JP6241567B2 - 光走査装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、像担持体上に静電潜像を形成する光を照射する光走査装置を備える。この種の光走査装置では、光源から出射された光がポリゴンミラーなどの光走査部材によって所定方向に走査される。そして、光走査部材によって走査される光は、その光の走査方向に長尺状である一又は複数の反射部材で反射して像担持体に導かれる。前記反射部材は、光走査装置の筐体の支持部によって長手方向の両端が支持される。

ところで、前記支持部が温度変化によって変形すると、反射部材の反射面の角度が変化することがある。この場合には、像担持体上に走査される光の位置が、像担持体上における光の走査方向に垂直な副走査方向にずれるおそれがある。特に、複数の画像形成ユニットを備える所謂タンデム方式の画像形成装置では、各画像形成ユニットで形成されるトナー像が重ね合わされて形成されるカラー像に副走査方向の色ずれが生じるおそれがある。これに対し、反射部材の長手方向において温度変化の大きい側の端部を一点支持し、温度変化の小さい側の端部を多点支持する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−６９８６８号公報

しかしながら、光走査装置における反射部材の両端で筐体の強度に差がない場合には、一点支持されている側だけでなく多点支持されている側の支持部についても温度変化に起因する変形が生じるおそれがある。

本発明の目的は、走査光を反射させる反射部材の反射面の角度変化を抑制することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る光走査装置は、光走査部材と、駆動部と、反射部材と、筐体と、第１支持部と、第２支持部と、補強部と、一つの第１固定部と、複数の第２固定部とを備える。前記光走査部材は、光を走査させる。前記駆動部は、前記光走査部材を駆動させる。前記反射部材は、前記光走査部材により走査される光を反射させる長尺状の部材である。前記筐体には、前記光走査部材、前記駆動部、及び前記反射部材が配置される。前記第１支持部は、前記筐体に設けられ、前記反射部材の長手方向における一端で前記反射部材を一点支持する。前記第２支持部は、前記筐体に設けられ、前記反射部材の長手方向における他端で前記反射部材を多点支持する。前記補強部は、前記反射部材の長手方向における前記筐体の前記第２支持部側の構造を前記第１支持部側の構造に比べて補強する。前記第１固定部は、前記筐体に設けられ、前記反射部材の長手方向における前記第１支持部側で前記筐体の画像形成装置への固定に使用される。前記第２固定部は、前記筐体に設けられ、前記反射部材の長手方向における前記第２支持部側で前記筐体の前記画像形成装置への固定に使用される。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は前記光走査装置を備える。

本発明によれば、走査光を反射させる反射部材の反射面の角度変化を抑制することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る光走査装置を上方から見た斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る光走査装置を下方から見た斜視図である。 図４は、本発明の実施形態に係る光走査装置の平面図である。 図５は、本発明の実施形態に係る光走査装置の背面図である。 図６は、本発明の実施形態に係る光走査装置における反射部材の支持構造を説明するための図である。 図７Ａは、本発明の実施形態に係る光走査装置における反射部材の支持構造を説明するための図である。 図７Ｂは、本発明の実施形態に係る光走査装置における反射部材の支持構造を説明するための図である。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１に示すように、画像形成装置１０は、複数組の画像形成ユニット１〜４、中間転写ベルト５、光走査装置６、二次転写ローラー７、定着装置８、排紙トレイ９、トナーコンテナー１１〜１４、給紙カセット２１、及び搬送経路２２などを備える。画像形成装置１０は、給紙カセット２１から搬送経路２２に沿って供給されるシートにカラー又はモノクロの画像を形成して排紙トレイ９に排出するプリンターである。なお、以下の説明では、各図面内で定義された左右方向Ｄ１、上下方向Ｄ２、及び前後方向Ｄ３を用いて説明することがある。

本実施形態では、画像形成装置１０が、画像形成ユニット１〜４に対応して二つの光走査装置６を備える。一方、画像形成ユニット１〜４のそれぞれに対応する４つの光走査装置が個別に設けられる構成、又は画像形成ユニット１〜４に対応する１つの光走査装置が設けられる構成も他の実施形態として考えられる。また、プリンターに限らず、ファクシミリー、コピー機、及び複合機なども、本発明に係る画像形成装置の一例である。

