JP4654004B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート等の転写材（記録媒体）上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

従来、カラー画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して独立した像担持体としての感光体を有し、各感光体にレーザ光を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を各色のトナーで現像し、得られる各トナー画像を中間転写ベルトに順次転写して重ね合わせた後、シート状の記録媒体上に一括転写してカラー画像を得るタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。

このようなタンデム型のカラー画像形成装置において、感光体にレーザ光を露光する走査式光学装置は、画像情報に基づいてレーザ光を発光する光源、光源から発光されたレーザ光を偏向走査する回転多面鏡、回転多面鏡により偏向走査されたレーザ光を等速走査および感光体上でスポット結像させるｆθレンズ、レーザ光を所定の方向へ反射する折り返しミラー、回転多面鏡に反射されたレーザ光を受光してビーム検出信号を発生させるビーム検出センサを筐体内に有し、筐体内のスリット状の開口部より感光体にレーザ光を露光する。

このような走査式光学装置において、低コスト化、小型化を図るために各感光ドラムへのレーザ光の露光手段として、偏向走査手段である回転多面鏡を複数の光源で共通化し、１つの回転多面鏡で複数の光源からのレーザ光を同時に偏向走査して複数の感光ドラムに照射して露光を行う走査式光学装置が有り、小型化を図るために走査式光学装置の筐体内で、レーザビームを折り返し、感光体と走査式光学装置を近接配置する構成のものが提案されている。

具体的には、特許文献１に記載のように、１つの回転多面鏡で複数の光源からのレーザ光を同時に偏向走査して複数の感光ドラムに照射して露光を行う走査式光学装置において、回転多面鏡から複数のレーザビームが感光体に対して遠近方向に並んで走査されており、複数のレーザビームのうち感光体側のレーザビームを他のレーザビームと交差するように感光体から遠ざけ、その後に感光体へ照射することで光路長を確保する装置が提案されている。
特開２００４−２１１３３号公報

ところで、タンデム型のカラー画像形成装置では、更なる小型化を要求されており、このため、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して独立した感光体を有する画像形成部の占有空間を左右の幅方向や、上下の高さ方向に大型化しないように、各感光体を画像形成装置の設置面に対して傾斜して配置し、感光体の下側から走査式光学装置によって露光する装置が必要とされている。

ところが、特許文献１の構成で小型化を図る際の空間の有効活用を図る場合によっては、回転多面鏡からレーザが照射される両側で光学ユニットの高さ方向の制限が異なる問題が生ずる。即ち、感光体から離れる方向に折り返されたレーザを感光体に向けて折り返すミラーと感光体との距離が狭いため、折り返しミラーの位置を感光体から十分に離すこと
ができなくなり、その結果、その領域では光路長が十分に確保できない問題がある。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、複数の像担持体が並設され、回転多面鏡に対して両側にレーザが照射される画像形成装置において、光学ユニットの高さ方向の規制が回転多面鏡の両側で異なる場合であっても光路長を等しくできる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
水平方向に対して傾斜して並設される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体と画像形成装置の底面との間に設けられる光学ユニットであって、前記複数の像担持体のうちの第１の像担持体を露光するための第１のレーザビームを出射
する第１の光源と、鉛直方向において前記第１の像担持体より上側に設けられる第２の像担持体を露光するための第２のレーザビームを出射する第２の光源と、前記第１のレーザビームと前記第２のレーザビームとを同一の反射面で偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡によって偏向された前記第１のレーザビームを前記第１の像担持体から遠ざける方向に反射する第１の反射ミラーと、前記第１の反射ミラーが反射した前記第１のレーザビームを前記第１の像担持体に導く第２の反射ミラーと、前記回転多面鏡によって偏向された前記第２のレーザビームを前記第２の像担持体から遠ざける方向に反射する第３の反射ミラーと、前記第３の反射ミラーが反射した前記第２のレーザビームを第２の像担持体に導く第４の反射ミラーと、を有する光学ユニットと、
を備え、
前記第２の反射ミラーから前記第１の像担持体までの前記第１のレーザビームの光路を前記第４の反射ミラーから前記第２の像担持体までの前記第２のレーザビームの光路よりも短くするために、前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の反射ミラー、及び前記第３の反射ミラーは、前記回転多面鏡から前記第１の反射ミラーに向かう前記第１のレーザビームが前記回転多面鏡から前記第３の反射ミラーに向かう第２のレーザビームに対して前記像担持体が配置される側の光路をとるように前記光学ユニットにそれぞれ配置されることを特徴とする。

