JP4557825B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラー複写機やカラープリンタ等の、複数のレーザスキャナユニットを有する画像形成装置に関する。

電子写真記録技術を用いたカラー複写機やカラープリンタとして、４つの感光体をタンデム型に配置したものがある（例えば、特許文献１乃至６参照）。このタンデム型の画像形成装置は、利用可能な記録メディアが比較的多く、記録速度も速いというメリットを有しており、近年のカラー画像形成装置の主力形態になりつつある。

このようなタンデム型の画像形成装置の一形態として、特許文献１、特許文献２には、４つの感光体に対してレーザスキャナユニットの数が２つの装置（２ＢＯＸタイプ）が記載されている。このタイプの画像形成装置に搭載されている夫々のレーザスキャナユニットは、２系統の光学系に対してポリゴンミラーが１つ（共用）になっており、画像形成装置の小型化及び低コスト化に効果がある。

ところで、タンデム型の画像形成装置の中には、４つの感光体が一直線上に並んでいないものもある。特許文献３には、第１〜第４の感光体のうち、第２、第３感光体を転写ベルト側に１ｍｍ程度突出させる構成が開示されている。この公報に開示されている装置は、フルカラープリント時は、記録紙を担持搬送する転写ベルトが４つの感光体全てに接触しているが、モノクロプリント時は、ブラック用感光体以外の３つの感光体から転写ベルトが離間する。そして、第２、第３感光体を転写ベルト側に１ｍｍ程度突出させているので、フルカラープリント時の各感光体への転写ベルトの接触状態を適正に保ちつつ、モノクロプリント時には転写ベルトの記録紙担持面がフラットになるので転写ベルトから記録紙が剥がれるのを抑えられるという効果を有するものである。

この公報に開示されている装置は、４つの感光体に対応するレーザスキャナユニットが４つに分かれている（４ＢＯＸタイプ）ので、第２、第３感光体が転写ベルト側に突出している距離（この場合１ｍｍ）と同じ距離、同一構成の第２、第３レーザスキャナユニットを転写ベルト側に平行にシフトして配置すれば光学的に適切なレイアウトにできる。

特開２００３−２７９８７５号 特開平１０−２２１６１７号 特開２００１−４２５９５号 特開２００３−２１５８７８号 特開２００３−２１１７２８号 特開平１０−１８１０８７号

しかしながら、４つの感光体が一直線上に並んでいない装置に、小型化及び低コスト化に有利な２ＢＯＸタイプのレーザスキャナユニットを適用する場合、以下に示すような課題がある。

例えば、図４の画像形成装置は、何らかの理由で、感光体ドラム300が感光体ドラム301に対して１ｍｍ光路長が長くなる位置（Ａ−Ｂ＝１ｍｍ）に配置されている。また、感光体ドラム303が感光体ドラム302（301）に対して０.５ｍｍ光路長が長くなる位置（Ｃ−Ｂ＝０.５ｍｍ）に配置されている。各感光体ドラム上で均等の結像状態を確保するために、結像レンズ101と102は光学特性が同じものを用いているが、結像レンズ100と103は光学特性が異なるものを用いている。

したがって、二つのレーザスキャナユニット200と201は異なる構成になっており、構成が異なる分だけ２ＢＯＸタイプのコストメリットがなくなっている。

本発明の目的は、コストを抑えられる画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、複数の光学部材からなる第１光学部材群を備える第１スキャナユニットであって、第１レーザ光で第１感光ドラムを走査し、第２レーザ光で第２感光ドラムを走査する第１スキャナユニットと、前記第１光学部材群と同一の複数の光学部材からなり、且つ該複数の光学部材同士の相対的な角度及び距離である相対位置関係が前記第１光学部材群と略同一である第２光学部材群を備える第２スキャナユニットであって、第３レーザ光で第３感光ドラムを走査し、第４レーザ光で第４感光ドラムを走査する第２スキャナユニットと、前記第１スキャナユニット及び前記第２スキャナユニットを位置決め及び保持する保持手段であって、前記第１スキャナユニットが当接し装置内における前記第１スキャナユニットの位置を決める第１位置決め部、及び、前記第２スキャナユニットが当接し装置内における前記第２スキャナユニットの位置を決める第２位置決め部が形成された保持手段と、を有し、前記第１乃至第４の感光ドラムは径が略同じで、前記第１感光ドラム、前記第２感光ドラム、前記第３感光ドラム、前記第４感光ドラムの順で並んで配置された画像形成装置であって、前記第１感光ドラムの回転中心と前記第２感光ドラムの回転中心を結ぶ第１仮想線分は、前記第３感光ドラムの回転中心と前記第４感光ドラムの回転中心を結ぶ第２仮想線分に対し傾斜しており、前記第１光学部材群と前記第１仮想線分との相対的な角度及び距離である相対位置関係と、前記第２光学部材群と前記第２仮想線分との相対的な角度及び距離である相対位置関係とが略同一となるよう、前記保持手段の前記第１位置決め部は前記第２位置決め部に対して傾斜していることを特徴とする。

第２の仮想線ｌ２が第１の仮想線ｌ１に対して角度θ傾斜していても、第１のレーザスキャナユニットが搭載する複数の光学素子と第２のレーザスキャナユニットが搭載する複数の光学素子を光学的に略同一特性のものに出来る。したがって２ＢＯＸタイプのレーザスキャナユニットのメリットを生かして画像形成装置のコストを抑えることが出来る。

