CN102162921A - 光扫描装置以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光扫描装置、图像形成装置。本发明的图像形成装置的特征在于,反射镜层、光扫描器层以及感光鼓依次在上下方向上排列,使得最终的反射镜向感光体的光线经过两个fθ透镜之间。本发明通过缩短光扫描器和感光鼓的上下方向的距离来实现光扫描装置的小型化。
Description
技术领域
本发明涉及复印机、打印机、传真机等图像形成装置以及用于图像形成装置的光扫描装置。
背景技术
以往,在串联式的彩色图像形成装置中,公知有以下彩色图像形成装置:通过针对每个载像体单独设置的光扫描装置来单独地进行将光线成像到各感光鼓等载像体上而进行的潜像写入。在这样的光扫描装置中,需要与光源的个数相当的多棱镜等偏光器及其驱动用马达。但是,利用了这样的偏光器的光扫描装置价格较高。因此,针对每个载像体单独设置光扫描装置在部件成本或制造成本方面存在问题。
因此,为了实现串联式彩色图像形成装置的低成本化以及小型化,公知有如下的图像形成装置:作为对多个载像体进行光扫描的单元,共用偏光器,通过一个偏光器同时使来自多个光源的光线偏转而扫描,由此通过一个偏光器将来自多个光源的光线同时照射到多个载像体以进行光扫描。
例如,在图6的光扫描装置中具有多个(四个)光学扫描系统。多个(四个)光学扫描系统分别包括:多个光源(未图示);偏光器62,将来自所述多个光源的光线向对称的两个方向反射而使其偏转;第1成像用透镜63,设置在所述偏光器62的反射方向上并且使被所述偏光器62反射的光线通过;镜组65、75、76,引导通过了所述成像用透镜63的光线;感光鼓2,经过了上述镜组65、75、76的光线成像在该感光鼓2上;以及第2成像用透镜70。
在这样的光扫描装置中,如果确定了从光源到第1成像用透镜63的距离、以及第1成像用透镜63的焦距,则从第1成像用透镜63到感光鼓2为止的光路长度恒定。因此,如果想要将感光鼓2配置在偏光器62的附近来实现装置的小型化,则需要使上述光路折返。
因此,在图6所记载的光扫描装置中,在第1成像用透镜63和感光鼓2之间配置了镜组65、75、76,由此使光路折返,从而实现装置的小型化。
然而,在图6所记载的光扫描装置中,包括偏光器62和第1成像用透镜63的水平层、包括镜75、76的折返光路的水平层、以及感光鼓2以该顺序上下配置。因此,从偏光器62到载像体2的距离变长。从而,光操扫描装置整体的上下方向的尺寸变得大型化。
发明内容
因此,本发明是鉴于上述的情况而完成的,本发明的目的在于提供一种通过改变将光照射到载像体的镜、载像体以及偏光器的配置,能够实现光扫描装置整体的紧凑化的光扫描装置、以及包括该光扫描装置的图像形成装置。
本发明构成为一种光扫描装置,包括:光源;偏光器,反射来自所述光源的光线而使其偏转;一个以上的透镜,被设置在所述偏光器的反射方向上,由所述偏光器反射的光线经过所述透镜;反射镜组,与所述光源对应地设置,并引导经过了所述透镜的光线;以及载像体,从所述光源射出并经由所述反射镜组的光线在所述载像体上成像;所述光扫描装置的特征在于,所述反射镜组至少包括将经过了所述透镜的光线向所述载像体的方向反射的第三反射镜,所述第三反射镜和所述载像体隔着被所述偏光器反射并经过所述透镜的光线的光路而被配置在彼此相反的一侧。
另外,本发明构成为一种光扫描装置,包括:多个光源;偏光器,将来自所述多个光源的光线向对称的两个方向反射而使其偏转;一个以上的透镜,被设置在所述偏光器的反射方向上,由所述偏光器反射的光线经过所述透镜;反射镜组,与所述各光源对应地设置,并引导经过了所述透镜的光线;以及多个载像体,从所述多个光源射出并经由所述反射镜组的光线在所述多个载像体上成像;所述光扫描装置的特征在于,所述反射镜组至少包括将经过了所述透镜的光线向所述载像体的方向反射的第三反射镜,所述第三反射镜和所述载像体隔着被所述偏光器反射并经过所述透镜的光线的光路而被配置在彼此相反的一侧。
关于反射镜层、光扫描器层、以及感光鼓的配置,反射镜层、光扫描器层以及感光鼓依次排列在上下方向上。因此,当固定最终的反射镜和感光鼓的距离来固定最终的反射镜的位置时,能够将光扫描器和感光鼓的上下方向的距离缩短光扫描器层和最终的反射镜在上下方向上的距离的两倍。
另外,优选的是:所述一个以上的透镜是两个fθ透镜,设定所述两个fθ透镜和所述第三反射镜的位置,以使从所述第三反射镜到所述载像体的光线经过所述两个fθ透镜之间。通过采用这样的配置,能够进一步使光扫描装置小型化。
另外,优选的是:所述反射镜组包括:第二反射镜,向所述第三反射镜反射光线;以及第一反射镜,使经过了所述两个fθ透镜的光向所述第二反射镜的方向反射。在此情况下,如果所述第一反射镜和所述第二反射镜的反射角度均是90度,则能够使镜组小型化,并且能够正确地设定这些镜的角度。因此,能够提高成像精度。
本发明构成为一种光扫描装置,包括:基盘,具有扫描方向孔;光源,被配置在所述基盘的一个面侧,并射出一部分包括图像信息的光线;偏光器,被设置在所述基盘的设有光源的一侧,并将来自所述光源的光线向预定的角度范围偏转并扫描;光学系统,将被所述偏光器偏转并扫描的光线经过所述扫描方向孔而引导到所述基盘的另一个面侧;以及扫描开始位置区域检测部,被设置在所述基板的所述另一个面侧,并通过检测经过所述扫描方向孔而引导到所述基盘的所述另一个面侧的所述光线中的、除去图像区域的区域,来检测扫描开始位置检测区域,所述图像区域是包括所述图像信息的区域;
作为所述扫描方向孔的一部分并且所述图像区域的光线经过的部分以及作为所述扫描方向孔的一部分并且所述扫描开始位置检测区域的光线经过的部分通过构成所述基板的一部分的分离壁分离而形成。
在本发明中,相当于所述开口部的扫描方向孔通过构成所述基板的一部分的分离壁分离而形成。即,扫描方向孔在中途通过所述分离壁联系。因此,所述分离壁确保基板的强度。因此,与使扫描方向孔成为一个连续孔的情况相比,能够充分地确保基盘的强度。
另外,优选的是:被所述偏光器偏转并扫描的光线的光路从所述基盘的配置有所述光源的面侧经过所述扫描方向孔的包括所述图像信息的区域的光线经过的部分折返到与配置有所述光源的面侧相反的一侧,并且从与所述基盘的配置有所述光源的面侧相反的一侧折返到配置有所述光源的面侧。
本发明关于反射镜层、光扫描器层、以及感光鼓的配置,反射镜层、光扫描器层以及感光鼓依次排列在上下方向上。因此,当固定最终的反射镜和感光鼓的距离来固定最终的反射镜的位置时,能够将光扫描器和感光鼓的上下方向的距离缩短光扫描器层和最终的反射镜在上下方向的距离的两倍。
结果,能够使该光扫描装置的上下方向的尺寸小型化。
另外,根据本发明,能够充分地确保基盘的强度,因此基盘对由外力和内部应力引起的变形变强,并且对由对角镜马达等振动发生源引起的振动也变强。由此,能够防止跳动图像的产生,进而能够提高图像品质。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的图像形成装置的整体结构的侧截面图;
图2是表示本发明的第一实施方式涉及的图像形成装置的图像形成部的结构的截面图;
