JP2004170643A - 画像形成装置および光走査ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ光源4およびそこから出射するレーザビームLy,Lm,Lc,Lkにより感光体表面を走査する複数の走査光学部品5を有する光走査光学系6と、それを支持する基体1と、前記基体1に連結され且つ前記光走査光学系6の主走査方向と平行な支持軸3であって画像形成装置のフレームの軸支持部材11により感光体PRの回転軸に平行に支持される前記支持軸3を備え、
前記基体1は、前記支持軸3が前記軸支持部材11に支持された状態で前記支持軸3の中心線回りに回転可能で且つ、前記フレームに設けた係合部12に係合して位置決めされる被係合部2が設けられた光走査ユニットU1および、前記光走査ユニットU1を備えた画像形成装置U。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真式の画像形成装置および画像形成装置で使用される光走査ユニットに関し、特に、光走査光学ユニットの光学要素(光源および走査光学系等)を支持する基体を画像形成装置のフレームに連結する際に、前記基体に歪みが生じないようにして、基体に支持された光学要素の位置ズレの発生を防止することが可能な画像形成装置および光走査ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
前記種類の画像形成装置および光走査ユニットとしては、次の技術(J01)が従来公知である。
(J01)特許文献1記載の技術
特許文献1に記載された画像形成装置では、レーザ光源と前記レーザ光源から出射するレーザビームにより感光体表面を走査する走査部品とを有する走査光学系と、前記走査光学系を支持する基体とにより光走査ユニットが構成されている。前記基体は、ガラス繊維を混入した剛性樹脂のモールド製品で、箱状に形成されている。前記光走査ユニットの基体は、ネジにより画像形成装置のフレームまたはフレームに支持された支持体等に固定される。
【0003】
【特許文献1】実公平3−10486号公報(公報第4欄第32行〜第5欄第15行、図2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
(前記従来技術(J01)の問題点)
前記従来技術では、画像形成装置のフレームに対して、前記光走査ユニットの基体をネジで固定している。この場合、前記光走査ユニットの基体に歪みが生じる場合があり、その場合、前記光源および走査光学系の部品等の位置がずれて、画像を忠実に記録再生できなくなる。
本発明は、前述の事情に鑑み、次の記載内容(O01)を技術的課題とする。
(O01)画像形成装置のフレームに対して光走査ユニットを取り付ける場合に、光走査ユニットの基体に歪みが発生するのを防止すること。
【0005】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の要素との対応を容易にするため、実施の形態の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施の形態の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施の形態に限定するためではない。
【0006】
(本発明)
(第1発明)
前記課題を解決するために、第1発明の画像形成装置は、次の構成要件(A01)〜(A07)を備えたことを特徴とする。
(A01)回転する感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)と、前記感光体表面を帯電する帯電部材(CR)と、前記帯電された感光体表面に静電潜像を形成する光走査ユニット(U1)と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置(Gy,Gm,Gc,Gk)とを有するトナー像形成装置(Ut)、
(A02)前記トナー像形成装置(Ut)により形成されたトナー像を記録シート(S)に転写するシート転写装置(DR1〜DR3,Ts)、
(A03)前記記録シート(S)を収容する給紙トレイ(TR1;TR1〜TR3)、
(A04)前記給紙トレイ(TR1;TR1〜TR3)の記録シート(S)を、前記トナー像が記録シート(S)に転写されるシート転写領域および記録シート(S)に転写されたトナー像を定着する定着領域に順次搬送するシート搬送装置(SH+Ra+Rr)、
(A05)前記記録シート(S)上に転写されたトナー像を前記定着領域において定着する定着装置(F)、
(A06)レーザ光源(4)および前記レーザ光源(4)から出射するレーザビーム(Ly,Lm,Lc,Lk)により感光体表面を走査する複数の走査光学部品(5)を有する光走査光学系(6)と、前記光走査光学系(6)を支持する基体(1)と、前記基体(1)に連結され且つ前記光走査光学系(6)の主走査方向と平行な支持軸(3)であって画像形成装置のフレームの軸支持部材(11)により感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)の回転軸に平行に支持される前記支持軸(3)とを有する前記光走査ユニット(U1)、
(A07)前記支持軸(3)が前記軸支持部材(11)に支持された状態で前記支持軸(3)の中心線回りに回転可能な前記基体(1)であって、前記フレームに設けた係合部(12)に係合して位置決めされる被係合部(2)が設けられた前記基体(1)。
【0007】
(第1発明の作用)
前記構成要件(A01)〜(A07)を備えた第1発明の画像形成装置では、回転する感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)の表面は、帯電部材(CR)により帯電される。
