CN109960029A - 光扫描装置及图像形成装置 - Google Patents
光扫描装置及图像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109960029A CN109960029A CN201811494972.5A CN201811494972A CN109960029A CN 109960029 A CN109960029 A CN 109960029A CN 201811494972 A CN201811494972 A CN 201811494972A CN 109960029 A CN109960029 A CN 109960029A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light beam
- light
- optic element
- imaging optic
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 72
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000012216 imaging agent Substances 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/12—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using the sheet-feed movement or the medium-advance or the drum-rotation movement as the slow scanning component, e.g. arrangements for the main-scanning
- H04N1/126—Arrangements for the main scanning
- H04N1/1275—Arrangements for the main scanning using a solid-state deflector, e.g. an acousto-optic deflector or a semiconductor waveguide device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/123—Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/124—Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
- G02B26/126—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane including curved mirrors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/04036—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/04036—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors
- G03G15/04045—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors for exposing image information provided otherwise than by directly projecting the original image onto the photoconductive recording material, e.g. digital copiers
- G03G15/04072—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors for exposing image information provided otherwise than by directly projecting the original image onto the photoconductive recording material, e.g. digital copiers by laser
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/113—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors
Abstract
本申请公开了光扫描装置及图像形成装置,不容易受到多棱镜的面的进出误差导致的光路变化的影响,并且,能够使多棱镜的厚度薄壁化。光扫描装置具备多组的光路,在各一组的光路上,在主扫描方向上具有张开角的从两个光源射出的第一、第二光束与偏转器的偏转轴正交且在偏转轴方向上错开的不同位置的偏转器的同一面上被偏转及扫描。第一成像光学元件向被偏转的光束施加正光功率而聚光,将焦点位置配置于至第一、第二成像光学元件之间而使分离间距离存在于光束间,所述第一、第二成像光学元件配置于两个感光鼓上的第一、第二被扫描面的光路上的近前。
Description
技术领域
本发明的一方式涉及使光源的光扫描的光扫描装置以及搭载光扫描装置的图像形成装置。
背景技术
作为图像形成装置,例如,目前已知四个感光鼓在水平方向上并设的4连串联式彩色复印机。这种彩色复印机例如在第二个感光鼓和第三个感光鼓之间设置一个多棱镜。
该彩色复印机具备用于在各感光鼓的表面分别形成静电潜像的四个光源。四个光源,例如以多棱镜为中心,左右均分地各配置两个。各光源分别射出基于被分色的一色的图像信号的激光。并且,为了将激光从多棱镜向各感光鼓导光,配置有成为扫描光学系统的多个反射镜。
从左侧的两个光源射出的各激光在多棱镜的同一反射面被反射。被反射的激光通过多棱镜的旋转被在主扫描方向上扫描,经过扫描光学系统,分别被导向左侧的两个感光鼓。同样地,从右侧的两个光源射出的激光在被多棱镜的另外的同一反射面被反射。
