JP2013238742A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フレア光を遮蔽する遮光部材と偏向器とによる騒音を低減し、フレア光の遮蔽を行うとともに、走査画角を広げ、高品位な画像出力を可能とする光走査装置を提供する。
【解決手段】複数の光源からの光束を偏向する偏向手段7と、偏向手段で偏向され走査光学系に射出される光束の偏向走査領域a、b外に、走査光学系の走査レンズ8からの反射光を遮蔽する遮光部材2を配置し,同期検知手段11に導かれる光路が設けられていない側の非有効領域j内に備えられた第二遮光部材2aを偏向手段に接近して配置し、第1、第2の両走査レンズ8からの反射光であって偏向手段7の近傍を通過する反射光を遮蔽し、この際、同期用光路c確保のために、あえて走査画角をけずるような配慮なく遮光部材の配置スペースを確保する。
【選択図】図2
【解決手段】複数の光源からの光束を偏向する偏向手段7と、偏向手段で偏向され走査光学系に射出される光束の偏向走査領域a、b外に、走査光学系の走査レンズ8からの反射光を遮蔽する遮光部材2を配置し,同期検知手段11に導かれる光路が設けられていない側の非有効領域j内に備えられた第二遮光部材2aを偏向手段に接近して配置し、第1、第2の両走査レンズ8からの反射光であって偏向手段7の近傍を通過する反射光を遮蔽し、この際、同期用光路c確保のために、あえて走査画角をけずるような配慮なく遮光部材の配置スペースを確保する。
【選択図】図2
Description
本発明は、画像形成装置に具備され、被走査面に静電潜像を形成する光走査装置、及び、該光走査装置を有するレーザープリンタ、レーザープロッタ、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
従来からレーザープリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置に備えられた光走査装置においては、画像信号に応じてレーザ光源等を含む光ビーム照射装置から照射された光ビームを、例えば、回転多面鏡(ポリゴンミラー)から成る偏向器により周期的に偏向させて、偏向した光ビームを走査光学系によって感光性の記録媒体(感光ドラム)の被走査面上に結像させ、この像から画像記録を行っている。
なお、この画像形成装置において、近年、カラー化、高速化が進み、感光性を有するドラムを複数(通常は4つ)有する、例えば、タンデム方式の画像形成装置が普及し、これに応じて、光走査装置も複数の光束を同時に走査する方式を採るものが開発されている。 具体例として、例えば、図8には従来の光走査装置の概略平面図を示す。
図8において光源101(互いに対向する一対の光源101a、101b)から出射した光束は、ポリゴンミラー等の偏向器107の偏向面(反射面)に照射される。そして偏向器107の偏向面で反射偏向された光束は、走査光学系を介して感光ドラム110の被走査面f上に導光され、偏向器107を回転させることによって感光ドラム面上を光走査して画像情報の伝達、記録を行うことができる。
図8において光源101(互いに対向する一対の光源101a、101b)から出射した光束は、ポリゴンミラー等の偏向器107の偏向面(反射面)に照射される。そして偏向器107の偏向面で反射偏向された光束は、走査光学系を介して感光ドラム110の被走査面f上に導光され、偏向器107を回転させることによって感光ドラム面上を光走査して画像情報の伝達、記録を行うことができる。
なお、図8では2本の光ビームを偏向器107に照射し、2本の偏向光ビームを光走査しているため走査光学系を2つのみ記載しているが、光走査光学系は平面視で上下にそれぞれ2つずつ重なって、4つの感光ドラムの被走査面を走査する方式を採ることもできる。
ところで、対向する光走査光学系のそれぞれの走査レンズ108においては、入射した光ビームの一部がその表面(入射面及び射出面)で反射してフレア光(強い光源方向にレンズを向けた時にレンズ面で反射し、画像にノイズを発生させる反射光)として散乱する。
ところで、対向する光走査光学系のそれぞれの走査レンズ108においては、入射した光ビームの一部がその表面(入射面及び射出面)で反射してフレア光(強い光源方向にレンズを向けた時にレンズ面で反射し、画像にノイズを発生させる反射光)として散乱する。
この対向する光走査光学系の場合、フレア光が対向する他方の光走査光学系の走査レンズ108に入射することがあり、例えば、図8中の破線で示すフレア光は対向する側の被走査面に導光され、記録されるべき画像情報にノイズを発生させ、形成された画像上に筋状の汚れやゴースト像(フレア光の一種)が発生したり、あるいは、フレア光のカブリによる地肌汚れや色ぼけが発生したりして、画像品質を劣化させる原因となる。
なお、走査レンズは、それぞれの光走査光学系において複数存在する場合もあるが、本発明においては、特に断らない限り、偏向器107からの光ビームが最初に入射する走査レンズ108(図8には一対の走査レンズ108a、108bを示す)を指している。
なお、走査レンズは、それぞれの光走査光学系において複数存在する場合もあるが、本発明においては、特に断らない限り、偏向器107からの光ビームが最初に入射する走査レンズ108(図8には一対の走査レンズ108a、108bを示す)を指している。
