JP2009069681A - 画像印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光を複数の感光体ドラムに照射して画像を印刷する画像印刷装置において、低コスト化及び小型化を図る。
【解決手段】画像印刷装置１は、複数の感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋと、レーザ光を複数の感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋに照射して走査するレーザスキャンユニット８とを備える。レーザスキャンユニット８は、ＭＥＭＳ技術により作製された２軸ミラーデバイス８２の２軸ミラー２１を２つの異なる軸を中心に回動させて、光源部８１から出射されたレーザ光を２軸ミラー２１で反射させることにより、光源部８１から出射されたレーザ光をｆシータレンズ８３、反射ミラー８４、プリズムミラー８５、折返しミラー８６ｃ、８６ｍ、８６ｙ、８６ｋ、及び最終ミラー８７ｃ、８７ｍ、８７ｙ、８７ｋを介して複数の感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋに照射して走査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ光を利用して印刷用紙に画像を印刷する画像印刷装置に関するものである。

従来から、レーザ光を利用して印刷用紙に画像を印刷する画像印刷装置において、画像をフルカラーで印刷するタンデムフルカラーレーザプリンタがある。タンデムフルカラーレーザプリンタは、レーザスキャンユニットにより、シアン色の画像形成用、マゼンダ色の画像形成用、イエロー色の画像形成用、ブラック色の画像形成用の４つの感光体ドラムにレーザ光を照射して画像を印刷するようになっている。このようなタンデムフルカラーレーザプリンタに備えられるレーザスキャンユニットとしては、図３に示す構成のものが知られている。

図３に示すレーザスキャンユニット１００は、４つの光源部１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙ、１１１ｋを用い、これら４つの光源部１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙ、１１１ｋから出射されたレーザ光をシアン色の画像形成用、マゼンダ色の画像形成用、イエロー色の画像形成用、ブラック色の画像形成用の４つの感光体ドラム１２０ｃ、１２０ｍ、１２０ｙ、１２０ｋに照射して走査するようになっている。

すなわち、４つの光源部１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙ、１１１ｋから出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー１１２により反射され、ｆシータレンズ１１３を透過した後、反射ミラー１１４及びプリズムミラー１１５により反射される。そして、反射ミラー１１４及びプリズムミラー１１５により反射された光のうち、光源部１１１ｃから出射されたレーザ光は、折返しミラー１１６ｃ及び最終ミラー１１７ｃにより反射されて、シアン色の画像形成用の感光体ドラム１２０ｃに照射される。また、光源部１１１ｍから出射されたレーザ光は、折返しミラー１１６ｍ及び最終ミラー１１７ｍにより反射されて、マゼンダ色の画像形成用の感光体ドラム１２０ｍに照射され、光源部１１１ｙから出射されたレーザ光は、折返しミラー１１６ｙ及び最終ミラー１１７ｙにより反射されて、イエロー色の画像形成用の感光体ドラム１２０ｙに照射され、光源部１１１ｋから出射されたレーザ光は、折返しミラー１１６ｋ及び最終ミラー１１７ｋにより反射されて、ブラック色の画像形成用の感光体ドラム１２０ｋに照射される。各感光体ドラム１２０ｃ、１２０ｍ、１２０ｙ、１２０ｋに照射されるレーザ光は、ポリゴンミラー１１２の角度を変化させることにより走査される。

各光源部１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙ、１１１ｋは、不図示のＬＤ（レーザダイオード）、ＬＤ駆動回路、コリメータレンズ、スリット、及びシリンダレンズ等により構成されており、ＬＤ駆動回路によりＬＤを駆動してＬＤからレーザ光を発光させ、ＬＤから発光されたレーザ光をコリメータレンズ、スリット、シリンダレンズを介して出射するようになっている。また、各最終ミラー１１７ｃ、１１７ｍ、１１７ｙ、１１７ｋは、手動により角度を調整できるようになっており、各最終ミラー１１７ｃ、１１７ｍ、１１７ｙ、１１７ｋの角度を手動で調整することにより、各感光体ドラム１２０ｃ、１２０ｍ、１２０ｙ、１２０ｋへのレーザ光の照射位置を調整するようになっている。

