JP4385733B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、カラープリンタやカラーデジタル複写機など、特にマルチ露光方式のカラープリンタやカラーデジタル複写機などの画像形成装置に関する。
一般に、カラー画像を印刷するプリンタや電子写真複写機等の多色画像形成装置は、印刷の三原色であるシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(K)の各色成分のトナー像を感光体ドラム等の潜像保持体上に形成し、これら各色成分のトナー像を記録媒体上に重ね合わせて転写することにより、カラー画像を形成している。
このような多色画像形成装置には、複数の露光装置を備えたマルチ露光方式の装置がある。図6には、一例として、Y、M、C、Kの各色に対応する感光体ドラム100Y、100M、100C、100Kを備えた多色画像形成装置106が示されている。
各露光装置102Y、102M、102C、102Kに備えられた図示しない光源より出射された光ビーム104Y、104M、104C、104Kは、等速回転する回転多面鏡(図示省略)によって偏向走査され、各Y、M、C、Kに対応した感光体ドラム100Y、100M、100C、100K上を走査し、感光体ドラム100Y、100M、100C、100K上に潜像を形成する。
このようにして感光体ドラム100Y、100M、100C、100K上に形成された潜像は、各現像器108Y、108M、108C、108Kにより現像され、転写ベルト110上にトナー像が順次転写されて、搬送された用紙上にトナー像が転写、定着されてカラー画像が形成される。
このような多色画像形成装置では、故障などの理由で露光装置を交換する場合があるため、多色画像形成装置の側板に開口部を設けている。例えば、特許文献1では、図7に示すように、画像形成装置206内に露光装置202Y、202M、202C、202Kが垂直方向に配置されており、画像形成装置206の側板206Aには、露光装置202Y、202M、202C、202Kがそれぞれ水平方向に沿って脱着できる開口部204を設けている。
特開2000−38870号公報
しかしながら、側板206Aに露光装置202Y、202M、202C、202Kをそれぞれ脱着させる開口部204を設けた場合、側板206Aの局所的な剛性低下により、振動或いは画像形成装置206を設置する場所の床狂いに対し、側板206Aが変形するという問題が生じ、良好な画像を得ることができない恐れがある。
一方、画像形成装置自体の剛性は向上させるため、画像形成装置の上面に開口部を設けることも考えられるが、画像読取装置と一体になった画像形成装置の場合、画像読取装置は画像形成装置の上方に設置されるため、重量物である画像読取装置を画像形成装置から分離した後、露光装置を取り外すこととなり、露光装置の交換に多大な労力が必要になってしまう。
本発明は上記事実を考慮し、側板の剛性の低下を抑えることができ、また、露光装置の着脱が容易な画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、複数の露光装置を備えた画像形成装置において、少なくとも一つの露光装置の着脱方向が、他の露光装置の着脱方向と異なり、前記画像形成装置の側板に形成され、少なくとも一つの前記露光装置が着脱される第1開口部と、前記露光装置の着脱方向の一端面に設けられ、前記第1開口部よりも外形が大きく、該第1開口部の周縁部に固定され第1開口部を塞ぐ第1フランジ部と、前記側板と異なる側板に形成され、他の露光装置が着脱される第2開口部と、前記露光装置の着脱方向の一端面に設けられ、前記第2開口部よりも外形が大きく、該第2開口部の周縁部に固定され第2開口部を塞ぐ第2フランジ部と、を有することを特徴としている。
請求項1に記載の発明では、少なくとも一つの露光装置の着脱方向を、他の露光装置の着脱方向と変えている。複数の露光装置の着脱方向を同じにした場合、画像形成装置の側板の一つに露光装置を着脱するための開口部を大きく形成させなければならず、その分、側板の強度が低下することになってしまう。
しかし、露光装置の着脱方向を変えることで、複数の側板に開口部を形成させると共に、開口部自体の大きさを小さくすることができ、側板の局部的な剛性の低下を抑えることができる。このため、振動や画像形成装置を設置する場所の床狂いに対し、画像形成装置が変形等の影響を受け難くなり、良好な画像を得ることができる。
