JP2011186420A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査光学装置内の発熱源（回転偏向手段の駆動時など）によって発生するハウジングの熱変形に起因する、感光体上での各光束の照射位置の相対位置変動量を低減でき、色ずれを低減できる光走査装置を提供する。
【解決手段】回転偏向手段１６を対称軸２４として、左右に振り分けられ、走査光学素子がそれぞれ回転偏向手段１６を中心に互いに略対称に配置され、かつ、光学素子配置順序が同順序となる走査光学系を複数個の感光体毎に同時に露光走査する対向走査型光走査装置において、回転偏向手段１６に至る光路前に位置する光学素子群が設けられている光学ハウジング基板５０における、それぞれの光源から回転偏向手段近傍に至る領域に複数のリブ２５を用いたリブ構成を備え、複数のリブ２５は、回転偏向手段を対称軸とした、左右の光学系にて非対称に配置されたことを特徴としている。
【選択図】図８

Description

本発明は、光走査装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複数の像担持体を対象として同時に光走査を行う機構を対象とした書き込み位置ずれの防止機構に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、例えば、電子写真方式を用いる場合でいうと、潜像担持体として用いられる感光体に対して原稿あるいは画像情報に応じた静電潜像を形成するための装置として光走査装置が装備されている。
光走査装置においては、単一色の画像形成を行う場合の他に、複数色の画像を形成することによりフルカラー画像を得る場合を対象として用いられる場合もある。

近年、カラーレーザープリンタやカラーデジタル複写機などにおいて、その生産性を向上するために、複数の感光体上に同時に露光走査を可能とする方式を採用することが多い。
このように複数の感光体上に同時に露光走査を可能とする光走査装置においては、各感光体に対応する走査光学系をそれぞれ有するため、単純に感光体の数に比例して、各光学素子の数が必要となり、部品点数が必然的に増加してしまう虞がある。

そこで、複数の感光体に同時に露光走査する方式として、高額な部品である回転偏向手段を１つだけ用い、回転偏向手段を中心に互いに略対称に光学素子を配置することで、左右両側に複数の独立した光束を走査する、所謂、対向走査型光走査装置が既に知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１には、単一の回転偏向手段によって左右両側に露光走査を行うことができる、いわゆる、対向走査型光走査装置の構成が開示されている。
このような対向走査型光走査装置では、通常、単一の光学ハウジング内に各々の感光体に上へ露光走査を行うため、それぞれ独立した複数、すなわち感光体と同数の走査光学系が備えられている。

一方、装置の省スペース化を実現するため、唯一の回転偏向手段が上下２段の反射面を備えるとともに、各段にそれぞれ独立した走査光学系が配置されている。
走査光学系を構成する光学素子としては、走査レンズ、複数の折り返しミラー及び副走査方向にパワーを持つ長尺レンズ（トロイダルレンズ）であり、これら光学素子の配置状態や素子自身の性能は画像品質に大きな影響を与える。

例えば、複数の感光体に同時に露光走査可能な光走査装置においては、各感光体上に形成される走査線のずれ、（ここでは、走査線湾曲）を常に一定に揃えることが重要であり、走査線の幾何特性が均一でないことにより、各々の重ね合わせがずれてしまい、画像劣化を引き起こしてしまう。
特に、カラー画像形成装置などにおいて、複数の感光体に各々別々の色のトナーを現像させる場合、各感光体上の色ずれにより、色再現性の劣化がきわめて顕著に生じてしまうこととなる。

一般に、走査線の曲がりについては、走査光学系内部に具備した副走査方向にパワーを有する走査レンズ（通常は、長尺レンズに相当する）による影響が支配的である。
すなわち、走査レンズの光軸中心を形成する焦線と、レンズの取り付け面（座面）が平行でない場合に、走査線曲がりが生じるが、この、焦線曲がりは、レンズ成型上、その加工限界から不可避の要因であり、仮に焦線曲がりを低減できたとしても加工上のコストアップに繋がる可能性がある。
特に、近年安価、且つ自由曲面を形成できるといったメリットから樹脂レンズが多く用いられているが、成型時の内部歪や、金型温度不均一性などにより、上記の焦線曲がりはガラスレンズのそれにくらべ、より顕著に生じてしまう。

また、このような対向走査型光走査装置においては、各々の感光体上のビームスポット特性をすべて等しくすることも重要であり、僅かでも各々の感光体上のビーム特性が異なってしまうと、それによって、色再現性の劣化、色相ムラなどの画像不良を引き起こすことになってしまう。
ここで言う「ビームスポット特性」とは、単にビームスポット径のみならず、ビーム強度（光量）や、ビームスポット位置（結像位置）も含まれ、各感光体上にいかに均一な露光を行うかが重要となってくる。

ビームスポット特性の劣化を及ぼす原因としては、例えば、光走査装置における光学ハウジング内部の温度上昇に伴う、各光学素子の取り付け位置の熱膨張による変形、あるいは各光学素子に対するビームの入射位置のズレなどが挙げられる。

このようなビームの入射位置のずれが発生するのを防止して色ずれを抑制する構成として、上記特許文献１においては次のような構成が開示されている。
つまり、複数の光源と、前記光源を保持する光源保持部材と前記光源から出射した光束を偏向走査する偏向走査手段と、該偏向走査手段の回転軸に対し同一側のみ、又は両側に配設され、前記偏向走査手段により偏向走査された光束を、各光束毎に別個の感光体上に走査する複数の走査光学系と、前記光源保持部材と前記偏向走査手段と前記複数の走査光学系とを内包するハウジング部材と、前記光源保持部材を前記ハウジング部材に対し前記偏向走査手段の回転軸の方向に付勢して固定する付勢手段と、を有し、前記複数の走査光学系は、光束を折り返す光束折り返し手段を光束毎に有し、少なくとも複数の光束折り返し手段で折り返される光束が存在する走査光学装置において、この走査光学装置は、前記複数の走査光学系の前記偏向走査手段の回転軸に対する位置と、前記光束折り返し手段の枚数と、前記付勢手段の付勢方向を設定することにより、前記光源保持部材が前記付勢手段の付勢力に抗して傾いた際に、各光束の前記感光体上の照射位置の相対位置変動量を低減できる構成がある。

