JP2007086566A - 光走査装置及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリゴンミラー41bによって偏向走査された光を潜像担持体10Kの表面上に結像させるための結像レンズ43b,50dと、結像レンズから出射され、主走査方向における潜像担持体表面上の有効画像領域外に照射される光を受光し、潜像担持体表面に対する主走査方向の書込開始位置を決定するための検知信号を出力する同期検知センサ51dとを備えた光走査装置において、有効画像領域外に照射される光の光路を変更する第1反射ミラー53dと、第1反射ミラーにより光路変更された光の光路を変更する第2反射ミラー54dとを有し、同期検知センサを、第2反射ミラーにより光路変更された光を受光し得る位置に配置した。
【選択図】 図1
Description
ここでいう「第2光路変更手段により光路変更された光を受光し得る位置」とは、第2光路変更手段からの光を直接受光し得る位置に限らず、第2光路変更手段からの光を更に他の光路変更手段で光路変更した光を受光し得る位置も含む。
また、請求項2の発明は、請求項1の光走査装置において、上記第1光路変更手段は、光路が上記光源部に近づく向きとなるように光路変更するものであり、上記第2光路変更手段は、光路が該光源部から遠ざかる向きとなるように光路変更するものであることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の光走査装置において、上記結像レンズから出射され、主走査方向における上記光源部が配置されていない側の上記有効画像領域外に照射される光を受光し、上記潜像担持体表面に対する主走査方向の書込終了位置又は書込開始位置を決定するための検知信号を出力する他の検知手段と、該結像レンズから出射され、主走査方向における該光源部が配置されていない側の該有効画像領域外に照射される光の光路を変更する第3光路変更手段とを有し、該他の検知手段を、該第3光路変更手段により光路変更された光を直接受光し得る位置に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2又は3の光走査装置において、上記検知手段と上記偏向走査部との間を遮蔽する遮蔽部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3又は4の光走査装置において、少なくとも上記結像レンズと上記検知手段とを内部に収容するハウジングを有し、上記光走査装置が搭載された画像形成装置本体に該ハウジングを固定する固定箇所近傍のハウジング部分に該検知手段を取り付けたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、潜像担持体表面に潜像を書き込むための光書込手段を備えた画像形成装置において、上記光書込手段として、請求項1、2、3、4又は5の光走査装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記潜像担持体を複数備え、各潜像担持体表面に書き込まれた潜像それぞれに互いに異なる色のトナーを付着させることにより形成される各色トナー像が互いに重なった画像を記録材上に転写して画像形成を行うことを特徴とするものである。
図2は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
このプリンタは、装置本体1と、この装置本体1から引き出し可能な給紙カセット2とを備えている。装置本体1の中央部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、黒(K)の各色のトナー像を形成するための作像ステーション3Y,3C,3M,3Kを備えている。以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
図2及び図3に示すように、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、図中矢印A方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体10Y,10C,10M,10Kを備えている。感光体10Y,10C,10M,10Kは、直径40mmのアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばOPC(有機光半導体)感光層とから構成されている。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、それぞれ、感光体10Y,10C,10M,10Kの周囲に、感光体を帯電する帯電装置11Y,11C,11M,11K、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置12Y,12C,12M,12K、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置13Y,13C,13M,13Kを備える。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの下方には、感光体10Y,10C,10M,10Kに書込光Lを照射可能な光走査装置である光書込手段としての光書込ユニット4を備えている。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの上方には、各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kにより形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト20を備えた中間転写ユニット5を備えている。また、中間転写ベルト20に転写されたトナー画像を記録材である転写紙Pに定着する定着ユニット6を備えている。また、装置本体1の上部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色のトナーを収容するトナーボトル7Y,7C,7M,7Kが装填されている。このトナーボトル7Y,7C,7M,7Kは、装置本体1の上部に形成される排紙トレイ8を開くことにより、装置本体1から脱着可能に構成されている。
