JP5510394B2 - 走査光学装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、走査光学装置及び画像形成装置に関する。

帯電させた感光体の外周面をレーザー光により走査して、感光体の外周面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤で現像して感光体上にトナー像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置において、感光体と、感光体をレーザー光により走査する走査光学装置との間に隔壁を設け、感光体に付着したトナー等により走査光学装置が汚損されないようにした画像形成装置が知られている。しかしながら、隔壁が設けられる空間に応じて感光体と走査光学装置との間隔が大きくなることにより、画像形成装置が大型化する。そこで、図６に示すように、走査光学装置の一部分を隔壁１０３よりも感光体１０２側に突出させるよう配置することにより、感光体１０２と走査光学装置を設ける空間を小さく収めた画像形成装置がある（例えば、特許文献１）。

特開平８−１５９３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、感光体１０２にレーザー光を照射する射出部１０１が隔壁１０３よりも感光体１０２側に突出しているため、感光体１０２等から飛散したトナー等の粉塵が射出部１０１に付着して汚損すると、レーザー光の照射が妨げられて、不良な画像となってしまう。

本発明の課題は、走査光学装置の一部分が隔壁よりも感光体側に突出した画像形成装置において、走査光学装置の射出部の汚損を防止することができる走査光学装置及び画像形成装置を提供することである。

請求項１に記載の発明は、光源から発せられたレーザー光を感光体上に照射する射出部を備え、前記射出部から照射されたレーザー光により感光体上を走査する走査光学装置であって、前記レーザー光を反射するポリゴンミラーと当該ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータとを収納し、その一部が隔壁から前記感光体側に突出した突出部を有し、前記射出部は、前記感光体とは前記隔壁により隔てられた位置に配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の走査光学装置であって、前記突出部は、前記ポリゴンミラーに反射されるレーザー光と平行な方向に、前記隔壁から前記感光体側に突出することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の走査光学装置であって、前記光源から発せられたレーザー光の進行方向を変更して前記射出部に当該レーザー光を導く光学系を備え、前記光学系は、前記感光体とは隔壁により隔てられた位置に配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、画像形成装置であって、請求項１から３のいずれか一項に記載の走査光学装置と、前記感光体と、前記射出部と前記感光体を隔てる前記隔壁と、前記走査光学装置から照射されたレーザー光により前記感光体上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置と、前記感光体上に形成されたトナー画像を用紙に転写する転写部と、前記用紙上のトナー画像を定着する定着装置と、を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置であって、複数の前記走査光学装置を備え、前記複数の走査光学装置のそれぞれについて、当該走査光学装置が有する前記突出部の一部が前記隔壁から前記感光体側に突出することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置であって、前記隔壁は複数の開口部を有し、前記複数の走査光学装置のそれぞれについて、当該走査光学装置が有する前記突出部が前記開口部を挿通することにより、前記突出部の一部が前記隔壁から前記感光体側に突出することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項４から６のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記走査光学装置から前記感光体に向けて照射されるレーザー光と平行な方向に沿って、前記隔壁、前記現像装置、前記感光体の順でそれぞれが配置されることを特徴とする。

本発明によれば、走査光学装置の一部分を隔壁よりも感光体側に突出させた画像形成装置において、走査光学装置の射出部の汚損を防止することができる。

本発明に係る画像形成装置Ａを説明する図である。 走査光学装置及び隔壁の構成の一例を示す斜視図である。 走査光学装置の内部構成の一例を示す図である。 図１に示す画像形成装置の上方から走査光学装置を見た場合の、走査光学装置の外形の一例を示す図である。 図４に示す走査光学装置の内部構成の一例を示す図である。 従来の画像形成装置の構成の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態である画像形成装置Ａについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、実施形態は本発明の一例であり、これに限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置Ａを説明する図である。

画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、４組の画像形成部によりカラー画像形成を行う。

原稿台上に載置された原稿は画像読み取り装置ＳＣの走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれ、光電変換された画像情報信号は、画像処理部（非図示）において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像形成部の走査光学装置に入力される。

４組の画像形成部はイエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍ、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃ、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋであり、それぞれ共通する符号１０の後に形成する色をあらわす符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付して表記する。

画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙ及びその周囲に配置された帯電部２Ｙ、走査光学装置３Ｙ、現像装置４Ｙ及びドラムクリーナ５Ｙを有して構成される。