图3是表示用于本发明的第一实施方式涉及的图像形成装置的扫描光学单元的外观的立体图;
图4是用于本发明的第一实施方式涉及的图像形成装置的扫描光学单元的简要截面图;
图5是向用于本发明的第一实施方式涉及的图像形成装置的扫描光学单元写入光路的简要截面图;
图6是说明本发明的现有技术的光扫描装置的截面图;
图7A是表示现有的光扫描装置的图;
图7B是表示本发明的第一实施方式涉及的光扫描装置的图;
图8是包括本实施方式涉及的光扫描装置Y的图像形成装置X的主要部分(图像形成部)的简要结构图;
图9是从副扫描方向看到的光扫描装置Y和射束光的光路的简要图;
图10是从主扫描方向看到的光扫描装置Y的截面和扫描光的光路的简要图;
图11是表示光扫描装置Y的实施条件的一个例子的图;
图12是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件的变更扫描光的线性度施加的影响的实验结果的图;
图13是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件的变更主扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图;
图14是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件的变更副扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图;
图15是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件的变更扫描光的线性度施加的影响的实验结果的图;
图16是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件的变更主扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图;
图17是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件的变更副扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图;
图18是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件的变更扫描光的线性度施加的影响的实验结果的图;
图19是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件的变更主扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图;
图20是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件的变更副扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图;
图21是光扫描装置Y的扫描光的光点图;
图22是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件时的扫描光的光点图;
图23是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件时的扫描光的光点图;
图24是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件时的扫描光的光点图;
图25是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件时的扫描光的光点图;
图26是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件时的扫描光的光点图;
图27是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件时的扫描光的光点图;
图28是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件时的扫描光的光点图;
图29是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件时的扫描光的光点图;
图30是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件时的扫描光的光点图;
图31是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件时的扫描光的光点图;
图32是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件时的扫描光的光点图;
图33是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件时的扫描光的光点图;
图34是表示光学系统对图像形成装置主体的框体的安装状态的图像形成装置的侧截面图;
图35是表示拆下了第二实施方式涉及的光扫描装置的上盖的状态下的基盘上侧的基于一个角度的外观立体图;
图36是图35的A-A线上的简要放大截面图;
图37是表示第二实施方式涉及的光扫描装置的特征部分的简要平面说明图;
图38是表示现有例涉及的光扫描装置的特征部分的简要平面说明图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。另外,以下的实施方式是将本发明具体化的一个例子,并不限定本发明的技术范围。
首先,说明本发明的第1实施方式所涉及的图像形成装置X的概况。图像形成装置X以彩色打印机为例进行说明,但是并不限于此。图像形成装置X也可以是复印机、传真机或单色打印机等。
如图1、2所示,图像形成装置X与一般的中间转印方式的图像形成装置同样地具有四个图像形成部1、两个光学装置2a、中间转印带3。并且,图像形成装置X包括二次转印装置4、供纸装置5、定影装置6、排纸部7等。
这里,四个图像形成部1分别用于执行将黑色、黄色、青色、品红色的各颜色的调色剂像转印到中间转印带3的图像形成过程。图像形成部1从图1的右侧(中间转印带3的移动方向下游侧)开始以黑色、黄色、青色、品红色的顺序执行图像形成过程。这些图像形成部1分别具有相同的结构,而不是针对各颜色来说图像形成过程不同。因此,全都称作图像形成部1。在本实施方式中,仅在特别必要的情况下,称作图像形成部1B(黑色)、1Y(黄色)、1C(青色)、1M(品红色)。另外,两个光学装置2a具有彼此相同的结构。因此,全都称作光学装置2a。
图像形成部1包括感光鼓2(载像体的一个实施方式)、带电装置12、显影装置13、初次转印装置14、清洁装置15等。感光鼓2用于承载调色剂像。带电装置12使感光鼓2的表面带电。显影装置13通过调色剂来显影静电潜像,该静电潜像在带电了的感光鼓2的表面上通过照射(曝光)激光束而被写入。初次转印装置14将被显影而形成在感光鼓2上的调色剂像转印到中间转印带3。清洁装置15去除残留在感光鼓2上的调色剂。另外,在作为特定颜色的图像形成部1的结构而进行说明的情况下,与上述的图像形成部1B,1Y,1C,1M同样,将表示黑色、黄色、青色、品红色的B、Y、C、M添加到各符号中(例如,如果是黑色用的感光鼓,则标记为感光鼓2B等)。