また、少なくとも一つの露光装置を、画像形成装置の側板に形成された第1開口部から着脱し、他の露光装置を、該側板と異なる側板に形成された第2開口部から着脱する。このように、露光装置を着脱させる第1開口部及び第2開口部を側板に形成させることで、画像読取装置と一体になった画像形成装置において、露光装置の着脱時に重量物である画像読取装置を画像形成装置から分離させる必要がないため、露光装置の交換に伴う労力及び時間が大幅に削減される。
さらに、異なる側板にそれぞれ形成された第1開口部又は第2開口部の周縁部には、第1開口部又は第2開口部よりも外形が大きい第1フランジ部又は第2フランジ部がそれぞれ固定され、第1開口部又は第2開口部を塞ぐようにしている。つまり、第1フランジ部又は第2フランジ部を介して、各露光装置が各側板に固定される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、複数の光源からの光束を一つの回転多面鏡で偏向走査する前記露光装置を備え、前記露光装置を二つ配置したことを特徴としている。
請求項2に記載の発明では、露光装置を二つにすることで、露光装置の着脱に必要な開口部は二つで良いことになる。このため、画像形成装置の側板のうち、二つの側板には、開口部を形成させる必要はないので、画像形成装置の強度をさらに向上させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記第1開口部から内部へ水平に延び一つの露光装置を取付位置へガイドする第1ガイドレールと、前記第2開口部から内部へ水平に延び他の露光装置を取付位置へガイドする第2ガイドレールの延出方向が直交していることを特徴としている。
請求項に記載の発明では、第1ガイドレール及び第2ガイドレールを第1開口部又は第2開口部からそれぞれ内部へ向けて水平に設けることで、露光装置の着脱を水平方向に沿って行なうことができるため、露光装置の交換が容易である。
請求項に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置において、潜像が形成される潜像保持体が、前記露光装置の上方に配置されたことを特徴としている。請求項に記載の発明では、請求項1に記載の発明によって、重量物である潜像担持体を露光装置の上方に配置させても、側板に開口部を形成させることによる側板の変形等の問題は生じないため、潜像担持体と露光装置との上下の位置関係に拘束されず、画像形成装置内部の配置等の設計の幅を広げることができる。
請求項に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置において、画像読取装置が、前記潜像担持体の上方に配置されたことを特徴としている。請求項に記載の発明では、請求項1に記載の発明によって、重量物である画像読取装置を露光装置の上方に配置しても、側板に開口部を形成させることによる側板の変形等の問題は生じない。
本発明は、上記構成としたので、請求項1に記載の発明では、露光装置の着脱方向を変えることで、複数の側板に開口部を形成させると共に、開口部自体の大きさを小さくすることができ、側板の局部的な剛性の低下を抑えることができる。このため、振動や画像形成装置を設置する場所の床狂いに対し、画像形成装置が変形等の影響を受け難くなり、良好な画像を得ることができる。
また、露光装置を着脱させる開口部を側板に形成させることで、画像読取装置と一体になった画像形成装置において、露光装置の着脱時に重量物である画像読取装置を画像形成装置から分離させる必要がないため、露光装置の交換に伴う労力及び時間が大幅に削減される。
請求項2に記載の発明では、露光装置を二つにすることで、露光装置の着脱に必要な開口部は二つで良いことになるため、画像形成装置の側板のうち、二つの側板には、開口部を形成させる必要はないので、画像形成装置の強度をさらに向上させることができる。
請求項3記載の発明では、1ガイドレール及び第2ガイドレールを第1開口部又は第2開口部からそれぞれ内部へ向けて水平に設けることで、露光装置の着脱を水平方向に沿って行なうことができるため、露光装置の交換が容易である。
請求項に記載の発明では、請求項1に記載の発明によって、重量物である潜像担持体を露光装置の上方に配置させても、側板に開口部を形成させることによる側板の変形等の問題は生じないため、潜像担持体と露光装置との上下の位置関係に拘束されず、画像形成装置内部の配置等の設計の幅を広げることができる。