このようなフレア光が、対向する走査レンズに入射することを防ぐために、遮光部材が提案されている。例えば、「特許文献1」には、対向走査方式において、走査レンズによる対向ゴーストを、ゴースト光(フレア光の一種)を発生させた走査レンズよりもその対向側の走査レンズに近づけて配置し、効果的に対向ゴーストを遮蔽している。具体的には、図9に示すように、偏向器107を中心とした左右方向に一対の走査光学系を備えた光走査装置において、対向する各走査レンズ108(一対の走査レンズ108a、108b)と偏向器7の各間に遮光部材2(一対の遮光部材走査レンズ102a、102b)をそれぞれ配置し、フレア光が対向する側の走査レンズ108に入射することを防止している。
そして、走査レンズ108で反射されたフレア光が対向する走査レンズ108側に向かう光路に遮光部材102を配置することで効果的にフレア光を遮蔽している。
しかし、上述のように遮光部材102を配置すると、偏向器107の回転に伴う風切り音が増大して、これが問題となることがある。
このような遮光部材による偏向器の風切り音の増大を防ぐために、遮光部材位置の提案がされている。「特許文献2」には、対向走査方式において、対向ゴーストの遮光部材がポリゴンミラーの抜け防止部材を兼ねており、偏向器への入射光と走査光の光路の間に配置されている。
しかし、上述のように遮光部材102を配置すると、偏向器107の回転に伴う風切り音が増大して、これが問題となることがある。
このような遮光部材による偏向器の風切り音の増大を防ぐために、遮光部材位置の提案がされている。「特許文献2」には、対向走査方式において、対向ゴーストの遮光部材がポリゴンミラーの抜け防止部材を兼ねており、偏向器への入射光と走査光の光路の間に配置されている。
具体的には、図10に示すように、遮光部材102(対向する一対の遮光部材102a、102b)の内、同図中の光源101側に配置された遮光部材102の位置を偏向器107への入射光の光路と被走査面fへの走査光の光路との間に配置し、偏向器017から遠ざけた位置に遮光部材2をそれぞれ配置したものである。偏向器107から遮光部材102までの距離を確保することで偏向器107の回転に伴う風切り音が増大するのを防止する。
更に、このような光走査装置では走査光学系の光学部品精度やハウジング上への組付け精度に限界があるため、対向する走査光学系毎、かつ、1走査毎に、被走査面上への光走査の書込み開始位置を決定する同期信号を検知する光受光素子111(図11に示す光受光素子111a、111b参照)を備えている。なお、「特許文献3」には、対向走査方式かつ片側1点同期方式において、同期信号の受光素子を反光源側に配置する構成を開示する。即ち、図11に示すように、低コスト化、及び、省スペース化のために、同期信号を検知する光受光素子111を書き出し側、もしくは書き終わり側のどちらか一方とする方法(1点同期方式)が開示されている。
このような対向する走査光学系で1点同期方式を用いる場合では、図12に示すように、偏向器107より光源101(互いに対向する一対の光源101a、101b)側に配置される遮光部材102(対向する一対の遮光部材102a、102b)が、同期信号を得るための光束と干渉するのを避けるため、被走査面fを走査するための偏向器107によって偏向される光束の偏向角度(走査画角)を狭めることとなり、このため、同一走査領域を得るには走査光学系の光路長が長くなり、光走査装置全体の大型化や、光学部品精度や組付け精度のばらつきによる走査位置ずれが大きくなる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、互いに対向する光走査系を有する光走査装置において、走査レンズから発生するフレア光を遮蔽する遮光部材と偏向器とによる騒音を低減し、効果的にフレア光の遮蔽を行うとともに、走査画角を広げ、高品位な画像出力を可能とする光走査装置を提供することを目的とし、さらには、その光走査装置を備えた画像形成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、本発明は、複数の光源と、前記複数の光源から射出される各々の光束を略対向方向へと偏向する偏向手段と、前記偏向手段で偏向された光束をそれぞれの被走査面上に走査結像する複数の走査光学系と、前記複数の走査光学系のそれぞれに対応しており、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を検知する1つの同期検知手段と、前記複数の走査光学系の内、一方の走査光学系を構成する第一走査レンズで反射した反射光が、前記複数の走査光学系の内、他方の走査光学系を構成する第二走査レンズに入射することを防止する第一遮光部材と、前記複数の走査光学系の内、他方の走査光学系を構成する第二走査レンズで反射した反射光が、前記複数の走査光学系の内、一方の走査光学系を構成する第一走査レンズに入射することを防止する第二遮光部材と、を備えた光走査装置において、前記第一遮光部材及び前記第二遮光部材は、主走査断面内において、前記光源から射出された光束が前記偏向手段に入射するまでの光路と前記偏向手段で偏向反射された光束が前記被走査面に入射するまでの光路に挟まれた非有効領域に備えられ、前記偏向手段により偏向反射された光束が前記同期検知手段に導かれる光路が設けられた側の前記非有効領域内に備えられた前記第一遮光部材と前記偏向手段の回転中心との距離に対して、前記偏向手段により偏向反射された光束が前記同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の前記非有効領域内に備えられた前記第二遮光部材と前記偏向手段の回転中心との距離の方が小さいことを特徴とした光走査装置。