上記中間転写ユニット5の中間転写ベルト20は、駆動ローラ21、テンションローラ22、及び従動ローラ23に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット5は、感光体10Y,10C,10M,10Kに形成されたトナー像を中間転写ベルト20に転写する一次転写ローラ24Y,24C,24M,24Kを備えている。中間転写ユニット5は、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を転写紙Pに転写する二次転写ローラ25、転写紙P上に転写されなかった中間転写ベルト20上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置26を備えている。
まず、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kにおいて、感光体10Y,10C,10M,10Kが帯電装置11Y,11C,11M,11Kによって一様に帯電される。その後、光書込ユニット4により、画像情報に基づく書込光Lが偏向走査されて感光体10Y,10C,10M,10Kの表面に潜像が形成される。感光体10Y,10C,10M,10K上の潜像は、現像装置12Y,12C,12M,12Kの現像ローラ15Y,15C,15M,15K上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像化される。感光体10Y,10C,10M,10K上のトナー像は、各一次転写ローラ24Y,24C,24M,24Kの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト20上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト20上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト20の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体10Y,10C,10M,10Kは、クリーニング装置13Y,13C,13M,13Kのクリーニングブレード13aによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル7Y,7C,7M,7Kに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの現像装置12Y,12C,12M,12Kに所定量補給される。
図4は、感光体軸方向から見たときの光書込ユニット4の構成を示す説明図である。
この光書込ユニット4は、正多角柱形状からなる2つの偏向走査部としてのポリゴンミラー41a,41bを備えている。このポリゴンミラー41a,41bは、その側面に反射ミラーを有し、図示しないポリゴンモータによって正多角柱の中心軸を回転中心として高速回転する。これにより、その側面に図示しないレーザーダイオード(光源部)からの書込光が入射すると、この書込光が偏向走査される。また、光書込ユニット4は、ポリゴンモータから発生する熱を断熱するための遮蔽部材としての断熱ガラス42と、ポリゴンミラー41a,41bによる光走査の等角度運動を等速直線運動へと変えるfθレンズ43a,43bと、感光体10Y,10C,10M,10Kへと書込光を導くミラー44a,44b,44c,44d,46a,46b,46c,46d,47a,47b,47c,47dと、ポリゴンミラーの面倒れを補正する被調整部材としての長尺レンズユニット50a,50b,50c,50dと、ハウジング内への塵などの落下を防止する防塵ガラス48a,48b,48c,48dとを備えている。本実施形態においては、fθレンズ43a,43b及び長尺レンズユニット50a,50b,50c,50dにより、結像レンズが構成されている。なお、図4中符号La,Lb,Lc,Ldは、それぞれ各感光体10Y,10C,10M,10Kに照射される書込光の光路を示すものである。
図1は、光書込ユニット4を上面から見たときの構成を示す説明図である。なお、以下の説明では、黒用の感光体10Kに対する書込を例に挙げて説明するが、他の色についても同様である。また、図1中では、説明のために感光体10Kを光書込ユニット4の側部に図示しているが、実際の感光体10Kの配置は図4に示したとおりである。
もちろん、第2同期検知センサ52dを配置する側のスペースに余裕がない場合には、第1同期検知センサ51dの場合における第2反射ミラー54dと同様の反射ミラーを追加してもよい。この場合、反射ミラーの追加により第2同期検知センサ52dの配置の自由度が増すことになる。
また、本実施形態において、第1反射ミラー53dは、光路がレーザーダイオード40dに近づく向きとなるように光路変更するものである。そのため、このような装置構成においては、光書込ユニット4の小型化を実現しつつ第1同期検知センサ51dが第1反射ミラー53dの反射光を直接受光し得る位置に配置しようとすると、第1同期検知センサ51dが発熱源であるレーザーダイオード40dの近傍に配置されることになる。本実施形態における第2反射ミラー54dは、光路がレーザーダイオード40dから遠ざかる向きとなるように光路変更するものである。よって、第1反射ミラー53dが光路をレーザーダイオード40dに近づく向きとなるように変更するような構成においても、第1同期検知センサ51dをレーザーダイオード40dから離れた位置に配置することができる。