本発明によれば、複数の像担持体が並設され、回転多面鏡に対して両側にレーザが照射される画像形成装置において、回転多面鏡の両側の像担持体への折り返しミラーの配置が異なる場合であっても光路長を等しくすることが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置としてタンデム型カラープリンタ１００を示す概略断面図、図２はカラープリンタ１００に備えられた走査光学ユニットとしての走査式光学装置５０及び画像形成部８１を示す概略断面図、図３，４は走査式光学装置５０に備えられたレーザホルダ部の概略断面図である。

まず、カラープリンタ１００について説明する。

カラープリンタ１００には、ブラック色の画像を形成する画像形成部８１Ｂｋと、シアン色の画像を形成する画像形成部８１Ｃと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部８１Ｍと、イエロー色の画像を形成する画像形成部８１Ｙの４つの画像形成部（画像形成ユニット）８１を備えている。そして、これら４つの画像形成部８１Ｂｋ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙは、カラープリンタ１００を設置する場合の設置面Ｓ（筐体の所定面）に対して、画像形成部８１Ｂｋが設置面Ｓに最も近い状態で傾斜して一列に一定間隔で配置される。

このため、画像形成部の占有空間が左右の幅方向や、上下の高さ方向に大型化せず、カラープリンタ１００を小型化することができる。

各画像形成部８１Ｂｋ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙには、それぞれ像担持体としてドラム型の感光体（以下、感光ドラムという）８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが設置されている。ここで、設置面Ｓに対して画像形成部が傾斜して配置されていることにより、感光ドラムにおいても設置面Ｓに対して傾斜して配置されることとなる。これは、感光ドラムが、設置面Ｓからの距離が徐々に小さく又は大きくなるように、設置面Ｓに対して傾斜して並設されているということもできる。

各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄの周囲には、一次帯電器８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ、現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ、転写手段としての転写ローラ８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄ、ドラムクリーナ装置８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄがそれぞれ配置されており、一次帯電器８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄと現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ間の下方には走査式光学装置５０が設置されている。

各現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄには、それぞれブラックトナー，シアントナー，マゼンタトナー，イエロートナーが収納されている。

各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（図１における時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。

一次帯電手段としての一次帯電器８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。

現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄは、トナーを内蔵し、それぞれ各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。

転写手段としての転写ローラ８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄは、各一次転写ニップ部にて中間転写ベルト８７を介して各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに当接している。

ドラムクリーナ装置８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄは、各感光ドラム上で一次転写時の残留した残留トナーを、各感光ドラムから除去するためのクリーニングブレード等で構成されている。

中間転写ベルト８７は、一対のベルト搬送ローラ８８，８９間に張架されており、矢印Ａ方向（図１における反時計回り方向）に回転（移動）される。中間転写ベルト８７は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。

ベルト搬送ローラ８８は、中間転写ベルト８７を介して二次転写ローラ９０と当接して、二次転写部を形成している。中間転写ベルト８７の外側でベルト搬送ローラ８９近傍には、中間転写ベルト８７表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置９１が設置されている。

９２はシート状の記録媒体である転写材を格納する給送カセットで、給送カセット９２内の転写材は給送ローラ９３により１枚ずつ給送され、レジストローラ対９４に搬送されると、いったん停止し、前記二次転写部で所定位置にトナー像を転写されるようにタイミングを合わせて搬送が開始される。

二次転写部でトナー像を転写された転写材は定着器９５によりトナー像を熱により定着され、搬送ローラ対９６、排出ローラ対９７により、排出トレイ９８上に搬送、排出される。

