JP4425206B2 - 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及びこれを用いた画像形成装置に係り、特に、複数の光ビームを同一面で反射偏向させるポリゴンミラーと、副走査方向に並んで配置された複数の被照射体にそれぞれ対応したビームを照射するための光学系とを備えた光走査装置と、画像形成方法に電子写真方式を採用した複写機、プリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置において、前記光走査装置を備えた画像形成装置に関する。

近年、高速印字処理を行う画像形成装置の開発が進んでいる。
例えば、画像形成装置の処理能力では、標準紙（Ａ４横搬送）での印字処理枚数で換算すると、数年前までは４０〜６０枚／分であったものが１００〜１２０枚／分と処理速度が高速化している。

感光体にビームを照射して画像を形成する光走査装置（光走査ユニット）が搭載された画像形成装置では、高い印字品位を得るためにビームが正確に所定の位置に照射されることが必要であるが、高速化した画像形成装置では、装置の動作中において、装置を構成するモータの回転や装置駆動部の回転等に起因した振動が大きくなっている。

特に、光走査ユニットにおいて、ビームの照射度を損なう要因としては光学部品の振動があげられるが、ポリゴンモータを用いて走査偏向を行う方式では、ポリゴンモータが高速で回転することから、振動の発生源となり易い。

光走査ユニットにおいては、光源からのビームを感光体の所定位置に照射して書き込みを行うための光路長が決まっているため、装置内におけるポリゴンモータに位置と感光体との位置関係によって、照射されたビームを反射する複数のミラーの配置位置は必然的に決まってくる。

光走査ユニットは、ポリゴンモータや装置駆動部から振動が生じると、該光走査ユニットを構成するフレームユニットの材質と厚みによって振動（所定振幅で発振源から発生）するため、複数の照射（１ポリゴン方式）により画像を形成する画像形成装置では、前記複数のミラーを振動の共振位置に配置しないことが書込み品位の向上につながる。

そこで、光走査ユニットの振動対策として、例えば、光学部品が取付けられるフレームユニットの取付部を最適化して、該光学部品を振動の小さい部位に配置したり（特許文献１を参照）、光学部品を振動の腹から外した位置に配置するようにしたもの（特許文献２を参照）が提案されている。
特開平０９−２３６７６９号公報 特開２００１−２０８９９６号公報

しかしながら、前述した方式は、光学走査ユニットが小さい場合において効果的であるが、タンデム構成で１つのポリゴンモータにより同時に複数のビームを走査して書き込む光走査ユニットの場合は、全体の形状が大きくなり、また、多数の光学部品により構成されるため、光学部品を振動の小さい部位に配置したり振動の腹を避けて配置するといった受動的な方法では対応できず、光学部品配置部の振動を抑えるといった能動的な方法が求められている。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、光走査ユニットに取り付けられるミラーの振動を抑制して印字品位の向上を図った光走査装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決するための本発明に係る光走査装置及びこれを用いた画像形成装置の各構成は、次の通りである。
請求項１に記載した光走査装置は、複数のビームを発射する発光源と、前記複数のビームを同一面で反射偏向させるポリゴンミラーと、副走査方向に並んで配置された複数の被照射体にそれぞれ対応したビームを照射するための光学系とを備えた光走査装置において、前記ポリゴンミラーが取付けられるとともに該ポリゴンミラーから照射されるビーム方向に沿って配置される光学系が取付けられる基板を、ビーム毎に対応して配置されるそれぞれのビームを反射するミラーを含む光学系の取付部を内側に向かい突出形成するとともに、その取付部の背面に外側に向かい突出して照射されるビームの走査方向に沿って延設されたリブ状の凸部を形成したことを特徴とするものである。

本発明において、光走査装置における光学系が取付けられる基板は、例えば、光走査装置を構成する筐体、いわゆるフレームユニットを含むものであり、本発明は、この基板の構成を限定するものではなく、一体的に箱状に構成されたものや板状に構成されたものであっても良い。

請求項２に記載した光走査装置は、請求項１に記載した構成に加えて、前記光学系を、前記ビームが通過するレンズ、および前記ビームが反射するミラーで構成したことを特徴とするものである。

請求項３に記載した画像形成装置は、画像情報を複数の色相に色分解した後に画像処理を行い、色分解された画像情報に応じて各色相に合致した現像剤により現像剤像が形成される静電潜像担持体と、複数のビームをポリゴンミラーの同一面で反射偏向して副走査方向に並んで配置された前記静電潜像担持体にビームを照射し、それぞれのビームに対応した静電潜像担持体上に静電潜像を形成する光走査装置とを備え、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成された現像剤像を転写電界により記録媒体上に転写することで画像情報を出力する画像形成装置において、前記光走査装置として、請求項１または２に記載の光走査装置を備えたことを特徴とするものである。

請求項１に記載した発明によれば、複数のビームを発射する発光源と、前記複数のビームを同一面で反射偏向させるポリゴンミラーと、副走査方向に並んで配置された複数の被照射体にそれぞれ対応したビームを照射するための光学系とを備えた光走査装置において、前記ポリゴンミラーが取付けられるとともに該ポリゴンミラーから照射されるビーム方向に沿って配置される光学系が取付けられる基板を、ビーム毎に対応して配置されるそれぞれのビームを反射するミラーを含む光学系の取付部を内側に向かい突出形成するとともに、その取付部の背面に外側に向かい突出して照射されるビームの走査方向に沿って延設されたリブ状の凸部を形成することで、光学系の取付部をポリゴンモータの回転によって生じる振動の節とすることができ、光学系に及ぶ振動を抑制することができる。また、前記光学系の取付部の構成として、照射されるビームの走査方向に沿って延設された凸部を形成したことで、ポリゴンモータから副走査方向に伸延する取付部に向かって伝播する振動を抑制することができる。
従って、本発明によれば、光学系の取付部の厚みを厚くすることでどのような周波数であっても常に振動の節となり振動を抑制することができる。

