JP2004258102A - 走査光学装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】インライン型のカラー画像形成装置において、特に昇温時に色ずれを抑制できる走査光学装置を提案する。
【解決手段】走査光学装置の光学フレームを鋼鈑で形成し、発熱源である偏向走査手段(スキャナモータ)をこの鋼鈑の光学フレームに取り付け、さらに走査レンズや折り返しミラーをこの偏向走査手段を中心として左右対称に取り付けたことを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】走査光学装置の光学フレームを鋼鈑で形成し、発熱源である偏向走査手段(スキャナモータ)をこの鋼鈑の光学フレームに取り付け、さらに走査レンズや折り返しミラーをこの偏向走査手段を中心として左右対称に取り付けたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーレーザビームプリンタやカラーデジタル複写機などのカラー画像形成装置に用いられる走査光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、複数の走査光学装置と複数の像担持体である感光体ドラムを使用してカラー画像を形成する所謂タンデム型の装置が知られている。このカラー画像形成装置は、図5に示すようにC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、BK(ブラック)の各色に対応する4個の走査光学装置1C、1M、1Y、1BK、感光体ドラム2C、2M、2Y、2BK、現像器3C、3M、3Y、3BKと搬送ベルト4などから構成されている。そして、各走査光学装置1C、1M、1Y、1BKからのレーザ光によって、それぞれ感光体ドラム2C、2M、2Y、2BK面上に各色毎の画像情報を記録して、高速でカラー画像を形成するものである。
【0003】
さらに近年においては、カラー画像形成装置をより小型かつ低コスト化を考慮して、4個の走査光学装置を一体化して1つないし2つの偏向走査手段で4色のレーザ光を出射するような構成も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなタンデム型のカラー画像形成装置においては、各々のレーザ光が感光体ドラムに照射する位置にずれや変化が生じると、色ずれや色味の変化が生じるという問題がある。
【0005】
これは走査光学装置内のレンズやミラーなどの位置ずれなどによって生じるものであるが、これらを収納する光学フレームの熱変形などに起因して生じるものである。特に、1つの偏向走査手段で複数のレーザ光を各々に対応する感光体ドラムに照射するような走査光学装置においては、1つの光学フレーム内に複数のレンズやミラーを配置するため大型になり易く、プラスチックにて成形されている光学フレームでは熱変形や2次収縮による変形が大きくなり、レンズやミラーの位置ずれが大きくなりやすいという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明における走査光学装置においては異なる色の画像を形成する複数の像担持体上にレーザ光を照射するための複数の光源と、この複数の光源から出射されたレーザ光を像担持体上に走査する少なくともひとつの偏向走査手段と、この偏向走査手段により偏向走査されたレーザ光を像担持体上に集光させる複数の光学部材群を有する走査光学装置において、前記偏向走査手段は放熱性の高い金属フレーム上に配置され、前記光学部材群の少なくとも一部は該偏向走査手段を中心として略対称に配置されている特徴を有する。
【0007】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
本発明の実施形態である走査光学装置およびこの走査光学装置を内有するカラー画像形成装置を図1から図3を用いて説明する。
【0008】
図2は本発明に係るカラー画像形成装置要部の概略断面図である。同図において、51と52は後述する構成よりなる走査光学装置、11C、11M、11Y、11BKは像担持体である感光体ドラム、12C、12M、12Y、12BKは1次帯電器、14C、14M、14Y、14BKは現像器、15C、15M、15Y、15BKは転写ローラ、16C、16M、16Y、16BKはクリーナである。