一方、２つの回転軸を中心に回転するミラーを用いて、２次元的な光走査を行うことにより、画像を表示するようにした画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、１つの回転軸を中心に回転するミラーを２つ用いて、２次元的な光走査を行うことにより、画像を表示するようにした画像表示装置が知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
特開２００７−１０８２３号公報 特開２００４−７７５４９号公報 特開２００２−１４８５５４号公報

ところが、上述した従来の画像印刷装置のレーザスキャンユニット１００においては、複数の光源部１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙ、１１１ｋを備えているため、製造高コストが高くなり、また、複数の光源部１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙ、１１１ｋを配置するスペースが必要となり、ユニットが大型化する。レーザスキャンユニット１１０が高コスト化及び大型化すると、レーザスキャンユニット１１０を備える画像印刷装置も、高コスト化及び大型化する。

また、光源部１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙ、１１１ｋから出射されるレーザ光の特性にバラツキがあると、各感光体ドラム１２０ｃ、１２０ｍ、１２０ｙ、１２０ｋに照射されるレーザ光の特性にバラツキを生じることになり、画像の印刷品位が劣化する。また、各最終ミラー１１７ｃ、１１７ｍ、１１７ｙ、１１７ｋの角度を手動で微調整することにより、各感光体ドラム１２０ｃ、１２０ｍ、１２０ｙ、１２０ｋへのレーザ光の照射位置を調整するようになっているため、各感光体ドラム１２０ｃ、１２０ｍ、１２０ｙ、１２０ｋへのレーザ光の照射位置の調整が難しい。なお、上述した特許文献１乃至特許文献３に開示の内容を適用したとしても、上記の問題を解決することはできない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、レーザ光を複数の感光体ドラムに照射して画像を印刷する画像印刷装置において、低コスト化及び小型化を図ることができる画像印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、複数の感光体ドラムと、レーザ光を複数の感光体ドラムに照射して走査するレーザスキャンユニットと、を備える画像印刷装置において、レーザスキャンユニットは、レーザ光を出射する光源部と、２つの異なる軸を中心に回動可能なミラーとを備え、ミラーを２つの異なる軸を中心に回動させて、光源部から出射されたレーザ光をミラーで反射させることにより、光源部から出射されたレーザ光を複数の感光体ドラムに照射して走査するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像印刷装置において、ミラーは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術により作製されたミラーであるものである。

請求項１の発明によれば、２つの異なる軸を中心に回動可能なミラーを用いることによって、１つの光源部から出射されたレーザ光を複数の感光体ドラムに照射して走査することができる。このため、従来の構成のように複数の光源部を用いる必要がなく、従来の構成と比較して光源部を１つに削減することができる。従って、光源部を構成する部材費（例えばＬＤ、ＬＤ駆動回路、コリメータレンズ、スリット、シリンダレンズ等の部材費）を削減することができ、低コスト化を図ることができると共に、光源部の配置に必要なスペースを削減することができ、小型化を図ることができる。また、１つの光源部から出射されたレーザ光を複数の感光体ドラムに照射して走査するため、各感光体ドラムに照射されるレーザ光の特性にバラツキを生じることがなく、画像の印刷品位を高めることができる。

請求項２の発明によれば、２つの異なる軸を中心に回動可能なミラーは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術により作製されたミラーであり、ＭＥＭＳ技術により作製されたミラーは、ミラーの回動角度が電気的に制御されるため、ミラーの回動角度を電気的に調整することにより、感光体ドラムへのレーザ光の照射位置を容易に調整することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態に係る画像印刷装置について図面を参照して説明する。図１は、画像印刷装置の構成を示す。画像印刷装置１は、レーザ光を利用して印刷用紙２にトナーを付着させることにより、印刷用紙２に画像を印刷する装置である。この画像印刷装置１は、フルカラーの画像を印刷することができる、いわゆるタンデムフルカラーレーザプリンタである。

