(57)【要約】【課題】温度変化が存在しても、反射鏡と像担持体との相対位置が変わらない露光装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。【解決手段】露光装置(15)は、光源(42)から出力された走査光を所定の走査方向に偏向走査する回転多面鏡(44)、及び、偏向走査された走査光を所定の反射点で反射して像担持体(18)に入射させる反射鏡(48)を含むユニット本体(30)を具備し、ユニット本体は、反射点を結んだ略同一線上にて装置本体(2)に固定される取付固定部(60,62,63)と、回転多面鏡の設置側に対して回転多面鏡による走査方向を含む平面方向の自由膨張を許容し、装置本体に支持される取付支持部(70,72,73)とを有する。【選択図】図２
2008185806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を有する画像形成装置本体に設置された露光装置であって、
光源から出力された走査光を所定の走査方向に偏向走査する回転多面鏡、及び、該偏向走査された走査光を所定の反射点で反射して前記像担持体に入射させる反射鏡を含むユニット本体を具備し、
該ユニット本体は、
前記反射点を結んだ略同一線上にて前記装置本体に固定される取付固定部と、
前記回転多面鏡の設置側に対して該回転多面鏡による走査方向を含む平面方向の自由膨張を許容し、前記装置本体に支持される取付支持部と
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記取付固定部は、
前記装置本体に対する前記ユニット本体の設置位置を決定するボスと、
前記装置本体に前記ユニット本体を固定するビスと
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の露光装置を搭載した画像形成装置であって、
前記反射鏡からの走査光を前記像担持体の表面に照射して静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーで現像したトナー像が用紙に転写されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記回転多面鏡の設置側に対して光学系の光軸方向に沿った自由膨張が許容されていることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査光を像担持体の表面に照射する露光装置及びこれを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では電子写真プロセスが用いられており、露光装置が予め帯電された像担持体、例えば感光体ドラムの表面に走査光を照射する。これにより、ドラムの表面には静電潜像が形成され、トナー画像が用紙に転写及び定着される。
【０００３】
ここで、この露光装置には画像形成装置本体への設置について高い精度が要求される。ドラムに対する走査光の照射位置の僅かなずれが画質に直接的な影響を与えるからである。そのため、装置本体内の温度変化を考慮した露光装置の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の技術では、ポリゴンミラーや反射鏡等の光学機器を組み込んだユニット本体が、その比較的剛性の低い箇所にて装置本体に固定されている。詳しくは、平面視で略四角形状のユニット本体において、角部から離間した各辺の中央部分にて装置本体に固定されており、ユニット本体全体の剛性を均一にし、その変形量の低減を図っている。
【０００６】
しかしながら、当該ユニット本体の如く四辺の総てが拘束されている場合には、温度変化に却って対応できない点に留意しなければならない。ユニット本体の温度が上昇すると、少なくともユニット本体の中央部分に向けて熱応力が生ずるからである。この現象は、ポリゴンミラーを組み込んだ場合に特に顕著になり、これでは、ユニット本体の中央部分が隆起或いは陥没する結果、反射鏡とドラムとの相対位置が変わって所望の照射位置が得られないとの問題がある。
【０００７】
このように、上記従来の技術では、温度変化に対応させる点について依然として課題が残されている。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、温度変化が存在しても、反射鏡とドラムとの相対位置が変わらない露光装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための第１の発明は、像担持体を有する画像形成装置本体に設置された露光装置であって、光源から出力された走査光を所定の走査方向に偏向走査する回転多面鏡、及び、偏向走査された走査光を所定の反射点で反射して像担持体に入射させる反射鏡を含むユニット本体を具備し、ユニット本体は、反射点を結んだ略同一線上にて装置本体に固定される取付固定部と、回転多面鏡の設置側に対して回転多面鏡による走査方向を含む平面方向の自由膨張を許容し、装置本体に支持される取付支持部とを有する。
【０００９】
第１の発明によれば、露光装置は、回転多面鏡や反射鏡が組み込まれたユニット本体を有し、このユニット本体は画像形成装置本体に取り付けられる。具体的には、反射鏡の設置側、つまり、反射点を結んだ略同一線上には取付固定部が設けられており、この取付固定部にて装置本体に固定される。これに対し、回転多面鏡の設置側には取付支持部が設けられ、この取付支持部はユニット本体の上記自由膨張が許容された状態で装置本体に支持されている。
