JP2002350762A - 光書込装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度上昇による同期検知板のずれと感光体上
に書き込まれる各色の主走査方向の位置ずれを低減でき
る光書込装置を提供する。 【解決手段】 光書込装置５は、感光体ドラムが設けら
れた作像部の斜め上方に配置され、画像形成装置本体の
ハウジング側の主基準ピンＡ、従基準ピンＢにより画像
形成装置の本体フレーム２９に位置決めされ固定され
る。フレーム２９には、主基準ピンＡ側が決め穴（丸
穴）２９Ａ、従基準ピンＢ側が長穴２９Ｂとして設けて
あり、基準ピンＡを位置決めにして本体ステー２９の決
め穴２９Ａにはめ、一方、従基準ピンＢ側は本体ステー
２９の長穴２９Ｂにはめるようにする。また基準ピンＡ
と同期検知器を搭載した同期検知板Ｓの位置を同一線上
に位置させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、並設された複数の
像担持体の被走査面上に光ビームを照射して潜像を書き
込む光書込装置、及びその光書込装置を備えて多色画像
を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の光源から出射される光ビー
ムを、並設された４つの像担持体（例えば、感光体ドラ
ム）に照射して潜像の書き込みを行い、各像担持体上に
形成された潜像を異なる色の現像剤（例えば、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー）でそれぞれ
現像して可視像化した後、転写搬送ベルト等に担持され
た記録用紙等の転写材を各像担持体の転写部に順次搬送
し、各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に
重ね合わせて転写した後、転写材上に転写された画像を
定着して多色画像を得るタンデム式のカラー画像形成装
置が知られている。

【０００３】このようなタンデム式のカラー画像形成装
置において、従来から各像担持体への潜像書き込みを像
担持体毎に個別に設けた光書込装置により別個に行うも
のが知られているが、ポリゴンミラーとその駆動用モー
タからなる光偏向器を用いた光書込装置は比較的高価で
あり、各像担持体毎に個別に光書込装置を設けることは
部品コストや製造コストの点で問題がある。

【０００４】また、光偏向器を有する光書込装置を像担
持体の数に対応させて複数設置するには大きな設置スペ
ースを必要とするため、画像形成装置全体が大型化する
という問題もある。

【０００５】そこで、タンデム式のカラー画像形成装置
の低コスト化、小型化を図るために、複数の像担持体へ
光書込みを行う手段として、光偏向器を複数の光源で共
通化し、一つの光偏向器で複数の光源からの光ビームを
同時に偏向走査して複数の像担持体に照射し光書き込み
を行う光書込装置が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように一つの光
偏向器で複数の光源からの光ビームを同時に偏向走査し
て複数の像担持体に照射し光書き込みを行う光書込装置
は、複数の光源ユニットと、一つの光偏向器と、光偏向
器を中心にして２方向に対称に配置され光偏向器により
偏向走査される複数の光ビームをそれぞれ対応する被走
査面上に導き結像する光学系とを備えた構成であり、こ
れらの光学部材を一つのハウジングに収納した構成であ
るので、従来の複数の光書込装置を備えた構成と比べて
部品点数を削減でき、設置スペースも小さくて済むの
で、画像形成装置の低コスト化、小型化を図ることがで
きる。

【０００７】上記のような構成の光書込装置を備え、フ
ルカラー画像を形成する画像形成装置の場合、通常、複
数の光源ユニットとして、ブラック用の光源ユニット
と、カラー用の３つの光源ユニット（例えばシアン、マ
ゼンタ、イエロー用の光源ユニット）が設けられてお
り、白黒画像を形成する白黒モード時にはブラック用の
光源ユニットのみが使用され、カラー画像を形成するカ
ラーモードの時には上記４つの光源ユニットが使用され
る。

【０００８】そして、カラーモード時にはブラック用と
カラー用の合わせて４つの光源ユニットを使用し、この
４つの光源ユニットからの光ビームを一つの光偏向器で
同時に偏向走査してそれぞれ光学系を介して４つの像担
持体に照射し光書き込みを行う。４つの像担持体に光を
照射し潜像を形成する場合、それぞれの４つの光源から
の光の主走査方向の書込位置を合わせるために同期セン
サを備え、この同期センサの出力により各４色の書き込
みタイミングを合わせる。

