説明

画像形成装置

【課題】画像形成装置の音、熱、振動、装置の大きさ、コストを低減すると共に、像担持体と光束の位置ズレを抑制すること。
【解決手段】複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対して光束を走査する複数の走査光学装置と、を有する画像形成装置において、前記複数の走査光学装置のそれぞれは、2つの光束を前記複数の像担持体のうち2つの像担持体に対して走査し、前記走査光学装置の両端には、前記像担持体の長手方向に平行な方向に突出する突出部を有し、前記画像形成装置の筐体は、前記の突出部を、前記像担持体の長手方向に直交する方向に突き当てて保持する突当部を有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、露光手段として走査光を出射する走査光学装置を有する複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電荷を帯びた感光体上に画像情報に応じて変調された光ビームを走査露光して静電潜像を形成し、現像、転写、定着という電子写真プロセスにより画像を得るデジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置が広く用いられている。また、これらの画像形成装置の中で、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)に対応する画像信号に対して帯電、露光、現像を行いトナー像を得る。そして、これらのトナー像を重ね合わせて転写することで多色を形成する、いわゆるタンデム方式の画像形成装置も多く普及している(例えば、特許文献1及び2参照)。
【0003】
特許文献1に示されるタンデム方式の画像形成装置は、各現像色(Y、M、C、K)に対応した4台の走査光学装置を配置している。
【0004】
特許文献2の画像形成装置では、1つの走査光学装置に2つの光源部を有し、2つの光源部から前記回転多面鏡1つに対して光束を出射させる。そして、2つの光源部からの光束をそれぞれ異なる2つの被走査面上に結像走査させる。さらに、1つの走査光学装置に4つの光源部を有し、その光源部から前記回転多面鏡1つに対して光束を出射させて、4つ光束をそれぞれ異なる4つの被走査面上に結像走査させる走査光学装置も示されている。
【0005】
【特許文献1】特開2001-242671
【特許文献2】特開2003-211728
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記技術には次のような問題点がある。
【0007】
特許文献1の構成のように、1台の画像形成装置に4台の走査光学装置を配設すると、音、熱、振動、装置の大きさ、コストに対し不利である。走査光学装置は、半導体レーザや光偏向器を有し、光や熱の発生原因になる手段を配設しているからである。
【0008】
特許文献2の構成のように、2つ光源部から2つの被走査面に対して光束を出射する構成の走査光学装置を水平に配置する構成、又は4つ光源部から4つの被走査面に対して光束を出射する構成の走査光学装置を有する構成であると、多くの部材を有する。このため、走査光学装置が横に大きくなる。すると、走査光学装置の筐体の剛性確保が困難になる。また、複数の像担持体と複数の走査光学装置を保持するフレーム部材のねじれによって像担持体と光束(走査線)の位置ずれが発生し、各色を重ね合わせたときにずれを発生しカラー画像の品質低下を招くおそれがある。
【0009】
本発明の目的は、画像形成装置の音、熱、振動、装置の大きさ、コストを低減すると共に、像担持体と光束の位置ズレを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、
複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対して光束を走査する複数の走査光学装置と、を有する画像形成装置において、
前記複数の走査光学装置のそれぞれは、2つの光束を前記複数の像担持体のうち2つの像担持体に対して走査し、前記走査光学装置の両端には、前記像担持体の長手方向に平行な方向に突出する突出部を有し、
前記画像形成装置の筐体は、前記の突出部を、前記像担持体の長手方向に直交する方向に突き当てて保持する突当部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
以上のように、2つの光束を出射する走査光学装置を複数用い、それぞれの走査光学装置の突出部は、像担持体の長手方向に直交する方向に突き当てて保持される。これにより、突出部は像担持体の長手方向に平行に配置され、且つ突出部を中心に回動可能に走査光学装置が固定されることになる。この結果、画像形成装置の筐体がねじれても、走査光学装置から出射される2つの光束は同方向に同じ量だけ移動することになる。従って、相対的な光束の位置ズレを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