請求項に記載の発明では、請求項1に記載の発明によって、重量物である画像読取装置を露光装置の上方に配置しても、側板に開口部を形成させることによる側板の変形等の問題は生じない。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
図1に示すように、画像形成装置10内には、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の4色のトナー像を形成する電子写真ユニット32Y、32M、32C、32K(以下、「電子写真ユニット32Y〜32K」とし、他も同様)が配設されている。
この電子写真ユニット32Yでは、表面に潜像が形成されるドラム式の感光体44Yの周囲に、帯電装置46Y、露光装置48YM、現像装置49Y、転写装置51Y、クリーニング装置52Yが配置されている(他の電子写真ユニット32M、32C、32Kも同様)。
ここで、露光装置48YM、露光装置48CKは、感光体44Y〜44Kの下方に配置されており、露光装置48YMは感光体44Yと感光体44Mをそれぞれ走査露光し、露光装置48CKは感光体44Cと感光体44Kをそれぞれ走査露光する(後述する)。
また、電子写真ユニット32Y〜32Kの上方には、中間転写ベルト36が架け渡されており、感光体44Y〜44Kの表面に形成されたトナー像を水平方向に矢印A方向に沿って転写する。中間転写ベルト36上に転写されたトナー像は、感光体44Kの下流側に位置する転写装置40によってトレイ38から供給された用紙に転写された後、定着装置42によって溶融定着され、カラー画像が形成され、排出トレイ45へ排出される。
ここで、感光体44Kの径は、感光体44Y〜44Cの径よりも大きくされており、白黒画像の出力によって感光体44Kのみが早期劣化してしまうことを防止している。
また、二つの露光装置48YM、48CKは、同一形状の筐体50YM、50CKを使用しているが、感光体44M、44Kの径が違うことにより、筐体50YMから感光体44Mまでの距離と、筐体50CKから感光体44Kまでの距離とは異なるため、MとKの光学系は配置、角度等が一部異なっている。
一方、感光体44Yと感光体44Cの径は同一であるため、YとCは同じ光学系が形成されている。すなわち、感光体44Yと感光体44Cに対してそれぞれ同一の位置関係となるように、筐体50YMと筐体50CKは配置されている。
ここで、露光装置48YMについて説明する。先ず、YのビームLYの光路に沿って説明する。
図2及び図3に示すように、露光装置48YMの筐体50YM内には、光源72Yと、光源72Yから照射されたビームLYを偏向させる回転多面鏡54が配設され、光源72Yと回転多面鏡54の間には、光源72Yであるレーザアレイから出射されたビームを略平行光にするコリメートレンズ74Yと、コリメートされたビームを副走査方向だけ集光させるシリンドリカルレンズ78Yと、ビームの一部を分離させ、光量検出用センサ82へビームを反射させるハーフミラー80が配設されている。なお、ハーフミラー80を透過したビームLYが回転多面鏡54に入射される。
回転多面鏡54の反射面で偏向されたビームLYは、2枚組みのFθレンズ56で感光体上を等速で走査する様に主走査方向において結像される。すなわち、Fθレンズ56を通過したビームLYは折り返しミラー66、68で折り返され、副走査方向にパワーを有するシリンドリカルミラー70によって副走査方向において感光体44Y(図1参照)上に結像される。ここで、シリンドリカルミラー70は回転多面鏡54の面倒れ補正光学系としても機能している。
次に、MのビームLMの光路に沿って説明する。
図2及び図3に示すように、筐体50YM内に配設された光源72Mから照射されたビームLMは、コリメートレンズ74Mとシリンドリカルレンズ78Mの間に配設された反射ミラー76Mで反射され、ビームLMとビームLYが平面視において重った(上下方向においてずれた)位置とされて、回転多面鏡54に到る。
また、回転多面鏡54で偏向されたビームLMは、Fθレンズ56を介して折り返しミラー58、60で反射された後、シリンドリカルミラー62によって反射されたビームLYは、最終折り返しミラー64で反射されて感光体44M(図1参照)に至る構成とされている。ここで、シリンドリカルミラー62も、回転多面鏡54の面倒れ補正光学系としても機能している。