【０００９】この同期センサはハウジングに取り付けら
れているが、ハウジングは前述のように偏向器を備えて
いるため、偏向器が回転し始めてからしばらくすると、
偏向器から発せられる熱によりハウジング自体が熱を帯
び、その熱によりハウジングが膨張して同期検知板の位
置がずれる状態が生じる。

【００１０】そして、この同期検知板の位置ずれが各色
の光ビーム走査位置ずれを起こし、転写材上に形成した
カラー画像に色ずれが発生し、画像品質が低下する原因
となる。

【００１１】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、ハウジングが温度上昇したときの同期検知板のず
れと感光体上に書き込まれる各色の主走査方向の位置ず
れを低減するようにして色ずれの発生を低減することが
できる光書込装置を提供することを目的とし、さらに
は、その光書込装置を備え、画像品質の向上を図ること
ができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光書込装置のう
ち請求項１に係るものは、上記目的を達成するために、
複数の光源と、該複数の光源からの光ビームを対象２方
向に振り分けて偏向走査する光偏向器と、該光偏向器を
中心にして上記２方向に対称に配置され、上記光偏向器
により偏向走査される複数の光ビームをそれぞれ対応す
る被走査面上に導き結像する光学系を備え、上記複数の
光源、上記光偏向器及び上記光学系を一つのハウジング
に収納し、上記偏光器による走査方向の先端に同期検知
手段を備える光書込装置において、上記複数の光ビーム
の主走査方向の位置合わせの基準となるビームの同期検
知手段が、画像形成装置本体との位置決めに使用するた
めの主基準となる突起側に配置されていることを特徴と
する。

【００１３】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の光書込装置において、上記同期
検知手段の位置と上記画像形成装置本体との位置決めに
使用するための主基準となる上記突起の位置を同一線上
に配置してなることを特徴とする。

【００１４】本発明の画像形成装置のうち請求項３に係
るものは、上記目的を達成するために、上記請求項１の
光書込装置を備えることを特徴とする。

【００１５】同請求項４に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項２の光書込装置を備えることを特徴
とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光書込装置及
び画像形成装置の実施の形態を図面を参照して説明す
る。図１は、本発明に係る光書込装置の一実施形態を示
す断面図であり、図２は図１に示す光書込装置の光偏向
器より図中左側の部分を拡大して示す要部断面図であ
る。また図３は、図１に示す光書込装置を備えた本発明
に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図であ
る。また図４は、図１に示す光書込装置の基盤上面側の
構成を示す平面図である。なお、図１は図４のＩ−Ｉ線
に沿う断面構成を示す。さらに図５は、図１に示す光書
込装置の構成から光偏向器及び光学系を抜き出してその
配置構成を示したものであり、図６は、図４に示す基盤
上面側の構成から光源ユニット、光偏向器及び光学系を
抜き出してその配置構成を示したものである。

【００１７】図３に示す画像形成装置は、複数の像担持
体として、複数のドラム状の光導電性感光体（以下、感
光体ドラム）１、２、３、４を並置したフルカラー画像
形成装置であり、これら４つの感光体ドラム１〜４は、
例えば図に対して右から順に、イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対
応した画像を形成するものである。なお、色の順はこの
限りではなく任意に設定することができる。

【００１８】これら４つの感光体ドラム１〜４の各々の
周囲には、電子写真プロセスにより画像形成を行うた
め、帯電部（帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電チャージャ
等）６、７、８、９と、光書込装置５からの光ビームＬ
１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の露光部と、現像部（Ｙ、Ｍ、
Ｃ、Ｂｋの各色の現像装置）１０、１１、１２、１３
と、転写搬送ベルト２２ａ及びその裏面に配置された転
写手段（転写ローラ、転写ブラシ等）１４、１５、１
６、１７を備えた転写搬送装置２２と、クリーニング部
（クリーニングブレード、クリーニングブラシ等）１
８、１９、２０、２１等が配設されており、それぞれの
感光体ドラム１〜４に各色の画像形成を行うことが可能
となっている。

【００１９】光書込装置５は、４つの感光体ドラム１〜
４が並設された作像部の斜め上方に配置され、ハウジン
グ側の主基準ピンＡ、従基準ピンＢにより画像形成装置
の本体フレーム２９に位置決めされ固定される。フレー
ム２９の上面は図４に示すが、主基準ピンＡ側が決め穴
（丸穴）２９Ａ、従基準ピンＢ側が長穴２９Ｂとなって
いる。