前記光走査光学系(6)を支持する基体(1)に連結され且つ前記光走査光学系(6)の主走査方向と平行な支持軸(3)は、画像形成装置のフレームの軸支持部材(11)により感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)の回転軸に平行に支持される。
前記主走査方向と平行な支持軸(3)を感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)の軸と平行に配置することにより、感光体表面をレーザビーム(Ly,Lm,Lc,Lk)により走査する際に感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)の軸に沿って走査することが容易となる。
【0008】
前記光走査ユニット(U1)の複数の走査光学部品(5)を有する光走査光学系(6)は、レーザ光源(4)から出射するレーザビーム(Ly,Lm,Lc,Lk)により前記感光体表面を走査して、感光体表面に静電潜像を形成する。
前記静電潜像は現像装置(Gy,Gm,Gc,Gk)によりトナー像に現像される。
給紙トレイ(TR1;TR1〜TR3)に収容された記録シート(S)は、シート搬送装置(SH+Ra+Rr)により、シート転写領域に搬送される。シート転写装置(DR1〜DR3,Ts)は、前記シート転写領域において前記記録シート(S)に前記トナー像を転写する。定着装置(F)は、前記シート搬送装置(SH+Ra+Rr)により搬送された記録シート(S)上に転写された前記トナー像を定着する。
【0009】
前記光走査ユニット(U1)の基体(1)は、前記フレームの軸支持部材(11)により前記支持軸(3)の中心線回りに回転可能に支持され、且つ、前記被係合部(2)が前記フレームに設けた係合部(12)に係合して位置決めされる。
このため、前記基体(1)は、変形を受けるような応力が発生しない。したがって、画像形成装置のフレームに対して光走査ユニット(U1)を取り付ける場合に、光走査ユニット(U1)の基体(1)に歪みが発生するのを防止することができる。このため、基体(1)に支持された光走査光学系(6)の複数の光走査部品は、基体(1)の変形による位置ずれが発生しないので、画像形成不良等の発生を防止できる。
【0010】
前記第1発明の画像形成装置において、次の構成要件(A08)を備えることが可能である。
(A08)前記支持軸(3)を支持するV型溝(11a)を有する前記軸支持部材(11)。
前記構成要件(A08)を備えた第1発明の画像形成装置では、画像形成装置のフレームの軸支持部材(11)のV型溝(11a)に、前記光走査ユニット(U1)の支持軸(3)を容易に支持することができる。また、フレームに支持された感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)の軸と前記光走査ユニット(U1)の支持軸(3)とを平行に配置することが容易となる。
【0011】
前記第1発明の画像形成装置において、次の構成要件(A09)を備えることが可能である。
(A09)前記被係合部(2)を前記係合部(12)に押圧するために、前記フレームに支持され且つ前記基体(1)に作用する弾性部材(14)。
前記構成要件(A09)を備えた第1発明の画像形成装置では、前記被係合部(2)を前記係合部(12)に押圧するために、前記弾性部材(14)は基体(1)に押圧力または引っ張り力を作用させるように構成することができる。前記弾性部材(14)により、画像形成装置の前記フレームに光走査ユニット(U1)を取り付けた状態での、光走査ユニット(U1)の姿勢を安定して保持することが可能となる。
【0012】
(第2発明)
また前記課題を解決するために、第2発明の光走査ユニット(U1)は、次の構成要件(B01)〜(B03)を備えたことを特徴とする。
(B01)レーザ光源(4)と、前記レーザ光源(4)から出射するレーザビーム(Ly,Lm,Lc,Lk)により感光体表面を走査する複数の走査光学部品(5)とを有する光走査光学系(6)、
(B02)前記光走査光学系(6)を支持する基体(1)に連結され且つ前記光走査光学系(6)の主走査方向と平行な支持軸(3)、
(B03)前記支持軸(3)が画像形成装置のフレームの軸支持部材(11)に支持された状態で前記フレームに設けた係合部(12)に係合して位置決めされる被係合部(2)が設けられた前記基体(1)。
【0013】
(第2発明の作用)
前記構成要件(B01)〜(B03)を備えた第2発明の光走査ユニット(U1)では、基体(1)は、レーザ光源(4)と、前記レーザ光源(4)から出射するレーザビーム(Ly,Lm,Lc,Lk)により感光体表面を走査する複数の走査光学部品(5)とを有する光走査光学系(6)を支持する。前記基体(1)に連結された支持軸(3)は、前記光走査光学系(6)の主走査方向と平行である。前記基体(1)に設けた被係合部(2)は、前記支持軸(3)が画像形成装置のフレームの軸支持部材(11)に支持された状態で前記フレームに設けた係合部(12)に係合して位置決めされる。
【0014】
したがって、前記主走査方向と平行な支持軸(3)を画像形成装置の感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)の軸と平行に配置することにより、レーザビーム(Ly,Lm,Lc,Lk)を感光体表面で走査する際に、感光体(PRy,PRm,PRc,PRk)の軸と平行に走査することが容易である。
また、前記光走査ユニット(U1)の基体(1)を、前記画像形成装置のフレームの軸支持部材(11)により前記支持軸(3)の中心線回りに回転可能に支持することができる。前記支持軸(3)により回転可能に支持された基体(1)は、前記被係合部(2)が前記フレームに設けた係合部(12)に係合して位置決めされる。
このため、前記基体(1)は、変形を受けるような応力が発生し難い。したがって、画像形成装置のフレームに対して光走査ユニット(U1)を取り付ける場合に、光走査ユニット(U1)の基体(1)に歪みが発生するのを防止することができる。このため、基体(1)に支持された光走査光学系(6)の複数の光走査部品は、基体(1)の変形による位置ずれが発生し難いので、画像形成不良等の発生を防止できる。