ところで、露光装置48CKは露光装置48YMと略同様に構成されており、同一平面上に位置する感光体44Y、44Cの走査位置に対して同一の位置関係となるように筐体50YMと筐体50CKを配置するため、Yの光学系は、Cの光学系と全く同一に構成される。
但し、感光体44Kの径は他の感光体44Y〜44Cの径よりも大きいため、感光体44Kの走査位置が感光体44Y〜44Cの走査位置の平面上に位置せず(図1参照)、Kの光学系とMの光学系を同一に構成することはできない(図3参照)。
筐体50YM内に収められるY、Mの光学系は、Fθレンズ56を共用しているので、回転多面鏡54から感光体44までの光路長がY、Mの光学系で同一となっている。また、筐体50CKでも同じFθレンズ56を用いているので、YMCK全ての光学系の光路長は同一となっている。
しかしながら、感光体44Kの径が感光体44Mの径よりも大きいため、筐体50CKから感光体44Kの走査位置までの距離は、筐体50YMから感光体44Mまでの距離よりも短くなり、筐体内におけるビームLKの光路長をビームLMよりも長くしなければならない。
このため、筐体50CKにおいては、折り返しミラー60、64とシリンドリカルミラー62の位置を筐体50YMの場合と少しずつ変えてビームLKとビームLMの光路長の差を吸収している(図3、破線部参照)。
また、筐体50YM、50CKには、折り返しミラー60、64とシリンドリカルミラー62の位置を調整あるいは選択(実線位置と破線位置)して取り付け可能な取付部が設けられている。
すなわち、筐体50YM、50CKの中で折り返しミラー60、64およびシリンドリカルミラー62の位置を調整して、Y、Cの光学系に対して筐体50YM、50CK内におけるMの光学系の光路長を長く、Kの光学系の光路長を短く構成することによって異なる光学系を同一形状の筐体50YM、50CKに構成できる。
このような構成は、図1に示すように、感光体44の径が異なる場合だけでなく、感光体44Y〜44Kの径は同じでも感光体44Y〜44Kの並びが側面視にて曲線状になっていたりする場合にも適用することが可能である。この場合も、YとCの筐体50YMから感光体44Yまでの距離と筐体50CKから感光体44Cまでの距離を同一とすれば、MとKの光学系だけを異なるものにすれば良く、YとCには同一の光学系を用いることができる。
次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要旨について説明する。
図1及び図4に示すように、画像形成装置10の側板12(前側板12A、後側板12B、右側板12C、左側板12D)を板金または樹脂、あるいは板金と樹脂の複合材料で形成しており、画像形成装置10内には、感光体44Yと感光体44Mをそれぞれ走査露光する露光装置48YMと、感光体44Cと感光体44Kをそれぞれ走査露光する露光装置48CKを備えている。
また、画像形成装置10の前側板12A及び左側板12Dに、露光装置48YM、48CKをそれぞれ着脱させる開口部14、16を設けている。この開口部14、16は、露光装置48YM、48CKよりも若干大きく形成されており、露光装置48YM、48CKが挿通可能としている。
開口部14の下縁角部からは、断面が略L字形状を成し、画像形成装置10内へ向かって水平に延出する一対のレール18が配設しており、開口部14の下縁角部からは、画像形成装置10内へ向かって水平に延出する一対のレール20が配設している。
ここで、開口部14と開口部16は同じ高さに設けており、レール18とレール20とは、互いに邪魔にならないように直交させ固定している。レール18、20には、それぞれ露光装置48YMが載置可能となっており、露光装置48YMは矢印A方向に沿って水平方向へスライドさせ、露光装置48CKは矢印A方向に対して直交する方向に沿って水平方向へスライドさせて着脱可能としている。
一方、露光装置48YM、48CKの一端面には、フランジ部22YM、22CKをそれぞれ設けており、前側板12A、左側板12Dにそれぞれ面接可能としている。フランジ部22YM、22CKの角部には、孔部24が形成されており、前側板12Aの開口部14及び左側板12Dの開口部16にそれぞれ形成されたネジ孔26に対応するようになっている。
