(57)【要約】【課題】複数色の画像形成時における印刷速度を低下させることなく、装置を小型化することの可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置１００は、１または２以上の現像器を備える複数の像担持体１１５、１４５と、画像情報に基づいて像担持体１１５、１４５上に光を走査する光走査部１７３を有する光走査ユニット１７０とを備える。かかる画像形成装置１００によれば、複数の像担持体１１５、１４５は、形成されたトナー像が転写される転写体１０５の移送方向に沿って配置され、光走査ユニット１７０から各像担持体１１５、１４５へ出射される光の光路ＬＰ１、ＬＰ２により一の像担持体１１５に設けられた少なくとも２以上の現像器１２０、１３０を挟み込む挟み込み構造を少なくとも１つ以上備えることを特徴とする。【選択図】図２
2009150927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または２以上の現像器を備える複数の像担持体と、画像情報に基づいて前記像担持体上に光を走査する光走査部を有する光走査ユニットとを備える画像形成装置であって、
前記複数の像担持体は、形成されたトナー像が転写される転写体の移送方向に沿って配置され、
前記光走査ユニットから前記各像担持体へ出射される前記光の光路により一の前記像担持体に設けられた少なくとも２以上の前記現像器を挟み込む挟み込み構造を少なくとも１つ以上備えることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の直径をＤｌ、前記現像器の現像ローラの直径をＤｄ、一の前記像担持体に設けられる前記現像器の数をｎとしたとき、前記一の像担持体と該像担持体に設けられる前記現像器との間に、Ｄｌ≦ｎ×Ｄｄの関係が成立するように構成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】
前記現像器が前記光路により挟み込まれた前記像担持体に設けられる前記現像器の数は、前記現像器が前記光路により挟み込まれていない前記像担持体に設けられる前記現像器の数以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光路に挟み込まれていない前記現像器の現像剤容量は、前記光路に挟み込まれている前記現像器の現像剤容量よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
複数の前記像担持体の径が同一である場合、前記複数の像担持体の回転中心を結ぶ線と前記光走査部の走査面とは略平行であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数の前記像担持体の径が相違する場合、前記複数の像担持体の回転中心を結ぶ線と前記光走査部の走査面とは交差することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記一の光走査ユニットは、
前記像担持体に対して照射される複数の光を発する光源と、
前記光源から発せられた光を走査する１つの前記光走査部と、
前記光走査部からの光を前記像担持体側へ反射する複数の反射部と、
前記反射部により反射された光の走査速度を一定にする複数のｆθレンズと、
を備え、
１つの前記光走査ユニットは、複数の前記像担持体の周面を走査することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記光走査ユニットは、１つの筐体に収容され、前記現像器の取出・収納に応じて取出・収納方向に開閉される開閉部に設けられることを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記開口部は、前記現像器の取出・収納方向に対して略垂直の軸回りに開閉し、
前記開口部には、前記画像形成装置本体を支持する支柱が設けられることを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記光走査ユニットを収容する前記筐体には、前記ｆθレンズを透過した光を通過させる通過孔が形成され、
前記通過孔は、前記開閉部が閉じているときは開口し、前記開閉部が開いているときは閉口することを特徴とする、請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記光走査ユニットを収容する前記筐体には、前記画像形成装置本体に形成された非係合部と係合する係合部が設けられることを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成ユニットを収容する前記筐体と前記開閉部との間には、前記筐体を前記現像器側へ付勢する付勢部材が設けられることを特徴とする、請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記光走査ユニットは、