两个光学装置2a配置在图像形成部1的下方。两个光学装置2a中的一个输出用于在黑色用以及黄色用的感光鼓2上形成(写入)静电潜像(以下,称作“静电潜像形成用”)的激光束L(射束光的一个例子)。两个光学装置2a中的另一个输出用于在青色用以及品红色用的感光鼓2上形成静电潜像的激光束L。后面叙述光学装置2a的结构。但是,针对光学装置2a的结构,在表示涉及特定颜色的结构的情况下,与图像形成部1同样地将表示黑色、黄色、青色、品红色的B,Y,C,M添加到各符号中。
中间转印带3是例如由橡胶或聚氨脂等材料构成的无接头的带。中间转印带3挂设在驱动辊31和从动辊32上并被其支承,并且被旋转驱动。中间转印带3在感光鼓2和初次转印装置14之间通过。
图像形成装置X的对记录纸等被转印材料的图像形成动作与一般的图像形成装置X没有特别改变之处。图像形成装置X的图像形成动作的简要情况如下。首先,感光鼓2被带电装置12均匀带电。通过光学装置2a向被带电了的感光鼓2照射激光束L。由此,感光鼓2被曝光,在感光鼓2的表面上形成(写入)静电潜像。该静电潜像被显影装置13显影。然后,在感光鼓2的表面形成调色剂像。这些动作在各颜色用的图像形成部1中进行。
形成在各颜色的感光鼓2的表面上的调色剂像通过对应的初次转印装置14依次被转印到中间转印带3并被层积。然后,在中间转印带3上形成全色的调色剂图像。形成在中间转印带3上的全色的调色剂图像被二次转印装置4转印到从供纸装置5逐张送来的记录纸上。之后,调色剂被定影装置6定影在记录纸上。形成有图像的记录纸被排出到排纸部7。
在调色剂像被转印到中间转印带3之后,残留在感光鼓2的表面上的调色剂被清洁装置15去除。
这样,图像形成装置X在记录纸等被转印材料上形成彩色图像。
接着,参照图4、图5来说明本发明涉及的图像形成装置X的光学装置2a。
光学装置2a包括光学系统20以及容纳光学系统20的框体(未图示)等,所述光学系统20包括射出静电潜像形成用的激光束(参照图5)L的激光二极管等光源(未图示)以及用于在感光鼓2的旋转轴方向(主扫描方向)扫描激光束L的各种光学设备。构成光学系统20的光学设备包括准直镜(未图示)、柱面透镜(未图示)、偏光器22、fθ透镜23、反射镜24a(第一反射镜的一个例子)、反射镜24b(第二反射镜的一个例子)、反射镜24c(第三反射镜的一个例子)等。准直镜(未图示)使光源发出的激光束L成为平行光。柱面透镜(未图示)将该平行光聚集成线状。偏光器22包括在反射激光束的同时旋转并扇状地扫描的多棱镜22a及其旋转驱动马达22b。fθ透镜23包括第一fθ透镜23a和第二fθ透镜23b,并使被扇状地扫描的激光束L在主扫描方向上的扫描速度恒定。反射镜24a、24b、24c反射被扫描的激光束L。
这些构成光学系统20的光学设备被容纳在所述框体(未图示)中。所述光源也可以被容纳在框体中,但是不限于此,也可以将其容纳在安装于框体外表面的光源专用的保持部件等中。
本实施方式的光学装置2a包括通过上述一个偏光器22使激光束L在两个感光鼓2上扫描的光学系统。但是实际上,如图1所示,与四种颜色的颜色对应地设置有四个光学系统。
但是,本发明的图像形成装置中的光学装置不限于此,也可以是通过一个偏光器在四个感光鼓上扫描激光束的装置或针对调色剂的颜色一一设置并分别具有偏光器的光学装置。
本实施方式涉及的光扫描装置Y的特征点在于:如图4、5所示,第一反射镜24a使光线(射束光)向下方的第二反射镜24b的方向折返并反射,第二反射镜24b进一步将光线向第三反射镜24c的方向反射,第三反射镜24c进一步将光线向上方的感光鼓2(载像体的一个例子)的方向反射。并且,本实施方式涉及的光扫描装置Y的特征点在于:来自所述第三反射镜24c的反射光经过构成fθ透镜23的被分为两个的第一fθ透镜23a和第二fθ透镜23b之间而被照射到感光鼓2。
换言之,本实施方式涉及的光扫描装置Y包括:具有所述偏光器22、作为聚光透镜的一个例子的fθ透镜23以及第一反射镜24a的偏光器层S1(参照图7B)、以及作为其下层的具有第二反射镜24b和第三反射镜24c的反射镜层S2。所述反射镜层S2(参照图7B)和感光鼓2隔着所述偏光器S1而被配置在彼此相反的一侧。并且,来自所述第三反射镜24c的反射光经过构成fθ透镜23的被分为两个的第一fθ透镜23a和第二fθ透镜23b之间而被照射到感光鼓2。
进一步简化考虑,第一特征是:在本实施方式涉及的光扫描装置Y中,与所述各光源对应设置的反射镜组24至少包括将经过了作为聚光透镜的fθ透镜23的光线(射束光)向感光鼓2(载像体的一个例子)的方向反射的反射镜24c(第三反射镜的一个例子);以及,所述第三反射镜24c和所述感光鼓2隔着被所述偏光器22反射并经过所述fθ透镜23的光线的光路而被配置在彼此相反的一侧。并且,第二特征是:来自所述第三反射镜24c的反射光经过构成fθ透镜23的被分为两个的第一fθ透镜23a和第二fθ透镜23b之间而被照射到感光鼓2。
参照图7A和图7B来说明这样的光扫描装置Y的光路。图7A和图7B比较地示出了以往的光扫描装置和图5所示的本实施方式涉及的光扫描装置的光路。另外,图7A将图6所示的光扫描装置的反射镜组的结构整合到图5所示的本实施方式的结构中,以便与图5所示的本实施方式的结构相比较。
另外,将第一fθ透镜23a和第二fθ透镜23b用一个fθ透镜23来表示。
另外,如图34所示,上述透镜组和镜组被安装到图像形成装置X的主体的框体上。
如图7A和图7B所示,在用于说明图4所示的本发明的实施方式涉及的光扫描装置Y与图6的光扫描装置不同点的图6记载的光扫描装置(图7A)中,偏光器层S1、反射镜层S2、感光鼓2被依次排列在上下方向上。与此相对,在本发明的实施方式涉及的光扫描装置Y(图7B)中,反射镜层S2和感光鼓2以偏光器层S1为中心排列在彼此相反的一侧。即,两者在反射镜层S2、偏光器层S1、以及感光鼓2的配置方面不同。
结果,当将被所述偏光器22反射的光线(射束光)和感光鼓2的中心在上下方向上的距离作为L1,将被所述偏光器22反射的光线(射束光)和从第二反射镜24b至第三反射镜24c的光线(射束光)在上下方向上的距离作为L2而固定时,能够将被所述偏光器22反射的光线(射束光)和感光鼓2的中心在上下方向上的距离L1缩短所述距离L2的两倍(L2×2)的量(成为L1′)。
由此,能够减小图像形成装置整体的尺寸。
上述实施方式涉及包括多个光源的彩色图像的图像形成装置。但是,本发明也能够应用于包括单一光源的单色的图像形成装置。
