CN1303480C

CN1303480C - 成像装置

Info

Publication number: CN1303480C
Application number: CNB031373852A
Authority: CN
Inventors: 中畑浩志
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: US20030234857A1; US6801239B2; JP2004021133A; CN1480793A

Abstract

一种成像装置，具有第1、第2激光，使相互交叉入射的第1、第2激光偏转扫描的偏转机构，通过由偏转机构进行偏转扫描的第1激光进行曝光的第1感光体，设置在比第1感光体离偏转机构更远的位置处的第2感光体，所述第2感光体通过由偏转机构偏转扫描的第2激光进行曝光，用于沿离开第一感光体的方向反射由偏转机构偏转扫描的第一激光的第一反射部件，用于向第1感光体反射由第1反射部件反射的第1激光的第2反射部件，其特征为：第1反射部件配置在由偏转机构偏转扫描的第2激光与第1感光体之间的位置处，第2反射部件配置在比由偏转机构偏转扫描的第2激光的路径离第1感光体更远的位置处。

Description

成像装置

技术领域

本发明涉及一种使用电子照相方式的复印机、打印机等的成像装置，特别涉及具有多个感光体的成像装置。

背景技术

图5～7表示具有多个感光体的所谓纵列式成像装置的一例。

图5表示打印彩色图像的成像装置，它具有对应黄、品红、深蓝、黑各种颜色的独立的图像承载体(以下称为感光鼓)。

感光鼓是在导电体上涂感光层，通过由扫描光学装置射出的激光形成静电潜像。

扫描光学装置21基于由未图示的图像读取装置或个人计算机等设备输出的图像信息将激光照射到感光鼓。显影器22通过摩擦带电的调色剂分别在对应的感光鼓上形成调色剂像。中间转印带23将感光鼓上的调色剂像转移到转印用纸。供纸器24中有形成调色剂像的多份转印用纸。定影器25通过加热将转印在转印用纸上的调色剂像粘附在转印用纸上。出纸托盘26排出并收容被定影的转印用纸。清洁器27清理残留在各感光鼓上的调色剂。

成像是基于扫描光学装置21输出的图像信息将激光器发出的激光照射到各感光鼓，在由带电器使带电的感光鼓上形成静电潜像。然后在显影器22中将摩擦带电的调色剂粘附在静电潜像上，从而在各感光鼓上形成调色剂像。

调色剂像自感光鼓上转印到中间转印带23上。然后调色剂像再次转印到从设置在本体下部的供纸器24输出的转印用纸上，这样图像转印在转印用纸上。

转印在转印用纸上的图像通过定影器25将调色剂固定，然后将其排出并层叠到出纸托盘26。

图6表示图5的成像部，由于呈左右对称结构，因此图中的记号只表示了一侧的。图中的扫描光学装置21经过多面反射镜28、fθ透镜29、30、多个反射镜31a～31d、防尘玻璃32，由激光分别在感光鼓上形成静电潜像，其中，多面反射镜28是偏转扫描按照图像信息发出的激光的旋转多面镜，fθ透镜29、30是等速扫描激光以及在感光鼓上点阵成像的成像元件，多个折射镜31a～31d将激光分别反射到规定的方向，而防尘玻璃32为扫描光学装置21起到了防尘的作用。

伴随着设备主体的小型化，扫描光学装置21不是采用现有技术中的从远离感光鼓的位置照射的方式，而是配置在靠近感光鼓的位置。如图6所示，在1台多位置组件上使用照射多个即4个感光鼓的方式，在多面反射镜28的各相向面形成照射多束激光的2个扫描组。

另外，为了使单元(扫描光学装置)紧凑，使用了多个反射镜。为了使不同的2条光路上的激光分别在感光鼓上成像，可以使用结合2个透镜或将两条光路一体化的模块透镜。

多面反射镜28射出的多束激光平行并排扫描的平行光学系统必须要有对应各光路的偏转扫描激光的偏转面，使用较厚的多面反射镜或2层结构的多面反射镜。

但是，对于上述使用的较厚的或2层结构的多面反射镜，也有使用可实现光学系统整体的薄型化的如图7所示的薄多面反射镜33的光学系统。

该光学系统中多面反射镜将各激光分别以不同的角度射入或射出，在可得到规定的激光间隔的部位分离照射各感光鼓的激光。

激光通过多面反射镜33进行偏转扫描后透过共通的fθ透镜35、36，经过2个反射镜34a、34c和1个凹面镜34b，或是经过2个反射镜34d、34f和1个凹面镜34e后照射在各对应的感光鼓上。

另外，激光的分离结构是相对内侧的感光鼓通过配置在光路中途的反射镜34d使在图7中下侧偏转扫描的激光以与在图7中上侧偏转扫描的激光交叉的方式而反射到图7中上部方向，通过配置在光学箱上部的多面反射镜34e、34f反射到内侧的感光鼓上。