〔第１実施形態〕
図を用いて本発明の第１実施形態を説明する。図１は第１実施形態の画像形成装置の説明図である。説明にあたり、まず画像形成装置の全体説明をした後、走査光学装置（レーザスキャナユニット）の構成について説明する。

（画像形成装置）
図１は本発明の実施形態による画像形成装置15を示す図である。画像形成装置15は、４色（シアンＣ、イエローＹ、マゼンタＭ、ブラックＫ）のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成できるものであり、４つの画像形成ステーションを有する。各画像形成ステーションは、それぞれ第一像担持体（感光体ドラム１Ｃ）、第二像担持体（感光体ドラム１Ｙ）、第三像担持体（感光体ドラム１Ｍ）、第四像担持体（感光体ドラム１Ｋ）を有する。

また、画像形成装置15は、前記４つの像担持体に露光走査をする２つの走査光学装置16（第一走査光学装置（第１レーザスキャナユニット）16ａ、第二走査光学装置（第２レーザスキャナユニット）16ｂ）を有する。第一走査光学装置16ａと第二走査光学装置16ｂとは同一の構成であり、第一走査光学装置16ａは、感光体ドラム１Ｃ（第１感光体）及び感光体ドラム１Ｙ（第２感光体）に対して光束を照射し、第二走査光学装置16ｂは、感光体ドラム１Ｍ（第３感光体）及び感光体ドラム１Ｋ（第４感光体）に対して光束を照射する。尚、走査光学装置16ａ、16ｂの構成については後述する。

感光体ドラム１（１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋ）の周辺には、感光体ドラム１を一様に帯電する一次帯電器２（２Ｃ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｋ）と、感光体ドラム１上に形成される潜像を現像する現像器４（４Ｃ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｋ）と、感光体ドラム１上に形成されるトナー像を転写ベルト７によって搬送される転写材８に転写する転写ローラ５（５Ｃ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｋ）と、感光体ドラム１上の残留トナーをクリーニングするクリーナー６（６Ｃ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｋ）と、が配設される。

図１において、感光体ドラム１の下方には、転写材８を積載収納するトレイ９と、トレイ９から転写材８を１枚ずつ繰り出す給送ローラ10と、繰り出された転写材８を画像形成のタイミングと同期をとって搬送するためのレジストローラ11と、４つの感光体ドラム１と接触しており、各感光体ドラムに対して順に転写材８を搬送する転写ベルト７と、を有する。

転写ベルト７は、駆動ローラ12及びテンションローラ30によって巻架されている。駆動ローラ12は転写ベルト７の送りを精度よく行っており、回転ムラの小さな駆動モータ（図示しない）と接続している。

また、転写ベルト７の転写材８の搬送方向下流側には加熱・加圧等によりトナー像を転写材８に対して定着するための定着器13と、画像形成後の転写材８を装置外に排出する排出ローラ14が配設されている。

以上の構成において、画像形成装置15の画像形成動作について説明する。まず、一次帯電器２Ｃ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｋによって感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋ面上を一様に帯電する。その後、感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋに対し、走査光学装置16ａ、16ｂから、光束（レーザビーム）３Ｃ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｋを出射する。光束３Ｃ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｋは、画像情報に基づいて各々光変調されるもので、照射された感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋの面上には画像情報に応じた潜像が形成される。この潜像は、現像器４Ｃ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｋによって各色の現像剤（トナー）が供給されることで可視像化され、各々、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのトナー像になる。

一方、転写材８はトレイ９上に積載されている。この転写材８はトレイ９から給送ローラ10によって１枚ずつ順に給送され、その後、レジストローラ11によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト７上に送り出される。

感光体ドラム１上に形成された各色のトナー像は、転写ローラ５に印加される電圧によって静電的に転写ローラ５側に引き寄せられる。ここで、転写ローラ５と感光体ドラム１との間に配置される転写ベルト７の上には、転写材８が搬送されるため、前記各色のトナー像（シアンの画像、イエローの画像、マゼンタの画像、ブラックの画像）は転写材８上に静電転写され、順次重なってカラー画像を形成することになる。転写材８上に形成されたカラー画像は、定着器13によって熱定着される。その後、転写材８は、排出ローラ14などによって搬送されて画像形成装置15の外に排出される。

この後、感光体ドラム１の面上に残っている残留トナーは、クリーナー６によって除去される。その後、次のカラー画像を形成するために、感光体ドラム１は、一次帯電器２によって再び一様に帯電される。

本実施形態の画像形成装置は上述した４つの画像形成ステーションを全て利用するフルカラーモード以外に、ブラックの画像形成ステーションだけを利用するモノクロモードを有している。

図５は、フルカラーモードの時の転写ベルト７の状態を示しており、図６はモノクロモードの時の転写ベルト７の状態を示している。本実施形態の３つの転写ローラ５Ｃ、５Ｙ、５Ｍは転写ベルト７を感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍに接触させる方向及び転写ベルト７を感光ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍから離間させる方向に移動可能になっている（転写ローラ５Ｋは移動しない）。