【0015】
前記第2発明の光走査ユニット(U1)において、次の構成要件(B04)を備えることが可能である。
(B04)前記光走査光学系(6)およびそれを支持する前記基体(1)の重心から離れた位置で前記基体(1)に連結された前記支持軸(3)。
前記構成要件(B04)を備えた第2発明の光走査ユニット(U1)では、前記支持軸(3)が画像形成装置のフレームの軸支持部材(11)に支持された状態では、光走査ユニット(U1)の重心に作用する重力により前記基体(1)は前記支持軸(3)の中心線を回転中心として、基体(1)の重心が下方に移動する回転力を受ける。
したがって、前記重心が下方に移動する回転力を利用して、前記基体(1)に設けた被係合部(2)を前記フレームに設けた係合部(12)に係合させることにより、基体(1)を容易に位置決め、支持することができる。
【0016】
前記第2発明の光走査ユニット(U1)において、次の構成要件(B05)を備えることが可能である。
(B05)前記基体(1)に固定された前記支持軸(3)。
前記構成要件(B05)を備えた第2発明の光走査ユニット(U1)では、前記基体(1)に前記支持軸(3)が固定されているので、基体(1)および前記支持軸(3)は、前記支持軸(3)の中心線を回転中心として一体的に回転する。
【0017】
前記第2発明の光走査ユニット(U1)において、次の構成要件(B06)を備えることが可能である。
(B06)前記基体(1)に回転可能に連結された前記支持軸(3)。
前記構成要件(B06)を備えた第2発明の光走査ユニット(U1)では、前記基体(1)に前記支持軸(3)が回転可能に連結されているので、基体(1)は、前記支持軸(3)回りに回転する。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の画像形成装置を説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0019】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の画像形成装置の縦断面図である。
図1において、実施の形態1の画像形成装置としてのプリンタUは、外表面を形成するカバーパネルKPを有している。カバーパネルKPの上面には、シート排出トレイTRhが設けられている。
【0020】
前記プリンタUには、図示しないコンピュータからY,M,C,K(イエロー、マゼンタ、シアン、黒)の画像データ(デジタルデータ)が入力される。入力された前記画像データは、プリンタU内部に配置されたコントローラCにより一時的に記憶され、所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動信号出力装置DLに出力される。前記レーザ駆動信号出力装置DLは、Y,M,C,Kの各色に対応したレーザ駆動信号出力回路DLy,DLm,DLc,DLkを有する。前記各色のレーザ駆動信号出力回路DLy,DLm,DLc,DLkは、コントローラCから入力された画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで、光走査ユニットU1(後で図2により詳述する)に出力する。
なお、前記コントローラCは、前記レーザ駆動信号出力装置DLと、後述の現像装置Gy,Gm,Gc,Gk)およびシート転写ロールTs等にバイアス電圧を印加する電源回路E等の動作を制御する。
【0021】
プリンタU内部には左右方向(Y軸方向)の中央左寄り部分に4個のドラム状の感光体PRy,PRm,PRc,PRkが上下方向に並んで配置されている。
4個の各感光体PRy,PRm,PRc,PRkはそれぞれの帯電ロールCRにより一様に帯電された後、前記光走査ユニットU1の出力するY,M,C,Kの各色のレーザビームLy,Lm,Lc,Lkによりその表面に静電潜像が形成される。なお、画像がモノクロの場合は、K(黒)のみの画像データがレーザ駆動回路DLに入力され、感光体PRkのみに静電潜像が形成される。
前記感光体PRy,PRm,PRc,PRk表面の静電潜像はそれぞれ、現像器(現像装置)Gy,Gm,Gc,Gkにより各色YMCKのトナー像に現像される。前記各現像器Gy〜Gkには、画像形成装置Uの上部に配置された現像財剤カートリッジKTy〜KTkから現像剤が補給される。なお、画像形成装置Uの右側部分等にスペースが空いている場合には、そのスペースに前記現像財剤カートリッジKTy〜KTkを配置することも可能である。
前記各感光体PRy〜PRk、光走査ユニットU1、各色の現像器Gy〜Gk等によって、感光体PRy〜PRk表面にトナー像を形成するトナー像形成装置Utが構成される。
【0022】
前記Y(イエロー),M(マゼンタ)の感光体PRy,PRmには1次転写ドラムDR1が接触しており、前記C(シアン),K(黒)の感光体PRc,PRkには1次転写ドラムDR2が接触している。
前記各感光体PRy,PRmおよびPRc,PRk上に現像された各色Y,MおよびC,Kのトナー像はそれぞれ、前記各感光体PRy,PRmおよびPRc,PRkから1次転写ドラムDR1および,DR2上に1次転写される。
【0023】
前記1次転写ドラムDR1およびDR2には2次転写ドラムDR3が接触している。
前記1次転写ドラムDR1上に重ねて1次転写されたY,Mのトナー像および前記1次転写ドラムDR2上に重ねて1次転写されたC,Kのトナー像は、2次転写ドラムDR3上に重ねて2次転写される。すなわち、前記2次転写ドラムDR3上には、Y,M,C,Kの4色の2次転写トナー像が重ねて形成される。
【0024】
前記2次転写ドラムDR3上に重ねて転写されたY,M,C,Kのカラートナー像は、前記シート転写領域Qに搬送される。
