(57)【要約】【課題】光走査部によるレーザ光の走査位置のずれを従来よりも低減することができる装置を提供する。【解決手段】感光体の表面をレーザ光で走査する光走査部と、前記光走査部を保持する保持部と、前記光走査部の前記感光体の表面における走査線の延長線上に配置され、前記保持部を揺動可能に支持する支持部と、前記保持部と接し、前記保持部の揺動を規制する揺動規制部と、を備え、前記光走査部の走査方向における前記揺動規制部の位置は、前記光走査部が位置する範囲内に配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の表面をレーザ光で走査する光走査部と、
前記光走査部を保持する保持部と、
前記光走査部の前記感光体の表面における走査線の延長線上に配置され、前記保持部を揺動可能に支持する支持部と、
前記保持部と接し、前記保持部の揺動を規制する揺動規制部と、
を備え、
前記光走査部の走査方向における前記揺動規制部の位置は、前記光走査部が位置する範囲内に配置されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記揺動規制部を前記保持部に向けて付勢する第１の付勢部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記保持部を前記支持部に向けて付勢する第２の付勢部材をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記支持部は、前記保持部における前記走査方向の両端部に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記揺動規制部は、板状部材に設けられ、前記保持部に向かって突出している突出部であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記突出部の高さは、０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記レーザ光の進行方向における前記突出部の長さは、前記レーザ光の進行方向における前記保持部の前記光走査部が設置された面の長さより長いことを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
前記保持部と接する前記揺動規制部の接触部は、前記光走査部の走査方向において、前記光走査部を保持した状態の前記保持部の重心位置から１０ｍｍ以内の位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記保持部は、前記支持部の２箇所と前記揺動規制部の１箇所の合計３箇所で支持されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記保持部は、前記走査方向に広がる面と、前記面から前記感光体側に向かって伸びる側面とからなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記保持部は、金属製であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
感光体と、
前記感光体の表面をレーザ光で走査して静電潜像を形成する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置と、
前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像部と、
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、光を走査する光走査部を有する装置と、この装置を備える電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、光源から出射されたレーザ光を回転多面鏡で偏向して感光ドラム表面で走査し、感光ドラム表面に静電潜像を形成する光走査装置が搭載されている。光走査装置は、画像形成装置の装置本体内に設けられた光学台に固定されて保持される。
【０００３】
ここで画像形成装置に振動や衝撃が与えられると、画像形成装置の装置本体のフレームが撓むことや、光走査装置に振動が伝播されることで、光走査装置のレーザ光の走査位置にずれが生じ得る。これに対して、一般的には光学台や画像形成装置の装置本体のフレームの剛性により振動や衝撃に対する走査線の位置ずれを抑制する。しかしこの場合、これらの部材の剛性を高めるために、フレームの数を増やすことや、フレームを厚くする必要があるため、画像形成装置の重量が大きくなる。
【０００４】
