JP5786306B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置には、像保持体を光ビームで走査して静電潜像を形成する露光器が採用されたものがある。この露光器は光ビームを出射する光源や複数の光学部材などが配置された１つの組立体であり、コスト上および信頼性向上の観点から、同一の露光器を複数の機種の画像形成装置に適用することが好ましい。

ここで、特許文献１には、原稿読取りと画像記録との双方の機能を備えた走査光学系が記載されている。

また、特許文献２，３には、一部が異なる光学系のハウジングを作製するための金型を共通化する技術が記載されている。

また、特許文献４には、光学部品の取付位置の微調整が可能な光走査装置が開示されている。

特開平０９−０８０３３６号公報 特開平０６−０６７１０４号公報 特開平０６−０６７１０５号公報 特開２００３−２７０５７８号公報

本発明は、走査領域に広狭のある複数種類の被走査体のいずれにも適用可能な光走査装置、およびその光走査装置が組み込まれた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の光走査装置は、
筐体と、
光ビームを出射する光源と、
光源から出射した光ビームの照射を受け回転しながら回転角に応じた方向に光ビームを反射する回転多面鏡と、
回転多面鏡で反射した光ビームを被走査体上に導いて被走査体上を繰り返し走査させる走査光学系と、
回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であって、かつ、被走査体の走査に利用する走査利用領域の外側に配置された反射鏡と、
その反射鏡で反射した光ビームを受光して光ビームによる被走査体上の走査タイミングを検出する光検出器とを有し、
上記筐体が、
光ビームを光検出器に向けて反射する、上記反射鏡としての第１の反射鏡を、回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であり、かつ、被走査領域が相対的に狭い第１の被走査体の走査に利用する第１の走査利用領域の外側であり、さらに被走査領域が相対的に広い第２の被走査体の走査に利用する第２の走査利用領域の内側に掛かる第１の位置に支持する第１の支持部と、
光ビームを光検出器に向けて反射する、上記反射鏡としての第２の反射鏡を、偏向領域の内側であり、かつ、第２の走査利用領域の外側の第２の位置に支持する第２の支持部とを有することを特徴とする光走査装置である。

請求項２の光走査装置は、請求項１の光走査装置において、上記第１の支持部および上記第２の支持部が、第１の反射鏡と第２の反射鏡が互いに干渉し第１の反射鏡の第１の支持部への支持と第２の反射鏡の第２の支持部への支持との一方のみ可能な各位置に設けられていることを特徴とする。

請求項３の光走査装置は、請求項１の光走査装置において、上記第１の反射鏡および上記第２の反射鏡が互いに同一寸法の反射鏡であって、
第１の支持部および第２の支持部のうちの一方の支持部が、反射鏡の反射面の当接を受ける第１の被当接部を有し、反射鏡を、その反射鏡の反射面が第１の被当接部に当接した状態に支持する支持部であり、他方の支持部が、反射鏡の裏面の当接を受ける第２の被当接部を有し、反射鏡を、その反射鏡の裏面が第２の被当接部に当接した状態に支持する支持部であることを特徴とする。

請求項４の光走査装置は、請求項１又は２の光走査装置において、上記第１の反射鏡および上記第２の反射鏡が互いに異なる寸法の反射鏡であって、
第１の支持部および第２の支持部が、第１の反射鏡および第２の反射鏡それぞれの反射面の当接を受ける第１の被当接部および第２の被当接部を有し、第１の反射鏡および第２の反射鏡それぞれを、第１の反射鏡および第２の反射鏡それぞれの反射面が第１の被当接部および第２の被当接部に当接した状態に支持するものであることを特徴とする。

請求項５の光走査装置は、請求項１から４のうちのいずれか１項記載の光走査装置において、第１の支持部および第２の支持部が、第１の反射鏡および第２の反射鏡それぞれを、第１の支持部に支持された第１の反射鏡で反射した光ビームが光検出器の光検出面の中心に入射する時点の該光ビームと、第２の支持部に支持された第２の反射鏡で反射した光ビームが光検出面の中心に入射する時点の光ビームを、光検出面の中心に立てた法線を挟んで互いに反対側から入射させる位置および姿勢に支持するものであることを特徴とする。

請求項６の画像形成装置は、帯電し露光により静電潜像を形成する像保持体と、像保持体を帯電させる帯電器と、像保持体を、画像信号に応じて変調された光ビームで走査することにより像保持体を露光する露光器と、静電潜像を現像して現像像を形成する現像器とを有する現像像形成部、および
現像像形成部で形成された現像像を記録媒体上に転写する転写器と、記録媒体上に転写された現像像を定着する定着器とを有する転写定着部を有し、
上記露光器が、
筐体と、
光ビームを出射する光源と、
光源から出射した光ビームの照射を受け回転しながら回転角に応じた方向に該光ビームを反射する回転多面鏡と、
回転多面鏡で反射した光ビームを被走査体上に導いて被走査体上を繰り返し走査させる走査光学系と、
回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であって、かつ、被走査体の走査に利用する走査利用領域の外側に配置された反射鏡と、
その反射鏡で反射した光ビームを受光して光ビームによる被走査体上の走査タイミングを検出する光検出器とを有し、
上記筐体が、
光ビームを光検出器に向けて反射する、上記反射鏡としての第１の反射鏡を、回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であり、かつ、被走査領域が相対的に狭い第１の被走査体の走査に利用する第１の走査利用領域の外側であり、さらに被走査領域が相対的に広い第２の被走査体の走査に利用する第２の走査利用領域の内側に掛かる第１の位置に支持する第１の支持部と、
光ビームを光検出器に向けて反射する、上記反射鏡としての第２の反射鏡を、偏向領域の内側であり、かつ、第２の走査利用領域の外側の第２の位置に支持する第２の支持部とを有することを特徴とする画像形成装置である。