作为此时的实施方式,是在图4中仅具有左右的第一fθ透镜23a、第二fθ透镜23b、第一反射镜24a、第二反射镜24b中的一个的光扫描装置。并且,该光扫描装置包括:光源;偏光器22,反射来自所述光源的光线并使其偏转;一个以上的透镜23,设置在所述偏光器22的反射方向上并且被所述偏光器22反射的光线经过该透镜23;反射镜组24,引导经过了所述透镜23的光线;以及感光鼓2,从上述光源射出并经由上述反射镜组24的光线成像在该感光鼓2上。在该光扫描装置中,与所述光源对应地设置的反射镜组24至少包括将经过了所述fθ透镜23的光线向所述感光鼓2的方向反射的第三反射镜24c。并且,所述第三反射镜24c和所述感光鼓2隔着被所述偏光器22反射并经过所述fθ透镜23的光线的光路而被配置在彼此相反的一侧。
本发明的目的在于提供被小型化的光扫描装置。
在该意义下,通过与使透镜组小型化的光扫描装置组合,能够进一步有效地达到本发明的目的。
因此,在本实施方式涉及的光扫描装置中,fθ透镜23如上所述被分割为第一fθ透镜23a和第二fθ透镜23b这两个。并且,如上所述来自第三反射镜24c的反射光经过如上地被分割的两个第一fθ透镜23a和第二fθ透镜23b之间而向载像体2照射。
通过这样的配置,可以产生以下的各种优点。
即,如图4所示,所述多棱镜22a被旋转驱动马达22b旋转驱动。但是,由于其转速高,旋转驱动马达22b发热很大。因此,通常在旋转驱动马达22b的下方配置冷却用的散热器22c。在此情况下,通过将第三反射镜24c配置在以虚线表示的24d的位置处,理论上也可以向箭头24e的方向照射反射光。但是,如上所述,如果将第三反射镜配置在24d的位置,则可想而知会与所述散热器22c发生干涉。另外,即使能够避免第三反射镜24d与散热器22c的干涉,温度高的散热器22c和第三反射镜24d的距离也会变得过近。因此,第三反射镜24d的温度变高,第三反射镜24d会由于温度而变形。并且,由于第三反射镜24d的变形,会发生在图像中产生畸变的问题。由于这点,在本实施方式中,第三反射镜24c被配置在使其反射光经过两个第一fθ透镜23a与第二fθ透镜23b之间的位置。由此,第三反射镜24c远离散热器22c。因此,第三反射镜24c能够避免由于热量而引起的变形。并且,能够避免图像畸变等不良情况。
这样的情况不限于串联型的彩色图像形成装置,对于单色图像形成装置也是同样的。
另外,在本实施方式中,如上所述,包括向所述第三反射镜24c反射光线的反射镜24b(第二反射镜的一个例子)以及使由所述偏光器22反射的光向所述第二反射镜24b的方向反射的反射镜24a(第一反射镜的一个例子)。并且,所述第二反射镜24b和第一反射镜24a的反射角度均设定为90度。这样直角地反射光对于反射镜来说很普遍。因此,容易调整。由此,反射光的方向稳定,图像的畸变少。另外,通过这样的结构,光学系统变得简单。因此,也能够有助于光扫描装置的小型化。
[实施方式]
以下的第一实施方式涉及能够通过将fθ透镜分成两个来使透镜组小型化的光扫描装置。
本发明涉及的光扫描装置如果应用于能够使这样的透镜组小型化的光扫描装置的光学部,则能够实现更加小型的光扫描装置。或者,本发明涉及的光扫描装置即使不应用于能够使这样的透镜组小型化的光扫描装置的光学部,也可以通过与其组合来实现光扫描装置的小型化。
这里,图8是包括能够使上述的由本发明人提出的透镜组小型化的光扫描装置Y的图像形成装置X的主要部分(图像形成部)的简要结构图。图9是从副扫描方向看到的光扫描装置Y和射束光的光路的简要图。图10是从主扫描方向看到的光扫描装置Y的截面和扫描光的光路的简要图。图11是表示光扫描装置Y的实施条件的一个例子的图。图12是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件的变更扫描光的线性度施加的影响的实验结果的图。图13是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件的变更主扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图。图14是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件的变更副扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图。图15是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件的变更扫描光的线性度施加的影响的实验结果的图。图16是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件的变更主扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图。图17是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件的变更副扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图。图18是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件的变更扫描光的线性度施加的影响的实验结果的图。图19是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件的变更主扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图。图20是表示评价对光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件的变更副扫描方向的像面弯曲施加的影响的实验结果的图,图21是光扫描装置Y的扫描光的光点图。图22~图25是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第一倍率条件时的扫描光的光点图。图26~图29是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的主扫描方向的第二倍率条件时的扫描光的光点图。图30~图33是改变了光扫描装置Y中的扫描光透镜的副扫描方向的倍率条件时的扫描光的光点图。
首先,参照图8来说明包括本实施方式涉及的光扫描装置Y的图像形成装置X的主要部分的结构。
图像形成装置X是使用调色剂进行图像形成的复印机、打印机、传真装置等电子照片方式的图像形成装置。
图像形成装置X包括形成调色剂像并在记录纸上进行图像形成的图像形成部(图8所示的部分)、向所述图像形成部供应该记录纸的供纸部(未图示)以及排出进行了图像形成的记录纸的排纸部(未图示)等。
如图8所示,图像形成装置X包括感光鼓101(载像体)、带电装置103、光扫描装置Y、显影装置102、转印辊104、以及除电装置105等。感光鼓101(载像体)承载调色剂像。所述带电装置103使所述感光鼓101的表面沿其轴向均匀地带电。光扫描装置Y使射束光在所述感光鼓101的表面上扫描并通过该扫描光进行曝光从而写入静电潜像。显影装置102通过向该静电潜像供应调色剂而将其显影为调色剂像。转印辊104使该调色剂像转印到记录纸上。除电装置105对将调色剂像转印到记录纸后的所述感光鼓101的表面进行除电。
