つの光学箱の材質に対しての記載が明確でなく、本発明とは構成が異なる。

タンデム型に対する上記課題に対して、発明者らは、少なくとも２つ以上の材質からなる部分ハウジング（光学箱）から光学ハウジングを構成することを提案した（例えば、特許文献２ 参照。）。
この光学ハウジングを用いることの効果は、
（１）各ステーションのレジスト精度を経時においても安定的に維持することのできるタンデム型光走査装置、およびそれを用いた画像形成装置を提供することができる。
（２）光学設計が同じ光学系において各ステーション間隔が機種によって異なったり、光走査装置と感光体ドラムとの位置関係が異なっていても、「偏向器を有する樹脂製の部分ハウジング」を固定部として機種間共通にし、少なくとも「金属製の部分ハウジング」を機種対応部とすることにより、安価なタンデム型光走査装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することができる。
ことであった。

提案した「少なくとも２つ以上の材質からなる部分ハウジングから構成される光学ハウジング」の構成例を図６〜８に示す。
図６は第１の部分ハウジングと第１の部分ハウジングに固定締結される主な光学素子の例を示した図である。
同図において、符号５０７〜５１０は光源、１１１、１１２は偏向走査手段を構成する回転多面鏡、１１３は第１の結像光学手段、５０５は開口部、５２４はビス止め用孔、５２５は第１の部分ハウジング、５２６は突起部、６０７は光源用の孔をそれぞれ示す。
回転多面鏡が２段に構成された例を示しているが、光学系を工夫することにより、１段の回転多面鏡とすることもできる。第１の部分ハウジング５２５には、後述する第２の光学ハウジングと固定締結されるために、突起部５２６およびビス止め用孔５２４が適宜数設けられている。
図７は第２の部分ハウジングと第２の部分ハウジングに固定締結される主な光学素子の例を示した図である。
同図において、符号１２３は第２の結像光学手段、６２０、６２１は側壁部材、６２２は光束透過用開口部、６２３は底板、６３２は第２の結像光学手段の固定部材、６３０はミラーをそれぞれ示す。
回転多面鏡１１１、１１２で偏向走査され第１の結像手段１１３を透過した光束が、同図に示す第２の結像手段１２３に達するように、第１の部分ハウジング５２５は開口部５０５を有している。第１の部分ハウジング５２５の突起部５２６が設けられた側壁と反対側の側壁には４つの孔６０７が形成されていて、これらの孔６０７にはそれぞれ光源手段５０７〜５１０が嵌合され、第１の部分ハウジング５２５に締結されている。光源手段５０７〜５１０が取り付けられる上記側壁は、各光源手段５０７〜５１０から出射される光束が回転多面鏡１１１、１１２に向かうように傾斜させて形成されている。第１の部分ハウジング５２５には蓋５０４が取り付けられ、第１の光走査装置を構成している。

第２の結像光学手段１２３、固定部材６３２は各色に対応して４つずつ設けられている。ミラー６３０は偏向光束を曲げて各感光体の表面に導くもので、各色ごとに複数枚が対応している。それらの各部材の両端部は、第２の部分ハウジングの側壁を構成する部材６２０、６２１に形成された嵌合固定孔６３３、６３４に嵌められ、図示しない板ばねなどにより押されて位置決め固定される。
第２の部分ハウジングは側壁構成部材６２０、６２１と底板６２３により構成され、底板６２２には図示しない感光体に光束を透過させるための開口部６２２が設けられている。同図に示す例では感光体が第２の部分ハウジングよりも下方に位置する場合を想定して構成されているが、感光体が第２の部分ハウジングよりも上にある場合には、上板を設けて、そこに光束を透過させるための開口部を設けてもよい。

図８は第１の部分ハウジングと第２の部分ハウジングを締結するための例を示す斜視図である。
同図において符号５２７は開口部、５３０は位置決め穴、５５０は位置決め孔、６００は第２の部分ハウジングをそれぞれ示す。
同図において、第１の部分ハウジング５２５は第２の部分ハウジング６００の側壁に設けられた開口部５２７をくぐるようにして、第２の部分ハウジング６００に挿入される。第１の部分ハウジング５２５の突起部５２６が第２の部分ハウジングの位置決め穴５３０と嵌合され、第１の部分ハウジング５２５のビス止め用孔５２４と第２の部分ハウジング６００の位置決め孔５５０にビスが挿入されナットがねじ込まれて締め付けられることにより、第１の部分ハウジング５２５が第２の部分ハウジング６００に一体化される。

