(57)【要約】【課題】露光手段における光路設計において、ミラーの底面とケーシングの間を通過させる光路のレイアウトが採用可能で、ミラーの振動低減が可能な光学部材を提供する。【解決手段】光学部材は、光源から射出された光を反射させるミラーと、ミラーを長手方向に離れた位置で支持する二つの第１支持部と、ミラーを長手方向に離れた位置で支持する二つの第２支持部と、を備え、ミラーは、第１支持部間の長さよりも長手方向に長さを有し、第２支持部は、ミラーの長手方向において第１支持部よりも端側に配置されることを特徴とする。【選択図】図１
2011070066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光を反射させるミラーと、
前記ミラーを長手方向に離れた位置で支持する二つの第１支持部と、
前記ミラーを長手方向に離れた位置で支持する二つの第２支持部と、を備え、
前記ミラーは、前記第１支持部間の長さよりも長手方向に長さを有し、
前記第２支持部は、前記ミラーの長手方向において前記第１支持部よりも端側に配置されることを特徴とする光学部材。
【請求項２】
前記第２支持部は、前記ミラーの反射面及び裏面を挟む一体型の板ばね構造であることを特徴とする請求項１記載の光学部材。
【請求項３】
前記第２支持部は、ケーシングに設けられた前記ミラー長手方向に延びる溝に固定されることを特徴とする請求項２記載の光学部材。
【請求項４】
前記ミラーは、前記第１支持部間の前記ミラー底面と前記ケーシングとが接しない位置に、前記第１支持部及び前記第２支持部によって支持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から射出された光を反射させるミラーを備えた光学部材及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等で高画質な画質出力が得られるものには、電子写真方式にて作像を行うものがある。これら電子写真方式の画像形成装置には、感光体に書き込みを行う際、光源から発したレーザー光の光路確保の為にミラー等の光学部材を備えるものがある。
【０００３】
ミラーは正確な光路確保の為、位置決めの必要がある。ミラーは固定部に位置決め支持部材により支持されているが、画像形成装置内の振動を受けるとミラーの動きにより反射光の結像位置にずれが生じ、その結果、出力される画像に乱れが発生する場合がある。
【０００４】
その為、画像乱れ防止の為にはミラーへの振動低減が必要となるが、本目的とする従来技術としては下記のものがある。
【０００５】
特許文献１では、ミラーの反射面に直角な露光手段ケーシング底面側のミラー端面で、長手方向中央部付近の二箇所に面粗さを粗くした部分を設け、その面にケーシングに設けた支持部材を押し当てて摩擦力を生じさせ、その摩擦力によりミラーの振動を低減させる構成としている。
【０００６】
特許文献２では、露光手段の結像レンズにおいて、その長軸方向の中央部に長軸を含む水平面と垂直な方向に突出した係止部と、さらに結像レンズの長軸方向に少なくとも一端部に押圧部材とを設け、係止部を露光手段のケーシングに設けられた溝に嵌合させている。押圧部材により結像レンズを長軸方向に押圧することにより、係止部の側面とケーシングの側面とを圧接してケーシングに固定し、結像レンズ中央部の振動を低減させる構成としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来技術においては下記の問題が存在している。
【０００８】
露光手段においては、光路設計に基づいて光学部品のレイアウトを作成する際、ミラーの底面とケーシングの間を通過させる光路のレイアウトを採用する場合がある。しかし、特許文献１及び２においてはいずれも振動低減の為の支持部材をミラーの底面とケーシングの間に設けている為、支持部材が光路を遮ってしまう場合があり、上記レイアウトの採用が困難であるという問題が存在した。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、露光手段における光路設計においては、ミラーの底面とケーシングの間を通過させる光路のレイアウトが採用可能で、ミラーの振動低減が可能な光学部材及び前記光学部材を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学部材は、光源から射出された光を反射させるミラーと、前記ミラーを長手方向に離れた位置で支持する二つの第１支持部と、前記ミラーを長手方向に離れた位置で支持する二つの第２支持部と、を備え、前記ミラーは、前記第１支持部間の長さよりも長手方向に長さを有し、前記第２支持部は、前記ミラーの長手方向において前記第１支持部よりも端側に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、露光手段における光路設計においては、ミラーの底面とケーシングの間を通過させる光路のレイアウトが採用可能で、且つミラーの振動低減を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る光学部材の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置のプロセスユニットを示す構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光学部材の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光学部材の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る一体型板ばねの断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光学部材の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るケーシングの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態の例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタと記す)の基本的な構成例である概略断面図を示す。なおこの例は一般的な静電作像手法を用いたフルカラー画像形成装置について示したものであり、本発明の効果を限定するものではない。
【００１５】
本プリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す)のトナー像を形成するためのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様な構成になっており、寿命到達時に交換される。
【００１６】
Ｋトナー像を形成するためのプロセスユニット１Ｋを例にすると、図３に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（図示しない）、帯電装置４Ｋ、現像装置５Ｋ等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット１Ｋは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品として交換できるようになっている。
【００１７】
