JP2008009441A - レーザ走査光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 コンパクトで複数の感光体の配置ピッチを小さく設定することができ、タンデム式の画像形成装置に最適なレーザ走査光学ユニットを得る。
【解決手段】 並置された複数の感光体９のそれぞれに対応して設置されるレーザ走査光学ユニット。ハウジング１１内に、レーザ光源１２、偏向器１３、走査レンズ１６，１８、反射ミラー１７ａ，１７ｂが収容されている。偏向器１３に入射したレーザビームは感光体９を配置した方向とは反対方向に偏向走査され、走査レンズ１６，１８を透過すると共に、反射ミラー１７ａ，１７ｂで折り返される。最終段の反射ミラー１７ｂで折り返された後の光路ＯＰは、偏向器１３の回転軸１３ａとほぼ直交し、かつ、ハウジング１１の最外部を規定する平面Ｓ１，Ｓ２の間を通過して感光体９に至るように設定され、反射ミラー１７ｂで折り返されたレーザビームは他の光学素子を介することなくハウジング１１から出射される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レーザ走査光学ユニット、特に、並置された複数の感光体を有するタンデム式電子写真画像形成装置において、各感光体に対応して設置されるレーザ走査光学ユニットに関する。

一般に、電子写真方式によってカラー画像を形成するシステムとして、四つの感光体ドラムを転写ベルトの移動経路上に並置し、それぞれの感光体ドラムに三原色（マゼンタ、イエロー、シアン）とブラックの画像を形成して用紙上に重ね合わせるタンデム式のものが種々提供されている。

また、このタンデム式では、レーザ走査光学ユニットの単純化を図るために、各感光体ドラムに対応してそれぞれレーザ走査光学ユニットを設置する形態を用いている。

各感光体ドラムに対応してレーザ走査光学ユニットを設ける場合、この種のタンデム式画像形成装置においては装置自体の大型化を避けるため、各レーザ走査光学ユニットをコンパクトに、特に、感光体ドラムの配置ピッチを極力小さくできるように構成することが要求されている。

従来用いられているこの種のレーザ走査光学ユニットは３種類に大別され、それぞれ、図５、図６及び図７に示す。

図５に示すレーザ走査光学ユニットは、偏向器３で偏向走査されたレーザビームＬＢが第１走査レンズ６を透過した後にミラー７で直角に下方に折り返され、第２走査レンズ８を透過して感光体ドラム９に導かれるように構成されている。この場合、感光体ドラム９の配置ピッチＰは、レーザ走査光学ユニットの寸法Ａによって規制される。寸法Ａは、偏向器３の平面寸法、第１走査レンズ６の芯厚寸法及びミラー７の幅寸法などの制約を受けて、比較的大きなものとなり、ピッチＰを小さくすることは困難であった。

図６に示すレーザ走査光学ユニットは、偏向器３で偏向走査されたレーザビームＬＢがミラー７ａ，７ｂで折り返されて第１走査レンズ６を透過し、さらに、ミラー７ｃで下方に折り返されると共に第２走査レンズ８を透過して感光体ドラム９に導かれるように構成されている。この光学ユニットにあっても、図５に示した光学ユニットと同様に、感光体ドラム９の配置ピッチＰは、光学ユニットの寸法Ａによって規制されることから、タンデム式の画像形成装置の小型化には不利であった。

図７に示すレーザ走査光学ユニットは、偏向器３で偏向走査されたレーザビームＬＢをミラーを介在させることなく第１及び第２走査レンズ６，８を透過させて感光体ドラム９に導くように構成されている。この光学ユニットは幅寸法Ａが偏向器３や走査レンズ６，８の厚み相当分でのみでよく、比較的薄く構成できる利点を有する。しかし、光路を折り返さないために光路長がそのまま光学ユニットの長さ寸法Ｂとなり、これでは画像形成装置がかえって大型化してしまう問題点を有していた。

そこで、本発明の目的は、コンパクトで複数の感光体の配置ピッチを小さく設定することができ、タンデム式の画像形成装置に最適なレーザ走査光学ユニットを提供することに
ある。

以上の目的を達成するため、第１の発明は、並置された複数の感光体のそれぞれに対応して設置されるレーザ走査光学ユニットであって、レーザ光源と、偏向器と、第１及び第２走査光学素子と、第１及び第２反射ミラーと、これらの部材を収容したハウジングとを備え、前記偏向器に入射したレーザビームは前記感光体を配置した方向とは反対方向に偏向走査され、前記偏向器で偏向走査されたレーザビームは、第１走査光学素子を透過した後、第１反射ミラーで偏向器の回転軸とほぼ平行な方向に折り返され、第２走査光学素子を透過した後、第２反射ミラーで折り返され、前記第２反射ミラーで折り返されて前記感光体に導かれる光路は、前記偏向器の回転軸とほぼ直交し、かつ、前記ハウジングの最外部を規定する二つの平面の間を通過して感光体に至るように設定され、前記ハウジングは前記感光体に対向する第１端面及び第２端面を有し、第１端面は感光体の近くに配置され、第２端面は第１端面よりも感光体から離れてかつ前記二つの平面の内側に配置され、前記第２反射ミラーで折り返されたレーザビームが他の光学素子を介することなく第２端面から出射されること、を特徴とする。