被反射的激光通过多棱镜的旋转被在主扫描方向上扫描,经过扫描光学系统,分别被导向右侧的其他两个感光鼓。上述的两个激光例如在主扫描方向上具有张开角,入射至多棱镜。由于各光源射出的光束相对于多棱镜在副扫描方向上不具有角度地入射,因此,不容易受到面的出入误差导致的光路变化的影响。
发明内容
前述的光扫描装置由于在副扫描方向上不具有角度地使两个激光入射至多棱镜的同一反射面,因此,成为以光源及扫描光学系统具有重合的方式配置的结构。因此,需要多棱镜的同一反射面的上下宽度即多棱镜的厚度。当多棱镜的厚度增加时,其重量也增加。但是,由于多棱镜高速旋转,因此,优选的是,尽可能地轻量化。通过多棱镜的构造上的加工而实现轻量化也变得困难。
一实施方式所要解决的课题在于,提供一种不容易受到多棱镜的面的出入误差导致的光路变化的影响,并且,能够使多棱镜的厚度薄壁化的光扫描装置以及图像形成装置。
为了解决前述的课题,一实施方式的光扫描装置,包括:第一光源及第二光源;偏转器,使从所述第一光源及所述第二光源射出的第一光束及第二光束在同一面上偏转;第一成像光学元件,向通过所述偏转器偏转的所述第一光束及所述第二光束赋予预先设定的特性;第二成像光学元件,将从所述第一成像光学元件射出的所述第一光束向第一被扫描面上引导;以及第三成像光学元件,将从所述第一成像光学元件射出的所述第二光束向第二被扫描面上引导,所述第一光源及所述第二光源射出的所述第一光束及所述第二光束彼此的主光线之间在主扫描方向上具有张开角,并与所述偏转器的偏转轴正交且在偏转轴方向上错开的不同的位置入射至所述偏转器的所述同一面,所述偏转器形成为如下结构:偏转后的第一光束及第二光束的主光线从所述第一成像光学元件的光轴离开预定的距离而向所述第一成像光学元件入射,所述第一成像光学元件对入射的所述第一光束及所述第二光束施加主扫描方向全部范围内的副扫描方向的光功率为正的功率,并且,在所述第一成像光学元件和所述第二成像光学元件及所述第三成像光学元件之间存在焦点位置。
一实施方式的图像形成装置,其特征在于,具备:所述光扫描装置;以及图像记录部,使用所述光扫描装置射出的光束而将图像形成于记录介质。
附图说明
图1为示出一实施方式涉及的图像形成装置的概略图。
图2为示出图1所示的图像形成装置的感光鼓的周边构造的概略图。
图3为示出图1所示的图像形成装置的控制系统的框图。
图4为示出图1所示的图像形成装置的曝光单元的内部构造的概略图。
图5为将图4所示的曝光单元的光学系统平面状展开的光线图。
图6A为部分地放大图5所示的主要部分的部分放大图。
图6B为从侧方向观察图6A所示的构造的概略图。
图7为图5所示的X-X的截面图。
图8为将图7所示的多棱镜及fθ透镜附近放大后的图。
附图标记说明:
1…本体;2…原稿台;3…盖;4…滑架;5…曝光灯;6…反射镜;7、8…反射镜;9…变倍用镜头组;11…控制面板;12…液晶显示部;20…曝光单元;21、22、23…感光鼓;21a…清洁器;21b…除电灯;21c…带电单元;21d…显像单元;24…感光鼓;30…中间转印带;30a…配准传感器;30b…配准传感器;31…驱动辊;32…从动辊;33、41、42、43、44…一次转印辊;50…供纸托盘;51…拾取辊;52…供纸辊;53、70…输送路径;54…配准辊;55…排纸辊;56…排纸口;57…排纸托盘;60…定影单元;61…加热辊;62…加压辊;74…手动托盘;80…CPU;81…ROM;82…RAM;83…硬盘驱动器;84…扫描单元;85…图像处理单元;86…处理单元;91…多棱镜;91…多面镜本体;91a…反射面;91b…旋转轴;92…电机;100…彩色复印机;101、102…扫描光学系统;110、110M、110Y…偏转前光学系统;111M、111Y…有限焦点透镜;112M、112Y…光圈;113M、113Y…柱面透镜;120…偏转后光学系统;121…fθ透镜;122…fθ透镜;123…光检测器;124…折返镜;125…光路校正元件;126M、126Y、127Y、128Y、128a…折返镜;128b、129…折返镜;131、132、133…罩玻璃;B1、B2、B3、B4…激光;L1、L2、L3、L4…光源。
具体实施方式
以下参照附图对于一实施方式进行详细地说明。如图1所示,图像形成装置的一方式涉及的彩色复印机100在本体1的上部具备原稿载置用的透明的原稿台(玻璃板)2。原稿台2以覆盖上面的方式安装有单向开放的盖3。将滑架4配置于原稿台2的下面侧的本体1内。滑架4将曝光灯5和反射镜6收纳于其内部。在滑架4的附近配置反射镜7、8、变倍用镜头组9和CCD(电荷耦合器件,Charge Coupled Device)10。滑架4在原稿台2的下面往复移动。曝光灯5伴随着滑架4的往复移动,对放置于原稿台2上的原稿进行曝光。通过该曝光产生的反射光像经过有反射镜6、7、8以及变倍用镜头组9,被CCD10接收。CCD10输出对应于来自原稿的反射光像的电平的图像信号。在原稿台2的附近存在动作条件设定用的控制面板11。控制面板11具有触摸面板式的液晶显示部12。
CCD10输出的图像信号由曝光单元20(光扫描装置)接收。曝光单元20将从CCD10接收的图像信号分解为例如黄色、品红色、青色及黑色的各颜色成分。后述的四个光源L1、L2、L3、L4射出对应于各色的图像信号的激光。以下,就激光而言设为:对应于黄色的图像信号的激光B1、对应于品红色的图像信号的激光B2、对应于青色的图像信号的激光B3以及对应于黑色的图像信号的激光B4。激光B1向作为黄色用的像载体的感光鼓21射出。同样地,激光B2向作为品红色用的像载体的感光鼓22、激光B3向作为青色用的像载体的感光鼓23、激光B4向作为黑色用的像载体的感光鼓24射出。
作为上述的图像形成部的感光鼓21、22、23、24以该顺序以一定间隔在水平方向上从图示左向右方向排列。在上述感光鼓21、22、23、24的上方配置中间转印带30。将该中间转印带30架设于驱动辊31及从动辊32。中间转印带30从驱动辊31接收动力,向逆时针方向旋转。
在与感光鼓21、22、23、24相对的各个位置配置一次转印辊41、42、43、44。一次转印辊41、42、43、44以不离开中间转印带30的方式,能够在被施力的状态下上下移动。一次转印辊41、42、43、44通过一边将中间转印带30按压于感光鼓21、22、23、24的周面一边旋转,将感光鼓21、22、23、24上的像转印于中间转印带30。