請求項７の画像形成装置は、請求項６の画像形成装置において、上記第１の支持部および上記第２の支持部が、第１の反射鏡と第２の反射鏡が互いに干渉し第１の反射鏡の第１の支持部への支持と第２の反射鏡の第２の支持部への支持との一方のみ可能な各位置に設けられていることを特徴とする。

請求項８の画像形成装置は、請求項６の画像形成装置において、上記第１の反射鏡および上記第２の反射鏡が互いに同一寸法の反射鏡であって、
第１の支持部および第２の支持部のうちの一方の支持部が、反射鏡の反射面の当接を受ける第１の被当接部を有し、反射鏡を、その反射鏡の反射面が第１の被当接部に当接した状態に支持する支持部であり、他方の支持部が、反射鏡の裏面の当接を受ける第２の被当接部を有し、反射鏡を、その反射鏡の裏面が第２の被当接部に当接した状態に支持する支持部であることを特徴とする。

請求項９の画像形成装置は、請求項６又は７の画像形成装置において、上記第１の反射鏡および上記第２の反射鏡が互いに異なる寸法の反射鏡であって、
第１の支持部および第２の支持部が、第１の反射鏡および第２の反射鏡それぞれの反射面の当接を受ける第１の被当接部および第２の被当接部を有し、第１の反射鏡および第２の反射鏡それぞれを、第１の反射鏡および第２の反射鏡それぞれの反射面が第１の被当接部および第２の被当接部に当接した状態に支持するものであることを特徴とする。

請求項１０の画像形成装置は、請求項６から９のうちのいずれか１項記載の画像形成装置において、第１の支持部および第２の支持部が、第１の反射鏡および第２の反射鏡それぞれを、第１の支持部に支持された第１の反射鏡で反射した光ビームが光検出器の光検出面の中心に入射する時点の該光ビームと、第２の支持部に支持された第２の反射鏡で反射した光ビームが光検出面の中心に入射する時点の光ビームを、光検出面の中心に立てた法線を挟んで互いに反対側から入射させる位置および姿勢に支持するものであることを特徴とする。

請求項１の光走査装置および請求項６の画像形成装置によれば、走査領域が異なる機種に適用可能である。

請求項２の光走査装置および請求項７の画像形成装置によれば、第１および第２の反射鏡のいずれについても光検出器でほぼ同一の光学特性が得られる。

請求項３の光走査装置および請求項８の画像形成装置によれば、機種が異なっても同一の反射鏡が用いられる。

請求項４の光走査装置および請求項９の画像形成装置によれば、本構成を採用しない場合と比べ、反射鏡が高精度に位置決めされる。

請求項５の光走査装置および請求項１０の画像形成装置によれば、本構成を採用しない場合と比べ高精度の検出が可能である。

本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。 露光器を示した斜視図である。 露光器の筐体内に配備された光学系の平面図である。 露光器の筐体内に配備された光学系の斜視図である。 図３と同一の図に、異なる走査領域Ｓａ，Ｓｂを示した図である。 走査領域外に置かれる反射ミラーを支持する支持部を示した斜視図である。 走査領域外に置かれる反射ミラーを支持する支持部を図６とは別の角度から見て示した斜視図である。 図６，図７に示す支持部に、狭い方の走査領域Ｓａを採用したときの反射ミラー９４ａを支持させた状態を示した斜視図である。 図６，図７に示す支持部に、狭い方の走査領域Ｓａを採用したときの反射ミラー９４ａを支持させた状態を、図８とは別の角度から見て示した斜視図である。 図６，図７に示す支持部に、広い方の走査領域Ｓｂを採用したときの反射ミラー９４ｂを支持させた状態を示した斜視図である。 図６，図７に示す支持部に、広い方の走査領域Ｓｂを採用したときの反射ミラー９４ｂを支持させた状態を、図１０は別の角度から見て示した斜視図である。 図６，図７に示す支持部に、２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂの双方を配置した状態を示した斜視図である。 図６，図７に示す支持部に、２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂの双方を配置した状態を、図１２とは別の角度から見て示した斜視図である。 ２つの反射ミラーと光センサ９６の位置関係を示した図である。 ２枚の反射ミラーの他の配置例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。この図１に示す画像形成装置１には、露光器５３が組み込まれている。この露光器５３は、本発明の光走査装置の一実施形態に相当する。

この画像形成装置１は、原稿読取部１０、画像形成部２０、および用紙収容部３０を有する。

原稿読取部１０には、原稿Ｓが重ねられた状態に置かれる原稿給紙台１１が備えられている。この原稿給紙台１１上に置かれた原稿Ｓは１枚ずつ送り出されて搬送ロール１２によって搬送経路１３上を搬送され、透明ガラス製の原稿読取板１４の下に置かれた原稿読取光学系１５により、その搬送されてきた原稿に記録されている文字や画像が読み取られて原稿排紙台１６上に排出される。

また、この原稿読取部１０は、その奥側に左右に延びるヒンジを有し、そのヒンジを回転中心として、原稿給紙台１１および原稿排紙台１６を一体的に持ち上げることができる。その持ち上げた下には、原稿読取板１４が広がっている。この原稿読取部１０では、原稿給紙台１１に原稿を置くことに代えて原稿読取板１４上に原稿を１枚だけ下向きに置き、原稿読取光学系１５が矢印Ａ方向に移動してその原稿読取板１４上の原稿から文字や画像を読み取ることもできる。