画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト５に沿って並設されており、所謂タンデム方式の画像形成部を構成する。具体的に、画像形成ユニット１〜４は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｋ（ブラック）に対応するトナー像を形成する。画像形成ユニット１〜４は、感光体ドラム３１、帯電部３２、現像部３３、及び一次転写ローラー３４などを備える電子写真方式の画像形成ユニットである。

画像形成ユニット１〜４では、帯電部３２により感光体ドラム３１が帯電された後、光走査装置６から照射される光により感光体ドラム３１に画像データに対応する静電潜像が形成される。その後、感光体ドラム３１に形成された静電潜像が現像部３３でトナー等の現像剤により現像される。そして、感光体ドラム３１各々に形成されたトナー像は、一次転写ローラー３４各々により中間転写ベルト５に順次転写される。これにより、中間転写ベルト５には、カラー又はモノクロのトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト５のトナー像は、二次転写ローラー７でシートに転写され、定着装置８で溶融されてシートに定着される。

次に、光走査装置６について説明する。光走査装置６は、感光体ドラム３１上にレーザー光を走査させて感光体ドラム３１の表面に画像データに対応する静電潜像を形成する。具体的に、光走査装置６は、図１〜図５に示されているように、光源６１、ポリゴンミラー６２、モーター６３、ｆθレンズ６４、反射ミラー６５、及びこれらが配置される筐体６０などを備える。なお、光走査装置６の筐体６０の表裏面には、カバー部材が装着されるが、図２〜図５では、前記カバー部材の記載が省略されている。

光源６１は、例えばレーザー光を照射するレーザーダイオードである。ポリゴンミラー６２は、二つの光源６１から出射される二つのレーザー光を反射させる６つの反射面を有し、モーター６３により回転可能に軸支されている回転多面境である。なお、ポリゴンミラー６２は、光走査部材の一例である。モーター６３は、ポリゴンミラー６２を回転駆動させる駆動部の一例である。ポリゴンミラー６２は、モーター６３によって回転駆動されることにより、二つの光源６１から照射される二つのレーザー光を異なる方向に走査させる。以下、ポリゴンミラー６２によるレーザー光の走査方向を主走査方向（図２における前後方向Ｄ３と平行な方向）といい、感光体ドラム３１の表面上において主走査方向に直交する方向を副走査方向という。なお、図４に示されているように、筐体６０において、ポリゴンミラー６２及びモーター６３は、反射ミラー６５の長手方向中央よりも後方側の位置に配置されている。

ｆθレンズ６４は、ポリゴンミラー６２により主走査方向に走査されるレーザー光を、被照射体である感光体ドラム３１の表面で集光させると共に等速走査させる走査レンズである。反射ミラー６５は、ポリゴンミラー６２で走査されるレーザー光ごとに対応して複数配置されており、光走査装置６では、レーザー光ごとに対応して三枚の反射ミラーが設けられており、合計で六枚の反射ミラーが設けられている。反射ミラー６５各々は、ポリゴンミラー６２によってレーザー光が走査される主走査方向に長尺状の反射部材であり、長手方向の両端で筐体６０によって支持される。そして、反射ミラー６５各々は、ｆθレンズ６４を通過した後のレーザー光を順次反射させて感光体ドラム３１の表面に導く。

ところで、光走査装置６の筐体６０では、反射ミラー６５が長手方向の両端に設けられた支持部で支持されるが、その支持部が温度変化によって変形すると、反射ミラー６５の反射面の角度が変化することがある。この場合、感光体ドラム３１上に走査される光の位置が副走査方向にずれるおそれがある。特に、複数の画像形成ユニット１〜４を備える画像形成装置１０では、画像形成ユニット１〜４で形成されるトナー像が重ね合わされて形成されるカラー像に副走査方向の色ずれが生じるおそれがある。

これに対し、光走査装置６では、図６、図７Ａ、及び図７Ｂに示されているように、反射ミラー６５各々に対応して設けられる第１支持部９１及び第２支持部９２を備える。第１支持部９１は、反射ミラー６５の長手方向における一端で反射ミラー６５を一点支持する。第２支持部９２は、反射ミラー６５の長手方向における他端で反射ミラー６５を多点支持する。なお、図６は、反射ミラー６５を反射面に直交する方向から見た図であり、図７Ａ及び図７Ｂは、反射ミラー６５を側方から見た図である。