ところで、光走査装置において偏向走査手段をモータなどによって駆動する場合には、モータからの熱が偏向走査手段の回転により生起される気流により周辺部の光学部材に達することがある。このため、上述したような樹脂レンズが用いられていると、その光軸方向および主走査方向での温度分布が変化して光軸線にずれが生じることがある。
このような樹脂レンズの熱的変形を防止するための構成として、偏向走査手段を樹脂レンズとは独立して遮蔽空間内に収めるようにした構成が提案されている（例えば、特許文献２）。
さらに、光学部材として用いられる反射鏡の支持部が熱変形することにより光路が変化するのを防止する構成としては、熱により伸縮変形する伸縮部材を反射鏡裏面に当接させて反射鏡の姿勢を変更する構成もある（例えば、特許文献３）。

樹脂レンズの熱変形を抑制する構成が開示されている特許文献２の構成においては、気流による樹脂レンズ等の光学素子に対する雰囲気温度が上昇するのを避けることは期待できる反面、次のような新たな問題が生じる。
つまり、光走査装置に用いられる各部材は、光走査装置の筐体に支持されており、筐体を介した各部材の支持部への熱の伝搬を防止するようにはなっていない。

従って、光走査装置内の発熱源（回転偏向手段の駆動時など）による光源保持部材の熱変形やハウジングの熱変形に起因する各光学素子の取付位置の変動や取付姿勢変化による走査線位置変動が発生してしまい、特に、回転偏向手段を中心軸とした、左右の対向する光路それぞれに、対称変化が発生した場合、それぞれの感光体上での各光束の照射位置の変動方向が反対方向となるため、より顕著に色ずれが発生してしまうという問題は未だ解決できない虞がある。
また、光学部材の姿勢変化を行うための部材を設けた特許文献３に開示された構成では、光学部材を備えた光学ハウジングに必要最小限の部品とは別に、姿勢変化のための伸縮部材を設ける必要がある。このため、低コストな構成により容易に色ずれ防止を行うことができない。

本発明の目的は、上記従来の光走査装置における問題、特に、光学素子への熱伝播による熱変形が発生することに鑑み、走査光学装置内の発熱源（回転偏向手段の駆動時など）によって発生するハウジングの熱変形に起因する、感光体上での各光束の照射位置の相対位置変動量を、光学ハウジングに装備される部材以外の特別な構造部材を用いることなく低コストでかつ容易に低減でき、色ずれを低減できる光走査装置および画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）光学ハウジング内の略中央に備えられた回転偏向手段を中心として略対称となるように配置された、複数個の感光体に対応する複数の光源と、前記光源からの発散光を所定の断面形状を有する光束となるように整形し、回転偏向手段に入射させる少なくとも一つ以上の光学素子で構成された偏向前光学素子群と、それぞれの光源から対応する感光体へと露光走査するために設けられている、反射光学素子と主走査方向、副走査方向にパワーを持つ少なくとも１枚のレンズとを有した各走査光学系が、前記回転偏向手段を対称軸として、左右に振り分けられ、かつ、各走査光学系の光学素子がそれぞれ、前記回転偏向手段を中心に互いに略対称に配置され、かつ、光学素子配置順序が同順序となる走査光学系が、複数個の感光体に同時に露光走査する対向走査型光走査装置において、
前記回転偏向前光学素子群が配置される光学ハウジング基板における、それぞれの光源から回転偏向手段近傍に至る領域に複数のリブ構成がそれぞれ設けられ、
前記複数のリブは、前記領域が熱膨張により変位したときにおける前記光束の前記感光体上での走査線位置の変動量を抑制するように回転偏向手段を対称軸とした、左右の光学系にて非対称に配置されたことを特徴とする光走査装置。

（２）前記複数のリブは、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、回転偏向手段前光学素子群が配置されたハウジング基板に対して、上下それぞれ異なる面に設けられたことを特徴とする（１）記載の光走査装置。

（３）前記複数のリブは、回転偏向手段前光学素子群が配置された領域における、前記ハウジング基板の上下両面に設けられ、かつ、リブ高さが上下それぞれ異なる高さであることを特徴とする（１）記載の光走査装置。

（４）前記リブ構成は、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、断面形状が異なることを特徴とする（１）乃至（３）のうちの一つに記載の光走査装置。

（５）前記リブ構成は、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、リブ本数が異なることを特徴とする（１）乃至（４）のうちの一つに記載の光走査装置。

（６）前記リブ構成は、ハウジングと別部材にて構成されていることを特徴とする（１）乃至（５）のうちの一つに記載の光走査装置。

（７）ハウジングと別部材にて設けられるリブは、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系にて、それぞれ異なる線膨張係数であることを特徴とする（６）記載の光走査装置。

（８）前記リブ配置位置は、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、回転偏向手段からそれぞれ異なる角度となるように配置されたことを特徴とする（１）乃至（７）のうちの一つに記載の特徴とする光走査装置。

（９）前記リブは、回転偏向手段前光学素子群が配置された光学ハウジングの基板に対して、上下各面で、光軸方向長さを異ならせて設けられていることを特徴とする（１）記載の光走査装置。