次に、走査式光学装置５０について説明する。

走査式光学装置５０において、１はレーザホルダで、光源である半導体レーザ（シングルビームレーザ）２，３を鏡筒保持部１ａ，１ｂに圧入して保持している。

鏡筒保持部１ａ，１ｂは半導体レーザ２，３の光路を互いに副走査方向に所定角度θを持ってポリゴンミラー１０近傍で交差するように光軸を傾斜させて設けられており、鏡筒の外形の一部が一体化されている。このため、半導体レーザ２，３の間隔を近接して保持することが可能である。

鏡筒保持部１ａ，１ｂの先端側には各半導体レーザ２，３に対応する絞り部１ｃ，１ｄが設けられ、半導体レーザ２，３から射出されたレーザビームを所望の最適なビーム形状に成形している。

鏡筒保持部１ａ，１ｂのさらに先端には、絞り部１ｃ，１ｄを通過した各レーザビームを略平行レーザビームに変換するコリメータレンズ６，７の接着部１ｅ，１ｆが主走査方向に各２箇所設けられている。

ここで、コリメータレンズ６，７は照射位置やピントをレーザ光の光学特性を検出しながら調整を行い、位置が決定すると紫外線硬化形の接着剤を紫外線照射することで接着部１ｅ，１ｆに接着固定される。

４０は走査式光学装置５０の各光学部品を格納する光学ケースであり、光学ケース４０の側壁には、レーザホルダ１を位置決めするための嵌合穴部および長穴部が副走査方向に設けられており、レーザホルダ１の鏡筒保持部１ａ，１ｂの外形部に設けられた嵌合部を嵌合させて取り付けられるようにしている。

このように、半導体レーザ２，３を保持して光路を形成する鏡筒保持部１ａ，１ｂの外形部に設けられた嵌合部を嵌合させて光学ケース４０にレーザホルダ１を取り付けているので、半導体レーザ２，３と光学ケース４０に格納された各光学部品との位置関係を精度良く保証することができる。

１１はレーザホルダで、レーザホルダ１と同一部品であり、半導体レーザ１２，１３を鏡筒保持部１１ａ，１１ｂに圧入して保持している。ここで、鏡筒保持部１１ａ，１１ｂは半導体レーザ１２，１３の光路を互いに副走査方向に所定角度θを持ってポリゴンミラー１０近傍で交差するように光軸を傾斜させて設けられており、鏡筒の外形の一部が一体化されている。

鏡筒保持部１１ａ，１１ｂの先端側には各半導体レーザ１２，１３に対応する絞り部１１ｃ，１１ｄが設けられ、半導体レーザ１２，１３から射出されたレーザビームを所望の最適なビーム形状に成形している。

鏡筒保持部１１ａ，１１ｂのさらに先端には、絞り部１１ｃ，１１ｄを通過した各レーザビームを略平行レーザビームに変換するコリメータレンズ１６，１７の接着部１１ｅ，１１ｆが主走査方向に各２箇所設けられている。

ここで、コリメータレンズ１６，１７はコリメータレンズ６，７と同様に、照射位置やピントの調整を行い、接着部１１ｅ，１１ｆに接着固定される。

レーザホルダ１１の光学ケース４０に対する位置決めもレーザホルダ１と同様になされている。このため、半導体レーザ１２，１３と光学ケース４０に格納された各光学部品との位置関係を精度良く保証することができる。

１０は回転多面鏡としてのポリゴンミラーで、不図示のモータを一定速度で回転させることで、半導体レーザから射出されたレーザビームを偏向走査する。ここで、半導体レーザ２，１２は下側（本実施の形態では設置面Ｓ側）から上側（本実施の形態では感光ドラム側）に向けて副走査方向に角度θを持ってポリゴンミラー１０に斜入射されるため、ポリゴンミラー１０によって偏向走査される際、副走査方向に角度θを持って上側に射出される。つまり、感光ドラム側のレーザビームとなる。

一方、半導体レーザ３，１３は上側から下側に向けて副走査方向に角度θを持ってポリゴンミラー１０に斜入射されるため、ポリゴンミラー１０によって偏向走査される際、副走査方向に角度θを持って下側に射出される。つまり、設置面Ｓ側のレーザビームとなる。