これにより、仮に装置本体内からの熱が伝達して、或いは、回転多面鏡からの発熱によってユニット本体が膨張したとしても、回転多面鏡の設置位置のみが変化し、反射鏡の設置位置は変化しない。この結果、反射鏡と像担持体との相対位置が変わらず、像担持体の表面での特性が変化せず、常に適切な静電潜像が形成される。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の構成において、取付固定部は、装置本体に対するユニット本体の設置位置を決定するボスと、装置本体にユニット本体を固定するビスとを有することを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、ユニット本体はボスで装置本体に位置決めされ、この装置本体にビスで固定されるので、装置本体への設置が容易になるし、また、これらが反射点を結んだ略同一線上に配設されているので、反射鏡と像担持体との相対位置にも影響を与えることがない。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明の露光装置を搭載した画像形成装置であって、反射鏡からの走査光を像担持体の表面に照射して静電潜像を形成し、静電潜像をトナーで現像したトナー像が用紙に転写されていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１又は第２の発明の作用に加えてさらに、像担持体の表面での特性が変化せず、良好な画質が得られることから、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。
【００１２】
第４の発明は、第１の発明の構成において、回転多面鏡の設置側に対して光学系の光軸方向に沿った自由膨張が許容されていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、回転多面鏡の設置側は光軸方向への膨張が許容されているので、光軸がずれず、画像の転写位置がずれなくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、反射鏡と像担持体との相対位置が変わらず、常に適切な静電潜像を形成可能な露光装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるプリンタ１の構造が概略的に示されている。同図に示された断面はプリンタ１の左側面からみたものである。このため、プリンタ１の前面は同図中の右側に、背面は左側にそれぞれ位置する。
【００１５】
同図に示されるように、プリンタ１の装置本体２の内部下方には、用紙収納装置４が配置されている。この収納装置４にはベースカセット６が装備され、このカセット６の内部には、枚葉の用紙Ｐが積層された状態で収納されている。そして、この用紙Ｐは、同図においてカセット６の右上方に向けて送出され、送出された用紙Ｐは、装置本体２の内部で背面側へ向けて反転され、そのまま背面側に向けて搬送される。また、このカセット６は、同図において右方向に向けて引き出し可能に構成されており、この引き出した状態にて、カセット６内に新たな用紙Ｐを補充したり、用紙Ｐを別の種類の用紙に入れ替え可能となる。
【００１６】
装置本体２の内部には、用紙収納装置４からの用紙搬送方向でみて下流側にフィードローラ１０、給紙用の用紙搬送路１２、レジストローラ１４、画像形成部１６及び転写部９０が順番に配置されている。画像形成部１６にはその中心部分に感光体ドラム（像担持体）１８が備えられている。また、この画像形成部１６の上方には露光ユニット（露光装置）１５が備えられており、このユニット１５からは、図中に一点鎖線で示されているように、走査光（レーザ光）Ｌがドラム１８に向けて照射される。さらに、転写部９０には転写ローラ９１が備えられ、このローラ９１は、ドラム１８に下方から圧接し、トナー補給装置２０及び現像器２１から供給されたトナーを用い、トナー像を用紙Ｐに転写するための転写ニップ部を形成させる。
【００１７】
また、用紙搬送方向でみて画像形成部１６及び転写部９０の下流側には、定着部９２、排出用の用紙搬送路９４及び用紙排出部９６が順番に配置されている。この用紙搬送路９４は、定着部９２の下流から装置本体２の背面に沿って上方へ延びており、さらに、装置本体２の上部位置にて前面側へ屈曲されている。用紙排出部９６は、装置本体２の上面に形成されており、この位置で用紙搬送路９４の終端から排出された用紙Ｐを受け取り、高さ方向に積層することができる。この用紙排出部９６に収納された印刷済みの用紙Ｐは、外部から容易に取り出し可能である。
【００１８】
一方、転写部９０及び定着部９２の下方であって、用紙収納装置４との間には両面印刷用の用紙搬送路９８が形成されている。この用紙搬送路９８は、装置本体２の背面に沿う位置にて用紙搬送路９４の途中から分岐して下方に延びている。また、この用紙搬送路９８は、装置本体２の内部で前面側へ屈曲されて水平方向に延び、給紙部８のすぐ下流位置にて用紙搬送路１２に合流されている。
【００１９】
