CN1975505A

CN1975505A - 光扫描装置以及图像形成装置

Info

Publication number: CN1975505A
Application number: CN200610149480.3A
Authority: CN
Inventors: 山川健志; 吉沢浩; 庄司胜则
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2007-06-06
Also published as: US8339435B2; US20070122192A1; JP2007144952A; EP1792739A3; JP5597906B2; US8675035B2; EP1792739B1; EP1792739A2; US20130070042A1

Abstract

本发明涉及一种使得LD组件位置保持稳定，能够连续保持高质量图像的光扫描装置以及图像形成装置。在LD组件40的架51压入半导体激光器54，55。在将架51安装并支承在光学壳体60的板簧65设置架推压部65a。所述架推压部65a沿与LD组件的光轴正交方向始终对架51赋能。通过该赋能力，架51相对于光学壳体的架安装孔始终朝一个方向靠近。由此，能够在一段时间里以稳定的状态将LD组件40保持在光学壳体60。

Description

光扫描装置以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及电子照相方式的图像形成装置中用于进行光写入的光扫描装置，以及载置该光扫描装置的图像形成装置。

背景技术

复印机，打印机以及传真机等图像形成装置中使用的光扫描装置有各种类型，可以列举例如特开2000-182138号公报(以下简称为“专利文献1”)，特开2003-266787号公报(以下简称为“专利文献2”)中所公开的使用半导体激光器(激光发光元件)作为光源的光扫描装置。在这样的装置中，将保持半导体激光器(以下简称为“LD”)的LD组件安装并保持在光学壳体中。

在通过螺栓等固定部件将LD组件固定在光学壳体的构成中，通常，LD组件在被固定之后，其位置不会相对于光学壳体移动。但是，在通过板簧等弹性部件将LD组件固定在光学壳体的构成中，LD组件以与光学壳体的定位部之间的间隙量，相对于光学壳体作微小移动。由于该微小移动，使得从LD组件射出的光束位置发生变化，感光体面上的光束位置发生偏移。在黑白图像形成装置的单光束机等中，由于上述原因产生图像质量劣化的可能较小，在具有若干感光体鼓的彩色图像形成装置中，由于上述原因会产生图像色偏移的问题。另外，在使用多光束LD组件的图像形成装置中，上述原因会导致像面的各光束的间距发生偏移，从而产生图像质量明显降低的问题。

发明内容

本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的。本发明提供一种通过使得LD组件位置固定，能够持续地保持高质量图像的光扫描装置以及图像形成装置。

为了实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种光扫描装置，搭载光源的组件安装支承在光学壳体中，通过偏转手段使得从所述光源射出的光束偏转，通过光学元件成像在被扫描面上，其特征在于：

所述搭载光源的组件安装在所述光学壳体中，处于通常沿着与光轴方向大致正交的所定方向被赋能的状态。

(2)在(1)的光扫描装置中，其特征在于：

所述赋能手段兼作为用于将搭载光源的组件安装在所述光学壳体的安装手段。

(3)在(2)的光扫描装置中，其特征在于：

所述安装手段将所述搭载光源的组件朝光轴方向推压，相对所述光学壳体，进行光轴方向的定位。

(4)在(2)的光扫描装置中，其特征在于：所述赋能手段为板簧。

(5)在(2)或(3)的光扫描装置中，其特征在于：

所述安装手段为板簧。

(6)在(1)的光扫描装置中，其特征在于：

所述搭载光源的组件安装在所述光学壳体，能绕光轴回转。

(7)在(6)的光扫描装置中，其特征在于：

所述赋能手段的赋能方向为朝着所述搭载光源的组件的大致回转中心的方向。

(8)在(6)或(7)的光扫描装置中，其特征在于：

进一步包括回转调整机构，用于调整所述搭载光源的组件沿回转方向的位置。

(9)在(8)的光扫描装置中，其特征在于：

进一步包括第二赋能手段，沿与光轴方向大致正交的所定方向，常时对所述搭载光源的组件进行赋能。

(10)在(9)的光扫描装置中，其特征在于：所述第二赋能手段的赋能方向，是相对连接所述回转调整机构对所述组件施加力的作用点与所述组件的回转中心的线大致垂直的方向。