上記帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体２Ｋの表面を一様に帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザー光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に転写される。
【００１８】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写ベルト１６上に転写された後の感光体２Ｋ表面に残留している転写残トナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット(１Ｙ，Ｍ，Ｃ)においても、同様にして感光体(２Ｙ，Ｍ，Ｃ)上にそれぞれＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に重畳転写される。
【００１９】
上記現像装置５Ｋは、図示しないＫトナーを収容するホッパ部６Ｋと、現像部７Ｋを有している。ホッパ部６Ｋ内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８Ｋと攪拌パドル９Ｋおよびトナー供給ローラ１０Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のＫトナーは、アジテータ８Ｋや攪拌パドル９Ｋの回転駆動によって攪拌されながら、自重によってトナー供給ローラ１０Ｋに向けて移動する。トナー供給ローラ１０Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被服された発砲樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６Ｋ内のトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
【００２０】
現像装置５Ｋの現像部７Ｋ内には、感光体２Ｋやトナー供給ローラ１０Ｋに当接しながら回転する現像ローラ１１Ｋやこれの表面に先端を当接させる薄層化ブレード１２Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のトナー供給ローラ１０Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ１１Ｋとトナー供給ローラ１０Ｋとの当接部で現像ローラ１１Ｋの表面に供給される。
【００２１】
供給されたＫトナーは、現像ローラ１１Ｋの回転に伴ってローラと薄層化ブレード１２Ｋとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ１１Ｋと感光体２Ｋとの当接部である現像領域において、感光体２Ｋ表面の静電潜像に付着する。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。
【００２２】
図３を用いてＫ用のプロセスユニットについて説明したが、Ｙ，Ｍ，Ｃ用のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ表面にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００２３】
先に示した図２において、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向上方には、光書込ユニット７０が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット７０は、光源から発したレーザー光Ｌを、ポリゴンモータ７１ａによって回転駆動したポリゴンミラー７１ｂで主走査方向に偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００２４】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向下方は、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、駆動ローラ１８、従動ローラ１７、４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２、残トナー回収装置２３等を備えている。
【００２５】
中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１８、従動ローラ１７、クリーニングバックアップローラ２２および４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１８の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００２６】
４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６の表面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００２７】
１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、１次転写ローラ１９，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャや転写ブラシ等を採用してもよい。
【００２８】
Ｋ用のプロセスユニット１Ｋの感光体２Ｋ表面に形成されたＫトナーは、感光体２Ｋの回転に伴って上述のＫ用の１次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｋ上から転写ベルト１６上に１次転写される。このようにしてＫトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＣ，Ｍ，Ｙ用１次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｃ，Ｍ，Ｙ上のＣ，Ｍ，Ｙトナー像がＫトナー像上に順次重畳転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１６上には、４色トナー像が形成される。
【００２９】
転写ユニット１５の２次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１６のループ外側に配設されながら、ループ内側の駆動ローラ１８との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６の表面と、２次転写ローラ２０とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって２次転写バイアスが印加される。この印加により、２次転写ローラ２０と、駆動ローラ１８との間には、２次転写電界が形成される。
【００３０】
転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回りに回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。
【００３１】
給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐにローラの回転を停止させる。そして挟み込んだ記録紙Ｐを上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転運動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。