光を発する光源と、
前記光源から発せられた光を走査する前記光走査部と、
前記光走査部からの光を前記像担持体側へ反射する反射部と、
前記反射部により反射された光の走査速度を一定にするｆθレンズと、
を備え、
前記光走査ユニットは、前記像担持体の数と同一数だけ設けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体である像担持体表面上にレーザ光などの光走査によって静電潜像を生成し、現像器により静電潜像にトナーを付着させた後、トナーを転写材に転写して画像を形成する。カラー画像を形成可能な画像形成装置は、各色の画像を形成する現像器を備えており、その構成からタンデム方式とマルチパス方式に分類される。
【０００３】
タンデム方式の画像形成装置は、１つの像担持体に１つの現像器を備えた像担持体を複数並べて構成されている。例えば、図８に示すように、画像形成装置１０の用紙トレイ１１に収納された用紙Ｐは、懸架ローラ１２ａ、１２ｂに懸架された無端ベルト１２によって像担持体１３ａ〜１６ａと支持ローラとの間に挿通される。光走査部１７、１８により生成された潜像は現像器１３〜１６により現像され、像担持体１３ａ〜１６ａ上にトナー像が形成される。像担持体１３ａ〜１６ａ上のトナー像は、像担持体１３ａ〜１６ａと支持ローラとの間を通過する用紙Ｐに順次転写された後、定着器１９によって用紙Ｐに定着される。
【０００４】
一方、マルチパス方式の画像形成装置は、１つの像担持体に複数の現像器を備えて構成されている。例えば、図９に示すように、１つの像担持体２３に４つの現像器２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ、２５Ｂが設けられている。帯電装置（図示せず。）により帯電された像担持体２３は光走査部２４により走査され、像担持体２３上に例えばシアンの画像に対応する潜像が形成される。像担持体２３上の潜像は現像器２５Ｃによって現像されてトナー像となり、懸架ローラ２２ａ、２２ｂに懸架された転写ベルト２２に転写される。トナー像転写後、像担持体２３上の残トナーをクリーニング部２６により除去し、次の画像の形成処理を行う。このように、像担持体が１回転する毎に各色の画像が形成されて、その都度転写ベルト２２に転写される。そして、すべての画像を転写ベルト２２に重ね合わせた後、用紙Ｐにトナー像を転写して、定着器２８により定着させる。
【０００５】
タンデム方式の画像形成装置は、各像担持体１３ａ〜１６ａと支持ローラとの間を１回通紙させればすべての色の画像を用紙Ｐに転写することができるので印刷速度が速い。しかし、色ごとに現像器を備える必要があるため、装置が大型化するという問題があった。一方、マルチパス方式の画像形成装置は、像担持体の数を削減することができるので装置を小型化することができる。しかし、すべての色の画像を転写ベルト２２に重ねるために転写ベルト２２を複数回転させなければならず、カラーの印刷速度が低下するという問題があった。
【０００６】
このような問題に対して、１または２以上の現像器を設けた像担持体を複数備えた画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１）。かかる画像形成装置は、現像器を２つ有する像担持体を２つ備えている。このため、印刷速度は図８に示すマルチパス方式の画像形成装置よりも速くすることができ、装置の大きさは図９に示すタンデム方式の画像形成装置より小型化することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３３０５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、単色の画像のみを形成する画像形成装置にはレイアウト自由度があり、各部の配置に関する問題はなかった。しかし、複数色の画像を形成する画像形成装置では、複数の現像器を備えなければならず、レイアウト自由度が低くなる。特許文献１の画像形成装置においても、例えば像担持体を走査する書き込み装置は上下方向に積層された現像器の下方に設けられており、上側の像担持体に光を照射するために複雑な構成となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、複数色の画像形成時における印刷速度の低下が少なく、装置を小型化することの可能な、新規かつ改良された画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、１または２以上の現像器を備える複数の像担持体と、画像情報に基づいて像担持体上に光を走査する光走査部を有する光走査ユニットとを備える画像形成装置が提供される。