そこで特許文献１では、図１２に示す様に、感光ドラム８８上の光走査装置２の走査線９０の延長線上に、光学台８２を揺動可能に支持する支持部８３と、光学台８２を支持すると共に光学台８２の回転を規制するストッパー８５を設ける構成が記載されている。これにより画像形成装置に振動や衝撃が与えられた場合でも、感光ドラム８８上の走査線９０と光学台８２の揺動中心軸とが同軸となるため、走査線９０の位置ずれを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１９００３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、光学台の重量よりも光走査装置の重量の方が大きいため、光走査装置を保持した状態の光学台の重心は、光走査装置が位置する範囲内にある。ここで特許文献１に記載の構成では、光学台８２の揺動を規制するストッパー８５（揺動止め）は、光走査装置２の走査方向における光学台８２の端部に配置されている。この場合、光学台８２に振動が入力されると、光学台８２の重心とストッパー８５とが離れているため、光学台８２に生じるねじりモーメントが大きくなって光学台８２が撓みやすくなる。このように光学台８２が撓む場合、光走査装置２の走査線９０が副走査方向に傾いて、感光ドラム８８表面における走査位置のずれに繋がる。
【０００７】
また上述した通り、光学台８２が支持部８３を中心に揺動する場合には感光ドラム８８上での走査位置のずれは生じない。しかしながら、光学台８２がストッパー８５を支点として振動する場合、光走査装置２の走査線９０が副走査方向に傾いて、走査位置がずれてしまうことに繋がる。ここで特許文献１に記載の構成では、光学台８２の重心とストッパー８５とが離れているため、重心部分で発生するモーメントが大きくなって振動が大きくなり、このような走査位置のずれに繋がりやすい。
【０００８】
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、光走査部によるレーザ光の走査位置のずれを従来よりも低減することができる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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る装置の代表的な構成は、感光体の表面をレーザ光で走査する光走査部と、前記光走査部を保持する保持部と、前記光走査部の前記感光体の表面における走査線の延長線上に配置され、前記保持部を揺動可能に支持する支持部と、前記保持部と接し、前記保持部の揺動を規制する揺動規制部と、を備え、前記光走査部の走査方向における前記揺動規制部の位置は、前記光走査部が位置する範囲内に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光走査部によるレーザ光の走査位置のずれを従来よりも低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の断面概略図である。
【図２】駆動ユニットの斜視図である。
【図３】画像形成装置の装置本体の枠体の斜視図である。
【図４】画像形成装置の装置本体の枠体の斜視図である。
【図５】画像形成装置の装置本体の枠体の斜視図である。
【図６】画像形成装置の装置本体の枠体の斜視図である。
【図７】光走査装置と光学台を側板側からみた図である。
【図８】光走査装置と光学台を側板側からみた図である。
【図９】光走査装置と光学台の正面図である。
【図１０】光学台の周波数応答の実験結果を示すグラフである。
【図１１】揺動止めの他の構成を示す図である。
【図１２】従来の光学台の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１に示す様に、画像形成装置Ａはシートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部に向けてシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備える。
【００１４】
画像形成部は、画像形成装置Ａの装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジＰ、光走査装置３、転写ローラ７などを備える。またプロセスカートリッジＰは、回転可能な感光体としての感光ドラム８、帯電ローラ２０、現像装置１、クリーニングブレード２２などを備える。またプロセスカートリッジＰの対向部には板金で形成された光学台１７が設けられ、光走査部としての光走査装置３は光学台１７の上に設置されている。
【００１５】