（１０）前記リブは、前記光学ハウジングの基板における回転偏向手段設置面が上面であるとした場合に、該光学ハウジングの基板における上面あるいは下面にそれぞれ設けられているもののうちのいずれか一つが光軸方向長さが他のものと異ならせてあることを特徴とする（９）記載の光走査装置。

（１１）前記リブは、前記光学ハウジングの基板における上下一対に設けられ、一対のうちの一方が光軸方向長さを他方に対して異ならせてあるとともに前記回転偏向手段を対称軸とした場合に該対称軸に対して非対称な構造であることを特徴とする（９）または（１０）に記載の光走査装置。

（１２）前記リブは、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、該対称軸と直交する軸に対して略対称となる位置で光軸方向長さを異ならせて設けられていることを特徴とする（９）乃至（１１）のうちの一つに記載の光走査装置。

（１３）前記リブとして、前記回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、該対称軸に対称に設けられているリブとは別に、前記対称軸と直交する軸に対して該対称軸と対称な位置に設けられているリブと対称な位置でハウジング基板の上下一対に設けられたリブを備え、該上下一対で設けられているリブの一つが光軸方向長さを異ならせてあることを特徴とする（９）乃至（１２）のうちの一つに記載の光走査装置。

（１４）前記回転偏向手段は、前記光学ハウジングの基板における上面あるいは下面もしくは上下両面のいずれかに配置されていることを特徴とする（１）乃至（１３）のうちの一つに記載の光走査装置。

（１５）前記回転偏向手段を備えた光学ハウジングが、該光学ハウジングから出射された光を照射対象部に向け導光する光学素子を配置した筐体内に配置されていることを特徴とする（１）乃至（１４）のうちの一つに記載の光走査装置。

（１６）（１）乃至（１５）のうちの一つに記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、光学ハウジングの基板における各光源から回転偏向手段近傍に至る領域近傍にリブが設けられ、該リブが回転偏向手段を対称軸として左右の光学系に対し非対称あるいは上記対称軸と直交する軸に対して略対称となる位置に配置してあるので、光学ハウジングの基板における回転偏向手段からの熱変形方向を回転偏向手段を境にして左右で異なる方向に変化させることができる。これにより、熱変形によって感光体に対する各光束の照射位置が変動しても、相対位置変動量を低減することができる。つまり、照射位置ずれ方向を各感光体において同じ方向とすることで、各感光体での照射位置ずれの変動方向が同じとなり、変動方向が異なる場合のような色ずれの発生が抑制されることになる。
また本発明においては、前記リブの形態として、熱変形の発生方向を前記回転偏向手段を対称軸とした場合の非対称位置あるいは対称軸と直交する軸に対する略対称となる位置で相反する方向とできる形態を用いることで各感光体での照射位置ずれの方向を容易に同じ方向とすることが可能となる。

本発明による光走査装置が用いられる画像形成装置の模式図である。 本発明が対象とする光走査装置の内部構成を示す平面図である。 光走査装置の走査光学系を説明するための図である。 図２に示した光走査装置の要部構成を示す図である。 図４に示した要部における偏向前光学系素子取り付け位置の状態を副走査方向から示す図である。 光走査装置における不具合を説明するための図である。 図６に示した不具合による感光体への照射位置のずれ状態を説明するための図である。 請求項１，２記載の発明の特徴を説明するための図である。 図８に示した特徴による感光体に対する小差比値の状態を説明するための図である。 請求項３記載の発明の特徴を説明するための図である。 請求項４記載の発明の特徴を説明するための図である。 請求項５記載の発明の特徴を説明するための図である。 請求項６、７記載の発明の特徴を説明するための図である。 請求項８記載の発明の特徴を説明するための図である。 請求項９、１０記載の発明の特徴と説明するための図である。 請求項１１記載の発明の特徴と説明するための図である。 請求項１２記載の発明の特徴を説明するための図である。 請求項１３記載の発明の特徴を説明するための図である。 請求項１４記載の発明の特徴を説明するための図である。 図１９に示した構成の一部変形例を示す図である。 請求項１５記載の発明の特徴を説明するための図である。

以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による光走査装置が適用される画像形成装置の一つであるカラープリンタを示している。
図１に示されている画像形成装置は、像担持体としての中間転写ベルト１が配置され、中間転写ベルト１はローラ２，３に巻き掛けられ、その一方のローラが駆動ローラとして反時計方向に回転駆動することにより矢印Ｆ方向に走行駆動される。
中間転写ベルト１の下部走行辺には、第１乃至第４のドラム状の感光体２３ａ〜２３ｄが並列配置されてタンデム方式の画像形成装置を構成している。
各感光体上には、イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。
感光体は、図１における時計方向に回転駆動され、このとき図示していない帯電手段によって表面が所定の極性に均一に帯電され、その帯電面に光走査装置５から出射する光変調されたビームが照射される。これによって感光体上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置（図示せず）によって例えば左端の感光体２３ｄではイエロートナー像として可視像化される。

このようにして形成されたイエロートナー像は、感光体２３ｄと中間転写ベルト１を挟んで配置された転写ローラ６にトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって感光体２３ｄ上のイエロートナー像が中間転写ベルト１上に転写される。
他の感光体２３ａ，２３ｂ，２３ｄにおいても同様な手順によりシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト１上に順次重ね合されて転写される。
中間転写ベルト１上に形成された４色からなるトナー像はベルト走行に伴って図１の右端の２次転写ローラ７が設けられた２次転写部へ移動する。