かかる画像形成装置によれば、複数の像担持体は、形成されたトナー像が転写される転写体の移送方向に沿って配置され、光走査ユニットから各像担持体へ出射される光の光路により一の像担持体に設けられた少なくとも２以上の現像器を挟み込む挟み込み構造を少なくとも１つ以上備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、像担持体を走査する光の光路によって現像器を挟みこむようにすることにより、複数の像担持体間の間隔を狭くすることができ、装置の小型化を図ることができる。また、１つの画像形成装置の複数の像担持体を備え、１つの像担持体に１または２以上の現像器を備えることにより、複数色の画像形成時における印刷速度を高めることができる。
【００１２】
ここで、像担持体の直径をＤｌ、現像器の現像ローラの直径をＤｄ、一の像担持体に設けられる現像器の数をｎとしたとき、一の像担持体と該像担持体に設けられる現像器との間に、Ｄｌ≦ｎ×Ｄｄの関係が成立するように、画像形成装置は構成される。
【００１３】
また、現像器が光路により挟み込まれた像担持体に設けられる現像器の数は、現像器が光路により挟み込まれていない像担持体に設けられる現像器の数以下とする。装置の構成要素により像担持体に照射される光の光路を妨げないように、光路により挟み込まれる領域における構成要素の配置には制限がある。したがって、現像器の増加は、構成要素の配置スペースに比較的余裕のある光路により挟み込まれていない領域でなされる。
【００１４】
さらに、光路に挟み込まれていない現像器の現像剤容量は、光路に挟み込まれている現像器の現像剤容量よりも大きくすることもできる。光路により挟み込まれる領域における構成要素の配置には制限があるため、現像剤容量の増加は光路により挟み込まれていない領域に配置された現像器においてするのがよい。
【００１５】
また、複数の像担持体の径が同一である場合、複数の像担持体の回転中心を結ぶ線と光走査部の走査面とは略平行となるように画像形成装置は構成される。一方、複数の像担持体の径が相違する場合には、複数の像担持体の回転中心を結ぶ線と光走査部の走査面とは交差するように構成される。通常、光学系は、同一部品を用いることによりその特性が安定し、コストを低減することもできる。すなわち、同一光学系では光学特性が同一であることから走査線曲がりや倍率誤差を最小にすることができ、基本的に光路長は同一となる。したがって、同一光学系を用いることにより、複数の像担持体の径が同一である場合には、複数の像担持体の回転中心を結ぶ線と光走査部の走査面とは略平行となり、数の像担持体の径が相違する場合には、複数の像担持体の回転中心を結ぶ線と光走査部の走査面とは交差するようになる。
【００１６】
本発明の光走査ユニットは、像担持体に対して照射される複数の光を発する、複数の１つの光束または、光束群よりなる光源と、光源から発せられた光を走査する１つの光走査部と、光走査部からの光を像担持体側へ反射する複数の反射部と、反射部により反射された光の走査速度を一定にする複数のｆθレンズと、を備えて構成される。このとき、１つの光走査ユニットは、複数の像担持体の周面を走査するようにしてもよい。これにより、装置の構成部品数を減少させることができるので、より装置の小型化を図ることができる。なお、複数のｆθレンズとしてｆθレンズ群を用いてもよい。
【００１７】
また、光走査ユニットは、１つの筐体に収容され、現像器の取出・収納に応じて取出・収納方向に開閉される開閉部に設けることもできる。開口部は、現像器の取出・収納方向に対して略垂直の軸回りに開閉するようにしてもよい。このとき、開口部には、画像形成装置本体を支持する支柱を設けることができる。これにより、現像器の取出・収納時に取出し口または収納口となる開口部を大きくすることができるので、ユーザの利便性を向上することができる。さらに、開閉部を閉じたときに装置本体を支持することができるため、装置本体の強度を高めることができる。
【００１８】
光走査ユニットを収容する筐体には、ｆθレンズを透過した光を通過させる通過孔が形成される。ここで、通過孔は、開閉部が閉じているときは開口し、開閉部が開いているときは閉口する。さらに、光走査ユニットを収容する筐体には、画像形成装置本体に形成された非係合部と係合する係合部を設けることもできる。これにより、光走査ユニットの位置決めを行うことができるので、光路のずれの発生を防止することができる。また、画像形成ユニットを収容する筐体と開閉部との間には、筐体を現像器側へ付勢する付勢部材を設けてもよい。これにより、より確実に光走査ユニットを装置本体に固定することができ、光路のずれの発生を防止することができる。
【００１９】