配准传感器30a、30b于黑色用的感光鼓24的下游侧在与中间转印带30相对的位置,在中间转印带30的宽度方向上分开地配置。配准传感器30a、30b检测分别形成于中间转印带30的配准图案,检测各色的图像的位置偏差。
接着,参照图2对于感光鼓21及其周边部的结构进行说明。
在感光鼓21的周围,作为显像单元按照顺时针地顺序配置有清洁器21a、除电灯21b、带电单元21c以及显像单元21d。清洁器21a除去残留于感光鼓21的表面的显像剂。除电灯21b除去残留于感光鼓21的表面的电荷。带电单元21c使感光鼓21的表面带有静电电荷。
通过带电单元21c带电完毕的感光鼓21的表面接收曝光单元20发出的激光B1。激光B1在感光鼓21的表面形成静电潜像。显像单元21d通过将黄色的显像剂D供给至感光鼓21的表面,使感光鼓21的表面的静电潜像显像。
在其他的感光鼓22、23、24的周边部也为同样的结构,省略详细的说明。分别将品红色、青色、黑色的显像剂D供给至感光鼓22、23、24。
在曝光单元20的下方配置有多个供纸盒50。上述的供纸盒50收容多张互不相同的尺寸的记录介质即纸张P(被转印介质)。将拾取辊51及供纸辊52设置于上述的供纸盒50的取出口。各拾取辊51与各供纸盒50内的纸张P接触,将纸张P逐张地取出。各供纸辊52将各拾取辊51取出的纸张P供给至输送路径53。输送路径53经由配准辊54、从动辊32、定影单元60以及排纸辊55,延伸至上方的排纸口56。排纸口56面向排纸托盘57。
将二次转印辊33配置于夹持中间转印带30及输送路径53而与从动辊32相对的位置。二次转印辊33将形成于中间转印带30的像转印于从配准辊54送入的纸张P。也就是说,二次转印辊33与中间转印带30、驱动辊31、从动辊32、一次转印辊41、42、43、44一起构成转印单元。
从输送路径53的终端至配准辊54的上游侧位置,配置使纸张P的正反反转而返回至输送路径53的输送路径70。该输送路径70包括供纸辊71、72、73。
将手动托盘74拆装自如地配置于本体1的侧壁。从该手动托盘74至输送路径53中的配准辊54的上游侧位置,配置输送路径75。将拾取辊76及供纸辊77配置于与该输送路径75对应的位置。拾取辊76将手动托盘74上的纸张逐张地取出。供纸辊77将拾取辊76取出的纸张供给至配准辊54。
定影单元60包括加热辊61及加压辊62。该定影单元60通过加热辊61将被输送的纸张P例如以100℃加热,使被转印至纸张P的像定影于纸张P。
接着,参照图3对于本体1的控制电路进行说明。
将控制面板11、ROM81、RAM82、硬盘驱动器(HDD)83、扫描单元84、图像处理单元85以及处理单元86连接于计算机的CPU80。CPU80为控制本实施方式的图像形成装置的动作的控制部。
控制面板11除了触摸面板式的液晶显示部12之外,还包括:未图示的数字小键盘、开始键、图像形成模式设定用的复制键、图像读取模式设定用的扫描键等。ROM81存储控制用的各种程序。RAM82用于各种数据的存储。硬盘驱动器83用于图像数据的存储。
扫描单元84包括:前述的滑架4、曝光灯5、反射镜6、7、8、变倍用镜头组9以及CCD10,光学地扫描并读取放置在原稿台2上的原稿的图像。图像处理单元85适当地处理扫描单元84所读取的图像。
处理单元86包括:曝光单元20、感光鼓21、22、23、24、各感光鼓周围的图2所示的构成部位、中间转印带30、驱动辊31、从动辊32、一次转印辊41、42、43、44、二次转印辊33、输送路径53、定影单元60、输送路径70等,将图像处理单元85处理的图像形成于纸张P上。
参照图4至图6,对于曝光单元20的内部构造进行说明。
如前述的图1及图4所示,曝光单元20在四个感光鼓21、22、23、24的图示的下方分开相对地配置。曝光单元20如图5所示,例如包括多面镜本体91(以下,称为多棱镜91),该多面镜本体91为七面的平面反射面(平面反射镜)配置于正多边形状的偏转器。多棱镜91包括与其旋转轴平行的多个平的反射面91a(参照图5)。上述多个平的反射面91a,沿着多棱镜91的旋转方向CCW连续地设置于多棱镜91的外周。多棱镜91作为通过反射的光偏转构件而发挥作用。
并且,曝光单元20包括使多棱镜91在主扫描方向上(图5的箭头方向)以规定的速度旋转的电机92。电机92与多棱镜91同轴地设置。例如,多棱镜91与电机92的旋转轴一体地安装。
在本实施方式中,配置用于形成分别将四色的光导光的独立的四个光路(从光源至感光鼓的光束路径)的扫描光学系统的多个光学元件。在该示例中,将四色的光路分为二组双色的光路,以多棱镜91为中心配置。具体而言,多棱镜91以其旋转轴与各感光鼓21、22、23、24的旋转轴正交的姿势,在图4中配置于从图示左起的第二个感光鼓22和第三个感光鼓23之间。换言之,黄色用的感光鼓21及品红色用的感光鼓22配置于多棱镜91的图示左侧,青色用的感光鼓23及黑色用的感光鼓24配置于图示右侧。
也就是说,曝光单元20夹持单一的多棱镜91,在其两侧(图示左右侧)配置两个扫描光学系统101、102。两个扫描光学系统101、102具有相对于包含多棱镜91的旋转轴的与感光鼓21、22、23、24的旋转中心平行的面左右对称的构造。
如图5所示,扫描光学系统101具有分别向两个感光鼓21、22射出作为光束的激光B1“第一光束”、B2“第二光束”的光源L1“第一光源”、L2“第二光源”。例如由激光二极管构成各光源L1、L2,分别射出对应于被分色的黄色的图像信号的激光B1以及对应于品红色的图像信号的激光B2。
扫描光学系统101沿着多棱镜91的旋转方向CCW(逆时针方向),使从光源L1、L2射出的激光B1、B2在多棱镜91的同一反射面91a上反射并在主扫描方向上扫描,分别将它们导向图4所示的两个感光鼓21、22。同样地,图5所示的扫描光学系统102具有分别向两个感光鼓23、24射出激光B3、B4的光源L3、L4。扫描光学系统102沿着多棱镜91的旋转方向CCW,使从光源L3、L4射出的激光B3、B4在多棱镜91的另外的同一反射面91a上反射并在主扫描方向上扫描,分别将其导向图4所示的两个感光鼓23、24。
多棱镜91使光源L1、L2放射的激光B1、B2在同一反射面91a(第一反射面)上反射的同时旋转,从而,以规定的线速度朝向配置于规定的位置的像面即对应的感光鼓21、22的外周面偏转(扫描)。通过感光鼓21、22向副扫描方向旋转,从而,预先将对应于各色的图像信号的静电潜像形成于感光鼓21、22的外周面。