【００２０】この光書込装置５は、図１〜６に構成例を
示すように、４つの光源ユニット５２、５３、５４、５
５と、各光源ユニットからの光ビームＬ１〜Ｌ４を対称
な２方向に振り分けて偏向走査する光偏向器６２と、こ
の光偏向器６２を中心にして上記２方向に対称に配置さ
れ、光偏向器６２により偏向走査される複数の光ビーム
Ｌ１〜Ｌ４をそれぞれ対応する感光体ドラム１〜４の被
走査面上に導き結像する光学系（結像用レンズ６３、６
４、６９、７０、７１、７２、光路折り返し用のミラー
６５、６６、６７、６８、７３、７４、７５、７６、７
７、７８、７９、８０等の光学部材からなる）を備えて
おり、これらの構成部材は一つのハウジング５０内に収
納されている。

【００２１】より具体的には、ハウジング５０は、光偏
向器６２や光学系が配設される基盤５０Ａと、基盤５０
Ａの周囲を囲む枠状の側壁５０Ｂとを有するとともに、
基盤５０Ａが側壁５０Ｂの略中央部に設けられてハウジ
ング５０を上下に仕切る構造であり、４つの光源ユニッ
ト５２〜５５はハウジング５０の側壁５０Ｂに配置さ
れ、光偏向器６２はハウジング５０の基盤５０Ａの略中
央部に配置され、光学系を構成する光学部材（結像用レ
ンズ６３、６４、６９〜７２、光路折り返し用のミラー
６５〜６８、７３〜８０等）は基盤５０Ａの両面（上面
側と下面側）に分けて配設されている。また、ハウジン
グ５０の上部と下部にはカバー８７、８８が設けられて
おり、下部側のカバー８７には光ビームを通過する開口
が設けられ、その開口には防塵ガラス８３、８４、８
５、８６が取り付けられている。

【００２２】この光書込装置５では、図示しない原稿読
み取り装置（スキャナー）あるいは画像データ出力装置
（パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ファク
シミリの受信部等）から入力される色分解された画像デ
ータを光源駆動用の信号に変換し、それに従い各光源ユ
ニット５２〜５５内の光源（半導体レーザ（ＬＤ））を
駆動して光ビームを出射する。各光源ユニット５２〜５
５から出射された光ビームは、面倒れ補正用のシリンド
リカルレンズ５６〜５９を通り、直接あるいはミラー６
０、６１を介して光偏向器６２に至り、ポリゴンモータ
６２ｃで等速回転されている２段のポリゴンミラー６２
ａ、６２ｂで対称な２方向に偏向走査される。なお、図
１、２、５に示す構成では、ポリゴンミラーは光ビーム
Ｌ２、Ｌ３用と、光ビームＬ１、Ｌ４用の上下２段に分
けた構成となっているが、１つの厚めのポリゴンミラー
で４つの光ビームを偏向走査する構成としてもよい。

【００２３】光偏向器６２のポリゴンミラー６２ａ、６
２ｂで２ビームずつ２方向に偏向走査された光ビーム
は、例えば上下２層構成のｆθレンズからなる第１の結
像用レンズ６３、６４をそれぞれ通過し、第１折り返し
ミラー６５〜６８により折り返されて基盤５１の開口部
を通過した後、例えば長尺トロイダルレンズ（ＷＴＬ）
からなる第２の結像用レンズ６９〜７２を通過し、第２
折り返しミラー７３、７５、７７、７９、第３折り返し
ミラー７４、７６、７８、８０、防塵ガラス８３〜８６
を介して各色用の感光体ドラム１〜４の被走査面上に照
射され、静電潜像を書き込む。

【００２４】なお光書込装置５において、４つの光源ユ
ニット５２〜５５は、光源である半導体レーザ（ＬＤ）
とその半導体レーザの出射光束をコリメートするコリメ
ートレンズから構成され、これらがホルダーに一体に組
み込まれた構成であるが、白黒画像形成時に多用される
ブラック用の光源ユニット（例えば符号５４の光源ユニ
ット）は、高速書込を可能とするために、２つ以上の光
源（ＬＤ）とコリメートレンズの組を備えたマルチビー
ム構成としてもよい。また、マルチビーム構成とした場
合には、ハウジング５０の側壁５０Ｂに対して光源ユニ
ットを光軸中心に回転可能に構成すれば、副走査方向の
ビームピッチを調整することができ、白黒画像形成時に
画素密度（例えば６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉ等）を
切り替えることが可能となる。