同様に、画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電部２Ｍ、走査光学装置３Ｍ、現像装置４Ｍ及びドラムクリーナ５Ｍを、画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電部２Ｃ、走査光学装置３Ｃ、現像装置４Ｃ及びドラムクリーナ５Ｃを、画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電部２Ｋ、走査光学装置３Ｋ、現像装置４Ｋ及びドラムクリーナ５Ｋを有して構成される。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、帯電部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、走査光学装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ及びドラムクリーナ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋはそれぞれ共通する内容の構成である。以下、特に区別が必要な場合を除き符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付さずに表記することにする。

画像形成部１０は、走査光学装置３からのレーザー光Ｌにより画像情報信号を感光体ドラム１に書き込み、感光体ドラム１に画像情報信号に基づく潜像を形成する。そして潜像は現像装置４により現像され、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー画像が形成される。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、それぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、黒（Ｋ）色、の画像が形成される。

中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、走行可能に支持されている。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色のトナー画像は、走行する中間転写ベルト６上に一次転写部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次転写されて、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色層が重畳したカラー画像が形成される。

用紙搬送部２０は用紙Ｓを搬送する。用紙Ｓは給紙トレイ２９１、２９２、２９３に収容されており、第１給紙部２１により給紙され、レジストローラ２２を経て、二次転写部７Ａに搬送され、用紙Ｓ上に中間転写ベルト６上のカラー画像が二次転写される。カラー画像が転写された用紙Ｓは、定着装置３０にて熱と圧力とを加えることにより用紙Ｓ上にトナー像が定着され、定着搬送ローラ２３及び排紙ローラ２５を経て装置外に排出される。

また、画像形成装置Ａは用紙反転部２４を備えており、定着がなされた用紙を定着搬送ローラ２３から用紙反転部２４に導いて表裏を反転して排出、あるいは用紙の両面に画像形成を行うことを可能としている。

画像形成装置Ａの本体上部に設置された操作表示部８０から画像形成を行うに際しての用紙Ｓのサイズ、枚数等を設定できる。

画像形成装置Ａは、隔壁５０を有する。
隔壁５０は、走査光学装置３のレーザー光Ｌの射出部３０１を感光体ドラム１から隔てるように設けられた板状の部材である。
隔壁５０は、画像形成装置Ａの各部の位置関係を固定又は保持するシャシ等に固定される。そして、本実施形態の走査光学装置３は、隔壁５０に対して固定される。つまり、隔壁５０は、感光体ドラム１に対する走査光学装置３の位置を保持する。

走査光学装置３は、感光体ドラム１上をレーザー光Ｌにより走査する。
具体的には、走査光学装置３は、例えば、レーザー光Ｌを射出する光源３１１と、光源３１１から射出されたレーザー光Ｌを反射してポリゴンモータユニット３３０へ導くミラー３１２と、ポリゴンモータユニット３３０から射出部３０１に至るレーザー光Ｌの経路上に設けられてレーザー光Ｌの進行方向を変更して射出部３０１にレーザー光Ｌを導く光学系としての複数のレンズ３１３、３１４、３１５、３１６、３２０及び複数のミラー３１７、３１８、３１９等を備える。

ポリゴンモータユニット３３０は、例えば、ミラー３１２により反射されたレーザー光Ｌを反射させる多面鏡からなるポリゴンミラー３３１と、ポリゴンミラー３３１を回転させるポリゴンモータ３３２を備える。
ポリゴンミラー３３１は、ポリゴンモータ３３２の回転軸を中心とした多角形状の部材であり、多角形状の辺に対応する外周面がレーザー光Ｌを反射するミラーとなっている。そして、ポリゴンミラー３３１は、ポリゴンモータ３３２の駆動により、ポリゴンモータユニット３３０に導かれたレーザー光Ｌの角度を変化させる。具体的には、ポリゴンモータ３３２は、ポリゴンミラー３３１の回転角度を、画像形成装置Ａにより形成される画像情報に応じた静電潜像を感光体ドラム１に形成するための回転角度となるように駆動する。ポリゴンモータ３３２の駆動により回転角度が変化するポリゴンミラー３３１は、回転角度に応じてポリゴンモータユニット３３０に導かれたレーザー光Ｌの反射角度を変化させる。ここで、ポリゴンミラー３３１の回転角度に応じて変化するレーザー光Ｌの反射角度は、感光体ドラム１の軸方向に沿った主走査方向の角度である。
ポリゴンミラー３３１により反射されたレーザー光Ｌは、レンズ３１３〜３１６、３２０による光の屈折やミラー３１７〜３１９による反射を経て射出部３０１へ導かれ、射出部３０１から感光体ドラム１上に照射される。つまり、射出部３０１から感光体ドラム１上に照射されるレーザー光Ｌの、感光体ドラム１の軸方向に沿った主走査方向の角度は、ポリゴンミラー３３１の回転角度に応じる。