一方、装置本体の下部には給紙部８が設けられ、該給紙部８から給紙手段９によって例えば転写紙より成る記録材Ｐが矢印方向に給送される。 給紙された記録材Ｐは、レジストローラ１０に突き当てられた後，記録材Ｐに正しくトナー像が転写されるタイミングで中間転写ベルト１の２次転写部へ送り込まれる。
２次転写部では、２次転写ローラ７に対し中間転写ベルト１上のトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１上に重ね転写されたトナー像が記録材Ｐ上に転写される。
トナー像が転写された記録材Ｐは、上方へ搬送されて定着装置１１を通過し、トナー像が定着された後、排紙ローラ１２を介して装置本体上面の排紙部に排出される。なお、転写後の感光体や中間転写ベルト１に残留するトナー等の汚れはそれぞれ図示していないクリーニング手段によって除去される。

図２乃至図４は、光走査装置の構成を示す図であり、同図に示す光走査装置は、唯一の回転偏向手段が上下２段の反射面を備えるとともに、各段にそれぞれ独立した走査光学系が配置されて用いられる対向走査型の光走査装置である。
つまり、図４に示すように、光源１３ａ〜１３ｄ（１３ｂ，１３ｄは、図示されていないが、図４においてＺ方向に一定の距離を置き、平面視において光源１３ａ、１３ｃと同様な位置に取り付けられている）、偏向前光学系を構成しているコリメートレンズ１４ａ〜１４ｄ（図示されていないが、１４ａ、１４ｃの取り付け部裏面に、１４ｂ、１４ｄが取り付けられている）及びシリンドリカルレンズ１５ａ〜１５ｄ（図示されていないが、１５ａ、１５ｃの取り付け部裏面に、１５ｂ、１５ｄが取り付けられている）、６面からなるポリゴンミラー１６ａ，１６ｂ（図３参照）を２段に重ねた回転偏向器１６、上下２段に重ねられてなる走査結像素子１７ａ、１７ｂおよび１７ｃ，１７ｄ、反射鏡（ミラー）１８等から構成され、これらの構成要素が光学ハウジング１９内に回転偏向器１６を対称軸に左右で略対称に配置されている。
光学ハウジング１９は、主に回転偏向器やｆθレンズが収納される第一収納部２１と、反射鏡などが収納される第二収納部２０とを有している。

光走査装置では、図３に示すように、各光源１３ａ〜１３ｄから発せられた光ビーム２２ａ〜２２ｄは、各々コリメートレンズ１４ａ〜１４ｄ、シリンドリカルレンズ１５ａ〜１５ｄを通った後、回転偏向器１６によって一括して偏向走査される。
例えば、光源１３ａから発せられた光ビームは、回転偏向器１６の上段のポリゴンミラー１６ａによって偏向された後、上下２段に重ねられてなる走査結像素子１７ａを通り、折返しミラー１８で反射された後、別の折返しミラー１８で反射され、感光体２３ａ上にビームスポットとして結像されて走査される。
また、例えば光源１３ｂから発せられた光ビームは、回転偏向器１６の下段のポリゴンミラー１６ｂによって偏向された後、上下２段に重ねられてなる走査結像素子１７ｂを通り、折返しミラー１８で反射された後、別の折返しミラー１８で反射され、感光体２３ｂ上にビームスポットとして結像されて走査される。

同様にして、光源１３ｃから発せられた光ビームは、回転偏向器１６の下段のポリゴンミラー１６ｂによって偏向された後、上下２段に重ねられてなる走査結像素子１７ｃを通り、折返しミラー１８で反射された後、別の折返しミラー１８で反射され、感光体２３ｃ上にビームスポットとして結像されて走査される。
また、光源１３ｄから発せられた光ビームは、回転偏向器１６の上段のポリゴンミラー１６ａによって偏向された後、上下２段に重ねられてなる走査結像素子１７ｄを通り、折返しミラー１８で反射された後、別の折返しミラー１８で反射され、感光体２３ｄ上にビームスポットとして結像されて走査される。

ところで、図４において、符号２４で示す一点鎖線（以下、長鎖線ともいう）は、回転偏向手段１６を中心とした対称軸を示しており、この長鎖線２４を境にして回転偏向手段１６に配置された前光学系は、光源１３ａ（１３ｃ）、コリメートレンズ１４ａ（１４ｃ）、シリンドリカルレンズ１５ａ（１５ｃ）と回転偏向手段１６の間に設置され、回転偏向手段へとレーザーを入射する光学系を構成している。なお、対向走査光学系のそれぞれの光路について、図中右側を光路Ｒ、図中左側を光路Ｌとする。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）における矢印Ａで示す方向の矢視図であり、また、図５は、光源側から回転偏向手段１６を見た状態を示す図であることを前置きして以下の説明を行う。
図４、図５に示すように、光学素子の配置順序は回転偏向手段１６を中心とした対称軸の左右で同構成となっており、回転偏向手段１６を配置する光学ハウジングの基板（以下、便宜上、ハウジング基板と称する）５０には、ハウジング基板５０に対して上下方向に、補強リブ２５，２５’を設けた構成となっている。
通常、回転偏向手段が駆動されると、回転偏向手段１６近傍が温められ、かつ、ハウジング１９の周辺部は常温のまま、もしくは、回転偏向手段近傍より、温度上昇量が小さいため、回転偏向手段近傍の熱膨張分の逃げ場がなく、ハウジング１９には、図６に示すように、回転偏向手段１６からの偏向光の光路方向である水平方向に対して反りが発生する。このとき、光路Ｒ側、光路Ｌ側どちらも光源１３近傍のハウジングは回転偏向手段１６に対して、鉛直上方へと変位する。