２１は第１の結像レンズで、第２の結像レンズ２２，２３と共に、半導体レーザ２，３から射出されたレーザ光を等速走査および感光ドラム上でスポット結像させるｆθレンズであるが、第１の結像レンズ２１は半導体レーザ２，３から射出されたレーザビームが互いに異なる角度で入射するためシリンダーレンズで構成しており、副走査方向には、半導体レーザ２のレーザビームに対して配置した第２の結像レンズ２２および半導体レーザ３のレーザビームに対して配置した第２の結像レンズ２３で結像させる。

２４〜２７はそれぞれ、レーザビームを所定の方向へ反射する折り返しミラーである。２４は半導体レーザ２のレーザビームに対して配置された折り返しミラーであり、２５は半導体レーザ２のレーザビームに対して配置された最終折り返しミラーである。

２６は半導体レーザ３のレーザビームに対して配置された分離用折り返しミラーであり、半導体レーザ２のレーザビームと分離する際、半導体レーザ２のレーザビームとの干渉を避けるための面取りを設けている。２７は半導体レーザ３のレーザビームに対して配置された最終折り返しミラーである。

そして、設置面Ｓに最も近く配置された感光ドラム８２ａに照射される半導体レーザ２のレーザビーム（走査光Ｅ１）が、ポリゴンミラー１０によって偏向走査されてから折り返しミラー２４に到達するまでの光路は、半導体レーザ３のレーザビーム（走査光Ｅ２）がポリゴンミラー１０によって偏向走査されてから分離用折り返しミラー２６に到達するまでの光路に対して感光ドラム側に設けられている。

ここで、第１の結像レンズ２１、第２の結像レンズ２２，２３、折り返しミラー２４〜２７は、本発明に係る結像光学手段を構成しており、さらに、折り返しミラー２４，２６は本発明に係る第１の反射部材を構成し、折り返しミラー２５，２７は本発明に係る第２の反射部材を構成している。

このように、折り返しミラー２４，２６でレーザビームを感光ドラムと反対の設置面Ｓ側に一旦反射させてから、最終折り返しミラー２５，２７で感光ドラムに向けて折り返しているため、少ないスペースを有効活用して半導体レーザ２，３のレーザビームを同一の光路長にしながら、走査式光学装置５０を感光ドラムに近接配置することができる。

さらに、ポリゴンミラー１０によって偏向走査された後、感光ドラム側のレーザビームである半導体レーザ２のレーザビームを最も設置面Ｓに近い感光ドラム８２ａに照射するようにしているため、折り返しミラー２４、最終折り返しミラー２５の位置は感光ドラム８２ａに近づけることができるため、走査式光学装置５０の設置面Ｓ側の突出量が少なくなり、カラープリンタ１００を薄型化することができる。

一方、ポリゴンミラー１０の反対側には、半導体レーザ１２，１３に対応した第１の結像レンズ３１、第２の結像レンズ３２，３３、半導体レーザ１２のレーザビームに対して配置された折り返しミラー３４、最終折り返しミラー３５、半導体レーザ１３のレーザビームに対して配置された分離用折り返しミラー３６、最終折り返しミラー３７が配置されている。

そして、設置面Ｓから最も遠く配置された感光ドラム８２ｄに照射される半導体レーザ１３のレーザビーム（走査光Ｅ４）が、ポリゴンミラー１０によって偏向走査されてから折り返しミラー３６に到達するまでの光路は、半導体レーザ１２のレーザビーム（走査光Ｅ３）がポリゴンミラー１０によって偏向走査されてから折り返しミラー３４に到達するまでの光路に対して設置面Ｓ側に設けられている。

ここで、第１の結像レンズ３１、第２の結像レンズ３２，３３、折り返しミラー３４〜３７は、本発明に係る結像光学手段を構成しており、さらに、折り返しミラー３４，３６は本発明に係る第１の反射部材を構成し、折り返しミラー３５，３７は本発明に係る第２の反射部材を構成している。

