(57)【要約】【課題】  良好で安定した画像品質を実現するとともに、小型で安価な光走査装置、画像形成装置およびタンデム型画像形成装置を得る。【解決手段】  複数の光源と、ポリゴンミラー２０１と、偏向された光束を光束に対応する走査光学系２０２と、光束を被走査面へと導光する反射鏡２０３と、を備える光走査装置１。光源、ポリゴンミラー２０１及び走査光学系２０２が搭載されるコアハウジング１０１と、反射鏡を搭載するサブハウジング１０２と、コアハウジング１０１及びサブハウジング１０２を保持する封止保持部材３０１と、を更に備え、コアハウジング１０１及びサブハウジング１０２は光束が通過するように連結され、封止保持部材３０１は、被走査面が配備される構造体に対して着脱可能に取付けられている。【選択図】  図１
2012252285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
前記光源からの光束を偏向する偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光束を前記光束に対応する被走査面上に結像する走査光学系と、
前記光束を前記被走査面へと導光する反射鏡と、
を備える光走査装置において、
前記光源、前記偏向手段及び前記走査光学系が搭載されるコアハウジングと、前記反射鏡を搭載するサブハウジングと、前記コアハウジング及び前記サブハウジングを保持する封止保持部材と、を更に備え、
前記コアハウジング及び前記サブハウジングは、前記コアハウジングと前記サブハウジングの間を光束が通過するように連結され、
前記封止保持部材は、被走査面が配備される構造体に対して着脱可能に取付けられている光走査装置。
【請求項２】
前記被走査面はドラム状の像担持体の表面であり、
前記封止保持部材は、
前記コアハウジング内に搭載される偏向手段の回転中心を通り、前記像担持体の回転軸に平行な軸線の延長上に設けられた主締結部と、
前記サブハウジング内に配置される前記反射鏡のうち、前記偏向手段から最も遠方にある前記反射鏡の光軸中心を通り、前記像担持体の回転軸と平行な軸線の延長上に設けられた従締結部と、を有する請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記封止保持部材は、
前記被走査面側の表面において、前記コアハウジング内に配備される前記偏向手段の回転中心と、前記主締結部とを結ぶ軸線に平行に形成される第１リブと、
前記被走査面側の表面において、前記コアハウジング内に配備される前記偏向手段の回転中心と、前記従締結部とを結ぶ軸線に平行に形成される第２リブと、
を有する請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記封止保持部材が金属よりなる請求項１乃至３の何れかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記コアハウジングと前記サブハウジングの連結部分には光束が通過する開口部がそれぞれ形成され、前記開口部は透明部材で覆われているとともに、前記コアハウジング及び前記サブハウジングがそれぞれ着脱可能に前記封止保持部材に保持されている請求項１乃至４の何れかに記載の光走査装置。
【請求項６】
光走査装置により被走査面の実体をなす像担持体上に画像信号に対応して形成された静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、
前記像担持体上に顕像化された画像を重ね合わせて媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置であって、
前記光走査装置として請求項１乃至５の何れかに記載の光走査装置が用いられている多色画像形成装置。
【請求項７】
光走査装置により被走査面の実体をなす複数の像担持体上に各画像信号に対応して形成された静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、
前記像担持体上に顕像化された各画像を重ね合わせて媒体に転写する転写手段と、
を備えたタンデム型画像形成装置であって、
前記光走査装置として請求項１乃至５の何れかに記載の光走査装置が用いられているタンデム型画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、良好で安定した画像品質を実現するとともに、小型で安価な光走査装置、画像形成装置およびタンデム型画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置は、一般的に、光源からの光束を偏向手段により偏向させ、ｆθレンズ等の走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットで被走査面を走査するように構成されている。被走査面の例として、光導電性の感光体の感光面等がある。
【０００３】