扫描光学系统101中的两个光源L1、L2,如图6A所示,从上方观察,沿着多棱镜91的旋转方向CCW(图示箭头方向:逆时针方向)配置于不同的角度位置。也就是说,两个光源L1、L2为如下配置:从多棱镜91观察,在激光B1、B2入射的方向上具有张开角θ。具体而言,两个光源中的光源L1(黄色)配置于沿着多棱镜91的旋转方向CCW的下游侧,光源L2(品红色)配置于沿着旋转方向CCW的上游侧。并且,如图6B所示,两个光源L1、L2在平行于多棱镜91的旋转轴的方向上稍微地错开配置。因此,从光源L1及光源L2射出的激光B1、B2向多棱镜91的到达位置在平行于旋转轴的方向上不同。
进一步,偏转前光学系统110Y、110M配置于光源L1、L2和多棱镜91之间的各自的光路上。通过使两个光源L1、L2与多棱镜91相对的角度位置不同,能够在各个激光B1、B2的光路上不重合地设置独立的偏转前光学系统110。
并且,对应于各光源L1、L2的两组偏转前光学系统110Y、110M分别包含:有限焦点透镜111Y、111M、光圈112Y、112M以及柱面透镜113Y、113M。其中,有限焦点透镜111Y、111M向从各光源L1、L2射出的激光B1、B2施加规定的聚光性。光圈112Y、112M向通过了有限焦点透镜111Y、111M的激光B1、B2施加任意的截面光束形状。柱面透镜113Y、113M对于通过了光圈112Y、112M的激光B1、B2,对副扫描方向进一步施加规定的聚光性。
进一步,偏转前光学系统110Y、110M,将从各光源L1、L2输出的激光B1、B2的截面光束形状调整为规定的形状,向多棱镜91的反射面91a引导。偏转前光学系统110Y、110M的光轴(光线行进方向)和多棱镜91的旋转轴正交。
图4及图5所示的偏转后光学系统120配置于多棱镜91与像面即感光鼓21、22的外周面之间。偏转后光学系统120包含:使通过多棱镜91偏转(扫描)的激光B1、B2的像面上的形状及位置最佳化的两片组的成像透镜即fθ透镜121“第一成像光学元件”、122“第二成像光学元件、第三成像光学元件”。在该示例中,fθ透镜121位于多棱镜91的附近,fθ透镜122位于后述的第三罩玻璃133的附近。fθ透镜121、122如后所述,均具有使作为光束的激光聚光的正功率。偏转后光学系统120为了使通过了fθ透镜121、122的激光B1、B2的水平同步统合,在一方的激光B1的扫描开始侧的端部(扫描位置AA)包含检测其一部分的水平同步用的光检测器123。
在图5中,将激光B1平面状地展开而图示,在从fθ透镜122朝向光检测器123的光路上设置有使激光B1朝向光检测器123折返的折返镜124。进一步,在折返镜124和光检测器123之间,配置有将被折返镜124朝向光检测器123反射的激光B1向光检测器123的检测面上引导的光路校正元件125等。
并且,偏转后光学系统120如图4所示,具有使从fθ透镜121射出的各颜色成分的激光B1(B2)折返的三个折返镜126Y(M)、127Y(M)、128Y(M),将激光B1、B2朝向对应的感光鼓21、22引导。不过,在图5中,由于以重复的形式示出激光B1、B2,因此,省略了折返镜126Y(M)、127Y(M)、128Y(M)的记载。
并且,第一罩玻璃131存在于偏转前光学系统110和多棱镜91之间,第二罩玻璃132窜在于多棱镜91和偏转后光学系统120之间。作为多棱镜91旋转时的风噪声对策,以盒子包围多棱镜91时,第一罩玻璃131作为激光的入口、第二罩玻璃132作为出口而发挥作用。进一步,第三罩玻璃133存在于折返镜128a、128b、129和感光鼓21、23之间,作为激光从扫描光学系统的框体的出口而发挥作用。
另一方面,图5中的图示右侧的扫描光学系统102具有分别向两个感光鼓23、24射出激光B3、B4(第三、第四光束)的光源L3、L4(第三、第四光源)。各光源L3、L4也例如通过激光二极管构成,分别射出对应于被分色的青色的图像信号的激光B3以及对应于黑色的图像信号的激光B4。
多棱镜91使光源L3、L4放射的激光B3、B4在同一反射面91a(第二反射面:与反射激光B1、B2的上述的反射面不同的发射面)上反射的同时自身旋转,从而,以规定的线速度朝向配置于规定的位置的像面即对应的感光鼓23、24的外周面偏转(扫描)。通过感光鼓23、24向副扫描方向旋转,从而,对应于各色的图像信号的静电潜像形成于感光鼓23、24的外周面。
扫描光学系统102的两个光源L3、L4也与上述的扫描光学系统101的光源L1、L2同样地,配置于沿着多棱镜91的旋转方向CCW的不同的角度位置。也就是说,两个光源中的光源L3(青色)配置于沿着多棱镜91的旋转方向CCW的上游侧。光源L4(黑色)配置于沿着旋转方向CCW的下游侧。并且,两个光源L3、L4也在平行于多棱镜91的旋转轴的方向上稍微地错开配置。
在各光源L3、L4和多棱镜91之间分别配置有偏转前光学系统110。此外,在多棱镜91与像面即与感光鼓23、24的外周面之间,配置有偏转后光学系统120。上述的偏转前光学系统110及偏转后光学系统120具有与上述的扫描光学系统101的偏转前光学系统110及偏转后光学系统120相同的构造,左右对称地布局。因此,在此,省略右侧的扫描光学系统102的偏转前光学系统110及偏转后光学系统120的说明。
此外,在此,将各激光B1、B2、B3、B4被多棱镜91偏转(扫描)的方向(感光鼓21、22、23、24的旋转轴方向)定义为“主扫描方向”,将作为偏转器的多棱镜91的旋转轴方向定义为“副扫描方向”。因此,主扫描方向为垂直于各光学系统的光轴方向及多棱镜91的旋转轴方向的各个的方向。
在本实施方式中,由于将多棱镜91夹于中间而将扫描光学系统101和扫描光学系统102设置于左右两侧,因此,在使多棱镜91向一定方向旋转的情况下,通过扫描光学系统101的感光鼓21、22的扫描方向和通过扫描光学系统102的感光鼓23、24的扫描方向相反。具体而言,在图5的纸面上,以多棱镜91为中心,将记载有光源L1、L2、L3、L4的一侧假定为正侧、将相反侧假定为负侧的情况下,扫描光学系统101从箭头S所示的正侧向负侧扫描像面,扫描光学系统102从箭头T所示的负侧向正侧扫描像面。