フルカラーモードで画像形成を行う時は、図５に示すように、転写ベルト７が４つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋ全てと接触するように、３つの転写ローラ５Ｃ、５Ｙ、５Ｍが転写ベルト７を押し上げている。一方、モノクロ（白黒）モードで画像形成を行うときは、図６に示すように、転写ベルト７が３つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍと接触しないように、ブラック以外の転写ローラ５Ｃ、５Ｙ、５Ｍを下側に降下させている。

本実施形態の画像形成装置は、モノクロモードの時、３つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍは回転せずに停止しており、これらの感光体ドラムは使用されない。したがって、回転しない感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍと回転する転写ベルト７との摺擦による感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍの寿命低下を抑えるために、モノクロモードの時は転写ローラ５Ｃ、５Ｙ、５Ｍが下側に降下することによって転写ベルト７が３つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍと接触しないようになっている。なお、ブラック用の転写ローラ５Ｋはフルカラーモードの時もモノクロモードの時も同じ位置にあり、移動しない。

このように本実施形態の画像形成装置は、モノクロモードの時、転写ベルト７が３つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍから離間する構成になっている。そこで、本実施形態の画像形成装置においては、転写ベルト７が３つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍから簡単に離間できるようになっている。即ち、全ての感光体ドラムの回転中心が一直線上に配置されているわけではなく、ブラック画像の感光体ドラム１Ｋは、他の感光体ドラムに対して上下方向（図１のＺ方向）約１ｍｍ下方に配置されている。

ここで、感光体ドラム１Ｃ（第１の感光体）の回転中心と感光体ドラム１Ｙ（第２の感光体）の回転中心とを結ぶ直線を第一仮想線ｌ１とし、感光体ドラム１Ｍ（第３の感光体）の回転中心と感光体ドラム１Ｋ（第４の感光体）の回転中心とを結ぶ直線を第二仮想線ｌ２とした場合、第一仮想線ｌ１と第二仮想線ｌ２とは角度θを有して配置されている（第２の仮想線ｌ２は第１の仮想線ｌ１に対して傾斜している）。また、３つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍの各回転中心は、同一直線状に配列されている。なお、４つの感光体ドラムの直径の大きさは等しい。

このように、感光体ドラム１Ｋのみを他の感光体ドラムよりも下側に配置することにより、３つの転写ローラ５Ｃ、５Ｙ、５Ｍの降下量が小さくても、３つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍから転写ベルト７を離間させることが出来るというメリットがある。

また本実施形態においては、ブラックの感光体ドラム１Ｋとマゼンタの感光体ドラム１Ｍの中心間距離は、イエローの感光体ドラム１Ｙとシアンの感光体ドラム１Ｃの中心間距離と同じであり、マゼンタの感光体ドラム１Ｍとイエローの感光体ドラム１Ｙの中心間距離とも同じである。また、第一走査光学装置16ａから出射される２本の光束３Ｃと３Ｙとは平行である。同様に第二走査光学装置16ｂから出射される２本の光束３Ｍと３Ｋとは平行である。

（走査光学装置（レーザスキャナユニット））
本実施形態の画像形成装置は、４つの感光体に対応する４系統の走査光学系を二つのレーザスキャナユニットに分けた２ＢＯＸタイプのレーザスキャナユニットを搭載している。

走査光学装置16ａ、16ｂは、図１において感光体ドラム１の上方に設けられる。ここで、第一走査光学装置16ａ（第１レーザスキャナユニット）と第二走査光学装置16ｂ（第２レーザスキャナユニット）とは互いに同一の構成である。

また、第一走査光学装置16ａと第二走査光学装置16ｂとは、前述の第一仮想線ｌ１と第二仮想線ｌ２とのなす角度θに応じて次のように配設される。即ち、第一走査光学装置16ａから感光体ドラム１Ｙ（第２の感光体）に向けて出射される光束３Ｙ（第２のレーザ光）と、第二走査光学装置16ｂから感光体ドラム１Ｋ（第４の感光体）に向けて出射される光束３Ｋ（第４のレーザ光）とが、角度θを有するように配設される。第一走査光学装置16ａから感光体ドラム１Ｃ（第１の感光体）に向けて出射される光束３Ｃ（第１のレーザ光）と、第二走査光学装置16ｂから感光体ドラム１Ｍ（第３の感光体）に向けて出射される光束３Ｍ（第３のレーザ光）がなす角度もθである。

ここで本実施形態では、図１に示すように、感光体ドラム１Ｙ（第２の感光体）から第一走査光学装置16ａの光束３Ｙの出射する位置（レンズ23Ｙのレーザ光出射面）までの距離と、感光体ドラム１Ｋ（第４の感光体）から第二走査光学装置16ｂの光束３Ｋの出射する位置（レンズ23Ｋのレーザ光出射面）までの距離と、を同一（両方とも距離ｍ１）に設定している。また、本実施形態の場合、光束３Ｃと光束３Ｙは平行であり、光束３Ｍと光束３Ｋも平行である。しかしながら、光束３Ｃと光束３Ｙは必ずしも平行である必要はない。光束３Ｍと光束３Ｋも同様である。尚、本実施形態における角度θは約１°である。

図２は走査光学装置16ａの上面図である。尚ここで、第二走査光学装置16ｂは、第一走査光学装置16ａと同様の内部構成であるため、第二走査光学装置16ｂに関する説明を省略する。

