JP4807190B2

JP4807190B2 - 光走査装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4807190B2
Application number: JP2006237359A
Authority: JP
Inventors: 真之金子
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: JP2008058759A

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。

従来、プリンタや複写機等の画像形成装置において、光源から出射された光ビームをポリゴンミラーで偏向し、反射ミラー等の光学部品によって感光体表面を走査させる光走査装置が広く利用されている。

ここで、カラープリンタやカラー複写機のように多色の画像形成を行うカラー画像形成装置の光走査装置では、平行な光軸を有する複数の光ビームを、共通のポリゴンミラーの回転により偏向させ、その偏向した光ビームを分光させ、分光された各光ビームによってそれぞれの感光体表面を走査させる方式が用いられている。

このようなカラー画像形成装置の光走査装置の一例として、４つの異なる波長の光ビームを回転する多角形ミラーで偏向し、特定の波長の光ビームを透過又は反射する光学フィルタを用いて４つの光ビームを分離して、各色に対応する感光体表面を走査させる光走査装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
この光走査装置によれば、４つの光ビームはまず、異なる２つの方向に２つずつ分離され、続いて、それぞれ１つの光ビームに分離されている。
特許第３３３４９１７号

本発明は、複数の光ビームを同一の偏向面で偏向する回転多面鏡を有する光走査装置の小型化を可能にすることを目的とする。

本発明の請求項１に係る光走査装置は、光学箱の内部に鉛直方向に対して所定の角度となるように斜めに設けられ、該光学箱を第一ケース部と第二ケース部とに仕切る仕切壁と、前記仕切壁の前記第一ケース部側に設けられると共に、回転軸が水平方向に対して前記所定の角度で斜めに配置され、複数の光ビームを同一の偏向面で偏向する回転多面鏡と、前記第一ケース部に設けられ、前記回転多面鏡で偏向された前記光ビームを、前記仕切壁に形成された開口部を通して前記第二ケース部側に反射する第一の反射鏡と、前記第二ケース部に設けられ、前記第一の反射鏡で反射された前記光ビームのうち所定の光ビームを前記回転多面鏡側とは反対側に反射する第二の反射鏡と、前記第二ケース部に設けられ、前記第二の反射鏡よりも前記第一の反射鏡から遠い位置にあり、前記所定の光ビームを前記回転多面鏡側へ反射する第三の反射鏡と、を備え、前記仕切壁の前記第二ケース部側へ前記回転多面鏡の回転制御基板が配置されたことを特徴としている。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載の光走査装置を備えたことを特徴としている。

請求項１記載の光走査装置によれば、本構成を有しない場合に比較して、光走査装置が小さくなる。

請求項２記載の画像形成装置によれば、画像形成装置が小さくなる。

本発明の光走査装置の実施形態を図面に基づき説明する。

図１には、画像形成装置としてのプリンタ１０が示されている。

プリンタ１０において、筐体１２に光走査装置１００が固定されており、光走査装置１００に隣接する位置に、光走査装置１００及びプリンタ各部の動作を制御する制御ユニット５０が設けられている。

プリンタ１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙トレイ１４が設けられている。用紙トレイ１４の上方には、記録用紙Ｐの先端部位置を調整する一対のレジストローラ１６が設けられている。

プリンタ１０の中央部には、画像形成ユニット１８が設けられている。画像形成ユニット１８は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各トナーに対応して、４つの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えており、これらが上下一列に並んでいる。

感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向上流側には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面を帯電する帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋが設けられている。

また、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向下流側には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナーをそれぞれ感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に現像する現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋが設けられている。

一方、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍには第１中間転写体２６が接触し、感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｋには第２中間転写体２８が接触している。そして、第１中間転写体１６、第２中間転写体１８には第３中間転写体３０が接触している。

第３中間転写体３０と対向する位置には、転写ロール３２が設けられている。転写ロール３２と第３中間転写体３０との間を記録用紙Ｐが搬送され、第３中間転写体３０上のトナー画像を記録用紙Ｐに転写させる。

記録用紙Ｐが搬送される用紙搬送路３４の下流には、定着装置３６が設けられている。定着装置３６は、加熱ローラ３８と加圧ローラ４０を有しており、記録用紙Ｐを加熱・加圧してトナー画像を記録用紙Ｐ上に定着させる。

トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、用紙搬送ローラ４２でトレイ４４に輩出される。

ここで、プリンタ１０の画像形成について説明する。

画像形成が開始されると、各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｋの表面が一様に帯電される。

光走査装置１００から出力画像に対応した光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋが、帯電後の感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｋの表面に照射され、感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｋ上に各色分解画像に応じた静電潜像が形成される。

この静電潜像に対して、現像装置２４Ｙ〜２４Ｋが選択的に各色、すなわちＹ〜Ｋのトナーを付与し、感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー画像が形成される。

その後、マゼンタ用の感光体ドラム２０Ｍから第１中間転写体２６に、マゼンタのトナー画像が一次転写される。また、イエロー用の感光体ドラム２０Ｙから第１中間転写体２６に、イエローのトナー画像が一次転写され、第１中間転写体２６上で前記マゼンタのトナー画像に重ね合わされる。

一方、同様にブラック用の感光体ドラム２０Ｋから、第２中間転写体２８にブラックのトナー画像が一次転写される。また、シアン用の感光体ドラム２０Ｃから第２中間転写体２８に、シアンのトナー画像が一次転写され、第２中間転写体２８上で前記ブラックのトナー画像に重ね合わされる。

第１中間転写体２６へ一次転写されたマゼンタとイエローのトナー画像は、第３中間転写体３０へ二次転写される。一方、第２中間転写体２８へ一次転写されたブラックとシアンのトナー画像も、第３中間転写体３０へ二次転写される。

ここで先に二次転写されているマゼンタ、イエローのトナー画像と、シアンおよびブラックのトナー画像とが重ね合わされ、カラー（３色）とブラックのフルカラートナー画像が第３中間転写体３０上に形成される。

二次転写されたフルカラートナー画像は、第３中間転写体３０と転写ロール３２との間のニップ部に達する。そのタイミングに同期して、レジストロール１６から記録用紙Ｐが当該ニップ部分に搬送され、記録用紙Ｐ上にフルカラートナー画像が三次転写（最終転写）される。

この記録用紙Ｐは、その後、定着装置３６に送られ、加熱ロール３８と加圧ロール４０とのニップ部分を通過する。その際、加熱ロール３８と加圧ロール４０とから与えられる熱と圧力との作用により、フルカラートナー画像が記録用紙Ｐに定着する。定着後、記録用紙Ｐは排出され、記録用紙Ｐへのフルカラー画像形成が終了する。

次に、光走査装置１００について説明する。

図２に示すように、光走査装置１００は、光学箱１０２を備えている。

光学箱１０２は、上部側壁１０２Ａ、仕切壁１０２Ｂ、下部側壁１０２Ｃを有しており、仕切壁１０２Ｂを境界として、第１ケース部１０４と第２ケース部１０６とに分けられている。

第１ケース部１０４には、各シングル光ビームアレイ１１０Ｙ〜１１０Ｋが保持されており、各色光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋが射出される。各色光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋは、各種光学部品で反射及び透過され、偏向走査装置１１２に入射される。

ここで、矢印Ｘを水平方向、矢印Ｙを鉛直方向としたとき、仕切壁１０２Ｂは、矢印Ｙ方向から角度θだけ傾斜している。また、偏向走査装置１１２の回転軸１１３は、矢印Ｘ方向から角度θだけ傾斜している。

偏向走査装置１１２の底部は、仕切壁１０２Ｂ上にネジ止めにより固定されている。また、第２ケース部１０６には、光学部品等が配置されていない未使用領域Ｓが形成されており、未使用領域Ｓ内に、回転制御基板１４０が配置されている。

回転制御基板１４０は、ケーブルにより制御ユニット５０の制御信号が伝達されることにより、偏向走査装置１１２を回転するようになっている。

また、偏向走査装置１１２は、回転軸１１３及び回転多面鏡１１４を備えており、回転軸１１３を中心として回転多面鏡１１４が回転することにより、入射された各色光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋが所定方向に反射され、走査される。

各色光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋが回転多面鏡１１４によって反射される方向には、Ｆθレンズ１１６、１１８が所定の間隔を空けて配置されており、各色光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋの光路調整が行われる。また、各色光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋの光路上で、Ｆθレンズの奥側には、反射ミラー１２０が設けられている。

反射ミラー１２０は、入射した各色光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋを、仕切壁１０２Ｂに設けられた窓１０８から第２ケース部１０６内に向けて反射させる。