为了在扫描光学系统101和扫描光学系统102中得到激光B1、B2、B3、B4的主扫描方向的写起始定时,需要分别将水平同步用的光检测器123配置于各扫描光学系统101、102的主扫描方向的上游侧。因此,在本实施方式中,如图5所示,在扫描光学系统101中于图像区域的正侧将水平同步用的光检测器123(第一光检测部)配置于主扫描方向上游的扫描位置AA,在扫描光学系统102中于图像区域的负侧将水平同步用的光检测器123(第二光检测部)配置于主扫描方向上游的扫描位置AB。
参照图5、图7及图8,对于从多棱镜91至感光鼓的扫描光学系统101中的激光进行说明。图7示出图5所示的线段X-X处的截面,示出图像区域中央的光线。以虚线示出分离位置的折返镜126Y。图8将图7所示的多棱镜及fθ透镜121的附近放大而示出。在以下的说明中,以从光源L1和光源L2射出的激光B1、B2为例进行说明,对于从光源L3和光源L4射出的激光B3、B4也发挥同等的作用效果。
如前述的图5所示,由于光源L1和光源L2在与多棱镜91的旋转轴正交的方向上以张开角θ离开,因此,偏转前光学系统110Y、110M在多棱镜91的旋转轴的方向上不具有重合。
如图5所示,从两个光源L1、L2射出的激光B1、B2被偏转前光学系统110Y、110M调整为规定的形状,分别被导光至多棱镜91的反射面91a。此时,两个光源L1、L2也在平行于多棱镜91的旋转轴的方向上错开配置。此外,偏转前光学系统110Y、110M的光轴(光线行进方向)和多棱镜91的旋转轴91b均以正交的方式配置。并且,如图5所示,fθ透镜121在光轴平行于光源L1、L2的多棱镜91的旋转轴91b的方向上以距离Z稍微地错开配置。通过光源L1、L2和多棱镜91的位置关系、被反射面91a反射的激光B1、B2行进的偏转方向上的感光鼓23、24的位置关系决定该距离Z。
通过这种光源L1、L2的配置,激光B1和激光B2在反射面91a上的不同的位置发生反射。具体而言,如图7所示,在多棱镜91的旋转轴91b的方向上,将fθ透镜121的光轴和激光B1的距离(物体高度)设为Y1、将fθ透镜121的光轴和激光B2的距离(物体高度)设为Y2。
被多棱镜91的反射面91a反射的激光B1、B2,由于首先被柱面透镜113Y、113M付与规定的聚光性,因此,反射后光束的宽度扩展而成为发散光。但是,维持激光B1、B2的主光线相互平行(与多棱镜旋转轴正交)。
当在维持该平行状态的同时导光至分离位置处的折返镜126Y、126M时,由于均为发散光,因此,无法得到充分的分离间距离。因此,fθ透镜121通过施加聚光于副扫描方向的光学特性,确保分离间距离。首先,第一,在fθ透镜121的主扫描方向全部范围内的入射面、射出面的副扫描方向上,向激光B1、B2的光功率施加正功率而使其聚光。也就是说,激光B1通过fθ透镜121,从而,向图7的纸面上的上方向弯曲,激光B2通过fθ透镜121,从而,向图7的纸面上的下方向弯曲。通过上述的弯曲,激光B1和激光B2在焦点位置交叉。该聚光的焦点位置以存在于fθ透镜121和fθ透镜122之间的方式设定。
在该结构中,如图8所示,激光B1、B2的主光线相对于fθ透镜121,以相对于光轴离开距离Y1和距离Y2的方式平行地入射。在距离Y1和距离Y2大致相等的情况下,在焦点位置,激光B1和激光B2交叉。交叉后,激光B1、B2向离开副扫描方向的方向行进,在分离位置夹着光轴以大致等间隔离开,在到达折返镜126Y(M)的距离内,能够得到充分的分离距离。
接着,第二,在使射出fθ透镜121后的激光B1、B2的光线入射至fθ透镜122之前,有时会在副扫描方向上发散。作为使激光B1、B2成为发散光的方法有如下:(1)从fθ透镜121射出后成为发散光的方法,或者,(2)在fθ透镜121和fθ透镜122之间暂时聚光于副扫描方向,超过焦点之后到达fθ透镜122的入射面时成为发散光的方法。
在副扫描方向上具有聚光性的状态下入射至fθ透镜122时,由于无法得到充分的副扫描方向的像面侧NA,因此,光束直径难以缩小。对此,如前所述,激光B1、B2在向fθ透镜122入射之前,成为向副扫描方向发散的发散光。通过形成发散光,在fθ透镜122的像面上,能够使激光B1、B2具有向副扫描方向聚光的功率。通过具有聚光的功率,能够得到充分的副扫描方向的像侧NA,能够使光束直径缩小至希望的值。
如以上所说明的,本实施方式的光扫描装置向偏转后光学系统120的fθ透镜121施加聚光于副扫描方向的光学特性。因此,由于通过fθ透镜121的激光B1、B2的主扫描方向全部范围内的副扫描方向的光功率被施加了正功率,因此,聚光而产生焦点位置。由于同时通过fθ透镜121的不同部位,因此,弯曲的角度不同,激光B1和激光B2以交叉的方式行进。激光B1、B2交叉之后,在副扫描方向上向相互分离的方向行进,因此,能够在激光B1和激光B2之间得到充分的分离距离。在确保了足够的分离距离之后,将扫描光学系统101和扫描光学系统102的折返镜组适当地配置,能够向感光鼓21、22导光。
并且,在向配置于感光鼓21、22的光路上的近前的fθ透镜122入射之前,使激光B1、B2成为向副扫描方向发散的发散光。具有在fθ透镜122的像面上使发散光向副扫描方向聚光的功率,能够得到像侧NA,能够使光束直径缩小至希望的值。
因此,无需使多棱镜的厚度变厚而能够提供能够难以受到多棱镜的面的出入误差导致的影响的彩色用的光扫描装置。进一步,能够提供搭载该彩色用的光扫描装置的图像形成装置。
已经说明了本发明的几个实施方式,但上述实施方式仅为例示,并无意限定发明的范围。上述的新的实施方式,能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。上述的实施方式或其变形,在包含于发明的范围或主旨的同时,包含于权利要求所记载的发明和其均等的范围内。
Claims (5)
1.一种光扫描装置,其特征在于,包括:
第一光源及第二光源;
偏转器,使从所述第一光源及所述第二光源射出的第一光束及第二光束在同一面上偏转;
第一成像光学元件,向通过所述偏转器偏转的所述第一光束及所述第二光束赋予预先设定的特性;
第二成像光学元件,将从所述第一成像光学元件射出的所述第一光束向第一被扫描面上引导;以及
第三成像光学元件,将从所述第一成像光学元件射出的所述第二光束向第二被扫描面上引导,