原稿読取光学系１５で得られた画像信号は、処理・制御回路２１に入力される。処理・制御回路２１は、以下のようにして、入力されてきた画像信号に基づく画像を形成する。また、この処理・制御回路２１は、この画像形成装置１の各部の動作制御を担っている。

また、この画像形成装置１の下部に設けられた用紙収容部３０には、３台の給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３が収容されている。これらの給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３には、各給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３ごとに例えば寸法の異なる用紙Ｐが積み重なった状態に収容されている。各給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３は、用紙Ｐの補給のために、引出し自在に構成されている。

それら３台の給紙台３１＿１，３１＿２，３１＿３のうちの、例えば原稿の寸法に適合した寸法の用紙Ｐが収容されている給紙台（ここでは一例として給紙台３１＿３とする）から用紙Ｐがピックアップロール３２により送り出され、さばきロール３３により１枚ずつに分離され、その分離された１枚の用紙Ｐが搬送ロール３４により矢印Ｂの向きに上方に搬送され、待機ロール３５によりそれ以降の搬送のタイミングが調整されてさらに搬送される。この待機ロール３５以降の搬送については後述する。

また、画像形成部２０には、手差し給紙台２２が備えられている。この手差し給紙台２２はその下端部を中心に開く折り畳み式のものであり、この手差し給紙台２２を開き、その上に用紙を置き、その手差し給紙台２２に置かれた用紙を矢印Ｃに従って送り込むことも可能である。

この画像形成部２０の中央部には、矢印Ｄで示す向きに回転する感光体５１を有し、その感光体５１の周囲に、帯電器５２、現像装置６０、除電器５４、およびクリーナ５５が配置されている。また、感光体５１の上方には、露光器５３が配置されている。また、後述する中間転写ベルト７１を感光体５１との間に挟んだ位置には転写器５６が置かれている。

感光体５１はロール形状を有し、帯電により電荷を保存し露光によりその電荷を放出してその表面に静電潜像が形成される。

帯電器５２は、感光体５１の表面をある帯電電位に帯電する。

また、露光器５３には、処理・制御回路２１から画像信号が入力され、その入力された画像信号に応じて変調された光ビーム５３１を出力する。この光ビーム５３１は、矢印Ｄ方向に回転する感光体５１の表面の、帯電器５２による帯電を受けた部分を、その感光体５１の回転軸方向（図１の紙面に垂直な方向）に繰り返し走査し、感光体５１の表面に静電潜像を形成する。さらに感光体５１は光ビーム５３１の走査を受けて表面に静電潜像が形成された後、現像装置６０により現像され、その感光体５１の表面にトナー像が形成される。ここで、現像装置６０は、６台の現像器６１＿１，６１＿２，６１＿３，６１＿４，６１＿５，６１＿６を備え、矢印Ｅの向きに回転して、それら６台の現像器６１＿１〜６１＿６のうちのいずれか１台の現像器（図１に示す状態では現像器６１＿１）が感光体５１に対面した位置に移動される。感光体５１上に形成された静電潜像は、その感光体５１に対面した現像器（ここでは現像器６１＿１とする）により現像されてトナー像が形成される。

現像装置６０に備えられている６台の現像器６１＿１〜６１＿６には、各現像器ごとにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）や、さらにそのユーザの用途に応じた２色の特色のトナーが収容されている。感光体５１上の静電潜像の現像にあたっては、今回使用される色のトナーを収容した現像器が感光体５１に対面する位置に回転され、その感光体５１に対面した現像器により、その現像器に収容された色トナーによる現像が行なわれる。ユーザの用途に応じた特色としては、例えば画像の艶出しに用いる透明トナーや、そのユーザにおいて多用される色に調整されたトナー等が用いられる。

現像装置６０の上部には、６台の現像器６１＿１〜６１＿６のそれぞれで用いられている色トナーと同一の色トナーが収容された６台のトナータンク６２＿１〜６２＿６が置かれている。各現像器６１＿１〜６１＿６内のトナーが減ると対応する色のトナーが収容されているトナータンク６２＿１〜６２＿６からその現像器６１＿１〜６１＿６内にトナーが供給される。

現像器による現像により、感光体５１上に形成されたトナー像は、転写器５６の作用により中間転写ベルト７１上に転写される。

この感光体５１は、この転写後に除電器５４による除電を受け、さらにクリーナ５５により、転写後の感光体５１に残存しているトナーが除去される。

中間転写ベルト７１は、複数のロール７２に架け回された、無端の、矢印Ｆ方向に循環移動するベルトである。この中間転写ベルト７１の近傍には、用紙Ｐの搬送経路を挟んだ位置に転写器７３が配置され、さらにその転写器７３よりも中間転写ベルト７１の循環移動方向下流側には、転写器７３による転写後に中間転写ベルト７１上に残存するトナーを除去するクリーナ７４が配置されている。これらの転写器７３およびクリーナ７４は、中間転写ベルト７１に接離自在な構成となっている。

複数色による画像を形成するときは、転写器７３およびクリーナ７４を中間転写ベルト７１から離間させておき、ある１色のトナーによるトナー像を感光体５１上に形成して中間転写ベルト７１に転写する過程を、現像装置６０を回転させながら複数の現像器（複数色のトナー）について繰り返し、中間転写ベルト７１上に複数色のトナーによる複数のトナー像を順次重なるように転写する。