以上のように、この光学ハウジングは、偏向手段を有する部分ハウジング５２５と、それ以外の少なくとも１つの部分ハウジング６００から構成され、少なくとも２つの部分ハウジングが互いに異なる材質で構成されている。
図６〜８に示した構成例は、第１の部分ハウジング５２５がガラス繊維入りの樹脂、第２の部分ハウジング６００がスチール製板金の例であり、経時的に温度がΔＴ上昇した場合に、
ΔＬ＝（αＰ−αＭ）・ΔＴ・Ｌ０ ・・・・・（１）
だけ側壁６２０、６２１がその長手方向に相対的に変形する。
ここで、
αＰ：ガラス繊維入り樹脂の線膨張係数＝３．０×１０^−５［１／Ｋ］
αＭ：スチール製板金の線膨張係数＝１．２×１０^−５［１／Ｋ］
Ｌ０：ハウジングの初期幅（図中の第２の結像光学手段やミラーの長手方向の幅）
例えば、Ｌ０＝３００ｍｍとしたとき、ΔＴ＝２０Ｋの場合、
側壁の変形量≒０．１１ｍｍ となる。

このような変形があると、画像形成装置の稼動時の偏向手段からの発熱、また画像形成装置からの発熱（例えば定着機からの発熱）などによって側壁６２０、６２１に架橋された第２の結像光学手段１２３やミラー６３０が変形したり、固定姿勢が変化し、感光体上のビームスポット位置がずれたり、ビームスポット径が太るなど、光学特性が劣化し、結果的に異常画像となってしまう。通常は変形量を０．０５ｍｍ以下に抑えることが必要である。
すなわち、材質の線膨張係数の差によってハウジングにひずみが生じるため、画像を安定的に維持することが困難な場合があった。

特開平１１−４４８５７号公報 特開２００５−９１９２７号公報

本発明は、上記の従来技術の問題点を解消し、画像形成装置の稼動時の偏向手段からの発熱、また画像形成装置からの発熱（例えば定着機からの発熱）などによって光走査装置のハウジングが稼動初期時に比べて高温になってもハウジングにひずみが生じず、画像上の色ずれの要因となるビームスポット位置ずれを少なくすることや、画像上のスジ等の要因となるビームスポット径の太りを抑えること、経時においても安定的に維持できる光学ハウジングと光走査装置を安価に提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明では、色別情報により変調された光束を出射する複数の光源と、前記光束を偏向して主走査を行う偏向手段と、各色に対応した複数の感光体と、前記偏向手段により偏向走査された光束を各々の色に対応した前記感光体に結像する結像手段と、第１および第２の２つの部分ハウジングと、を有し、前記偏向手段と、前記結像手段の少なくとも一部とが第１の部分ハウジングの中に収容されている光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングは、少なくとも、対向して配置された２つの側壁部材と、該２つの側壁部材をつなぐ少なくとも２つの連結部材とを有し、前記２つの側壁部材間に第１の部分ハウジングを架橋させ、前記連結部材と第１の部分ハウジングとの材質の線膨張係数の差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下であることを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光学ハウジングにおいて、前記第１の部分ハウジングは、一体的に成形されたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の光学ハウジングにおいて、前記第１の部分ハウジングは、子部品を位置決め組立することで形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第１の部分ハウジングは締結手段により前記２つの側壁部材の両方に固着されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第１の部分ハウジングは締結手段により前記２つの側壁部材のいずれか一方にのみ固着されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第１の部分ハウジングの材質はガラス繊維入り樹脂であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングの材質はガラス繊維入り樹脂であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第１の部分ハウジングの材質は金属であることを特徴とする。
請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングの材質はガラス繊維入り樹脂であることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし６および８のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングの材質は金属であることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明では、請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、前記金属はアルミニウムあるいはマグネシウムを主とする合金であることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングの開口部を覆うカバー部材を有し、該カバー部材の材質は、前記複数の連結部材、および第１の部分ハウジングの材質に対し、線膨張係数の相互の差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下であることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の光学ハウジングにおいて、前記カバー部材は前記２つの側壁部材の両方に固着されることを特徴とする。
請求項１４に記載の発明では、請求項１２に記載の光学ハウジングにおいて、前記カバー部材は前記２つの側壁部材のいずれか一方にのみ固着されることを特徴とする。
請求項１５に記載の発明では、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の光学ハウジングを用いた光走査装置を特徴とする。
請求項１６に記載の発明では、請求項１５に記載の光走査装置を用いた画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、２つ以上の部分ハウジングから構成される光学ハウジングにおいて、１つの部分ハウジングに用いられる複数の連結部材および他の部分ハウジングの材質の線膨張係数の差が８．３×１０−６［１／Ｋ］以下となるようにすることにより、画像形成装置の稼動時の偏向手段からの発熱、また画像形成装置からの発熱（例えば定着機からの発熱）などによって光走査装置のハウジングが稼動初期時に比べて高温になってもハウジングにひずみが生じず、画像上の色ずれの要因となるビームスポット位置ずれを少なくすることや、画像上の筋などの要因となるビームスポット径の太りを抑えること経時においても安定的に維持できる。