感光体上にて光源１３ａ、光源１３ｃの変位による走査線位置変動を例にとると、図７に示すように、感光体上では、光路Ｒ、光路Ｌそれぞれにおいて、逆方向へと位置変動が発生し、色ずれ量は増大する。なお、図６に示した反り方向は、一例であるため、凸状となる反りが発生する可能性があるものの、光路Ｒ、光路Ｌそれぞれの光源が同一方向へ変位するため、結果として感光体上ではそれぞれの光路にて逆方向へと変位することとなる。

このような光走査装置の構成を対象として、本発明の特徴について説明すると次の通りである。
図８は、請求項１、２記載の発明にかかる実施例を示す図である。図８において、光学ハウジング基板５０におけるそれぞれの光源から回転偏向手段１６に至る領域には、複数のリブ構成が設けられている、リブ構成は、回転偏向手段１６を対称軸とした左右の光学系において非対称となる状態で設けられたリブ２５が用いられている。

本実施は以上のような構成であるから、回転偏向手段１６側からの発熱による光学素子の熱膨張発生時の状態は、図８（Ｂ）に示すとおりとなる。つまり、リブ２５が暖められると、リブ２５が膨張することにより回転偏向手段１６前の光学素子配置面は、リブ２５が無い側へと反りが発生する。そのため、図８においては、図８中、左側の光源１３ａは、鉛直下側へと変位し（図８（Ａ）中、で下向きの変動方向と表示した状態）、同時に、図中右側の光源１３ｄは、鉛直上側へと変位する（図８（Ａ）中、上向きの変動方向と表示した状態）。このため、それぞれの感光体上では、図９に示すように、光源１３ａ（光路Ｒ）、光源１３ｄ（光路Ｌ）は、図９中、変形前走査線および変形後走査線という表示で示すように、それぞれ、感光体上での変位方向が同方向となり、相対方向でのずれ量が拡大することがなく、経時色ずれ量の低減が可能となる。

次に請求項３記載の発明の実施例について説明する。
図１０（Ａ）には、ハウジング基板５０における、回転偏向手段前光学系の光学素子配置面のハウジング基板５０に対して上下両面に設けられ、かつ、リブ高さがハウジング基板５０に対して、上下それぞれ異なる高さである状態であるリブ構成の一例が示されている。

本実施例においては、図８に示した実施例の構成によって得られる色ずれ防止効果をさらに確実に得ることができる。
つまり、図８に示した構成においても色ずれの低減効果は十分得られるものの、場合によっては、ハウジングの剛性が弱くなってしまう可能性がある。
そこで、ハウジング基板５０における回転偏向手段１６前の光学素子配置面に対して、上下方向にリブを設け、剛性を十分確保しつつ、例えば、リブ高さを光源１３ａ（光路Ｒ）側では、光学素子配置面のハウジング基板５０の上面側に設けたリブを高くし（Ａ＞Ａ’）、光源１３ｄ（光源Ｌ）では光学素子配置面のハウジング基板５０の下面側に設けたリブを高くする（Ａ＞Ａ’）ことによって、図８（Ｂ）において説明した場合と同様の効果を得ることができる。

本実施例では、図８（Ａ）に示した場合と同様に、光源１３ａ（光路Ｒ）側は鉛直下側へと変位し、光源１３ｄ（光路Ｌ）側では、鉛直上側へと変位することから、感光体上での走査線位置変動方向は、図９に示した場合と同じように同方向へと変位し、走査線位置変動の相対変動量を小さくすることができる。
また、本実施例のように、光学素子配置面のハウジング基板５０のから上下方向にリブを設けた場合、図１０（Ｂ）に示すように、光源の両側にリブを設けるようにすれば、よりハウジング基板５０における回転偏向手段１６に至る前の光学素子群の配置位置での剛性を高めることができる。

次に請求項４記載の発明にかかる実施例について説明する。
図１１には、回転偏向手段１６を対称軸として、左右の光学系におけるリブ２５の断面形状を異ならせた状態が示されている。つまり、リブ（図１１において符号２５，２５’で示す）の断面形状が、回転偏向手段１６に対して、左右（光路Ｒ、光路Ｌ）で変えることによって、光路Ｒ、光路Ｌ側にて非対称とされている。

本実施例においては、図１０に示した構成によりハウジング剛性を高めるためにハウジング基板５０に対して上下両面においてリブの高さを異ならせることで剛性を高めるようにしたが、これに代えて、高さが低い場合でもハウジング剛性を効果的に得るために、光学素子配置面の上下各面に設けたリブ２５，２５’の高さはほぼ同じとして、断面での高さと直角な方向の厚さを上下各面で異ならせることにより（図１１では、光源１３ａ側の上面に位置するリブ２５’、光源１３ｂ側の下面に位置するリブ２５’がリブ２５よりも幅広とされている）、リブの体積が大きい方に膨張しやすくしている。

このような実施例の構成においては、図８（Ａ）に示した場合と同様に、光源１３ａ（光路Ｒ）側は鉛直下側へと変位し、光源１３ｄ（光路Ｌ）側では、鉛直上側へと変位することから、感光体上での走査線位置変動方向は、図９に示した場合と同じように同方向へと変位し、走査線位置変動の相対変動量を小さくすることができ、そして、光源１３ａ（光路Ｒ）、光源１３ｄ（光路Ｌ）に関しても、図９に示した場合と同様な結果が得られる。

次に請求項５にかかる発明の尾実施例について説明する。
図１２には、リブ構成に用いられるリブの本数を左右の光学系において異ならせた状態が示されている。
ハウジング剛性を得るために、リブ２５の断面形状を変えることも有効であるが、剛性を上げるために、ガラス材が添加されている材質を用いることは一般的である。
このような材質の場合、樹脂流動性が悪くなるため、ハウジングの肉厚を均一とすることで樹脂流動性を上げ、ハウジング精度を得ることができる。そこで、請求項５記載の発明では、リブ断面は全て同程度とし、本数を変えることによって、ハウジング反り方向をコントロールすることが可能となる。