一般的に、光走査装置を構成する筐体は成型で作られることが多く、また、この筐体は光走査装置が搭載される装置の構成に応じて同一の筐体に異なる回転数のポリゴンモータを搭載して使用される場合がある。本発明によれば、光走査装置の筐体における光学系の取付部の厚さとその他の厚さを異ならせることで、特に光学系の取付けの厚さを厚くすることで、ポリゴンモータがどのような周波数であっても常に光学系の取付部の位置を振動の節とすることができるので、光学系に及ぶ振動を抑制することができる。

なお、光走査装置のポリゴンモータの取付面（多くの場合、光走査装置の筐体の底面）以外、例えば筐体の側面では印字品位に影響を与える副走査方向成分の振動はほとんど発生しない。また、底面から伸延する場合であっても、底面からの柱状部の体積が大きい場合には振動は抑制される。

また、請求項１〜３に記載の発明で得られる上記共通の効果に加え、各請求項に記載の発明によれば次の効果を得ることができる。

詳しくは、請求項２に記載した発明によれば、前記光学系を、ビームが通過するレンズ、およびビームが反射するミラーとしたことで、印字品位に関わる光学系の振動を抑制することができる。

請求項３に記載した発明によれば、画像情報を複数の色相に色分解した後に画像処理を行い、色分解された画像情報に応じて各色相に合致した現像剤により現像剤像が形成される静電潜像担持体と、複数のビームをポリゴンミラーの同一面で反射偏向して副走査方向に並んで配置された前記静電潜像担持体にビームを照射し、それぞれのビームに対応した静電潜像担持体上に静電潜像を形成する光走査装置とを備え、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成された現像剤像を転写電界により記録媒体上に転写することで画像情報を出力する画像形成装置において、前記光走査装置として、請求項１または２に記載の光走査装置を備えたことで、ポリゴンモータの回転によって生じる光学系の振動を抑制して、印字品位の向上を図った画像形成装置を実現できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。

本実施形態の画像形成装置１は、図１に示すように、色分解された画像情報に応じて各色相に合致した現像剤（以下、トナーと称する。）により形成される現像剤像（以下、トナー像と称する。）を担持する感光体ドラム（静電潜像担持体）２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）を備えた画像形成手段を構成する複数のプロセス印刷ユニット（現像手段）２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）と、画像情報に基づいて色毎に各々の感光体ドラム２１上にレーザ光（ビーム）を照射して静電潜像を生成する露光ユニット（光走査装置）１０と、複数のトナー像を積層して転写する転写手段を構成する無端の転写ベルト３１と、前記転写ベルト３１に積層転写されたトナー像を記録用紙に一括転写する転写手段を構成する転写ローラ３６と、加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂとにより記録用紙に転写されたトナー像を熱定着させる定着ユニット２７１とを備えたものである。

まず、画像形成装置１の全体構成について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、画像情報を色分解して色相毎に画像を形成してカラー画像を出力するようにした、いわゆるデジタルカラープリンタであって、大略的に画像形成部１０８と給紙部１０９とにより構成され、外部に接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置（図示省略）からの印刷ジョブに基づいて多色画像又は単色画像を記録用紙上に形成するものである。

画像形成部１０８は、電子写真方式で、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色を用いて多色画像を形成するものであって、主に、露光ユニット１０、プロセス印刷ユニット２０、定着ユニット２７、転写ベルト３１を備える転写手段としての転写ベルトユニット３０、転写ローラ３６、転写ベルトクリーニングユニット３７とにより構成されている。

画像形成部１０８の概略構成は、画像形成装置１の筐体１ａの一端側の上部に定着ユニット２７を配置し、該定着ユニット２７の下方に筐体１ａの一端側から他端側に渡り転写ベルトユニット３０を配置するとともに、該転写ベルトユニット３０の下方にプロセス印刷ユニット２０を配置し、さらに該プロセス印刷ユニット２０の下方に露光ユニット１０を配置している。

また、転写ベルトユニット３０の他端側には転写ベルトクリーニングユニット３７が設けられている。さらに、画像形成部１０８の上部には定着ユニット２７に隣接して排紙トレイ４３が設けられている。そして、この画像形成部１０８の下側に給紙部１０９が構成されている。

本実施形態では、プロセス印刷ユニット２０として、ブラック（ＢＫ）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した４個のプロセス印刷ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが転写ベルト３１に沿って順次設けられている。

転写ベルト３１上に転写されるトナー像の中で最初に転写される色相のプロセス印刷ユニット２０ａ、すなわち、転写ローラ３６から最も遠い位置に配置される色相のプロセス印刷ユニット２０ａは、黒色の色相のトナーを備え、転写ベルト３１上に最初に黒色のトナー像を形成するものである。

これらプロセス印刷ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、筐体１ａ内で略水平方向（図中の左右方向）に平行して並設され、色毎に像担持体たる感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、該感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを帯電させる帯電器（帯電手段）２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ、現像器（現像手段）２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、クリーナユニット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ等をそれぞれ備えている。