以下本発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施例の一部分解斜視図である。
図２は同実施例の組み立て状態を示す図である。
両図において符号４００は第２の部分ハウジング、４０１、４０２は側壁部材、４０３、４０４は連結部材、７０１ａ〜７０２ｄは締結部をそれぞれ示す。その他の符号は従来技術の説明で用いた符合を準用する。
両図を用いて、本発明の実施例を説明する。
２つの連結部材４０３、４０４によって、互いに対向して配置された側壁部材４０１、４０２が、ねじ−ナットなどの締結手段７０２ａ〜７０２ｄによって組み立てられて第２の部分ハウジング４００が構成されている。対向して配置された側壁部材４０１、４０２の間には第１の部分ハウジング５２５が架橋部材として架橋され（以下架橋部材５２５と呼ぶ）、７０１ａ〜７０１ｄの位置でビス−ナットなどの締結手段によってしっかりと側壁部材４０１、４０２に位置決め固定されて光学ハウジングが構成されている。これにより、光学素子の振動等を低減でき、バンディングと呼ばれる画像異常が防止できるる。
架橋部材５２５には偏向手段１１１、１１２と結像手段１１３が保持されている。なお、本実施例での光源５０７〜５１０は、図６において示した光源とは保持方法が異なるが、どちらの方法であってもよい。

第１の実施例では、連結部材４０３、４０４と架橋部材５２５の材質をそれぞれガラス繊維入り樹脂としている。ここで、ガラス繊維入り樹脂の線膨張係数は３．０×１０^−５［１／Ｋ］程度であり、連結部材４０３、４０４と架橋部材５２５の線膨張係数差は略０であり、熱による変形量を光学特性が劣化するレベル（連結部材の長手方向において０．０５ｍｍ）以下に抑えることが可能となる。架橋部材５２５は射出成形によって一体的に形成される。因みに、上記変形量が０．０５ｍｍ以下になるような線膨張係数差を求めると、ΔＴとＬ０を同じ条件として先の（１）式にΔＬ＝０．０５を入れることによって、
線膨張係数差≦０．０５÷（２０×３００）≒８．３×１０^−６ ・・・・・（２）
となる。したがって、線膨張係数差が８．３×１０^−６以下であれば、光学特性が劣化するレベルまで至らないことになる。
なお、図中には、偏向手段１１１、１１２を覆う室空間が形成され、それの上側を覆うためのカバー４１０を示してあるが、これら（室空間とカバー）がなくてもよい。
以上のような光学ハウジング構成にすることによって、画像形成装置の稼動時の偏向手段からの発熱、また画像形成装置からの発熱（例えば定着機からの発熱）などによって光走査装置の光学ハウジングが稼動初期時に比べて高温になっても光学ハウジングにひずみが生じず、画像上の色ずれの要因となるビームスポット位置ずれを少なくすることや、画像上の筋などの要因となるビームスポット径の太りを抑えることが、経時においても安定的に維持できる。
これらの構成により、振動面と熱変形面から発生していた両方の光学特性異常と画像異常を防止することができる。