図を用いて本発明の一実施形態を説明する。説明においては、画像形成装置の構成、走査光学装置の構成、走査光学装置を画像形成装置の筐体に固定する方法、本実施形態の作用効果、の順で説明する。
【0013】
(画像形成装置15の構成)
図1を用いて本実施形態の画像形成装置15の構成を説明する。図1は画像形成装置15の概略断面図である。
【0014】
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置15は、像担持体として4つの感光体ドラム1C、1Y、1M、1Kを有する。また、2つの走査光学装置16a、16bを有する。走査光学装置16a、16bは、それぞれ2つの光源を有し、2つずつ、合計4つの光束を、対応する感光体ドラム1C、1Y、1M、1Kに出射する。
【0015】
画像形成装置15は、画像情報に基づいて、各々光変調された各光束(レーザビーム)3C、3Y、3M、3Kを走査光学装置16a、16bから各感光体ドラム1に出射する。これにより、感光体ドラム1C、1Y、1M、1K上には、静電潜像が形成される。
【0016】
この静電潜像に対して、現像器4C、4Y、4M、4Kから、シアンC、イエローY、マゼンダM、ブラックKのトナーが供給されることで可視像化され、トナー像となる。これらの像を転写ベルト5上に重畳転写し、カラー画像が形成される。そして、搬送される転写材Pが転写ローラ6を通過するタイミングと同期して、転写ベルト5からトナー像が転写材P上に転写され、転写材P上にカラー画像が形成される。その後、転写材Pは、定着器7を通過した後、排出積載面60上に排出される。
【0017】
ここで、図1に示すように、本実施形態の走査光学装置16a、16bは、互いに部分的に重なって取付けられている。また、感光体ドラム1C、1Yの中心を結んだ線に対し、走査光学装置16aの回転多面鏡21の回転平面は角度θsをなしている。この角度θsは、排出積載面60と感光体ドラム1C、1Yの中心を結んだ線とのなす角度θpと同じである。
【0018】
(走査光学装置16の構成)
図2を用いて本実施形態の走査光学装置16の構成を説明する。説明においては、走査光学装置16aを例示し、略同様の構成の走査光学装置16bの説明は省略する。図2は走査光学装置の内部構成を示す斜視図である。図2において、副走査方向をX方向、主走査方向をY方向、X方向及びY方向と直交する方向をZ方向とする。
【0019】
図2に示すように、走査光学装置16aは、光学箱18に多種類の光学部品を配設して構成される。光学部品としては、光源部8C、8Y、回転多面鏡21、走査レンズ(fθレンズ)20、28、反射ミラー24、26、27等を有する。光学箱18の上部開口は蓋部材19(図1参照)によって閉塞される。
【0020】
Z方向上下に配設された2つの光源部8C、8Yから出射した光束3C、3Yは、回転多面鏡21の光束反射面22に集光される。回転多面鏡21は、光偏向器23によって回転駆動され、入射した光束3を偏向する。
【0021】
回転多面鏡21によって偏向走査された光束3Cは、走査レンズ20を通過し、反射ミラー24に反射された後、結像レンズ25を通過する。これにより、感光体ドラム1C上に光束3Cが集光し、シアン色用の静電潜像が形成される。一方、回転多面鏡21によって偏向走査された光束3Yは、走査レンズ20を通過し、反射ミラー26及び反射ミラー27に反射された後、結像レンズ28を通過する。これにより、感光体ドラム1Y上に光束3Yが集光し、イエロー色用の静電潜像が形成される。
【0022】
ここで、光学箱18のY方向の両端には、走査光学装置16aを固定するための突出部50、51が配設されている。突出部50、51は、後述及び図3に示すように、画像形成装置の筐体としての左側板30、右側板31に形成された開口穴34、35に挿通されて保持される。同様に走査光学装置16bには、突出部52、53が配設され、これらは、左側板30、右側板31に形成された開口穴36、37に挿通されて保持される。
【0023】
(走査光学装置16の画像形成装置15への固定方法)
図3及び図4を用いて走査光学装置16の画像形成装置15への固定方法を説明する。図3は走査光学装置16の画像形成装置15への固定方法の説明図である。尚、図3(a)は画像形成装置15と走査光学装置16との位置関係を示す斜視図であり、図3(b)は走査光学装置16の突出部50と左側板30の開口穴34との関係を示す側面図であり、図3(c)は走査光学装置16を下面から見た図である。また、図4は走査光学装置16の側面図である。
【0024】
図3(a)に示すように、画像形成装置15の走査光学装置16や感光体ドラム1等を取付ける筐体は、左側板30、右側板31、を有する。また、左側板30と右側板31には、スキャナステイ32a、32b、中板33等が架け渡されている。
【0025】