前記2次転写ドラムDR3にはシート転写ロールTsが離接可能(離隔および接触可能)に配置されており、2次転写ドラムDR3およびシート転写ロールTsの対向する領域にはシート転写領域Qが形成される。前記シート転写ロールTsにはコントローラCにより制御される電源回路Eから所定のタイミングで現像剤の帯電極性と逆極性のシート転写電圧が印加される。
前記1次転写ドラムDR1,DR2と、2次転写ドラムDR3と、シート転写ロールTsにより、前記トナー像形成装置Utで形成されたトナー像を記録シートS(後述)に転写するシート転写装置(DR1〜DR3,Ts)が構成されている。
【0025】
プリンタUの下部に配置された給紙トレイTR1に収容された記録シートSは、シート搬送路SHにより前記シート転写領域Qに搬送される。すなわち、前記トレイTR1の記録シートSは、所定のタイミングでピックアップロールRpにより取り出され、さばきロールRsで1枚づつ分離されて、搬送ロールRaによりレジロールRrに搬送される。前記給紙トレイTR1はガイドレールRL1,RL1により前後方向に移動可能に支持されている。また、前記シート搬送路SHには手差トレイTR0から記録シートSを給紙できるようになっている。
前記レジロールRrに搬送された記録シートSは、前記2次転写ドラムDR3上の多重トナー像または単色トナー像がシート転写領域Qに移動するのにタイミングを合わせて、シート転写領域Qに搬送される。前記シート搬送路SH、シート搬送ロールRa、レジロールRr等によりシート搬送装置(SH+Ra+Rr)が構成されている。
【0026】
前記シート転写領域Qにおいて前記シート転写ロールTsは、2次転写ドラムDR3上のトナー像を記録シートSに静電的に転写する。転写後の2次転写ドラムDR3はドラムクリーナCLdにより残留トナーが除去される。また、前記シート転写ロールTsはシート転写ロールクリーナCLtにより表面付着トナーが回収される。
前記トナー像が転写された記録シートSは、定着装置Fの一対の定着ロールFh,Fpの圧接領域(定着領域)に搬送され、定着領域を通過する際に加熱定着された後、排出ローラRhから排紙トレイTRhに排出される。
【0027】
図2は前記図1のプリンタの要部であるトナー像形成装置およびシート転写装置の拡大図である。
図2において、トナー像形成装置Utの光走査ユニットU1は、箱状の基体1を有している。本実施の形態1の基体1は樹脂製であり、前記基体1の下端部には1個の係合孔(被係合部)2が形成されている。また、基体1の上端部には前後方向(X軸方向)に延びる支持軸3が、連結されている。この実施の形態1では、前記支持軸3は、基体1に設けた軸連部材を貫通した状態で基体1に固定されている。
前記基体1には、4個のレーザダイオード4y,4m,4c,4kを含むレーザ光源4と、前記4個の各レーザダイオード4y,4m,4c,4kから出射したレーザビームLy,Lm,Lc,Lkを前記各感光体PRy,PRm,PRc,PRk上に収束させて走査させる走査光学部品5とを有する光走査光学系6が支持されている。前記光走査光学系6は、前記レーザ光源4と、シリンドリカルレンズ、ポリゴンミラー、シリンドリカルミラー等を有する前記走査光学部品5とにより構成されている。
【0028】
図3は前記図2に示すトナー像形成装置の光走査ユニットを画像形成装置のフレームに取り付ける構造の説明図、図3Aは正面図、図3Bは右側面図である。
図2、図3において、前記支持軸3は、光走査光学系6(図2参照)およびそれを支持する基体1の重心から離れた位置に連結され、且つ、前記光走査光学系6の主走査方向(図2、図2で画面に垂直な方向)と平行に配置されている。前記支持軸3は、画像形成装置Uのフレームの一部を構成する軸支持部材11のV型溝11aにより、感光体PRy,PRm,PRc,PRk(図2参照)の回転軸に平行に且つ回転可能に支持される。
前記軸支持部材11のV型溝11aに前記支持軸3が回転可能に支持された状態で、前記基体1の下端面に被係合部として形成された前記係合孔2は、前記画像形成装置Uのフレームに設けた1個の突出部材(係合部)12に係合して位置決めされている。
【0029】
また、画像形成装置Uのフレームには、L字ブラケット13(図3A参照)が固定されており、L字ブラケット13には板バネ(弾性部材)14が固定されている。前記板バネ14は光走査ユニットU1を前記突出部材12に押し付けることにより、前記画像形成装置Uのフレームに対する光走査ユニットU1の位置が移動するのを防止している。なお、実施の形態1では図2に示すように、光走査ユニットU1から出射して前記各感光体PRy,PRm,PRc,PRkを走査する4本のレーザビームは、前記4個の各現像器Gy〜Gkの上方を通過するように構成されている。
【0030】
(実施の形態1の作用)
図2、図3において、前記光走査ユニットU1を画像形成装置Uのフレームに装着する作業を行う場合には、前記光走査ユニットU1を上方から下方に移動させた時に、前記基体1下端面の係合孔(被係合部)2を前記突出部材(係合部)12に係合させると同時に、前記支持軸3を軸支持部材11のV型溝11aに載置させる。このとき、前記軸支持部材11および前記突出部材12により光走査ユニットU1は、画像形成装置のフレームに支持される。
また、前記板バネ14は光走査ユニットU1を前記突出部材12に押し付けることにより、前記画像形成装置Uのフレームに対する光走査ユニットU1の位置が移動するのを防止している。
【0031】
図2において、前記実施の形態1の画像形成装置Uでは、前記基体1に連結された支持軸3は、前記光走査光学系6の主走査方向(X軸方向)と平行であり、前記基体1に設けた係合孔(被係合部)2は、画像形成装置Uのフレームの軸支持部材11のV型溝11aに前記支持軸3が支持された状態で、前記フレームに設けた突出部12(係合部)に係合して位置決めされる。