画像印刷装置１は、印刷用紙２が装填される給紙トレイ３と、印刷用紙２を搬送するための取込ローラ４１、給紙ローラ４２〜４５、搬送ローラ４６〜４８、排紙ローラ４９と、画像印刷装置１から排紙された印刷用紙２を積載するための排紙トレイ５とを備える。また、画像印刷装置１は、印刷用紙２にトナーを付着させて画像を形成する画像形成部６ｃ、６ｍ、６ｙ、６ｋと、印刷用紙２に画像を形成するためのトナーを貯蔵するトナーカートリッジ７ｃ、７ｍ、７ｙ、７ｋと、印刷用紙２に画像を形成するために利用するレーザ光を出射するレーザスキャンユニット８と、印刷用紙２に形成された画像を定着させる熱定着部９等を備える。

印刷用紙２は、１枚又は複数枚のものが重ねられて、給紙トレイ３に装填される。給紙トレイ３に装填された印刷用紙２は、取込ローラ４１により１枚ずつ取り込まれ、給紙ローラ４２〜４５により画像形成部６ｃ、６ｍ、６ｙ、６ｋ及び熱定着部９に供給され、画像形成部６ｃ、６ｍ、６ｙ、６ｋ及び熱定着部９を経由した後、搬送ローラ４６〜４８により排紙ローラ４９へと搬送され、排紙ローラ４９により排紙トレイ５に排紙される。

画像形成部６ｃは、シアン色の画像形成用の画像形成部であり、シアン色の画像形成用の感光体ドラム６１ｃ、及び転写ローラ６２ｃ等を備えている。画像形成部６ｍは、マゼンダ色の画像形成用の画像形成部であり、マゼンダ色の画像形成用の感光体ドラム６１ｍ、及び転写ローラ６２ｍ等を備えている。画像形成部６ｙは、イエロー色の画像形成用の画像形成部であり、イエロー色の画像形成用の感光体ドラム６１ｙ、及び転写ローラ６２ｙ等を備えている。画像形成部６ｋは、ブラック色の画像形成用の画像形成部であり、ブラック色の画像形成用の感光体ドラム６１ｋ、及び転写ローラ６２ｋ等を備えている。

トナーカートリッジ７ｃは、シアン色の画像形成用のトナーカートリッジであり、シアン色のトナーを貯蔵している。トナーカートリッジ７ｍは、マゼンダ色の画像形成用のトナーカートリッジであり、マゼンダ色のトナーを貯蔵している。トナーカートリッジ７ｙは、イエロー色の画像形成用のトナーカートリッジであり、イエロー色のトナーを貯蔵している。トナーカートリッジ７ｋは、ブラック色の画像形成用のトナーカートリッジであり、ブラック色のトナーを貯蔵している。

レーザスキャンユニット８は、画像形成部６ｃの感光体ドラム６１ｃ、画像形成部６ｍの感光体ドラム６１ｍ、画像形成部６ｙの感光体ドラム６１ｙ、及び画像形成部６ｋの感光体ドラム６１ｋにレーザ光を照射して走査する。レーザスキャンユニット８の詳細については後述する。

画像形成部６ｃ、６ｍ、６ｙ、６ｋは、各々、レーザスキャンユニット８からのレーザ光を利用して、トナーカートリッジ７ｃ、７ｍ、７ｙ、７ｋに貯蔵しているトナーを刷用紙２に付着させることにより、印刷用紙２に画像を形成する。これら画像形成部６ｃ、６ｍ、６ｙ、６ｋによる印刷用紙２への画像形成方法は、周知であり、その詳細については、説明を省略する。

熱定着部９は、加圧ローラ９１、及び加熱ローラ９２等を有している。熱定着部９は、画像形成部６ｃ、６ｍ、６ｙ、６ｋにより画像を形成した印刷用紙２を加圧ローラ９１により加熱ローラ９２に加圧して、加熱ローラ９２により印刷用紙２に熱を加えることによって、印刷用紙２に画像を定着させる。画像形成部６ｃ、６ｍ、６ｙ、６ｋにより印刷用紙２に画像を形成し、熱定着部９により印刷用紙２に画像を定着させることにより、印刷用紙２に画像が印刷される。