射出部３０１は、走査光学装置３の筐体３０２のうち感光体ドラム１に対して隔壁５０により隔てられた位置にある収納部３０４の側面部に設けられている。また、隔壁５０は、走査光学装置３から感光体ドラム１に対して照射されるレーザー光Ｌを透過するための開口部５１を有する。つまり、射出部３０１から照射されたレーザー光Ｌは、射出部３０１から開口部５１を透過して感光体ドラム１に照射される。

また、走査光学装置３の筐体３０２は、隔壁５０から感光体ドラム１側に突出した突出部３０３を有する。突出部３０３は、射出部３０１が設けられた筐体３０２の側面部から感光体ドラム１側に突出するよう設けられている。
また、隔壁５０には、突出部３０３を挿通させるための開口部５２が設けられている。また、走査光学装置３及び現像装置４は、突出部３０３と現像装置４とが互いに干渉しない位置関係となるよう設けられている。

そして、本実施形態のポリゴンモータユニット３３０は、突出部３０３に設けられる。つまり、突出部３０３は、射出部３０１から照射するレーザー光Ｌを反射するためのポリゴンミラー３３１及びポリゴンミラー３３１を回転駆動するポリゴンモータ３３２を収納している。
ポリゴンモータ３３２は、駆動により熱を発生するが、ポリゴンモータユニット３３０を含む突出部３０３が隔壁よりも感光体ドラム１側に突出しているので、熱源となるポリゴンモータ３３２を離隔することにより、感光体ドラム１に対して隔壁５０を隔てて設けられているレンズ３１３、３１４、３１５、３１６、３２０及びミラー３１２、３１７、３１８、３１９等のに対する熱の影響を低減させることができる。また、熱源となるポリゴンモータ３３２が、隔壁５０から突出した突出部３０３に設けられるので、突出部３０３の外周の空気等によりポリゴンモータ３３２の冷却を促すことができる。

また、レーザー光Ｌの進行方向を変更する光学系、即ち、レンズ３１３、３１４、３１５、３１６、３２０及びミラー３１２、３１７、３１８、３１９は、収納部３０４に収納されている。
レンズ３１３、３１４、３１５、３１６、３２０やミラー３１２、３１７、３１８、３１９は、温度の変化により、光の反射角度、屈折角度等を変ずることがあるため、温度が変化するポリゴンモータ３３２等から離隔されることが望ましい。ここで、レンズ３１３、３１４、３１５、３１６、３２０及びミラー３１２、３１７、３１８、３１９を、感光体ドラム１に対して隔壁５０を隔てて設けることにより、ポリゴンモータ３３２からレンズ及びミラーを離隔することができ、レンズ及びミラーに対する熱の影響を低減させることができる。即ち、レンズ３１３、３１４、３１５、３１６、３２０やミラー３１２、３１７、３１８、３１９によるレーザー光Ｌの進行方向の誘導の精度をより高めることができる。

以上、本実施形態の画像形成装置Ａによれば、走査光学装置３が、隔壁５０から感光体ドラム１側に突出して走査光学装置の一部を収納する突出部３０３を有するので、感光体と走査光学装置を設ける空間をより小さく収めることができる。よって、例えば、画像形成装置Ａを小型化することができる。また、画像形成装置Ａの構成のうち、走査光学装置３と感光体ドラム１との間の空間がより小さく収まることにより、トナーカートリッジ等の他の構成に多くの空間を割り当てることができるようになる等、画像形成装置Ａの設計の自由度が高まる。
また、走査光学装置３は、感光体ドラム１に照射されるレーザー光Ｌの射出部３０１が、感光体ドラム１に対して隔壁５０により隔てられているので、射出部３０１と感光体ドラム１との間を隔壁５０で区切ることができ、感光体ドラム１等から飛散したトナー等による粉塵が射出部３０１に付着することを防止することができる。即ち、トナー等による粉塵が射出部に付着して射出部を汚損することを防止することができ、汚損によりレーザー光Ｌの照射が妨げられることがない。
つまり、本実施形態の走査光学装置３は、走査光学装置３の一部分を隔壁５０よりも感光体ドラム１側に突出させた画像形成装置Ａにおいて、走査光学装置３の射出部３０１の汚損を防止することができる。

また、突出部３０３は、レーザー光Ｌを走査光学装置３内で反射するポリゴンミラー３３１及びポリゴンミラー３３１を回転させるポリゴンモータ３３２を収納するので、熱源となるポリゴンモータ３３２を、感光体ドラム１に対して隔壁５０を隔てて設けられている他の構成から離隔することができ、走査光学装置３側に設けられた他の構成に対する熱の影響を低減させることができる。
また、熱源となるポリゴンモータ３３２が、隔壁５０から突出した突出部３０３に設けられているので、突出部３０３の外周の空気によりポリゴンモータ３３２を冷却することができる。