図２に示すように、光源としての半導体レーザ19（第１の光源19Ｃ、第２の光源19Ｙ）から、各色（シアン、イエロー）の画像情報に対応して出射された光束（第１のレーザ光３Ｃ及び第２のレーザ光３Ｙ）は、中央に配置された回転多面鏡（第１の回転鏡）20ａによって各色に対応した異なる方向に走査される。回転多面鏡20ａは駆動モータ（光偏向器）によって回転駆動される。ここで図１及び図２に示すように、駆動モータが搭載されている基板20Ａ、走査レンズ（ｆθレンズ）21及び折り返しミラー22等の光学部品は、光学箱17ａに内包される。光学箱17ａの上部開口は光学蓋18ａによって閉塞される。本実施形態の光学箱17ａと光学箱17ｂは、両方共に同一の金型を用いて成型された樹脂製である。

回転多面鏡20ａによって走査された光束３（３Ｃ、３Ｙ）は、それぞれ走査レンズ21（21Ｃ、21Ｙ）を透過し、折り返しミラー22（22Ｃ、22Ｙ）によって感光体ドラム１のある方向（図１における下方）に反射される。その後、光束３（３Ｃ、３Ｙ）は、図１に示すように結像レンズ23（23Ｃ、23Ｙ）を透過し、第一走査光学装置16ａから出射する。結像レンズ23を透過した後、光束３は感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ上に結像する。尚、結像レンズ23Ｃと結像レンズ23Ｙとの中心距離は、感光体ドラム１Ｃと感光体ドラム１Ｙとの距離と同じである。

上述したように、本実施形態においては、感光体ドラム１Ｃ、１Ｙの回転中心を結ぶ第一仮想線ｌ１と、感光体ドラム１Ｍ、１Ｋの回転中心を結ぶ第二仮想線ｌ２とが角度θを有する場合、この角度θに応じて、２つの同一構成の走査光学装置16ａ、16ｂを傾けて配置する。すると、第二走査光学装置16ｂと、マゼンタの感光体ドラム１Ｍ及びブラックの感光体ドラム１Ｋとの相対位置関係が、第一走査光学装置16ａと、シアンの感光体ドラム１Ｃ及びイエローの感光体ドラム１Ｙとの相対位置関係と同じになる。

このようにすると、感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍの回転中心が一直線上に配置されており、感光体ドラム１Ｋのみが前記一直線上に配置されていない場合であっても、各結像レンズ23（23Ｃ、23Ｙ、23Ｍ、23Ｋ）から感光体ドラム１（１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋ）までの光路長が略同じ長さになる。このため、光路差が走査光学系レンズの焦点深度内に収まり、所定スポット径を満足することが可能となる。

ところで本実施形態の場合、第３の光源19Ｍから第３の感光体１Ｍまでの第３のレーザ光３Ｍの光路形状は、第１の光源19Ｃから第１の感光体１Ｃまでの第１のレーザ光３Ｃの光路形状と略同一であり、第４の光源19Ｋから第４の感光体１Ｋまでの第４のレーザ光３Ｋの光路形状は、第２のレーザ光３Ｙの光路形状と略同一である。すなわち、第３のレーザ光３Ｍと第１のレーザ光３Ｃは共に光源から感光体までの光路長が略等しく、且つミラーによる光路中のレーザ光の反射角度も略等しい。また、第４のレーザ光３Ｋと第２のレーザ光３Ｙも光源から感光体までの光路長が略等しく、且つミラーによる光路中のレーザ光の反射角度も略等しい。

なお、複数色のトナー像を重ねてフルカラーの画像を形成する画像形成装置では、画像の色ずれの要因である走査線の位置ずれを抑える調整が必要である。本実施形態の画像形成装置の製造工程では、画像形成装置本体に二つのレーザスキャナユニットを取り付けた後、レンズ23Ｃ、23Ｙ、23Ｍ、23Ｋを副走査方向にシフトして走査線の照射位置調整を行う。本実施形態の画像形成装置では行っていないが、光学調整の他の方法としては、折り返しミラー22Ｃ、22Ｙ、22Ｍ、22Ｋの角度を調整して走査線の照射位置調整を行う方法、あるいはこれらのレンズとミラー両方を調整する方法もある。このような走査線の照射位置調整は、レンズやミラー等の光学素子や光学箱の部品公差、光学箱を画像形成装置に取り付ける際や光学素子を光学箱に取り付ける際の組み立て公差、等による走査線の位置ずれを補正するために行われるものであり、公差が存在する以上、必要な調整である。例えばその調整幅は感光体ドラム上で副走査方向（ドラム回転方向）に±２ｍｍ程度の範囲内である。

このように、例え光路形状が同一になるように設計していても、公差による走査線の位置ずれを補正するための光学調整は必要である。したがって、公差による走査線の位置ずれを補正するための光学調整が行われた画像形成装置も「光路形状が略同一」という定義の範疇に入るものとする。