その後、転写器７３を中間転写ベルト７１に接触させ、重ねられた複数色のトナー像がその転写器７３が置かれた転写位置に達するときに用紙Ｐもその転写位置に達するように用紙Ｐが待機ロール３５から送り出され、その転写位置において、転写器７３の作用により、中間転写ベルト７１上の複数色のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写を受けた用紙は、さらに矢印Ｇで示す向きに搬送され、定着器７５による加熱および加圧を受けてその用紙上に定着トナー像からなる画像が形成される。この定着器７５を通過した用紙は、さらに矢印Ｈで示す向きに搬送されて用紙排出台２３上に排出される。

また、クリーナ７４も中間転写ベルト７１に接触するように移動し、転写器７３による転写後に中間転写ベルト７１上に残存するトナーが、クリーナ７４により、その中間転写ベルト７１上から除去される。

また、この画像形成装置１は、用紙Ｐの両面に画像を形成することが可能な装置となっている。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、上記のようにして用紙Ｐの第１面にのみ画像が形成された用紙Ｐは、用紙排出台２３上に排出されることに代わり、案内部材３６の切り替えにより、搬送ロール３７により矢印Ｉで示す向きに搬送される。その後搬送方向が反転し、もう１つの案内部材３８により、今度は矢印Ｋで示す向きに搬送ロール３９により搬送されて待機ロール３５に至る。

その後は、再度上記と同様にして、今度はその用紙Ｐの第２面に画像が形成される。このようにして両面に画像が形成された用紙Ｐは、今度は用紙排出台２３上に排出される。

図２は、露光器を示した斜視図である。

この図２には、露光器の蓋が取り外され、その露光器内部が示されている。

この露光器５３の筐体５３２には回路基板８１が固定されており、その回路基板８１には、面発光タイプのレーザダイオード８２（図３，図４参照）が搭載されている。この回路基板８１には、ケーブル８１１が接続され、さらにその回路基板８１には、処理回路８１２も搭載されている。この回路基板８１に搭載されているレーザダイオード８２は、複数本の光ビームを出射するタイプのレーザダイオードであり、この露光器５３は、図１に示す感光体５１上を複数本の光ビームで同時に走査する構成となっている。

ケーブル８１１は、図１に示す処理・制御回路２１に接続されて、画像信号をその処理・制御回路２１から回路基板８１に伝達する。この回路基板８１に伝達された画像信号は、処理回路８１２で処理されレーザダイオード８２から出射する光ビームの変調を制御する変調信号に変換されて、レーザダイオード８２に伝えられる。レーザダイオード８２は、その伝えられた変調信号に応じて変調された複数本の光ビームを出射する。

この露光器５３の筐体５３２内には、回転多面鏡８３やその他の複数の光学部材からなる光学系が配置されている。

図３および図４は、露光器の筐体内に配備された光学系の、それぞれ平面図および斜視図である。

レーザダイオード８２から出射した複数本の光ビーム５３１は、コリメータレンズ８４およびアパーチャ８５を通過しハーフミラー８６に到る。ハーフミラー８６は入射ビームの一部を反射しその反射ビーム５３２は集光レンズ８７を介して、光量検知用の光センサ８８に入力される。この光センサ８８による受光信号は図２に示す回路基板８１に伝達され、その回路基板８１上の処理回路８１２で、その受光信号に基づいて、レーザダイオード８２から出射される光ビームの光量が調整される。

ハーフミラー８６を透過した光ビームは、さらにシリンドリカルレンズ８９を経由して回転多面鏡（ポリゴンミラー）８３に達する。この回転多面鏡８３はその周面８３１が反射鏡となっており、入射ビームをその回転角に応じた方向に反射する。この回転多面鏡８３は矢印Ｌ方向に回転し、したがってその反射ビームは矢印Ｍ方向に繰り返し偏向される。

回転多面鏡８３で反射した光ビームはｆθレンズ９０を通過し、シリンドリカルミラー９１で上方に反射され、平面ミラー９２で光路を折り返す方向に反射される。このミラー９２で反射された光ビームは、ｆθレンズ９０や回転多面鏡８３の上方を通過しシリンドリカルミラー９３で下方に反射されて、筐体５３２に設けられた開口５３３（図２参照）を通って筐体５３２の下方に出射する。この露光器５３の筐体５３２から出射した光ビーム５３１は、図１に示すように、感光体５１をその回転軸方向に走査し、感光体５１上に静電潜像を形成する。

また、図３に示す、回転多面鏡８３による光ビームの偏向領域Ｒの内側であって感光体５１の走査に利用する走査領域Ｓａから外れた位置に反射ミラー９４ａが配置されており、ミラー９２で反射した光ビームは、一回の走査の開始タイミングでその反射ミラー９４ａで反射する。その反射ミラー９４ａで反射した光ビーム５３３ａは、集光レンズ９５を経由してタイミング検出用光センサ９６に入射する。

この光センサ９６は、光ビーム変調のタイミングを調整するために各回の走査の開始タイミングを検出するセンサである。この光センサ９６で得られた受光信号は処理・制御回路２１（図１参照）に伝達され、その処理・制御回路２１で、その受光信号に基づいてタイミング調整された画像信号が生成され、その画像信号が処理・制御回路２１からケーブル８１１を経由して回路基板８１に入力される。このようにして、レーザダイオード８２からは、ケーブル８１１を経由して入力されてきた画像信号に基づくとともに、光センサ８８の受光信号に基づいて光量が調整された変調信号に応じて変調された光ビーム５３１が出射される。

ここで、図１に示す模式図としては同一であるが、図２〜図４に示す露光器は、感光体５１(図１参照）の回転軸方向(図１の紙面に垂直な方向）の走査領域(図４の走査領域Ｓａに対応する)の広さが異なる複数種類の画像形成装置１に適用される。