本発明によれば、同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の非有効領域内に備えられた第二遮光部材を該同期検知手段の同期用光路をけらずに偏向手段に接近して配置し、同期検知手段に導かれる光路が設けられた側の非有効領域内に備えられた第一遮光部材の位置を偏向手段から遠ざけて配備することで、同期用光路保持のために、あえて走査画角をけずるような配慮の必要がなく、走査画角を狭めることなく広げることができる。特に、走査レンズの射出面で反射、散乱されたフレア光は偏向手段の近くに配置された第二遮光部材により、対向側の走査レンズへの入射を確実に遮蔽することができる。
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態及び変形例等に亘り、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
本発明の光走査装置では、光源からの複数の光束を、偏向手段を中心として略対向する2方向に振り分けて偏向する偏向手段と、該偏向手段により偏向走査された複数の光束をそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する走査光学系を備え、対向する走査光学系毎、かつ、1走査毎に、被走査面上への光走査の書込み開始位置を決定する同期信号を検知する光受光素子を備える。なお、ここでは省スペース化のため対向走査方式かつ片側1点同期方式を採るものとする。
本発明の光走査装置では、光源からの複数の光束を、偏向手段を中心として略対向する2方向に振り分けて偏向する偏向手段と、該偏向手段により偏向走査された複数の光束をそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する走査光学系を備え、対向する走査光学系毎、かつ、1走査毎に、被走査面上への光走査の書込み開始位置を決定する同期信号を検知する光受光素子を備える。なお、ここでは省スペース化のため対向走査方式かつ片側1点同期方式を採るものとする。
このような光走査装置において、偏向手段の近くであって、偏向手段による光束の偏向走査領域外、すなわち、偏向手段で偏向され走査光学系に射出される光束の偏向走査領域外に、走査光学系の走査レンズからの反射・散乱光(フレア光)を遮蔽する遮光部材を配置している。特に、図2に示すように、同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の非有効領域j内に備えられた第二遮光部材を該同期検知手段の同期用光路(設けていない)をけらずに偏向手段に接近して配置する。これにより、第1、第2の両走査レンズからの反射光であって特に偏向手段の近傍を通過する反射光を遮蔽でき、この際、同期用光路確保のために、あえて走査画角をけずるような配慮なく遮光部材の配置スペースを確保できる。
更に、遮光部材の配置スペースの狭い光源側よりも遮光部材の配置スペースに余裕のある非光源側に有効走査領域の走査画角をシフトするよう構成すれば、容易に走査画角を広げることができる。
図1〜図3を参照して、本発明の第1の実施形態として光走査装置Sの全体構成を説明する。
図1は本実施形態に係る対向走査方式の光走査装置Sの概要斜視図である。この光走査装置Sは光偏向手段としての1つのポリゴンミラー7を中央に配備し、同ポリゴンミラー7を挟んで図中左右に走査光学系がそれぞれ1対ずつ(紙面の上下に配備)対向配置され、各走査光学系の4つの光源1(1a、1b、1c、1d)は、各走査光学系の光軸(有効走査領域における)を挟んで各々同一側(図1、2では上方側)に配置されている。
図1〜図3を参照して、本発明の第1の実施形態として光走査装置Sの全体構成を説明する。
図1は本実施形態に係る対向走査方式の光走査装置Sの概要斜視図である。この光走査装置Sは光偏向手段としての1つのポリゴンミラー7を中央に配備し、同ポリゴンミラー7を挟んで図中左右に走査光学系がそれぞれ1対ずつ(紙面の上下に配備)対向配置され、各走査光学系の4つの光源1(1a、1b、1c、1d)は、各走査光学系の光軸(有効走査領域における)を挟んで各々同一側(図1、2では上方側)に配置されている。
同図1において、符号1(1a、1b、1c、1d)は光源としての半導体レーザ、3(3a、3b、3c、3d)はカップリングレンズ、5(5a、5b、5c、5d)はシリンドリカルレンズ、6(6a、6b、6c、6d)は開口絞り(アパーチャ)、7は偏向手段としての偏向手段(例えば6つの偏向反射面を有するポリゴンミラー7)、8(8a、8b)は走査レンズ、9は光路折返し用のミラー、10(10a、10b、10c、10d)は被走査面fを成す感光体、11(11a、11b)は同期検知手段としての同期検知板をそれぞれ示している。