所述显影装置102包括向所述感光鼓101供应调色剂的显影辊,并通过调色剂使该感光鼓101上的静电潜像显影。所述显影辊上的调色剂根据施加到所述显影辊的电位(显影偏压电位)和所述感光鼓101的表面的电位的电位差而被吸引到所述感光鼓101的面上。并且,所述静电潜像被显影为调色剂像。
另外,图像形成装置X也包括一般的电子照片方式的图像形成装置具有的其他公知的构成要素,但是这里省略说明。
接着,参照图9和图10来说明本实施方式涉及的光扫描装置Y的结构。
如图9和图10所示,光扫描装置Y包括光源110、入射光调整光学设备120、多棱镜130、以及成像光学设备140(fθ透镜系)。
所述光源110是射出静电潜像形成用的射束光(光束)的半导体激光器等光源。
在所述光源110与所述多棱镜130之间的射束光(光束)的光路中,从所述光源110侧起,所述入射光调整光学设备120依次包括准直镜121、光圈122以及柱面透镜123。入射光调整光学设备120通过这些光学设备将来自光源110的射出光(射束光)在入射到所述多棱镜130之前成形。
从所述光源110射出的射束光经过所述准直镜121,由此被变换为平行光。之后,被变换成平行光的射束光经过所述光圈122,由此被整形。进而,被整形的射束光在被所述柱面透镜123调整了光径之后,到达所述多棱镜130。
另外,在所述柱面透镜123的表面设置有衍射光学元件124。如果是射束光(光束)经过所述准直镜121之后到达所述多棱镜130的光路,则该衍射光学元件124也可以配置在其他位置。关于该衍射光学元件124的作用,将在后面叙述。
所述多棱镜130是具有多个反射面130a的旋转体。多棱镜130由其反射面130a反射从光源110射出的静电潜像形成用的射束光(光束),并且使该射束光朝向作为被扫描面的感光鼓101的表面、在作为一个直线方向的主扫描方向(与感光鼓101的旋转轴1g平行的方向)上扫描(所述光扫描单元的一个例子)。另外,作为射束光的扫描单元,除了所述多棱镜130以外,也可以采用MEMS镜等。
所述成像光学设备140配置在所述多棱镜130与感光鼓101的表面之间。成像光学设备140是作为所谓的fθ透镜而发挥功能的透镜系(所述成像单元的一个例子),所述fθ透镜使被所述多棱镜130扫描的射束光(以下称为扫描光)在感光鼓101的表面成像(调整为期望的光点直径而照射),并且使感光鼓101的表面上的所述扫描光的扫描速度大致恒定。如图9和图10所示,从扫描光的行进方向上游侧开始,所述成像光学设备140依次包括第一扫描光透镜141(相当于所述第一fθ透镜23a)以及所述第二扫描光透镜142(相当于所述第二fθ透镜23b)。
图10是所述主扫描方向的光的扫描范围的中心位置(所述第一扫描光透镜141和所述第二扫描光透镜142在主扫描方向上的中心位置)的截面图。另外,图9所示的扫描光的光路是所述多棱镜130的扫描光处于主扫描范围(主扫描方向上的全扫描范围)的中心位置时的光路。
所述第一扫描光透镜141配置在比所述第二扫描光透镜142靠近所述多棱镜130的位置处。第一扫描光透镜141是在主扫描方向上延伸形成以使扫描光经过的透镜。该第一扫描光透镜141是在所述主扫描方向上具有正的倍率并且在与所述主扫描方向正交的方向(与感光鼓101的旋转轴1g正交的方向,以下称为副扫描方向)上具有负的倍率的透镜(相当于所述第一fθ透镜23a)。
另外,所述第二扫描光透镜142配置在比所述第一扫描光透镜141靠感光鼓101的表面的一侧。第二扫描光透镜142是在主扫描方向上延伸形成以使扫描光经过的透镜。所述第二扫描光透镜142的位置比所述第一扫描光透镜141远离所述多棱镜130,相应地扫描光的扫描范围大。因此,第二扫描光透镜142的主扫描方向的尺寸(宽度)比所述第一扫描光透镜141大。该第二扫描光透镜142是在所述主扫描方向上具有负的倍率并且在所述副扫描方向上具有正的倍率的透镜(相当于所述第二fθ透镜23b)。
这里,所述第一扫描光透镜141和所述第二扫描光透镜142配置在与所述多棱镜130的反射面130a和感光鼓101的表面的中间位置相比,更加靠近所述多棱镜130的反射面130a的一侧。即,当将从所述多棱镜130的反射面130a到感光鼓101的表面的距离作为L,将从所述多棱镜130的反射面130a到所述第二扫描光透镜142的感光鼓101侧的面142b的距离作为d时,距离d是比距离L的一半短的距离(d<L/2)。
在光扫描装置Y的所述成像光学设备140中,如图10所示,通过副扫描方向的倍率为负的所述第一扫描光透镜141,经过该第一扫描光透镜141之后的扫描光在副扫描方向上的宽度扩大。因此,在光扫描装置Y中,即使所述第二扫描光透镜142配置在距所述感光鼓101的表面较远的位置(靠近多棱镜130的位置)处,也能够减小感光鼓101的表面上的扫描光的副扫描放大率(副扫描方向的放大率)。另外,在靠近多棱镜130的位置(d<L/2),光的扫描范围较小。因此,能够减小配置在该位置的所述第二扫描光透镜142的主扫描方向的尺寸。因此,光扫描装置Y变得紧凑,并且感光鼓101的表面上的副扫描方向的像面弯曲也小。所谓像面弯曲,表示在某个扫描宽度中,焦点位置(像面)在进深方向(光朝向成像的方向)上从感光体面(理想的焦平面)离开的程度。
这里,如果所述第一扫描光透镜141和所述第二扫描光透镜142的位置远离感光鼓101的表面,则为了使扫描光成像(收敛)在感光鼓101的表面,需要使所述第一扫描光透镜141和第二扫描光透镜142的形状成为旋转对称非球面。对此,通过采用树脂制的透镜作为所述第一扫描光透镜141和第二扫描光透镜142,能够比较容易制造(加工)第一扫描光透镜141和第二扫描光透镜142。
所述第一扫描光透镜141的各面(扫描光入射侧的面141a和扫描光射出侧的面141b)以及所述第二扫描光透镜142的各面(扫描光入射侧的面142a和扫描光射出侧的面142b)的副扫描方向的截面形状(旋转对称非球面)可以通过以下的(c1)式表示。
【数1】
在(c1)式中,x是扫描光(射束光)的光轴方向的下垂量。y是以主扫描方向的扫描范围的中心线(二等分线)为基准的主扫描方向的位置。z是副扫描方向的位置。rm是扫描光(射束光)的主扫描方向的扫描范围的中心线上的主扫描方向的截面的曲率。rs0是扫描光(射束光)的主扫描方向的扫描范围的中心位置上的副扫描方向的截面的曲率。Km是科尼克(Korenich)系数。A3、A4、A6、A8、A10、B1~B4是针对每个面适当设定的系数(非球面系数)。
另外,所述第一扫描光透镜141的副扫描方向的倍率为负。因此,所述第二扫描光透镜142在副扫描方向的尺寸(高度)变大些许。但是,由于能够减小所述第二扫描光透镜142在主扫描方向的尺寸(宽度),因而与第二扫描光透镜142在副扫描方向的尺寸(高度)变大些许相比,对装置的紧凑化的贡献大。
另外,在所述成像光学设备140中,主扫描方向上的扫描光的聚光仅由所述第一扫描光透镜141承担。因此,所述第一扫描光透镜141的曲率和厚度变大。然而,虽然主扫描方向的尺寸(宽度)小的所述第一扫描光透镜141的曲率和厚度变大,但是由于主扫描方向上的扫描光的聚光仅由所述第一扫描光透镜141承担,因而与使主扫描方向的尺寸大的所述第二扫描光透镜142承担聚光的一部分(使第二扫描光透镜142的主扫描方向的倍率为正)相比,能够使整个装置紧凑。