【0009】
感光体ドラム11C、11M、11Y、11BKは1次帯電器12C、12M、12Y、12BKによって一様に帯電しており、画像情報に基づいて各々光変調された各光束(レーザ光)LC、LM、LY、LBKによってそれぞれ対応する感光体ドラム11C、11M、11Y、11BK上に潜像が形成される。そして、各潜像は現像器14C、14M、14Y、14BKによってそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各画像に可視像化され、転写ベルト17上を搬送されてくる記録材である転写材Pに転写ローラ15C、15M、15Y、15BKによって画像が順次転写されることによってカラー画像が形成される。なお、感光体ドラム11C、11M、11Y、11BK面上に残っている残留トナーはクリーナ16C、16M、16Y、16BKによって除去され、感光体ドラム11C、11M、11Y、11BKは次のカラー画像を形成するために再び1次帯電器12C、12M、12Y、12BKによってそれぞれ一様に帯電される。
【0010】
ところで、転写材Pは給紙トレイ21上に積載されており、この転写材Pは給紙ローラ22によって1枚ずつ順に給紙され、レジストローラ23によって画像の書き出しタイミングに同期を取って転写ベルト17上に送り出される。そして、転写材Pは転写ベルト17上を精度良く搬送されている間に感光体ドラム11C、11M、11Y、11BK面上にそれぞれ形成されたシアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像、ブラック画像が順に転写材P上に転写されてカラー画像が形成される。なお、駆動ローラ24は転写ベルト17の送りを精度良く行っており、これらのうちの一方は回転むらの小さな不図示の駆動モータに接続されている。
【0011】
しかして、転写材P上に形成されたカラー画像は定着器25によって熱定着され、カラー画像が熱定着された転写材Pは排紙ローラ26によって装置外に排出される。なお、定着器25の上流側に配置されている20は4色のカラー画像が色ずれすることなく画像形成されているかを時折検知するための検知センサである。
【0012】
次に、本体ステー18上に取り付けられている走査光学装置51と52について図1(a)、(b)を用いて説明する。走査光学装置51と52は基本的な構成は同一であるので、その一方を取り上げて説明する。
【0013】
図1(a)は走査光学装置51(52)の上視図、図1(b)は断面図である。
【0014】
上記走査光学装置51は1枚の板状の光学フレーム110に、異なるカラー画像(51はシアンとマゼンタ、52はイエローとブラック)を形成するために必要な2つのレーザ光を照射するに必要な各部材がコンパクトに収納している。
【0015】
光源部としての半導体レーザ101a、101bから出射したレーザ光は各々の光束を略平行光とする102a、102bのコリメータレンズを透過し、副走査方向に各レーザ光を集光するシリンドリカルレンズ103a、103bを透過した後、偏向走査手段を構成する回転多面鏡105のそれぞれ異なる面に入射し、異なる方向に走査される。このとき、駆動モータ104にて矢印A方向に高速に回転している回転多面鏡105によって走査されたレーザ光の一部LAは回転多面鏡105の回転位置を検知し主走査方向の画像書き出し位置を揃えるため、集光レンズ121、スリット122を介して同期信号を発生する光検出器123に入射する。
【0016】
一方、回転多面鏡105によって走査されたビームLC、LMはそれぞれ1枚目の走査レンズ106a、106bと2枚目の走査レンズ107a、107bを透過し、折り返しミラー108a、108bによって感光体ドラムへと導光される。このとき、折り返しミラー108a、108bはその姿勢を調整する調整部材131a、131bと132a、132bで位置調整されることによって、各々の感光体ドラム上にレーザ光が所望の位置に照射できるように調整されている。
【0017】
そこで、図3を用いてレーザ光が感光体ドラム11の所望の位置に照射する調整方法について説明する。
【0018】