このように、折り返しミラー３４，３６でレーザビームを感光ドラムと反対の設置面Ｓ側に一旦反射させてから、最終折り返しミラー３５，３７で感光ドラムに向けて折り返しているため、少ないスペースを有効活用して半導体レーザ１２，１３のレーザビームを同一の光路長にしながら、走査式光学装置５０を感光ドラムに近接配置することができる。

さらに、ポリゴンミラー１０によって偏向走査された後、設置面Ｓ側のレーザビームである半導体レーザ１３のレーザビームを最も設置面Ｓから遠い感光ドラム８２ｄに照射するようにしているため、半導体レーザ１２のレーザビームはポリゴンミラー１０によって偏向走査された後、半導体レーザ１３のレーザビームより感光ドラム側にあるため、折り返しミラー３４でレーザビームを感光ドラムと反対の設置面Ｓ側に一旦反射させる際、折り返しミラー３４に半導体レーザ１３のレーザビームとの干渉防止の面取りを設ける必要がない。このため、上述した符号２１〜２７で示す結像光学手段をポリゴンミラー１０に対して対称に配置して設けた場合よりも、ローコストにすることができる。

このように、レーザビームが照射されるいずれの方向をも、反射部材２６と反射部材２４の構成を用いることも考えられるが、その場合には、回転多面鏡に近い第一反射部材２６の干渉防止のための面取りを両サイド行う必要があるため、構成が複雑になり、好ましくない。

４１は上フタで、光学ケース４０に取り付けることで、走査式光学装置５０を密封し、走査式光学装置５０内に埃やトナー等の進入を防止している。

上フタ４１には、各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに対応した位置にスリット状の開口部が設けられており、透明部材である防塵ガラス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが取り付けられている。このため、防塵ガラス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを通して各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに走査光を露光することが可能であるが、走査式光学装置５０内に埃やトナー等の進入を防止することができる。

次に、半導体レーザ２，３，１２，１３から射出されたレーザビームが各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに走査光Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４として露光されるまでの流れを説明する。

半導体レーザ２，３から射出されたレーザビーム（走査光Ｅ１，Ｅ２）はレーザホルダ１の絞り部１ｃ，１ｄによってそのレーザビーム断面の大きさが制限され、コリメータレンズ６，７により略平行レーザビームに変換され、不図示のシリンドリカルレンズに入射する。

シリンドリカルレンズに入射したレーザビーム（走査光Ｅ１，Ｅ２）のうち主走査断面内においてはそのままの状態で透過され、副走査断面内においては収束してポリゴンミラー１０の同一面にほぼ線像として結像する。この際、副走査方向に角度θを持ってポリゴンミラー１０近傍で交差するように斜入射される。

そして、ポリゴンミラー１０が回転することで偏向走査しながら、副走査方向に角度θを持って射出される。ポリゴンミラー１０から射出された２本のレーザビーム（走査光Ｅ１，Ｅ２）のうち、半導体レーザ２から射出したレーザビームが不図示のＢＤセンサに受光される。ＢＤセンサが半導体レーザ２から射出したレーザビームを検知して同期信号を出力し、半導体レーザ２，３による画像端部の走査開始位置のタイミングを調整する。

ここで、半導体レーザ２，３が副走査方向に１つのレーザホルダ１に設けられているため、半導体レーザ３による画像端部の走査開始位置のタイミングは半導体レーザ２と同じタイミングとすることができる。タイミング調整されて半導体レーザ２，３から射出されたレーザビームは、第１の結像レンズ２１を透過する。

その後、半導体レーザ２から射出したレーザビームは折り返しミラー２４により下側に反射された後、第２の結像レンズ２２を透過して最終折り返しミラー２５によって反射され、防塵ガラス４３ａを透過して感光ドラム８２ａに走査光Ｅ１として露光される。

一方、半導体レーザ３から射出したレーザビームは分離用折り返しミラー２６により下側に反射された後、第２の結像レンズ２３を透過して最終折り返しミラー２７によって反射され、防塵ガラス４３ｂを透過して感光ドラム８２ｂに走査光Ｅ２として露光される。