図５は、図３と同一の図に、異なる走査領域Ｓａ，Ｓｂを示した図である。

光源８２から出射される光ビーム５３１は、仮に常に点灯させておくと回転多面鏡８３の回転により偏向領域Ｒについて走査が行なわれる。

その偏向領域Ｒのうち、第１種の画像形成装置の場合は、走査領域Ｓａのみ、感光体５１（図１参照）の走査に用いられ、その走査領域Ｓａから僅かに外れた位置に反射ミラー９４ａを置き、その反射ミラー９４ａでの反射ビーム５３３ａを光センサ９６で受光して走査開始タイミングを検出している。

一方、第２種の画像形成装置の場合は、走査領域Ｓａよりも少し広い走査領域Ｓｂ内の光ビームが感光体５１(図１参照）の走査に利用される。この場合、反射ミラー９４ａは、その走査領域Ｓｂに入り込んでいるため、このままでは走査領域Ｓｂの全域を感光体５１の走査に使うことができない。そこで、この場合は、反射ミラー９４ａに代えて、その走査領域Ｓｂの直ぐ外側かつ偏向領域Ｒ内に反射ミラー９４ｂを配置する。この反射ミラー９４ｂは、その反射ミラー９４ｂで反射した反射ビーム５３３ｂが光センサ９６に入射するように、その設置角度も調整される。

ここで、反射ミラー９４ｂも偏向領域Ｒ内にあり、走査領域Ｓｂについて感光体５１を走査する場合だけでなく、走査領域Ｓａについて感光体５１を走査する場合であっても常に反射ミラー９４ｂを使うことも考えられる。しかしながら、装置開発のスケジュール上、走査領域Ｓａを使う装置が先に市場に投入され、走査領域Ｓｂを使う装置が市場に後から投入される場合には、反射ミラー９４ｂのみに統一するのが難しい。

また、反射ミラー９４ｂは、反射ミラー９４ａと比べ、走査領域Ｓａの反射ミラー９４ｂ側の開始点から離れているため、その分、走査開始タイミングの検出精度が低下するおそれもある。

さらに走査領域Ｓｂを使用する場合、走査領域Ｓａと比べ光路を外側に振る必要があるため、回転多面鏡８３の周面８３１の反射鏡をよりエッジ部分に近いところまで使用しなければならない。回転多面鏡８３のエッジ部分は製造上平面度を出すのが難しくその影響で各面ごとの走査開始タイミングにバラツキが発生する可能性がある。

このような理由から、ここで説明している露光器の場合、走査領域Ｓａを使う機種の画像形成装置に組み込む場合には反射ミラー９４ａが使われ、走査領域Ｓｂを使う機種の画像形成装置に組み込む場合には、反射ミラー９４ｂが使われる。

以下では、２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂの支持構造等について説明する。

図６，図７は、露光器の筐体（図２参照）のうちの、走査領域外に置かれる反射ミラーを支持する支持部をそれぞれ別々の角度から見て示した斜視図である。

また、図８，図９は、図６，図７に示す支持部に、狭い方の走査領域Ｓａを採用したときの反射ミラー９４ａを支持させた状態を、それぞれ別々の角度から見て示した斜視図である。

また、図１０，図１１は、図６，図７に示す支持部に、広い方の走査領域Ｓｂを採用したときの反射ミラー９４ｂを支持させた状態を、それぞれ別々の角度から見て示した斜視図である。

ここでは２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂとして同じ寸法の同じミラーが用いられている。

ここで、この支持部１００は、反射ミラー９４ａを支持する第１の支持部１０１と、反射ミラー９４ｂを支持する第２の支持部１０２とを有する。

第１の支持部１０１は、図８，図９に示すように、反射ミラー９４ａの反射面９４１ａが当接される２つの当接壁１０１ａ，１０１ｂと、その反射ミラー９４ａの側面９４２ａが当接される当接壁１０１ｃとを有し、反射ミラー９４ａはそれら３つの当接壁１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに当接されることにより設置位置や設置角度が決められ、固定金具１０９ａにより、筐体５３２（図２参照）に設けられた、当接壁１０１ａを形成している立壁１０３に固定される。

また、第２の支持部１０２は、図１０、図１１に示すように、反射ミラー９４ｂの裏面９４３ｂが当接される２つの当接壁１０２ａ，１０２ｂと、側面９４２ｂが当接される当接壁１０２ｃとを有し、反射ミラー９４ｂは、それら３つの当接壁１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃに当接されることにより設置位置や設置角度が決められ、固定金具１０９ｂにより、筐体５３２（図２参照）に設けられた、当接壁１０２ａを形成している立壁１０４に固定されている。

図１２，図１３は、図６，図７に示す支持部に、２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂの双方を配置した状態を、それぞれ別々の角度から見て示した斜視図である。

ここでは、反射ミラー９４ａとその固定金具１０９ａを実線で示し、反射ミラー９４ｂとその固定金具１０９ｂを二点鎖線で示してある。

２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂは、それぞれ第１の支持部１０１（図６〜図８参照）、第２の支持部１０２（図６〜図７、図１１参照）に支持されるが、図１２，図１３に示すようにそれら２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂは互いに干渉し一方の反射ミラーのみ設置可能となっている。

また、ここに示す例では、２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂを図１２，図１３に示すように互いに近づけた位置に配置するために、反射ミラー９４ａについては反射面９４１ａを当接させることにより位置決めし、反射ミラー９４ｂについては裏面９４３ｂを当接させることにより位置決めする構造が採用されている。