また、第２の発明は、前記第１の発明と同じ構成部材を備えたレーザ走査光学ユニットであって、第２反射ミラーで折り返されて前記感光体に導かれる光路は、前記ハウジングの外形範囲内で偏向器の回転軸とほぼ直交する平面を通過して感光体に至るように設定されていることを特徴とする。

第１及び第２の発明に係るレーザ走査光学ユニットにあっては、最終段に配置された第２反射ミラーで折り返されたレーザビームが、偏向器の回転軸とほぼ直交し、かつ、ハウジングの最外部を規定する二つの平面の間を通過して感光体に至るように設定されているため、あるいは、ハウジングの外形範囲内で偏向器の回転軸とほぼ直交する平面を通過して感光体に至るように光路を設定しているため、光学ユニットの幅寸法が小さくなり、感光体の配置ピッチを小さくしてタンデム式の画像形成装置を小型化することができる。さらに、偏向器に入射したレーザビームを感光体を配置した方向とは反対方向に偏向走査し、かつ、光路が適宜折り返されているため、感光体と光学ユニットとの距離を短くすることも可能である。

以下、本発明に係るレーザ走査光学ユニットの実施例について、添付図面を参照して説明する。

（第１実施例、図１〜図３参照）
図１及び図２において、レーザ走査光学ユニット１０Ａは、ハウジング１１内に、光源１２、偏向器１３、第１走査レンズ１６、反射ミラー１７ａ、第２走査レンズ１８及び反射ミラー１７ｂを設けたものであり、感光体ドラム９に対してレーザビームを照射し、画像（静電潜像）を形成する。

偏向器１３は、四つの反射偏向面を備えたポリゴンミラー１４をその回転軸１３ａを中心にモータ１５で定速回転駆動するように構成されている。光源１２から放射されたレーザビームは図１の紙面に垂直な方向からポリゴンミラー１４の反射偏向面に入射し、レーザビームＬＢは感光体ドラム９を配置した方向とは反対方向に偏向走査される。

偏向器１３で偏向走査されたレーザビームＬＢは、第１走査レンズ１６を透過すると共に反射ミラー１７ａで直角に折り返され、第２走査レンズ１８を透過すると共に反射ミラー１７ｂで上方に折り返され、感光体ドラム９に導かれる。

最終段に設置された反射ミラー１７ｂで折り返されて感光体ドラム９に導かれる光路ＯＰは、偏向器１３の回転軸１３ａとほぼ直交し、かつ、ハウジング１１の最外部を規定する平面Ｓ１，Ｓ２の間を通過して感光体ドラム９に至るように設定されている。

換言すれば、最終段に設置された反射ミラー１７ｂで折り返されて感光体ドラム９に導かれる光路ＯＰは、ハウジング１１の外形範囲内で、偏向器１３の回転軸１３ａとほぼ直交する平面を通過して感光体ドラム９に至るように設定されている。ここで、ハウジング１１の外形範囲とは、ハウジング１１を直方体と仮定した場合の実質的占有領域を含む範囲（図１に点線で示す領域を含む範囲）を意味する。

本第１実施例において、光路ＯＰは偏向器１３の裏面側（モータ１５の設置側）を通過している。

図３は、前記レーザ走査光学ユニット１０Ａをタンデム式の電子写真画像形成装置に組み込んだ状態を示している。並置された四つの感光体ドラム９の下方にそれぞれにレーザ走査光学ユニット１０Ａが対応して設けられている。また、感光体ドラム９の直上には転写ベルト２０が矢印Ｘ方向に回転駆動可能に設置されている。各感光体ドラム９の周囲には、それぞれ図示しない帯電器、現像器、転写器などが設置されているが、これらの構成、作用は周知であり、その説明は省略する。

感光体ドラム９には各光学ユニット１０Ａから照射されるレーザビームによってマゼンタ、イエロー、シアン及びブラックの画像（静電潜像）が形成され、トナーが付着された後、順次、転写ベルト２０上に重ね合わせて１次転写され、カラー画像が合成される。合成されたカラー画像は矢印Ｙで示す経路を搬送される用紙上に２次転写される。

以上の構成からなるレーザ走査光学ユニット１０Ａにあっては、最終段に配置された反射ミラー１７ｂで折り返されたレーザビームがハウジング１１の外形範囲内で偏向器１３の回転軸１３ａとほぼ直交する平面を通過して感光体ドラム９に至るように光路ＯＰを設定しているため、光学ユニット１０Ａの幅寸法Ａが小さくなり、感光体ドラム９の配置ピッチＰを小さくしてタンデム式の画像形成装置を小型化することができる。