図１、２に示した図を用いて、第２の実施例を説明する。
本実施例は、架橋部材５２５が、ガラス繊維入り樹脂による子部品を位置決め組立することで形成されていることのみが第１の実施例と異なる。したがって、子部品同士の締結部が各所に存在することになるが、完成状態では一体成型品と実質同じなので、そのための図示は省略する。
このようにすることでの第２の実施例の効果は第１の実施例の効果と同様である。なお、架橋部材５２５を子部品に分けた独特の効果は以下のとおりである。
本実施例では、板状の子部品を成形によって得るので、第１の実施例のように一体的に箱形状の架橋部材を成形するのに比べて、成形時に熱がこもることによって成形時間が長くなることがなくなり、また、成形品の反りに対する金型温調回路の工夫などが不必要で、より安価な架橋部材を得ることができる。

図１、２に示した図を用いて、第３の実施例を説明する。
本実施例は、連結部材４０３、４０４と架橋部材５２５が、金属によって形成されており、架橋部材５２５は金属によって一体的に形成されていることを特徴としている。
具体的な金属としては、アルミニウム合金（線膨張係数２．４×１０^−５）やマグネシウム合金（２．７×１０^−５）が挙げられる。これらの合金を用いて、架橋部材５２５を一体的に成形し、場合によっては必要な精度を得るために機械加工による二次加工を施して使用する。連結部材４０３、４０４と架橋部材５２５はそれぞれの合金によって構成してもいいし、こられの合金の線膨張係数差は３×１０^−６なので、例えば連結部材４０３、４０４をアルミニウム合金とし、架橋部材５２５をマグネシウム合金とする（その逆も可）などとしてもよい。連結部材と該架橋部材の線膨張係数差が小さいので、側壁の変形量が小さく、光学特性が劣化しない。
以上のような光学ハウジング構成にすることによって、画像形成装置の稼動時の偏向手段からの発熱、また画像形成装置からの発熱（例えば定着機からの発熱）などによって光走査装置の光学ハウジングが稼動初期時に比べて高温になっても光学ハウジングにひずみが生じず、レジスト精度や色ずれの要因となるビームスポット位置ずれを少なくすることを経時においても安定的に維持できる。
また、ガラス繊維入り樹脂の架橋部材に比べて、材質が金属であるので、熱伝導率が高く、偏向手段からの熱の放熱性が良く、偏向手段の寿命が延びる。

図１、２に示した図を用いて、第４の実施例を説明する。
本実施例は、架橋部材５２５が、金属による子部品を位置決め組立することで形成されていることのみが第３の実施例と異なる。
第３の実施例での金属としては、アルミニウム合金（線膨張係数２．４×１０^−５）やマグネシウム合金（２．７×１０^−５）を上げたが、第４の実施例ではスチールを用いることもできる。すなわち、架橋部材５２５が、金属による子部品を位置決め組立することで形成されているので、例えばプレス成形によりスチール製板金（線膨張係数１．２×１０^−５）を加工して対応することが可能になる。
第４の実施例では、連結部材４０３、４０４と架橋部材５２５は（２）式から「連結部材および架橋部材の材質の線膨張係数の差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下である」ことを保てば別々の金属の組合せであってもよい。
このようにすることでの第４の実施例の効果は第３の実施例の効果と同様である。なお、架橋部材５２５を子部品に分けた独特の効果は以下のとおりである。
第４の実施例では、板状の子部品を成形によって得るので、第３の実施例のように一体的に箱形状の架橋部材を成形するのに比べて、成形時に熱がこもることによって成形時間が長くなることがなくなり、また、成形品の反りに対する金型温調回路の工夫などが不必要で、より安価な架橋部材を得ることができる。

図１、２に示した図を用いて、第５の実施例を説明する。
今までの実施例は、連結部材４０３、４０４と架橋部材５２５の材質が「樹脂同士」であったり「金属同士」であったりしたのに対して、第５の実施例は、「連結部材４０３、４０４が金属で、架橋部材５２５がガラス繊維入り樹脂」であったり、逆に「連結部材４０３、４０４がガラス繊維入り樹脂で、架橋部材５２５が金属」であるなど、樹脂と金属といった異種材料の組合せを用いることを特徴としている。この場合においても「連結部材および架橋部材の材質の線膨張係数の差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下である」ことが必要であるので、実用的には金属はアルミニウム合金（線膨張係数２．４×１０^−５）やマグネシウム合金（２．７×１０^−５）となる。このようにすれば、相手材のガラス繊維入り樹脂は線膨張係数が３．０×１０^−５［１／Ｋ］程度であるので、金属材との線膨張係数差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下となる。
この実施例の場合、架橋部材５２５は一体的に形成されていても、子部品によって形成されていてもよい。
連結部材４０３、４０４と架橋部材５２５の材質を樹脂と金属といった異種材料の組合せにしたことにより、それぞれの材質の特徴を用いての光学ハウジング構成の選択度が広がり、それによるコストダウン効果などが図れる。