一方、光走査ユニットは、光を発する光源と、光源から発せられた光を走査する光走査部と、光走査部からの光を像担持体側へ反射する反射部と、反射部により反射された光の走査速度を一定にし、像面で光を所定のビーム径に絞り込むｆθレンズとを備え、光走査ビームを、像担持体の数と同一数だけ設けるようにする。ここで、光走査部は、光を成形するコリメータレンズまたはレンズ群からなる第１のレンズと、第１のレンズを透過した光が通過されるスリットと、該光走査部の面倒れを補正する面倒れ補正レンズまたはレンズ群からなる第２のレンズとから構成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、複数色の画像形成時における印刷速度の低下を最小限にし、装置を小型化することの可能な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】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
（第１の実施形態）
まず、図１〜図３に基づいて、本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置１００について説明する。なお、図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１００を示す概略斜視図である。図２は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の構成を示す説明図である。図３は、本実施形態にかかる光走査ユニット１７０の一部構成を示す説明図である。
【００２３】
本実施形態にかかる画像形成装置１００は、例えばレーザプリンターや複写機、ファクシミリ等であって、図１および図２に示すように、略直方体の筐体１０１の内部に、２つの画像形成ユニット１１０、１４０と、画像形成ユニット１１０、１４０の感光体１１５、１４５の周面を走査する光走査ユニット１７０と、定着ユニット１８０とを備える。以下において、転写方向下流側に位置する画像形成ユニット１１０を第１の画像形成ユニット、転写方向上流側に位置する画像形成ユニット１４０を第２の画像形成ユニットとする。
【００２４】
第１の画像形成ユニット１１０は、トナー像を形成するユニットである。第１の画像形成ユニット１１０は、静電潜像が形成される感光体１１５と、感光体１１５の周面を帯電する帯電ローラ１１１と、２つの現像器１２０、１３０と、トナー像を用紙Ｐに転写した後、感光体１１５上に残存したトナーを除去するクリーニング部１１２とからなる。
【００２５】
感光体１１５の回転方向上流側に位置する第１の現像器１２０は、現像剤であるトナーを攪拌する攪拌器１２１と、攪拌器１２１から供給されたトナーを感光体１１５に形成された静電潜像に付着させてトナー像を形成する現像ローラ１２２とからなる。感光体１１５の回転方向下流側に位置する第２の現像器１３０も第１の現像器１２０と同様に、攪拌器１３１と、現像ローラ１３２とからなる。
【００２６】
第２の画像形成ユニット１４０は、第１の画像形成ユニット１１０と同様に構成されており、感光体１４５の周方向に沿って、帯電ローラ１４１と、攪拌器１５１と現像ローラ１５２とを有する第１の現像器１５０、攪拌器１６１と現像ローラ１６２とを有する第２の現像器１６０と、クリーニング部１４２とが配置されている。
【００２７】
光走査ユニット１７０は、２つの感光体１１５、１４５の帯電された周面を走査するユニットであって、図１に示す画像形成装置１００の開閉部１０３の内部側に設けられる。本実施形態にかかる光走査ユニット１７０は、図２および図３に示すように、光を発光する光源１７１と、レンズ１７２と、ポリゴンミラー１７３と、反射ミラー１７４、１７５と、ｆθレンズ１７６、１７７と、を備える。なお、図３は、説明の便宜上、第１の画像形成ユニット１１０の感光体１１５に照射される光についてのみ記載している。
【００２８】
光源１７１は、感光体１１５、１４５を走査する光を出射する部材であって、例えばＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。レンズ１７２は、光源１７１から出射された光を平行光にするために設けられる。ポリゴンミラー１７３は、光源１７１から出射された光を、感光体１１５および感光体１４５に導く方向に反射する部材である。ポリゴンミラー１７３は、例えば略六角柱形状に形成されており、６つの側面が反射面となる。ポリゴンミラー１７３の側面に入射した光の反射方向は反射面に対する入射角度に応じて決定されるため、感光体１１５を走査する光と感光体１４５を走査する光とを、１つの光源１７１および１つのポリゴンミラー１７３により発生させることができる。また、反射ミラー１７４、１７５は、ポリゴンミラー１７３側から入射した光を感光体１１５、１４５側へ導くための反射部である。ｆθレンズ１７６、１７７は、走査速度を一定にし、像面でのビーム径を所定の値に絞るために設けられる。