更に、本実施形態では、第３の感光体１Ｍの回転中心と第４の感光体１Ｋの回転中心を結ぶ第２の仮想線ｌ２が、第１の感光体１Ｃの回転中心と第２の感光体１Ｙの回転中心を結ぶ第１の仮想線ｌ１に対して角度θ傾斜している。また更に、図１に示すように、第２の回転鏡20ｂの回転軸ｘ２と第２の仮想線ｌ２のなす角αが、第１の回転鏡20ａの回転軸ｘ１と第１の仮想線ｌ１のなす角αに等しくなっている。

このように、第３のレーザ光３Ｍの光路形状と第１のレーザ光３Ｃの光路形状が略同一であり、第４のレーザ光３Ｋの光路形状と第２のレーザ光３Ｙの光路形状が略同一であり、且つ、第２の回転鏡20ｂの回転軸ｘ２と第２の仮想線ｌ２のなす角αが第１の回転鏡20ａの回転軸ｘ１と第１の仮想線ｌ１のなす角αに等しくなっているので、第２の仮想線ｌ２が第１の仮想線ｌ１に対して角度θ傾斜していても、第１のレーザスキャナユニットが搭載する複数の光学素子と第２のレーザスキャナユニットが搭載する複数の光学素子を光学的に略同一特性のものに出来る。したがって２ＢＯＸタイプのレーザスキャナユニットのメリットを生かして画像形成装置のコストを抑えることが出来る。本実施形態の場合は、光学箱17ａと17ｂも同一の金型を用いて製造されているので更にコストを抑える効果がある。つまり、本実施形態の場合、二つのレーザスキャナユニットは全く同一の構成になっている。

また本実施形態の場合は、図１に示すように、第１の回転鏡20ａから第１の感光体１Ｃまでの第１のレーザ光３Ｃの向きと、第１の回転鏡20ａから第２の感光体１Ｙまでの第２のレーザ光３Ｙの向きは逆であるが、これら２系統の光路は光源から感光体までの光路長が略等しく、且つ光路中のレーザ光の反射角度も略等しいので、このような場合、光路形状は同一とみなすことができる。第３のレーザ光３Ｍと第４のレーザ光３Ｋの関係も同じである。つまり、４系統の光学系が略同一の光路形状なので、４つの感光体に対応する４系統の光学系が、いずれも光学的に略同一の光学素子を用いて構成でき、更なるコストダウンに寄与している。

なお、本実施形態のように、第２の回転鏡20ｂの回転軸ｘ２と第２の仮想線ｌ２のなす角αが第１の回転鏡20ａの回転軸ｘ１と第１の仮想線ｌ１のなす角αに等しくなっており、且つ第１のレーザ光の光路形状と第３のレーザ光の光路形状が略同一で、且つ第２のレーザ光の光路形状と第４のレーザ光の光路形状が略同一の場合、図１に示すように、第１の感光体１Ｃに入射する第１のレーザ光３Ｃと第３の感光体１Ｍに入射する第３のレーザ光３Ｍとのなす角は、第２の仮想線ｌ２と第１の仮想線ｌ１のなす角と同じθとなる。また、第２の感光体１Ｙに入射する第２のレーザ光３Ｙと第４の感光体１Ｋに入射する第４のレーザ光３Ｋとのなす角もθとなる。

このように、第一走査光学装置16ａ及び第二走査光学装置16ｂは同一の構成であるため、光路長を合わせるために結像レンズ23を設計しなおす必要がなく、同一の生産工程により走査光学装置16（16ａ、16ｂ）を生産することができる。このため、生産管理が容易になり、低コストで走査光学装置を生産することができる。また、走査光学装置のコストが下がることにより、画像形成装置も低コストで提供することが可能となる。

また、第一走査光学装置16ａと第二走査光学装置16ｂとが同一構成であるため、各色間の走査線ずれを極めて小さくすることができる。このため、色ずれの少ない良好な画像を提供することができる。

図７は、二つのレーザスキャナユニットの内部が露出するように、画像形成装置の外装カバーや光学箱の一部をカットして示した本実施形態の画像形成装置の斜視図である。

上述したように本実施形態では、第１のレーザ光の光路形状と第３のレーザ光の光路形状が略同一になっており、第２のレーザ光の光路形状と第４のレーザ光の光路形状が略同一になっている。この場合、図７に示すように、第１レーザスキャナユニットに搭載されている二つの光源19Ｃと19Ｙと、第２レーザスキャナユニットに搭載されている二つの光源19Ｍと19Ｋと、は画像形成装置本体の同一の側面70（本実施形態では後方）側にレイアウトされる。このように、４つの光源が全て同一の側面側にレイアウトされていれば、光源（半導体レーザ）を搭載する駆動回路基板周りの電気配線を纏めやすくなり、装置の組み立てが行いやすいというメリットがある。

また、上述したように本実施形態では、第２の仮想線ｌ２が第１の仮想線ｌ１に対して角度θ傾いているが、第２レーザスキャナユニット16ｂ（または光学箱17ｂ）も第１レーザスキャナユニット16ａ（または光学箱17ａ）に対して角度θ傾いている。第２レーザスキャナユニット16ｂを第１レーザスキャナユニット16ａに対して角度θ傾けるために、本実施形態では、図８に示すように、第２レーザスキャナユニット16ｂを位置決め及び保持するプレート33ｂ（第２保持部材）を、第１レーザスキャナユニット16ａを位置決め及び取り付けるプレート33ａ（第１保持部材）に対して角度θ傾けている。なお、第１レーザスキャナユニット16ａはプレート33ａに対してネジ32ａで取り付けられており、第２レーザスキャナユニット16ｂはプレート33ｂに対してネジ32ｂで取り付けられている。