開口部14(または開口部16)を通じて露光装置48YM(または露光装置48CK)を画像形成装置10の内部へスライドさせ、フランジ部22YM(またはフランジ部22CK)を前側板12A(または左側板12D)に面接させた 状態で、孔部24及びネジ孔26へ図示しない固定ネジをねじ込み、開口部16(または開口部16)を塞ぐと共に、露光装置48YM(または露光装置48CK)を前側板12A(または左側板12D)に固定する。この状態で露光装置48YM(または露光装置48CK)は、感光体44Y、44M(または感光体44C、44K)に対して位置決めされる。
ここで、露光装置48YM、48CK内の光学系は、略同一の位置関係であるため、筐体50YM、50CKは略同一形状となり、本来であれば、筐体50YM、50CKの斜線部(図4参照)で示す大きさとなる。
しかし、フランジ部22YM、フランジ部22CKを介して、露光装置48YM、露光装置48CKを、前側板12A、左側板12Dに直接固定させるため、前側板12Aから感光体44Yまでの距離、或いは左側板12Dから感光体44C、44Kまでの距離分が必要となるため、筐体50YMと筐体50CKとは、大きさが若干異なってしまう。
次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の作用について説明する。
図4に示すように、画像形成装置10の前側板12A及び左側板12Dに、露光装置48YMを着脱するための開口部14、16をそれぞれ設け、開口部14を通じて矢印A方向に沿って露光装置48YMを着脱させ、開口部16を通じて矢印A方向と直交する方向に沿って露光装置48CKを着脱させる。つまり、露光装置48YMと露光装置48CKとで着脱方向を変えている。
例えば、図示はしないが、二つの露光装置の着脱方向が同じ場合、画像形成装置の一つの側板に二つの露光装置が着脱できる大きさの開口部が必要となるため、開口部の大きさは、開口部14或いは開口部16の大きさの約2倍となってしまう。このため、側板の剛性を低下させてしまい、強度を保持することができない。
しかし、本形態のように、露光装置48YMと露光装置48CKとで着脱方向を変えることで、露光装置48YM、48CKを着脱させるための開口部14、16の大きさを小さくすることができる。側板12を、板金や樹脂、あるいは板金と樹脂の複合材料で形成しているため、開口部14、16の面積を小さくすることで、側板12自体の剛性を向上させる。
これにより、前側板12A及び左側板12Dの局部的な剛性の低下を抑えることができ、振動や画像形成装置10を設置する場所の床狂いに対し、変形等の影響を受け難くなり、良好な画像を得ることが可能となる。
また、露光装置48YM、48CKを着脱させる開口部14、16を、前側板12A及び左側板12Dに形成させることで、画像読取装置(図示省略)と一体になった画像形成装置10において、露光装置48YM、48CKの着脱時に、重量物である画像読取装置を画像形成装置10から分離させる必要がないため、露光装置48YM、48CKの交換に伴う労力及び時間が大幅に削減される。
ところで、4色の画像形成装置10に対して、露光装置48YMで感光体44Yと感光体44Mをそれぞれ走査露光し、露光装置48CKで感光体44Cと感光体44Kをそれぞれ走査露光するようにすることで、露光装置を二つにしている。
これにより、露光装置48YM、48CKの着脱に必要な開口部14、16は二つで良くなり、画像形成装置10の側板のうち、右側板12C及び後側板12Bには、開口部を形成させる必要はないので、画像形成装置10の強度をさらに向上させることができる。
このようにして、画像形成装置10の強度を向上させることで、重量物である感光体44Y〜44C或いは画像読取装置(図示省略)を露光装置48YM、48CKの上方に配置させることができるため、感光体44Y〜44Cと露光装置48YM、48CK等の上下の位置関係に拘束されず、画像形成装置10内部の配置等による設計の幅を広げることができる。
なお、本形態では、フランジ部22YM、フランジ部22CKを介して、露光装置48YM、露光装置48CKを、前側板12A、左側板12Dに固定ネジでネジ止めしたが、露光装置48YM、露光装置48CKを画像形成装置10内部に位置決めすることができれば良いため、これに限るものではない。
例えば、開口部14、16を塞ぐプレートを別途用いて、プレートの裏面側にコイルスプリング等のバネ部材を取り付ける。これにより、露光装置を画像形成装置10内部に装着した後、プレートで開口部を塞ぐことで、バネ部材によって露光装置が押圧され、画像形成装置内部で位置決めされる。この場合、露光装置の筐体の大きさは光学系を配置するために必要な大きさで良いため、筐体の大きさは、図4で示す斜線部(後述する図5の斜線部も同様)の大きさとなる。