図６及び図７Ａに示されているように、第１支持部９１は、反射ミラー６５の反射面に接触する一つの突起部９１１を有している。そして、反射ミラー６５の第１支持部９１側の端部は、板バネ等の付勢部材９３によって第１支持部９１側に付勢されることにより、第１支持部９１の突起部９１１によって一点支持されている。このように反射ミラー６５を一点支持する第１支持部９１では、温度変化などに起因する変形時に反射ミラー６５の反射面の角度が変化しにくい一つの突起部９１１によって反射ミラー６５が支持されている。

一方、図６及び図７Ｂに示されているように、第２支持部９２は、反射ミラー６５の反射面に接触する二つの突起部９２１を有している。そして、反射ミラー６５の第２支持部９２側の端部は、板バネ等の付勢部材９３によって第２支持部９２側に付勢されることにより、第２支持部９２の二つの突起部９２１によって二点支持されている。このように反射ミラー６５を二点支持する第２支持部９２では、温度変化などに起因する変形時に反射ミラー６５の反射面の角度が変化する可能性がある二つの突起部９２１によって反射ミラー６５が支持されている。例えば、温度変化による二つの突起部９２１の変形量が異なる場合、又は温度変化により第２支持部９２の傾きが変化する場合に、反射ミラー６５の反射面の角度が変化することがある。

そこで、筐体６０において、ポリゴンミラー６２及びモーター６３は、反射ミラー６５の長手方向における第１支持部９１及び第２支持部９２の間で第２支持部９２よりも第１支持部９１に近い位置に配置されている。このポリゴンミラー６２及びモーター６３は、温度上昇の原因となるため、第２支持部９２は、第１支持部９１よりも高温になりにくい位置に配置されていることになる。これにより、光走査装置６において、ポリゴンミラー６２及びモーター６３の熱によって筐体６０に変形が生じる場合でも、第２支持部９２の変形が抑制され、反射ミラー６５の反射面の角度への影響が抑制される。

但し、光走査装置６における反射ミラー６５の両端で筐体６０の強度に差がない場合には、第１支持部９１だけでなく第２支持部９２についても温度上昇による変形が生じるおそれがある。これに対し、光走査装置６では、反射ミラー６５の長手方向における筐体６０の第２支持部側の構造が第１支持部９１側の構造に比べて補強されており、第１支持部９１及び第２支持部９２の強度に差がある。

具体的に、図３〜図５に示されているように、光走査装置６の筐体６０には、筐体６０を画像形成装置１０で三点支持するために用いられる一つの第１固定部７１及び二つの第２固定部７２が設けられている。第１固定部７１は、反射ミラー６５の長手方向における第１支持部９１側で筐体６０の画像形成装置１０への固定に使用される。第２固定部７２は、反射ミラー６５の長手方向における第２支持部９２側で筐体６０の画像形成装置１０への固定に使用される。例えば、第１固定部７１及び第２固定部７２は、筐体６０が画像形成装置１０に螺着される際に、ネジが螺合される雌ネジが形成された開口部である。なお、第１固定部７１及び第２固定部７２を用いた固定手法はこれに限らない。

このように構成された第１固定部７１及び第２固定部７２を用いて光走査装置６が画像形成装置１０に固定されると、光走査装置６の筐体６０は、第２支持部９２側で二点支持され、第１支持部９１側で一点支持される。従って、光走査装置６の筐体６０における第２支持部９２側の強度が第１支持部９１側の強度に比べて強くなり、温度変化などに起因する第２支持部９２側の変形が抑制される。

また、図２〜図５に示されているように、光走査装置６の筐体６０には、反射ミラー６５の長手方向における筐体６０の第２支持部９２側の構造を第１支持部９１側の構造に比べて補強する補強部８０が設けられている。具体的に、補強部８０は、反射ミラー６５の長手方向における第２支持部９２側の端部近傍において、筐体６０の左右方向に亘って配置された金属板である。そして、補強部８０は、例えば複数のネジ８１によって筐体６０の左右方向における複数の箇所で筐体６０に螺着される。これにより、筐体６０における反射ミラー６５の長手方向において第２支持部９２側の端部が補強され、温度変化などに起因する第２支持部９２側の変形が抑制される。