第２ケース部１０６において、反射ミラーにより反射された各色光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋの進行方向には、第１分離ミラー１２２及び第２分離ミラー１２４が段違いに配置されている。

第１分離ミラー１２２は、光ビーム６０Ｙ及び６０Ｍを、偏向走査装置１１２の回転軸１１３の方向と交差する方向に反射する。ここで、第１分離ミラー１２２で反射された光ビーム６０Ｙ及び６０Ｍが向かう領域には、未使用領域Ｓが存在する。

第１分離ミラー１２２で反射された光ビーム６０Ｙは、反射ミラー１３０で反射され、感光体ドラム２０Ｙに導かれる。また、光ビーム６０Ｍは、反射ミラー１２６、１２８によって反射され、感光体ドラム２０Ｍに導かれる。

一方、第２分離ミラー１２４は、光ビーム６０Ｃ及び６０Ｋを、光ビーム６０Ｙ及び６０Ｍと反対方向に反射する。第２分離ミラー１２４で反射された光ビーム６０Ｃは、反射ミラー１３２、１３６反射され、感光体ドラム２０Ｃに導かれる。また、光ビーム６０Ｋは、反射ミラー１３４によって反射され、感光体ドラム２０Ｋに導かれる。

第１ケース部１０４には、保護カバー１４２が設けられている。

光学箱１０２の上方には、円柱状のシャフト１３８が紙面の手前側から奥側に向けて設けられており、光学箱１０２の下端部には突起１０２Ｄが形成されている。

光走査装置１００は、突起１０２Ｄが、筐体１２（図１参照）に形成された穴部１３に嵌めこまれ、シャフト１３８が図示しない係止部において係止されることにより、プリンタ１０内に固定され、また、着脱可能となっている。

次に、本発明の実施形態の作用について説明する。

仕切壁１０２Ｂは、矢印Ｙ方向から角度θ傾けられており、偏向走査装置１１２は、矢印Ｘ方向から角度θ傾けられている。これにより、それぞれを角度θ傾けないものに比べて未使用領域Ｓが狭くなるので、光走査装置１００の矢印Ｘ方向の幅が小さくなる。

また、角度θの値を大きくして、傾斜を大きくすると、偏向走査装置１１２及び回転制御基板１４０の矢印Ｙ方向の幅が小さくなる。

矢印Ｘ方向及びＹ方向の幅を小さくすることにより、光走査装置１００及びプリンタ１０が小型化される。

さらに、偏向走査装置１１２の回転制御基板１４０を未使用領域Ｓに配置することにより、回転制御基板１４０用の設置スペースを設ける必要はない。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

仕切壁１０２Ｂ及び偏向走査装置１１２の傾斜角度は、同一でなくともよい。

回転制御基板１４０は、偏向走査装置１１２と仕切壁１０２Ｂとの間に配置してもよい。

本発明の実施形態に係るプリンタの断面図である。本発明の実施形態に係る光走査装置の断面図である。

符号の説明

１０プリンタ（画像形成装置）。
１００光走査装置（光走査装置）
１１２偏向走査装置（回転多面鏡）
１１３回転軸（回転軸）
１２０反射ミラー（第一の反射鏡）
１２２第１分離ミラー（第三の反射鏡）
１２４第２分離ミラー（第二の反射鏡）
１４０回転制御基板（回転制御基板）
Ｓ未使用領域（領域）

Claims

光学箱の内部に鉛直方向に対して所定の角度となるように斜めに設けられ、該光学箱を第一ケース部と第二ケース部とに仕切る仕切壁と、
前記仕切壁の前記第一ケース部側に設けられると共に、回転軸が水平方向に対して前記所定の角度で斜めに配置され、複数の光ビームを同一の偏向面で偏向する回転多面鏡と、
前記第一ケース部に設けられ、前記回転多面鏡で偏向された前記光ビームを、前記仕切壁に形成された開口部を通して前記第二ケース部側に反射する第一の反射鏡と、
前記第二ケース部に設けられ、前記第一の反射鏡で反射された前記光ビームのうち所定の光ビームを前記回転多面鏡側とは反対側に反射する第二の反射鏡と、
前記第二ケース部に設けられ、前記第二の反射鏡よりも前記第一の反射鏡から遠い位置にあり、前記所定の光ビームを前記回転多面鏡側へ反射する第三の反射鏡と、
を備え、
前記仕切壁の前記第二ケース部側へ前記回転多面鏡の回転制御基板が配置されたことを特徴とする光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。