このような光走査装置を備える画像形成装置として、フルカラー画像形成装置がある。フルカラー画像形成装置は、例えば、４つの感光体を記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体に対応した複数の光源から出射された光束を１つの偏向手段により偏向し、各感光体に対応する複数の走査結像光学系を経て各感光体上を走査し露光することで、潜像を形成する。
【０００４】
そして、これらの潜像を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視化した後、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し定着することで、カラー画像を得ることができる。このように、光走査装置と感光体の組み合わせを２組以上用いて、２色画像や多色画像、カラー画像等を得るようにした画像形成装置は、タンデム式画像形成装置と言われている。
【０００５】
このようなタンデム式画像形成装置として、以下に示す特許文献１〜４に開示されているように、複数の感光体の走査を単一の偏向手段を用いて行うものが知られている。
【０００６】
特許文献１には、略平行でかつ副走査方向に離れた複数の光束が偏向手段としてのポリゴンミラーにより偏向されるとともに、複数の光束に対応する複数の走査光学系が副走査方向に並べて配置されているタンデム式画像形成装置が開示されている。
【０００７】
特許文献２〜４には、３枚構成の走査光学系のうち、２枚の走査レンズについては異なる被走査面に向かう複数の光束が通過し、他の１枚については被走査面毎に設けられているタンデム式画像形成装置が開示されている。
【０００８】
このように、複数の被走査面の走査を単一の偏向手段で行う構成とすれば、偏向手段の数を削減することができ、画像形成装置を小型化することができる。
【０００９】
フルカラー対応の画像形成装置において上述した構成を採用する場合、偏向手段の数を減らすことは可能となる。しかし、複数の感光体に向かう複数の光束が副走査方向に並んだ状態で偏向手段に入射されるため、副走査方向において偏向手段はある程度の大きさを有することになり、偏向手段を小型化することによる画像形成装置の小型化には限界がある。また、画像形成装置において偏向手段に要するコストは高く、小型化が図れない状況においては、低コスト化にも限界がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、偏向手段以外の構成要素の小型化により画像形成装置の小型化および低コスト化を図ることが重要となる。
【００１１】
偏向手段以外の構成要素として、例えば、光走査装置の光源や偏向手段、走査レンズ等の各構成部材を収納するハウジングを小型化することが考えられる。
【００１２】
従来の光走査装置においては、光走査装置の各構成部品は単一のハウジング内に収納されている。このようなハウジングは、構造および形状が複雑化するとともに、余分なスペースを削減することも難しく、小型化には限界があった。また、小型化が難しいため、成形加工時の作成精度の低下や成形に要する時間の長時間化が生じていた。そのため、ハウジングの小型化による画像形成装置の小型化や低コスト化には限界があった。
【００１３】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、良好で安定した画像品質を実現するとともに、小型で安価な光走査装置、画像形成装置およびタンデム型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】
【００１４】
本発明は、複数の光源と、光源からの光束を偏向する偏向手段と、偏向手段により偏向された光束を光束に対応する被走査面上に結像する走査光学系と、光束を被走査面へと導光する反射鏡と、を備える光走査装置において、光源、偏向手段及び走査光学系が搭載されるコアハウジングと、反射鏡を搭載するサブハウジングと、コアハウジング及びサブハウジングを保持する封止保持部材と、を更に備え、コアハウジング及びサブハウジングは、コアハウジングとサブハウジングの間を光束が通過するように連結され、封止保持部材は、被走査面が配備される構造体に対して着脱可能に取付けられていることを最も主要な特徴とする。
【００１５】
本発明はまた、光走査装置により被走査面の実体をなす像担持体上に画像信号に対応して形成された静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、像担持体上に顕像化された画像を重ね合わせて媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置であって、光走査装置として上述した光走査装置が用いられていることを主要な特徴とする。
【００１６】
