JP4413110B2 - 光書き込み装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は光書き込み装置及び画像形成装置に関する。

一般に、プリンタ、複写機、ファクシミリ、これらの複合機能を有する複合機などの画像形成装置として、例えば、従来、複数の光源から出射される光ビームを、並設された４つの像担持体（例えば、感光体ドラム）に照射して潜像の書き込みを行い、各像担持体上に形成された潜像を異なる色の現像剤（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー）でそれぞれ現像して可視像化した後、転写搬送ベルト等に担持された記録用紙等の転写材を各像担持体の転写部に順次搬送し、各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写した後、転写材上に転写された画像を定着して多色画像を得るタンデム方式のカラー画像形成装置がある。

このようなタンデム方式のカラー画像形成装置に使用される光書き込み装置として、特許文献１に記載されているように、複数の光源と、この複数の光源からの光ビームを対称な２方向に振り分けて偏向する光偏向手段と、この光偏向手段を中心にして２方向に対称に配置され、光偏向手段により偏向走査される複数の光ビームをそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する光学系を備え、複数の光源、光偏向手段及び光学系を一つのハウジングに収納した光書き込み装置が知られている。
特開２００２−１９６２６９号公報

この特許文献１に記載の光書き込み装置においては、ハウジング内の光偏向手段の周辺であって、光偏向手段による光ビームの偏向走査領域外に、２方向に配置され互いに対向する光学系からの反射・散乱光（フレア光）を遮光する遮光部材を設けている。

ところで、上述したような光書き込み装置においては、光偏向手段を周辺が高い壁面で囲まれる収容部（以下「ポリゴン部屋」という。）に収容するが、光偏向手段を駆動するためには駆動回路基板とハーネスなどの接続手段で接続しなければならないため、例えばポリゴン部屋の隣りに回路基板を収容する基板収容部屋を形成して、ポリゴン部屋の壁面のうちの基板収容部屋との壁面の一部に切り欠き部を形成し、この切り欠き部を通じてハーネスを這い回す構成とする。

そのため、ポリゴン部屋の切り欠き部を閉じるための仕切り部材が必要になり、また、光偏向手段とハーネスとの干渉を避けるためにハーネスを押える押え部材が必要になる。

このように、従来の光書き込み装置にあっては、ポリゴン部屋に仕切り部材、押え部材、あるいは前述した遮光部材など、複数の細かい部品が配置されるため、組み付け作業性が悪く、コスト的にも高くなるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、部品点数を削減して組み付け作業を向上しコストの低減を図った光書き込み装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る光書き込み装置は、光偏向手段を収容する収容部の切り欠き部を閉じるための仕切り手段、フレア光を防止するための遮光手段及び光偏向手段への接続手段を押える押さえ手段の少なくとも２つを兼ねた部材を設けた構成としたものである。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る光書き込み装置を備えたものである。

本発明に係る光書き込み装置によれば、仕切り手段、遮光手段及び押さえ手段の少なくとも２つを兼ねた部材を設けたので、部品点数が削減され、組み付け作業性が向上するとともにコストの低減を図ることができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、仕切り手段、遮光手段及び押さえ手段の少なくとも２つを兼ねた部材を設け光書き込み装置を備えたので、部品点数が削減され、組み付け作業性が向上するとともにコストの低減を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る画像形成装置の一例の概略について図１を参照して説明する。
この画像形成装置は、装置本体１内に、電子写真方式の画像形成プロセスで画像を形成する装置であり、像担持体としての複数の感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ（以下、区別しないときは「感光体ドラム２」という。以下の符号の付け方も同様とする。）と、各感光体ドラム２を帯電させる帯電ユニット３と、各感光体ドラム２に対して静電潜像の書き込みを行なう露光手段としての本発明に係る光書き込み装置（光書き込みユニット）４と、各感光体ドラム１の潜像を現像する現像ユニット５と、各感光体ドラム２上のトナー像を中間転写部材（ベルト）１１に転写する転写ユニット６と、各感光体ドラム２の残留トナー及び電荷を除去するクリーニングユニット７を備えるとともに、装置本体１の下側に用紙１３を給紙する給紙装置８を備え、更に用紙２０に転写されたトナー像を定着処理するための定着装置９を備えている。

ここで、この画像形成装置では、図１で左から（中間転写ベルト１１の回転方向上流側から）イエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＫの４つの色の画像を形成し、これを中間転写ベルト１１上で重ねてフルカラーの画像を形成する。なお、ブラックを除くイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭの３色でもフルカラーの画像形成は可能である。