折り返しミラー108aは長手方向の一端を133aのブロックと134の板ばねで挟持して固定されている。ブロック133aには微小な突起133eが出っ張っていて、ミラーの幅方向の略中央で支持している。一方、長手方向の他端側は折り返しミラー108aの姿勢を調整する機構が配設されている。板ばね135と調整ねじ131aで挟持されている折り返しミラー108aは幅方向の上下2箇所135eで支持され、なおかつ調整ねじ131aが上側の支持点近傍を押えているので、調整ねじ131aを僅かに緩めることにより、折り返しミラー108aを矢印E方向に微小量動かすことができる。このとき、折り返しミラー108aにて反射したレーザ光は感光体ドラム11上でE´の位置に調整することができる。
【0019】
さらに、折り返しミラー108aは調整ブロック132aに取り付けられており、この調整ブロック132aは光学フレームに対して移動可能でねじ136によって固定されている。今、矢印Fの方向にこの調整ブロック132aを微小量動かすと、感光体ドラム11上に導光されるレーザ光は図中F´に調整することができる。
【0020】
このような調整を組み合わせることによって感光体ドラム11に照射されるレーザ光の位置を所望の位置に追い込むことができるので、色ずれの小さい良好なカラー画像を形成することができる。
【0021】
さらに図1に示す本発明の実施形態である走査光学装置51においては、この調整後に連続印字時に顕著に現れる昇温による色ずれを防止するように構成されている。
【0022】
薄い鋼鈑にて形成されている光学フレーム110は、その中央に偏向走査装置を構成する駆動モータ104と回転多面鏡105が配設されている。走査光学装置においては、高速で長時間回転する駆動モータが最も熱を発生するものであって、主に駆動モータを制御するICと巻線部が発熱源である。従来のように、プラスチックにて成形された光学フレームであればこの駆動モータの発熱によって変形が生じ、さらに走査光学装置は周囲の塵埃の侵入を防止するために密閉されているために熱がこもり易く、このために昇温が増長してより変形しやすくなる。しかしながら、本実施形態の光学フレーム110は鋼鈑で形成されているため、熱による変形が小さいうえに、駆動モータ104がこの鋼鈑に直に4本のねじ114で固定されていることから、鋼鈑が熱容量の大きな放熱部材の役割をするため昇温の増長を抑制することができる。さらに、本実施形態では駆動モータ104を中心に各々の感光体ドラムに照射されるレーザ光が透過する走査レンズ106a、106b、107a、107bや折り返しミラー108a、108bを対称位置に配置しているため、熱による光学フレームの僅かな伸びやレンズの変形なども同程度の影響になるように構成されている。従って、回転多面鏡105を保持する駆動モータ104の回転部の内側に有する巻線のみならず駆動IC104aなどの発熱する部材も中心近くに配置することが好ましい。
【0023】
なお、図中の走査レンズ106a、106b、107a、107bは光学フレーム110から精度良く打ち出された取り付け基準座116や117上に配置されて接着剤などによって固定されている。
【0024】
本発明の走査光学装置51は本体ステーに対して図1で示す4箇所でねじ111によって固定されている。これもまた、レーザ光の位置ずれを低減することが目的であって、照射位置ずれに影響の大きい折り返しミラー108a、108bの取り付け部132a、132bや133a、133bの近傍を避け、本体ステー18への組み付け時に生じる可能性がある僅かな捻じれも、折り返しミラーの姿勢変化に影響の少ない離れた位置でねじ111をもって固定している。その一方でこの取り付け部を配置することで懸念される光学フレーム110の剛性低下を防止するために、折り返しミラー下部の開口部や取り付け部近傍にそれぞれ切り起こし112a、112bや113を配置することで撓み防止を行なっている。
【0025】
このように、放熱性の高い鋼鈑の光学フレーム110に偏向走査手段を中心に走査レンズや折り返しミラーなどを対称に配置し、折り返しミラーにレーザ光の照射位置を調整する機構を設けることで感光体ドラムの所望の位置に精度良くレーザ光を照射することができ、さらに装置内の昇温の影響によるレーザ光の照射位置ずれを抑制することができる。
【0026】
(実施例2)
本発明の第2実施例を示す走査光学装置を図4を用いて説明する。
【0027】