したがって、前記支持軸11を画像形成装置Uの感光体PRy,PRm,PRc,PRkの軸と平行に配置することにより、レーザビームを感光体表面で走査する際に、感光体PRy,PRm,PRc,PRkの軸と平行に(X軸方向に)走査させることが容易である。また、前記光走査ユニットU1の基体1は、前記画像形成装置Uのフレームの軸支持部材11により前記支持軸3の中心線回りに回転可能に支持され、且つ、前記係合孔(被係合部)2が前記フレームに設けた突出部材(係合部)12に係合して位置決めされるので、前記基体1には、変形が生じるような力が加わらない。したがって、画像形成装置Uのフレームに対して光走査ユニットU1を取り付けた場合に、光走査ユニットU1の基体1に歪みが発生するのを防止することができる。このため、基体1に支持された光走査光学系6の光走査部品5は、基体1の変形による位置ずれが発生し難い。
【0032】
また、前記支持軸3が基体1を主走査方向に貫通する部材で構成されている場合、前記支持軸3により基体1の強度を補強することができる。このため、基体1自体の強度を必要以上に大きくしなくても基体1に発生する歪み、たわみ、ねじれ等を少なくすることができる。
また、本実施の形態1では、前記光走査ユニットU1は、従来技術のようにネジ止め固定されていないので、基体1が熱膨張等によって膨張・収縮した場合にネジ止め部分で発生していた応力による歪み、たわみ等の変形が発生しない。この結果、前記光走査ユニットU1の光走査光学系6に、基体1の変形による位置ずれが発生せず、画像形成不良等の発生を防止できる。
【0033】
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2の画像形成装置の縦断面図で、前記実施の形態1の図1に対応する図である。
なお、この実施の形態2の説明において、前記実施の形態1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図4において、実施の形態2の画像形成装置Uは、現像器Gy〜Gkの形状が前記実施の形態1と相違している。また、感光体PRy〜PRkに対する各現像器Gy〜Gkの位置は、前記実施の形態1よりも上方に配置されている。すなわち、前記実施の形態1の現像器Gy〜Gkの各現像ロールG0が感光体PRy〜PRkの右下部に対向するように配置されていたのに対し、実施の形態2では、現像器Gy〜Gkの各現像ロールG0が感光体PRy〜PRkの右上部に対向するように配置されている。したがって、前記実施の形態1では、各感光体PRy〜PRkに静電潜像を形成するレーザビームLy〜Lkは、各現像器Gy〜Gkの上方を通過していたのに対し、この実施の形態2では、各感光体PRy〜PRkに静電潜像を形成するレーザビームLy〜Lkは、各現像器Gy〜Gkの下方を通過している。
この実施の形態2の画像形成装置は、上記の点で前記実施の形態1と相違しているが、他の点では前記実施の形態1と同様に構成されている。
この実施の形態2も前記実施の形態1と同様に、画像形成装置Uのフレームに対して光走査ユニットU1を取り付けた際に、光走査ユニットU1の基体1に歪みが発生するのを防止することができる。このため、基体1に支持された光走査光学系6の光走査部品5は、基体1の変形による位置ずれが発生しない。
【0034】
(実施の形態3)
図5は本発明の実施の形態3の画像形成装置の縦断面図である。
なお、この実施の形態3の説明において、前記実施の形態2の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施の形態3の画像形成装置Uは、前記実施の形態2の1次転写ドラムDR1,DR2および2次転写ドラムDR3を省略して、その代わりに中間転写ベルトBを使用している。また、実施の形態2ドラムクリーナCLdの代わりにベルトクリーナCLbが設けられており、感光体PRy,PRm,PRc,PRk上のトナー像を中間転写ベルトBに転写する1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kが設けられている。
この実施の形態3の画像形成装置は、上記の点で前記実施の形態2と相違しているが、他の点では前記実施の形態2と同様に構成されている。
この実施の形態3も前記実施の形態2と同様に、画像形成装置Uのフレームに対して光走査ユニットU1を取り付ける場合に、光走査ユニットU1の基体1に歪みが発生するのを防止することができる。このため、基体1に支持された光走査光学系6の光走査部品5は、基体1の変形による位置ずれが発生しない。
【0035】
(実施の形態4)
図6は本発明の実施の形態4の画像形成装置の縦断面図である。
図6において、画像形成装置Uは自動原稿搬送装置U2と、これを支持し且つ上端にプラテンガラスPGを有する画像形成装置本体(複写機)U3とを備えている。
前記自動原稿搬送装置U2は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿給紙トレイTG1と、原稿給紙トレイTG1から前記プラテンガラスPG上の複写位置(原稿読取位置)を通過して搬送される原稿Giが排出される原稿排紙トレイTG2とを有している。
前記画像形成装置本体U3は、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するUI(ユーザインタフェース)と、露光光学系A等を有している。
【0036】
前記自動原稿搬送装置U3でプラテンガラスPG上を搬送される原稿または手動でプラテンガラスPG上に置かれた原稿(図示せず)からの反射光は、前記露光光学系Aを介して、CCD(固体撮像素子)でR(赤)、G(緑)、B(青)の電気信号に変換される。
IPS(イメージプロセッシングシステム)は、CCDから入力される前記RGBの電気信号をY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動回路DLに出力する。
なお、原稿画像がモノクロの場合は、K(黒)のみの画像データがレーザ駆動回路DLに入力される。