以上説明したように、光走査装置６では、光走査装置６の画像形成装置１０への固定構造と補強部８０との双方により、筐体６０における第２支持部９２側の強度が第１支持部９１側に比べて強くなるように補強されている。換言すれば、筐体６０の第１支持部９１側は、第２支持部９２側に比べて変形しやすい構造となっている。そのため、例えば温度変化などにより筐体６０が変形する場合には、第１支持部９１側の変形により第２支持部９２側の変形が抑制され、反射ミラー６５の反射面の角度変化が抑制される。従って、画像形成装置１０では、画像形成ユニット１〜４によって形成されるカラー像の副走査方向の色ずれが抑制される。

なお、補強部８０の形状は、第２支持部９２側の構造が補強される構造であれば、図３に示される形状に限らない。例えば、補強部８０の左右両端が、二つの第２固定部７２の位置まで延長されると共に、その補強部８０における二つの第２固定部７２に対応する位置に開口が設けられていることも他の実施形態として考えられる。これにより、二つの第２固定部７２を用いて筐体６０が画像形成装置１０に固定される際に、補強部６０を共に固定することが可能となり、筐体６０の第２支持部９２側の強度をより高めることが可能となる。

また、光走査装置６の筐体６０には複数の反射ミラー６５が設けられるが、その全ての反射ミラー６５について、第１支持部９１及び第２支持部９２による支持構造が統一されている必要はない。例えば、画像形成ユニット１〜４のうち一つの画像形成ユニットに照射されるレーザー光を反射させる三つの反射ミラー６５のうち一つ又は二つの反射ミラー６５と残りの反射ミラー６５との間で第１支持部９１及び第２支持部９２の配置が反対であることが考えられる。例えば、前記三つの反射ミラー６５のいずれかの反射面の角度が調整可能な調整機構が光走査装置６の筐体６０において、補強部８０が設けられている側の端部に配置されることがある。この場合、前記調整機構によって反射面の角度が調整される反射ミラー６５については、補強部８０側の端部が第１支持部９１によって支持され、他端が第２支持部９２によって支持されることが考えられる。

さらに、本実施形態では、複数の画像形成ユニット１〜４を備えるカラー対応の画像形成装置１０を例に挙げて説明したが、本発明に係る画像形成装置は、一つの画像形成ユニットを備えるモノクロ対応の画像形成装置にも適用可能である。モノクロ対応の画像形成装置においても、光走査装置６の反射ミラー６５の反射面の傾きが、画像形成時における副走査方向における画像の位置ずれの原因となる。そのため、このようなモノクロ対応の画像形成装置においても、光走査装置６における反射ミラー６５の反射面の角度変化が抑制されることにより、画像形成時における副走査方向の画像の位置ずれが抑制される。

Claims (6)

1. 光を走査させる光走査部材と、
   前記光走査部材を駆動させる駆動部と、
   前記光走査部材により走査される光を反射させる長尺状の反射部材と、
   前記光走査部材、前記駆動部、及び前記反射部材が配置される筐体と、
   前記筐体に設けられ、前記反射部材の長手方向における一端で前記反射部材を一点支持する第１支持部と、
   前記筐体に設けられ、前記反射部材の長手方向における他端で前記反射部材を多点支持する第２支持部と、
   前記反射部材の長手方向における前記筐体の前記第２支持部側の構造を前記第１支持部側の構造に比べて補強する補強部と、
   前記筐体に設けられ、前記反射部材の長手方向における前記第１支持部側で前記筐体の画像形成装置への固定に使用される一つの第１固定部と、
   前記筐体に設けられ、前記反射部材の長手方向における前記第２支持部側で前記筐体の前記画像形成装置への固定に使用される複数の第２固定部と、
   を備える光走査装置。
2. 前記駆動部が、前記反射部材の長手方向において前記第２支持部よりも前記第１支持部に近い位置に配置されている請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記光走査部材は、複数の光を異なる方向に走査し、
   前記反射部材は、前記光ごとに対応して複数配置されている請求項１に記載の光走査装置。
4. 前記第１支持部は、前記反射部材を一点支持する一つの突起部を有し、
   前記第２支持部は、前記反射部材を二点支持する二つの突起部を有する、
   請求項１に記載の光走査装置。
5. 前記第１固定部は、前記筐体が前記画像形成装置に螺着される際に使用される一つの開口部であり、
   前記第２固定部は、前記筐体が前記画像形成装置に螺着される際に使用される二つの開口部である、
   請求項１に記載の光走査装置。
6. 請求項１に記載の光走査装置を備える画像形成装置。

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