２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂをこのように互いに干渉する程度に近い位置に配置することにより、光センサ９６（図２〜図４参照）でほぼ同一の光学特性の検出結果を得ることができる。

尚、ここでは、反射ミラー９４ａ，９４ｂの下面(筐体内面に接する側の面）については言及していないが、下面が筐体内面に直接に接するように置いてもよく、あるいは好ましくは、図１５を参照して後述する例と同様にして、筐体内面に突起を設け、いずれの反射ミラー９４ａ，９４ｂの場合も２つの突起の上に下面を載せる構成としてもよい。

図１４は、２つの反射ミラーと光センサ９６の位置関係を示した図である。

図１４に示す２つの反射ミラー９４ａ，９４ｂは、それぞれ第１の支持部１０１および第２の支持部１０２に支持された状態にある。またここには、光センサ９６の受光面９６１の中心点９６１ａに立てた垂線９６２が示されている。

反射ミラー９４ａ，９４ｂで反射して光センサ９６に向かう光ビーム５３３ａ，５３３ｂは回転多面鏡８３の回転に応じて光センサ９６の受光面９６１上を横切るが、その横切る途中でその受光面９６１の中心点９６１ａを通過する。光センサ９６では、光ビーム５３３ａ，５３３ｂの中心軸が受光面９６１の中心点９６１ａを通過する瞬間に最大の受光光量が得られる。ここでは、その瞬間、すなわち、光ビーム５３３ａ，５３３ｂの中心軸が受光面９６１の中心点９６１ａに重なったタイミングにおける、各光ビーム５３３ａ，５３３ｂと受光面９６１に立てた垂線９６２との成す角度を、それぞれα，βとする。ここでは、その瞬間における２本の光ビーム５３３ａ，５３３ｂは、その垂線９６２を挟んで互いに反対側から受光面９６１を照射し、かつα＝βとなっている。

さらに、ここでは、２つの反射ミラー９４ａ，９４ｂを互いに干渉する程度に近接した位置に配置することにより、それらの反射ミラー９４ａ，９４ｂで反射して光センサ９６に入射する反射ビーム５３３ａ，５３３ｂについての、光源８２（図２〜４参照）から出射してから光センサ９６に入射するまでの光路長を互いにほぼ等しくしている。

すなわち、入射方向は垂線９６２を挟んで反対側であるが、反射ミラー９４ａを使ったときの反射ビーム５３３ａも反射ミラー９４ｂを使ったときの反射ビーム５３３ｂも、光センサ９６にとっては、同様の環境の下で入射する。したがって、光センサ９６では、反射ミラー９４ａを採用した場合も反射ミラー９４ｂを採用した場合も互いに同程度の光量の光ビームが受光され、さらに走査に伴う光ビームの振る舞いも同様であって光センサ９６で得られる受光信号の振る舞いも同様となるなど、反射ミラー９４ａを採用した場合と反射ミラー９４ｂを採用した場合とで、同じレベルの検出精度が得られることになる。

図１５は、２枚の反射ミラーの他の配置例を示す図である。

ここでは、走査領域Ｓａ，Ｓｂ（図５参照）の違いにより、寸法の異なる２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂのいずれかが採用される。ただし、説明の都合上、この図１６ではそれら２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂの双方が示されている。

ここには、第１の反射ミラー９４ａの反射面９４１ａを突き当てる２つの突当面２０１ａ，２０１ｂと、その第１の反射ミラー９４ａの側面９４２ａを突き当てる突当面２０１ｃとからなる第１の支持部２０１と、第２の反射ミラー９４ｂの、これも反射面９４１ｂを突き当てる２つの突当面２０２ａ，２０２ｂと、その第２の反射ミラー９４ｂの側面９４２ｂを突き当てる突当面２０２ｃからなる第２の支持部２０２を有する。

２つの立壁２０３，２０４は互いに同一形状を有している。反射ミラー９４ａ，９４ｂは、例えば図８〜図１３に示す固定金具１０９ａ，１０９ｂと同等の固定金具で立壁２０３，２０４に固定されるが、２つの立壁２０３，２０４を同じ形状として反射ミラー９４ａ，９４ｂを共通の固定金具で固定する構造としている。

また、この図１５には、筐体内面から盛り上がった３つの台部２０５，２０６，２０７が示されている。反射ミラー９４ａは、それら３つの台部２０５，２０６，２０７のうちの２つの台部２０５，２０６の上に下面が接するように置かれ、反射ミラー９４ｂは、２つの台部２０６，２０７の上に下面が接するように置かれる。こうすることにより筐体内面に多少の湾曲や凹凸があっても、高さ方向についても反射ミラー９４ａ，９４ｂを位置決めすることができる。

この図１５に示す例の場合、２枚の反射ミラー９４ａ，９４ｂは互いに寸法が異なり、走査領域Ｓａ，Ｓｂ（図５参照）が異なる機種について反射ミラー９４ａ，９４ｂを共用することはできない。しかしながら、この図１５に示す例の場合、いずれの反射ミラー９４ａ，９４ｂを採用した場合であっても、反射面９４１ａ，９４１ｂが突き当てられることにより位置決めされている。前述の実施形態の場合、反射ミラー９４ａは反射面９４１ａを突き当てることにより位置決めし、反射ミラー９４ｂは裏面９４３ａを突き当てることにより位置決めしているが、この場合、個々の反射ミラーの厚みのばらつきにより、反射ミラー９４ｂとして用いたときの反射面９４１ｂの位置がその厚み誤差分だけ誤差となり、その分、光路長等が異なってしまう可能性がある。