前記レーザ駆動回路DLは、各色Y,M,C,Kの各レーザ駆動回路(図示せず)を有し、入力された画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで、光走査ユニット(静電潜像形成ユニット)U1の各色の潜像書込用レーザダイオード(図示せず)に出力する。
コントローラCは、前記レーザ駆動信号出力装置DLと、後述の現像装置Gy,Gm,Gc,Gk)およびシート転写ロールTs等にバイアス電圧を印加する電源回路E等の動作を制御する。
【0037】
前記光走査ユニットU1の上方に配置されたトナー像形成装置Uy,Um,Uc,Ukはそれぞれ、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、およびK(黒)の各色のトナー像を形成する装置である。
光走査ユニットU1のY,M,C,Kの各レーザダイオード(図示せず)から出射したレーザビームLy,Lm,Lc,Lkは、それぞれ、回転する感光体PRy,PRm,PRc,PRkに入射する。
Yのトナー像形成装置Uyは、回転する感光体PRy、帯電部材としての帯電ロールCRy,現像装置Gy、1次転写ロールT1y、クリーナCLyを有している。M,C,Kの各トナー像形成装置Um,Uc,Ukはいずれも前記Yのトナー像形成装置Uyと同様に構成されている。
【0038】
前記各感光体PRy,PRm,PRc,PRkはそれぞれの帯電ロールCRy,CRm,CRc,CRkにより一様に帯電された後、画像書込位置(潜像書込位置)Q1y、Q1m,Q1c,Q1kにおいて、前記レーザビームLy,Lm,Lc,Lkにより、その表面に静電潜像が形成される。前記感光体PRy,PRm,PRc,PRk表面の静電潜像は、現像領域Q2y,Q2m,Q2c,Q2kにおいて現像器Gy,Gm,Gc,Gkによりトナー像に現像される。
その現像されたトナー像は、中間転写ベルト(転写材)Bに接触する1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kに搬送される。前記1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kにおいて中間転写ベルトBの裏面側に配置された1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kには、コントローラCにより制御される電源回路Eから所定のタイミングでトナーの帯電極性と逆極性の1次転写電圧が印加される。
前記各感光体PRy〜PRk上のトナー像は前記1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルトBに1次転写される。1次転写後の感光体PRy,PRm,PRc,PRk表面の残留トナーは、感光体クリーナCLy,CLm,CLc,CLkによりクリーニングされる。
【0039】
前記感光体PRy〜PRkの上方には、上下移動可能且つ前方に引き出し可能なベルトモジュールBMが配置されている。前記ベルトモジュールBMは、前記中間転写ベルトBと、テンションロールRt、ウォーキングロールRw、アイドラロール(フリーロール)Rfおよび駆動ロール兼用のバックアップロールT2aを含むベルト支持ロール(Rt,Rw,Rf,T2a)と、前記1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kとを有している。そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rt,Rw,Rf,T2a)により回転移動可能に支持されている。したがって、前記駆動ロール兼用のバックアップロールT2aを回転駆動する駆動装置および前記ベルト支持ロール(Rt,Rw,Rf,T2a)等により中間転写ベルト駆動装置すなわち、中間転写材(中間転写ベルト)を搬送する転写材搬送装置(Rt,Rw,Rf,T2a)が構成されている。
【0040】
前記バックアップロールT2aに接する中間転写ベルトBの表面に対向して2次転写ロール(シート転写ロール)T2bが配置されており、前記各ロールT2a,T2bにより2次転写器(シート転写器)T2が構成されている。また、2次転写ロールT2bおよび中間転写ベルトBの対向する領域には2次転写領域(シート転写領域)Q4が形成される。
前記1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kで1次転写器T1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルトB上に順次重ねて転写されたカラートナー像は、前記2次転写領域(シート転写領域)Q4に搬送される。
【0041】
前記光走査ユニットU1の下方には、給紙トレイTR1〜TR3を前後方向(X軸方向)に出入可能に支持する左右一対のガイドレールGR、GRが3段設けられている。給紙トレイTR1〜TR3の記録シート(転写材)Sは、ピックアップロールRpにより取り出され、さばきロールRsにより1枚ずつ分離れてから複数の搬送ロールRaによりレジロールRrに送られる。前記シート搬送ロールRaはシートガイドにより形成されたシート搬送路SHに沿って複数設けられており、2次転写領域Q4のシート搬送方向上流側にはレジロールRrが配置されている。前記シート搬送路SH、シート搬送ロールRa、レジロールRr等によりシート搬送装置(SH+Ra+Rr)が構成されている。
【0042】
レジロールRrは、前記中間転写ベルトBに形成されたカラートナー像が2次転写領域(シート転写領域)Q4に搬送されるのにタイミングを合わせて、前記記録シートSを2次転写領域Q4に搬送する。記録シートSが前記2次転写領域Q4を通過する際、前記バックアップロールT2aはアースされ、2次転写ロール(シート転写ロール)T2bには前記コントローラCにより制御される電源回路Eから所定のタイミングでトナーの帯電極性と逆極性の2次転写電圧(シート転写電圧)が印加される。このとき、前記中間転写ベルトB上のカラートナー像は、前記2次転写器(シート転写器)T2により前記記録シートSに転写される。