ここで、各色毎に対応する構成要素に付したａ，ｂ，ｃ，ｄの記号は、それぞれブラック（ＢＫ）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応するように記載したものであるが、以下の説明において、特定の色に対応する構成要素を指定して説明する場合を除き、各色に対して設けられている構成要素をまとめて、感光体ドラム２１、帯電器２２、現像器２３、クリーナユニット２４と記載するものとする。

感光体ドラム２１は、外周面の一部が転写ベルト３１の表面に接触するように配置されるとともに、ドラムの外周面に沿って電界発生部としての帯電器２２、現像器２３、及びクリーナユニット２４が近接配置されている。

帯電器２２は、ローラ型帯電器が用いられ、感光体ドラム２１を挟んで転写ベルトユニット３０が配置する位置と略反対側で感光体ドラム２１の外周面に接触するように配置されている。尚、本実施形態では帯電器２２としてローラ型帯電器を用いているが、ローラ型帯電器の代わりにブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器等を用いても良い。

現像器２３は、ブラック（ＢＫ）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）の各色のトナーが各色ずつ現像器２３毎に収納されており、感光体ドラム回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器２２より下流側に配置されている。そして、該感光体ドラム２１の外周面に形成された静電潜像に各色のトナーを供給して顕像化するように構成されている。

クリーナユニット２４は、感光体ドラム回転方向で帯電器２２より上流側に配置されている。また、クリーナユニット２４は、クリーニングブレード２４１を備え、該クリーニングブレード２４１を感光体ドラム２１の外周面に沿って当接配置し、該感光体ドラム２１上の残留トナーを掻き取り回収するように構成されている。図中の符号２４２は回収したトナーを搬送する搬送スクリュである。

露光ユニット１０は、主に、箱状に形成された筐体１０ａと、その内部に配置されるレーザ照射部１１ａを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１１、ポリゴンミラー１２、及び色毎にレーザ光を反射する反射ミラー１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ等により構成されている。

ここで、本発明の実施形態に係る露光ユニット１０の構成について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成する露光ユニットの構成を示す側面断面図、図３は図２のＥ方向からの光学系レイアウトの概略を示す平面図である。

露光ユニット１０の外装部を構成する筐体１０ａは、図２、図３に示すように、上方に配置された４色に対応した感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと対向する上側が開口形成されて、その内部に光学系が配置されている。

筐体１０ａの底部には、一方端部にレーザスキャニングユニット１１が配置され、その一方端側から他方端側に向かって、ポリゴンミラー１２、ｆθレンズ１５、反射ミラー１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの順に配置されている。

また、筐体１０ａの内側には、反射ミラー１３ａ，１３ｂ，１３ｃにより反射したレーザ光をそれぞれの感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃに照射させるための反射ミラー１４ａ１，１４ａ２，１４ｂ，１４ｃ１，１４ｃ２が配置されている。

レーザスキャニングユニット１１のレーザ照射部１１ａから発せられたレーザ光は、ポリゴンミラー１２及びｆθレンズ１５により色分解された後、反射ミラー１３ａ〜１３ｄ，１４ａ１，１４ａ２〜１４ｃ１，１４ｃ２で反射して、色毎にそれぞれの感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ上に照射されるようになっている。

尚、レーザスキャニングユニット１１は、レーザ照射部１１ａの代わりにＥＬ（Electro Luminescence）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子をアレイ状に並べた書込ヘッドを用いる構成であっても良い。

ポリゴンミラー１２は、筐体１０ａの底面１０ｂに取付けられるポリゴンモータ１２ａにより回転するようになっている。

ｆθレンズ１５は、２つのレンズにより成り、例えば、第１のレンズとしてシリンダレンズ１５ａと、第２のレンズとしてトロイダルレンズ１５ｂとにより構成されている。

反射ミラー１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、図３に示すように、それぞれ感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの軸心方向に沿って長く延設され、それぞれの反射ミラーが平行に並設されている。反射ミラー１３ａ，１３ｂは、底面１０ｂに固定され、一方、反射ミラー１３ｃ，１３ｄは、側壁１０ｆもしくは底面１０ｂに設けられた図示しない支持部で保持されている。

反射ミラー１４ａ１，１４ａ２，１４ｂ，１４ｃ１，１４ｃ２は、それぞれ感光体ドラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの軸心方向に沿って長く延設され、それぞれの反射ミラーが平行に並設され、筐体１０ａの内側の側壁１０ｆもしくは底面１０ｂに設けられた図示しない支持部で保持されている。

筐体１０ａの底面１０ｂには、ポリゴンモータ１２ａが取付板１２ｃを介して取付けられるポリゴンモータ取付部１０ａ１が開口形成され、また、ｆθレンズ１５を構成するシリンダレンズ１５ａとトロイダルレンズ１５ｂ、及び反射ミラー１３ａ，１３ｂがそれぞれ取付けられるシリンダレンズ取付部１０ｃ１、トロイダルレンズ取付部１０ｃ２、反射ミラー取付部１０ｃ３，１０ｃ４が筐体１０ａ内側に向かい突出形成されている。