図１２では、よりリブ本数が多い側（図中光源１３ａでは、上面側、光源１３ｄ側では、下面側）の体積が大きくなるため、リブがより膨張し、光学素子配置面は、図８（Ａ）と同様の効果を得ることでき、また、感光体上での走査線位置変動方向は、図９のように、同方向へと変位させることが可能となる。

次に請求項６、７記載の発明にかかる実施例について説明する。
図１３には、リブ構成に用いられるリブが、回転偏向手段を対称軸として左右の光学系において異なる部材、あるいは異なる熱膨張係数を有する部材を用いた状態が示されている。
画像形成装置の多種系列化により、一つのハウジングが多種の機種に使用されることは一般的である。その際、全てのシリーズ（系列）機において、回転偏向手段１６の発熱量が同程度であれば、同一構成にて経時色ずれ低減効果を得ることができるものの、場合によっては、回転偏向手段１６の回転数が異なり、経時色ずれ低減には、不利となるケースも想定される。

そこで、それぞれの回転偏向手段１６の発熱量に応じて、リブ部材、リブ形状を選定することによって、それぞれ最適なハウジング反り量をコントロールすることが可能となる。リブ２５を別部材とした際の固定手段については、ネジ締結、嵌合、接着などによって、実現することができる。
また、別部材とすることによって、ハウジングとは線膨張係数の異なる別材質を選定することができるため、リブをハウジングと同材質にした場合と比較し、より反り量を最適化することが可能となる。例えば、より線膨張係数の大きい部材を用いた場合は、連続印刷からの時間が同程度である場合と比較し、より早くリブ２５の膨張が始まる。あらかじめ、ハウジングの反り量、反りが始まるタイミングを把握することによって、ハウジングの反り自体を相殺させることも可能である。これにより、より経時色ずれ低減効果を狙うことができる。

次に請求項８記載の発明にかかる実施例について説明する。
回転偏向手段１６による発熱は、回転中心に略同心円状として分布をするものの、回転偏向手段１６配置状態によっては、点対称分布となることもある。特に、回転偏向手段１６を開放状態にて配置した場合、自身の回転運動による気流によって、図１４（Ａ）において一点鎖線で示すように、熱風が非対称に発生する。
このため、光源部１３から回転偏向手段１６近傍へと設けられたリブは、回転偏向手段１６を軸とした際の配置角度が同一の場合、リブの温まり具合が異なってしまうこととなる。この結果、先に説明した実施例に示した構成を前提とする回転偏向手段前光学素子配置面の反り量、反りの発生タイミングが光路Ｒ側と光路Ｌ側にて異なってしまう虞がある。

これにより、色ずれ低減効果も半減してしまうため、リブの配置位置は、図１４（Ｂ）に示すように、温度分布が同程度となる位置を選択して、それぞれ配置することによって、上述した不具合の発生が未然に防止されて、より確実に光路のずれ防止効果を得ることができる。

次に請求項９、１０記載の発明にかかる実施例について説明する。
図１５（Ａ）は、図４（Ａ）に示した光走査装置の平面図における、右側光学系と左側光学系とのハウジング基板上面側とハウジング基板下面側とを示す図であり、図１５（Ｂ）は、図４（Ａ）における（Ｂ−Ｂ）で示す方向の矢視断面図である。
図１５に示す実施例では、回転偏向手段１６を設置する面が光学ハウジングの上面としたとき、ハウジング基板５０上下面に配置されているリブのうちで、上面あるいは下面のいずれか一つのリブが他のリブと違って光学方向長さを異ならせてある。

図１５（Ａ）においては、左側光学系に設けられているリブ２５，２５’のうちで、ハウジング基板５０の上面において光源１３から回転偏向手段近傍に到る領域のリブ２５’が、ハウジング基板５０の下面において光源１３から回転偏向手段近傍に到る領域のリブ２５’よりも光軸方向長さが長くなっている。

以上の構成において回転偏向手段１６が駆動されて発熱した際には、左側光学系において、光軸方向長さが長いハウジング基板上面のリブ２５の方が、ハウジング下面のリブ２５’よりも熱膨張量が多くなる。これにより、回転偏向手段前光学素子付近のハウジングは、図１５（Ｂ）に示すように、回転偏向手段１６に対して、鉛直下方へと変位する。

一方、右側光学系では、図５および図６に示した場合と同様に、回転偏向手段前光学素子付近のハウジングは、回転偏向手段１６に対して、鉛直上方へと変位するため、図９に示した場合と同様に、感光体上ではそれぞれの光ビーム２２が同方向へと変位することとなり、色ずれ量が低減することとなる。

次に請求項１１記載の発明に係る実施例について説明する。
図１６（Ａ）は、図４（Ａ）に示した光走査装置の平面図における、右側光学系と左側光学系とのハウジング基板上面側とハウジング基板下面側とを示す図であり、図１６（Ｂ）は、図４（Ａ）における（Ａ−Ａ）で示す方向の矢視断面図である。
図１６に示す実施例では、図１６（Ａ）に示すように、回転偏向手段１６を設置する面が光学ハウジングの上下面とされていることを前提とした場合に、ハウジング基板の上下面にてリブを一対に設け、上下一対のリブ同士は光軸方向長さが異なると共に、回転偏向手段を対称軸としたときに対称軸の両側同士のリブの構造、この場合には光軸方向長さが非対称とされている。