また、半導体レーザ１２，１３から射出されたレーザビーム（走査光Ｅ３，Ｅ４）はレーザホルダ１１の絞り部１１ｃ，１１ｄによってそのレーザビーム断面の大きさが制限され、コリメータレンズ１６，１７により略平行レーザビームに変換され、不図示のシリンドリカルレンズに入射する。

シリンドリカルレンズに入射したレーザビーム（走査光Ｅ３，Ｅ４）のうち主走査断面内においてはそのままの状態で透過され、副走査断面内においては収束してポリゴンミラー１０の同一面にほぼ線像として結像する。この際、副走査方向に角度θを持ってポリゴンミラー１０近傍で交差するように斜入射される。

そして、ポリゴンミラー１０が回転することで偏向走査しながら、副走査方向に角度θを持って射出される。ポリゴンミラー１０から射出された２本のレーザビーム（走査光Ｅ３，Ｅ４）のうち、半導体レーザ１２から射出してポリゴンミラー１０に反射されたレーザビームが不図示のＢＤセンサに受光される。ＢＤセンサが半導体レーザ１２から射出したレーザビームを検知して同期信号を出力し、半導体レーザ１２，１３による画像端部の走査開始位置のタイミングを調整する。

ここで、半導体レーザ１２，１３が副走査方向に１つのレーザホルダ１１に設けられているため、半導体レーザ１３による画像端部の走査開始位置のタイミングは半導体レーザ１２と同じタイミングとすることができる。タイミング調整されて半導体レーザ１２，１３から射出されたレーザビームは、第１の結像レンズ３１を透過する。

その後、半導体レーザ１２から射出したレーザビームは分離用折り返しミラー３４により下側に反射された後、第２の結像レンズ３２を透過して最終折り返しミラー３５によって反射され、防塵ガラス４３ｃを透過して感光ドラム８２ｃに走査光Ｅ３として露光される。

一方、半導体レーザ１３から射出したレーザビームは折り返しミラー３６により下側に反射された後、第２の結像レンズ３３を透過して最終折り返しミラー３７によって反射され、防塵ガラス４３ｄを透過して感光ドラム８２ｄに走査光Ｅ４として露光される。

次に、カラープリンタ１００において画像形成を行う場合の動作について説明する。

プリントスタートの信号が入力されると、画像情報に基づいて走査式光学装置５０から各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄにレーザビームが走査光として露光される。レーザビームが露光されるまでの説明は、先述の半導体レーザ２，３，１２，１３から射出されたレーザビームが各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに走査光Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４として露光されるまでの流れの説明と同様のため省略する。

画像形成は、各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが露光されることで、一次帯電器８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄにより帯電された各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ上に静電潜像を形成する。

その後、現像装置８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ内で摩擦帯電された各色のトナーを前記静電潜像に付着させることで各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ上にトナー像が形成され、前記トナー像は各感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ上から各一次転写ニップ部にて中間転写ベルト８７上に転写される。

一方、給送カセット９２から給送ローラ９３により転写材が１枚ずつ給送され、レジストローラ対９４に搬送されると、いったん停止し、前記二次転写部で所定位置にトナー像を転写されるようにタイミングを合わせて搬送が開始される。

二次転写部では、中間転写ベルト８７上から転写材にトナー像を再度転写することで画像が転写材に形成される。画像が形成された転写材は定着器９５によりトナー像を熱により定着され、搬送ローラ対９６、排出ローラ対９７により、排出トレイ９８上に搬送、排出される。

以上、説明したように、１つのポリゴンミラー１０で複数の半導体レーザ２，３，１２，１３から射出されたレーザ光を同時に偏向走査して、複数の感光ドラム８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに照射して露光を行う際、カラープリンタ１００の設置面Ｓに最も近い
感光ドラム８２ａへのレーザビームが、ポリゴンミラー１０での偏向後、感光ドラム側を通るように走査することで、折り返しミラー２４および最終折り返しミラー２５を感光ドラム８２ａに近づけて配置できるため、走査式光学装置５０の設置面Ｓ側への突出を抑え、薄型化した画像形成装置を提供することが可能となる。