さらに、筐体１０ａの底面１０ｂの外側には、前述したシリンダレンズ取付部１０ｃ１、トロイダルレンズ取付部１０ｃ２、反射ミラー取付部１０ｃ３，１０ｃ４が形成される部位の背面側に、それぞれ凸部１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４が外側に向かい突出して筐体幅方向（感光体ドラム軸心方向に沿った方向）に延設されている。

次に、転写ベルトユニット３０の構成について説明する。
転写ベルトユニット３０は、図１に示すように、主に、転写ベルト３１、転写ベルト駆動ローラ３２、転写ベルト従動ローラ３３、転写ベルトテンション機構３４、中間転写ローラ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄとにより構成されている。

尚、以下の説明においては、中間転写ローラ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを総して用いる場合には中間転写ローラ３５と記載するものとする。

転写ベルト３１は、厚さ７５μｍ〜１２０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。転写ベルト３１の材質は、主にポリイミド、ポリカーボネイト、サーモプラスチックエラストマーアロイ等が用いられている。

また、転写ベルト３１は、その表面が感光体ドラム２１の外周面と接触するように、転写ベルト駆動ローラ３２、転写ベルト従動ローラ３３、転写ベルトテンション機構３４、中間転写ローラ３５により張架され、該転写ベルト駆動ローラ３２の駆動力により副走査方向（図中の矢印Ｂ方向）へ移動するように構成されている。

転写ベルト駆動ローラ３２は、筐体１ａの一端側に配置され、転写ベルト３１に駆動を掛けて該転写ベルト３１を搬送するとともに、転写ベルト３１と記録用紙とを重ね合わせた状態で転写ローラ３６とで挟み込んで圧接しながら記録用紙を搬送するように設けられている。

転写ベルト従動ローラ３３は、筐体１ａの他端側に配置され、転写ベルト駆動ローラ３２とともに転写ベルト３１を筐体１ａの一端側から他端側に渡り略水平に架設している。

中間転写ローラ３５は、転写ベルト駆動ローラ３２から転写ベルト従動ローラ３３に渡り巻回された転写ベルト３１の内側空間に配置されるとともに、軸心を感光体ドラム２１に対して図中左右方向に転写ベルト３１の移動方向下流側にずらした位置に配置され、転写ベルト３１の内側面を押圧して、前記転写ベルト３１の外側面が感光体ドラム２１の外周面の一部を巻回して所定のニップ量を得るように設けられている。

また、中間転写ローラ３５は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えば、ステンレス）軸を備え、その金属軸の外周面にＥＰＤＭ、発泡ウレタン等の導電性を有する弾性材が被覆されている。

このように構成された中間転写ローラ３５は、感光体ドラム２１に形成されたトナー像を転写ベルト３１に転写するために高電圧の転写バイアス、すなわち、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧が印加され、弾性材により転写ベルト３１に対して均一的に高電圧を印加するようにされている。

上述の各感光体ドラム２１上で各色相に応じた顕像化されトナー像（静電像）が転写ベルト３１で積層され、装置に入力された画像情報となる。このように積層された画像情報は、転写ベルト３１の接触位置に配置される転写ローラ３６によって記録用紙に転写されるようになっている。

転写手段を構成する転写ローラ３６は、転写ベルト３１に転写された現像剤像を記録用紙に転写する転写手段を構成するものであって、転写ベルト駆動ローラ３２に対して略水平で平行に対向し、該転写ベルト駆動ローラ３２に巻回される転写ベルト３１に対して所定のニップで圧接するように配設され、該転写ベルト３１上に形成された多色トナー像を記録用紙上に転写させるための電圧、すなわち、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧が印加されるように構成されている。

また、転写ベルト３１と転写ローラ３６との間のニップを定常的に得るために、転写ベルト駆動ローラ３２又は転写ローラ３６の何れか一方のローラを金属等の硬質材料により構成し、他方のローラを弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成するようにしている。

転写ベルト駆動ローラ３２と転写ローラ３６の下方にはレジストローラ２６が設けられている。レジストローラ２６は、給紙部１０９から供給された記録用紙の先端と転写ベルト３１上のトナー像の先端とを整合して転写ローラ３６側へ搬送するように構成されている。

また上記のように、感光体ドラム２１との接触により転写ベルト３１に付着したトナー、または転写ローラ３６によって記録用紙上に転写画行われずに転写ベルト３１残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるため、転写ベルトクリーニングユニット３７によって除去・回収されるように設定されている。

転写ベルトクリーニングユニット３７は、転写ベルト従動ローラ３３の近傍に設けられ、転写ベルト３１に当接（または摺接）するように配置したクリーニングブレード３７ａと、該クリーニングブレード３７ａにより転写ベルト３１上の残留トナーを掻き取ったトナー（廃トナー）を一旦収納するボックス状のトナー回収部３７ｂとを備え、転写ベルト３１上の残留トナーを掻き取り回収するようにされている。

また、転写ベルトクリーニングユニット３７は、プロセス印刷ユニット２０ａより転写ベルト３１の移動方向上流側で該プロセス印刷ユニット２０ａに近接して配置されている。また、転写ベルト３１のクリーニングブレード３７ａが外側面に接触する部分は、その内側面が転写ベルト従動ローラ３３で支持されている。

次に、定着ユニット２７の構成について説明する。
定着ユニット２７は、図１に示すように、加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂとにより構成された一対の定着ローラ２７１と、その定着ローラ２７１の上方に搬送ローラ２７ｃを備え、記録用紙を定着ローラ２７１の下方より搬入して、搬送ローラ２７ｃの上方に搬出するようにされている。