(11)在(10)的光扫描装置中，其特征在于：

所述第二赋能手段对所述组件的非回转中心赋能。

(12)在(9)-(11)任意一项的光扫描装置中，其特征在于：

所述第二赋能手段的赋能位置与所述回转调整机构对所述组件施加力的作用点大致一致。

(13)在(1)的光扫描装置中，其特征在于：

所述组件具有圆筒部，作为被安装部安装到所述光学壳体，所述光学壳体在相对所述所定的赋能方向交叉的二个平面接受所述圆筒部。

(14)在(1)-(13)任意一项的光扫描装置中，其特征在于：

所述赋能手段或所述第二赋能手段为弹性部件或至少局部具有弹性的部件。

(15)在(14)的光扫描装置中，其特征在于：

所述弹性部件为板簧。

(16)在(14)的光扫描装置中，其特征在于：

所述弹性部件为螺旋弹簧。

(17)在(14)的光扫描装置中，其特征在于：

所述弹性部件为化学制品。

(18)在(14)的光扫描装置中，其特征在于：

所述弹性部件为所述组件的构成部件的局部。

(19)在(1)的光扫描装置中，其特征在于：

所述光源由若干光源构成。

(20)在(1)或(19)的光扫描装置中，其特征在于：

所述光源为半导体激光器。

(21)图像形成装置，其特征在于：

包括(1)-(20)任意一项的光扫描装置。

按照本发明的光扫描装置以及图像形成装置，所述搭载光源的组件安装在所述光学壳体中，处于通常沿着与光轴方向大致正交的所定方向被赋能的状态，能够防止所述组件相对光学壳体移动，在一段时间里连续以稳定的状态将组件保持在光学壳体。因此，能够防止图像质量劣化，连续保持高质量的图像。

附图说明

图1表示作为能够安装本发明涉及的光扫描图像形成装置一例的数字式复印机概略构成截面图；

图2表示该数字式复印机的原稿读取部的截面图；

图3表示该数字式复印机的光写入部的斜视图；

图4表示光扫描装置的LD组件安装部附近的放大图；

图5表示光扫描装置的LD组件安装部附近的侧面图；

图6A表示将LD组件的LD板卸下的图；图6B表示板簧的正面图；图6C表示板簧的侧面图；

图7表示从相反侧看LD组件的图；

图8表示LD组件安装部附近的光学壳体的图；

图9表示LD组件赋能手段的另一个例子；

图10表示用于说明LD组件回转调整机构作用的图；

图11表示设置在光学壳体的架安装孔的另一个例子；

图12表示使得LD组件的局部具有弹性的构成例的图；

图13表示从光学壳体的截面方向看图9结构的图；

图14表示用于抑制回转力矩产生的影响的图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明实施例涉及的数字照相机。在以下实施例中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

图1表示作为安装本发明涉及的光扫描装置的图像形成装置的一例的数字式复印机的概略构成截面图，图2表示该数字式复印机的原稿读取部的截面图，图3表示该数字式复印机的光写入部的斜视图。