图7的斜入射光学系统的情况，fθ透镜在主扫描方向具有折射性，为使其发挥与图6的平行光学系统同样的作用，虽然可配置成与图6相同的形式，但在副扫描方向由于激光是相对透镜光轴而斜射入fθ透镜的，所以要在感光鼓上确保集中激光光线的性能在原理上非常困难。因此，在各激光分离后，为集中副扫描方向的光线必须增加凹面镜34b、34e(另外，代替这些凹面镜而在副扫描方向增加具有折射性的第3成像透镜也可起到相同的作用)。

另一方面，图7的斜入射光学系统中，由于必须在多面反射镜的后面位置的1个扫描组内配置共4个成像光学元件，因此作为削减光学元件的另一斜入射光学系统，建议将2个fθ透镜的第2成像透镜分别配置在各激光分离后的位置。

这种结构要求各激光分别需要1个第2成像透镜，而不需要凹面镜或第3成像透镜，因此可利用3个成像光学元件将激光集中到感光鼓上，与使用如图7所示的凹面镜或第3成像透镜的斜入射光学系统相比，结果是不需要第3成像光学元件的配置空间的装置。

但是，图6所示的光学系统中存在以下问题。分离激光之前配置成像光学元件，而为了让激光反射到感光鼓侧面，扫描光学装置中必须有配置多个反射镜的空间，从而导致装置的大型化。

另外，即使是如图7所示的斜入射光学系统中也存在如下的问题。由于激光倾向副扫描方向射入到fθ透镜35、36，因此在各激光分离后需要使其在副扫描方向成像的凹面镜或第3成像透镜，同时还需要为让激光反射到感光鼓方向而配置多个反射镜或透镜的空间，从而导致装置的大型化。

另外，即使是各激光分离后，分别配置由fθ透镜形成的第2成像透镜来减少光学元件数量的第2斜入射光学系统的结构，配置第2成像透镜时由于没有考虑反射镜等其它的光学元件的配置，这成为扫描光学装置大型化的主要原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种将扫描光学装置小型化的成像装置。

本发明的另一目的是提供一种使多束激光中的感光体侧的激光以与其它的激光交叉的方式远离感光体，然后分别照射各感光体的成像装置。

本发明的又一个目的是提供一种如下的成像装置，它具有：使上述相互交叉入射的第1、第2激光偏转扫描的偏转机构，通过由上述偏转机构进行偏转扫描的第1激光进行曝光的第1感光体，设置在比上述第1感光体离上述偏转机构更远的位置处的第2感光体，所述第2感光体通过由上述偏转机构偏转扫描的第2激光进行曝光，用于沿离开上述第一感光体的方向反射由上述偏转机构偏转扫描的第一激光的第一反射部件，用于向上述第1感光体反射由上述第1反射部件反射的第1激光的第2反射部件，其特征为：上述第1反射部件配置在由上述偏转机构偏转扫描的第2激光与上述第1感光体之间的位置处，上述第2反射部件配置在比由上述偏转机构偏转扫描的第2激光的路径离上述第1感光体更远的位置处。本发明的上述目的及其它目的、特征以及优点，通过以下附有图例的本发明的最适合的实施方式的说明在技术高度的层面上更便于理解。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的扫描光学装置的示意断面图。

图2是表示本发明第2实施方式的扫描光学装置的示意断面图。

图3A和图3B表示本发明第2实施方式的多面反射镜射出激光的不同射出状态。

图4说明到感光鼓的激光的光路。

图5是表示成像装置的示意断面图。

图6是表示成像装置的扫描光学装置的示意断面图。

图7是表示其它的扫描光学装置的示意断面图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的最适合的实施方式。其中，对于该实施方式中记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相应配置等，如没有特别的说明，则该发明的范围不局限于这些。

第1实施方式

参照图1说明本发明的第1实施方式。图1中表示本发明的第1实施方式的扫描光学装置和感光鼓等的图像形成部的示意图。

第1实施方式中，多个(图例中为4个)作为感光体的感光鼓的下部配置有扫描光学装置，本实施方式中使用的扫描光学装置，采用4束激光自作为偏转机构的1个多面反射镜4的两侧射入，即分别有1组2束激光射入多面反射镜4的两侧，各感光鼓通过多面反射镜4分别偏转的照射光E1～E4进行曝光的方式。

图1中，外侧的感光鼓配置在比内侧感光鼓1距离多面反射镜远的位置。感光鼓1是在导电体上涂覆感光层。另外，一侧的2个感光鼓1配置在多面反射镜4的一侧，另外的2个感光鼓1则配置在多面反射镜4的另一侧。带电器2邻接各感光鼓1而设置，感光鼓1带电，在表面形成静电潜像的规定的电位。显影器3也是分别邻接各感光鼓1设置的，给相应的感光鼓1的静电潜像提供调色剂形成调色剂像。