さらに、定着ユニット２７の上方には、搬送ローラ２７ｃに隣接して排紙ローラ２８が設けられ、搬送ローラ２７ｃから搬送された記録用紙を該排紙ローラ２８により排紙トレイ４３上に記録用紙を排紙するようにされている。

定着ユニット２７によるトナー像の定着は、加熱ローラ２７ａの内部若しくは近接して設けられたヒータランプ等の加熱手段（図示省略）を温度検出器（図示省略）の検出値に基づいて制御することにより、加熱ローラ２７ａを所定の温度（定着温度）に保つとともに、トナー像が転写された記録用紙を加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂとにより挟んで回転搬送しながら加熱・加圧することで記録用紙上にトナー像を熱定着するようにされている。

また、定着ユニット２７に隣接して、両面印刷用の両面原稿搬送路Ｓ３が定着ユニット２７の後方から下方に向かい給紙部１０９付近まで構成され、その両面原稿搬送路Ｓ３上に上下方向で並設された搬送ローラ２９ａ，２９ｂにより記録用紙を反転させた状態で、再び転写ローラ３６に向かい搬送するようになっている。

具体的には、搬送ローラ２９ａは定着ユニット２７の後方に配置され、搬送ローラ２９ｂは、上下方向で搬送ローラ２９ａの下方に位置するとともに、横方向でレジストローラ２６と略同じ位置に配置されている。

次に、給紙部１０９の構成について説明する。
給紙部１０９は、画像形成に使用する記録用紙を収容するための手差トレイ４１及び給紙カセット４２を備え、手差トレイ４１又は給紙カセット４２から記録用紙を一枚ずつ画像形成部１０８に供給するようにされている。

手差トレイ４１は、図１に示すように、画像形成装置１の筐体１ａの一側端（図中で右側）に、使用時には外方に拡開され、未使用時には一側端に収納可能に設けられ、利用者が所望する種類の記録用紙を少数枚（必要とする枚数）だけ載置して画像形成装置１の筐体１ａ内部に１枚ずつ取込むものである。

手差トレイ４１による記録用紙の給紙方向（図中の矢印Ｃ方向）下流側の画像形成装置１の筐体１ａ内には、露光ユニット１０の下方にピックアップローラ４１ａが設けられ、さらに給紙方向下流側に搬送ローラ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄが略水平に設けられている。

ピックアップローラ４１ａは、手差トレイ４１から給紙された記録用紙の一端部の表面と接触して、ローラの摩擦抵抗により一枚ずつ確実に搬送するようになっている。

最下流側の搬送ローラ４１ｄは、搬送ローラ４１ｂ，４１ｃよりも上方に設けられ、これにより記録用紙を上方に向かい搬送するようになっている。

前述したピックアップローラ４１ａ及び搬送ローラ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄによって記録用紙搬送路Ｓ１が構成されている。

一方、給紙カセット４２は、筐体１ａ内の画像形成部１０８及び露光ユニット１０の下側に設けられ、装置の仕様により規定されたサイズ、又は利用者が予め定めたサイズの記録用紙を大量に収容可能となっている。

給紙カセット４２の一端部（図中の左側端部）の上にはピックアップローラ４２ａが設けられ、該ピックアップローラ４２ａの記録用紙搬送方向（図中の矢印Ｄ方向）下流側で斜め上方には搬送ローラ４２ｂが設けられている。

ピックアップローラ４２ａは、給紙カセット４２にセットされた記録用紙の最上部にある記録用紙の一端部の表面と接触して、ローラの摩擦抵抗により一枚ずつ確実に繰り出して搬送するようになっている。

搬送ローラ４２ｂは、ピックアップローラ４２ａから繰り出された記録用紙を、筐体１ａ内の一端側に形成された記録用紙搬送路Ｓ２に沿って上方に向かい画像形成部１０８に搬送するようになっている。

次に、本実施形態の画像形成装置１による画像出力について説明する。
画像形成装置１は、給紙部１０９から供給される記録用紙上に感光体ドラム２１上のトナー像をいわゆる中間転写方式（オフセット方式）によって転写ベルト３１を介して記録用紙に転写するようにされている。

まず、帯電器２２により感光体ドラム２１の外周面を所定の電位に均一的に帯電する。
帯電された感光体ドラム２１に露光ユニット１０からレーザ光を照射することで、各色毎の感光体ドラム２１上に各色毎の静電潜像が生成される。

次に、現像器２３より感光体ドラム２１の外周面にトナーが供給されて、感光体ドラム２１の外周面に形成された静電潜像がトナーによりトナー像として顕像化される。

そして、感光体ドラム２１に生成したトナー像が転写ベルト３１に転写される。
感光体ドラム２１から転写ベルト３１へのトナー像の転写は、転写ベルト３１の裏側に接触配置された中間転写ローラ３５に高電圧を印加することにより行われる。

中間転写ローラ３５にトナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧を印加することで、転写ベルト３１は、この中間転写ローラ３５により均一的に高電圧が印加されて逆極性（＋）となる。これにより、感光体ドラム２１上の帯電極性（−）のトナー像は、感光体ドラム２１が転写ベルト３１と回転接触する際に転写ベルト３１上に転写される。

各々の感光体ドラム２１に形成された各色のトナー像は、転写ベルト３１が移動しながら各々の感光体ドラム２１と回転接触するに従い順次に重ねて転写され、転写ベルト３１上にはカラーのトナー像が形成される。