図4(a)は第2の実施例を示す走査光学装置53の上視図、図4(b)は断面図であって、1つの光学フレーム210上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色の画像を形成するためのレーザ光LC、LM、LY、LBKを出射する構成である。
【0028】
光源部としての半導体レーザ201C、201M、201Y、201BKとこの半導体レーザから出射した各レーザ光を略平行光とするコリメータレンズ202C、202M、202Y、202BKはそれぞれ光源装置200C、200M、200Y、200BKに内有されている。この光源装置から出射したレーザ光のうち、マゼンタとイエローの画像を形成するLMとLYの光束は下段に位置し、反射ミラー209a、209bで反射して副走査方向に集光するシリンドリカルレンズ203a、203bを透過して、下段側の回転多面鏡205bに入射する。一方、上段を通過するレーザ光LC、LBKは各々光源装置200C、200BKから出射した後、シリンドリカルレンズ203a、203bを透過して上段側の回転多面鏡205aに入射する。この回転多面鏡205aと205bは反射面が同位相になるように一体で形成されており、駆動モータ204上に取り付けられて高速に矢印方向に回転している。
【0029】
回転多面鏡にて走査された4つのレーザ光LC、LM、LY、LBKは、回転多面鏡205aと205bと駆動モータ204等から構成させる偏向走査手段を中心に左右対称で2段に配置されている1枚目の走査レンズ206C、206M、206Y、206BKと2枚目の走査レンズ207C、207M、207Y、207BKを透過し、それぞれ対応する感光体ドラムの所望位置にレーザ光を照射するように調整された折り返しミラー208C、208M、208Y、208BKによって感光体ドラムに導光される。
【0030】
これらのレンズや折り返しミラーなどの光学部材は、1枚の鋼鈑から構成された光学フレーム210に取り付けられているので、4色の画像を形成する各々のレーザ光を相対的に照射する位置ずれが極力小さくなるように調整することが可能であって、さらに放熱性が高く、熱膨張の小さい鋼鈑は走査レンズや折り返しミラーの位置ずれを極力小さくすることができるので、タンデム型のカラー画像形成装置を構成する走査光学装置として各色を形成する位置を高精度に保つことができるのでより好適である。
【0031】
上記実施例における光学フレームに使用できる鋼鈑として、防錆性があって加工性の高い亜鉛メッキ鋼鈑などが好適であるが、放熱性や熱変形、強度などが満たされるものであれば鉄系の鋼鈑の代わりにアルミ合金や銅合金の板状の材料を用いても同様な効果を得ることができる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、発熱源である偏向走査手段を放熱性の高い金属フレームに配置し、光学部材群をこの偏向走査手段を中心として左右の対称位置に配置することにより、連続印字による昇温を抑えることが可能である上に、熱による光学部材の位置ずれを極力抑えることができ、さらにその影響は左右同程度であるため、複数のレーザ光が感光体ドラムに照射する位置のずれは非常に小さく抑えることができるので、常に色ずれの小さい良好なカラー画像を得ることができる。
【0033】
さらに、従来光学フレームの成形に使用していたガラスフィラーなどを含む強化プラスチックはリサイクルが難しい材料であったが、金属フレームはリサイクル性でも有効であり、厚みが薄くても高い剛性が得られるため、高速で回転駆動する偏向走査手段を固定する部材としてより好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す走査光学装置の上面図と断面図
【図2】本発明の実施例を示すカラー画像形成装置
【図3】本発明の走査光学装置のレーザ光の照射位置調整方法を示す図
【図4】本発明の第2の実施例を示す走査光学装置の上面図と断面図
【図5】従来からのカラー画像形成装置
【符号の説明】
51、52、53 走査光学装置
110、210 光学フレーム
104、204 駆動モータ
105、205a、205b 回転多面鏡
103a、103b、203a、203b シリンドリカルレンズ
106a、106b、107a、107b、206a、206b、207a、207b 走査レンズ
108a、108b、208a、208b 折り返しミラー