帯電ユニット３は、ローラ状に形成された導電性ローラからなり、このローラに帯電バイアス電圧を電源装置から供給し、感光体ドラム２表面の感光体層を一様に帯電させる。光書き込み装置４は、画像データに基づいて点灯／消灯する光ビームであるレーザービームを各感光体ドラム２表面に照射することで、感光体ドラム２上に画像に応じた静電潜像を形成する。現像ユニット５は、現像ローラと現像材収容部等で構成され、感光体ドラム２上の静電潜像を顕像化する。

転写ユニット６は、感光体ドラム２上でトナーにより顕像化された画像を感光体ドラム２から中間転写体としての中間転写ベルト１１に転写ローラ１２によって転写する。中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とテンションローラ１６間に掛け渡されており、図示しない駆動モータで回転駆動される駆動ローラ１４によって矢印方向に周回移動する。各感光体ドラム２上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１１と接触し、中間転写ベルト１１の裏面に配設された転写ローラ１２に所定のバイアス電圧を印加することにより、中間転写ベルト１１上に転写される（これを「一次転写」という。）。

クリーニングユニット７は、中間転写ベルト１１に転写後に感光体ドラム２上に残留した現像材及び電荷を次の作像動作の前に除去する。

一方、給紙装置８の給紙カセット２１に収容されている転写材としての用紙２０は、給紙ローラ（ピックアップローラ）２２により１枚ずつ分離されて送り出され、レジストローラ２３により２次転写手段としての転写ローラ２４に搬送され、中間転写ベルト１１上で重畳されたフルカラーのトナー画像が用紙２０に転写される（これを「二次転写」という。）。

その後、用紙２０は画像を定着させるために定着装置９に搬送され、定着装置９で加熱、加圧され、画像が定着された後、搬送ローラ２５を経て、排紙ローラ２６から装置外部の排紙トレイ部３０に排出される。

なお、この画像形成装置では、中間転写ベルト１１に複数の感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋのそれぞれで形成された色の画像を重ね合わせた後、転写材に転写（これを２次転写という。）する方式のいわゆる中間転写方式のものであるが、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに形成された画像を転写材に直接転写して転写材上で重ね合わせるいわゆる直接転写方式とすることもできる。

次に、この画像形成装置に搭載している本発明に係る露光ユニットである光書き込み装置４について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同光書き込み装置の内部構成を説明する平面説明図、図３は同光書き込み装置の側面説明図である。

この光書き込み装置４は、ハウジング４０に、各感光体ドラム２に対して光レーザーであるレーザービームＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＫを照射するために４つのレーザユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋと、各レーザーユニット４１からの画像信号に基づいて変調されたレーザービームＬを偏向走査する光偏向手段（偏向走査手段）としての２つのポリゴンミラー４２ａ、４２ｂ（両者を併せて「ポリゴンミラー４２」という。）と、偏向走査したレーザービームＬを感光体ドラム２上で所望の大きさに結像させる結像光学系４４と、レーザービームＬの走査開始タイミングを検知する同期検知手段としての同期検知部４５などを備えている。

ここで、ポリゴンミラー４２はポリゴンモータ４３によって高速で回転駆動され、このポリゴンミラー４２と各レーザーユニット４１の間には、レーザーユニット４１側からアパーチャ４６及びシリンダレンズ４７を配設している。そして、４つのレーザーユニット４１からのレーザービームＬを２つずつ、レーザーユニット４１Ｙ、４１Ｃとレーザーユニット４１Ｍ、４１Ｋに分けてポリゴンミラー４２ａ、４２ｂの両側から入射させる所謂対向走査方式を採用し、ポリゴンミラー４２に片側から２つのレーザービームＬＹ，ＬＣ及びＬＭ，ＬＫを独立に入射させるために、一方の光路にミラー４８Ａ，４８Ｂを配置している。

なお、ポリゴンミラー４２の回転数が３０、０００ｒｐｍを超える程度に速い場合の騒音対策等のためにポリゴンミラー４２の手前両側に防音ガラス４９、４９を配設している。

また、ポリゴンミラー４２で偏向走査されたレーザービームＬは、再び防音ガラス４９を経て、結像レンズ４４に入射した後、各ミラー５０を経由して、各感光体ドラム２に入射される。この場合、感光体ドラム２表面に対する照射角度は、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ各色のそれぞれでほぼ同一となるように設定している。