このようにして、各色毎に感光体ドラム２１上でトナーにより顕像化された静電潜像は転写ベルト３１上で積層され、印刷用画像が多色トナー像として転写ベルト３１上に再現される。

そして、転写ベルト３１上に転写された多色トナー像は、転写ベルト３１が移動して記録用紙と該転写ベルト３１とが重なり合う位置で、転写ローラ３６によって転写ベルト３１から記録用紙上に転写される。

感光体ドラム２１と接触することで転写ベルト３１に付着したトナー、又は転写ローラ３６によって記録用紙上に転写が行われずに転写ベルト３１上に残留したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるため、転写ベルトクリーニングユニット３７によって除去および回収される。

次に、給紙部１０９による記録用紙の供給動作について説明する。
手差トレイ４１に載置された記録用紙を用いる場合は、操作パネル（図示省略）の指示により制御されたタイミングで、ピックアップローラ４１ａにより手差トレイ４１内から記録用紙が１枚ずつ装置内部に取り込まれる。

装置内部に取り込まれた記録用紙は、搬送ローラ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄにより記録用紙搬送路Ｓ１に沿って画像形成部１０８へ搬送される。

一方、給紙カセット４２に収容された記録用紙を用いる場合は、ピックアップローラ４２ａにより給紙カセット４２内から記録用紙が１枚ずつ分離給送され、搬送ローラ４２ｂにより記録用紙搬送路Ｓ２に沿って画像形成部１０８へ搬送される。

手差トレイ４１又は給紙カセット４２から搬送された記録用紙は、レジストローラ２６により記録用紙の先端と転写ベルト３１上のトナー像の先端とを整合するタイミングで転写ローラ３６側へ搬送されて、転写ベルト３１上のトナー像が記録用紙上に転写される。

トナー像が転写された記録用紙は、略垂直に搬送されて定着ユニット２７に到達し、定着ユニット２７において、加熱ローラ２７ａと加圧ベルト２７１とによりトナー像が記録用紙に熱定着される。

定着ユニット２７を通過した記録用紙は、片面印刷要求の場合、排紙ローラ２８により排紙トレイ４３上にフェイスダウンで排出される。

一方、両面印刷要求の場合は、排紙ローラ２８により記録用紙をチャックした後、該排紙ローラ２８を逆回転させて記録用紙を両面原稿搬送路Ｓ３へ導き、搬送ローラ２９ａ，２９ｂにより再度レジストローラ２６へ搬送する。

この時、記録用紙は、転写される面が反転するとともに搬送される前後方向が変わる。
つまり、最初の転写時にスタート側となる端部が裏面転写時にはエンド側となり、最初の転写時にエンド側となる端部が裏面転写時にはスタート側となる。

そして、記録用紙の裏面にトナー像を転写及び熱定着させた後、排紙ローラ２８により排紙トレイ４３上に排出される。
以上のように、記録用紙への転写動作が行われる。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１の露光ユニット１０の作動時における振動の影響について図面を参照して説明する。
図４は本実施形態による露光ユニットの筐体に生じる振動の発生状態を示す説明図である。

画像形成装置１が作動して露光ユニット１０が作動すると、筐体１０ａの底面１０ｂにはポリゴンモータ１２ａの回転に伴い振動が発生する。
ポリゴンモータ１２ａより発せられる振動は、図４に示すように、凸部１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４が形成されたシリンダレンズ取付部１０ｃ１、トロイダルレンズ取付部１０ｃ２、反射ミラー取付部１０ｃ３，１０ｃ４が位置する部位においては振幅の節（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）となり振動が抑制され、凸部と凸部との間で振幅の腹（Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａ）となって振動のピーク値となることが解る。

従って、シリンダレンズ取付部１０ｃ１、トロイダルレンズ取付部１０ｃ２、反射ミラー取付部１０ｃ３，１０ｃ４においては、振動が最小限に抑制されるので、各取付部に取付けられた光学系に及ぶ振動を最小限にできる。

一方、上記取付部１０ｃ１〜１０ｃ４に取付けられる光学系以外の光学系（反射ミラー等）は、底面１０ｂに直接取付けられずに筐体１０ａの側壁１０ｆもしくは底面１０ｂに設けられた図示しない支持部で保持されていることから、ポリゴンモータ１２ａからの影響は少ない。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、振動源となるポリゴンモータ１２ａによる影響が最も大きい筐体１０ａの底面１０ｂにおいて、光学系の取付部を突設させて形成し、その取付部に対応して底面１０ｂの外側にリブ状の凸部１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４を形成したことで、筐体１０ａに内包される光学系において、ポリゴンモータ１２ａの回転数（周波数）にかかわらず振動が抑制され、露光ユニット１０により感光体ドラム２１上に安定して正確な静電潜像を生成でき、従来機器を比較して格段の印字品位の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、露光ユニット１０の筐体１０ａの底面１０ｂに、シリンダレンズ取付部１０ｃ１、トロイダルレンズ取付部１０ｃ２および反射ミラー取付部１０ｃ３，１０ｃ４を内側に突出して形成することで、それぞれの取付部が形成される部位の剛性を高くできるので、凸部１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４による振動抑制効果に加えて底面１０ｂの剛性を高めるとともに、さらに効果的に振動を抑制することができる。