本発明はまた、光走査装置により被走査面の実体をなす複数の像担持体上に各画像信号に対応して形成された静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、像担持体上に顕像化された各画像を重ね合わせて媒体に転写する転写手段と、を備えたタンデム型画像形成装置であって、光走査装置として上述した光走査装置が用いられていることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、良好で安定した画像品質を実現するとともに、小型で安価な光走査装置、画像形成装置およびタンデム型画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る光走査装置の実施例を示すモデル図である。
【図２】上記実施例におけるコアハウジング、サブハウジングおよび各感光体の位置関係を示す要部斜視図である。
【図３】上記実施例中の封止保持部材を示す平面図である。
【図４】本発明に係るタンデム式の画像形成装置の実施例を示すモデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る光走査装置、画像形成装置およびタンデム型画像形成装置の実施例について、図を用いて説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る光走査装置の実施例について説明する。図１及び図２に示すように、光走査装置１は、コアハウジング１０１と、２つのサブハウジング１０２と、コアハウジング１０１及びサブハウジング１０２を保持する封止保持部材３０１を備えている。
【００２１】
封止保持部材３０１は、平面形状が長方形で、封止保持部材３０１の長手方向および幅方向の中央部にコアハウジング１０１が配置され、コアハウジング１０１を挟んで封止保持部材３０１の長手方向両側に、サブハウジング１０２が配置されている。
【００２２】
コアハウジング１０１は、封止保持部材３０１に着脱可能に取り付けられている箱状のハウジングである。コアハウジング１０１の内部には、光源（不図示）と、偏向手段としてのポリゴンミラー２０１と、像担持体としての４つの感光体４０１の各表面（被走査面）上で光束を結像する走査光学系２０２が所定の位置に配備され、固定されている。この実施例では、ポリゴンミラー２０１の両側に上記光源と走査光学系２０２が振り分けて配置され、一方の光源から射出される２本の光束がポリゴンミラー２０１の偏向反射面で偏向されて一方の走査光学系２０２を通り、他方の光源から射出される２本の光束が、ポリゴンミラー２０１の偏向反射面の他方の走査光学系２０２を通るように構成されている。なお、走査光学系２０２が複数のレンズ等により成り立つ場合、その一部が後述するサブハウジング１０２に配備される構成としても良い。
【００２３】
サブハウジング１０２は、封止保持部材３０１に着脱可能に取り付けられている箱状のハウジングである。サブハウジング１０２の内部には、所定の枚数の反射鏡２０３が、各光源からの光路上に配置されている。各サブハウジング１０２内の反射鏡２０３の配置について具体的に説明すると、ポリゴンミラー２０１から最も遠い位置に、ポリゴンミラー２０１から最も遠い位置に配置されている感光体４０１に光束を導くための１枚の反射鏡２０３ａが配置されている。また、ポリゴンミラー２０１に近い位置に、ポリゴンミラー２０１に近い位置に配置されている感光体４０１に光束を導くために複数回にわたり光束を折り曲げる複数の反射鏡２０３が配置されている。
【００２４】
コアハウジング１０１とサブハウジング１０２にはそれぞれ光束が通過する開口部１０１ａ、１０２ａが設けられている。この開口部１０１ａ、１０２ａは、コアハウジング１０１とサブハウジング１０２が封止保持部材３０１に取り付けられた状態において、光源から出射される光束が、ポリゴンミラー２０１により偏向された後、コアハウジング１０１内部からサブハウジング１０２内部へと導かれるように、コアハウジング１０１とサブハウジング１０２の対向する位置にある側壁にそれぞれ設けられている。開口部１０１ａ、１０２ａは、図示しない透明部材で覆われている。
【００２５】
光源から発し、光偏向器２０１によって偏向され、走査光学系２０２を通過した光束は、開口部１０１ａ、１０２ａを通過し、サブハウジング１０２内に導かれる。そして、サブハウジング１０２内に配備されている反射鏡２０３によって反射され、各感光体４０１へと導光される。
【００２６】
封止保持部材３０１は、コアハウジング１０１およびサブハウジング１０２を所定の位置において着脱可能に保持している板状の部材である。封止保持部材３０１は、コアハウジング１０１が取り付けられた状態において、コアハウジング１０１の上記開口部１０１ａ以外の開口部分を密閉するようになっている。また、封止保持部材３０１は、コアハウジング１０１およびサブハウジング１０２を保持した状態で、感光体が配備されている画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。
【００２７】