次に、上記レーザスキャンユニット８について説明する。レーザスキャンユニット８は、光源部８１と、２軸ミラーデバイス８２と、ｆシータレンズ８３と、反射ミラー８４と、プリズムミラー８５と、折返しミラー８６ｃ、８６ｍ、８６ｙ、８６ｋと、最終ミラー８７ｃ、８７ｍ、８７ｙ、８７ｋ等を備えている。

光源部８１は、不図示のＬＤ（レーザダイオード）、ＬＤ駆動回路、コリメータレンズ、スリット、及びシリンダレンズ等により構成されており、ＬＤ駆動回路によりＬＤを駆動してＬＤからレーザ光を発光させ、ＬＤから発光されたレーザ光をコリメータレンズ、スリット、シリンダレンズを介して出射する。

図２は、２軸ミラーデバイス８２の構成を示す。２軸ミラーデバイス８２は、２軸ミラー２１と、軸支部２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂと、支持体２４等を備えており、２軸ミラー２１が軸支部２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂを介して支持体２４に支持された構成になっている。２軸ミラー２１は、軸支部２２ａと軸支部２２ｂとを通る直線を第１の軸Ｃ１として、この軸Ｃ１を中心に回動可能になっていると共に、軸支部２３ａと軸支部２３ｂとを通る直線を第２の軸Ｃ２として、この軸Ｃ２を中心に回動可能になっている。すなわち、２軸ミラー２１は、２つの異なる軸Ｃ１、Ｃ２を中心に回動可能になっている。

この２軸ミラーデバイス８２（すなわち２軸ミラー２１、軸支部２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、及び支持体２４等）は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術により作製されたものであり、２軸ミラー２１は、回動角度が電気的に制御されるようになっている。すなわち、レーザスキャンユニット８は、不図示のミラー駆動回路を備えており、ミラー駆動回路の電磁コイルによる電磁気力によって、２軸ミラー２１の回動角度を電気的に制御するようになっている。

レーザスキャンユニット８は、２軸ミラーデバイス８２の２軸ミラー２１を２つの異なる軸Ｃ１、Ｃ２を中心に回動させて、光源部８１から出射されたレーザ光を２軸ミラー２１で反射させることにより、光源部８１から出射されたレーザ光をｆシータレンズ８３、反射ミラー８４、プリズムミラー８５、折返しミラー８６ｃ、８６ｍ、８６ｙ、８６ｋ、及び最終ミラー８７ｃ、８７ｍ、８７ｙ、８７ｋを介して複数の感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋに照射して走査する。

すなわち、レーザスキャンユニット８は、反射ミラー８４からプリズムミラー８５に至るレーザ光の進路が副走査方向（感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋの配列方向）に変化するように、２軸ミラーデバイス８２の２軸ミラー２１を回動させることにより、光源部８１から出射されたレーザ光を感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋのいずれかに照射する。

反射ミラー８４からプリズムミラー８５に至るレーザ光の進路が進路Ｐ１の場合には、光源部８１から出射されたレーザ光は、プリズムミラー８５により反射された後、折返しミラー８６ｃ及び最終ミラー８７ｃにより反射されて、シアン色の画像形成用の感光体ドラム６１ｃに照射される。一方、反射ミラー８４からプリズムミラー８５に至るレーザ光の進路が進路Ｐ２の場合には、光源部８１から出射されたレーザ光は、プリズムミラー８５により反射された後、折返しミラー８６ｍ及び最終ミラー８７ｍにより反射されて、マゼンダ色の画像形成用の感光体ドラム６１ｍに照射される。また、反射ミラー８４からプリズムミラー８５に至るレーザ光の進路が進路Ｐ３の場合には、光源部８１から出射されたレーザ光は、プリズムミラー８５により反射された後、折返しミラー８６ｙ及び最終ミラー８７ｙにより反射されて、イエロー色の画像形成用の感光体ドラム６１ｙに照射され、反射ミラー８４からプリズムミラー８５に至るレーザ光の進路が進路Ｐ４の場合には、光源部８１から出射されたレーザ光は、プリズムミラー８５により反射された後、折返しミラー８６ｋ及び最終ミラー８７ｋにより反射されて、ブラック色の画像形成用の感光体ドラム６１ｋに照射される。