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーレーザビームプリンタやカラーデジタル複写機などのカラー画像形成装置に用いられる走査光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、複数の走査光学装置と複数の像担持体である感光体ドラムを使用してカラー画像を形成する所謂タンデム型の装置が知られている。このカラー画像形成装置は、図5に示すようにC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、BK(ブラック)の各色に対応する4個の走査光学装置1C、1M、1Y、1BK、感光体ドラム2C、2M、2Y、2BK、現像器3C、3M、3Y、3BKと搬送ベルト4などから構成されている。そして、各走査光学装置1C、1M、1Y、1BKからのレーザ光によって、それぞれ感光体ドラム2C、2M、2Y、2BK面上に各色毎の画像情報を記録して、高速でカラー画像を形成するものである。
【0003】
さらに近年においては、カラー画像形成装置をより小型かつ低コスト化を考慮して、4個の走査光学装置を一体化して1つないし2つの偏向走査手段で4色のレーザ光を出射するような構成も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなタンデム型のカラー画像形成装置においては、各々のレーザ光が感光体ドラムに照射する位置にずれや変化が生じると、色ずれや色味の変化が生じるという問題がある。
【0005】
これは走査光学装置内のレンズやミラーなどの位置ずれなどによって生じるものであるが、これらを収納する光学フレームの熱変形などに起因して生じるものである。特に、1つの偏向走査手段で複数のレーザ光を各々に対応する感光体ドラムに照射するような走査光学装置においては、1つの光学フレーム内に複数のレンズやミラーを配置するため大型になり易く、プラスチックにて成形されている光学フレームでは熱変形や2次収縮による変形が大きくなり、レンズやミラーの位置ずれが大きくなりやすいという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明における走査光学装置においては異なる色の画像を形成する複数の像担持体上にレーザ光を照射するための複数の光源と、この複数の光源から出射されたレーザ光を像担持体上に走査する少なくともひとつの偏向走査手段と、この偏向走査手段により偏向走査されたレーザ光を像担持体上に集光させる複数の光学部材群を有する走査光学装置において、前記偏向走査手段は放熱性の高い金属フレーム上に配置され、前記光学部材群の少なくとも一部は該偏向走査手段を中心として略対称に配置されている特徴を有する。
【0007】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
本発明の実施形態である走査光学装置およびこの走査光学装置を内有するカラー画像形成装置を図1から図3を用いて説明する。
【0008】
図2は本発明に係るカラー画像形成装置要部の概略断面図である。同図において、51と52は後述する構成よりなる走査光学装置、11C、11M、11Y、11BKは像担持体である感光体ドラム、12C、12M、12Y、12BKは1次帯電器、14C、14M、14Y、14BKは現像器、15C、15M、15Y、15BKは転写ローラ、16C、16M、16Y、16BKはクリーナである。
【0009】
感光体ドラム11C、11M、11Y、11BKは1次帯電器12C、12M、12Y、12BKによって一様に帯電しており、画像情報に基づいて各々光変調された各光束(レーザ光)LC、LM、LY、LBKによってそれぞれ対応する感光体ドラム11C、11M、11Y、11BK上に潜像が形成される。そして、各潜像は現像器14C、14M、14Y、14BKによってそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各画像に可視像化され、転写ベルト17上を搬送されてくる記録材である転写材Pに転写ローラ15C、15M、15Y、15BKによって画像が順次転写されることによってカラー画像が形成される。なお、感光体ドラム11C、11M、11Y、11BK面上に残っている残留トナーはクリーナ16C、16M、16Y、16BKによって除去され、感光体ドラム11C、11M、11Y、11BKは次のカラー画像を形成するために再び1次帯電器12C、12M、12Y、12BKによってそれぞれ一様に帯電される。