左側板30には、走査光学装置16を支持するための開口穴34、36が設けられている。同様に右側板31には開口穴35、37が設けられている。左側板30に設けられた開口穴34には、図3(b)に示すように、X方向の位置決めをするための突当部34xが形成される。また、開口穴34には、Z方向の位置決めをするための突当部34zが形成されている。尚、開口穴35、36、37の全てには、同様にX方向の突当部35x、36x、37xとZ方向の位置決めをするための突当部35z、36z、37zが形成される。尚、開口穴34の突当部34x、34zには、バネ等の弾性部材を用いて突出部50を付勢して、突出部50を固定している。他の開口穴35、36、37も同様である。
【0026】
また、図1及び図4に示すように、走査光学装置16a、16bの装置後方には、それぞれ、突当部54、55が配設される。突当部54、55は、それぞれその下面をスキャナステイ32a、32bに当接することにより、走査光学装置16のZ方向の取付け基準となる。
【0027】
すなわち、走査光学装置16aは、画像形成装置15の筐体に対して、X方向には突出部50、51の2点で支持され、Z方向には突出部50、51及び突当部54の3点で支持される。同様に、走査光学装置16bは、X方向には突出部52、53の2点で、Z方向には突出部52、53及び突当部55の3点で支持される。
【0028】
また、図3(c)及び図4に示すように、走査光学装置16の下面の中板33には開口穴36が設けられている。一方、走査光学装置16の光学箱18の下面には、基準ボス57が下方に突出するように設けられている。これにより、走査光学装置16は、画像形成装置15に対してY方向に位置決めをすることができる。
【0029】
(走査光学装置16の固定方法による作用効果)
このように、走査光学装置16は画像形成装置15に対して支持されるため、次のような作用効果がある。
【0030】
本実施例においては、走査光学装置16aは、2つの光束をそれぞれ感光体ドラム1に対して走査し、走査光学装置16aの両端には、感光体ドラム1の長手方向に平行な方向に突出する突出部50、51を有する。一方、左側板30、31は、開口穴34、35を有し、突出部50、51を感光体ドラム1の長手方向に直交する方向に突き当てて保持する突当部34x、34z、35x、35z(35x、35zは不図示)を有する。
【0031】
これにより、走査光学装置16aは、突出部50、51を中心に回動可能な構成となる。このため、左側板30、右側板31にゆがみが生じても、走査光学装置16aは突出部50、51を中心として回動するが、突出部50と突出部51を結んだ線は、感光体ドラム1長手方向と平行であるので、形成画像はゆがまない。尚、走査光学装置16bも突出部52、53を有し、左側板30、右側板31に形成される開口穴36、37の構成も、走査光学装置16aと同様に作用する。
【0032】
また、特許文献2のように、4つの光源部から1つの回転多面鏡に光束を出射させて、4つの光束をそれぞれ異なる感光体ドラム上に結像走査させる構成の走査光学装置を用いる場合、左側板と右側板との位置がねじれると、走査される光束の位置がずれてしまう。
【0033】
これに対して本実施例においては、2つの走査光学装置16a、16bを用いている。すると、左側板30、右側板31の相互の位置がねじれても、走査光学装置16aと走査光学装置16bとは独立してねじれに追従して動く。このため、感光体ドラム1C、1Y、1M、1Kに対し、光束3C、光束3Y、光束3M、光束3Kのずれを小さく抑えることができる。
【0034】
また、特許文献2のような一体構造の走査光学装置は、感光体ドラム1C、1Y、1M、1K同士の間隔が広いと、装置が大型化し、光学箱の大きさも大型化する。すると、光学箱の剛性を保つために、ガラス繊維の含有率の高い樹脂材料等を使用する必要がある。その場合、材料自体のコストが高くなり、成型時間も長くなるという問題がある。また、光学箱を製作するための型の寿命が短くなる等の問題も発生する。
【0035】
これに対して本実施例においては、走査光学装置を2つ使用して画像形成装置に搭載する。これにより、4つの光源部を1つの光学箱に配置して、1つの走査光学装置とする場合と比べ、1つあたりの光学箱の大きさが小さくなる。これにより、光学箱18の剛性を必要以上に高くする必要がない。また、4つの光源部を1つの光学箱に配置して、4つの走査光学装置を用いる場合と比べ、装置から発生する音、熱、振動、装置の大きさ、コストに対し有利である。これらの要因となる光偏向器を、装置全体として2台搭載すれば足りるからである。
【0036】
また、図4に示すように、走査光学装置16aから主走査方向に突出した突出部50、51は、走査光学装置16aから出射される光束3Cと光束3Yとの間に位置している。
【0037】
このため、仮にスキャナステイ32aの位置が高さ方向(図中、白抜き矢印方向)にズレが生じたとしても、走査光学装置16aは、突出部50周り(図中、黒塗り矢印方向)に回動することとなる。すると、走査光学装置16aが出射する光束3C、3Yは、それぞれ同じ方向に略同じ量だけ移動することとなる。これにより、光束3C、3Yの露光により形成される感光体ドラム1C、1Y上の静電潜像が相対的にズレることを軽減し、形成されたトナー像のズレを軽減することができる。