另外,主要用于调整扫描光的焦距的所述第二扫描光透镜142是曲率小且薄的透镜(主扫描方向的倍率为负)。因此,容易将感光鼓101的表面上的主扫描方向的像面弯曲抑制得较小。
图11表示光扫描装置Y的实施条件的一个例子。
另外,在图11所示的条件下,扫描光透镜的面编号“1”~“4”分别是指示所述第一扫描光透镜141的扫描光入射侧的面141a、第一扫描光透镜141的扫描光射出侧的面141b、所述第二扫描光透镜142的扫描光入射侧的面142a以及第二扫描光透镜142的扫描光射出侧的面142b的识别编号。另外,非球面系数和科尼克系数是被应用于所述(c1)式的系数。
对多棱镜的入射角度在主方向上为70[deg],多棱形状是内切为25.98[mm]的六面体,光圈形状是3.3×1.0[mm]的椭圆,波长为780[nm],温度为25[℃],瞳距为15[mm],多棱镜偏移为-1.15[mm],透镜偏移为0[mm],焦距为155[mm],最大像高为108[mm]。接着,参照图12~图33来说明两个扫描光透镜141、142的适当条件。
图21表示满足图11所示的实施条件的光扫描装置Y中的扫描光的光点图(感光鼓101的表面上的光点中心位置的离散)。
另外,图12~图14以及图22~图25是表示以图11所示的实施条件为基准、改变了与两个扫描光透镜141、142的主扫描方向的倍率有关的后述条件(以下称为第一主扫描方向倍率条件)时的扫描光的线性度、主扫描方向的像面弯曲(主扫描像面弯曲)、副扫描方向的像面弯曲(副扫描像面弯曲)、光点中心位置的离散的图。
另外,图15~图17以及图26~图29是表示以图11所示的实施条件为基准、改变了与两个扫描光透镜141、142的主扫描方向的倍率有关的后述条件(以下称为第二主扫描方向倍率条件)时的扫描光的线性度、主扫描方向的像面弯曲(主扫描像面弯曲)、副扫描方向的像面弯曲(副扫描像面弯曲)、光点中心位置的离散的图。
另外,图18~图20以及图30~图33是表示以图11所示的实施条件为基准、改变了与两个扫描光透镜141、142的副扫描方向的倍率有关的后述条件(以下称为副扫描方向倍率条件)时的扫描光的线性度(相对于理想像高的相对偏差)、主扫描方向的像面弯曲(主扫描像面弯曲)、副扫描方向的像面弯曲(副扫描像面弯曲)、光点中心位置的离散的图。另外,扫描光的线性度表示以扫描光在感光鼓101的表面以作为目标的恒定速度在主扫描方向上被扫描的状态(线性的状态)为基准、实际的扫描位置相对于该基准状态下的扫描位置(理想像高)的偏差的大小。
另外,在图12~图20中,横轴是像高(以主扫描范围的中心为基准的主扫描方向的位置)。另外,在图12~图33中,“OK范围”表示的范围是:即使在该范围内产生了静电潜像形成用的射束光(扫描光)的几何光学像差相对于理想状态的偏差的情况下,也不会导致视觉上有问题的画质恶化的范围(允许范围)。另外,在图21~图33中,(a)“轴上”是指主扫描范围的中心位置。(b)“周边”是指主扫描范围中的扫描开始位置(或者扫描结束位置)附近的位置。
以下,设所述第一扫描光透镜141和所述第二扫描光透镜142合起而成的所述成像光学设备140的主扫描方向上的倍率为φtm。设所述第一扫描光透镜141的主扫描方向上的倍率为φ1m。设所述第二扫描光透镜142的主扫描方向上的倍率为φ2m。设所述第一扫描光透镜141的副扫描方向上的倍率为φ1s。设所述第二扫描光透镜142的副扫描方向上的倍率为φ2s。
以下,对所述第一主扫描方向倍率条件的适当范围进行说明。
所述第一主扫描方向倍率条件是如何设定φ2m/φtm的条件。
更具体地说,图11所示的实施条件中的所述第一主扫描方向倍率条件d1M是φ2m/φtm=-0.75。另外,图12~图14以及图22~图25示出了除此以外的、所述第一主扫描方向倍率条件(φ2m/φtm)为-1.22时(条件d1L′)、为-1.20时(条件d1L)、为-0.48时(条件d1H)、为-0.50时(条件d1H′)的状态。
由图13所示的图可知,一旦所述第一主扫描方向倍率条件为(φ2m/φtm<-1.20)或者(φ2m/φtm>-0.48)(参照条件d1L′或条件d1H′的图),则感光鼓101的表面上的扫描光的主扫描方向的像面弯曲会变大并超过适当范围(OK范围)。另外,由图24和图25可知,一旦所述第一主扫描方向倍率条件成为(φ2m/φtm<-1.20)或者(φ2m/φtm>-0.48)(参照条件d1L′或条件d1H′的图),则感光鼓101的表面上的扫描光的光点位置的离散会变大并超过适当范围(OK范围)。
另一方面,由图12~图14和图21~图23所示的图可知,如果所述第一主扫描方向倍率条件满足以下的(a1)式,则感光鼓101的表面上的扫描光的线性度、主扫描方向的像面弯曲以及副扫描方向的像面弯曲、以及光点位置的离散全部收进适当范围。
-1.20≤φ2m/φtm≤-0.48…(a1)
以下,对所述第二主扫描方向倍率条件的适当范围进行说明。
所述第二主扫描方向倍率条件是如何设定φ1m/φtm的条件。
更具体地说,图11所示的实施条件中的所述第二主扫描方向倍率条件d2M是φ1m/φtm=1.65。另外,图15~图17以及图26~图29示出了除此以外的、所述第二主扫描方向倍率条件(φ1m/φtm)为1.30时(条件d2L′)、为1.32时(条件d2L)、为2.00时(条件d2H)、为2.02时(条件d2H′)的状态。
由图15所示的图可知,一旦所述第二主扫描方向倍率条件为(φ1m/φtm>2.00)(参照条件d2H′的图),则感光鼓101的表面上的扫描光的线性度会恶化并超过适当范围(OK范围)。
另外,由图16所示的图可知,一旦所述第二主扫描方向倍率条件为(φ1m/φtm<1.32)(参照条件d2L′的图),则感光鼓101的表面上的主扫描光的主扫描方向的像面弯曲会变大并超过适当范围(OK范围)。另外,由图28可知,一旦所述第二主扫描方向倍率条件为(φ1m/φtm<1.32)(参照条件d2L′的图),则感光鼓101的表面上的扫描光的光点位置的离散会变大并超过适当范围(OK范围)。
另一方面,由图15~图17、图21和图26~图29所示的图可知,如果所述第二主扫描方向倍率条件满足以下的(a2)式,则感光鼓101的表面上的扫描光的线性度、主扫描方向的像面弯曲以及副扫描方向的像面弯曲、以及光点位置的离散全部收进适当范围。
1.32≤φ1m/φtm≤2.00…(a2)
接着,对所述副扫描方向倍率条件的适当范围进行说明。
所述副扫描方向倍率条件是如何设定φ1s/φ2s的条件。
更具体地说,图11所示的实施条件中的所述副扫描方向倍率条件d3M是φ1s/φ2s=-2.52。另外,图18~图20以及图30~图33示出了除此以外的所述副扫描方向倍率条件(φ1s/φ2s)为-3.00时(条件d3L′)、为-2.98时(条件d3L)、为-0.81时(条件d3H)、为-0.79时(条件d3H′)的状态。