なお、光書き込み装置４のハウジング４０の蓋部材５１には感光体ドラム２への射出口に、この光書き込み装置４内への塵埃の侵入等を防ぐために防塵ガラス５２をそれぞれ設けている。

一方、書き込み開始のタイミングを決定するための同期検知は、前記結像レンズ４４を通ったレーザービームＬを同期検知用ミラー６１で折り返し、同期検知部４５に入射されるようにしている。この同期検知部４５は、結像レンズ６２と光電素子を持つ電気回路基板６３と、それらを保持する保持部材６４とで構成している。

なお、同期検知の本来の意味は、走査光のタイミングを取ることであるので、通常走査に先立って設置されていればよいが、この実施形態では、１走査の速度（あるいは時間）の変動を検知するために、走査後端にも検知手段を設置している。図２には、この走査前後で同期を取る構成を示している。この例では、上下２段の走査光を１つの同期検知部４５で検知する。

次に、本発明に係る光書き込み装置４の第１実施形態について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は光書き込み装置のポリゴン近傍の斜視説明図、図５は同じくポリゴン近傍の平面説明図、図６は要部断面説明図である。
この実施形態では、光書き込み装置４のハウジング４０に収容部であるポリゴン部屋１０１を形成して、このポリゴン部屋１０１に光偏向手段を構成するポリゴンミラー４２を回転駆動するポリゴンモータ４３を、モータボード１０２をポリゴン部屋１０１の奥側面１０１ａにして取り付けて収容している。

また、ハウジング４０にはこのポリゴン部屋１０１に隣接して基板収容部である基板収容部屋１０５を形成して、この基板収容部屋１０５内にポリゴンモータ４３を駆動するためのドライバ（駆動回路）を実装した駆動回路基板であるドライバボード１０６を取り付けている。

そして、これらのポリゴン部屋１０１の基板収容部屋１０５との間の壁部の一部に切り欠き部１０３を形成し、この切り欠き部１０３を介してモータボード１０２とドライバボード１０６とを接続手段であるハーネス１０４で電気的に接続している。なお、ハーネス１０４はコネクト部１０２ａ、１０６ａでそれぞれモータボード１０２とドライバボード１０６と接続され、また、コネクタ部１０２ａ、１０６ａの位置関係から途中で蛇行されて配設されている。

そして、遮光兼仕切り部材１１０を、ポリゴン部屋１０１の切り欠き部１０３の両側でハウジング４０に取り付け部材１０７で取り付けている。この遮光兼仕切り部材１１０は、切り欠き部１０３に嵌め込まれてポリゴン部屋１０１と基板収納部屋１０５との間を仕切る壁（切り欠き部１０３を閉じる壁）となる仕切り部１１１と、フレア光を遮光する遮光手段である遮光部１１２とを一体に形成した仕切り手段と遮光手段を兼ねた部材である。この場合、遮光兼仕切り部材１１０の仕切り部１１１の底面とハーネス１０４との間には空隙が生じる。

また、この遮光兼仕切り部材１１０とは別に、ハーネス１０４を押える押え部材であるハーネスクランブ１１４をポリゴン部屋１０１の奥側面１０１ａから立ち上げて形成している。

このように構成したので、遮光兼仕切り部材１１０と押え部材（ハーネスクランブ）１１４の２つの部材で、仕切り、遮光及び押さえを行うことができて、仕切り、遮光及び押さえをそれぞれ別の部材で行う、つまり３つの部材を用いる場合よりも部品点数（又は部材点数）が削減されて、組み付け作業性が向上し、またコストの低減を図ることができる。

また、仕切り手段と遮光手段を一体化することによって、図６に示すように、遮光部１１２をポリゴン部屋１０１の奥側面１０１ａから浮かせて、できるだけポリゴンミラー４２に近づけることができるので、モータボード１０２に逃げ用の切り欠きなどを設ける必要がなくなる。

すなわち、図１４及び図１５に示すように、ポリゴン部屋１０１の切り欠き部１０３を閉じるための仕切り部材５０１、フレア光を防止するための遮光部材５０２、光偏向手段への接続手段であるハーネス１０４を押える押さえ部材５０３を設ける場合に比べて部材点数を削減することができる。また、この場合、図１６に示すように、遮光部材５０２はポリゴン部屋１０１の奥側面１０１ａから立ち上げて形成しなければならないため、遮光部材５０２をポリゴンミラー６２に近づけるためには、図１５に示すように、モータボード１０２に逃げ用の切り欠き１０２ｂを形成しなければならなくなる。これに対して、上記実施形態では、遮光部１１２をポリゴン部屋１０１の奥側面１０１ａから浮かせて形成することができるので、このような切り欠き１０２ｂが必要でなくなる。