さらに、ポリゴンミラー１０によって偏向走査された後、設置面Ｓ側のレーザビームである半導体レーザ１３のレーザビームを最も設置面Ｓから遠い感光ドラム８２ｄに照射するようにしているため、半導体レーザ１２のレーザビームはポリゴンミラー１０によって偏向走査された後、半導体レーザ１３のレーザビームより感光ドラム側にあるため、折り返しミラー３４でレーザビームを感光ドラムと反対の設置面Ｓ側に一旦反射させる際、折り返しミラー３４に半導体レーザ１３のレーザビームとの干渉防止の面取りを設ける必要がない。このため、２１〜２７の結像光学手段をポリゴンミラー１０に対して対称に配置した場合より、ローコストにすることができる。

さらに、半導体レーザ２，３および、半導体レーザ１２，１３の光路を互いに副走査方向に所定角度θを持ってポリゴンミラー１０近傍で交差するように光軸を傾斜させて設けているため、カラープリンタ１００の設置面Ｓに最も近い感光ドラム８２ａへのレーザビームが、ポリゴンミラー１０での偏向後、感光ドラム側に近づいて行くため、折り返しミラー２４および最終折り返しミラー２５を感光ドラム８２ａにより一層近づけて配置できるため、走査式光学装置５０の設置面Ｓ側への突出を抑え、より薄型化した画像形成装置を提供することが可能となる。

ここで、半導体レーザ２，３，１２，１３は１つの筐体に１つの発光点を有するシングルレーザを用いているが、１つの筐体に複数の発光点を有する半導体レーザを用いても良く、その場合は感光ドラムを操作する走査線本数が比例して多くなるため、さらに高速な書き込みに適することができる。

また、本実施の形態においては、半導体レーザ２，３および、半導体レーザ１２，１３の光路を互いに副走査方向に所定角度θを持ってポリゴンミラー１０近傍で交差するように光軸を傾斜させて設けた斜入射の構成をとっているが、副走査方向に角度を持たず、平行に入射する構成をとっても良い。ただし、その場合は、カラープリンタ１００の設置面Ｓに最も近い感光ドラム８２ａへのレーザビームが、ポリゴンミラー１０での偏向後、感光ドラムと平行に走査されて行くので、斜入射の構成の方が、折り返しミラー２４および最終折り返しミラー２５を感光ドラム８２ａにより一層近づけて配置できるため、走査式光学装置５０の設置面Ｓ側への突出を抑え、より薄型化した画像形成装置を提供することが可能となる。

また、実施の形態では、下面露光の構成であったが、像担持体の上面に露光ユニットがある構成の上面露光の構成であっても問題ない。

また、図５には、本実施の形態とは第一の結像レンズの位置が異なる構成を示すものである。このように結像レンズを像担持体間（８２ａと８２ｂ間、８２ｃと８２ｄ間）に設けることで８２ｂと８２ｃ間のドラム間距離を小さくすることができる。このような、光学ユニットであっても、本発明の構成を用いても問題ない。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置に備えられる走査式光学装置と画像形成部を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る走査式光学装置に備えられるレーザホルダ部の概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る走査式光学装置に備えられるレーザホルダ部の概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る他の方式の走査式光学装置と画像形成部を示す概略断面図である。

符号の説明

１，１１ レーザホルダ
２，３，１２，１３ 半導体レーザ
２１，３１ 第１の結像レンズ
２２，２３，３２，３３ 第２の結像レンズ
２４〜２７，３４〜３７ 折り返しミラー
４０ 光学ケース
５０ 走査式光学装置
８１Ｂｋ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙ 画像形成部
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ 感光ドラム
１００ カラープリンタ

Claims (8)