【0010】
ところで、転写材Pは給紙トレイ21上に積載されており、この転写材Pは給紙ローラ22によって1枚ずつ順に給紙され、レジストローラ23によって画像の書き出しタイミングに同期を取って転写ベルト17上に送り出される。そして、転写材Pは転写ベルト17上を精度良く搬送されている間に感光体ドラム11C、11M、11Y、11BK面上にそれぞれ形成されたシアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像、ブラック画像が順に転写材P上に転写されてカラー画像が形成される。なお、駆動ローラ24は転写ベルト17の送りを精度良く行っており、これらのうちの一方は回転むらの小さな不図示の駆動モータに接続されている。
【0011】
しかして、転写材P上に形成されたカラー画像は定着器25によって熱定着され、カラー画像が熱定着された転写材Pは排紙ローラ26によって装置外に排出される。なお、定着器25の上流側に配置されている20は4色のカラー画像が色ずれすることなく画像形成されているかを時折検知するための検知センサである。
【0012】
次に、本体ステー18上に取り付けられている走査光学装置51と52について図1(a)、(b)を用いて説明する。走査光学装置51と52は基本的な構成は同一であるので、その一方を取り上げて説明する。
【0013】
図1(a)は走査光学装置51(52)の上視図、図1(b)は断面図である。
【0014】
上記走査光学装置51は1枚の板状の光学フレーム110に、異なるカラー画像(51はシアンとマゼンタ、52はイエローとブラック)を形成するために必要な2つのレーザ光を照射するに必要な各部材がコンパクトに収納している。
【0015】
光源部としての半導体レーザ101a、101bから出射したレーザ光は各々の光束を略平行光とする102a、102bのコリメータレンズを透過し、副走査方向に各レーザ光を集光するシリンドリカルレンズ103a、103bを透過した後、偏向走査手段を構成する回転多面鏡105のそれぞれ異なる面に入射し、異なる方向に走査される。このとき、駆動モータ104にて矢印A方向に高速に回転している回転多面鏡105によって走査されたレーザ光の一部LAは回転多面鏡105の回転位置を検知し主走査方向の画像書き出し位置を揃えるため、集光レンズ121、スリット122を介して同期信号を発生する光検出器123に入射する。
【0016】
一方、回転多面鏡105によって走査されたビームLC、LMはそれぞれ1枚目の走査レンズ106a、106bと2枚目の走査レンズ107a、107bを透過し、折り返しミラー108a、108bによって感光体ドラムへと導光される。このとき、折り返しミラー108a、108bはその姿勢を調整する調整部材131a、131bと132a、132bで位置調整されることによって、各々の感光体ドラム上にレーザ光が所望の位置に照射できるように調整されている。
【0017】
そこで、図3を用いてレーザ光が感光体ドラム11の所望の位置に照射する調整方法について説明する。
【0018】
折り返しミラー108aは長手方向の一端を133aのブロックと134の板ばねで挟持して固定されている。ブロック133aには微小な突起133eが出っ張っていて、ミラーの幅方向の略中央で支持している。一方、長手方向の他端側は折り返しミラー108aの姿勢を調整する機構が配設されている。板ばね135と調整ねじ131aで挟持されている折り返しミラー108aは幅方向の上下2箇所135eで支持され、なおかつ調整ねじ131aが上側の支持点近傍を押えているので、調整ねじ131aを僅かに緩めることにより、折り返しミラー108aを矢印E方向に微小量動かすことができる。このとき、折り返しミラー108aにて反射したレーザ光は感光体ドラム11上でE´の位置に調整することができる。
【0019】
さらに、折り返しミラー108aは調整ブロック132aに取り付けられており、この調整ブロック132aは光学フレームに対して移動可能でねじ136によって固定されている。今、矢印Fの方向にこの調整ブロック132aを微小量動かすと、感光体ドラム11上に導光されるレーザ光は図中F´に調整することができる。