旋转多面镜的多面反射镜4偏转扫描供给的激光。

成像元件第1、第2fθ透镜5、6等速扫描激光到感光鼓1上，并在感光鼓1上点阵成像。本实施方式中的第1fθ透镜5为柱面透镜，(与主扫描方向垂直的)副扫描方向的成像仅用第2fθ透镜6进行。

反射部件的反射镜7a～7c将激光分别往规定的方向反射。其中第1反射镜7b配置在比多面反射镜4射出的第2激光(图1中下方所示的激光)靠近对应内侧感光鼓1的位置，第2反射镜7c则配置在比多面反射镜4射出的第2激光远离对应感光鼓1的位置。

清洁器8分别设置在靠近各感光鼓1的位置，清理残留在对应感光鼓1上的调色剂。光学箱9中装有扫描光学装置的各光学部件。

本实施方式中的扫描光学装置的光学配置是在光学箱9的中央配置多面反射镜，多面反射镜4向各感光体1反射形成的多条光路如图1所示呈明显的左右对称形状。因此，这里仅对多面反射镜4的一侧的照射光E1、E2的4个中的2个扫描组进行。

多束(图例中为4束)激光自上下并列配置在光学箱9中的图例中未表示的多个激光单元射出，射向这些多面反射镜4的激光通过自光学箱9的底面沿铅直方向2层配列偏转面而构成的一体型2层多面反射镜4的各偏转面的反射，在感光鼓1上进行偏向扫描。2层多面反射镜4的上下各偏转面的面方向一致。

感光鼓1上的主扫描方向的各扫描线的同步是通过未图示的BD传感器分别检测激光而相互对齐图像端部，从多面反射镜4射出的激光通过透过fθ透镜5、6而在感光鼓上成像。

其中，第2fθ透镜6为了对应各激光的光轴，由2个透镜组合而成。

透过第2fθ透镜6的各激光中的偏转扫描感光鼓1侧的激光，通过配置在光路中的分离用反射镜7b反射到下侧。然后由分离用反射镜7b分离的激光反射到下部后通过第2fθ透镜6的正下方，由配置在光学箱9下面的反射镜7c进行再反射，最后通过fθ透镜5、6之间照射到感光鼓1上。

另外，各激光中不是感光鼓1侧(由多面反射镜4下层的偏转面进行偏转扫描)而是下方的激光，通过分离用反射镜7b的正下方后由设置在光学箱9的端部的反射镜7a反射并照射到感光鼓1上。

另外，各激光的铅直方向的间隔为可以在激光自多面反射镜4射出后的后方分离激光的距离，反射镜7a～7c被设置成使2束激光不会因各部件公差或面反射镜的镜面倾斜等而产生光束的盲区。

如上述结构所示，由反射镜7b将感光鼓1侧的激光反射到下侧，即远离感光鼓1的方向，然后由反射镜7c反射并照射到感光鼓1上，这样可缩短反射镜7b的较长方向的长度，同时可高密集度地沿铅直方向配置各光学部件，从而使扫描光学装置紧凑，并实现薄型化。

第2实施方式

图2～图4表示本发明的第2实施方式。图2表示本发明的第2实施方式的扫描光学装置和感光鼓等的成像部的示意图。第2实施方式的成像部与第1实施方式的重复，所以这里不再对其进行说明。

本实施方式中，扫描光学装置的光学配置是在光学箱的中央配置有多面反射镜10，多面反射镜10到各感光鼓1的光路如图2所示呈明显的左右对称结构，因此只对多面反射镜10的一侧的照射光E1、E2的4组中的2组进行说明。

第1实施方式中使用的是一体型2层多面反射镜4，本实施方式中为了实现扫描光学装置的小型化采用了使用薄型(1层)多面反射镜的斜入射光学系统，第2fθ透镜(第2成像透镜)分别被配置在分离激光后的位置。

另外，本实施方式的斜入射光学系统，若为了在激光射出多面反射镜10的后分离上下的各光路，将如图3A所示的多面反射镜面的线与多面旋转方向定义的平面视为基平面(图4的X-Y平面)，则是一种相对图中的基平面以相反的角度相互射入的光学系统。

一般基平面与偏转扫描光的相对角度在图像性能上的3度以内为合格，本实施方式的说明以此作为前提。

本实施方式中，由于多面反射镜10扫描的激光具备光学特性，因此将斜入射角(射入多面反射镜10的激光的斜入射角)对应基平面为相反且同一的角度。

这里，射入多面反射镜10的偏转面的激光的反射位置与如图3A所示的相同，或与如图3B所示多面反射镜10的偏转面(镜面)的高度方向有所偏斜都可以，由于射入多面反射镜10的激光的反射位置有如图3B所示的偏斜，则可将反射镜12b的位置配置在比图3A中更靠近多面反射镜10的位置。