【００２９】
なお、レンズ１７２とポリゴンミラー１７３との間には、スリット１７２ａおよび光走査ユニット１７０の面倒れを補正する面倒れ補正レンズ１７２ｂが備えられている。ここで、面倒れ補正とは、光走査ユニット１７０に設けられた複数の反射ミラーが回転軸（副走査方向）に対してそれぞれ誤差を持って傾いていることにより回転軸に対して垂直に反射されない反射光を補正することをいう。本実施形態では、面倒れ補正レンズ１７２ｂを用いて、回転軸方向に光を一旦ポリゴンミラー１７３上に収束させることにより補正している。
【００３０】
本実施形態の光走査ユニット１７０は、２つの画像形成ユニット１１０、１４０の現像器１２０、１３０、１５０、１６０の差し込みおよび取り出しが行われる開口部（図５の符号１０９）の後方（ｙ軸負方向側）に設けられる。このとき、光走査ユニット１７０は、図２に示すように、光走査ユニット１７０から出射される光のうち、感光体１１５を走査する光の光路ＬＰ１と、感光体１４５を走査する光の光路ＬＰ２とにより、一の画像形成ユニット１１０に設けられた現像器１２０、１３０を上下方向（ｚ方向）から挟み込むように配置される。なお、光走査ユニット１７０の配置構成についての詳細な説明は後述する。
【００３１】
定着ユニット１８０は、画像形成ユニット１１０、１４０により形成されたトナー像を記録媒体に定着させるユニットである。定着ユニット１８０は、例えば定着ローラと加圧ローラとを押圧して形成されたニップにトナー像が付着された記録媒体を通過させることにより、トナー像を記録媒体に定着させる。
【００３２】
かかる画像形成装置１００は、まず、第１の画像形成ユニット１１０および第２の光走査ユニット１７０によりトナー像を形成する。各感光体１１５、１４５は、帯電ローラ１１１、１４１によって帯電された後、光走査ユニット１７０から発せされる光によって走査される。光走査ユニット１７０は、図３に示すように、光源１７１から出射した光をレンズ１７２により平行光とし、スリット１７２ａを通過させた後にポリゴンミラー１７３に入射させる。ポリゴンミラー１７３により反射された光は、ｆθレンズ１７６、１７７を透過して感光体１１５、１４５に照射される。このようにして感光体１１５、１４５の周面が走査され、潜像が形成される。
【００３３】
次いで、第１の現像器１２０または第２の現像器１３０は、感光体１１５に形成された潜像にトナーを付着しトナー像を形成する。同様に、第１の現像器１５０または第２の現像器１６０は、感光体１４５に形成された潜像にトナーを付着しトナー像を形成する。各感光体１１５、１４５に形成されたトナー像は１次転写ベルト１０５に転写される。そして、各現像器によって形成されたトナー像が重ね合わせられることにより１つの画像が形成される。ここで、本実施形態にかかる画像形成装置１００は、２つの感光体１１５、１４５を備えており、各感光体１１５、１４５にはそれぞれ２つの現像器１２０および１３０、１５０および１６０が設けられている。各画像形成ユニット１１０、１４０は同時に画像を形成することが可能であるので、１次転写ベルト１０５を２回転させるとすべての現像器１２０、１３０、１５０、１６０により形成されるトナー像を１次転写ベルト１５０に転写することができる。
【００３４】
１次転写ベルト１０５に転写されたトナー像は、懸架ローラ１０６ａと１次転写ベルト１０５を介して対向して設けられた転写ローラ１０７と１次転写ベルト１０５との間を通過する記録媒体に転写される。その後、記録媒体は、定着ユニット１８０に搬送されて記録媒体に付着したトナー像が定着されると、排出ローラ１０９によって画像形成装置１００の排出部１０４に排出される。
【００３５】
本実施形態にかかる画像形成装置１００では、光の光路ＬＰ１、ＬＰ２によって画像形成ユニット１１０の現像器１２０、１３０を挟み込むことにより、例えば上下方向に並んで配置される画像形成ユニット１１０、１４０を近接して配置することが可能となる。このように、光路による複数の現像器の挟み込み構造を有するように構成することにより、装置を小型化することができる。このとき、画像形成装置を構成する構成要素間に以下の関係を持たせることにより、装置内のスペースを有効に活用することができ、さらに装置を小型化することが可能となる。
【００３６】
まず、一の感光体と該感光体に設けられる現像器との間において下記数式１の関係を有するように画像形成装置１００は構成される。
Ｄｌ≦ｎ×Ｄｄ      ・・・（数式１）
【００３７】
ここで、Ｄｌは感光体の直径、Ｄｄは現像ローラの直径、ｎは一の感光体に設けられる現像器の数である。このとき、感光体の直径Ｄｌは２０≦Ｄｌ≦８０ｍｍに設定され、現像ローラの直径Ｄｄは６≦Ｄｄ≦３０ｍｍに設定される。また、現像器の数ｎを４以上とすることにより、画像形成装置１００により形成可能なトナー像の色を多色化することができる。