ここで、本実施例の露光ユニット１５には各種の光学機器が組み込まれている。具体的には、図２に示されるように、ユニット１５は平面視で略四角形状をなすユニット本体３０を有し、この本体３０は樹脂成型により一体的に構成され、図示しない蓋部材にて覆われている。
また、本体３０は略四角形状の底面３２を有しており（図３）、この底壁３２の両側部分には側壁３４，３６が、さらに、この底面３２の両端部分には前側に位置する端壁３８及び後側に位置する端壁４０がそれぞれ上方に向けて形成されている。
【００２０】
そして、本体３０内の適宜位置には、光源４２、ポリゴンミラー（回転多面鏡）４４、ＦΘレンズ４６、平面ミラー（反射鏡）４８及びＢＤセンサ５２等がそれぞれ配置され、光源４２から出力されたレーザ光はドラム１８に入射される。
より詳しくは、光源４２はレーザダイオードを組み込んだ基板で構成され、レーザ光をポリゴンミラー４４に向けて出力する。次に、本実施例のミラー４４は、端壁４０の近傍に配置されており、正六角柱を板状に薄くスライスした形状をなし、６つの各側面は平面鏡にて構成されている。また、このミラー４４の中心部分は軸４５に固定されており、この軸４５は図示しないモータの動力を受けて高速回転する。これにより、ミラー４４では光源４２からのレーザ光を平面ミラー４８が位置する所定の走査方向に偏向走査する。
【００２１】
ＦΘレンズ４６では、ドラム１８の表面におけるレーザ光の走査速度を一定にすべく、レーザ光の光路が調整され、このレーザ光が平面ミラー４８に到達する。続いて、本実施例のミラー４８は、端壁３８の近傍に配置されており、ポリゴンミラー４４からのレーザ光をその走査範囲に亘って反射する。また、図３に示される如く、端壁３８近傍の底面３２には矩形状の開口５０が形成されており、ミラー４８上の反射点にて反射したレーザ光は開口５０を介してドラム１８に入射される。
なお、ＢＤセンサ５２では、ポリゴンミラー４４からのレーザ光が所定の基準位置に到達したことを検出しており、この検出結果に応じて用紙とのタイミングや上記走査範囲が決定される。
【００２２】
ところで、本実施例の露光ユニット１５は装置本体２に対して側壁３４，３６及び端壁４０の３点で支持されている。
具体的には、図２に示されるように、側壁３４，３６には外向きに向けて延出した脚部（取付固定部）６０，６０が設けられ、これら脚部６０は平面ミラー４８の両端側に配設されている。そして、図３乃至図５に示される如く、脚部６０の下面には下向きに向けて突出するボス（取付固定部）６４が形成されており、このボス６４は、平面ミラー４８上に複数形成される反射点を結んだ略同一直線上に形成されている。そして、このボス６４が装置本体２の図示しないベースの孔に嵌合されることにより、ユニット本体３０の設置位置が決定される。なお、上述した略同一直線上とは平面ミラー４８の投影幅の範囲内を意味する。
【００２３】
また、各脚部６０には、その下面を貫通する孔（取付固定部）６２が穿設され、この孔６２もまた上記反射点を結んだ略同一直線上に形成されている。そして、孔６２にビス（取付固定部）６３を上から挿入し、装置本体２の図示しないベースの他の孔に螺合されることにより、ユニット本体３０が固定される。
【００２４】
一方、ポリゴンミラー４４の近傍の端壁４０にも外向きに向けて延出した脚部（取付支持部）７０が設けられている。この脚部７０には、その下面を貫通する長孔状の溝（取付支持部）７２が穿設され、本実施例の溝７２はポリゴンミラー４４の軸４５を含んだ同一線上に形成されている。そして、この溝７２にビス（取付支持部）７３を上から挿入し、装置本体２の図示しないベースのさらに他の孔に螺合されることにより、ユニット本体３０は装置本体２に対して溝７２の形成範囲内で移動可能に支持される。
なお、上述したボス６４の突出方向やビス６３，７３の挿入方向は、露光ユニット１５の固定位置によって適宜変更可能である。
【００２５】
そして、上記露光ユニット１５を有するプリンタ１では、印刷前の用紙Ｐはベースカセット６に積層された状態で収納されており、プリンタ１が印刷を行う際は、カセット６から給紙部８により用紙Ｐが１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙Ｐは、用紙搬送路１２を通ってレジストローラ１４に到達する。このローラ１４は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー画像とのタイミングを計りながら、用紙Ｐを転写部９０へと送出する。
【００２６】
プリンタ１には図示しない外部コンピュータから画像データが送信される。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものであり、このデータに基づき、プリンタ１では露光ユニット１５によるレーザ光Ｌの照射が制御される。これにより、画像形成部１６において感光体ドラム１８上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの静電潜像からドラム１８上にトナー画像が形成される。このトナー画像はドラム１８とローラ９１との間の転写ニップ部にて用紙Ｐに転写される。
【００２７】
その後、用紙Ｐは未定着トナー画像を担持した状態で定着部９２に向けて送られ、この定着部９２にて熱ローラによりトナー画像が定着される。次いで、定着部９２から排出された用紙Ｐは、用紙搬送路９４を通って上方へ送られ、用紙排出部９６に排出される。
