JP6222990B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
印字精度悪化の要因としては、様々なものがあり得るものの、影響度の大きな要因の一つに、走査光学装置の熱変形に伴って生じる、感光体上でのレーザ照射位置の変動がある。従来、レーザ照射位置を変動させる要因として、画像形成装置の機内昇温と、ポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータの発熱に起因した走査光学装置の自己昇温が知られている。
一般的に、走査光学装置は、光源から照射されるレーザ光を、回転するポリゴンミラーで反射させて走査する構成になっている。レーザ光は、光源から感光体に到達までの間に、折り返しミラーで反射されて進行方向を変えられ、レンズを介してスポットや感光体上でのレーザ照射位置が調整される。レーザの光路を決定するこれら光学部品は、走査光学装置を形成する筐体に固定されている。
画像形成装置の動作に伴う昇温によって筐体に熱変形が生じると、これら光学部品の姿勢も変化し、レーザ光の光路の方向に影響する。光路方向の変化は、感光体に到達するまでの光路長に比例して拡大されるため、走査光学装置の筐体変形が非常に微小であっても照射位置の変動として表れる。
また、従来は、カラー画像を形成する為に必要な走査光学装置を、色毎に専用に設ける構成が主流であった。しかし、昨今、画像形成装置に要求されている小型化と低コスト化を実現する上では、作像部の大幅なコンパクト化と部品点数の削減を図る必要があり、一つの走査光学装置が複数のレーザ光を走査可能な構成が主流となってきている。これにより、色間のレーザ照射位置のサーマルシフト(昇温による変動)が異なる傾向を示し、色間の相対差が大きくなり、色ずれが増大する。
従来の昇温によるレーザ照射位置のサーマルシフトの対策には、走査光学装置の露光動作時に、モータ保持筐体又は光源保持筐体が熱を持っても、熱がこれらの筐体から効率的に放熱される構成を施したものがある。例えば、特許文献1では、モータ保持筐体又は光源保持筐体のうち少なくとも一方の熱伝導率が、学部品保持筐体の熱伝導率よりも高い構成としている。このような構成により、光学部品を保持する筐体の熱膨張を抑制し、比較的熱伝導率の低い光学部品保持筐体への熱の伝達を抑制することで、光学部品を保持する筐体の熱変形を抑制し、感光体に対してより精度の高い露光を行うことが可能となっている。
これを回避するためには、冷却用のファンと風路を設け、機内昇温に起因する筐体周辺の熱を積極的に放熱するという手段がある。しかし、昨今、画像形成装置に要求されている小型化と低コスト化を実現する上では、風路を構成する領域を確保することや、冷却用のファンを設けることが困難である。
画像情報に応じて変調されたレーザ光を出射する複数の光源と、
モータによって回転する回転多面鏡を有し、前記複数の光源から出射した複数のレーザ光を偏向する偏向手段と、
前記モータを基準にして対称な位置に配置されており、前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光を夫々反射する複数の反射ミラーと、
前記偏向手段と前記複数の反射ミラーを収容する筐体であって、前記複数の反射ミラーによって反射された前記レーザ光を夫々前記筐体外部へ導くための複数の開口と、前記光源、前記モータ、前記複数の反射ミラーを夫々支持する複数の支持部を保持する底面部と、前記底面部の外縁において前記複数の開口からのレーザ光出射方向とは反対方向に突出する側壁部と、を備える筐体と、
を有する走査光学ユニットと、
前記開口から出射する複数のレーザ光によって走査される複数の感光体と、
を有する画像形成装置において、
前記底面部は、前記偏向手段による偏向方向に平行な側壁部側から前記モータに近接するに連れて前記感光体から遠ざかるように湾曲又は傾斜した形状であり、
前記モータから発生する熱による前記筐体の変形による前記感光体への前記レーザ光の照射位置変動方向と、画像形成装置内の昇温による前記筐体の変形による前記感光体への前記レーザ光の照射位置変動方向と、が逆方向であることを特徴とする。
以下、実施例1に係るカラー画像形成装置(以下、単に画像形成装置という)の全体構成、画像形成動作の概略、画像形成装置への走査光学装置の固定方法、走査光学装置の全体構成、筐体の詳細について説明を行う。
まず、図1を用いて、実施例1に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図について説明する。図1は、実施例1に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
さらに、実施例1に係る画像形成装置の画像形成動作の概略について説明する。まず、一次帯電器103により一様に帯電された状態の感光体102に対して、走査光学装置1からレーザ光LY、LM、LC、LKが照射される。このレーザ光は、画像情報に基づいて光変調されているため、各感光体102上には、所望の画像を形成するため静電潜像が形成されることになる。静電潜像は、現像器104により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが供給されることにより可視像化され、中間転写ユニット105上に順次重畳されて一次転写される。
送ローラ122によって1枚ずつ順に給送される。搬送されている間に、二次転写ローラ107と中間転写ユニット105とのニップ部(二次転写ニップ部)に導入される。これにより、用紙Pがニップ部を挟持搬送されていく過程で中間転写ユニット105上の4色重畳のトナー像が用紙Pの面に順次に一括転写されてカラー画像が形成される。転写材P上に形成されたカラー画像は定着器125によって熱定着されたのち、排出ローラ126などによって搬送されて装置外に出力される。以上のような動作によって一連の画像形成動作が完了する。
次に、図2を用いて、画像形成装置100本体への走査光学装置1の固定方法を説明する。図2は、走査光学装置の固定方法を説明するための概略斜視図である。図2に示すように、走査光学装置1は、筐体20が画像形成装置100本体の本体ステー110に取り付けられることにより固定される。
さらに、図3を用いて、実施例1に係る走査光学装置1について説明する。図3は、走査光学装置の内部構成を示す概略斜視図である。実施例1に係る走査光学装置1は、半導体レーザを含む光源11(11a、11b、11c、11d)、回転多面鏡としてのポリゴンミラー4を備えている。さらに、走査レンズ5(5a、5b)、反射ミラーとしての折り返しミラー6(6M、6C)、7(7Y、7M、7C、7K)を備えている。