【００３８】
また、複数の感光体の直径と現像器の数との間において以下の数式２の関係を有するように画像形成装置１００は構成される。
Ｄｌ１≦Ｄｌ２、ｎ１≦ｎ２      ・・・（数式２）
【００３９】
ここで、Ｄｌ１は現像器が光路により挟み込まれている感光体、すなわち図３では感光体１１５の直径であり、Ｄｌ２は現像器が光路により挟み込まれていない感光体、すなわち図３では感光体１４５の直径である。また、ｎ１は現像器が光路により挟み込まれている感光体、すなわち感光体１１５に設けられた現像器の数であり、ｎ２は現像器が光路により挟み込まれていない感光体、すなわち感光体１４５に設けられた現像器の数である。かかる関係は、現像器が光路ＬＰ１、ＬＰ２により挟み込まれた感光体１１５に設けられる現像器の数は現像器が光路ＬＰ１、ＬＰ２により挟み込まれていない感光体１４５に設けられる数以下であることを示している。
【００４０】
光路ＬＰ１、ＬＰ２によって挟み込まれる領域においては、光路ＬＰ１、ＬＰ２を塞がないようにするため、構成要素の配置に制限がある。したがって、光路ＬＰ１、ＬＰ２によって挟み込まれていない領域に多くの現像器を配置する。また、感光体の周方向に現像器を配置するスペースを確保するため、光路ＬＰ１、ＬＰ２によって現像器が挟み込まれていない感光体は、その径を大きくする必要がある。このような理由から、上記数式２の関係が規定される。
【００４１】
本実施形態では、第１の画像形成ユニット１１０の感光体１１５と第２の画像形成ユニット１４０の感光体１４５の直径は同一であり、それぞれ２つの現像器を備えている。本実施形態の画像形成装置１００においては、装置の上部側（ｚ軸正方向側）に構成要素の配置スペースを確保し易いことから、装置の下部側（ｚ軸負方向側）に設けられている画像形成ユニット１１０の現像器１２０、１３０を光路ＬＰ１、ＬＰ２によって挟み込み、装置の上部側における構成変更に柔軟性を持たせている。
【００４２】
さらに、現像器の容量の観点からみると、画像形成装置１００は、光路に挟み込まれている現像器の現像剤容量をＶ１、光路に挟み込まれていない現像器の現像剤容量をＶ２としたときに、Ｖ１≦Ｖ２の関係があるように構成される。例えば、図３に示すように、光路ＬＰ１、ＬＰ２に挟み込まれていない現像器１６０の現像剤容量Ｖ２は、光路ＬＰ１、ＬＰ２に挟み込まれている現像器１２０、１３０の現像剤容量Ｖ１よりも大きくすることができる。これは、光路に挟み込まれる現像器の配置スペースに制限があるためである。また、現像剤容量の大きい現像器には、使用頻度の高い色のトナー像を形成する現像器、例えば黒色現像器、白色現像器、透明現像器のうち少なくともいずれか一つを設けるのがよい。
【００４３】
また、本実施形態にかかる画像形成装置１００では、感光体１１５の直径Ｄｌ１と感光体１４５の直径Ｄｌ２とは同一である。このとき、感光体１１５の回転中心と感光体１４５の回転中心とを結ぶ線と光走査ユニット１７０を構成するポリゴンミラー１７３の走査面とが略平行となる関係がある。
【００４４】
一方、本実施形態にかかる画像形成装置１００では、光の光路ＬＰ１、ＬＰ２によって画像形成ユニット１１０の現像器１２０、１３０を挟み込んで画像形成ユニット１１０、１４０を近接して配置するため、感光体１１５、１４５を走査する光を出射する光走査ユニット１７０を装置後方に配置する。すなわち、光走査ユニット１７０は、画像形成ユニット１１０、１４０の現像器１２０、１３０、１５０、１６０の差し込みおよび取り出しを行うための開口部１０９の後方（ｙ軸負方向側）に設けられる。このとき、現像器１２０、１３０、１５０、１６０の差し込みおよび取り出しを妨げないように、光走査ユニット１７０は画像形成装置１００の開閉部１０３に設けられる。
【００４５】
開閉部１０３は、例えば現像器の交換等により現像器を取り出したり差し込んだりするために開閉される扉である。開閉部１０３を開けると、例えば図５に示すように、現像器の差し込みおよび取り出しを行うための開口部１０９が現れる。開口部１０９は、感光体１１５、１４５の回転軸方向に対して略垂直な方向（ｙ方向）に現像器を移動可能なように、開閉部１０３側に開口している。本実施形態にかかる光走査ユニット１７０は、光走査ユニット１７０を構成する各構成部材を１つの筐体１０３１内に収容されて、開閉部１０３の装置内部側に取り付けられる。
【００４６】
筐体１０３１には、光走査ユニット１７０から出射される感光体１１５、１４５を走査する光を通過させるための通過孔１０３２、１０３３が形成されている。通過孔１０３２、１０３３には開閉可能なシャッター（図示せず。）が設けられている。開閉部１０３が閉じている場合にはシャッターが開かれて光を通過させる一方、開閉部１０３が開いている場合には光路を防ぐためにシャッターは閉じられている。