以上の構成において、左側光学系の回転偏向手段前光学素子付近のハウジングでは、回転偏向手段１６に対して、図１５（Ｂ）に示した場合と同様に、鉛直下方へと変位し、右側光学系の回転偏向手段前光学素子付近のハウジングにおいては、図１６（Ｂ）に示すように、回転偏向手段１６に対して、鉛直上方へと変位する。これにより、感光体上ではそれぞれ光ビーム２２は同方向へと変位することとなり、色ずれ量が低減することとなる。

左右の光学系において、回転偏向手段前光学素子付近のハウジングがそれぞれ反対方向に変位するのは、図１５に示した実施例の場合と同様であるが、左右光学系間で非対称とされているリブ２５、２５’の光軸方向長さを調整することにより、左右光学系のハウジング変位量を等しくし易くなり、その結果、図１５に示した実施例、つまり請求項９，１０記載の発明における場合に比べて、さらに色ずれ量の低減が可能となる。

次に請求項１２記載の発明の実施例について説明する。
図１７は、（Ａ）が、図４に示した場合と同様に、光走査装置の平面図における右側光学系と左側光学系とのハウジング基板上面側とハウジング基板下面側とを示す図であり、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）における（Ｃ−Ｃ）で示す方向の矢視断面図である。
図１７に示す実施例では、図１５に示した場合と同様に、回転偏向手段を対称軸（符号２４ａで示す一点鎖線）としたリブ２５，２５’、つまりいずれか一つの光軸方向長さが異なるリブ２５，２５’を備えると共に、図１７（Ａ）に示すように、対称軸２４ａと直交する一点鎖線で示す軸（符号２４ｂで示す）を基準としてリブ２５，２５’と対称な位置に新たなリブ２６，２６’が設けられ、これらリブ２６，２６’のうちのいずれかにおける軸方向長さが異ならせてある。

回転偏向手段１６を対称軸２４ａとしたリブ２５，２５’のうちで光軸方向長さが異なるリブ２５’と軸２４ｂを基準にリブ２５，２５’と対称位置に設けられているリブ２６，２６’のうちで光軸方向長さが異なるリブ２６’は、回転偏向手段１６の設置面がハウジング基板５０の上下面であると定義した場合に、軸２４ｂを対称軸とすると、非対称位置にそれぞれ設けられている。つまり、回転偏向手段１６の中心から光軸方向長さが異なるリブ２５’、２６’の中心に至る距離が等しくない状態とされている。

以上の構成において、回転偏向手段１６が駆動されて発熱すると、対称軸２４ａを基準とするリブ２５，２５’のうちで、光軸方向長さが異なるリブでは、図１５，１６に示した場合と同様に、鉛直方向上方に変位する。
一方、軸２４ｂを対称軸として設けられているリブ２６，２６’のうちで、光軸方向長さが異なるリブでは、図１７（Ｂ）に示すように、鉛直方向下方に変位する。つまり、回転偏向手段１６を中心として、対角関係にあるリブ２５周辺のハウジングとリブ２６周辺のハウジングは、回転偏向手段に対して、鉛直下方に変位する。これは、回転偏向手段１６を中心とし、他のリブと長さの異なるリブ２６と対角関係にあるリブ２５付近のハウジングの変位を助長する効果がある。

次に請求項１３記載の発明の実施例について説明する。
図１８は、（Ａ）が、図４に示した場合と同様に、光走査装置の平面図における右側光学系と左側光学系とのハウジング基板上面側とハウジング基板下面側とを示す図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）における（Ｄ−Ｄ）で示す方向の矢視断面図である。
図１８に示す実施例では、図１５に示した場合と同様に、回転偏向手段を対称軸（符号２４ａで示す一点鎖線）としたリブ２５，２５’、つまりいずれか一つの光軸方向長さが異なるリブ２５，２５’を備えると共に、このリブ２５，２５’とは別なリブとして、図１８（Ａ）に示すように、対称軸２４ａと直交する一点鎖線で示す軸（符号２４ｂで示す）を基準としてリブ２５，２５’と対称な位置に新たなリブ２６，２６’が設けられ、これらリブ２６，２６’のうちのいずれかにおける軸方向長さが異ならせてある。

本実施例では、リブのうちで、軸２４ｂを対称軸として設けられているリブ２６，２６’がハウジング基板５０の上下面で一対に設けられている。
一対に設けられているリブ２６，２６’は、上下において光軸方向長さが異なっており、回転偏向手段１６が駆動されて発熱した場合には、図１８（Ｂ）に示すように、光軸方向長さが長いリブが別膨張するのに従った変位を生じる。

この構成においては、図１６に示した例と同じ作用が得られ、左右光学系のリブ２６，２６’を調整することで左右光学系のハウジング変位量を等しくし易くなり、その結果、図１７に示した実施例、つまり請求項１２記載の発明における場合に比べて、さらに色ずれ量の低減が可能となる。

本発明による光走査装置では、回転偏向手段を含む光学素子が、ハウジング基板の上下いずれかの面あるいは上下面に設けられている場合に対応して前述したリブ構造を用いることができるようになっている。
図１９は、請求項１４記載の発明の実施例を示す図であり、図１９（Ａ）は、回転偏向手段１６の設置面をハウジング基板５０の上面とした場合を示している。
図１９（Ｂ）は、光走査装置の平面図であり、図１９（Ｃ）は、図１９（Ｂ）中、符号（Ｅ−Ｅ）で示す方向の断面図である。

図１９（Ａ）に示したように、ハウジング基板５０の上面を回転偏向手段１６をはじめとしてこれに関連する光学素子を設置した場合にも、図１９（Ｃ）にｓめすように、前述した実施例に基づくリブ構成を用いることができる。