首先，对作为光写入部的光扫描装置进行说明，然后，对所述数字式复印机的整体结构与动作进行说明。

图3所示的光扫描装置27，由LD(半导体激光器)组件40中的半导体激光器射出激光光束，该激光束通过LD组件40内的准直透镜变换成平行光束，并从设置在LD组件40的孔通过，由此，修整为所定形状的光束。该光束通过圆筒形透镜41沿副扫瞄方向压缩，并入射到多面镜42上。另外，多面镜42为多角形，通过多面镜马达43(图1)以所定的速度朝所定的方向被驱动回转。多面镜42的回转速度根据感光体鼓25的回转速度，光扫描装置27的写入密度，以及多面镜42的面数决定。从圆筒形透镜41入射到多面镜42的激光光束，通过多面镜42的反射面使得该激光光束偏转，入射到fθ透镜44。所述fθ透镜44对从多面镜42射出的角速度为一定的扫瞄光进行变换，以便以等速度对感光体鼓25进行扫瞄，从所述fθ透镜44射出的激光光束通过反射镜45以及防尘玻璃46成像在感光体鼓25上。另外，fθ透镜44还具有面歪斜补正功能。从fθ透镜44通过的激光光束通过图像区域外的同步检测透镜47反射，导向同步检测传感器48。然后，根据同步检测传感器48的检测输出得到同步信号，该同步信号成为主扫描方向最初的标准信号。

图4表示光扫描装置27的LD组件安装部附近的放大图，图5表示LD组件安装部附近的侧面图，图6A表示将LD组件的LD板卸下的图，图6B表示板簧的正面图，图6C表示板簧的侧面图，图7表示从相反侧看LD组件的图。

光扫描装置27的光学壳体60精度良好地保持上述偏转器，透镜系统，反光镜，以及LD组件40等。在LD组件40的架51，通过螺栓53安装LD板52。另外，如图6A所示，将LD板52卸下，在架51上压入二个半导体激光器54，55。在本实施例中，表示使用二个半导体激光器的二光束方式，但是本发明并不仅限于此，也可使用单光束方式或其他方式。另外，在架51上还安装准直透镜56(参照图7)，用于进行焦点(深度方向)与光轴方向(射出光束的方向)的调整。

从光学壳体内侧方向看LD组件40，如图7所示，架51的内侧面设置突出的圆筒部57。另一方面，图8表示将LD组件40卸下状态，所述LD组件安装部附近的光学壳体的结构。在光学壳体60设置圆柱形架安装孔61。通过使得上述圆筒部57与架安装孔61嵌合，将LD组件40安装到光学壳体60。在架安装孔61的周围设置突起部62，63，64。

LD组件40安装到光学壳体60，在该LD组件40的下方安装板簧65，通过该板簧65从前后将光学壳体60与LD组件40夹住，由此，使得LD组件40被光学壳体60推压。更具体地说，如图6B，6C所示，板簧65与图13所示的另一实施例中的板簧165相同，在前后两侧具有竖立部。板簧65前侧具有二个竖立部65c、65c，后侧具有二个竖立部65b，65b。而且，本实施例中的板簧65前侧的一端还具有架推压部65a(其作用将在后说明)。

通过安装上述结构的板簧65，用所述竖立部将光学壳体60与LD组件40夹持。如图6A所示，通过二个竖立部65c、65c从前侧(外侧)将架51朝光学壳体60推压。于是，LD组件40的架51朝光学壳体60的突起部62、63、64的端面推压，通过所述突起部62、63、64精度良好地决定LD组件40的光轴方向的位置。另外，将板簧65的竖立部65c、65c插入架51与LD板52之间，以便直接对架51进行赋能。

在本实施例中，还设置能够调整回转方向(架安装孔61的周方向)位置的回转调整机构。更具体地说，如图4，5所示，在架51的右上角部设置突出的调整机构保持部58。该调整机构保持部58中设置螺孔(没有图示)，将调整螺钉71拧入该螺孔及光学壳体60。这样，通过使得调整螺钉71回转，能够精度良好地沿着回转方向调整LD组件40。在调整螺钉71周围安装作为第二赋能部件的压缩弹簧72。另外，也可通过没有图示的马达等对回转方向进行调整。

还可以采用不设置回转调整机构的结构。更具体地说，通过将设置在架51上的突起部(没有图示)嵌入光学壳体60，能够对回转方向进行定位。

这样，在本实施例中，具有能够精度良好地对LD组件40的光轴方向以及回转方向进行定位的结构。可将圆筒部57插入架安装孔61，但是，两者之间存在微小的间隙。由于该微小的间隙，例如光扫描装置受到冲击或振动等场合，或由于将插口从设置在LD板52上的插口安装部59(参照图4，5)卸下，使得LD组件40受到外力影响等场合，安装在光学壳体60中的LD组件40会沿与光轴方向正交的方向移动。所述光轴方向是图5所示的与纸面垂直的方向。