【0020】
このような調整を組み合わせることによって感光体ドラム11に照射されるレーザ光の位置を所望の位置に追い込むことができるので、色ずれの小さい良好なカラー画像を形成することができる。
【0021】
さらに図1に示す本発明の実施形態である走査光学装置51においては、この調整後に連続印字時に顕著に現れる昇温による色ずれを防止するように構成されている。
【0022】
薄い鋼鈑にて形成されている光学フレーム110は、その中央に偏向走査装置を構成する駆動モータ104と回転多面鏡105が配設されている。走査光学装置においては、高速で長時間回転する駆動モータが最も熱を発生するものであって、主に駆動モータを制御するICと巻線部が発熱源である。従来のように、プラスチックにて成形された光学フレームであればこの駆動モータの発熱によって変形が生じ、さらに走査光学装置は周囲の塵埃の侵入を防止するために密閉されているために熱がこもり易く、このために昇温が増長してより変形しやすくなる。しかしながら、本実施形態の光学フレーム110は鋼鈑で形成されているため、熱による変形が小さいうえに、駆動モータ104がこの鋼鈑に直に4本のねじ114で固定されていることから、鋼鈑が熱容量の大きな放熱部材の役割をするため昇温の増長を抑制することができる。さらに、本実施形態では駆動モータ104を中心に各々の感光体ドラムに照射されるレーザ光が透過する走査レンズ106a、106b、107a、107bや折り返しミラー108a、108bを対称位置に配置しているため、熱による光学フレームの僅かな伸びやレンズの変形なども同程度の影響になるように構成されている。従って、回転多面鏡105を保持する駆動モータ104の回転部の内側に有する巻線のみならず駆動IC104aなどの発熱する部材も中心近くに配置することが好ましい。
【0023】
なお、図中の走査レンズ106a、106b、107a、107bは光学フレーム110から精度良く打ち出された取り付け基準座116や117上に配置されて接着剤などによって固定されている。
【0024】
本発明の走査光学装置51は本体ステーに対して図1で示す4箇所でねじ111によって固定されている。これもまた、レーザ光の位置ずれを低減することが目的であって、照射位置ずれに影響の大きい折り返しミラー108a、108bの取り付け部132a、132bや133a、133bの近傍を避け、本体ステー18への組み付け時に生じる可能性がある僅かな捻じれも、折り返しミラーの姿勢変化に影響の少ない離れた位置でねじ111をもって固定している。その一方でこの取り付け部を配置することで懸念される光学フレーム110の剛性低下を防止するために、折り返しミラー下部の開口部や取り付け部近傍にそれぞれ切り起こし112a、112bや113を配置することで撓み防止を行なっている。
【0025】
このように、放熱性の高い鋼鈑の光学フレーム110に偏向走査手段を中心に走査レンズや折り返しミラーなどを対称に配置し、折り返しミラーにレーザ光の照射位置を調整する機構を設けることで感光体ドラムの所望の位置に精度良くレーザ光を照射することができ、さらに装置内の昇温の影響によるレーザ光の照射位置ずれを抑制することができる。
【0026】
(実施例2)
本発明の第2実施例を示す走査光学装置を図4を用いて説明する。
【0027】
図4(a)は第2の実施例を示す走査光学装置53の上視図、図4(b)は断面図であって、1つの光学フレーム210上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色の画像を形成するためのレーザ光LC、LM、LY、LBKを出射する構成である。
【0028】
光源部としての半導体レーザ201C、201M、201Y、201BKとこの半導体レーザから出射した各レーザ光を略平行光とするコリメータレンズ202C、202M、202Y、202BKはそれぞれ光源装置200C、200M、200Y、200BKに内有されている。この光源装置から出射したレーザ光のうち、マゼンタとイエローの画像を形成するLMとLYの光束は下段に位置し、反射ミラー209a、209bで反射して副走査方向に集光するシリンドリカルレンズ203a、203bを透過して、下段側の回転多面鏡205bに入射する。一方、上段を通過するレーザ光LC、LBKは各々光源装置200C、200BKから出射した後、シリンドリカルレンズ203a、203bを透過して上段側の回転多面鏡205aに入射する。この回転多面鏡205aと205bは反射面が同位相になるように一体で形成されており、駆動モータ204上に取り付けられて高速に矢印方向に回転している。