【００２５】さらに、各光ビームＬ１〜Ｌ４の光路に
は、主走査方向の走査開始位置の光束を取り出すための
図示しない同期検知用ミラーが設けられており、同期検
知用ミラーで反射された光束は、図５中に破線で示すよ
うに同期検知器８１、８２で受光されて走査開始の同期
信号が出力される。また、図５に示すように、Ｌ１〜Ｌ
３の光ビームの光路に配置された第３折り返しミラー７
４、７６、７８にはスキュー調整用のステッピングモー
タ９２、９３、９４が設けられており、光ビームＬ１の
走査線位置を基準にして、光ビームＬ１〜Ｌ３の走査線
位置のずれ（傾き）を補正している。

【００２６】なお光偏向器６２によって偏向走査される
光ビームの走査方向が主走査方向であり、これは各感光
体ドラム１〜４の軸方向である。また、この主走査方向
に直交する方向が副走査方向であり、これは感光体ドラ
ム１〜４の回転方向（感光体ドラム表面の移動方向）で
あり、さらには後述する転写搬送ベルト２２ａの搬送方
向である。すなわち転写搬送ベルト２２ａの幅方向が主
走査方向、搬送方向が副走査方向となる。

【００２７】図３に示すように、並設された４つの感光
体ドラム１〜４の下には駆動ローラと複数の従動ローラ
に張架された転写搬送ベルト２２ａが配設されており、
駆動ローラにより図中に矢印で示す方向に搬送されてい
る。また、画像形成装置の本体下部には記録用紙等の転
写材を収納した複数の給紙部２３、２４が設置されてお
り、この給紙部２３、２４に収納された転写材が、給紙
ローラ、搬送ローラ、レジストローラ２５を介して転写
搬送ベルト２２ａに給紙され、転写搬送ベルト２２ａに
より担持され搬送される。

【００２８】光書込装置５により各感光体１〜４に形成
された各潜像は、各現像部１０〜１３のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂ
ｋの各色のトナーで現像されて顕像化され、その顕像化
されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色のトナー画像は、転写搬
送装置２２の各転写手段１４〜１７により転写搬送ベル
ト２２ａ上に担持された転写材に順次重ね合わせて転写
される。そして、４色の画像が転写された転写材は定着
装置２６に搬送され、定着装置２６で画像が定着された
後、排紙ローラ２７により排紙トレイ２８上に排出され
る。

【００２９】また光書込装置５では、ハウジング５０
は、光偏向器６２や光学系が配設される基盤５０Ａと、
基盤５０Ａの周囲を囲む枠状の側壁５０Ｂとを有すると
ともに、基盤５０Ａが側壁５０Ｂの略中央部に設けられ
てハウジング５０を上下に仕切る構造であり、４つの光
源ユニット５２〜５５はハウジング５０の側壁５０Ｂに
配置され、光偏向器６２はハウジング５０の基盤５０Ａ
の略中央部に配置され、光学系を構成する光学部材（結
像用レンズ６３、６４、６９〜７２、光路折り返し用の
ミラー６５〜６８、７３〜８０等）は基盤５０Ａの両面
（上面側と下面側）に分けて配設されている構成なの
で、光学系の全体の光路長を確保しながら光書込装置５
のハウジング５０の大きさは光路長の半分以下となるの
で、光書込装置５のコンパクト化を達成することができ
る。

【００３０】また、図１に示す構成の画像形成装置で
は、４つの感光体ドラム１〜４が並設された作像部や光
書込装置５及び転写搬送装置２２が画像形成装置本体内
にコンパクトに収納され、さらには水平方向（図中のＸ
方向）に対して斜めに設置されているので、従来の水平
配置に比べて設置スペースが小さくて済み、タンデム式
のカラー画像形成装置の更なる小型化を達成できてい
る。

【００３１】ところで、上記構成の光書込装置５におい
ては、連続プリントにより光偏向器６２から発せられる
熱により光書込装置５（ハウジング）が熱膨張し、複数
ビームの主走査方向の位置合わせの基準となるビームの
同期検知器８１、８２の位置が変化することにより、転
写材上に形成したカラー画像に色ずれが発生し、画像品
質が低下する原因になることは既述のとおりである。

【００３２】そこで本実施形態では、図４に示すよう
に、基準ピンＡを位置決めにして本体ステー２９の決め
穴２９Ａにはめ、一方、従基準ピンＢ側は本体ステー２
９の長穴２９Ｂにはめるようにするとともに、基準ピン
Ａと同期検知器８１、８２を搭載した同期検知板Ｓの位
置を同一線上に位置させてある。

