JP2008058774A

JP2008058774A - 画像形成装置の露光装置

Info

Publication number: JP2008058774A
Application number: JP2006237483A
Authority: JP
Inventors: Koji Doi; 孝二土井
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】
３種類以上の解像度切替（走査線間隔の変更）が可能な画像形成装置の露光装置を提供する。
【解決手段】
光源(4a, 4b, 4c)から偏向手段(3)までの光路上に、光源からの複数本のレーザビーム(La, Lb, Lc)を平行光に変換する第１レンズ(32)と、第１レンズからの複数本の平行光を、主走査方向および副走査方向において収束されたビームに変換する第２レンズ(41)と、第２レンズからの複数本の収束ビームの収束点(Pa, Pb, Pc)上に配置され、光路に対し垂直な平面内で回動可能に支持される第３レンズ(42)と、第３レンズからの複数本のレーザビームを偏向手段に入射させる第４レンズ(44)とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源からの複数本のレーザビームを偏向手段で偏向走査し、被走査面に像露光を行う画像形成装置の露光装置に関するものであり、特に像露光に用いる複数本のレーザビームの走査線間隔が変更可能な露光装置に関する。

半導体レーザ等の光源からの複数本のレーザビームを回転多面鏡等の偏向手段で偏向走査し、感光体等の被走査面に像露光を行って、被走査面に静電潜像を形成する画像形成装置の露光装置において、解像度切替（走査線間隔の変更）を行う場合は、光路上に設けたレンズを光路に対し出し入れして行われていた。

特開平９−１０９４５８号公報

上記のようにレンズを光路に対し出し入れさせて解像度切替を行う構成においては、２種類の解像度、すなわち光路からレンズを退避させることにより得られる第１の解像度と、光路上にレンズを挿入することにより得られる第２の解像度しか提供できないという欠点があった。

本発明は、光源からの複数本のレーザビームを偏向手段で偏向走査し、被走査面に像露光を行う画像形成装置の露光装置において、前記光源から前記偏向手段までの光路上に、前記光源からの複数本のレーザビームを平行光に変換する第１レンズと、前記第１レンズからの複数本の平行光を、主走査方向および副走査方向において収束されたビームに変換する第２レンズと、前記第２レンズからの複数本の収束ビームの収束点上に配置され、光路に対し垂直な平面内で回動可能に支持される第３レンズと、前記第３レンズからの複数本のレーザビームを前記偏向手段に入射させる第４レンズとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、前記第３レンズの回動角度を任意に設定することにより、３種類以上の解像度切替も提供することができる。

以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

はじめに本発明が適用される画像形成装置の全体構成を図４に基づき説明する。図４において、１は電子写真方式を用いたレーザビームプリンタであり、そのコントローラ２２からの印刷動作開始信号に基づいて被走査面を有する感光体ドラム２１が矢印方向に回転を始める。感光体ドラム２１は、レーザビームプリンタ１の印刷速度に相当する速度で回転し、印刷動作が終了するまで回転を続ける。感光体ドラム２１が回転を開始すると、コロナ帯電器２に高電圧が印加され、感光体ドラム２１表面に例えば正の電荷が均一に帯電される。

偏向手段となる回転多面鏡３は、レーザビームプリンタ１に電源が投入されると直ちに回転を開始し、電源が投入されている間、高精度に定速回転が維持される。半導体レーザやガスレーザなどで構成された光源４から出力したレーザビームは、回転多面鏡３で反射し、ｆθレンズ５を通じて感光体ドラム２１上を走査しながら照射する。

ドットイメージに変換された文字データや図形データがレーザビームのオン／オフ信号としてコントローラ２２からレーザビームプリンタ１に送られると、感光体ドラム２１の表面にレーザビームが照射される部分と照射されない部分とが形成され、いわゆる静電潜像が形成される。この静電潜像を保持した感光体ドラム領域が現像装置６と対向する位置に到達すると、静電潜像にトナーが供給され、レーザビームの照射により感光体ドラム２１上の電荷が消失した部分に、例えば正電荷に帯電したトナーが静電気により吸引されて感光体ドラム２１上にトナー像が形成される。

ホッパ１１に収納された連続紙７は、用紙搬送トラクタ８によって、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像が転写位置に到達するタイミングと同期させて、感光体ドラム２１と転写器１０の間に向けて搬送される。

感光体ドラム２１上に形成されたトナー像は、連続紙７の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器１０の作用によって連続紙７上に吸引される。

このようにして、ホッパ１１にセットされていた連続紙７は、用紙搬送トラクタ８、転写器１０、用紙搬送トラクタ９およびバッファプレート２４を経て定着装置１２に搬送される。定着装置１２に到達した連続紙７は、予熱プレート１３で予熱された後、ヒータランプ２５を備えた加熱ローラ１４と加圧ローラ１５からなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像が連続紙７に溶融定着される。