【００３２】
２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐ上にフルカラートナー像を形成させる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、２次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。
【００３３】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６の表面に当接しているベルトクリーニング装置２１によって、ベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。ベルトクリーニング装置２１によって中間転写ベルト１６の表面よりクリーニングされた残トナーは残トナー回収装置２３へ回収される。
【００３４】
定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化せしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００３５】
定着装置３４から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれ、排紙ローラ対３７の回転により、上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。
【００３６】
上記のような画像形成装置において、図１は本発明の実施形態に係るものであり、光源から発せられたレーザー光を感光体へ露光する途中に介するミラーを含む光学部材の構成を示している。本実施形態に係る光学部材は、光線を反射するミラー２０１と、ミラーの保持及びミラー反射面２０２の位置の正確な位置決めを行う保持部材２０３と、ミラー２０１を介して保持部材２０３に対向する位置で、ばね力によりミラー２０１を押し当てる保持板ばね２０４と、ミラー２０１を両面から対向する位置で、ばね力によって支持する付加剛性板ばね２０５と、により構成されている。
【００３７】
保持部材２０３、保持板ばね２０４および付加剛性板ばね２０５は露光手段のケーシングに固定されている。付加剛性板ばね２０５は露光点（ミラーが感光体へ露光する際の位置）が変化しない程度のばね力で押し付けている。
【００３８】
本実施形態の特徴は、付加剛性板ばね２０５により、ミラー２０１の反射面２０２に垂直方向へ剛性を付加することができることである。また、ミラー２０１の長手方向長さについては、前記保持部材２０３よりミラー長手方向両端側に向かって付加剛性板ばね２０５を固定させるスペースを十分確保出来る長さのものを採用することが好ましい。前記保持部材２０３を支点、前記付加剛性板ばね２０５を作用点と捉えると、てこの原理で付加剛性板ばねが持つ剛性をより効率よく伝えることができるからである。
【００３９】
本実施形態によれば、ミラー２０１の振動低減が可能となり、感光体への露光にずれが生じるの防ぐことができる。結果、出力される画像の乱れが防止できる。また、露光手段における光路設計においては、ミラー２０１の底面とケーシングの間に空間を確保出来る為、本スペースを通過させる光路のレイアウトを採用することができる。
【００４０】
図４は図１に示した実施形態に係るケーシングと保持部材の構成例を示したものである。保持部材２０３をケーシング２０６上に図のように配置し、前記ケーシング２０６とミラー２０１の底面との間に隙間を設けることで、前記ケーシング２０６と前記ミラー２０１の間にレーザー光を通すことができる。つまり、保持部材２０３間のケーシング２０６のＡ−Ａ線に示す部分は空間となっている為、ミラー２０１とケーシンング２０６の間にスペースを確保することができ、このスペースに光路の確保ができるのである。本構成により、ミラー２０１とケーシング２０６間の隙間を遮ることなくミラー２０１に剛性を加え、振動低減ができる。
【００４１】
図５は図１に示した実施形態における付加剛性板ばね２０５の構成を一体型板ばね２０７に変更したものである。図６は一体型板ばね２０７の断面図である。一体型板ばね２０７はミラー２０１を押し当てるミラー当接部２０８を一体とさせた構造としている。
【００４２】
上記の実施形態では、例えばケーシングにねじが締結可能な開口部２０９を設け、ケーシングに数箇所ねじを切ることで、ミラーを支持する位置を変更することができる。振動源の周波数がミラーの固有振動数と一致した場合、板ばねを異なる支持位置に変更すればミラーの固有振動数を変更でき、共振による振動を低減させることができる。
【００４３】
図７は図５に示す構成例において、一体型板ばね２０７をケーシング２１１に設けた板ばね固定溝２１０（ミラー長手方向に向かって一体型板ばね２０７固定の為設けた溝）に固定したものである。図８は一体型板ばね２０７を固定するケーシングの溝の例である。ケーシング２１１に板ばね固定溝２１０を設けており、一体型板ばね構造２０７は、ねじ２１２およびナット２１３によって板ばね固定溝２１０に固定させる構成としている。
【００４４】
本実施形態の特徴は、図５に示した構成と同様の作用・効果が得られることである。特に、ミラー２０１を保持する位置を板ばね固定溝２１０に沿って、任意の位置に一体型板ばね２０７を固定できるので、振動源の周波数が複数、近傍にある場合でも、それらを避けてミラーの固有振動数を変更することができる。これにより、共振による振動の低減ができる。
【００４５】
上述した実施形態は以下のようにすることもできる。
【００４６】
前記第２支持部は、前記ミラーの反射面及び裏面を挟む一体型の板ばね構造であることが好ましい。
【００４７】
前記第２支持部は、ケーシングに設けられた前記ミラー長手方向に延びる溝に固定されることが好ましい。
【００４８】
前記ミラーは、前記第１支持部間の前記ミラー底面と前記ケーシングとが接しない位置に、前記第１支持部及び前記第２支持部によって支持されることが好ましい。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体的に様々な修正及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
２０１    ミラー
２０２    ミラー反射面
２０３    保持部材
２０４    保持板ばね
２０５    付加剛性板ばね
２０６    ケーシング
２０７    一体型板ばね
２０８    ミラー当接部
２０９    開口部
２１０    板ばね固定溝
２１１    ケーシング
２１２    ねじ
２１３    ナット
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００５−２３４１６６号公報
【特許文献２】特許第４０７７８４６号公報
【図１】
2011070066.tif 000003
【図２】
2011070066.tif 000004
【図３】
2011070066.tif 000005
【図４】
2011070066.tif 000006
【図５】
2011070066.tif 000007
【図６】
2011070066.tif 000008
【図７】
2011070066.tif 000009
【図８】
2011070066.tif 000010