【００３３】すなわち、連続通紙が行われて書込装置５
の温度が上昇した場合、ハウジング５０が熱膨張する
が、図７（Ａ）に示す構成のように書き出し開始側であ
る主基準側に長穴２９Ｂを配置すると、主基準側が伸び
て（図中点線部分が伸びである。）同期がずれてしまう
が、上述してきた本発明の実施形態のように構成した場
合には、従基準ピンＢ側が変形するため、主基準ピンＡ
側に配置した同期検知器８１、８２の位置変動が少なく
なる。また、基準ピンＡと同期検知板８１、８２の位置
が同一線上にあるためより上述の位置変動が無くなる。
このため、４色の主走査方向の位置合わせの基準となる
色の同期検知は感光体との位置の変動が無くなり色ずれ
の要因を抑えることができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る光書込装置及び画像形成装
置は、以上説明してきたように、光学系は、複数ビーム
の主走査方向の位置合わせの基準となるビームの同期検
知手段が画像形成装置本体と光書込装置の位置決めに使
用するための主基準となる突起側に配置されているた
め、温度変化による光書込装置のハウジングの伸びがあ
っても、位置合わせのための基準となるビームの同期検
知手段と感光体との位置の変動が少なくなり、色ずれの
要因を抑えることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光書込装置の一実施形態を示す断
面図である。

【図２】図１に示す光書込装置の光偏向器より図中左側
の部分を拡大して示す要部断面図である。

【図３】図１に示す光書込装置を備えた本発明に係る画
像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。

【図４】図１に示す光書込装置の基盤上面側の構成を示
す平面図である。

【図５】図１に示す光書込装置の構成から光偏向器及び
光学系を抜き出してその配置構成を示した図である。

【図６】図４に示す基盤上面側の構成から光源ユニッ
ト、光偏向器及び光学系を抜き出してその配置構成を示
した図である。

【図７】本発明実施形態の動作を比較例とともに示す図
である。

【符号の説明】

１、２、３、４ 感光体ドラム ５ 光書込装置 ６、７、８、９ 帯電部 １０、１１、１２、１３ 現像部 １４、１５、１６、１７ 転写手段 １８、１９、２０、２１ クリーニング部 ２２ 転写搬送装置 ２２ａ 転写搬送ベルト ２３、２４ 給紙部 ２５ レジストローラ ２６ 定着装置 ２７ 排紙ローラ ２８ 排紙トレイ ２９ 本体フレーム ２９Ａ 決め穴（丸穴） ２９Ｂ 長穴 ５０ ハウジング ５０Ａ 基盤 ５０Ｂ 側壁 ５２、５３、５４、５５ 光源ユニット ５６〜５９ シリンドリカルレンズ ６０、６１ ミラー ６２ 光偏向器 ６２ａ、６２ｂ ポリゴンミラー ６２ｃ ポリゴンモータ ６３、６４、６９〜７２ 結像用レンズ ６５〜６８、７３〜８０ 光路折り返し用のミラー ８１、８２ 同期検知器 ８３〜８６ 防塵ガラスステッピングモータ９２〜９４ ８７、８８ カバー Ａ 主基準ピン Ｂ 従基準ピン Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 光ビーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光源と、該複数の光源からの光ビ
   ームを対象２方向に振り分けて偏向走査する光偏向器
   と、該光偏向器を中心にして上記２方向に対称に配置さ
   れ、上記光偏向器により偏向走査される複数の光ビーム
   をそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する光学系を
   備え、上記複数の光源、上記光偏向器及び上記光学系を
   一つのハウジングに収納し、上記偏光器による走査方向
   の先端に同期検知手段を備える光書込装置において、上
   記複数の光ビームの主走査方向の位置合わせの基準とな
   るビームの同期検知手段が、画像形成装置本体との位置
   決めに使用するための主基準となる突起側に配置されて
   いることを特徴とする光書込装置。
2. 【請求項２】 請求項１の光書込装置において、上記同
   期検知手段の位置と上記画像形成装置本体との位置決め
   に使用するための主基準となる上記突起の位置を同一線
   上に配置してなることを特徴とする光書込装置。
3. 【請求項３】 請求項１の光書込装置を備えることを特
   徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項２の光書込装置を備えることを特
   徴とする画像形成装置。