転写ローラ７は、軸受部材７ａ（図３）により両端部が回転可能に支持されている。転写ローラ７は、軸受部材７ａに取り付けられた押圧バネ７ｂによって感光ドラム８表面に対して所定の当接圧を与えるように設けられている。
【００１６】
定着部としての定着装置９は、枠体９ｃに対して回転可能に支持された加圧ローラ９ｂと加熱ローラ９ａを備え、両者は定着ニップ部を形成する。なお、定着装置９の枠体９ｃは、画像形成装置Ａの装置本体の側板１５、１６の上面部に対して不図示のビスにより固定されている。
【００１７】
また画像形成装置Ａの上部には、画像形成装置Ａの装置本体に対して回動して開閉可能な開閉扉１３が設けられている。ユーザは、開閉扉１３を開くことで、プロセスカートリッジＰを画像形成装置Ａの装置本体に対して着脱することができる。
【００１８】
次に、画像形成動作について説明する。画像形成に際しては、まず不図示の制御部が画像形成ジョブ信号を受信すると、給送ローラ５、搬送ローラ１１によってシート積載部４に積載収納されたシートＳが停止した状態のレジストローラ６に送り出される。次に、シートＳは、レジストローラ６のニップ部に突き当てられ、コシの強さにより斜行が補正された後、所定のタイミングでレジストローラ６が回転することで、感光ドラム８と転写ローラ７から形成される転写ニップ部に搬送される。
【００１９】
一方、画像形成部においては、帯電ローラ２０にバイアスが印加されることで、帯電ローラ２０と接触する感光体としての感光ドラム８の表面が帯電させられる。その後、光走査部としての光走査装置３は、不図示の光源からレーザ光Ｌを出射し、画像情報に応じてレーザ光Ｌを感光ドラム８に照射する。これにより感光体としての感光ドラム８の電位が部分的に低下して画像情報に応じた静電潜像が感光ドラム８表面（感光体表面）に形成される。
【００２０】
その後、現像部としての現像装置１が備える現像スリーブ２１にバイアスが印加されることで現像スリーブ２１から感光体としての感光ドラム８表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。
【００２１】
次に、感光ドラム８表面に形成されたトナー像は、感光ドラム８と転写ローラ７とで形成された転写ニップ部に送り込まれる。トナー像が転写ニップ部に到着すると、転写ローラ７にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスが印加されてトナー像がシートＳに転写される。なお、トナー像の転写後に感光ドラム８に残留したトナーは、クリーニングブレード２２により掻き取られて除去される。
【００２２】
その後、トナー像が転写されたシートＳは定着装置９に送られ、定着装置９の定着ニップ部を通過する過程において加熱・加圧されてトナー像が熱溶融し、シートＳに熱定着される。その後、シートＳは排出ローラ１０によって排出部１３ａに排出される。
【００２３】
＜駆動ユニット＞
次に、感光ドラム８や給送ローラ５等を駆動させる駆動ユニット５０の構成について説明する。
【００２４】
図２は、駆動ユニット５０の斜視図である。図２に示す様に、駆動ユニット５０を構成する板金５２には、複数のギア１２ａ〜１２ｈが回転可能に支持されている。また板金５２の近傍に配置された側板１５には、ビス等によりモータ５１が固定されている。
【００２５】
モータ５１の駆動軸に固定された駆動ギア５１ａは、ギア１２ａ、１２ｇにそれぞれ噛合されている。ギア１２ａは、ギア１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆとギア列を構成する。またギア１２ｇは、ギア１２ｈに噛合されている。
【００２６】
これによりモータ５１の回転駆動力は、複数のギア１２ａ〜１２ｈからなるギア列１２により図１に示す給送ローラ５、搬送ローラ１１、レジストローラ６、感光ドラム８、加熱ローラ９ａ、加圧ローラ９ｂ、排出ローラ１０にそれぞれ伝達される。
【００２７】
＜枠体＞
次に、画像形成装置Ａの装置本体の枠体の構成について説明する。
【００２８】
図３、図４は、画像形成装置Ａの装置本体の枠体の一部の構成を、一方の側板１５側と他方の側板１６側から見た斜視図である。また図５、図６は、駆動ユニット５０と画像信号線１５０、１５１を取り付けた状態の画像形成装置Ａの装置本体の枠体の一部の構成を、一方の側板１５側と他方の側板１６側から見た斜視図である。
【００２９】
図３〜図６に示す様に、画像形成装置Ａの装置本体の枠体には、シートＳの搬送路を構成する搬送ガイド１４が形成されている。また光走査装置３によるレーザ光Ｌの走査方向（矢印Ｘ方向）において、搬送ガイド１４の両端部には、搬送ガイド１４に対して直交し、且つ、互いに対向する側板１５、１６が設けられている。搬送ガイド１４と側板１５、１６とは、画像形成装置Ａの装置本体の小型軽量化と低コスト化のために一体型樹脂モールドで構成されている。