由图20所示的图可知,一旦所述副扫描方向倍率条件为(φ1s/φ2s<-2.98)或者(φ1s/φ2s>-0.81)(参照条件d3L′、条件d3H′的图),则感光鼓101的表面上的主扫描光的副扫描方向的像面弯曲会变大并超过适当范围(OK范围)。
另外,由图32和图33可知,一旦所述副扫描方向倍率条件为(φ1s/φ2s<-2.98)或者(φ1s/φ2s>-0.81)(参照条件d3L′或条件d3H′的图),则感光鼓101的表面上的扫描光的光点位置的离散会变大并超过适当范围(OK范围)。
另一方面,由图18~图20、图21和图30~图33所示的图可知,如果所述副扫描方向倍率条件满足以下的(b1)式,则感光鼓101的表面上的扫描光的线性度、主扫描方向的像面弯曲以及副扫描方向的像面弯曲、以及光点位置的离散全部收进适当范围。
-298≤φ1s/φ2s≤-0.81…(b1)
另外,图31~图33中的光点中心位置的大的离散是由于扫描光的像差的离散而引起的。
如上所示,在光扫描装置Y中,如果所述第一扫描光透镜141和所述第二扫描光透镜142各自的主扫描方向的倍率至少满足上述的(a1)式或(a2)式的任一个条件,则能够将感光鼓101的表面(被扫描面)上的主扫描方向的像面弯曲和扫描光的扫描速度的离散(线性度)抑制得较小,小到通过该扫描光进行静电潜像写入时的图像品质达到足够水准的程度。
同样地,如果所述第一扫描光透镜141和所述第二扫描光透镜142各自的副扫描方向的倍率满足上述的(b1)式的条件,则能够将感光鼓101的表面上的副扫描方向的像面弯曲抑制得较小,小到通过该扫描光进行静电潜像写入时的图像品质达到足够水准的程度。
接着,对所述衍射光学元件124的作用进行说明。
半导体激光器等所述光源110射出的射束光的振荡波长根据其使用条件而变动。另外,所述第一扫描光透镜141和所述第二扫描光透镜142根据环境温度的变动而变化到无法忽视其折射率的程度。因此,光扫描装置Y的使用条件的变动造成感光鼓101的表面上的扫描光的焦点的移动(焦点偏移)。
与此相对,配置在从所述准直镜121到多棱镜130之间的射束光的光路中的所述衍射光学元件124,在产生了从所述光源110射出的射束光的振荡波长的变动或环境温度的变动的情况下,能够在消除由于其变动而引起的扫描光的焦点的移动(焦点的偏移)的方向上改变经过了所述柱面透镜123的射束光的焦距。特别是,所述第一扫描光透镜141和所述第二扫描光透镜142是树脂制的透镜。因此,与它们是玻璃制的透镜的情况相比,由于环境温度的变动而引起的折射率的变化(即,扫描光的焦点的移动量)较大。由此,通过所述衍射光学元件124能够得到显著的修正焦点的效果。
接着,对本发明的第二实施方式进行说明
图35~图37所示的光扫描装置被安装在使用电子照片技术的复印机、打印机、传真机或者具有它们的功能的数码复合机等上。
第二实施方式的光扫描装置是通过偏光器将来自两个光源(例如半导体激光器)的各光线分成对称的两个方向并偏转而扫描。在该光扫描装置中,设置于框体201内部的水平的基盘202被配置成将框体201内部的空间分隔成基盘202的一个面侧以及另一个面侧这两个空间。另外,在以下的说明中,为了方便起见,将基盘202的一个面侧称为上侧,将另一个面侧称为下侧。
两个光源210、211被安装在框体201的侧壁的附近。调整光源210、211的安装角度,使得来自两个光源210、211的各射出光线朝向在框体201内部的大致中央处安装在基盘202上的偏光器215。
从光源210、211射出的光线的一部分中包括图像信息。以下,将该光线中包括图像信息的区域称为图像区域。另外,在包括该光扫描装置的图像形成装置中,通过作为扫描开始位置区域检测部的扫描开始位置检测传感器260(后述)来检测被上述偏光器215偏转并被扫描的光线中的去除上述图像区域后的区域的一部分光线,并设定偏光器215的扫描开始位置。以下,将符合上述的光扫描开始位置的光线的区域称为扫描开始位置检测区域。
所述偏光器215具有正六边形的多棱镜216。正六边形的多棱镜216将来自光源210、211的光线作为包括所述图像区域的光线和所述扫描开始位置检测区域的光线的光线分成对称的两个方向并偏转预定的角度范围而扫描。该多棱镜216被多棱镜马达(未图示)旋转驱动。
在被向两个方向偏转并扫描的光线的各光路中配置有包括第一透镜221和第二透镜222的fθ透镜220、以及包括第一透镜226和第二透镜227的fθ透镜225。第一透镜221、226位于偏光器215侧。第二透镜222、227位于后述的第一折返镜(光学系统)230、231侧。
上述第一折返镜230、231沿框体201的侧壁配置在第二透镜222、227的外侧。该第一折返镜230、231使经过了fθ透镜220、225的光线向基盘202的下侧反射。因此,如图35~图37所示,在第一折返镜230、231的下侧形成有第一扫描方向孔240、245。另外,第一扫描方向孔240、分离壁202A(后述)、长边部分241(后述)以及短边部分242(后述),与第一扫描方向孔245、分离壁202B(后述)、长边部分246(后述)以及短边部分247(后述)具有相同的结构,不同仅在于是形成在第一折返镜230的下侧还是形成在第一折返镜231的下侧。因此,如图37所示,对第一扫描方向孔245、分离壁202B(后述)、长边部分246(后述)以及短边部分247(后述),作为与第一扫描方向孔240、分离壁202A(后述)、长边部分241(后述)和短边部分242(后述)相同的结构,在相同的附图中示出。
如图35~图37所示,第一扫描方向孔240、245被构成基盘202的一部分的分离壁202A、202B分离而形成。被分离壁202A、202B分离形成的部分是被偏光器215偏转预定的角度范围并被扫描的光线中的、各自图像区域的光线通过的长边部分241、246以及扫描开始位置检测区域的光线通过的短边部分242、247。即,长边部分241和短边部分242以及长边部分246和短边部分247分别不是作为一个孔连续的。在长边部分241和短边部分242之间存在与基盘202一体的分离壁202A。在长边部分246和短边部分247之间存在与基盘202一体的分离壁202B。
上述光源210、211、偏光器215、fθ透镜220、225、第一折返镜230、231被配置在基盘202的上侧。但是,在基盘202的下侧,如图36所示,在第一扫描方向孔240、245的长边部分241、246的下侧配置有第二折返镜232、233。该第二折返镜232、233将被第一折返镜230、231向基盘202的下侧反射并经过了第一扫描方向孔240、245的光线向与基盘202的下表面平行的方向反射。
并且,在基盘202的下侧还配置有第三折返镜234、235。第三折返镜234、235将被第二折返镜232、233反射的光线向设置于基盘202上侧的被扫描体(例如感光鼓,未图示)反射。与此对应地,在基盘202上,用于使光线透过基盘202上侧的第二扫描方向孔250、251形成在第三折返镜234、235的上侧。另外,调节第三折返镜234、235的角度,以使被第三折返镜234、235反射的光线各自经过第二扫描方向孔250、251在相同方向上向上述被扫描体前进。