また、レーザスキャンユニット８は、光源部８１から出射されたレーザ光を各感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋに照射している状態において、反射ミラー８４からプリズムミラー８５に至るレーザ光の進路が主走査方向（感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋの配列方向と直交する方向）に変化するように、２軸ミラーデバイス８２の２軸ミラー２１を回動させることにより、光源部８１から出射されたレーザ光を各感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋに走査する。

このような構成の画像印刷装置１によれば、２つの異なる軸を中心に回動可能な２軸ミラー２１を用いることによって、１つの光源部８１から出射されたレーザ光を複数の感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋに照射して走査することができる。このため、従来の構成のように複数の光源部を用いる必要がなく、部材費（例えばＬＤ、ＬＤ駆動回路、コリメータレンズ、スリット、シリンダレンズ等の部材費）を削減することができ、低コスト化を図ることができると共に、光源部８１の配置に必要なスペースを削減することができ、小型化を図ることができる。また、１つの光源部８１から出射されたレーザ光を複数の感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋに照射して走査するため、各感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋに照射されるレーザ光の特性にバラツキを生じることがなく、画像の印刷品位を高めることができる。

しかも、２つの異なる軸を中心に回動可能な２軸ミラー２１は、ＭＥＭＳ技術により作製されたミラーであり、回動角度が電気的に制御されるため、２軸ミラー２１の回動角度を電気的に調整することにより、各感光体ドラム６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋへのレーザ光の照射位置を容易に調整することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、２つの異なる軸を中心に回動可能な２軸ミラーは、ＭＥＭＳ技術により作製されたミラーに限られず、２つの異なる軸を中心に回動可能であれば、どのような構成のものであってもよい。

本発明の一実施形態に係る画像印刷装置の概略構成を示す側断面図。 同画像印刷装置のレーザスキャンユニットの２軸ミラーデバイスの平面図。 従来の画像印刷装置のレーザスキャンユニットの概略構成図。

符号の説明

１ 画像印刷装置
２ 印刷用紙
３ 給紙トレイ
５ 排紙トレイ
６ｃ、６ｍ、６ｙ、６ｋ 画像形成部
７ｃ、７ｍ、７ｙ、７ｋ トナーカートリッジ
８ レーザスキャンユニット
９ 熱定着部
２１ ２軸ミラー
２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ 軸支部
２４ 支持体
４１ 取込ローラ
４２〜４５ 給紙ローラ
４６〜４８ 搬送ローラ
４９ 排紙ローラ
６１ｃ、６１ｍ、６１ｙ、６１ｋ 感光体ドラム
６２ｃ、６２ｍ、６２ｙ、６２ｋ 転写ローラ
８１ 光源部
８２ ２軸ミラーデバイス
８３ ｆシータレンズ
８４ 反射ミラー
８５ プリズムミラー
８６ｃ、８６ｍ、８６ｙ、８６ｋ 折返しミラー
８７ｃ、８７ｍ、８７ｙ、８７ｋ 最終ミラー
９１ 加圧ローラ
９２ 加熱ローラ

Claims (2)

1. 複数の感光体ドラムと、レーザ光を前記複数の感光体ドラムに照射して走査するレーザスキャンユニットと、を備える画像印刷装置において、
   前記レーザスキャンユニットは、レーザ光を出射する光源部と、２つの異なる軸を中心に回動可能なミラーとを備え、前記ミラーを２つの異なる軸を中心に回動させて、前記光源部から出射されたレーザ光を前記ミラーで反射させることにより、前記光源部から出射されたレーザ光を前記複数の感光体ドラムに照射して走査する、
   ことを特徴とする画像印刷装置。
2. 前記ミラーは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術により作製されたミラーである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像印刷装置。

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