第６の実施例は、架橋部材５２５と側壁部材４０１、４０２の連結の仕方に関するものである。
すなわち、先の実施例における架橋部材５２５と側壁部材４０１、４０２の連結は、図２に示すように、側壁部材４０１、４０２の両方に架橋部材５２５が７０１ａ〜７０１ｄに示す位置で固着されている。この場合の固着手段は特に問わないが、例えばビス−ナットなどの締結手段を用いるのがよい。
一方、本実施例における架橋部材５２５と側壁部材４０１、４０２の連結は、図６〜８に示すように、片側の側壁部材６２０に架橋部材（第１の部分ハウジング）が例えばビス−ナットなどの締結手段によって固着される。すなわち、第１の部分ハウジング５２５は第２の部分ハウジング６００の側壁部材６２０に設けられた開口部５２７をくぐるようにして、第２の部分ハウジング６００に挿入され、第１の部分ハウジング５２５の突起部５２６が第２の部分ハウジングの側壁部材６２１の位置決め穴５３０と嵌合され、第１の部分ハウジング５２５のビス止め用孔５２４と側壁部材６２０の位置決め孔５５０にビスが挿入されナットがねじ込まれて締め付けられ固着されて、第１の部分ハウジング５２５が第２の部分ハウジング６００に一体化され光学ハウジングを形成する。
なお、この場合に第１の部分ハウジング５２５の突起部５２６に図示しない例えばバネを噛まして、第２の部分ハウジングの位置決め穴５３０と嵌合して、一体化を強固にしてもよい。

架橋部材５２５の両端がそれぞれ２つの側壁部材６２０、６２１に固定されることで、光学素子が保持される架橋部材をしっかりと固定することができ、光学素子の振動等を低減できる。なおかつ、本発明によって、それでも温度変動で側壁を大きく変形させることがない。
架橋部材５２５は、２つの側壁部材のうち少なくとも一方のみに固着されていれば、これまでの実施例で示したように「連結部材および架橋部材の材質の線膨張係数の差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下である」ことを保ちつつ、材質が異なる材料を用いた場合でも、わずかな線膨張差による変形を逃がすことができ、結果的に温度変動によって側壁部を大きく変形させることがなく、良好な光学特性が得られる。

図３、４は第７の実施例を説明するための図である。
両図において符号８０１は下カバー、８０２は上カバーをそれぞれ示す。
第７の実施例は、第１〜第６の実施例のいずれかの光学ハウジング構成による光走査装置に対して、それらの光学ハウジングの開口部をカバー部材によって覆う場合のカバー部材、連結部材、架橋部材の材質の線膨張係数の関係、カバー部材の側壁部材への固着の行ない方を特定したものである。
図３に、光学ハウジングの開口部上部を覆う上カバー８０２と開口部下部を覆う下カバー８０１ａ、８０１ｂを示しており、それらを組み立てたときの様子を図４に示した。図４では下カバーは図の煩雑さを避けるために省略した。上カバー８０２は理解しやすくするため、透明部材のように示したが、実際には透明部材にこだわる必要はない。
本実施例では、上カバー８０２、下カバー８０１ａ、８０１ｂの線膨張係数と、連結部材４０３、４０４、および架橋部材５２５の材質の線膨張係数との差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下となるように、上カバーと下カバーの材質を各実施例における材質の組合せに従って選択する。

また、上カバー８０２、下カバー８０１ａ、８０１ｂは側壁部材４０１、４０２とビスなどによって固着されている。すなわち、下カバー８０１ａには代表的に示す貫通穴８０４が空いており（図では４箇所）、側壁部材４０１底部に代表的に示す穴８０３と固着される。同様に、上カバー８０２は側壁部材４０１、４０２と上カバー側の貫通穴８０６と側壁部材４０１の上部の穴８０５で固着される。
さらに、図示はしないが、こられのカバー部材が、２つの側壁部材のうちどちらか一方には固着されない場合でもよい。
なお、カバー部材と側壁部材、連結部材の接触面に防塵などのためにスポンジなどの部材を挟み込むことも可能である。