1. 水平方向に対して傾斜して並設される複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体と画像形成装置の底面との間に設けられる光学ユニットであって、前記複数の像担持体のうちの第１の像担持体を露光するための第１のレーザビームを出射する第１の光源と、鉛直方向において前記第１の像担持体より上側に設けられる第２の像担持体を露光するための第２のレーザビームを出射する第２の光源と、前記第１のレーザビームと前記第２のレーザビームとを同一の反射面で偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡によって偏向された前記第１のレーザビームを前記第１の像担持体から遠ざける方向に反射する第１の反射ミラーと、前記第１の反射ミラーが反射した前記第１のレーザビームを前記第１の像担持体に導く第２の反射ミラーと、前記回転多面鏡によって偏向された前記第２のレーザビームを前記第２の像担持体から遠ざける方向に反射する第３の反射ミラーと、前記第３の反射ミラーが反射した前記第２のレーザビームを第２の像担持体に導く第４の反射ミラーと、を有する光学ユニットと、
   を備え、
   前記第２の反射ミラーから前記第１の像担持体までの前記第１のレーザビームの光路を前記第４の反射ミラーから前記第２の像担持体までの前記第２のレーザビームの光路よりも短くするために、前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の反射ミラー、及び前記第３の反射ミラーは、前記回転多面鏡から前記第１の反射ミラーに向かう前記第１のレーザビームが前記回転多面鏡から前記第３の反射ミラーに向かう第２のレーザビームに対して前記像担持体が配置される側の光路をとるように前記光学ユニットにそれぞれ配置されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の反射ミラー及び前記第３の反射ミラーは、前記回転多面鏡から前記第１の反射ミラーまでの前記第１のレーザビームの光路の方が、前記回転多面鏡から前記第３の反射ミラーまでの前記第２のレーザビームの光路よりも長くなるように前記光学ユニットにそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記光学ユニットは、鉛直方向において、前記第２の像担持体よりも上側に設けられる第３の像担持体を露光するための第３のレーザビームを出射する第３の光源と、前記第３
   の像担持体よりも前記上側に設けられる第４の像担持体を露光するための第４のレーザビームを出射する第４の光源と、前記回転多面鏡によって偏向された前記第３のレーザビームを前記第３の像担持体から遠ざける方向に反射する第５の反射ミラーと、前記第５の反射ミラーが反射した前記第３のレーザビームを前記第３の像担持体に導く第６の反射ミラーと、前記回転多面鏡によって偏向された前記第４のレーザビームを前記第４の像担持体から遠ざける方向に反射する第７の反射ミラーと、前記第７の反射ミラーが反射した前記第４のレーザビームを第４の像担持体に導く第８の反射ミラーと、を有し、
   前記第３のレーザビーム及び前記第４のレーザビームは、前記回転多面鏡の同一の反射面によって偏向され、かつ前記第１のレーザビーム及び前記第２のレーザビームとは前記回転多面鏡に対して反対方向に偏向され、
   前記第３の光源、前記第４の光源、前記第５の反射ミラー、及び前記第７の反射ミラーは、前記回転多面鏡から前記第５の反射ミラーに向かう第３のレーザビームが前記回転多面鏡から前記第７の反射ミラーに向かう第４のレーザビームに対して前記像担持体が配置される側の光路をとるように前記光学ユニットにそれぞれ配置され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２の反射ミラーは前記回転多面鏡に対して前記第１の反射ミラーと同じ側に配置され、前記第４の反射ミラーは前記回転多面鏡に対して前記第３の反射ミラーと同じ側に配置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。
5. 前記第６の反射ミラーは前記回転多面鏡に対して前記第５の反射ミラーと同じ側に配置され、前記第８の反射ミラーは前記回転多面鏡に対して前記第７の反射ミラーと同じ側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記第１のレーザビームの光路を遮断しないように、前記第３の反射ミラーの裏面には面取り加工が施されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記第１の光源及び前記第２の光源は、前記第１のレーザビーム及び前記第２のレーザビームが前記回転多面鏡の反射面に対してそれぞれ異なる角度で入射するように、かつ前記第２のレーザビームが前記第１のビームに対して前記像担持体側から前記回転多面鏡の反射面に入射するように、前記光学ユニットに配置されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第３の光源及び前記第４の光源は、前記第３のレーザビーム及び前記第４のレーザビームが前記回転多面鏡の反射面に対してそれぞれ異なる角度で入射するように、かつ前記第４のレーザビームが前記第３のビームに対して前記像担持体側から前記回転多面鏡の反射面に入射するように、前記光学ユニットに配置されていることを特徴とする請求項３又は５に記載の画像形成装置。

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