于是，在本实施例中，如上所述，在将LD组件40朝光学壳体60推压的板簧65上设置架推压部65a，由该板簧65沿图5所示的箭头A方向始终对LD组件40的架51赋能。该板簧65的赋能方向(箭头A方向)是大致通过LD组件40的回转中心F的方向。这样，LD组件40相对于架安装孔61始终朝一个方向靠近(朝一个方向推压)。因此，将LD组件40安装到光学壳体60，并对LD组件40的回转方向进行调整之后，能够在连续一段时间内以稳定的状态将LD组件40保持在光学壳体60中。

将LD组件安装到光学壳体中后，若LD组件沿与光轴正交的方向移动场合，则由于激光光束的光路发生变化且光学特性降低，或图像面的光束位置发生偏移等，可能导致图像质量劣化。或者，LD组件为二光束方式场合，二光束之间的间距发生变化，导致图像质量劣化。但是，在本实施例中，如上所述，通过板簧65始终对LD组件40赋能，能够防止LD组件40相对于光学壳体60移动，防止图像质量劣化并连续地保持高质量图像。

另外，作为沿与光轴正交的所定方向对LD组件40赋能的结构，还可采用图9所示的结构。在图9中，通过板簧166从架151的上方沿LD组件的回转中心方向对架151赋能。这里，LD组件为单光束方式，在该结构中，架151下部的板簧165仅具有支承功能，将LD组件保持在光学壳体中。

在图4-图8所示的结构中，板簧65不仅具有将LD组件40保持在光学壳体60中的功能，还兼有沿与光轴正交的所定方向对LD组件40赋能的功能。因此，不用准备其他赋能部件以及该赋能部件的安装部件，从而能够减少部件的数量，降低成本，同时，能够缩小LD组件周围的所需空间，对于通常进行设计时LD组件的周围没有多余空间的光扫描装置，能够提高其设计方面的自由度。

图10表示用于说明本实施例涉及的LD组件40的回转调整机构的作用。如上所述，在LD组件40的架51设置调整机构保持部58，调整螺钉71以及压缩弹簧72。设有这种调整机构场合，在光学壳体的架安装孔61和LD组件40的圆筒部57之间的间隙部中，LD组件40移动方向大致确定。更具体地说，若将C设为调整螺钉71与架51的连结点，则LD组件40具有以C为支点沿回转方向移动的自由度。即，在架安装孔61中，LD组件40的圆筒部57能沿箭头D所示方向回转所述间隙份。因此，为了有效地抑制沿所述方向(箭头D方向)的晃动，设支点C与LD组件40回转中心(架安装孔61的中心)F的连结线为B，可以沿相对该线B大致成直角的方向，例如沿E或G方向，对LD组件的架51施加压力。

关于上述赋能方向E，G，箭头G为通过LD组件40的回转中心F的方向，对于使得LD组件40回转的力矩影响不大。另一方面，如箭头E所示施加赋能力场合，与上述抑制沿D方向移动的效果不同，使得LD组件40整体沿图中顺时钟方向接受力矩。因此，该方向(不通过回转中心F，与线B成直角的方向)的力能够用于消除回转调整机构的晃动(通过螺栓71进行调整时所产生的间隙)，从而精度良好地保持LD组件40的回转位置。更具体地说，通过将与线B成直角的方向作为加压方向，决定加压位置，以便根据不同设计，结构，以及需求得到最合适的力矩，从而能够有效地运用加压力。这里说明的各加压(赋能)方向都是沿与光轴正交或大致正交的所定方向(在与光轴正交或大致正交的平面内)，板簧65的架推压部65a以及压缩弹簧72的加压力也是沿与光轴正交或大致正交的所定方向的赋能力。