半導体レーザ1から出射した発散光束はカップリングレンズ3により略平行光束に変換される。カップリングレンズ3を出た光束は被走査面f上でのビーム径を安定させるためのアパーチャ6を通過し、シリンドリカルレンズ5によりポリゴンミラー7の偏向反射面近傍にてそれぞれ主走査方向に長い線像に変換される。ポリゴンミラー7で偏向反射された光束(以下ビームとも記す)は走査レンズ8と折り返しミラー9により感光体10の表面に光スポットとして等速走査される。
ここで、ポリゴンミラー7で偏向反射され、感光体10の表面に走査が開始する前に同期検知板で走査開始のタイミングを決定するための同期信号を検知する。
ここで、ポリゴンミラー7で偏向反射され、感光体10の表面に走査が開始する前に同期検知板で走査開始のタイミングを決定するための同期信号を検知する。
ここで、同期信号を検知する同期検知手段の要部を成す同期検知板11(11a、11b)は受光素子からなり、これに向かう光ビームは、ポリゴンミラー7の偏向反射面で偏向された後、走査レンズの端部を透過し、同期検知板の受光素子に所望のビームスポット形状で入射する。
本実施形態1では感光体への走査開始前に同期信号を検知しているが、走査終了後のタイミングで検知しても良い。また、異なる偏向反射面により偏向走査される場合、ポリゴンミラー7の面精度ばらつきに起因した走査開始位置ずれを防ぐために偏向反射面毎に同期信号を検知する必要がある。
本実施形態1では感光体への走査開始前に同期信号を検知しているが、走査終了後のタイミングで検知しても良い。また、異なる偏向反射面により偏向走査される場合、ポリゴンミラー7の面精度ばらつきに起因した走査開始位置ずれを防ぐために偏向反射面毎に同期信号を検知する必要がある。
図2で、符号2(2a、2b)は遮光部材を示している。半導体レーザ1から射出されたビームがポリゴンミラー7の偏向反射面に入射するまでの光路とポリゴンミラー7の偏向反射面から感光体10に走査されるビームの光路との間に配置され、遮光部材2aは走査レンズ8bで反射したフレア光が走査レンズ8aに入射するのを遮蔽し、遮光部材2bは走査レンズ8aで反射したフレア光が走査レンズ8bに入射するのを遮蔽している。
図2は本発明の実施形態1を示す光走査装置Sの全体の主走査断面図である。
図2は本発明の実施形態1を示す光走査装置Sの全体の主走査断面図である。
この図2は平面図であるため走査光学系は、紙面の前後に2つずつ重なっており、上側左右の2つのみが図示されている。このため、ここでは、走査光学系の構成のうち、上側の左右の走査光学系を主に説明する。
ポリゴンミラー7は矢印Aの方向で回転し、このポリゴンミラー7の回転中心線を含む基準面1が左右の走査光学系を紙面垂直方向に区分している。半導体レーザ1a、1bから射出したビームはポリゴンミラー7の異なる偏向反射面で偏向され、それぞれの感光体10a、10bの表面上に走査される。ここで、半導体レーザ1aから射出されたビームはポリゴンミラー7で偏向され、走査レンズ8aの入射面により一部のビームが反射、散乱されたフレア光(図2中では破線で示す)が生じる。
フレア光を走査レンズ8bへ入射させないように遮光部材2b(第一遮光部材)を配置する。遮光部材2b(第一遮光部材)は半導体レーザ1bからポリゴンミラー7の偏向反射面に入射するビームの光路とポリゴンミラー7の偏向反射面で偏向され感光体10bに走査されるまでのビームの光路の間の領域、つまり、半導体レーザ1bから射出されポリゴンミラー7に入射するビームの光路と、ポリゴンミラー7で偏向反射され感光体10bの表面である有効走査領域を走査するビームの光路に挟まれた非有効領域kに配置される。
対向側に配置される遮光部材2a(第二遮光部材)も同様に半導体レーザ1aからポリゴンミラー7の偏向反射面に入射するビームの光路とポリゴンミラー7の偏向反射面で偏向され、感光体10aに走査されるまでのビームの光路の間の領域、つまり、半導体レーザ1aから射出されポリゴンミラー7に入射するビームの光路と、ポリゴンミラー7で偏向反射され感光体10aの表面である有効走査領域を走査するビームの光路に挟まれた非有効領域jに配置される。
このとき、非有効領域kは感光体10bへの光走査開始位置を決定するための同期信号を同期検知板に入射させるための光路が確保されなければならない。感光体10aへの光走査開始位置を決定するための同期信号を同期検知板に入射させるための光路は半導体レーザ1aと走査レンズ8aの光軸を挟んだ反対側になるために非有効領域jには同期信号検知のための光路の確保は必要ない。
このとき、非有効領域kは感光体10bへの光走査開始位置を決定するための同期信号を同期検知板に入射させるための光路が確保されなければならない。感光体10aへの光走査開始位置を決定するための同期信号を同期検知板に入射させるための光路は半導体レーザ1aと走査レンズ8aの光軸を挟んだ反対側になるために非有効領域jには同期信号検知のための光路の確保は必要ない。
そこで、非有効領域kに配置される遮光部材2b(第一遮光部材)とポリゴンミラー7の回転中心までの距離D1を非有効領域jに配置された遮光部材2a(第二遮光部材)とポリゴンミラー7の回転中心までの距離D2よりも長くする。即ち、偏向反射された光束が同期検知手段に導かれる光路が設けられた側の非有効領域k(図で右上側)内に備えられた第一遮光部材と偏向手段の回転中心との距離D1に対して、偏向反射された光束が同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の非有効領域j(図で左上側)内に備えられた第二遮光部材と偏向手段の回転中心との距離D2の方が小さくする。