【００４７】
また、開閉部１０３の開閉により光路ＬＰ１、ＬＰ２にずれが生じないようにするため、筐体１０３１および装置内部部材（例えば、装置本体を支持する支柱等）に位置決め部材が設けられる。位置決め部材は、例えば図５に示すように、筐体１０３１に２つの突起部材１０３４を設け、装置内部部材に突起部材１０３４と係合する係合孔１０３５を形成することにより構成することができる。開閉部１０３を閉じた際に突起部材１０３４と係合孔１０３５とが係合することにより、光走査ユニット１７０から出射される光の光路にずれが生じないようにすることができる。
【００４８】
このとき、開閉部１０３と光走査ユニット１７０を収容する筐体１０３１との間に、筐体１０３１を感光体１１５、１４５側に付勢する付勢部材（図示せず。）を設けてもよい。付勢部材は、開閉部１０３が閉じたときに筐体１０３１を感光体１１５、１４５側に付勢するように働くように設けられる。これにより、より確実に光走査ユニット１７０を装置本体に固定することができ、光路のずれの発生を防止することができる。
【００４９】
さらに、開閉部１０３は、例えば図５に示すように、装置上下方向（ｚ方向）を回転軸として開閉されるように設けられる。このとき、開閉部１０３はＬ字形状に形成することができるが、Ｌ字形状の角部は画像形成装置１００の筐体１０１の角部ともなる。このため、開閉部１０３を閉じた際に本体構造の強度を高めるために、筐体１０１に取り付けられている支柱と結合して装置を支持する支柱１０８がＬ字形状の角部に設けられる。
【００５０】
なお、ポリゴンミラー１７３の回転中心から感光体１１５、１４５までの光路長Ｌ１は約１２０〜２５０ｍｍに設定され、ポリゴンミラー１７３の回転中心からｆθレンズ１７６、１７７までの光路長Ｌ２は約５〜５０ｍｍとなるように、光走査ユニット１７０の構成要素は配置される。
【００５１】
また、本実施形態かかる画像形成装置１００では、１つの光走査ユニット１７０により感光体１１５、１４５を走査する、これにより、画像形成装置１００の構成部品数を減少させることができ、装置内の自由なスペースが形成される。これにより、装置の小型化を図ることもでき、さらに現像器を追加して画質を向上させることもできる。
【００５２】
以上、第１の実施形態にかかる画像形成装置１００について説明した。本実施形態にかかる画像形成装置１００は、光の光路ＬＰ１、ＬＰ２によって画像形成ユニット１１０の現像器１２０、１３０を挟み込むことにより画像形成ユニット１１０、１４０を近接して配置することが可能となる。これにより、装置を小型化することができる。また、１つの感光体に複数の現像器を備えるため、印刷速度が著しく低下することがない。また、限られた装置内のスペースを有効に利用することにより、複数の現像器を備えた場合でも装置の小型化を図ることができる。
【００５３】
なお、本実施形態にかかる画像形成装置１００は、図６に示すように、第２の反射ミラー１７８、１７９をさらに備え、光走査ユニット１７０から出射された光の光路を感光体１１５、１４５に照射させる直前に屈折させてもよい。装置内部のスペースに余裕がない場合、光走査ユニット１７０のｆθレンズ１７６、１７７を透過した光を直接感光体１１５、１４５周面に照射させなくとも、第２の反射ミラー１７８、１７９により光路を変更させた後に感光体１１５、１４５周面に照射させることもできる。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、図７に基づいて、本発明の第２の実施形態にかかる画像形成装置２００について説明する。本実施形態にかかる画像形成装置２００は、第１の実施形態にかかる画像形成装置１００と比較して、感光体２４５に備える現像器の数を１つ追加した構成となっている。以下、第１の実施形態の画像形成装置１００との相違点について詳細に説明する。なお、図７は、本実施形態にかかる画像形成装置２００の構成を示す説明図である。
【００５５】
本実施形態にかかる画像形成装置２００は、図７に示すように、２つの画像形成ユニット２１０、２４０と、画像形成ユニット２１０、２４０の感光体２１５、２４５の周面を走査する光走査ユニット２８０と、定着ユニット２９０とを備える。転写方向下流側の第１の画像形成ユニット２１０は、２つの現像器２２０、２３０を備え、転写方向上流側の第２の画像形成ユニット２４０は、３つの現像器２５０、２６０、２７０を備える。本実施形態の画像形成装置２００では、第１の画像形成ユニット２１０の現像器２２０、２３０が光走査ユニット２８０から出射される光の光路ＬＰ１、ＬＰ２により挟み込まれている。
【００５６】