图11表示设置在光学壳体60的架安装孔的另一个例子。图11所示的架安装孔61B大致为五角形，其下侧的两个平面68，69呈交叉状态。通过配置在上方的赋能部件166b对LD组件40的架51的圆筒部57赋能，将其朝着架安装孔61B的两个平面68，69推压，并保持着，使得该架51沿与光轴方向正交的方向定位。所述二个平面68，69采用能够精度良好地接受所述圆筒部57，且与赋能部件166的赋能方向交叉的V形平面。

作为沿与光轴方向正交的所定方向对LD组件进行赋能的赋能部件，上述各例中以板簧进行了说明。但是，本发明并不仅限于此，也可以使用任意材料作为赋能部件。除了板簧之外，可以使用例如螺旋弹簧，或橡胶弹簧等化学制品，也可使得LD组件的一部分具有弹性。而且，除了使用赋能部件直接进行赋能之外，还可通过环等其他部件进行赋能。再有，沿与光轴方向正交的所定方向对LD组件赋能的第二赋能部件也同样。

图12表示使得LD组件的一部分具有弹性的构成例。在该图中，通过板簧165对LD组件151B赋能，将其朝光轴方向推压。并且，在LD组件151B的上部设置组件自身的弹性部152。若将LD组件151B安装到光学壳体，则上述弹性部152与光学壳体的突起部167相接，通过组件自身的弹性部152对LD组件151B赋能，使其始终朝与光轴垂直的H方向推压。在本实施例中，通过在LD组件或其架的局部形成赋能部件，能够降低成本并节省空间。

图13表示从光学壳体的截面方向看图9所示构成例的图。在图9所示的构成例中，通过板簧166从上方对架151赋能。图13所示的箭头J作为加压位置，在架151的靠近前面的位置进行加压场合，LD组件接受如箭头K所示力矩。将架151朝壳体60推的板簧165的加压力若大大超过板簧166的加压力，则不会产生特别的问题。但是，若设有LD组件回转调整机构等，则板簧165的加压力不易过大。其原因在于，若板簧165的加压力过大，则LD组件与光学壳体沿光轴方向相接的部位摩擦力增大，阻碍LD组件沿回转方向顺利转动。为了使得LD组件沿回转方向顺利转动，若减小板簧165的加压力，则接受力矩的LD组件射出的光束L朝M方向偏移。因此，可能导致成像面的扫描线弯曲或倾斜，光束直径发生变化等光学特性的变化，甚至可能对图像产生重大影响。

于是，在图9所示的结构中，如图14所示，在光学壳体60设置凸部60a，在架151设置凹部151a，使得凸部60a能够嵌入凹部151a中，同时，优选将板簧166的加压位置设定在靠近壳体的位置，例如箭头N的位置。在如图14所示的结构中，板簧166的赋能力能够通过架的凹部151a由壳体的凸部60a接受，LD组件所接受的力矩不会使得射出的光束的方向发生变化，通过板簧166沿与光轴正交的所定方向对架进行的赋能，能够保持稳定的光学性能。

下面，对图1的数字式复印机的整体结构与动作进行说明。

图1所示的数字式复印机包括图像读取装置11，具有激光光束扫描装置的打印部12，以及原稿自动运送装置13。所述原稿自动运送装置13将载置的原稿一张一张地运送到原稿稿台(稿台玻璃)14上，当复印结束后将载置在原稿稿台上的原稿排出。

原稿读取装置11如图2所示，包括由照明灯15与反射镜16构成的光源、设有第1反光镜17的第一滑架A、以及设有第二反光镜18与第三反光镜19的第二滑架B。当读取原稿时，第一滑架A以所定的速度往返移动，第二滑架B以第一滑架A速度的1/2速度跟随第一滑架A往返移动，由此，对原稿稿台14上的原稿进行光学扫描，原稿稿台14上的原稿通过照明灯15以及反射镜16被照明，并成为反射光像，该反射光像通过第一反光镜17，第二反光镜18，第三反光镜19，以及色滤波器20，由透镜21成像在CCD传感器22。CCD传感器22将成像的原稿的反射光像光电变换成为模拟图像信号输出，由此进行原稿的读取。在图像的读取结束之后，第一滑架A与第二滑架B返回移动到起始点的位置。作为CCD传感器，可以使用分别包括红色(R)，绿色(G)，蓝色(B)滤波器的三线CCD，以便能够读取彩色原稿。