また、本実施形態では、二枚のプレート33ａ、33ｂのなす角度をθとしているが、図９のように、一枚のプレート（保持部材）に二つのレーザスキャナユニットを位置決めする穴（位置決め部）を二つ設けて（このプレートは画像形成装置本体の前方と後方に一枚ずつ設けられている）、これらの穴のなす角度をθとしても良い。図９の例では四角形状の位置決め穴を形成する４つの辺のうち、互いに交差する二つの辺でレーザスキャナユニットを位置決めしている。要するに各レーザスキャナユニットの位置を決めるための部分のなす角度をθにすれば良い。なお、画像形成装置本体の前方と後方に設置するこれらのプレートは、同一のプレス機を用いて加工された板金製が好ましい。位置決め用の穴を有するこれら二枚のプレートを同一のプレス機を用いて加工することにより、レーザスキャナユニットの位置決め精度が向上するからである。

なお、上述したように、本実施形態では４系統の光学系の光路形状が全て略同一であるが、第１のレーザ光３Ｃの光路形状と第２のレーザ光３Ｙの光路形状は必ずしも略同一である必要はなく、第３のレーザ光３Ｍの光路形状と第４のレーザ光３Ｋの光路形状も必ずしも略同一である必要はない。したがって、第１のレーザ光３Ｃの光路を形成している複数の光学素子と、第２のレーザ光３Ｙの光路を形成する複数の光学素子と、は光学的特性が必ずしも略同一である必要はなく、第３のレーザ光３Ｍの光路を形成している複数の光学素子と、第４のレーザ光３Ｋの光路を形成する複数の光学素子と、も光学的特性が必ずしも略同一である必要はない。

例えば、図１０及び図１１に示す画像形成装置は、第３のレーザ光３Ｍの光路形状と第１のレーザ光３Ｃの光路形状が略同一であり、第４のレーザ光３Ｋの光路形状と第２のレーザ光３Ｙの光路形状が略同一であるが、第１のレーザ光３Ｃの光路形状と第２のレーザ光３Ｙの光路形状は略同一ではない。第３のレーザ光３Ｍの光路形状と第４のレーザ光３Ｋの光路形状も略同一ではない。しかしながら、図１０及び図１１に示す画像形成装置も、第３のレーザ光３Ｍの光路形状と第１のレーザ光３Ｃの光路形状が略同一であり、第４のレーザ光３Ｋの光路形状と第２のレーザ光３Ｙの光路形状が略同一であり、且つ、第２の回転鏡20ｂの回転軸ｘ２と第２の仮想線ｌ２のなす角αが第１の回転鏡20ａの回転軸ｘ１と第１の仮想線ｌ１のなす角αに等しくなっており、第１のレーザスキャナユニットと第２のレーザスキャナユニットを略同一の構成にできる例である。

また、第３のレーザ光３Ｍの光路形状と第１のレーザ光３Ｃの光路形状が略同一であり、第４のレーザ光３Ｋの光路形状と第２のレーザ光３Ｙの光路形状が略同一であれば良く、第１のレーザスキャナユニットの光学箱（第１の光学箱）17ａの形状と第２のレーザスキャナユニットの光学箱（第２の光学箱）17ｂの形状とが全く同一である必要はない。

例えば、図１２に示す画像形成装置は、４系統のレーザ光３Ｍ〜３Ｋの光路形状が全て略同一であるが、光学箱17ａの形状と光学箱17ｂの形状は若干異なっている。具体的には、ミラー22Ｙ及びミラー22Ｋ付近の光学箱の形状が両者で異なっている。この形状の違いにより、ミラー22Ｋの厚みｔ２が他の３つのミラー22Ｃ、22Ｙ、22Ｍの厚みｔ１より薄くなっている。しかしながら、ミラー22Ｋとその他のミラー22Ｃ、22Ｙ、22Ｍとは厚みが異なるだけであり、光学的特性は略同じである。つまり、図１２に示す画像形成装置も、第３のレーザ光３Ｍの光路形状と第１のレーザ光３Ｃの光路形状が略同一であり、第４のレーザ光３Ｋの光路形状と第２のレーザ光３Ｙの光路形状が略同一であり、且つ、第２の回転鏡20ｂの回転軸ｘ２と第２の仮想線ｌ２のなす角αが第１の回転鏡20ａの回転軸ｘ１と第１の仮想線ｌ１のなす角αに等しくなっており、第１のレーザスキャナユニットと第２のレーザスキャナユニットに搭載する複数の光学素子（ミラー22Ｃ〜22Ｋ及びレンズ23Ｃ〜２３Ｋ）を略同一の構成にできる例である。

しかしながら、本実施形態の第１のレーザスキャナユニット16ａと第２のレーザスキャナユニット16ｂのように、光学箱やその中に搭載する光学素子を全て略同じ構成のものにしたほうがコストダウンには非常に有利であり好ましい。

〔第２実施形態〕
図３を用いて本発明の第２実施形態を説明する。図３は第２実施形態の画像形成装置の説明図である。説明にあたり、前述と同様の構成については説明を省略する。