所述第一光源及所述第二光源射出的所述第一光束及所述第二光束彼此的主光线之间在主扫描方向上具有张开角,并与所述偏转器的偏转轴正交且在偏转轴方向上错开的不同的位置入射至所述偏转器的所述同一面,
所述偏转器形成为如下结构:偏转后的第一光束及第二光束的主光线从所述第一成像光学元件的光轴离开预定的距离而向所述第一成像光学元件入射,
所述第一成像光学元件对入射的所述第一光束及所述第二光束施加主扫描方向全部范围内的副扫描方向的光功率为正的功率,并且,在所述第一成像光学元件和所述第二成像光学元件及所述第三成像光学元件之间存在焦点位置。
2.根据权利要求1所述的光扫描装置,其特征在于,
在所述第一光束及所述第二光束通过所述焦点位置之后,所述第一成像光学元件对所述第一光束及所述第二光束,在副扫描方向上赋予发散性而入射至所述第二成像光学元件及所述第三成像光学元件。
3.根据权利要求1或2中所述的光扫描装置,其特征在于,
所述第二成像光学元件及第三成像光学元件形成为相同形状,对通过的所述第一光束及所述第二光束施加聚光的正功率而向所述第一被扫描面及所述第二被扫描面射出。
4.根据权利要求1所述的光扫描装置,其特征在于,在所述第一光源及所述第二光源和所述偏转器之间的各个光路上还具备:
第一偏转前光学系统,对于从所述第一光源射出的第一光束的截面形状进行加工而赋予发散性;
第二偏转前光学系统,对于从所述第二光源射出的第二光束的截面形状进行加工而赋予发散性。
5.一种图像形成装置,其特征在于,具备:
权利要求1所述的所述光扫描装置;以及
图像记录部,使用所述光扫描装置射出的光束而将图像形成于记录介质。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017239660A JP2019105804A (ja) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2017-239660 | 2017-12-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109960029A true CN109960029A (zh) | 2019-07-02 |
Family
ID=64664122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811494972.5A Pending CN109960029A (zh) | 2017-12-14 | 2018-12-07 | 光扫描装置及图像形成装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10425551B2 (zh) |
EP (1) | EP3499289A1 (zh) |
JP (1) | JP2019105804A (zh) |
CN (1) | CN109960029A (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111917932B (zh) * | 2019-05-10 | 2022-08-30 | 夏普株式会社 | 光扫描装置及具有该光扫描装置的图像形成装置 |
JP7246245B2 (ja) * | 2019-05-10 | 2023-03-27 | シャープ株式会社 | 光走査装置およびそれを備えた画像形成装置 |
JP7293004B2 (ja) * | 2019-07-01 | 2023-06-19 | 東芝テック株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP7404103B2 (ja) | 2020-02-21 | 2023-12-25 | 東芝テック株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4561717A (en) | 1980-05-16 | 1985-12-31 | Hitachi, Ltd. | Optical system for information processing |
US5512949A (en) | 1993-12-29 | 1996-04-30 | Xerox Corporation | Multiple beam raster output scanner optical system having telecentric chief exit rays |
JPH09179047A (ja) | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Toshiba Corp | 光走査装置 |
JP3451473B2 (ja) * | 1999-03-03 | 2003-09-29 | 株式会社リコー | マルチビーム走査装置および画像形成装置 |
JP3824528B2 (ja) | 2001-12-14 | 2006-09-20 | 株式会社リコー | マルチビーム走査光学系および画像形成装置 |
JP4340515B2 (ja) * | 2003-02-27 | 2009-10-07 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP4822668B2 (ja) | 2004-02-03 | 2011-11-24 | 株式会社東芝 | マルチビーム光走査装置 |
JP4380445B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2009-12-09 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置及び走査ユニット |
JP4455308B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2010-04-21 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP4663355B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2011-04-06 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP4632823B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2011-02-16 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP5114833B2 (ja) | 2005-09-16 | 2013-01-09 | 富士ゼロックス株式会社 | 光走査装置 |