【００２８】
この片面印刷に対し、プリンタ１において両面印刷を行う場合には、定着部９２から排出された用紙Ｐは、用紙排出部９６に排出される直前にてその搬送方向が切り替えられる。つまり、片面に印刷された用紙Ｐは用紙搬送路９４内に引き戻され、用紙搬送路９８内に搬送される。続いて、この用紙Ｐは、給紙部８のすぐ下流にて用紙搬送路１２に合流し、再び転写部９０に向けて送られる。このとき、用紙Ｐは印刷済みの面が下を向いた状態にあるので、再び転写部９０に送られた際は、用紙Ｐの未だ印刷がされていない方の面にトナー画像が転写される。
【００２９】
本発明は、平面ミラーと感光体ドラムとの相対位置を変えない点に着目したものである。
そして、本実施例によれば、露光ユニット１５は、ポリゴンミラー４４や平面ミラー４８が組み込まれたユニット本体３０を有し、この本体３０は装置本体２に取り付けられる。そして、平面ミラー４８の設置側、つまり、反射点Ｒ（図６）を端壁３８の幅方向に向けて結んだ略同一直線上にはビス６３やボス６４が設けられており、このビス６３にて装置本体２に固定される。これに対し、ポリゴンミラー４４の設置側にはビス７３が設けられ、このビス７３はユニット本体３０の自由膨張が許容された状態で装置本体２に支持されている。
【００３０】
これにより、仮に装置本体２内の発熱やポリゴンミラー４４のモータの発熱によってユニット本体３０が膨張したとしても、ポリゴンミラー４４の設置位置のみが変化し、平面ミラー４８の設置位置は変化しない。なぜならば、上述したビス６３やボス６４の位置にてユニット本体３０が拘束され、ビス７３の位置では拘束されておらず、この本体３０は、図６中の二点鎖線で示された端壁３８の高さ方向の位置を起点として後方、つまり、矢印方向（光学系の光軸方向）に向けた移動が許容され、当該起点部分はそのままの位置に維持されるからである。
【００３１】
この結果、ポリゴンミラー４４と平面ミラー４８との光路長は長くなるものの、平面ミラー４８と感光体ドラム１８との相対位置は変わらないことから、このドラム１８の表面での特性（画像を形成するビーム径等の露光特性）が変化せず、所望の照射位置が得られ、ドラム１８には常に適切な静電潜像が形成可能となる。特に、ポリゴンミラー４４の設置位置には上記光軸方向への移動が許容されていると、光軸がずれなくなる。この結果、画像の転写位置もずれないとの効果を奏する。
【００３２】
また、ユニット本体３０はボス６４で位置決めされ、ビス６３で装置本体２に固定されるので、装置本体２への設置が容易になる。しかも、これらビス６３やボス６４が反射点Ｒを結んだ略同一直線上に配設されているので、ミラー４８とドラム１８との相対位置にも影響を与えることがない。
さらに、ドラム１８の表面での特性が変化せず、良好な画質が得られるので、プリンタ１の信頼性向上にも寄与する。
【００３３】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施例では、溝７２がポリゴンミラー４４の軸４５を含んだ同一線上に形成されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではない。つまり、ポリゴンミラー４４の設置側、つまり、平面ミラー４８の設置位置とは反対側の端壁４０は、ポリゴンミラー４４による走査方向を含む平面の形成方向、換言すれば、底面３２に対して平行な方向に移動可能である。また、この端壁４０はバネ等の弾性部材にて装置本体２に支持されていても良く、これらの場合にも、上記と同様に温度変化が存在しても、平面ミラーと感光体ドラムとの相対位置が変わらないとの効果を奏する。
【００３４】
さらに、本発明の反射鏡は、平面ミラーの他、シリンドリカルミラー等であっても良く、さらにまた、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施例に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】図１の露光装置の平面図である。
【図３】図１の露光装置の底面図である。
【図４】図１の露光装置の側面図である。
【図５】図１の露光装置の正面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線からみた要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  プリンタ（画像形成装置）
２  画像形成装置本体
１８  感光体ドラム（像担持体）
１５  露光ユニット（露光装置）
３０  ユニット本体
４２  光源
４４  ポリゴンミラー（回転多面鏡）
４８  平面ミラー（反射鏡）
６０  脚部（取付固定部）
６２  孔（取付固定部）
６３  ビス（取付固定部）
６４  ボス（取付固定部）
７０  脚部（取付支持部）
７２  溝（取付支持部）
７３  ビス（取付支持部）
【図１】
2008185806.tif 000003
【図２】
2008185806.tif 000004
【図３】
2008185806.tif 000005
【図４】
2008185806.tif 000006
【図５】
2008185806.tif 000007
【図６】
2008185806.tif 000008