このよう設定することで、同期信号検知のためのビームの光路を確保でき、走査画角を十分に確保できる。
このよう設定することで、同期信号検知のためのビームの光路を確保でき、走査画角を十分に確保できる。
図3は本発明の実施形態1を示す光走査装置Sの要部拡大の主走査断面図である。
この図3は走査レンズ8a、8bによって生じたフレア光を遮光部材1a、2bで遮蔽する詳細な方法を示している。
同図で示したように、走査レンズ8a、8bによって生じるフレア光には走査レンズ8a、8bの入射面8aR1、8bR1で反射、散乱されたフレア光(図3中には細線mで示す)と、走査レンズ8a、8bの射出面8aR2、8bR2で反射、散乱されたフレア光(図3中には太線nで示す)とがある。本実施形態1のように両凸の走査レンズ8を用いた場合は、走査レンズ8で反射、散乱され、ポリゴンミラー7でけられずに対向する走査レンズ8に入射するフレア光は、走査レンズ8の射出面8aR2、8bR2で反射、散乱されたフレア光(図8中の太線nで示す)の方が図中x軸線(例えば、図3中の一点差線x1)に対する角度α2(細線m側の角度α1に対して)が小さい。
この図3は走査レンズ8a、8bによって生じたフレア光を遮光部材1a、2bで遮蔽する詳細な方法を示している。
同図で示したように、走査レンズ8a、8bによって生じるフレア光には走査レンズ8a、8bの入射面8aR1、8bR1で反射、散乱されたフレア光(図3中には細線mで示す)と、走査レンズ8a、8bの射出面8aR2、8bR2で反射、散乱されたフレア光(図3中には太線nで示す)とがある。本実施形態1のように両凸の走査レンズ8を用いた場合は、走査レンズ8で反射、散乱され、ポリゴンミラー7でけられずに対向する走査レンズ8に入射するフレア光は、走査レンズ8の射出面8aR2、8bR2で反射、散乱されたフレア光(図8中の太線nで示す)の方が図中x軸線(例えば、図3中の一点差線x1)に対する角度α2(細線m側の角度α1に対して)が小さい。
このため、走査レンズ8a、8bの射出面8aR2、8bR2で反射、散乱されたフレア光はポリゴンミラー7の近くに配置された遮光部材2a(第二遮光部材)により、対向側の走査レンズ8b、8aへの入射を確実に遮蔽できる。また、走査レンズ8a、8bの入射面8aR1、8bR1で反射、散乱されたフレア光は図中のx軸線x1に対する角度αが大きいため、走査レンズ8bの入射面8bR1で反射、散乱されたフレア光(図3中の細線mで示す)は遮光部材2aで遮蔽できる。更に、走査レンズ8aの入射面8aR1で反射、散乱されたフレア光(図3中の細線mで示す)は対向側の走査レンズ8bに近い遮光部材2bにより遮蔽する。このように、図中x軸線(例えば、図3中の一点差線x1)からのフレア光の角度αに対して、遮光部材2a、2bのポリゴンミラー7の回転中心との距離D2、D1を異ならせることにより、効果的に角度αの異なるフレア光の遮光が可能となる。
図4は本発明の実施形態2を示す光走査装置Sの全体の主走査断面図である。
この図4は平面図であるため走査光学系は、図2と同様に、紙面の前後に2つずつ重なっており、上側左右の2つのみが図示されている。
同図において、半導体レーザ1a、1bから射出されたビームをポリゴンミラー7で偏向反射し、ここで有効走査領域a1、b1に走査する場合を破線で示し、有効走査領域a2、b2に走査する場合を実線で示している。
この図4は平面図であるため走査光学系は、図2と同様に、紙面の前後に2つずつ重なっており、上側左右の2つのみが図示されている。
同図において、半導体レーザ1a、1bから射出されたビームをポリゴンミラー7で偏向反射し、ここで有効走査領域a1、b1に走査する場合を破線で示し、有効走査領域a2、b2に走査する場合を実線で示している。
有効走査領域a1、b1はポリゴンミラー7で偏向されたビームが被走査面fに垂直に入射する位置と有効走査領域の中心点pa1、pb1とが一致している場合であり、同期検知板11b1への光路(破線参照)が遮光部材2bと干渉し易く、同期信号を検知することが困難になる。干渉を防ぐと共に、図中y軸線方向の被走査面fの中心点pa1、pb1を変えずに同じ幅の有効走査領域を確保するようにするには、走査画角を狭くしポリゴンミラー7から被走査面までの光路長を伸ばす必要があり、これでは光走査装置全体が大型化する可能性が生じる。
ここでは実線で示すように、破線の場合に対して有効走査領域a2、b2を非光源側にずらし、修正している。この有効走査領域a2、b2はポリゴンミラー7で偏向されたビームが被走査面fに垂直に入射する位置が有効走査領域の中心点pa2、pb2より図中y方向+側(図4では上方側)に設定した場合となり、同期検知板11b2への光路と遮光部材2bとの干渉もし難く、同期信号の検知も容易となる。また、有効走査領域をy軸線方向−側にシフトするだけであるので走査画角を十分に広げて確保でき、ポリゴンミラー7から被走査面fまでの光路長を短くでき、光走査装置S全体の小型化が可能となる。