【００３０】
また画像形成装置Ａの装置本体の背面側には、回路基板１００が搬送ガイド１４の外側に対してビス等により固定されている。回路基板１００は、画像形成装置Ａの設置面に対して略垂直に配置される。
【００３１】
また側板１５、１６の内側には、プロセスカートリッジＰの着脱時に移動を案内するガイドレール１５ａ、１６ａが形成されている。プロセスカートリッジＰを装着する際、その両端部に形成された不図示の案内部をガイドレール１５ａ、１６ａに係合させて挿入することで、プロセスカートリッジＰは側板１５、１６に対して位置決めされる。
【００３２】
また側板１５、１６において、光走査装置３の走査方向の両端部には、支持部としてのボス１５ｂ、１６ｂが形成されている。光走査装置３を保持する保持部としての光学台１７は、ボス１５ｂ、１６ｂに対して揺動可能に支持されている。
【００３３】
また側板１５、１６の外側には、駆動ユニット５０を構成する板金５２と、板金５２と対を成す板金１８が設けられる。板金５２と板金１８は、回路基板１００と光走査装置３とを電気的に接続し、画像信号を伝送するための画像信号線１５０、１５１を支持する。
【００３４】
また光走査部としての光走査装置３は、画像形成装置Ａの設置面に対して略垂直方向に配置されるように、保持部としての光学台１７に不図示のビスで固定して保持されている。保持部としての光学台１７の光走査装置３を設置する設置面１７ａは、光走査部としての光走査装置３の走査方向に広がる面であり、画像形成装置Ａの設置面に対して略平行方向の面である。また光学台１７は、光走査装置３の設置面から感光ドラム８側に向かって伸びる側面を有する。
【００３５】
また画像形成装置Ａの正面側において、側板１５、１６の上には、板状部材としての揺動止め形成部材２００が設けられている。また揺動止め形成部材２００には、光学台１７の下面に接するように、揺動規制部としての揺動止め２００ａが設けられている。揺動規制部としての揺動止め２００ａは、板状部材としての揺動止め形成部材２００に設けられ、光学台１７に向かって突出している円柱形状の突出部である。またレーザ光Ｌの進行方向における揺動止め２００ａの長さは、レーザ光Ｌの進行方向における光学台１７の光走査装置３が設置された面の長さより長く構成されている。また揺動止め２００ａの高さ（突出量）は、後述する効果を保証するために、０．５ｍｍ以上に設定されるのが望ましい。揺動止め２００ａは、光学台１７に接して光学台１７を支持するとともに、光学台１７のボス１５ｂ、１６ｂを揺動中心とする揺動を規制する。
【００３６】
つまり保持部としての光学台１７は、支持部としてのボス１５ｂ、１６ｂの２箇所と、揺動規制部としての揺動止め２００ａの１箇所の合計３箇所で支持されている。このように光学台１７を３点で支持することで、４点以上で支持する構成と比較して、支持点に変形が生じた際に光学台１７にねじりモーメントが発生することを抑制できる。
【００３７】
また光学台１７の両端部には、第２の付勢手段としての引っ張りバネ１９、２０の一端部が取り付けられている。また第２の付勢手段としての引っ張りバネ１９、２０の他方の端部は、板金５２と板金１８に取り付けられている。光学台１７は、第２の付勢手段としての引っ張りバネ１９、２０の付勢力により、側板１５、１６に形成された支持部としてのボス１５ｂ、１６ｂに向けて付勢されている。
【００３８】
なお、本実施形態では、光学台１７は板金で形成された金属製であるものの、樹脂により形成することも可能である。しかしながら、樹脂製よりも金属製の方が、厚みに対する剛性や加工精度を高くすることができるため、板金で形成する方が好ましい。
【００３９】
＜光学台の支持構成＞
次に、光学台１７の支持構成について説明する。
【００４０】
図７、図８は、光走査装置３と光学台１７を、側板１５、１６のそれぞれの側からみた図である。図９は、光走査装置３と光学台１７の正面図である。図７、図８、図９に示す様に、光学台１７を支持するボス１５ｂ、１６ｂは、光走査装置３の感光ドラム８表面における走査線Ｋの延長線Ｅ上に配置されている。これにより画像形成装置Ａに衝撃が与えられて光学台１７が揺動する際に、感光ドラム８上の走査線Ｋと光学台１７の揺動中心軸とが同軸となるため、光走査装置３の走査線Ｋの位置ずれを抑制することができる。
【００４１】
また図９に示す様に、光走査装置３の走査方向（矢印Ｘ方向）における揺動止め２００ａの位置は、光走査装置３が位置する範囲内（領域Ｚ内）に配置される。このように揺動規制部としての揺動止め２００ａを配置するのは、次の理由による。