C、折り返しミラー7Y、7M、7C、7Kによって方向を変えられて、感光体102Y〜102K上に結像する。
次に、図4を用いて、走査光学装置1の筐体20の詳細について説明する。以下、感光体102の回転方向を主走査方向とし、感光体102の回転軸方向を副走査方向(走査方向)とする。図4は、実施例1に係る走査光学装置の副走査方向における断面図である。
、外周側壁21の温度は筐体外気と同じ温度のためXから変化がない。
る変形量ΔX分が変形する方向は、拘束されていない筐体30の外壁面30b側になる。この時、ミラー支持部17Y、17Mは図7中矢印Aの方向に回転し、ミラー支持部17C、17Kは図7中矢印Bの方向に回転する。そして、感光体102上の照射位置変動の符号を、Z方向プラス側(上側)を+方向、X方向マイナス側(下側)を−方向とすると、レーザ光LY、LMは+方向に変動し、レーザ光LC、LKは−方向に変動する。また、筐体30の形状を熱発生源に対称な形状にしたため、変動量がレーザ光LY、LKで同量に、レーザ光LM、LCで同量になっている。
21の温度は筐体外気と同じ温度のためXから変化がない。このため、従来例と同様に、筐体20の内壁面20a側の外周が拘束された状態に近くなる。しかし、熱膨張による変形量ΔX分の変形は、拘束されていない筐体20の外壁面20b側ではなく、筐体20の内壁面20a側になる。この理由を、以下、図8を用いて説明する。
ト量の関係を示すグラフである。図9において、横軸が湾曲の曲率、縦軸が照射位置サーマルシフト量である。曲率が大きくなると照射位置サーマルシフト量が多くなる関係(およそ比例の関係)があるため、曲率の調整により照射位置サーマルシフト量をコントロールすることが可能である。そして、ポリゴンモータの発熱に起因する筐体の撓みによる照射位置サーマルシフト量をコントロールし、熱膨張による筐体の広がりに起因する照射位置サーマルシフトをキャンセルする量を調整できる。
次に、実施例2について説明する。実施例1の構成と同様の構成については同じ符号を用いて、その説明は省略する。画像形成装置100に要求されている小型化等の理由で、筐体40の内壁面40a及び外壁面40bの熱発生源に近い2つのミラー支持部17の間を実質的な湾曲形状にすることができずに平面形状にする必要がある場合がある。この場合、筐体40の内壁面40a及び外壁面40bの形状のうち、熱発生源に近いミラー支持部17と熱発生源に遠いミラー支持部17との間の形状によって、効果の現れ方に差がでてくる。この点に関し、本発明の実施例2として詳細な説明を行う。
昇は少ないため、上記力により筐体β及び筐体γは内壁面50a側に撓むことができない。そのため、傾斜部では次に撓みが発生し易い筐体β及び筐体γの端部の支点がZ方向外側に変形し、平面部は外壁面50b側に変形する。この結果、ミラー支持部17Y、17Mは矢印Aの方向に回転し、ミラー支持部17C、17Kは矢印Bの方向に回転する。そして、感光体102上では、レーザ光LY、LMは+側に変動し、レーザ光LC、LKは−側に変動する。
Claims (2)
- 画像情報に応じて変調されたレーザ光を出射する複数の光源と、
モータによって回転する回転多面鏡を有し、前記複数の光源から出射した複数のレーザ光を偏向する偏向手段と、
前記モータを基準にして対称な位置に配置されており、前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光を夫々反射する複数の反射ミラーと、
前記偏向手段と前記複数の反射ミラーを収容する筐体であって、前記複数の反射ミラーによって反射された前記レーザ光を夫々前記筐体外部へ導くための複数の開口と、前記光源、前記モータ、前記複数の反射ミラーを夫々支持する複数の支持部を保持する底面部と、前記底面部の外縁において前記複数の開口からのレーザ光出射方向とは反対方向に突出する側壁部と、を備える筐体と、
を有する走査光学ユニットと、
前記開口から出射する複数のレーザ光によって走査される複数の感光体と、
を有する画像形成装置において、
前記底面部は、前記偏向手段による偏向方向に平行な側壁部側から前記モータに近接するに連れて前記感光体から遠ざかるように湾曲又は傾斜した形状であり、
前記モータから発生する熱による前記筐体の変形による前記感光体への前記レーザ光の照射位置変動方向と、画像形成装置内の昇温による前記筐体の変形による前記感光体への前記レーザ光の照射位置変動方向と、が逆方向であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記底面部は、
前記モータに対して略対称に設けられた2つの前記支持部のうち、前記モータに最も近くに設けられる2つの支持部の間の部分が平面形状であって、
前記平行な側壁部側から前記平面形状の部分に近接するに従い、前記感光体から遠ざかるように湾曲又は傾斜した形状であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
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JP2013109723A JP6222990B2 (ja) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 画像形成装置 |
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JP2013109723A JP6222990B2 (ja) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 画像形成装置 |
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JP2014228774A JP2014228774A (ja) | 2014-12-08 |
JP6222990B2 true JP6222990B2 (ja) | 2017-11-01 |
Family
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Family Applications (1)
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JP2013109723A Active JP6222990B2 (ja) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
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2013
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