図5は本発明の実施形態3を示す光走査装置Sの全体の主走査断面図である。
この図5は平面図であるため走査光学系は、図2と同様に、紙面の前後に2つずつ重なっており、上側左右の2つのみが図示されている。
同図は半導体レーザ1からポリゴンミラー7への入射角度と走査画角の関係を示している。
ここで半導体レーザ1a1、1b1から射出されたビームr1は同図中y軸線(例えばy1線)に対して角度を有してポリゴンミラー7に入射しており、破線で光路を示した。一方、半導体レーザ1a2、1b2から射出されたビームr2は同図中y軸に対して平行な方向からポリゴンミラー7に入射しており実線で光路を示している。
この図5は平面図であるため走査光学系は、図2と同様に、紙面の前後に2つずつ重なっており、上側左右の2つのみが図示されている。
同図は半導体レーザ1からポリゴンミラー7への入射角度と走査画角の関係を示している。
ここで半導体レーザ1a1、1b1から射出されたビームr1は同図中y軸線(例えばy1線)に対して角度を有してポリゴンミラー7に入射しており、破線で光路を示した。一方、半導体レーザ1a2、1b2から射出されたビームr2は同図中y軸に対して平行な方向からポリゴンミラー7に入射しており実線で光路を示している。
実線で示した光路で形成されるポリゴンミラー7への入射ビームの光路とポリゴンミラー7から被走査面までの光路に挟まれた非有効領域は、破線で示した光路で形成されるポリゴンミラー7への入射ビームの光路とポリゴンミラー7から被走査面までの光路に挟まれた非有効領域より広く、遮光部材2a1、2b1より遮光部材2a2、2b2の方が配置可能な位置の自由度が大きい。
具体的には半導体レーザ1a1から射出されたビームr1がポリゴンミラー7に入射するまでの光路と半導体レーザ1a2から射出されたビームr2がポリゴンミラー7に入射するまでの光路とに挟まれた領域e1、及び半導体レーザ1b1から射出されたビームr1がポリゴンミラー7に入射するまでの光路と半導体レーザ1b2から射出されたビームr2がポリゴンミラー7に入射するまでの光路とに挟まれた領域e1だけ遮光部材の配置可能な領域が広がる。それに伴い、遮光部材2a1、2b1を遮光部材2a2、2b2の位置に配置することが可能となり、ポリゴンミラー7で偏向反射され被走査面fに走査するための走査画角がθ1からθ2へと広げることが可能となり、遮光部材の配置精度を緩和できる上に、走査画角を広げることができる。
図6は本発明の実施形態4を示す光走査装置Sの全体の主走査断面図である。
この図6は平面図であるため走査光学系は、図2と同様に、紙面の前後に2つずつ重なっており、上側左右の2つのみが図示されている。
ここで、遮光部材2a2、2b2は半導体レーザ1a2、1b2から射出されポリゴンミラー7へ入射される光路r2と平行に配備される。このような角度で遮光部材2a2、2b2が配置された場合、遮光部材のy軸方向+側から−側(図6で上より下側)に至るまで、半導体レーザ1a、1bから射出されポリゴンミラー7へと入射されるまでの光路r2との干渉の可能性があるため、遮光部材の配置の精度を厳しくする必要がある。
この図6は平面図であるため走査光学系は、図2と同様に、紙面の前後に2つずつ重なっており、上側左右の2つのみが図示されている。
ここで、遮光部材2a2、2b2は半導体レーザ1a2、1b2から射出されポリゴンミラー7へ入射される光路r2と平行に配備される。このような角度で遮光部材2a2、2b2が配置された場合、遮光部材のy軸方向+側から−側(図6で上より下側)に至るまで、半導体レーザ1a、1bから射出されポリゴンミラー7へと入射されるまでの光路r2との干渉の可能性があるため、遮光部材の配置の精度を厳しくする必要がある。
しかし、図6中に遮光部材2a3、2b3として示したように、ポリゴンミラー7に近づくに従い、半導体レーザ1a、1bからポリゴンミラー7へ入射される光路r2に対してより近づく配置、即ち、光路r2に対して斜めに配置するので、遮光部材の配置の精度を遮光部材2a3、2b3のy軸方向−側の端だけに限定でき、遮光部材の配置スペースを容易に確保でき、遮光部材の配置精度を緩和できる。
図7は本発明の実施形態5を示す光走査装置Sを搭載した画像形成装置の全体構成図である。
本実施形態の画像形成装置は、光走査装置Sをタンデム型フルカラーレーザプリンタMに搭載した例である。
装置本体の中央には、中間転写ベルト906が設けられている。この中間転写ベルト906上にはイエローY用の潜像担持体としての感光体ドラム901Y、マゼンタM用の感光体901M、シアンC用の感光体901C及びブラックK用の感光体901Kが、転写紙の搬送方向上流側から順に等間隔で配設されている。これらの感光体は全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスにしたがって各プロセスを実行するプロセス部材が順に配設されている。即ち、同図において、感光体ドラム901の周囲には感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ902、光走査装置S900により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ903、現像ローラ903にトナーを補給するトナーカートリッジ904、ドラムに残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース905が配置される。