【0038】
また、本実施例では、走査光学装置16を2つ用い、配置の自由度を増やした。そして、図1に示すように、走査光学装置16a、16bを部分的に重なるように取付けた。このため、画像形成装置15の前後方向の大きさを小さくするすることができ、装置の小型化をすることができる。
【0039】
また、図1に示すように、走査光学装置16aと走査光学装置16bとを重ねる際には、それぞれの走査光学装置16a、16bが次のような角度の関係を持つことが好ましい。即ち、走査光学装置16a、16bの回転多面鏡21の回転平面と、感光体ドラム1の中心を結んだ線とがなす角度θsが、排出積載面60の感光体ドラム1の中心を結んだ線とがなす角度θpと略同一とすることが好ましい。排出積載面60の傾きでできた空間を有効に利用することができ、装置の高さを低く抑えることで、装置の小型化に寄与するからである。
【0040】
また、このように走査光学装置16a、16bを部分的に重ねた場合、スキャナステイ32a、32bを光学箱18の下に入れて光学箱18に設けられた突当部54の基準面54zを受けるために、基準面54zを走査光学装置16aの高さの略中央に設ける。
【0041】
また、走査光学装置16aについていえば、基準面54z、突出部50の基準面50z及び突出部51の基準面51zは、光学箱18の下面から同一の高さに配置することが望ましい。このため、突出部50、51の基準面50z、51zも、走査光学装置16aの高さの略中央に設けている。走査光学装置16bの突当部55、突出部52、突出部53も同様である。また、走査光学装置16の取付け高さを、走査光学装置16の高さの略中央に設けることで、振動を抑制する効果もある(例えば、特開平09-251140参照)。
【0042】
以上述べたように、本実施例によれば、カラー画像形成装置の音、熱、振動、装置の大きさ、コストを低減する。更に、フレーム部材のねじれによって生じる像担持体と光束との位置ずれを抑制し、更に装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】画像形成装置15の概略断面図。
【図2】走査光学装置16の内部構成を示す斜視図。
【図3】走査光学装置16の画像形成装置15への固定方法の説明図。
【図4】走査光学装置16aの側面図。
【符号の説明】
【0044】
P…転写材、1…感光体ドラム(像担持体)、
3…光束(走査線)、8…光源部、15…画像形成装置、16…走査光学装置、16a…走査光学装置、16b…走査光学装置、18…光学箱、30…左側板(画像形成装置の筐体)、31…右側板(画像形成装置の筐体)、32a…スキャナステイ、32b…スキャナステイ、33…中板、34…開口穴、34x…突当部、34z…突当部、35…開口穴、36…開口穴、37…開口穴、50…突出部、51…突出部、52…突出部、53…突出部、54…突当部、55…突当部、57…基準ボス、60…排出積載面


【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対して光束を走査する複数の走査光学装置と、を有する画像形成装置において、
前記複数の走査光学装置のそれぞれは、2つの光束を前記複数の像担持体のうち2つの像担持体に対して走査し、
前記走査光学装置の両端には、前記像担持体の長手方向に平行な方向に突出する突出部を有し、
前記画像形成装置の筐体は、前記の突出部を、前記像担持体の長手方向に直交する方向に突き当てて保持する突当部を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記突出部は、前記走査光学装置から出射される2つの光束の間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記複数の走査光学装置は、部分的に重なって配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記複数の像担持体の回転中心を結ぶ線と前記回転多面鏡の回転平面とがなす角度は、転写材が排出される排出積載面と略同一の角度であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記突当部は、前記走査光学装置の筐体高さの略中央に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−271835(P2007−271835A)
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−96315(P2006−96315)
【出願日】平成18年3月31日(2006.3.31)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】