【００４２】
すなわち上述した通り、一般的に、光学台１７の重量よりも光走査装置３の重量の方が大きいため、光走査装置３を保持した状態の光学台１７の重心は、光走査装置３が位置する範囲内にある。従って、光走査装置３の走査方向において、光走査装置３が位置する範囲内に揺動止め２００ａを配置することで、光走査装置３が保持された状態の光学台１７の重心近傍に揺動止め２００ａを配置することができる。なお、本実施形態では、部材製造時の公差を考慮して、光走査装置３を保持した状態の光学台１７の重心から±２ｍｍの範囲内に揺動止め２００ａを配置する。
【００４３】
このように光走査装置３を保持した状態の光学台１７の重心近傍に揺動止め２００ａを配置することで、光学台１７に振動が入力された場合でも、光学台１７に生じるねじりモーメントを小さくして光学台１７が撓むのを抑制することができる。また光学台１７が揺動止め２００ａを支点として振動する場合、光学台１７の重心近傍に揺動止め２００ａが配置されているため、重心部分で発生するモーメントが小さくなり、振動を抑制することができる。従って、光走査装置３の走査線Ｋが副走査方向に傾いて、感光ドラム表面において走査位置がずれることを従来の構成よりも抑制することができる。
【００４４】
＜実験結果＞
次に、光学台１７に対して光走査装置３の設置面１７ａに対する垂直方向の振動を与えたときの光学台１７の周波数応答の実験結果について説明する。本実験では、光走査装置３の走査方向に関する光学台１７の重心と揺動止め２００ａとの間の距離を変化させて光学台１７の周波数応答を観察している。具体的には、揺動止め２００ａを、光学台１７の重心位置と同じ位置、重心から側板１５方向に１０ｍｍ離した位置、重心から側板１５方向に２０ｍｍ離した位置の３つの位置に揺動止め２００ａを配置している。
【００４５】
図１０は、光学台１７の周波数応答の実験結果を示すグラフである。図１０に示す様に、光走査装置３の走査方向において、光走査装置３を保持した状態の光学台１７の重心位置に対して揺動止め２００ａの位置を近づけるにつれて、振動を与えたときの加速度が小さくなることがわかる。また揺動止め２００ａを光学台１７の重心から１０ｍｍ離れた位置の配置する場合、重心と同じ位置に配置する場合と振動時の加速度がほぼ同等になることがわかる。
【００４６】
この実験結果からも、光走査装置３を保持した状態の光学台１７の重心により近い位置に揺動止め２００ａを配置することで、光学台１７の振動を低減できることが分かった。また光学台１７の重心位置から１０ｍｍ以内に光学台１７と接する揺動止め２００ａの接触部を配置することで、重心に配置した場合とほぼ同等の制振効果を得られることが分かった。なお、揺動止め２００ａを重心位置から２０ｍｍ以内に配置する場合であっても、光走査装置３の走査方向において光走査装置３が位置する範囲内に揺動止め２００ａを配置することで、従来の構成と比較して十分な制振効果を得ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、光学台１７の下部に揺動止め２００ａを設けているものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、光学台１７の重心近傍の下部にスペースが無い場合、図１１に示す様に、光学台１７の重心近傍の上部に揺動止め２００ａを設ける構成としてもよい。また揺動止め２００ａを光学台１７に対して第１の付勢部材としてのバネ２００ｂにより付勢して突き当てる構成としてもよい。これにより光学台１７の端部の振動差を低減させるとともに、制振効果を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４８】
３…光偏向装置
８…感光ドラム（感光体）
１５ｂ…ボス（支持部）
１６ｂ…ボス（支持部）
１７…光学台（保持部）
１９…引っ張りバネ（第２の付勢部材）
２０…引っ張りバネ（第２の付勢部材）
２００ａ…揺動止め（揺動規制部）
２００ｂ…バネ（第１の付勢部材）
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート
Ｌ…レーザ光
【図１】
2019124799.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019124799.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019124799.tif 000011
【図１０】
2019124799.tif 000012
【図１１】
2019124799.tif 000013
【図１２】
2019124799.tif 000014