（画像形成装置）
図３に示すように、本実施形態の画像形成装置52は、前述の第一走査光学装置16ａ及び第二走査光学装置16ｂを有する。

前述の実施形態と同様に、走査光学装置16ａ、16ｂから出射された光束51Ｃ、51Ｙ、51Ｍ、51Ｋは、感光体ドラム50Ｃ、50Ｙ、50Ｍ、50Ｋの面上に潜像を形成する。４つの感光体ドラムのうち、画像形成装置52の鉛直方向（図中Ｚ方向）両端のブラックおよびシアンの感光体ドラム50Ｋ、50Ｃは、マゼンタおよびイエローの感光体ドラム50Ｍ、50Ｙに対して１ｍｍ程度、転写材搬送ベルト54側（図中Ｘ方向）に突出して配置されている。

転写材搬送ベルト54は、図中左側のその外周面に静電吸着により転写材53を吸着して、転写材53を感光体ドラム50Ｃ、50Ｙ、50Ｍ、50Ｋに接触させるべく、図中時計回りに循環移動する。転写材搬送ベルト54の循環移動によって、転写材53は転写位置（各感光体ドラムと対向する位置）まで搬送される。すると、転写材53には、各々の感光体ドラム50Ｃ、50Ｙ、50Ｍ、50Ｋのトナー像が転写される。転写材53上に各色のトナー像が順次転写されると、転写材53上にはカラー画像が形成される。そして、転写材53上のカラー画像は、定着器55によって熱定着されたのち、装置外に出力される。

続いて各々の感光体ドラム50、光束51、および走査光学装置16の位置関係について説明する。

ブラックの感光体ドラム50Ｋとマゼンタの感光体ドラム50Ｍの中心間距離は、イエローの感光体ドラム50Ｙとシアンの感光体ドラム50Ｃの中心間距離と同じであり、マゼンタの感光体ドラム50Ｍとイエローの感光体ドラム50Ｙの中心間距離とも同じである。また、第一走査光学装置16ａから出射される２本の光束51Ｃと51Ｙは平行である。同様に第二走査光学装置16ｂから出射される２本の光束51Ｍと51Ｋは平行である。

ここで、画像形成装置52は、感光体ドラム50Ｃの回転中心と50Ｙの回転中心とを結ぶ第一仮想線ｌ１と、感光体ドラム50Ｍの回転中心と感光体ドラム50Ｋの回転中心とを結ぶ第二仮想線ｌ２とが角度θを有して配置されている。また、第二走査光学装置16ｂは、第一走査光学装置16ａに対し角度θに応じて傾けて配置される。本実施形態の場合、角度θは約１°である。また、第一走査光学装置16ａと第二走査光学装置16ｂとは同一の構成である。

本実施形態も第１実施形態と同様、第３のレーザ光51Ｍの光路形状と第１のレーザ光51Ｃの光路形状が略同一であり、第４のレーザ光51Ｋの光路形状と第２のレーザ光51Ｙの光路形状が略同一であり、且つ、第２の回転鏡20ｂの回転軸ｘ２と第２の仮想線ｌ２のなす角αが第１の回転鏡20ａの回転軸ｘ１と第１の仮想線ｌ１のなす角αに等しくなっている。

本実施形態によれば、４つの感光体ドラム50（50Ｃ、50Ｙ、50Ｍ、50Ｋ）のうち、鉛直方向（図中Ｚ方向）両端の感光体ドラム50Ｃ、50Ｋを、水平方向（図中Ｘ方向）に突出させて配列させなければならない構成の画像形成装置であっても、二つの走査光学装置16ａ及び16ｂの構成を略同一にでき、画像形成装置のコストダウンを図ることが出来る。

〔第３実施形態〕
図１３及び図１４は第３の実施形態を示すものである。上述した第１及び第２実施形態では、第１のレーザ光の光路形状と第３のレーザ光の光路形状が略同一、且つ第２のレーザ光の光路形状と第４のレーザ光の光路形状が略同一であった。これに対し、本実施形態は、第１のレーザ光の光路形状と第４のレーザ光の光路形状が略同一、且つ第２のレーザ光の光路形状と第３のレーザ光の光路形状が略同一になっている。このような場合、図１４に示すように、第１のレーザスキャナユニット16ａに搭載する２系統の光源19Ｃ及び19Ｙは画像形成装置の一方の側面（本実施形態の場合、前方）側にレイアウトされ、第２のレーザスキャナユニット16ｂに搭載する２系統の光源19Ｍ及び19Ｋは他方の側面（本実施形態の場合、後方）にレイアウトされる。

しかしながら本実施形態も、第２の回転鏡20ｂの回転軸ｘ２と第２の仮想線ｌ２のなす角αが第１の回転鏡20ａの回転軸ｘ１と第１の仮想線ｌ１のなす角αに等しくなっているので、第１のレーザスキャナユニットが搭載する複数の光学素子と第２のレーザスキャナユニットが搭載する複数の光学素子を光学的に略同一特性のものに出来る。したがって２ＢＯＸタイプのレーザスキャナユニットのメリットを生かして画像形成装置のコストを抑えることが出来る。また、実施形態１と同様、光学箱17ａと光学箱17ｂまで同一構成にすればよりコストダウンできる。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態においては、各色の配列を、シアンＣ、イエローＹ、マゼンタＭ、ブラックＫの順としたが、これに限らず、異なる順序で配列しても同様の効果を得ることができる。