ここで、光路ＬＰ１、ＬＰ２により挟み込まれていない第２の画像形成ユニット２４０に設けられる現像器の数は、光路ＬＰ１、ＬＰ２により挟み込まれている現像器の数よりも多い。このため、感光体２４５の直径Ｄｌ２は、感光体２１５の直径Ｄｌ１よりも大きい。すなわち、上記数式２の条件を満たすように構成されている。
【００５７】
また、光路ＬＰ１、ＬＰ２に挟み込まれていない現像器２５０、２６０の現像剤容量Ｖ２および現像器２７０の現像剤容量Ｖ３は、光路ＬＰ１、ＬＰ２に挟み込まれている現像器の現像剤容量Ｖ１よりも大きい。さらに、装置の上方側には装置内スペースに比較的余裕がある。かかるスペースを有効に利用して、最も装置上方に設けられた現像器２７０の現像剤容量Ｖ３を同一感光体２４５に設けられた現像器２５０、２６０の現像剤容量Ｖ２よりも大きくするようにしてもよい。このように、光路ＬＰ１、ＬＰ２に挟みこまれていない現像器の大きさを適宜変更することもできる。
【００５８】
ここで、本実施形態にかかる画像形成装置２００では、感光体２４５の直径Ｄｌ２は感光体２１５の直径Ｄｌ１より大きい。このとき、感光体２１５の回転中心と感光体２４５の回転中心とを結ぶ線と光走査ユニット２８０を構成するポリゴンミラー２８３の走査面とが交差するように、画像形成ユニット２１０、２４０および光走査ユニット２８０が配置される。
【００５９】
以上、第２の実施形態にかかる画像形成装置２００について説明した。本実施形態にかかる画像形成装置２００は、光の光路ＬＰ１、ＬＰ２によって画像形成ユニット２１０の現像器２２０、２３０を挟み込むことにより画像形成ユニット２１０、２４０を近接して配置することが可能となる。これにより、装置を小型化することができる。また、１つの感光体に複数の現像器を備えるため、印刷速度が著しく低下することがない。また、限られた装置内のスペースを有効に利用することにより、複数の現像器を備えた場合でも装置の小型化を図ることができる。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
例えば、上記実施形態では、光走査ユニットは１つであったが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、各感光体にそれぞれ１つずつ設けてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、光走査部材としてポリゴンミラーを用いたが、本発明はかかる例に限定されず、例えばガルバノミラーを用いることもできる。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、光路により複数の現像器を挟みこむ挟み込み構造は装置に１つのみ形成されていたが、本発明はかかる例に限定されず、例えば挟み込み構造を１つの装置に複数備えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置を示す概略斜視図である。
【図２】同実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図３】同実施形態にかかる光走査ユニットの一部構成を示す説明図である。
【図４】同実施形態にかかる画像形成装置の構成要素間における関係を説明するための説明図である。
【図５】同実施形態にかかる画像形成装置の開閉部を開いた状態を示す概略斜視図である。
【図６】同実施形態にかかる画像形成装置の変形例を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図８】従来のタンデム方式の画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図９】従来のマルチパス方式の画像形成装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００、２００                  画像形成装置
１０３                          開閉部
１１０、２１０                  第１の画像形成ユニット
１２０、１５０、２２０、２５０  第１の現像器
１３０、１６０、２３０、２６０  第２の現像器
１４０、２４０                  第２の画像形成ユニット
１７０、２８０                  光走査ユニット
１７３、２８３                  ポリゴンミラー
１７４、１７５、２８４、２８５  反射ミラー
１７６、１７７、２８６、２８７  ｆθレンズ
２７０                          第３の現像器
ＬＰ１、ＬＰ２                  光路
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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