カバー部材、連結部材、架橋部材の材質の線膨張係数の関係を規定することで、画像形成装置の稼動時の偏向手段からの発熱、また画像形成装置からの発熱（例えば定着機からの発熱）などによって光走査装置の光学ハウジングが稼動初期時に比べて高温になっても、ハウジングにひずみが生じず、画像上の色ずれの要因となるビームスポット位置ずれを少なくすることや、画像上の筋などの要因となるビームスポット径の太りを抑えることが経時においても安定的に維持できる。
上記効果に加えて、カバー部材が２つの側壁部材に固定されるので、光走査装置全体としての剛性があがり、振動等を低減でき、光学特性が劣化しない。
カバー部材が、２つの側壁部材のうち少なくとも一方のみに固着されていれば、これまでの実施例で示したように「連結部材および架橋部材の材質の線膨張係数の差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下である」ことを保ちつつ、材質が異なる材料を用いた場合でも、わずかな線膨張差による変形を逃がすことができ、結果的に温度変動によって側壁部を大きく変形させることがなく、良好な光学特性が得られる。

図５は本発明の光学ハウジングと光走査装置を用いたタンデム方式の画像形成装置の例を示す図である。
同図において、符号５０はこれまで説明してきた光学ハウジングを用いた光走査装置、９００は画像形成装置本体、９１０、９２０、９３０、９４０は感光体ドラム、９５０は転写紙を重ねて収納するカセット、９６０は定着装置をそれぞれ示す。
本実施例は、第１〜第７の実施例のいずれかの光学ハウジング構成による光走査装置を用いた画像形成装置である。
光走査装置５０は画像形成装置に対して着脱可能となっており、リユースの際には光走査装置を画像形成装置から外して必要な変更・調整などを行なって新しい機種として使用することが可能となる。

光走査装置５０は画像形成装置本体９００内に傾斜して配置され、４つの感光体ドラム９１０、９２０、９３０、９４０が光走査装置５０の斜め下方に光走査装置５０の底面と平行をなすように配列されている。感光体ドラム９１０、９２０、９３０、９４０はそれぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の画像を形成するもので、光走査装置５０から出射されかつそれぞれの色に対応した画像信号で変調された光束で走査されることにより、各感光体ドラム表面に各色に対応する静電潜像が形成される。各感光体ドラムの周辺には、電子写真プロセスを実行するための、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置が配置され、また、転写紙に形成されたトナー像を定着する定着装置が配置されている。上記光走査装置５０は、均一に帯電された各感光体ドラム表面を光走査することによって上記露光装置として機能し、各感光体ドラムの表面に各色に対応した潜像を形成する。これらの潜像は、現像装置により対応した色のトナーで現像される。画像形成装置本体９００の下部には転写紙を重ねて収納するカセット９５０が装填可能となっていて、カセット９５０から１枚ずつ引き出された転写紙が、各感光体ドラム表面に形成されたトナー像と位置合わせされて搬送されることにより、各色のトナー像が転写装置により転写紙に重ねて転写され、カラー画像が形成される。転写紙上のカラー画像は定着装置９６０で定着され、排紙コロによって排紙トレイ上に排出されるようになっている。

同図に示すカラー画像形成装置の光走査装置として、前述の各実施例にかかる光走査装置を採用することにより、画像形成装置の稼動時の偏向手段からの発熱、また画像形成装置からの発熱（例えば定着装置からの発熱）などによって光走査装置の光学ハウジングが稼動初期時に比べて高温になっても光学ハウジングにひずみが生じず、画像上の色ずれの要因となるビームスポット位置ずれを少なくすることや、画像上の筋などの要因となるビームスポット径の太りを抑えることが経時においても安定的に維持できる。