次に、本発明に係る光書き込み装置４の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は光書き込み装置のポリゴン近傍の斜視説明図、図８は同じくポリゴン近傍の平面説明図である。
この実施形態では、遮光兼押えさ部材１２０をポリゴン部屋１０１の奥側面１０１ａ（ハウジング４０でもある。）に取り付け部材１２７によって取り付けている。この遮光兼押さえ部材１２０は、フレア光を遮光する遮光手段である遮光部１２２とハーネス１０４を押える押え手段である押さえ部１２３を一体に形成した遮光手段と押え手段を兼ねた部材である。

また、これとは別に、ポリゴン部屋１０１の切り欠き部１０３に嵌め込んでポリゴン部屋１０１と基板収納部屋１０５との間を仕切る壁（切り欠き部１０３を閉じる壁）となる仕切り部材１２１を、取り付け部材１０７でハウジング４０に取り付けている。

このように構成したので、遮光兼押さえ部材１２０と仕切り部材１２１の２つの部材で、遮光、仕切り及び押さえを行うことができて、遮光、仕切り及び押さえをそれぞれ別の部材で行う、つまり３つの部材を用いる場合よりも部品点数（又は部材点数）が削減されて、組み付け作業性が向上し、またコストの低減を図ることができる。

なお、この実施形態では、モータボード１０２に遮光兼押さえ部材１２０の遮光部１２２から逃げるための切り欠き１０２ａを形成しているが、遮光兼押さえ部材１２０の遮光部１２２の先端部分を、モータボード１０２を避けるように逃がすことで、モータボード１０２の切り欠き１０２ａは形成しなくても良い。

次に、本発明に係る光書き込み装置４の第３実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は光書き込み装置のポリゴン近傍の斜視説明図、図１０は同じくポリゴン近傍の平面説明図である。
この実施形態では、仕切り兼押さえ部材１３０を、ポリゴン部屋１０１の切り欠き部１０３の両側でハウジング４０に取り付け部材１０７で取り付けている。この仕切り兼押さえ部材１３０は、切り欠き部１０３に嵌め込まれてポリゴン部屋１０１と基板収納部屋１０５との間を仕切る壁（切り欠き部１０３を閉じる壁）となる仕切り手段及びハーネス１０４を押える押さえ手段を兼ねた部材である。

この仕切り兼押さえ部材１３０と前記第２実施形態の仕切り部材１２１との違いは、仕切り兼押さえ部材１３０は、切り欠き部１０３に取り付けた状態で仕切り兼押さえ部材１３０の下面がハーネス１０４の上側に当接して押える高さに形成されているのに対して、仕切り部材１２１は取り付けた状態でも下面がハーネス１０４に当接せず、ハーネス１０４を押えない高さに形成されていることである。

また、この仕切り兼押さえ部材１３０とは別に、フレア光を遮光する遮光手段である遮光部材１３２をポリゴン部屋１０１の奥側面１０１ａから立設して形成している。

このように構成したので、仕切り兼押さえ部材１３０と遮光部材１３２の２つの部材で、遮光、仕切り及び押さえを行うことができて、遮光、仕切り及び押さえをそれぞれ別の部材で行う、つまり３つの部材を用いる場合よりも部品点数（又は部材点数）が削減されて、組み付け作業性が向上し、またコストの低減を図ることができる。

次に、本発明に係る光書き込み装置４の第４実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は光書き込み装置のポリゴン近傍の斜視説明図、図１２は同じくポリゴン近傍の平面説明図である。
この実施形態では、仕切り兼遮光兼押さえ部材１４０を、ポリゴン部屋１０１の切り欠き部１０３の両側でハウジング４０に取り付け部材１０７で取り付けている。この仕切り兼遮光兼押さえ部材１４０は、切り欠き部１０３に嵌め込まれてポリゴン部屋１０１と基板収納部屋１０５との間を仕切る壁（切り欠き部１０３を閉じる壁）となるとともに、ハーネス１０４を押える前記第３実施形態の仕切り兼押さえ部材１３０と同様な形状の仕切り兼押え部１４１、及びフレア光を遮光する遮光手段である遮光部１４２を一体に形成した、仕切り手段と遮光手段及び押さえ手段を兼ねた部材である。