図２０は、図１９に示した場合の回転偏向手段をはじめとする光学素子の設置面がハウジング基板５０の上下両面である場合を示しており、図２０（Ａ）は、光走査装置の平面図、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）中、符号（Ｆ−Ｆ）で示す方向の矢視断面図である。
この場合においても、図２０（Ｂ）に示すように、前述した実施例に基づくリブ構成を用いることが可能である。

次に請求項１５記載の発明の実施例について説明する。
図２１は、本実施例を示す模式図である。
本実施例は、図２において符号２１で示す部分、つまり、回転偏向手段１６やｆθレンズが収納されている第一収納部と、図２において符号２０で示す部分、つまり、反射鏡１８などが収納される第二収納部２０とを有する構成を対象として、図２１に示すように、収納部が二体化されている場合にも、前述した実施例に基づくリブ構成を適用することができるものである。

５ 光走査装置
１３ 光源
１４ コリメータレンズ
１５ シリンダレンズ
１６ 回転偏向手段
１８ 折り返しミラー
１９ 光学ハウジング
２３ 感光体
２４ 回転偏向手段を中心とした対称軸
２５、２５’、２６，２６’ リブ

特開２００８−７６５８５号公報 特開２００８−９６９５２号公報 特開２００６−２０１６２６号公報

Claims (16)

1. 光学ハウジング内の略中央に備えられた回転偏向手段を中心として略対称となるように配置された、複数個の感光体に対応する複数の光源と、前記光源からの発散光を所定の断面形状を有する光束となるように整形し、回転偏向手段に入射させる少なくとも一つ以上の光学素子で構成された偏向前光学素子群と、それぞれの光源から対応する感光体へと露光走査するために設けられている、反射光学素子と主走査方向、副走査方向にパワーを持つ少なくとも１枚のレンズとを有した各走査光学系が、前記回転偏向手段を対称軸として、左右に振り分けられ、かつ、各走査光学系の光学素子がそれぞれ、前記回転偏向手段を中心に互いに略対称に配置され、かつ、光学素子配置順序が同順序となる走査光学系が、複数個の感光体に同時に露光走査する対向走査型光走査装置において、
   前記回転偏向前光学素子群が配置される光学ハウジングの基板における、それぞれの光源から回転偏向手段近傍に至る領域に複数のリブ構成がそれぞれ設けられ、
   前記複数のリブは、前記領域が熱膨張により変位したときにおける前記光束の前記感光体上での走査線位置の変動量を抑制するように回転偏向手段を対称軸とした、左右の光学系にて非対称に配置されたことを特徴とする光走査装置。
2. 前記複数のリブは、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、回転偏向手段前光学素子群が配置された光学ハウジングの基板に対して、上下それぞれ異なる面に設けられたことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 前記複数のリブは、回転偏向手段前光学素子群が配置された領域における、前記ハウジングの基板における上下両面に設けられ、かつ、リブ高さが上下それぞれ異なる高さであることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
4. 前記リブ構成は、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、断面形状が異なることを特徴とする請求項１乃至３のうちの一つに記載の光走査装置。
5. 前記リブ構成は、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、リブ本数が異なることを特徴とする請求項１乃至４のうちの一つに記載の光走査装置。
6. 前記リブ構成は、前記光学ハウジングと別部材にて構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちの一つに記載の光走査装置。
7. 前記光学ハウジングと別部材にて設けられるリブは、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系にて、それぞれ異なる線膨張係数であることを特徴とする請求項６記載の光走査装置。
8. 前記リブの配置位置は、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、回転偏向手段からそれぞれ異なる角度となるように配置されたことを特徴とする請求項１乃至７のうちの一つに記載の特徴とする光走査装置。
9. 前記リブは、回転偏向手段前光学素子群が配置された光学ハウジングの基板に対して、上下各面で、光軸方向長さを異ならせて設けられていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
10. 前記リブは、前記光学ハウジングの基板における回転偏向手段設置面が上面であるとした場合に、該光学ハウジングの基板における上面あるいは下面にそれぞれ設けられているもののうちのいずれか一つが光軸方向長さが他のものと異ならせてあることを特徴とする請求項９記載の光走査装置。
11. 前記リブは、前記光学ハウジングの基板における上下一対に設けられ、一対のうちの一方が光軸方向長さを他方に対して異ならせてあるとともに前記回転偏向手段を対称軸とした場合に該対称軸に対して非対称な構造であることを特徴とする請求項９または１０に記載の光走査装置。
12. 前記リブは、回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、該対称軸と直交する軸に対して略対称となる位置で光軸方向長さを異ならせて設けられていることを特徴とする請求項９乃至１１のうちの一つに記載の光走査装置。
13. 前記リブとして、前記回転偏向手段を対称軸とした左右の光学系において、該対称軸に対称に設けられているリブとは別に、前記対称軸と直交する軸に対して該対称軸と対称な位置に設けられているリブと対称な位置でハウジング基板の上下一対に設けられたリブを備え、該上下一対で設けられているリブの一つが光軸方向長さを異ならせてあることを特徴とする（９）乃至（１２）のうちの一つに記載の光走査装置。
14. 前記回転偏向手段は、前記光学ハウジングの基板における上面あるいは下面もしくは上下両面のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項１乃至１３のうちの一つに記載の光走査装置。
15. 前記回転偏向手段を備えた光学ハウジングが、該光学ハウジングから出射された光を照射対象部に向け導光する光学素子を配置した筐体内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１４のうちの一つに記載の光走査装置。
16. 請求項１乃至１５のうちの一つに記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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