さらに、偏向器１３に入射したレーザビームを感光体ドラム９を配置した方向とは反対方向に偏向走査し、かつ、光路が適宜折り返されているため、感光体ドラム９と光学ユニット１０Ａとの距離、即ち、感光体ドラム９からハウジング１１の端部までの距離Ｂを短くすることができる。

（第２実施例、図４参照）
本第２実施例であるレーザ走査光学装置１０Ｂは、基本的には前記第１実施例と同様の構成を有する。異なるのは、反射ミラー１７ｂで折り返されたレーザビームの光路ＯＰが偏向器１３のモータ１５側とは反対側を通過するように設定されている点にある。このレーザ走査光学ユニット１０Ｂをタンデム式の画像形成装置に組み込んだ状態は図３を参照すれば理解することができる。従って、本第２実施例の作用効果は第１実施例と同様である。

なお、他の構成は前記第１実施例と同様であり、図４において図１と同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

（他の実施例）
なお、本発明に係るレーザ走査光学ユニットは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。

特に、ハウジング１１の構成の細部や、走査レンズ１６，１８の構成、配置関係などは任意である。また、図３に示したタンデム式の構成において、感光体ドラム９と光学ユニ
ット１０Ａとの配置関係は上下逆であってもよい。

本発明の第１実施例であるレーザ走査光学ユニットを示す概略構成図である。 前記レーザ走査光学ユニットの要部を示す斜視図である。 前記レーザ走査光学ユニットを備えたタンデム式電子写真画像形成装置の要部を示す概略構成図である。 本発明の第２実施例であるレーザ走査光学ユニットを示す概略構成図である。 従来のレーザ走査光学ユニットの第１例を示す概略構成図である。 従来のレーザ走査光学ユニットの第２例を示す概略構成図である。 従来のレーザ走査光学ユニットの第３例を示す概略構成図である。

符号の説明

９…感光体ドラム
１０Ａ，１０Ｂ…レーザ走査光学ユニット
１１…ハウジング
１２…光源
１３…偏向器
１３ａ…回転軸
１６，１８…走査レンズ
１７ａ，１７ｂ…反射ミラー
Ｓ１，Ｓ２…平面

Claims (2)

1. 並置された複数の感光体のそれぞれに対応して設置されるレーザ走査光学ユニットであって、
   レーザ光源と、偏向器と、第１及び第２走査光学素子と、第１及び第２反射ミラーと、これらの部材を収容したハウジングとを備え、
   前記偏向器に入射したレーザビームは前記感光体を配置した方向とは反対方向に偏向走査され、
   前記偏向器で偏向走査されたレーザビームは、第１走査光学素子を透過した後、第１反射ミラーで偏向器の回転軸とほぼ平行な方向に折り返され、第２走査光学素子を透過した後、第２反射ミラーで折り返され、
   前記第２反射ミラーで折り返されて前記感光体に導かれる光路は、前記偏向器の回転軸とほぼ直交し、かつ、前記ハウジングの最外部を規定する二つの平面の間を通過して感光体に至るように設定され、
   前記ハウジングは前記感光体に対向する第１端面及び第２端面を有し、第１端面は感光体の近くに配置され、第２端面は第１端面よりも感光体から離れてかつ前記二つの平面の内側に配置され、前記第２反射ミラーで折り返されたレーザビームが他の光学素子を介することなく第２端面から出射されること、
   を特徴とするレーザ走査光学ユニット。
2. 並置された複数の感光体のそれぞれに対応して設置されるレーザ走査光学ユニットであって、
   レーザ光源と、偏向器と、第１及び第２走査光学素子と、第１及び第２反射ミラーと、これらの部材を収容したハウジングとを備え、
   前記偏向器に入射したレーザビームは前記感光体を配置した方向とは反対方向に偏向走査され、
   前記偏向器で偏向走査されたレーザビームは、第１走査光学素子を透過した後、第１反射ミラーで偏向器の回転軸とほぼ平行な方向に折り返され、第２走査光学素子を透過した後、第２反射ミラーで折り返され、
   前記第２反射ミラーで折り返されて前記感光体に導かれる光路は、前記ハウジングの外形範囲内で偏向器の回転軸とほぼ直交する平面を通過して感光体に至るように設定され、
   前記ハウジングは前記感光体に対向する第１端面及び第２端面を有し、第１端面は感光体の近くに配置され、第２端面は第１端面よりも感光体から離れてかつハウジングの最外部を規定する二つの平面の内側に配置され、前記第２反射ミラーで折り返されたレーザビームが他の光学素子を介することなく第２端面から出射されること、
   を特徴とするレーザ走査光学ユニット。

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