加熱ローラ１４と加圧ローラ１５によって送り出された連続紙７は、用紙送出しローラ１６によってスタッカテーブル１９側へ送り出されるとともに、スイングフィン１７の振り子動作によってミシン目に沿って交互に折り分けられ、さらに、回転するパドル１８で折りたたみ状態が整えられながら、スタッカテーブル１９上に積み重ねられて行く。

感光体ドラム２１の転写位置を通過した領域は、清掃装置２０で清掃され、次の印刷動作に備えられる。なお、図４において、２３は印刷動作中のレーザビームプリンタ１の状態に基づく情報を表示したりする表示画面である。また、上述のバッファプレート２４は、用紙搬送トラクタ９および定着ローラ１４,１５間で用紙搬送速度差が生じた場合に、用紙７に発生するたるみ、あるいは張りを吸収するためのものである。また、２６は加熱ローラ１４表面に接触可能に、且つ巻取り可能に設けられたウェブ部材を示しており、加熱ローラ１４表面の清掃ならびに加熱ローラ１４表面への離型剤の塗布を行うためのものである。

次に、図１を用いて本発明の露光装置の詳細構成を説明する。

図４に示した光源４は、図１に示すように複数の半導体レーザ４ａ，４ｂ，４ｃから構成されており、光ファイバ３１ａ，３１ｂ，３１ｃを介して各半導体レーザからのレーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが第１レンズ３２へ導かれるように構成されている。

第１レンズ３２には、各レーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを平行光に変換するコリメータレンズを用いており、本実施例では、半導体レーザ４ａ，４ｂ，４ｃ、光ファイバ３１ａ，３１ｂ，３１ｃおよび第１レンズ３２が１つのレーザユニット３０として構成されている。

第１レンズ３２によって形成された複数本の平行光は、第２レンズ４１の作用によって主走査方向および副走査方向（主走査方向と直交する方向）において収束されたビームに変換される。

第２レンズ４１によって形成された収束ビームの収束点上には、第３レンズ４２が配置されている。すなわち、第３レンズ４２には、副走査方向断面形状が図２に示すようなかまぼこ型をしたシリンドリカルレンズを用いており、各レーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃの収束点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが、第３レンズ４２内に存在するように配置されている。

また、第３レンズ４２は、円筒状をしたレンズホルダ４３に固定されており、レンズホルダ４３を光路に対し垂直な平面内で回動させることにより、第３レンズ４２を図１の矢印Ｒ方向で任意に回動できる構成となっている。本実施例では、３本のレーザビームの内、中央のレーザビームＬｂの光軸を中心にしてレンズホルダ４３を回動させるようにしており、レンズホルダ４３への駆動力の伝達は、例えばレンズホルダ４３の外周面にギヤ部を加工しておき、このギヤ部に、駆動モータに連結された他のギヤを係合させて行うなど、種々の方法が考えられる。

第３レンズ４２からの複数本のレーザビームは、レンズホルダ４３の中空部４３ａを通過し、第４レンズ４４を介して回転多面鏡３へと導かれ、上述のように感光体ドラムへの静電潜像の記録に用いられる。

以上の構成により、第３レンズ４２の回動角度を任意に調整することにより、３種類以上の解像度切替が可能な画像形成装置の露光装置を提供することができる。

また、複数本のレーザビームの収束点近傍に第３レンズ４２を設置しているので、第３レンズ４２の回動動作に伴いビーム径が増大することもなく、印刷品質の低下を招くことなく解像度切替（走査線間隔の変更）を行える。

また、上記実施例では、３つの半導体レーザにより３本のレーザビームを発生させる構成に基づいて説明したが、光源はこれに限定されるものではなく、例えば図３に示すように、３つの発光部を備えた半導体レーザ４ｄを用いてもよい。また、回折格子やビームスプリッタを用い、単一ビームを発生する半導体レーザと第１レンズ３２との間に、前記回折格子やビームスプリッタを配置して、第１レンズ３２に複数本のレーザビームを入射させる構成であってもよい。

本発明の一実施例を示す露光装置の主走査方向平面図。本発明の第３レンズと各レーザビームの収束点との関係を示す副走査方向断面図。本発明の他の実施例を示す露光装置の主走査方向平面図。画像形成装置の全体構成図。

符号の説明

３回転多面鏡
４ａ，４ｂ，４ｃ半導体レーザ、
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ光ファイバ
３２第１レンズ
４１第２レンズ
４２第３レンズ
４３レンズホルダ
４４第４レンズ

Claims

光源からの複数本のレーザビームを偏向手段で偏向走査し、被走査面に像露光を行う画像形成装置の露光装置において、前記光源から前記偏向手段までの光路上に、前記光源からの複数本のレーザビームを平行光に変換する第１レンズと、前記第１レンズからの複数本の平行光を、主走査方向および副走査方向において収束されたビームに変換する第２レンズと、前記第２レンズからの複数本の収束ビームの収束点上に配置され、光路に対し垂直な平面内で回動可能に支持される第３レンズと、前記第３レンズからの複数本のレーザビームを前記偏向手段に入射させる第４レンズとを備えたことを特徴とする画像形成装置の露光装置。