即远离感光鼓1的方向，然后由反射镜7c反射并照射到感光鼓1上，这样可缩短反射镜7b的较长方向的长度，同时可高密集度地沿铅直方向配置各光学部件，从而使扫描光学装置紧凑，并实现薄型化。

第2实施方式

另外，本实施方式的斜入射光学系统，若为了在激光射出多面反射镜10的后方分离上下的各光路，将如图3A所示的多面反射镜面的线与多面旋转方向定义的平面视为基平面(图4的X-Y平面)，则是一种相对图中的基平面以相反的角度相互射入的光学系统。

光鼓方向，所以从紧凑性的观点来看是不利的。与此相对，本发明的本实施方式采用将感光鼓侧的激光向下侧，即向远离感光鼓的方向反射，而且利用反射镜12c截断从多面反射镜10射出后的多束激光，并使其反射到感光鼓的方式，这样可使光学系统紧凑。

另外，通过在反射镜12b、12c之间配置第2fθ透镜14，可缩短反射镜12b的较长方向的长度，同时可在配置第2fθ透镜14后有效利用空间，能使扫描光学装置紧凑从而实现薄型化。

另外，第1、第2实施方式的结构中，多面反射镜和感光鼓之间的各激光光路的长度全部相等。另外，即使作为光源的一个激光二极管片发出多束激光的情况下，上述扫描光学装置和成像装置的构成或配置都不需要改变，很明显地也可得到相同的效果。

如上所述，本发明是将感光体侧的激光反射到远离感光体的方向，使其与其它激光交叉，然后照射感光体，这样，通过导向感光体侧的激光可实现扫描光学装置的紧凑化。

另外，通过在如第1反射镜的第1反射部件到如第2反射镜的第2反射部件的光路中配置如fθ透镜的成像元件，能够有效地利用第1、第2反射部件间的空间，从而使扫描光学装置紧凑。

以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不局限于这些实施方式，可以是在本发明的技术思想内的所有变形。

Claims

1.一种成像装置，具有：

第1、第2激光，

使上述相互交叉入射的第1、第2激光偏转扫描的偏转机构，

通过由上述偏转机构进行偏转扫描的第1激光进行曝光的第1感光体，

设置在比上述第1感光体离上述偏转机构更远的位置处的第2感光体，所述第2感光体通过由上述偏转机构偏转扫描的第2激光进行曝光，

用于沿离开上述第一感光体的方向反射由上述偏转机构偏转扫描的第一激光的第一反射部件，

用于向上述第1感光体反射由上述第1反射部件反射的第1激光的第2反射部件，

其特征为：

上述第1反射部件配置在由上述偏转机构偏转扫描的第2激光与上述第1感光体之间的位置处，

上述第2反射部件配置在比由上述偏转机构偏转扫描的第2激光的路径离上述第1感光体更远的位置处。

2.如权利要求1记载的成像装置，其特征为：它还包括用于沿着朝向上述第2感光体的方向反射由上述偏转机构偏转扫描的第2激光的第3反射部件。

3.如权利要求1记载的成像装置，其特征为：由上述偏转机构偏转扫描的向上述第1、第2感光体延伸的上述第1、第2激光的光路在长度上相等。

4.如权利要求1记载的成像装置，其特征为：

上述第1、第2感光体相对于上述偏转机构而言配置在同一侧，

上述装置还具有配置在上述第1、第2感光体相反侧的第3、第4感光体。

5.如权利要求4记载的成像装置，其特征为：上述偏转机构偏转扫描对上述第3感光体进行曝光的第3激光和对上述第4感光体进行曝光的第4激光。

6.如权利要求5记载的成像装置，其特征为：

上述第3感光体配置在比上述第4感光体的位置更靠近上述偏转机构的位置，上述装置还包括

用于反射由上述偏转机构偏转扫描的上述第3激光的第4和第5反射部件，

用于向所述第4感光体的方向反射由上述偏转机构偏转扫描的第4激光的第6反射部件。

7.如权利要求6记载的成像装置，其特征为：

上述第4反射部件配置在由上述偏转机构偏转扫描的第4激光与上述第3感光体之间的位置，上述第5反射部件配置在比由上述偏转机构偏转扫描的上述第4激光的路径更加远离上述第3感光体的位置。

8.如权利要求7记载的成像装置，其特征为：自上述偏转机构延伸到上述第1～第4感光体的上述第1～第4激光的光路，在长度上分别相等。

9.如权利要求1记载的成像装置，其特征为：射入上述偏转机构的第1激光的角度与射入上述偏转机构的第2激光的角度不同。