これに対し、図１５に示す例の場合、２つの反射ミラー９４ａ，９４ｂのいずれも、反射面９４１ａ，９４１ｂを突き当てることにより位置決めしているため、反射ミラーの厚みの誤差は光路長には影響を与えず、その分、より高精度な光学系が構成される。

尚、ここでは、図１に示すタイプの画像形成装置１に組み込まれた露光器５３を例に挙げているが、本発明は、例えば感光体を複数備えたタイプの画像形成装置など、他のタイプの画像形成装置に組み込まれる露光器にも適用することができる。

さらに、本発明の光走査装置は、画像形成装置の露光器として用いる光走査装置に限られるものではなく、走査領域を変更する必要のある様々な分野の光走査装置に適用することができる。

１ 画像形成装置
１０ 原稿読取部
２０ 画像形成部
２１ 処理・制御回路
３０ 用紙収容部
３１＿１，３１＿２，３１＿３ 給紙台
５１ 感光体
５２ 帯電器
５３ 露光器
５４ 除電器
５５，７４ クリーナ
６０ 現像装置
６１＿１〜６１＿６ 現像器
７１ 中間転写ベルト
７３ 転写器
７５ 定着器
８１ 回路基板
８２ レーザダイオード
８３ 回転多面鏡（ポリゴンミラー）
８４ コリメータレンズ
８５ アパーチャ
８６ ハーフミラー
８７，９５ 集光レンズ
８８，９６ 光センサ
８９ シリンドリカルレンズ
９０ ｆθレンズ
９２ 平面ミラー
９３ シリンドリカルミラー
９４ａ，９４ｂ 反射ミラー
１００，１０２ 支持部
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ 当接壁
１０３，１０４，２０３，２０４ 立壁
１０９ａ，１０９ｂ 固定金具
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ 突当面
２０５，２０６，２０７ 台部
５３１，５３３ａ，５３３ｂ 光ビーム
５３２ 筐体
９４２ａ，９４２ｂ 側面
９４３ａ，９４３ｂ 裏面
９６１ 受光面
９６１ａ 中心点
９６２ 垂線

Claims (10)