本実施形態の画像形成装置は、光走査装置Sをタンデム型フルカラーレーザプリンタMに搭載した例である。
装置本体の中央には、中間転写ベルト906が設けられている。この中間転写ベルト906上にはイエローY用の潜像担持体としての感光体ドラム901Y、マゼンタM用の感光体901M、シアンC用の感光体901C及びブラックK用の感光体901Kが、転写紙の搬送方向上流側から順に等間隔で配設されている。これらの感光体は全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスにしたがって各プロセスを実行するプロセス部材が順に配設されている。即ち、同図において、感光体ドラム901の周囲には感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ902、光走査装置S900により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ903、現像ローラ903にトナーを補給するトナーカートリッジ904、ドラムに残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース905が配置される。
ここで、感光体ドラム901へは上記したようにポリゴンミラー71面毎の走査により画像記録が行われる第1実施形態の光走査装置Sが配備されるが、これに代えて、第2〜第4実施形態の光走査装置Sを搭載することもできる。
下部側には水平方向に給紙カセット907が配設され、その給紙トレイ907から給紙コロ908により記録紙は分離供給され、レジストローラ対909に達し、そこで、副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送りだされ、転写ベルト906よりカラー画像が転写され、定着ローラ910で定着して排紙ローラ912により排紙トレイ911に排出される。
下部側には水平方向に給紙カセット907が配設され、その給紙トレイ907から給紙コロ908により記録紙は分離供給され、レジストローラ対909に達し、そこで、副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送りだされ、転写ベルト906よりカラー画像が転写され、定着ローラ910で定着して排紙ローラ912により排紙トレイ911に排出される。
このような概略構成において、例えば、フルカラーモード(複数色モード)時であれば、各感光体ドラム901Y〜901Kに対してY、M、C、K用の各色の画像信号に基づき各々の光走査装置Sによる光ビームの光走査で、各感光体表面に、各色信号に対応した静電潜像が形成される。これらの静電潜像は各々の対応する現像装置で色トナーにより現像されてトナー像となり、搬送ベルト906上に静電的に重ねて吸着されて搬送される転写紙上に転写されることによりフルカラー画像が形成される。このフルカラー像は定着装置910で定着された後、排紙トレイ911に排紙される。
上記画像形成装置の光走査光学系を、上記光走査装置Sとすることで、請求項1〜4のいずれか1つに記載の光走査装置Sと同様の効果を得ることができる画像形成装置を、高品位な画像再現性が確保できる画像形成装置を実現することができる。
更に、図7の上述した画像形成装置は光走査装置Sを搭載したフルカラーレーザプリンタとして説明したが、画像形成装置として他の印刷装置や、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に適用してもよい。これらの各実施形態の場合も、図7の画像形成装置と同様の効果を得ることができる。
更に、図7の上述した画像形成装置は光走査装置Sを搭載したフルカラーレーザプリンタとして説明したが、画像形成装置として他の印刷装置や、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に適用してもよい。これらの各実施形態の場合も、図7の画像形成装置と同様の効果を得ることができる。
10a〜10d 感光体ドラム
S 光走査装置
7 偏向器としてのポリゴンミラー
1a〜1d 半導体レーザ(光源)
2a 第二遮光部材(非有効領域内に備えられた遮光手段)
2b 第一遮光部材(有効領域内に備えられた遮光手段)
2a1〜2b2 遮光手段(遮光部材)
2a3、2b3 遮光手段(遮光部材)
8 走査レンズ
11 同期検知手段
a1、a2,b1,b2 偏向走査領域(有効走査領域)
j 同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の非有効領域
k 同期検知手段に導かれる光路が設けられた側の非有効領域
D1 偏向反射された光束が同期検知手段に導かれる光路が設けられた側の第一遮光部材と偏向手段の距離
D2 同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の第二遮光部材と偏向手段の距離
S 光走査装置
7 偏向器としてのポリゴンミラー
1a〜1d 半導体レーザ(光源)
2a 第二遮光部材(非有効領域内に備えられた遮光手段)