US7643046B2 (en) * | 2005-12-21 | 2010-01-05 | Ricoh Company, Ltd. | Laser beam scanning device, image forming apparatus, and laser beam detecting method by the laser beam scanning device |
JP4739996B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2011-08-03 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP4991241B2 (ja) * | 2006-10-18 | 2012-08-01 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2008122706A (ja) | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
US7898709B2 (en) * | 2007-01-12 | 2011-03-01 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scan apparatus, image formation apparatus, optical deflector manufacturing method, polygon mirror processing method, and polygon mirror processing apparatus |
JP5483805B2 (ja) * | 2007-05-01 | 2014-05-07 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
US7800641B2 (en) * | 2007-08-20 | 2010-09-21 | Ricoh Company, Ltd. | Light source unit, optical scan apparatus, and image formation apparatus |
JP5033548B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2012-09-26 | 株式会社リコー | 光書込装置及び画像形成装置 |
JP5094318B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2012-12-12 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP2009157269A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置・画像形成装置 |
JP2009222815A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | 光偏向装置、光走査装置及び画像形成装置 |
JP5038239B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2012-10-03 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2010049061A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Canon Inc | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP2010134434A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-06-17 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP5300505B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2013-09-25 | キヤノン株式会社 | 光走査装置の調整方法 |
JP2011100007A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-05-19 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
JP5885060B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2016-03-15 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP2013068694A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP5862153B2 (ja) * | 2011-09-22 | 2016-02-16 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP5896117B2 (ja) * | 2011-12-13 | 2016-03-30 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP5910535B2 (ja) * | 2013-02-21 | 2016-04-27 | ブラザー工業株式会社 | 光走査装置 |