封止保持部材３０１が基準部材となり、コアハウジング１０１及びサブハウジング１０２の位置関係が規制されることで、各ハウジングに配備される光源、ポリゴンミラー２０１、走査光学系２０２、反射鏡２０３の位置関係が規制される。これにより、各構成部品の位置関係が精度良く保たれ、光学性能の劣化を抑えることができる。
【００２８】
封止保持部材３０１は金属より形成されているため、大きな剛性を有している。そのため、コアハウジング１０１とサブハウジング１０２を保持した状態において、コアハウジング１０１内部のポリゴンミラー２０１の回転等に起因する振動等の応力による変形を効果的に防止することができる。これにより、コアハウジング１０１とサブハウジング１０２の相対的な位置の変化を防止することができ、感光体４０１と光走査装置１の位置変動を効果的に防止し、良好で安定した画像品質を実現することができる。
【００２９】
図３に示すように、封止保持部材３０１は、ポリゴンミラー２０１の回転中心を通り、感光体４０１の回転軸に平行な軸線の延長上に配備される２つの主締結部３０３と、ポリゴンミラー２０１から最も遠方に位置する反射鏡２０３ａの光軸中心を通り、感光体４０１の回転軸と平行な軸線の延長上に配備される４つの従締結部３０４を有している。
【００３０】
主締結部３０３と従締結部３０４は、ネジ等の締結手段を用いて封止保持部材３０１を光走査装置１の本体構造体に取り付けるための孔である。封止保持部材３０１は、コアハウジング１０１とサブハウジング１０２を保持した状態でも保持せぬ状態でも、主締結部３０３と従締結部３０４を介して光走査装置１に着脱可能となっている。
【００３１】
主締結部３０３は、ポリゴンミラー２０１の近傍に２つ設けられていることになる。そこの主締結部３０３を介して封止保持部材３０１を光走査装置１に固定することにより、振動発生源であるポリゴンミラー２０１の近傍において封止保持部材３０１を光走査装置１に固定することができる。そのため、ポリゴンミラー２０１の振動による封止保持部材３０１の位置変動を効果的に防止することができ、感光体４０１と、ポリゴンミラー２０１及び反射鏡２０３との位置関係の変動を効果的に防止することができる。そして、封止保持部材３０１を介して、光走査装置１と各感光体４０１との位置関係が保持されるため、光束ずれの少ない、良好な画像品質を得ることができる。
【００３２】
従締結部３０４は、封止保持部材３０１の四隅の近傍にそれぞれ設けられていることになる。この従締結部３０４を介して封止保持部材３０１を光走査装置１に固定することにより、振動発生源であるポリゴンミラー２０１に起因する位置変動の影響が大きくなる、封止保持部材３０１の端部近傍において封止保持部材３０１を固定することができる。そのため、ポリゴンミラー２０１の振動による封止保持部材３０１の位置変動を効果的に防止することができ、感光体４０１と、ポリゴンミラー２０１及び反射鏡２０３との位置関係の変動を効果的に防止することができる。そして、封止保持部材３０１を介して、光走査装置１と各感光体４０１との位置関係が保持されるため、光束ずれの少ない、良好な画像品質を得ることができる。
【００３３】
また、封止保持部材３０１は、主締結部３０３と感光体４０１の回転中心とを結ぶ軸線上に形成される第１リブ３０５と、従締結部３０４と感光体４０１の回転中心とを結ぶ軸線上に形成される第２リブ３０６とによって補強されている。第１リブ３０５と第２リブ３０６とによって封止保持部材３０１の剛性が増加することで、コアハウジング１０１とサブハウジング１０２の相対位置の変化を効果的に防止することができる。すなわち、ポリゴンミラー２０１と反射鏡２０３との相対位置が変動することを効果的に防止することができ、良好な画像品質を得ることができる。
【００３４】
上述したように、従来の一体型のハウジングでなはく、コアハウジング及びサブハウジングを採用することにより、一体型で生じる無駄なスペースを省くことができ、各ハウジングを小型化することができる。また、各ハウジングの小型化により、成型時間の短縮が可能となり、低コスト化を実現することができる。また、各ハウジングが小型化することで、ハウジングの重量を低減することができ、封止保持部材３０１が各ハウジングを保持、固定する際に生じる、重量ストレスの低減につながる。
【００３５】
なお、本実施例においては、コアハウジング１０１は１つ、サブハウジング１０２はコアハウジング１０１を挟み込むようにして２つ、封止保持部材３０１に取り付けられている。しかし、本発明においてはこれに限定されず、サブハウジング１０２を１つ乃至３つ以上設ける構成としても良い。
【００３６】
次に、本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置の一実施の形態を、図１３を参照しながら説明する。本実施の形態は、本発明に係る光走査装置をタンデム型フルカラーレーザプリンタに適用した例である。
【００３７】