从CCD传感器22输出的模拟图像信号通过模拟/数字变换器变换成数字图像信号，在图像处理板23施加各种图像处理，例如二值化，多值化，灰度处理，变倍处理，编辑处理等。

在打印部12中，当进行复印动作时，由驱动部驱动由感光体鼓构成的像载置体25，通过充电装置26使得该像载置体均一带电，将在所述图像处理板23经过所述图像处理的数字图像信号送到半导体驱动板(没有图示)，由激光束扫描装置27对所述数字信号进行图像曝光，形成静电潜影，然后，通过显影装置使得感光体鼓上的静电潜影显影。

从供纸装置33，34，或35中任意选择转印纸，将该转印纸运送到定位辊36，由定位辊36配合感光体鼓25上图像，在合适时间进行运送，由转印装置30将形成在感光体鼓25上的图像转印到转印纸上，然后，该转印纸通过分离装置31与感光体鼓25分离，由运送装置37运送，在由定影装置38进行定影之后，作为复印件排出到排纸盘39上，将转印纸从感光体鼓25分离之后，通过清洁装置32对感光体鼓25上的残留调色剂进行清除。

上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

例如，在本发明中，沿与光轴正交的所定方向对LD组件进行赋能的赋能部件可以使用适合的任意部件。另外，该赋能手段的赋能方向以及赋能位置可以在本发明的范围内进行合适的设定。LD组件的结构和光扫描装置的结构也可在本发明的范围内进行适合的设定。

作为图像形成装置，不仅限于黑白图像形成装置，也可用于彩色图像形成装置。所述图像形成装置可采用中间转印体方式或串列型等各种结构。当然，图像形成装置并不仅限于复印装置，也可以是打印机，传真机或具有多功能的复合机。

Claims

1.一种光扫描装置，搭载光源的组件安装支承在光学壳体中，通过偏转手段使得从所述光源射出的光束偏转，通过光学元件成像在被扫描面上，其特征在于：

2.根据权利要求1中记载的光扫描装置，其特征在于：

3.根据权利要求2中记载的光扫描装置，其特征在于：

4.根据权利要求2中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述赋能手段为板簧。

5.根据权利要求2或3中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述安装手段为板簧。

6.根据权利要求1中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述搭载光源的组件安装在所述光学壳体，能绕光轴回转。

7.根据权利要求6中记载的光扫描装置，其特征在于：

8.根据权利要求6或7中记载的光扫描装置，其特征在于：

9.根据权利要求8中记载的光扫描装置，其特征在于：

10.根据权利要求9中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述第二赋能手段的赋能方向，是相对连接所述回转调整机构对所述组件施加力的作用点与所述组件的回转中心的线大致垂直的方向。

11.根据权利要求10中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述第二赋能手段对所述组件的非回转中心赋能。

12.根据权利要求9-11的任意一项中记载的光扫描装置，其特征在于：

13.根据权利要求1中记载的光扫描装置，其特征在于：

14.根据权利要求1-13的任意一项中记载的光扫描装置，其特征在于：

15.根据权利要求14中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述弹性部件为板簧。

16.根据权利要求14中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述弹性部件为螺旋弹簧。

17.根据权利要求14中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述弹性部件为化学制品。

18.根据权利要求14中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述弹性部件为所述组件的构成部件的局部。

19.根据权利要求1中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述光源由若干光源构成。

20.根据权利要求1或19中记载的光扫描装置，其特征在于：

所述光源为半导体激光器。

21.图像形成装置，其特征在于：

包括权利要求1-20的任意一项中记载的光扫描装置。