JP6210293B2 (ja) * | 2013-10-09 | 2017-10-11 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP6319207B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2018-05-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 |
JP6887823B2 (ja) * | 2017-02-15 | 2021-06-16 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
US10073372B1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-09-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical scanner and image forming apparatus |
US20190079430A1 (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
-
2017
- 2017-12-14 JP JP2017239660A patent/JP2019105804A/ja active Pending
-
2018
- 2018-06-05 US US16/000,345 patent/US10425551B2/en active Active
- 2018-12-07 CN CN201811494972.5A patent/CN109960029A/zh active Pending
- 2018-12-10 EP EP18211268.0A patent/EP3499289A1/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-08-05 US US16/531,868 patent/US10855874B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190191051A1 (en) | 2019-06-20 |
US20190356811A1 (en) | 2019-11-21 |
EP3499289A1 (en) | 2019-06-19 |
US10855874B2 (en) | 2020-12-01 |
JP2019105804A (ja) | 2019-06-27 |
US10425551B2 (en) | 2019-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109960029A (zh) | 光扫描装置及图像形成装置 | |
US6934061B2 (en) | Optical scanner and image reproducing apparatus | |
US7986334B2 (en) | Image forming apparatus, optical writing device, and optical writing method | |
US20080218827A1 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
US7705872B2 (en) | Optical writing device and image forming apparatus | |
CN101334528B (zh) | 多光束光学扫描装置和使用该装置的图像形成设备 | |
US8456726B2 (en) | Light scanning device, and image forming apparatus having the same | |
US20090310203A1 (en) | Light scanning unit and image forming apparatus comprising the same | |
CN104737057A (zh) | 光扫描装置和具备该光扫描装置的图像形成装置 | |
CN100388133C (zh) | 图像形成装置 | |
EP1296172B1 (en) | Multi-beam scanning device with common synchronization sensor and two stacked polygonal mirrors | |
US10073372B1 (en) | Optical scanner and image forming apparatus | |
JP4227335B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2001249292A (ja) | 光学走査装置 | |
JPH06175056A (ja) | ラスター出力スキャナー | |
US20190079430A1 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus | |
US9056490B2 (en) | Optical scanning device | |
CN102645746B (zh) | 光学扫描装置 | |
JP4532978B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
US7880760B2 (en) | Optical writing device and image forming apparatus | |
US10649362B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
JP4651211B2 (ja) | 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP2018063276A (ja) | 光走査装置 | |
JPH11242169A (ja) | 露光装置 | |
JPH0462167A (ja) | 光印写装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190702 |