このように構成したので、仕切り兼遮光兼押さえ部材１４０という１つの部材で、遮光、仕切り及び押さえを行うことができて、遮光、仕切り及び押さえをそれぞれ別の部材で行う、つまり３つの部材を用いる場合よりも、また上記各実施形態のように２つの部材を用いる場合よりも、部品点数（又は部材点数）が削減されて、組み付け作業性が向上し、またコストの低減を図ることができる。

次に、本発明に係る光書き込み装置４の第５実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は光書き込み装置のポリゴン近傍の平面説明図である。
この実施形態は、上記第４実施形態と同様に、仕切り兼遮光兼押さえ部材１４０という１つの部材を用いるものであるが、ハーネス１０４を上記各実施形態のように屈曲させないでドライバボード１０６とモータボード１０３との間でストレートに配置した例である。このような構成であっても、仕切り兼遮光兼押さえ部材１４０という１つの部材を適用することができる。

本発明に係る光書き込み装置を備えた画像形成装置の一例を示す全体概略構成図である。 同光書き込み装置の内部構成を説明する平面説明図である。 同光書き込み装置の側面説明図である。 同光書き込み装置の第1実施形態を示すポリゴン近傍の斜視説明図である。 同じくポリゴン近傍の平面説明図である。 同じく要部断面説明図である。 同光書き込み装置の第２実施形態を示すポリゴン近傍の斜視説明図である。 同じくポリゴン近傍の平面説明図である。 同光書き込み装置の第３実施形態を示すポリゴン近傍の斜視説明図である。 同じくポリゴン近傍の平面説明図である。 同光書き込み装置の第４実施形態を示すポリゴン近傍の斜視説明図である。 同じくポリゴン近傍の平面説明図である。 同光書き込み装置の第５実施形態を示すポリゴン近傍の平面説明図である。 比較例に係る光書き込み装置を示すポリゴン近傍の斜視説明図である。 同じくポリゴン近傍の平面説明図である。 同じく要部断面説明図である。

符号の説明

２…感光体ドラム
４…光書き込み装置
４０…ハウジング
４１…レーザーユニット
４２…ポリゴンミラー
４３…ポリゴンモータ
４５…同期検知部
１０１…ポリゴン部屋
１０２…モータボード
１０３…切り欠き部
１０４…ハーネス
１０５…基板収容部屋
１０６…ドライバボード
１１０…遮光兼仕切り部材
１２０…遮光兼押さえ部材
１３０…仕切り兼押さえ部材
１４０…仕切り兼遮光兼押さえ部材

Claims (5)

1. 複数の光ビームを振り分ける光偏向手段を収容する収容部の壁面の一部に切り欠き部を形成し、この切り欠き部を介して、前記光偏向手段を駆動回路基板に電気的に接続する接続手段を配した光書き込み装置において、前記収容部の切り欠き部を閉じるための仕切り手段及びフレア光を防止するための遮光手段を兼ねた部材を設けたことを特徴とする光書き込み装置。
2. 複数の光ビームを振り分ける光偏向手段を収容する収容部の壁面の一部に切り欠き部を形成し、この切り欠き部を介して、前記光偏向手段を駆動回路基板に電気的に接続する接続手段を配した光書き込み装置において、前記接続手段を押える押さえ手段及びフレア光を防止するための遮光手段を兼ねた部材を設けたことを特徴とする光書き込み装置。
3. 複数の光ビームを振り分ける光偏向手段を収容する収容部の壁面の一部に切り欠き部を形成し、この切り欠き部を介して、前記光偏向手段を駆動回路基板に電気的に接続する接続手段を配した光書き込み装置において、前記収容部の切り欠き部を閉じるための仕切り手段及び前記接続手段を押える押さえ手段を兼ねた部材を設けたことを特徴とする光書き込み装置。
4. 複数の光ビームを振り分ける光偏向手段を収容する収容部の壁面の一部に切り欠き部を形成し、この切り欠き部を介して、前記光偏向手段を駆動回路基板に電気的に接続する接続手段を配した光書き込み装置において、前記収容部の切り欠き部を閉じるための仕切り手段、フレア光を防止するための遮光手段及び前記接続手段を押える押さえ手段を兼ねた部材を設けたことを特徴とする光書き込み装置。
5. 光書き込み装置を備えが画像形成装置において、前記光書き込み装置が請求項１ないし４のいずれかに記載の光書き込み装置であることを特徴とする画像形成装置。

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