【0029】
回転多面鏡にて走査された4つのレーザ光LC、LM、LY、LBKは、回転多面鏡205aと205bと駆動モータ204等から構成させる偏向走査手段を中心に左右対称で2段に配置されている1枚目の走査レンズ206C、206M、206Y、206BKと2枚目の走査レンズ207C、207M、207Y、207BKを透過し、それぞれ対応する感光体ドラムの所望位置にレーザ光を照射するように調整された折り返しミラー208C、208M、208Y、208BKによって感光体ドラムに導光される。
【0030】
これらのレンズや折り返しミラーなどの光学部材は、1枚の鋼鈑から構成された光学フレーム210に取り付けられているので、4色の画像を形成する各々のレーザ光を相対的に照射する位置ずれが極力小さくなるように調整することが可能であって、さらに放熱性が高く、熱膨張の小さい鋼鈑は走査レンズや折り返しミラーの位置ずれを極力小さくすることができるので、タンデム型のカラー画像形成装置を構成する走査光学装置として各色を形成する位置を高精度に保つことができるのでより好適である。
【0031】
上記実施例における光学フレームに使用できる鋼鈑として、防錆性があって加工性の高い亜鉛メッキ鋼鈑などが好適であるが、放熱性や熱変形、強度などが満たされるものであれば鉄系の鋼鈑の代わりにアルミ合金や銅合金の板状の材料を用いても同様な効果を得ることができる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、発熱源である偏向走査手段を放熱性の高い金属フレームに配置し、光学部材群をこの偏向走査手段を中心として左右の対称位置に配置することにより、連続印字による昇温を抑えることが可能である上に、熱による光学部材の位置ずれを極力抑えることができ、さらにその影響は左右同程度であるため、複数のレーザ光が感光体ドラムに照射する位置のずれは非常に小さく抑えることができるので、常に色ずれの小さい良好なカラー画像を得ることができる。
【0033】
さらに、従来光学フレームの成形に使用していたガラスフィラーなどを含む強化プラスチックはリサイクルが難しい材料であったが、金属フレームはリサイクル性でも有効であり、厚みが薄くても高い剛性が得られるため、高速で回転駆動する偏向走査手段を固定する部材としてより好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す走査光学装置の上面図と断面図
【図2】本発明の実施例を示すカラー画像形成装置
【図3】本発明の走査光学装置のレーザ光の照射位置調整方法を示す図
【図4】本発明の第2の実施例を示す走査光学装置の上面図と断面図
【図5】従来からのカラー画像形成装置
【符号の説明】
51、52、53 走査光学装置
110、210 光学フレーム
104、204 駆動モータ
105、205a、205b 回転多面鏡
103a、103b、203a、203b シリンドリカルレンズ
106a、106b、107a、107b、206a、206b、207a、207b 走査レンズ
108a、108b、208a、208b 折り返しミラー
Claims (1)
- 異なる色の画像を形成する複数の像担持体上にレーザ光を照射するための複数の光源と、この複数の光源から出射されたレーザ光を像担持体上に走査する少なくともひとつの偏向走査手段と、この偏向走査手段により偏向走査されたレーザ光を像担持体上に集光させる複数の光学部材群を有する走査光学装置において、
前記偏向走査手段は放熱性の高い金属フレーム上に配置され、前記光学部材群の少なくとも一部は該偏向走査手段を中心として略対称に配置されていることを特徴とする走査光学装置。
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2003
- 2003-02-24 JP JP2003045829A patent/JP2004258102A/ja not_active Withdrawn
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