図４において、装置内の下部側には水平方向に配設された給紙カセット１３から給紙される転写紙（図示せず）を搬送する搬送ベルト１７が設けられている。この搬送ベルト１７の上方にはイエロー（Ｙ）用の感光体７Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用の感光体７Ｍ、シアン（Ｃ）用の感光体７Ｃ及びブラック（Ｋ）用の感光体７Ｋが、転写紙の搬送方向上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを適宜付けて区別するものとする。
【００３８】
これらの感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスにしたがって各プロセスを実行するプロセス部材が順に配設されている。感光体３Ｙを例に採れば、帯電チャージャ８Ｙ、走査光学系６Ｙ、現像装置１０Ｙ、転写チャージ１１Ｙ、クリーニング装置１２Ｙ等が順に配設されている。他の感光体７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに対しても同様である。
【００３９】
即ち、本実施の形態では、感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの表面を色毎に設定された被走査面ないしは被照射面とするものであり、各々の感光体に対して走査光学系６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが１対１の対応関係で設けられている。但し、走査レンズＬ１は、Ｍ、Ｙで共通使用し、また、Ｋ、Ｃで共通使用している。
【００４０】
また、搬送ベルト１７の周囲には、感光体７Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ１６と、ベルト帯電チャージャ２０が設けられ、感光体７Ｋよりもベルト１７の回転方向下流側に位置させてベルト分離チャージャ２１、除電チャージャ２２、クリーニング装置２３等が順に設けられている。
【００４１】
また、ベルト分離チャージャ２１よりも転写紙搬送方向下流側には定着装置２４が設けられ、排紙トレイ２５に向けて排紙ローラ２６で結ばれている。
【００４２】
このような概略構成において、例えば、フルカラーモード（複数色モード）時であれば、各感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに対してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の各色の画像信号に基づき各々の走査光学系６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによる光ビームの光走査で、各感光体表面に、各色信号に対応した静電潜像が形成される。
【００４３】
これらの静電潜像は各々の対応する現像装置で色トナーにより現像されてトナー像となり、搬送ベルト１７上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に順次転写されることにより重ね合わせられ、転写紙上にフルカラー画像が形成される。このフルカラー像は定着装置２４で定着された後、排紙ローラ２６により排紙トレイ２５に排紙される。
【００４４】
上記画像形成装置の走査光学系６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを、前述の実施形態に係る光走査装置とすることで、装置の小型化と低コスト化が可能となる。また、組付け誤差や加工誤差の影響を低減することができ、良好で安定した画像品質を実現することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  光走査装置
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ  走査光学系
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ  感光体
１７  搬送ベルト
２１  ベルト分離チャージャ
２２  除電チャージャ
２３  クリーニング装置
１０１  コアハウジング
１０１ａ  開口部
１０２  サブハウジング
１０２ａ  開口部
２０１  ポリゴンミラー
２０２  走査光学系
２０３  反射鏡
３０１  封止保持部材
３０３  主締結部
３０４  従締結部
３０５  第１リブ
３０６  第２リブ
４０１  感光体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開平０９−０５４２６３号公報
【特許文献２】特開２００１−００４９４８号公報
【特許文献３】特開２００１−０１０１０７号公報
【特許文献４】特開２００１−０３３７２０号公報
【図１】
2012252285.tif 000003
【図２】
2012252285.tif 000004
【図３】
2012252285.tif 000005
【図４】
2012252285.tif 000006