次に、本実施形態に係る露光ユニットの実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
図５は本発明に係る画像形成装置を構成する露光ユニットの１実施例の構成を示す斜め上方から見た斜視図、図６は前記露光ユニットの構成を示す側面断面図、図７は前記露光ユニットの上面を外して斜め上方から見た全体の構成を示す斜視図、図８は前記露光ユニットの斜め下方から見た全体の構成を示す斜視図、図９は前記露光ユニットの下面を外して斜め下方から見た全体の構成を示す斜視図である。

本実施例は、図５、図６に示すように、前述した実施形態に係る画像形成装置１と同様な構成の画像形成装置（図示省略）に搭載される露光ユニット１１０であって、画像形成装置の構成と露光ユニット１１０の基本的構成は前述した実施形態の構成の説明を参照するものとする。

露光ユニット１１０は、図５、図６に示すように、略台形状を呈した箱体で構成された筐体１１０ａ内に露光に関わる光学系を配置したものである。

筐体１１０ａは、上方に配置された４色に対応した感光体ドラム（図示省略）と対向する上面１１０ｅの一部が開口形成されて、その内部に光学系が配置されている。

筐体１１０ａの底部には、一方端部から他方端側に向かって、ポリゴンミラー１１２ａ、ｆθレンズ１１５、反射ミラー１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄの順に配置されている。

筐体１１０ａの内側には、反射ミラー１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃにより反射したレーザ光をそれぞれの感光体ドラムに照射させるための反射ミラー１１４ａ１，１１４ａ２，１１４ｂ，１１４ｃ１，１１４ｃ２が配置されている。

レーザ照射部（図示省略）から発せられたレーザ光は、ポリゴンミラー１１２ａ及びｆθレンズ１１５により色分解された後、反射ミラー１１３ａ〜１１３ｄ，１１４ａ１，１１４ａ２〜１１４ｃ１，１１４ｃ２で反射して、色毎にそれぞれの感光体ドラム上に照射されるようになっている。

ポリゴンミラー１１２ａは、ポリゴンモータ（図示省略）とともにレーザ照射ユニット１１２を構成し、このレーザ照射ユニット１１２は、筐体１１０ａの底面１１０ｂに取付けられている。

ｆθレンズ１１５は、２つのレンズにより成り、第１のレンズとしてシリンダレンズ１１５ａと、第２のレンズとしてトロイダルレンズ１１５ｂとにより構成され、筐体１１０ａの底面１１０ｂに形成されたシリンダレンズ取付部１１０ｃ１、トロイダルレンズ取付部１１０ｃ２に取付られている。

反射ミラー１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄは、図６、図９に示すように、それぞれ感光体ドラムの軸心方向（筐体幅方向）に沿って長く延設され、それぞれの反射ミラーが平行に並設され、それぞれ底面１１０ｂに形成された反射ミラー取付部１１０ｃ３，１１０ｃ４，１１０ｃ５，１１０ｃ６に固定されている。

反射ミラー１１４ａ１，１１４ａ２，１１４ｂ，１１４ｃ１，１１４ｃ２は、図６，図７に示すように、それぞれ反射ミラー１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄに対応して筐体幅方向に長く、それぞれの反射ミラーと平行に並設され、筐体１１０ａの内側の側壁１１０ｆに設けられた支持部１１０ｇ１，１１０ｇ２，１１０ｇ３，１１０ｇ４，１１０ｇ５によりそれぞれ保持されている。

筐体１１０ａの底面１１０ｂは、前述したシリンダレンズ取付部１１０ｃ１、トロイダルレンズ取付部１１０ｃ２、反射ミラー取付部１１０ｃ３，１１０ｃ４，１１０ｃ５，１１０ｃ６が形成される部分（図中の細かいハッチング部分）が他の部分と比較して厚く形成されている。

そして、底面１１０ｂには、図６，図８，図９に示すように、反射ミラー取付部１１０ｃ３，１１０ｃ４，１１０ｃ５が形成されている部分を外側から覆うように下カバー１１０ｂ１が設けられ、レーザ照射ユニット１１２が取付けられる部分を外側から覆うように下カバー１１０ｂ２が設けられている。

筐体１１０ａの上面１１０ｅには、図５，図６に示すように、感光体ドラムと対向する位置に開口部１１０ｅ１，１１０ｅ２，１１０ｅ３，１１０ｅ４が形成され、そこにレーザ光が通過する開口部（スリット）が形成された飛散ゴミ防塵ガラス１１０ｈが設けられている。

また、図６，図７に示すように、筐体１１０ａの内側で開口部１１０ｅ１，１１０ｅ２，１１０ｅ３，１１０ｅ４と対向する位置には、反射ミラー１１４ａ２，１１４ｂ，１１４ｃ２，１１３ｄで反射されたレーザ光が透過し、感光体上で焦点を結ぶ集光レンズ１１４ｄ１〜１１４ｄ４が配置されている

集光レンズ１１４ｄ１〜１１４ｄ４は、筐体１１０ａの内側の両側壁１１０ｆ，１１０ｆを渡して設けられた支持体１１０ｊ１，１１０ｊ２，１１０ｊ３，１１０ｊ４によりそれぞれ保持されている。