2次転写後(シート転写後)の前記中間転写ベルトBは、ベルトクリーナCLbによりクリーニングされる。
【0043】
前記トナー像が2次転写された記録シートSは、定着装置Fの加熱ロールFhおよび加圧ロールFpの圧接領域である定着領域Q5に搬送され、前記定着領域Q5を通過する際に加熱定着された後、排出ローラRhから排紙トレーTRhに出される。
なお、前記加熱ロールFh表面には、記録シートSの前記加熱ロールからの離型性を良くするための離型剤が離型剤塗布装置Faにより塗布されている。
【0044】
前記ベルトモジュールBMの上方にはY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(黒)の各現像剤を収容する現像剤カートリッジKy,Km,Kc,Kkが配置されている。各現像剤カートリッジKy,Km,Kc,Kkに収容された現像剤は、前記現像器Gy,Gm,Gc,Gkの現像剤の消費に応じて、図示しない現像剤補給路から前記各現像器Gy,Gm,Gc,Gkに補給される。
【0045】
図6において、前記画像形成装置Uは上側フレームUFと下側フレームLFとを有しており、上側フレームUFには、前記光走査ユニットU1および光走査ユニットU1よりも上方に配置された部材(感光体PRy,PRm,PRc,PRk、現像器Gy,Gm,Gc,Gk、ベルトモジュールBM等)が支持されている。
また、下側フレームLFには、前記給紙トレイTR1〜TR3を支持するガイドレールGRおよび前記各トレイTR1〜TR3から給紙を行う前記給紙部材(ピックアップロールRp,さばきロールRs,シート搬送ロールRa等)が支持されている。
【0046】
(光走査ユニットU1)
図7は実施の形態4の画像形成装置の光走査ユニットおよびその支持構造の説明図で、図7Aは前記図6の画像形成装置の要部拡大図、図7Bは前記図7Aの変更例を示す図である。
図6、図7Aに示す光走査ユニットU1の説明において、前記図2に示す光走査ユニットU1に対応する構成要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
図6、図7Aに示す実施の形態4の光走査ユニットU1は、箱状の基体1の形状が前記図2に示す箱状の基体と異なり、平面形状が広く、高さが低い直方体状である。図7Aにおいて前記基体1には、図示しない4個のレーザダイオードを含むレーザ光源と、走査光学部品5とを有する光走査光学系6が支持されている。
【0047】
前記基体1に固定された支持軸3は、前記光走査光学系6の主走査方向(X軸方向)と平行に配置されており、画像形成装置UのフレームのV型溝11aを有する軸支持部材11により感光体PRy,PRm,PRc,PRkの回転軸に平行に且つ回転可能に支持される。
また、前記画像形成装置Uのフレームには、係合凹部(係合部)12a′を有する係合部材12′が支持されており、前記基体1に設けた係合突出部2′は、前記支持軸3が前記軸支持部材11に回転可能に支持された状態で、係合凹部12a′に係合して位置決めされている。
【0048】
また、画像形成装置Uのフレームに固定されたL字ブラケット13には板バネ14が固定されており、前記板バネ14は光走査ユニットU1を下方(−Z方向)に押圧して、係合突出部2′を係合部材12′に押し付けることにより、前記画像形成装置Uのフレームに対する光走査ユニットU1の位置が移動するのを防止している。
【0049】
(実施の形態4の作用)
前記光走査ユニットU1を画像形成装置Uのフレームに装着する作業を行う場合には、前記光走査ユニットU1を左方(−Y方向)から右方(+Y方向)に移動させた時に、前記基体1右端面の係合突出部2′を前記係合部材12′に係合させると同時に、前記支持軸3を軸支持部材11のV型溝11aに載置させる。このとき、前記軸支持部材11および前記突出部材12′により光走査ユニットU1は、画像形成装置のフレームに位置決め支持される。
また、前記板バネ14は光走査ユニットU1の係合突出部2′を前記係合部材12′に押し付けることにより、前記画像形成装置Uのフレームに対する光走査ユニットU1の位置が移動するのを防止している。
【0050】
前記光走査ユニットU1の基体1は、前記画像形成装置Uのフレームの軸支持部材11により前記支持軸3の中心線回りに回転可能に支持され、且つ、前記係合突出部(被係合部)2′が前記フレームに設けた係合部材12′の係合凹部(係合部)12a′に係合して位置決めされる。
このため、前記基体1は、変形を受けるような応力が発生しない。したがって、画像形成装置Uのフレームに対して光走査ユニットU1を取り付ける場合に、光走査ユニットU1の基体1に歪みが発生するのを防止することができる。このため、基体1に支持された光走査光学系6の光走査部品5は、基体1の変形による位置ずれが発生しない。
【0051】
(図7Bに示す前記実施の形態4の変更例)
図7Bにおいて、前記基体1には、その下面(−Z面)右端位置(Y端位置)に被係合部としての係合突出部2′が形成されており、前記支持軸3が前記軸支持部材11に回転可能に支持された状態で、前記画像形成装置Uのフレームに設けた係合部材12′の係合凹部(係合部)12a′に係合して位置決めされている。その他の構成及び作用、効果は前記図7Aの実施の形態4と同様である。
【0052】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例(H01)〜(H04)を下記に例示する。
(H01)本発明はカラーの画像形成装置だけでなく、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。
(H02)前記実施の形態1〜4では、光走査ユニットは、Y,M,C,Kの4色の光走査光学系が1個の基体に支持されるように構成されているが、Y,M,C,Kの各色の光走査光学系をそれぞれ別々の基体に支持する構成とすることが可能である。