1. 筐体と、
   光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射した光ビームの照射を受け回転しながら回転角に応じた方向に該光ビームを反射する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡で反射した光ビームを被走査体上に導いて該被走査体上を繰り返し走査させる走査光学系と、
   前記回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であって、かつ、前記被走査体の走査に利用する走査利用領域の外側に配置された反射鏡と、
   前記反射鏡で反射した光ビームを受光して該光ビームによる前記被走査体上の走査タイミングを検出する光検出器とを有し、
   前記筐体が、
   前記光ビームを前記光検出器に向けて反射する、前記反射鏡としての第１の反射鏡を、前記回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であり、かつ、被走査領域が相対的に狭い第１の被走査体の走査に利用する第１の走査利用領域の外側であり、さらに被走査領域が相対的に広い第２の被走査体の走査に利用する第２の走査利用領域の内側に掛かる第１の位置に支持する第１の支持部と、
   前記光ビームを前記光検出器に向けて反射する、前記反射鏡としての第２の反射鏡を、前記偏向領域の内側であり、かつ、前記第２の走査利用領域の外側の第２の位置に支持する第２の支持部とを有し、
   前記第１の支持部および前記第２の支持部のうちの一方の支持部が、前記反射鏡の反射面の当接を受ける第１の被当接部を有し、該反射鏡を、該反射鏡の反射面が該第１の被当接部に当接した状態に支持する支持部であり、他方の支持部が、前記反射鏡の裏面の当接を受ける第２の被当接部を有し、該反射鏡を、該反射鏡の裏面が該第２の被当接部に当接した状態に支持する支持部であることを特徴とする光走査装置。
2. 前記第１の支持部および前記第２の支持部が、前記第１の反射鏡の該第１の支持部への支持と前記第２の反射鏡の該第２の支持部への支持との一方のみ可能な各位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡が互いに同一寸法の反射鏡であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
4. 筐体と、
   光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射した光ビームの照射を受け回転しながら回転角に応じた方向に該光ビームを反射する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡で反射した光ビームを被走査体上に導いて該被走査体上を繰り返し走査させる走査光学系と、
   前記回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であって、かつ、前記被走査体の走査に利用する走査利用領域の外側に配置された反射鏡と、
   前記反射鏡で反射した光ビームを受光して該光ビームによる前記被走査体上の走査タイミングを検出する光検出器とを有し、
   前記筐体が、
   前記光ビームを前記光検出器に向けて反射する、前記反射鏡としての第１の反射鏡を、前記回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であり、かつ、被走査領域が相対的に狭い第１の被走査体の走査に利用する第１の走査利用領域の外側であり、さらに被走査領域が相対的に広い第２の被走査体の走査に利用する第２の走査利用領域の内側に掛かる第１の位置に支持する第１の支持部と、
   前記光ビームを前記光検出器に向けて反射する、前記反射鏡としての第２の反射鏡を、前記偏向領域の内側であり、かつ、前記第２の走査利用領域の外側の第２の位置に支持する第２の支持部とを有し、
   前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡が互いに異なる寸法の反射鏡であって、
   前記第１の支持部および前記第２の支持部が、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡それぞれの反射面の当接を受ける第１の被当接部および第２の被当接部を有し、該第１の反射鏡および該第２の反射鏡それぞれを、該第１の反射鏡および該第２の反射鏡それぞれの反射面が該第１の被当接部および該第２の被当接部に当接した状態に支持するものであることを特徴とする光走査装置。
5. 前記第１の支持部および前記第２の支持部が、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡それぞれを、該第１の支持部に支持された該第１の反射鏡で反射した光ビームが前記光検出器の光検出面の中心に入射する時点の該光ビームと、該第２の支持部に支持された該第２の反射鏡で反射した光ビームが該光検出面の中心に入射する時点の該光ビームを、該光検出面の中心に立てた法線を挟んで互いに反対側から入射させる位置および姿勢に支持するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の光走査装置。
6. 帯電し露光により静電潜像を形成する像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電器と、前記像保持体を、画像信号に応じて変調された光ビームで走査することにより該像保持体を露光する露光器と、前記静電潜像を現像して現像像を形成する現像器とを有する現像像形成部、および
   前記現像像形成部で形成された現像像を記録媒体上に転写する転写器と、前記記録媒体上に転写された現像像を定着する定着器とを有する転写定着部を有し、
   前記露光器が、
   筐体と、
   画像信号を受け該画像信号に応じて変調された光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射した光ビームの照射を受け回転しながら回転角に応じた方向に該光ビームを反射する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡で反射した光ビームを前記像保持体上に導いて該像保持体上を繰り返し走査させる走査光学系と、
   前記回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であって、かつ、前記像保持体の走査に利用する走査利用領域の外側に配置された反射鏡と、
   前記反射鏡で反射した光ビームを受光して該光ビームによる前記像保持体上の走査タイミングを検出する光検出器とを有し、
   前記筐体が、
   前記光ビームを前記光検出器に向けて反射する、前記反射鏡としての第１の反射鏡を、前記回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であり、かつ、被走査領域が相対的に狭い第１の像保持体が搭載されている場合の該第１の像保持体の走査に利用する第１の走査利用領域の外側であり、さらに被走査領域が相対的に広い第２の像保持体が搭載されている場合の該第２の像保持体の走査に利用する第２の走査利用領域の内側に掛かる第１の位置に支持する第１の支持部と、
   前記光ビームを前記光検出器に向けて反射する、前記反射鏡としての第２の反射鏡を、前記偏向領域の内側であり、かつ、前記第２の走査利用領域の外側の第２の位置に支持する第２の支持部とを有し、
   前記第１の支持部および前記第２の支持部のうちの一方の支持部が、前記反射鏡の反射面の当接を受ける第１の被当接部を有し、該反射鏡を、該反射鏡の反射面が該第１の被当接部に当接した状態に支持する支持部であり、他方の支持部が、前記反射鏡の裏面の当接を受ける第２の被当接部を有し、該反射鏡を、該反射鏡の裏面が該第２の被当接部に当接した状態に支持する支持部であることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記第１の支持部および前記第２の支持部が、前記第１の反射鏡の該第１の支持部への支持と前記第２の反射鏡の該第２の支持部への支持との一方のみ可能な各位置に設けられていることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡が互いに同一寸法の反射鏡であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 帯電し露光により静電潜像を形成する像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電器と、前記像保持体を、画像信号に応じて変調された光ビームで走査することにより該像保持体を露光する露光器と、前記静電潜像を現像して現像像を形成する現像器とを有する現像像形成部、および
   前記現像像形成部で形成された現像像を記録媒体上に転写する転写器と、前記記録媒体上に転写された現像像を定着する定着器とを有する転写定着部を有し、
   前記露光器が、
   筐体と、
   画像信号を受け該画像信号に応じて変調された光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射した光ビームの照射を受け回転しながら回転角に応じた方向に該光ビームを反射する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡で反射した光ビームを前記像保持体上に導いて該像保持体上を繰り返し走査させる走査光学系と、
   前記回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であって、かつ、前記像保持体の走査に利用する走査利用領域の外側に配置された反射鏡と、
   前記反射鏡で反射した光ビームを受光して該光ビームによる前記像保持体上の走査タイミングを検出する光検出器とを有し、
   前記筐体が、
   前記光ビームを前記光検出器に向けて反射する、前記反射鏡としての第１の反射鏡を、前記回転多面鏡による光ビームの偏向領域の内側であり、かつ、被走査領域が相対的に狭い第１の像保持体が搭載されている場合の該第１の像保持体の走査に利用する第１の走査利用領域の外側であり、さらに被走査領域が相対的に広い第２の像保持体が搭載されている場合の該第２の像保持体の走査に利用する第２の走査利用領域の内側に掛かる第１の位置に支持する第１の支持部と、
   前記光ビームを前記光検出器に向けて反射する、前記反射鏡としての第２の反射鏡を、前記偏向領域の内側であり、かつ、前記第２の走査利用領域の外側の第２の位置に支持する第２の支持部とを有し、
   前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡が互いに異なる寸法の反射鏡であって、
   前記第１の支持部および前記第２の支持部が、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡それぞれの反射面の当接を受ける第１の被当接部および第２の被当接部を有し、該第１の反射鏡および該第２の反射鏡それぞれを、該第１の反射および該第２の反射それぞれの反射面が該第１の被当接部および該第２の被当接部に当接した状態に支持するものであることを特徴とする画像形成装置。
10. 前記第１の支持部および前記第２の支持部が、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡それぞれを、該第１の支持部に支持された該第１の反射鏡で反射した光ビームが前記光検出器の光検出面の中心に入射する時点の該光ビームと、該第２の支持部に支持された該第２の反射鏡で反射した光ビームが該光検出面の中心に入射する時点の該光ビームを、該光検出面の中心に立てた法線を挟んで互いに反対側から入射させる位置および姿勢に支持するものであることを特徴とする請求項６から９のうちいずれか１項記載の画像形成装置。

Images