以上のように構成したので、本実施例によれば、振動源となるポリゴンモータによる影響が最も大きい筐体１１０ａの底面１１０ｂにおいて、ポリゴンミラー１１２ａ、ｆθレンズ１１５及び反射ミラー１１３ａ〜１１３ｄの取付部（シリンダレンズ取付部１１０ｃ１、トロイダルレンズ取付部１１０ｃ２、反射ミラー取付部１１０ｃ３，１１０ｃ４，１１０ｃ５，１１０ｃ６）を突設させるとともに、その取付部が形成される部分（図中の細かいハッチング部分）を他の部分と比較して厚く形成したので、ポリゴンミラー１１２ａ、ｆθレンズ１１５及び反射ミラー１１３ａ〜１１３ｄを確実に保持できるとともに，ポリゴンモータの振動の共振域を外して振動を抑制することができる。

尚、本実施例においては、底面１１０ｂの光学系の取付部が形成される部分の厚さを厚くしているが、その他の変形例として、光学系の取付部が形成される部分に裏側に突出したリブを走査方向に沿って設けるようにしたものであっても良い。このように構成することで、光学系の取付部が形成される部分をポリゴンモータの振動の共振域から外すことができ、しかも、底面１１０ｂを薄く構成でき、なおかつ、底面１１０ｂの剛性を高めることができる。

ポリゴンモータより生じる振動は、走査方向に伸延する取付部に向かって伝播することから間隔が狭いほど腹部での振動も抑制されるため、リブを走査方向に沿って設けることで、振動が伝播する方向の間隔を狭くできるので振動を抑制することができる。露光ユニット１１０は通常装置本体内に収容され、特に底部からの音の漏れは少ない構成がとられることが多いため、光学系の配置に対応してリブを設けるだけで十分な効果が期待できる。

さらに、本実施例の構成に加えて、底面１１０ｂの副走査方向にもリブを設けることで底面１１０ｂの強度を増すことができ、リブに囲まれた部分の肉厚を薄くできるという効果を得ることができる。

また、本実施形態及び実施例では、露光ユニット１１０の筐体１１０ａの底部において、光学系を取付ける取付部を突出させて構成しているが、本発明は光学系の取付部の構成に限定されるものではなく、例えば、筐体の底部を凹ませて光学系の構成部品を取付けるようにしたものであってもよく、すなわち、筐体の構造や光学系のレイアウトに応じて、底部を突出させたり凹ませたりすることで光学系の取付部を設けるようにしてもよく、様々な構成の展開が可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記画像形成装置を構成する露光ユニットの構成を示す側面断面図である。 図２のＥ方向からの光学系レイアウトの概略を示す平面図である。 前記露光ユニットの筐体に生じる振動の発生状態を示す説明図である。 前記露光ユニットの１実施例の構成を示す斜め上方から見た斜視図である。 前記露光ユニットの構成を示す側面断面図である。 前記露光ユニットの上面を外して斜め上方から見た全体の構成を示す斜視図である。 前記露光ユニットの斜め下方から見た全体の構成を示す斜視図である。 前記露光ユニットの下面を外して斜め下方から見た全体の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１ａ 筐体
１０，１１０ 露光ユニット
１０ａ，１１０ａ 筐体
１０ａ１ ポリゴンモータ取付部
１０ｂ，１１０ｂ 底面（基板）
１０ｃ１，１１０ｃ１ シリンダレンズ取付部
１０ｃ２，１１０ｃ２ トロイダルレンズ取付部
１０ｃ３，１０ｃ４，
１１０ｃ３，１１０ｃ４，１１０ｃ５，１１０ｃ６ 反射ミラー取付部
１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４ 凸部（リブ部）
１０ｆ，１１０ｆ 側壁
１１ レーザスキャニングユニット
１１ａ レーザ照射部
１２，１１２ａ ポリゴンミラー
１２ａ ポリゴンモータ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，
１４ａ１，１４ａ２，１４ｂ，１４ｃ１，１４ｃ２ 反射ミラー（光学系）
１５，１１５ ｆθレンズ（光学系）
１５ａ，１１５ａ シリンダレンズ（光学系）
１５ｂ，１１５ｂ トロイダルレンズ（光学系）
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 感光体ドラム
１１２ レーザ照射ユニット
１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ，１１４ａ１，
１１４ａ２，１１４ｂ，１１４ｃ１，１１４ｃ２ 反射ミラー（光学系）

Claims (3)

1. 複数のビームを発射する発光源と、前記複数のビームを同一面で反射偏向させるポリゴンミラーと、副走査方向に並んで配置された複数の被照射体にそれぞれ対応したビームを照射するための光学系とを備えた光走査装置において、
   前記ポリゴンミラーが取付けられるとともに該ポリゴンミラーから照射されるビーム方向に沿って配置される光学系が取付けられる基板は、ビーム毎に対応して配置されるそれぞれのビームを反射するミラーを含む光学系の取付部が内側に向かい突出形成されるとともに、その取付部の背面に外側に向かい突出して照射されるビームの走査方向に沿って延設されたリブ状の凸部が形成されていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記光学系は、前記ビームが通過するレンズ、および前記ビームが反射するミラーであることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 画像情報を複数の色相に色分解した後に画像処理を行い、色分解された画像情報に応じて各色相に合致した現像剤により現像剤像が形成される静電潜像担持体と、複数のビームをポリゴンミラーの同一面で反射偏向して副走査方向に並んで配置された前記静電潜像担持体にビームを照射し、それぞれのビームに対応した静電潜像担持体上に静電潜像を形成する光走査装置とを備え、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成された現像剤像を転写電界により記録媒体上に転写することで画像情報を出力する画像形成装置において、
   前記光走査装置として、請求項１または２に記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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