另外,经过了第一扫描方向孔240、245的短边部分242、247的扫描开始位置检测区域的光线被配置在基盘202的下侧并用于选出扫描开始位置的光线的扫描开始位置检测用反射镜(未图示)反射。然后,被扫描开始位置检测用反射镜反射的光线由扫描开始位置检测传感器260(参照图37)接收。基于该传感器260的接收信号,以扫描开始位置作为基准,控制偏光器215的旋转。由此,经过第一扫描方向孔240、245的长边部分241、246的图像区域的光线的位置偏移被修正。
这样构成的光扫描装置以使该装置小型化、薄型化为目的,将分成两个方向的各光线的光路通过第一折返镜230和第二折返镜232、以及第一折返镜231和第二折返镜233分别从基盘202的上侧折返到基盘202的下侧。然后,分别通过第三折返镜234、235从基盘202的下侧折返到基盘202的上侧。由此,将光路长度收进固定的范围。
但是,也可以通过将扫描开始位置检测用反射镜(未图示)配置在基盘202的上侧而将扫描开始位置检测区域的光线的光路不导向基盘202的下侧而仅留在基盘202的表侧。但是,如果使多棱镜216小型化,则会导致图像区域的光线的光路和扫描开始位置检测区域的光线的光路接近。因此,为了分离图像区域的光线的光路和扫描开始位置检测区域的光线的光路,扫描开始位置检测用反射镜若距多棱镜216不隔开某种程度的距离则无法设置。因此,扫描开始位置检测用反射镜优选配置在基盘202的下侧。
在该光扫描装置中,如上所述,第一扫描方向孔240、245通过作为框体201的一部分的分离壁202A、202B分离成两个部分、即图像区域的光线经过的长边部分241、246和扫描开始位置检测区域的光线经过的短边部分242、247。这(参照仅示出第一扫描方向孔240的图37)是本发明的特征。
即,在本发明的光扫描装置中,具有分开长边部分241和短边部分242的分离壁202A以及分开长边部分246和短边部分247的分离壁202B。该分离壁202A、202B与框体201成为一体(框体的一部分)。由此,与使长边部分241和短边部分242以及长边部分246和短边部分247成为一个连续孔的情况(参照仅示出第一扫描方向孔240的图38)相比,基盘202的强度能够被充分地确保。
这样,能够充分地确保基盘202的强度。因此,基盘202对于由外力和内部的应力引起的变形变强。并且,基盘202对由多棱镜马达等的振动发生源引起的振动也变强。由此,能够防止跳动图像的产生。因此,能够提高图像品质。
尤其是,在本实施方式中,第一折返镜230和第二折返镜232与第一扫描方向孔240非常接近。另外,第一折返镜231和第二折返镜233与第一扫描方向孔245非常接近。因此,第一扫描方向孔240、245对第一折返镜230、231和第二折返镜232、233的支承部的强度容易施加影响。在本实施方式中,第一扫描方向孔240、245的长边部分241、246和短边部分242、247之间由与框体201成一体的分离壁202A、202B分开。因此,通过分离壁202A、202B增大基盘202的强度的意义大。
另外,在所述第二实施方式中,对在基板的一个面侧(在实施方式中为上侧)具有光源的情况进行了说明,但是也能够应用于在基板的另一个面侧(在实施方式中为下侧)具有光源的情况。
另外,包括这样的结构的光扫描装置能够用于图像形成装置。
另外,在本发明中,图像形成装置包括使用电子照相技术的复印机、打印机、传真机或者具有它们的功能的数码复合机等。
Claims (9)
1.一种光扫描装置,包括:
光源;
偏光器,反射来自所述光源的光线而使其偏转;
一个以上的透镜,被设置在所述偏光器的反射方向上,由所述偏光器反射的光线经过所述透镜;
反射镜组,与所述光源对应地设置,并引导经过了所述透镜的光线;以及
载像体,从所述光源射出并经由所述反射镜组的光线在所述载像体上成像;
所述光扫描装置的特征在于,
所述反射镜组至少包括将经过了所述透镜的光线向所述载像体的方向反射的第三反射镜,所述第三反射镜和所述载像体隔着被所述偏光器反射并经过所述透镜的光线的光路而被配置在彼此相反的一侧。
2.如权利要求1所述的光扫描装置,其中,
所述一个以上的透镜是两个fθ透镜,
设定所述两个fθ透镜和所述第三反射镜的位置,使得从所述第三反射镜抵达所述载像体的光线从所述两个fθ透镜之间通过。
3.如权利要求1所述的光扫描装置,其中,
所述反射镜组包括:第二反射镜,向所述第三反射镜反射光线;以及第一反射镜,使由所述偏光器反射的光向所述第二反射镜的方向反射;
所述第二反射镜和所述第一反射镜的反射角度均是90度。
4.一种光扫描装置,包括:
多个光源;
偏光器,将来自所述多个光源的光线向对称的两个方向反射而使其偏转;
一个以上的透镜,被设置在所述偏光器的反射方向上,由所述偏光器反射的光线经过所述透镜;
反射镜组,与所述多个光源的每一个对应地设置,引导经过了所述透镜的光线;以及
多个载像体,从所述多个光源射出并经由所述反射镜组的光线在所述多个载像体上成像;
所述光扫描装置的特征在于,
所述反射镜组至少包括将经过了所述透镜的光线向所述载像体的方向反射的第三反射镜,所述第三反射镜和所述载像体隔着被所述偏光器反射并经过所述透镜的光线的光路而被配置在彼此相反的一侧。
5.如权利要求4所述的光扫描装置,其中,
所述一个以上的透镜是两个fθ透镜,
设定所述两个fθ透镜和所述第三反射镜的位置,使得从所述第三反射镜到所述载像体的光线从所述两个fθ透镜之间通过。
6.如权利要求4所述的光扫描装置,其中,
所述反射镜组包括:第二反射镜,向所述第三反射镜反射光线;以及第一反射镜,使由所述偏光器反射的光向所述第二反射镜的方向反射;
所述第二反射镜和所述第一反射镜的反射角度均是90度。
7.一种光扫描装置,包括:
基盘,具有扫描方向孔;
光源,被配置在所述基盘的一个面侧,并射出一部分包括图像信息的光线;
偏光器,被设置在所述基盘的设有光源的一侧,并将来自所述光源的光线向预定的角度范围偏转并扫描;
光学系统,将被所述偏光器偏转并扫描的光线经过所述扫描方向孔而引导到所述基盘的另一个面侧;以及
扫描开始位置区域检测部,被设置在所述基板的所述另一个面侧,并通过检测经过所述扫描方向孔而被引导到所述基盘的所述另一个面侧的所述光线中的、除去图像区域的区域,来检测扫描开始位置检测区域,所述图像区域是包含所述图像信息的区域;
其中,
作为所述扫描方向孔的一部分并且所述图像区域的光线经过的部分、以及作为所述扫描方向孔的一部分并且所述扫描开始位置检测区域的光线经过的部分,通过构成所述基板的一部分的分离壁分离而形成。
8.如权利要求7所述的光扫描装置,其中,
被所述偏光器偏转并扫描的光线的光路从所述基盘的配置有所述光源的面侧经过作为所述扫描方向孔的一部分并且所述图像区域的光线经过的部分折返到与配置有所述光源的面侧相反的一侧,并且从与所述基盘的配置有所述光源的面侧相反的一侧折返到配置有所述光源的面侧。
9.一种图像形成装置,包括权利要求1至8中任一项所述的光扫描装置。
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