また、本形態では、4色の画像形成装置10に対して、露光装置を二つにしたが、図5に示すように、4つの露光装置90Y、90M、90C、90Kを用いて、それぞれ前側板12A、後側板12B、左側板12D、右側板12Cにそれぞれ開口部92Y、92M、92C、92Kを設け、各開口部92Y、92M、92C、92Kからそれぞれ露光装置90Y、90M、90C、90Kを着脱させても良いのは、勿論のことである。
また、少なくとも一つの露光装置の着脱方向が他の露光装置の着脱方向と異なっていれば良いため、露光装置90Y、90M、90C、90Kの着脱方向を全て変えなくても良い。
さらに、ここでは、露光装置の光ビームを各光ビームに対応する感光体ドラム上に偏向走査する方式で説明したが、各露光装置の光ビームを一つのベルト上の感光体に偏向走査して画像を得る方式の多色画像形成装置でも良いことはいうまでもなく、また、4色に限らず、2色であっても良い。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略説明図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置に備えられた光学走査装置を示す一部省略平面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置に備えられた光学走査装置を示す概略側面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の説明図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の変形例の説明図である。 従来の画像形成装置の概略説明図である。 従来の他の画像形成装置の一部省略斜視図である。
符号の説明
10 画像形成装置
12 側板
14 開口部(第1開口
16 開口部(第2開口
18 レール(第1ガイドレール)
20 レール(第2ガイドレール)
22YM フランジ部(第1フランジ部)
22CK フランジ部(第2フランジ部)
44Y 感光体(潜像担持体)
44M 感光体(潜像担持体)
44C 感光体(潜像担持体)
44K 感光体(潜像担持体)
48YM 露光装置
48CK 露光装置
90Y 露光装置
90Y 露光装置
90Y 露光装置
90Y 露光装置
92Y 開口部
92Y 開口部
92Y 開口部
92Y 開口部

Claims (5)

  1. 複数の露光装置を備えた画像形成装置において、
    少なくとも一つの露光装置の着脱方向が、他の露光装置の着脱方向と異なり、
    前記画像形成装置の側板に形成され、少なくとも一つの前記露光装置が着脱される第1開口部と、
    前記露光装置の着脱方向の一端面に設けられ、前記第1開口部よりも外形が大きく、該第1開口部の周縁部に固定され第1開口部を塞ぐ第1フランジ部と、
    前記側板と異なる側板に形成され、他の露光装置が着脱される第2開口部と、
    前記露光装置の着脱方向の一端面に設けられ、前記第2開口部よりも外形が大きく、該第2開口部の周縁部に固定され第2開口部を塞ぐ第2フランジ部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 複数の光源からの光束を一つの回転多面鏡で偏向走査する前記露光装置を備え、前記露光装置を二つ配置したことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1開口部から内部へ水平に延び一つの露光装置を取付位置へガイドする第1ガイドレールと、前記第2開口部から内部へ水平に延び他の露光装置を取付位置へガイドする第2ガイドレールの延出方向が直交していることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 潜像が形成される潜像保持体が、前記露光装置の上方に配置されたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置。
  5. 画像読取装置が、前記潜像担持体の上方に配置されたことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
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