また、本実施形態においては、長尺レンズユニット50dから出射され、主走査方向におけるレーザーダイオード40dが配置されていない側の有効画像領域外に照射される光を受光し、感光体10Kの表面に対する主走査方向の書込終了位置を決定するための検知信号を出力する他の検知手段としての第2同期検知センサ52dと、長尺レンズユニット50dから出射され、主走査方向におけるレーザーダイオード40dが配置されていない側の有効画像領域外に照射される光の光路を変更する第3光路変更手段としての第3反射ミラー55dとを備えている。そして、第2同期検知センサ52dは、第3反射ミラー55dにより光路変更された光を直接受光し得る位置に配置されている。レーザーダイオード40dが配置されていない側は、発熱源となるレーザーダイオード40dが近くに存在しないため、レーザーダイオード40dの発熱によるセンサ位置の変化ほとんどない。よって、第2同期検知センサ52d側については、第1同期検知センサ51dの場合に比べて反射ミラーの数が少なく抑えても、センサ位置の変化の影響を受けない位置に配置することができる。そして、このように反射ミラーの数を少なく抑えることで構成を簡略化でき、また本光書込ユニット4の小型化を図ることができる。
また、本実施形態においては、第1反射ミラー53dとポリゴンミラー41bを駆動するポリゴンモータとの間を遮蔽する遮蔽部材としての断熱ガラス42を有している。ポリゴンモータも発熱源であるが、第1同期検知センサ51dは断熱ガラス42によりポリゴンモータから発せられる熱から遮断される。よって、ポリゴンモータの熱によるセンサ位置の変化も抑制できる。
また、本実施形態においては、少なくともfθレンズ43b及び長尺レンズユニット50dと第1同期検知センサ51dとを内部に収容するハウジング60を有し、本光書込ユニット4が搭載された装置本体1にハウジング60を固定する固定箇所61aの近傍のハウジング部分に第1同期検知センサ51dを取り付けている。これにより、ハウジング60の歪み等の影響が少ない状態で、第1同期検知センサ51dの正確な位置決めが可能となる。
また、本実施形態のプリンタは、複数の感光体10Y,10C,10M,10Kを備え、各感光体表面に書き込まれた潜像それぞれに互いに異なる色のトナーを付着させることにより形成される各色トナー像が互いに重なった画像を記録材としての転写紙P上に転写して画像形成を行う画像形成装置である。このような画像形成装置は、上述したように、書込開始位置や書込終了位置が僅かにズレるだけで色ズレによる色再現性劣化(色相ムラ)等の画質劣化が編著に表れる。よって、このような画像形成装置において、本光書込ユニット4を適用することの有用性は高い。
なお、本実施形態では、光路変更手段として反射ミラーを用いる場合について説明したが、光路を変更できるものであればレンズ等の他の手段を用いてもよい。
10Y,10C,10M,10K 感光体
11Y,11C,11M,11K 帯電装置
12Y,12C,12M,12K 現像装置
13Y,13C,13M,13K クリーニング装置
20 中間転写ベルト
25 二次転写ローラ
40d レーザーダイオード
41a,41b ポリゴンミラー
42 断熱ガラス
43a,43b fθレンズ
50a,50b,50c,50d 長尺レンズユニット
51d 第1同期検知センサ
52d 第2同期検知センサ
53d 第1反射ミラー
54d 第2反射ミラー
55d 第3反射ミラー
60 ハウジング
Claims (7)
- 光を発生させる光源部と、
該光源部が発生させた光を潜像担持体表面に対して主走査方向に偏向走査する偏向走査部と、
該偏向走査部によって偏向走査された光を潜像担持体表面上に結像させるための結像レンズと、
該結像レンズから出射され、主走査方向における該潜像担持体表面上の有効画像領域外に照射される光を受光し、該潜像担持体表面に対する主走査方向の書込開始位置又は書込終了位置を決定するための検知信号を出力する検知手段とを備えた光走査装置において、
上記結像レンズから出射され、主走査方向における上記光源部が配置されている側の上記有効画像領域外に照射される光の光路を変更する第1光路変更手段と、
該第1光路変更手段により光路変更された光の光路を変更する第2光路変更手段とを有し、
上記検知手段を、該第2光路変更手段により光路変更された光を受光し得る位置に配置したことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1の光走査装置において、
上記第1光路変更手段は、光路が上記光源部に近づく向きとなるように光路変更するものであり、
上記第2光路変更手段は、光路が該光源部から遠ざかる向きとなるように光路変更するものであることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1又は2の光走査装置において、
上記結像レンズから出射され、主走査方向における上記光源部が配置されていない側の上記有効画像領域外に照射される光を受光し、上記潜像担持体表面に対する主走査方向の書込終了位置又は書込開始位置を決定するための検知信号を出力する他の検知手段と、
該結像レンズから出射され、主走査方向における該光源部が配置されていない側の該有効画像領域外に照射される光の光路を変更する第3光路変更手段とを有し、
該他の検知手段を、該第3光路変更手段により光路変更された光を直接受光し得る位置に配置したことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1、2又は3の光走査装置において、
上記検知手段と上記偏向走査部との間を遮蔽する遮蔽部材を有することを特徴とする光走査装置。 - 請求項1、2、3又は4の光走査装置において、
少なくとも上記結像レンズと上記検知手段とを内部に収容するハウジングを有し、
上記光走査装置が搭載された画像形成装置本体に該ハウジングを固定する固定箇所近傍のハウジング部分に該検知手段を取り付けたことを特徴とする光走査装置。 - 潜像担持体表面に潜像を書き込むための光書込手段を備えた画像形成装置において、
上記光書込手段として、請求項1、2、3、4又は5の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6の画像形成装置において、
上記潜像担持体を複数備え、
各潜像担持体表面に書き込まれた潜像それぞれに互いに異なる色のトナーを付着させることにより形成される各色トナー像が互いに重なった画像を記録材上に転写して画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
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