また、走査光学装置３は、光源３１１から発せられたレーザー光Ｌの進行方向を変更して射出部３０１へ導く光学系としての複数のレンズ３１３、３１４、３１５、３１６、３２０及び複数のミラー３１７、３１８、３１９等を備え、これらの光学系が感光体ドラム１に対して隔壁５０により隔てられているので、突出部３０３に収納されたポリゴンモータ３３２から光学系を離隔することができ、光学系に対する熱の影響を低減させることができる。即ち、感光体ドラム１に対して隔壁５０を隔てて設けられた光学系によるレーザー光Ｌの進行方向の誘導の精度をより高めることができる。

なお、本発明の実施の形態は、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、上記の実施形態では、走査光学装置３は隔壁５０に固定されているが、これは走査光学装置の固定方法の一例であって、これに限られるものではなく、隔壁は、必ずしも走査光学装置３を固定するものでなく、感光体と走査光学装置とを隔てるよう設けられればよい。

また、上記の実施形態では、複数の色の各色について個別に設けられた複数の走査光学装置３及び複数の感光体ドラム１が上下方向に並べて設けられているが、これは複数の走査光学装置３及び複数の感光体ドラム１の配置方法の一例であって、これに限られるものではない。例えば、複数の走査光学装置３及び複数の感光体ドラム１を水平方向に沿って設ける等、中間転写ベルトの配置に応じて適宜変更することができる。

また、上記の実施形態における突出部３０３に設けられたポリゴンモータユニット３３０は、ポリゴンミラー３３１及びポリゴンモータ３３２を収納しているが、突出部３０３は、ポリゴンモータ３３２のみを突出部に収納し、ポリゴンミラー３３１を収納部３０４に収納するようにしてもよい。具体的には、例えば、突出部３０３に収納されたポリゴンモータ３３２の駆動軸と、収納部３０４に収納されたポリゴンミラー３３１の回転軸とを連結する連結部としてのベルト部材や歯車等を設ける方法等があげられる。

また、レーザー光を透過するための隔壁５０の開口部５１等の縁に沿って感光体ドラム１側に突出した突出部等を設けてもよい。これにより、より良好にレーザー光の射出部の汚損を隔壁により防止することができる。

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム
３ 走査光学装置
１０ 画像形成部
５０ 隔壁
３０１ 射出部
３０２ 走査光学装置の筐体
３０３ 突出部
３１１ 光源
３１２、３１７、３１８、３１９ ミラー
３１３、３１４、３１５、３１６ レンズ
３３０ ポリゴンモータユニット
３３１ ポリゴンミラー
３３２ ポリゴンモータ
Ａ 画像形成装置
Ｌ レーザー光

Claims (7)

1. 光源から発せられたレーザー光を感光体上に照射する射出部を備え、前記射出部から照射されたレーザー光により感光体上を走査する走査光学装置であって、
   前記レーザー光を反射するポリゴンミラーと当該ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータとを収納し、その一部が隔壁から前記感光体側に突出した突出部を有し、
   前記射出部は、前記感光体とは前記隔壁により隔てられた位置に配置されていることを特徴とする走査光学装置。
2. 前記突出部は、前記ポリゴンミラーに反射されるレーザー光と平行な方向に、前記隔壁から前記感光体側に突出することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記光源から発せられたレーザー光の進行方向を変更して前記射出部に当該レーザー光を導く光学系を備え、前記光学系は、前記感光体とは隔壁により隔てられた位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査光学装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の走査光学装置と、
   前記感光体と、
   前記射出部と前記感光体を隔てる前記隔壁と、
   前記走査光学装置から照射されたレーザー光により前記感光体上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置と、
   前記感光体上に形成されたトナー画像を用紙に転写する転写部と、
   前記用紙上のトナー画像を定着する定着装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
5. 複数の前記走査光学装置を備え、
   前記複数の走査光学装置のそれぞれについて、当該走査光学装置が有する前記突出部の一部が前記隔壁から前記感光体側に突出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記隔壁は複数の開口部を有し、前記複数の走査光学装置のそれぞれについて、当該走査光学装置が有する前記突出部が前記開口部を挿通することにより、前記突出部の一部が前記隔壁から前記感光体側に突出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記走査光学装置から前記感光体に向けて照射されるレーザー光と平行な方向に沿って、前記隔壁、前記現像装置、前記感光体の順でそれぞれが配置されることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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