(H03)帯電部材としては、帯電ロールCRの代わりにコトロトロンのような放電式の帯電器を使用することが可能である。
(H04)係合孔(被係合部)2および突出部材(係合部材)12は、1個づつ設けることが好ましいが、複数設けることも可能である。
【0053】
【発明の効果】
前述の本発明の加熱ロールユニットおよび画像形成装置は、下記の効果(E01)を奏することができる。
(E01)画像形成装置のフレームに対して光走査ユニットを取り付けた場合に、光走査ユニットの基体に歪みが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施の形態1の画像形成装置の縦断面図である。
【図2】図2は前記図1のプリンタの要部であるトナー像形成装置およびシート転写装置の拡大図である。
【図3】図3は前記図2に示すトナー像形成装置の光走査ユニットを画像形成装置のフレームに取り付ける構造の説明図、図3Aは正面図、図3Bは右側面図である。
【図4】図4は本発明の実施の形態2の画像形成装置の縦断面図で、前記実施の形態1の図1に対応する図である。
【図5】図5は本発明の実施の形態3の画像形成装置の縦断面図である。
【図6】図6は本発明の実施の形態4の画像形成装置の縦断面図である。
【図7】図7は光走査ユニットおよびその支持構造の説明図で、図7Aは前記図6の画像形成装置の要部拡大図、図7Bは前記図7Aの変更例を示す図である。
【符号の説明】
CR…帯電部材、F…定着装置、Gy,Gm,Gc,Gk…現像装置、PRy,PRm,PRc,PRk…感光体、S…記録シート、TR1;TR1〜TR3…給紙トレイ、U1…光走査ユニット、Ut…トナー像形成装置、
1…基体、2…被係合部(係合孔)、3…支持軸、4…レーザ光源、5…走査光学部品、6…光走査光学系、11…軸支持部材、11a…V型溝、12…係合部(突出部材)、14…弾性部材、
(DR1〜DR3,Ts)…シート転写装置、
(SH+Ra+Rr)…シート搬送装置。
Claims (7)
- 次の構成要件(A01)〜(A07)を備えた画像形成装置、
(A01)回転する感光体と、前記感光体表面を帯電する帯電部材と、前記帯電された感光体表面に静電潜像を形成する光走査ユニットと、前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置とを有するトナー像形成装置、
(A02)前記トナー像形成装置により形成されたトナー像を記録シートに転写する転写装置、
(A03)前記記録シートを収容する給紙トレイ、
(A04)前記給紙トレイの記録シートを、前記トナー像が記録シートに転写されるシート転写領域および記録シートに転写されたトナー像を定着する定着領域に順次搬送するシート搬送装置、
(A05)前記記録シート上に転写されたトナー像を前記定着領域において定着する定着装置、
(A06)レーザ光源および前記レーザ光源から出射するレーザビームにより感光体表面を走査する複数の走査光学部品を有する光走査光学系と、前記光走査光学系を支持する基体と、前記基体に連結され且つ前記光走査光学系の主走査方向と平行な支持軸であって画像形成装置のフレームの軸支持部材により感光体の回転軸に平行に支持される前記支持軸とを有する前記光走査ユニット、
(A07)前記支持軸が前記軸支持部材に支持された状態で前記支持軸の中心線回りに回転可能な前記基体であって、前記フレームに設けた係合部に係合して位置決めされる被係合部が設けられた前記基体。 - 次の構成要件(A08)を備えたことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置、
(A08)前記支持軸を支持するV型溝を有する前記軸支持部材。 - 次の構成要件(A09)を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置、
(A09)前記被係合部を前記係合部に押圧するために、前記フレームに支持され且つ前記基体に作用する弾性部材。 - 次の構成要件(B01)〜(B03)を備えたことを特徴とする光走査ユニット、
(B01)レーザ光源と、前記レーザ光源から出射するレーザビームにより感光体表面を走査する複数の走査光学部品とを有する光走査光学系、
(B02)前記光走査光学系を支持する基体に連結され且つ前記光走査光学系の主走査方向と平行な支持軸、
(B03)前記支持軸が画像形成装置のフレームの軸支持部材に支持された状態で前記フレームに設けた係合部に係合して位置決めされる被係合部が設けられた前記基体。 - 次の構成要件(B04)を備えたことを特徴とする請求項4記載の光走査ユニット、
(B04)前記光走査光学系およびそれを支持する前記基体の重心から離れた位置で前記基体に連結された前記支持軸。 - 次の構成要件(B05)を備えたことを特徴とする請求項4または5記載の光走査ユニット、
(B05)前記基体に固定された前記支持軸。 - 次の構成要件(B06)を備えたことを特徴とする請求項4ないし6のいずれか記載の光走査ユニット、
(B06)前記基体に回転可能に連結された前記支持軸。
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JP2007320224A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2010078722A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2011197613A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-06 | Brother Industries Ltd | 光走査装置 |
KR101212295B1 (ko) * | 2008-01-08 | 2012-12-12 | 삼성전자주식회사 | 화상형성장치 |
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