2b 第一遮光部材(有効領域内に備えられた遮光手段)
2a1〜2b2 遮光手段(遮光部材)
2a3、2b3 遮光手段(遮光部材)
8 走査レンズ
11 同期検知手段
a1、a2,b1,b2 偏向走査領域(有効走査領域)
j 同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の非有効領域
k 同期検知手段に導かれる光路が設けられた側の非有効領域
D1 偏向反射された光束が同期検知手段に導かれる光路が設けられた側の第一遮光部材と偏向手段の距離
D2 同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の第二遮光部材と偏向手段の距離
Claims (5)
- 複数の光源と、
前記複数の光源から射出される各々の光束を略対向方向へと偏向する偏向手段と、
前記偏向手段で偏向された光束をそれぞれの被走査面上に走査結像する複数の走査光学系と、
前記複数の走査光学系のそれぞれに対応しており、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を検知する1つの同期検知手段と、
前記複数の走査光学系の内、一方の走査光学系を構成する第一走査レンズで反射した反射光が、前記複数の走査光学系の内、他方の走査光学系を構成する第二走査レンズに入射することを防止する第一遮光部材と、
前記複数の走査光学系の内、他方の走査光学系を構成する第二走査レンズで反射した反射光が、前記複数の走査光学系の内、一方の走査光学系を構成する第一走査レンズに入射することを防止する第二遮光部材と、
を備えた光走査装置において、
前記第一遮光部材及び前記第二遮光部材は、主走査断面内において、前記光源から射出された光束が前記偏向手段に入射するまでの光路と前記偏向手段で偏向反射された光束が前記被走査面に入射するまでの光路に挟まれた非有効領域に備えられ、
前記偏向手段により偏向反射された光束が前記同期検知手段に導かれる光路が設けられた側の前記非有効領域内に備えられた前記第一遮光部材と前記偏向手段の回転中心との距離に対して、
前記偏向手段により偏向反射された光束が前記同期検知手段に導かれる光路が設けられていない側の前記非有効領域内に備えられた前記第二遮光部材と前記偏向手段の回転中心との距離の方が小さい
ことを特徴とした光走査装置。 - 前記主走査断面内において前記走査光学系により走査された光束の主光線が前記被走査面に垂直に入射する位置が、前記被走査面上の有効走査領域の中心より前記光源がある側に備えられた
ことを特徴とする請求項1記載の光走査装置。 - 前記光源から射出された光束が前記偏向手段の偏向反射面に入射するときの方向が、前記被走査面上を走査する方向と平行な方向である
ことを特徴とする請求項1または2記載の光走査装置。 - 前記遮光部材が前記偏向手段の回転中心に近づくにつれ前記偏向手段への入射光束の光路に近づく
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の光走査装置。 - 光源からの光束を被走査面である像担持体に照射して潜像を形成する書込ユニットを備えた画像成形装置において、前記書込ユニットとして請求項1〜4のいずれか1項に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012111753A JP2013238742A (ja) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012111753A JP2013238742A (ja) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 光走査装置及び画像形成装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2013238742A true JP2013238742A (ja) | 2013-11-28 |
Family
ID=49763803
Family Applications (1)
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JP2012111753A Pending JP2013238742A (ja) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 光走査装置及び画像形成装置 |
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JP (1) | JP2013238742A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11747610B2 (en) | 2020-04-10 | 2023-09-05 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming apparatus |
-
2012
- 2012-05-15 JP JP2012111753A patent/JP2013238742A/ja active Pending
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