また、１つの走査光学装置から出射する２系統のレーザ光は必ずしも平行である必要はなく、図１０、図１２、図１３のように非平行でもよい。

また、２つの走査光学装置は走査光学系の光学部品が同じであれば、光学箱や光学蓋等の走査光学装置の外部を形成する部品の形状が異なっていてもよい。

本発明は上述の例にとらわれるものではなく、技術思想内の変形を含むものである。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の簡略断面図。 第１実施形態の画像形成装置が搭載しているレーザスキャナユニットの内部構造図。 本発明の第２実施形態の画像形成装置の簡略断面図。 本発明を理解するための比較例の画像形成装置の簡略断面図。 転写ベルトが４つの感光体ドラム全てに接触している状態を示した断面図。 転写ベルトが３つの感光体ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍから離間している状態を示した断面図。 第１実施形態の画像形成装置の斜視図。 第１実施形態の画像形成装置に搭載されているレーザスキャナユニットの取り付け状態を示した斜視図。 レーザスキャナユニットの取り付け状態の変形例を示した斜視図。 第１実施形態の変形例の画像形成装置の簡略断面図。 第１実施形態の変形例の画像形成装置の簡略断面図。 第１実施形態の変形例の画像形成装置の簡略断面図。 本発明の第３実施形態の画像形成装置の簡略断面図。 第３実施形態の画像形成装置の斜視図。

符号の説明

ｌ１…第一仮想線、ｌ２…第二仮想線、１…感光体ドラム、２…一次帯電器、３…光束、４…現像器、５…転写ローラ、６…クリーナー、７…転写ベルト、８…転写材、９…トレイ、10…給送ローラ、11…レジストローラ、12…駆動ローラ、13…定着器、14…排出ローラ、15…画像形成装置、16…走査光学装置（レーザスキャナユニット）、17…光学箱、18…光学蓋、19…半導体レーザ、20…回転多面鏡、20Ａ…基板、21…走査レンズ、22…ミラー、23…レンズ、30…テンションローラ、32…ネジ、33…プレート、50…感光体ドラム、51…光束、52…画像形成装置、53…転写材、54…転写材搬送ベルト、55…定着器、70…側面

Claims (6)

1. 複数の光学部材からなる第１光学部材群を備える第１スキャナユニットであって、第１レーザ光で第１感光ドラムを走査し、第２レーザ光で第２感光ドラムを走査する第１スキャナユニットと、
   前記第１光学部材群と同一の複数の光学部材からなり、且つ該複数の光学部材同士の相対的な角度及び距離である相対位置関係が前記第１光学部材群と略同一である第２光学部材群を備える第２スキャナユニットであって、第３レーザ光で第３感光ドラムを走査し、第４レーザ光で第４感光ドラムを走査する第２スキャナユニットと、
   前記第１スキャナユニット及び前記第２スキャナユニットを位置決め及び保持する保持手段であって、前記第１スキャナユニットが当接し装置内における前記第１スキャナユニットの位置を決める第１位置決め部、及び、前記第２スキャナユニットが当接し装置内における前記第２スキャナユニットの位置を決める第２位置決め部が形成された保持手段と、
   を有し、前記第１乃至第４の感光ドラムは径が略同じで、前記第１感光ドラム、前記第２感光ドラム、前記第３感光ドラム、前記第４感光ドラムの順で並んで配置された画像形成装置であって、
   前記第１感光ドラムの回転中心と前記第２感光ドラムの回転中心を結ぶ第１仮想線分は、前記第３感光ドラムの回転中心と前記第４感光ドラムの回転中心を結ぶ第２仮想線分に対し傾斜しており、
   前記第１光学部材群と前記第１仮想線分との相対的な角度及び距離である相対位置関係と、前記第２光学部材群と前記第２仮想線分との相対的な角度及び距離である相対位置関係とが略同一となるよう、前記保持手段の前記第１位置決め部は前記第２位置決め部に対して傾斜していることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記保持手段は互いに略平行に設けられた２つのプレート部材であり、前記２つのプレート部材は夫々、内周部に前記第１位置決め部が形成された第１位置決め穴、及び、内周部に前記第２位置決め部が形成された第２位置決め穴を備え、
   前記第１スキャナユニットは前記第１位置決め穴に挿入された状態で前記２つのプレート部材の間で保持され、前記第２スキャナユニットは前記第２位置決め穴に挿入された状態で前記２つのプレート部材の間で保持されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記保持手段は、前記第１スキャナユニットを保持し前記第１位置決め部が形成された第１プレート部材と、前記第２スキャナユニットを保持し前記第２位置決め部が形成された第２プレート部材であり、
   前記第１プレート部材は前記第２プレート部材に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１仮想線分と前記第２仮想線分の長さが略同一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１光学部材群は第１筐体に支持され、前記第２光学部材群は第２筐体に支持されており、
   前記第１筐体と前記第２筐体は略同一の形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１仮想線分が前記第２仮想線分に対して傾斜する角度と、前記保持手段の前記第１位置決め面は前記第２位置決め面に対して傾斜する角度とが同じであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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