以上の実施例では、「１つの光走査装置から感光体の個数分の光束を出射させて各色に対応した画像の潜像を各感光体に形成するもの（感光体１つに対して２つ以上の光束が出射される所謂マルチビームを含む）」で、かつ、「偏向走査手段に対して両側に光束が振分け／走査される場合」について説明してきたが、本発明はこれらに限らず、例えば「１つの光走査装置から感光体の個数分の光束を出射させて各色に対応した画像の潜像を各感光体に形成するもの（感光体１つに対して２つ以上の光束が出射される所謂マルチビームを含む）」で、かつ、「偏向走査手段に対して片側に光束が振分け／走査される場合」や、「感光体の個数の半数の光走査装置を用い、１つの光走査装置からは２色分の光束を出射させて各感光体に各色に対応した画像の潜像を形成する場合（感光体１つに対して２つ以上の光束が出射される所謂マルチビームを含む）」に対しても適用できる。
また、ガラス繊維入り樹脂としては、熱可塑性樹脂のほかに、熱硬化性樹脂も採用できる。

本発明の第１の実施例の一部分解斜視図である。 同実施例の組み立て状態を示す図である。 第７の実施例を説明するための図である。 第７の実施例を説明するための図である。 本発明の光学ハウジングと光走査装置を用いたタンデム方式の画像形成装置の例を示す図である。 第１の部分ハウジングと第１の部分ハウジングに固定締結される主な光学素子の例を示した図である。 第２の部分ハウジングと第２の部分ハウジングに固定締結される主な光学素子の例を示した図である。 第１の部分ハウジングと第２の部分ハウジングを締結するための例を示す斜視図である。

符号の説明

１１１、１１２ 回転多面鏡
１１３ 第１の結像光学手段
１２３ 第２の結像光学手段
４００ 第２の部分ハウジング
４０１、４０２ 側壁部材
４０３、４０４ 連結部材
５２５ 第１の部分ハウジング
５２７ 開口部
６００ 第２の部分ハウジング
８０１ 下カバー
８０２ 上カバー

Claims (16)

1. 色別情報により変調された光束を出射する複数の光源と、前記光束を偏向して主走査を行う偏向手段と、各色に対応した複数の感光体と、前記偏向手段により偏向走査された光束を各々の色に対応した前記感光体に結像する結像手段と、第１および第２の２つの部分ハウジングと、を有し、前記偏向手段と、前記結像手段の少なくとも一部とが第１の部分ハウジングの中に収容されている光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングは、少なくとも、対向して配置された２つの側壁部材と、該２つの側壁部材をつなぐ少なくとも２つの連結部材とを有し、前記２つの側壁部材間に第１の部分ハウジングを架橋させ、前記連結部材と第１の部分ハウジングとの材質の線膨張係数の差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下であることを特徴とする光学ハウジング。
2. 請求項１に記載の光学ハウジングにおいて、前記第１の部分ハウジングは、一体的に成形されたことを特徴とする光学ハウジング。
3. 請求項１に記載の光学ハウジングにおいて、前記第１の部分ハウジングは、子部品を位置決め組立することで形成されていることを特徴とする光学ハウジング。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第１の部分ハウジングは締結手段により前記２つの側壁部材の両方に固着されていることを特徴とする光学ハウジング。
5. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第１の部分ハウジングは締結手段により前記２つの側壁部材のいずれか一方にのみ固着されていることを特徴とする光学ハウジング。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第１の部分ハウジングの材質はガラス繊維入り樹脂であることを特徴とする光学ハウジング。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングの材質はガラス繊維入り樹脂であることを特徴とする光学ハウジング。
8. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第１の部分ハウジングの材質は金属であることを特徴とする光学ハウジング。
9. 請求項８に記載の光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングの材質はガラス繊維入り樹脂であることを特徴とする光学ハウジング。
10. 請求項１ないし６および８のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングの材質は金属であることを特徴とする光学ハウジング。
11. 請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、前記金属はアルミニウムあるいはマグネシウムを主とする合金であることを特徴とする光学ハウジング。
12. 請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の光学ハウジングにおいて、第２の部分ハウジングの開口部を覆うカバー部材を有し、該カバー部材の材質は、前記複数の連結部材、および第１の部分ハウジングの材質に対し、線膨張係数の相互の差が８．３×１０^−６［１／Ｋ］以下であることを特徴とする光学ハウジング。
13. 請求項１２に記載の光学ハウジングにおいて、前記カバー部材は前記２つの側壁部材の両方に固着されることを特徴とする光学ハウジング。
14. 請求項１２に記載の光学ハウジングにおいて、前記カバー部材は前記２つの側壁部材のいずれか一方にのみ固着されることを特徴とする光学ハウジング。
15. 請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の光学ハウジングを用いたことを特徴とする光走査装置。
16. 請求項１５に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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