JP6124113B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の光走査装置は、光源からの直線偏光の光を光分割素子に入射させる。光分割用素子は、偏光分離面を有している。偏光分離面は、S偏光成分の光(入射面に垂直な偏光方向の光)を反射し、P偏光成分の光(入射面に平行な偏光方向の光)を透過する。なお、入射面とは、偏光分離面の法線方向と光の進行方向とを含む面である。光源から出射された直線偏光の偏光方向を、S偏光に対して光軸回りに45°傾けて光分割用素子に入射させる。これにより、光源の光が上記偏向分離面で、P偏光の成分の第1光束と、S偏光の成分の第2光束に1:1の関係で分割されて、光分割素子から出射する。これにより、共通の光源からの光が分割され互いに異なる潜像担持体を走査するのに用いることができる。
図1は、本実施形態に係るカラープリンタ500の主要構成を示す模式図である。
このカラープリンタ500は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色のトナー像を互いに重ね合わせることにより、フルカラー画像を形成することができるタンデム方式の多色カラープリンタである。このカラープリンタ500は、光走査装置100、4つの感光体ドラム501,502,503,504を備えている。また、4つのクリーニングユニット605Y,605M,605C,605Bk、4つの帯電装置602Y,602M,602C,602Bkを備えている。また、現像ローラ603Y,603M,603C,603Bkを備えた4つの現像装置604Y,604M,604C,604Bkも備えている。さらに、中間転写体である中間転写ベルト606、二次転写ローラ613、定着装置610、給紙コロ608、レジストローラ対609、排紙ローラ612、排紙トレイ611なども備えている。
入射光学系は、直線偏光にてレーザ光を射出する光源1、光源1から射出されたレーザ光を円偏光に変換する1/4波長板2、1/4波長板2で円偏光に変換されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズ3を備えている。また、光量調整を行う光量変更素子としてのNDフィルタ4、円偏光となっているレーザ光をS偏光、P偏光へと分け、2つの光路に分光するための偏光ビームスプリッタ(PBS)5を備えている。また、2つに分光されたレーザ光L1,L2の偏光特性を直線偏光から円偏光に変換する1/4波長板6a,6bを備えている。また、円偏光に変換された各レーザ光L1,L2を、偏向器10に搭載される2つのポリゴンミラー10a,10bのミラー面上で結像させるシリンドリカルレンズ7a,7bを備えている。シリンドリカルレンズ7a,7bは、円偏光に変換されたレーザ光を副走査方向についてのみ集光機能を持っている。
走査光学系は、ポリゴンミラー10a,10bにより走査されたレーザ光の等角度運動を等速直線運動へと変えるfθレンズ11a,11b、走査対象物としての感光体へとレーザ光を導く第1ミラー12a,12b、第2ミラー14a,14bを備えている。また、ポリゴンミラー10a,10bの面倒れを補正する長尺レンズ13a,13b、光学ハウジング20a内への塵などの進入を防止する防塵ガラス15a,15bを備えている。
光源1から射出されるレーザ光L0は、1/4波長板2によって直線偏光から円偏光に変換されている。このように円偏光特性をもつレーザ光L0は、偏光ビームスプリッタ5の偏光分離面に到達すると、円偏光の偏光成分のうち、ポリゴンミラー10a,10bの回転軸方向と直交する成分(s偏光成分)のみが偏光分離面を透過する。そして、s偏光成分のみのレーザ光L2が下段ポリゴンミラー10bへ向かう。一方、円偏光の偏光成分のうち、ポリゴンミラー10a,10bの回転軸方向と平行な成分(p偏光成分)は、偏光分離面で反射される。偏光分離面に入射されるレーザ光が円偏光であるため、s偏光成分とp偏光成分との比は、1:1となる。その後、p偏光成分のみのレーザ光L1は、偏光ビームスプリッタ5の反射面で反射され、上段ポリゴンミラー10aに向かう。この時点で、分離された2つのレーザ光L1,L2は、それぞれ、異なる偏光特性を有するものとなっているが、その後、各レーザ光L1,L2は、1/4波長板6a,6bにより再度円偏光に変換される。
偏向器10において、2つのポリゴンミラー10a,10bは、一体的な形状であり、モータ基板10C上に組みつけられる。ポリゴンミラー10a,10bは、それぞれ4面のミラー面をもっており、上段ポリゴンミラー10aのミラー面と下段ポリゴンミラー10bのミラー面とは、回転方向に角度θだけずれるように配置されている。本実施形態では、θ=45°となっている。
図8に示すように、第1光束であるレーザ光L1の光路上に配置される第1(1/4)波長板6aと、第2光束であるレーザ光L2の光路上に配置される第2(1/4)波長板6bとは、上下に並べて配置されている。
中間部材110は、透明な樹脂で形成されており、第1光束であるレーザ光L1を通過させる矩形状の第1穴部115aと、第2光束であるレーザ光L2を通過させる矩形状の第2穴部115bとを有している。
図11に示すように、各(1/4)波長板6a,6bは、Y軸方向回りに傾けて中間部材110に取り付けられている。具体的には、第1取り付け部111aが、上端が下端よりも偏向器10側にあるような傾斜面となっている。この傾斜した第1取り付け部111aに第1(1/4)波長板6aを接着固定する。これにより、第1(1/4)波長板6aは、上端側が偏向器10側に位置するように、第1(1/4)波長板6aの入射面をX軸方向と直交する面に対して偏向器10側に角度β傾けて中間部材110に取り付けられる。言い換えると、第1(1/4)波長板は、Z軸方向に対して、図中時計回りに角度β傾けて中間部材110に固定されている。
図12に示すように、中間部材取り付け部120は、X軸方向に直交し、レーザ光L1,L2を通すための穴が形成されたゲート面122を有している。このゲート面122の上端の略中央部には、中間部材110の第2固定部113が固定される切り欠き状の第2被固定部122aが設けられている。
具体的に説明すると、各(1/4)波長板6a,6bを直接、光学ハウジング20aに固定する場合、光学ハウジングの光軸(X軸)に対して直交する面に接着固定することになる。その際、各(1/4)波長板6a,6bを精度よく位置決め保持して、接着固定するとなると、取り付け部を上述した中間部材110の形状にする必要がある。すなわち、下段のレーザ光L2が抜ける貫通穴と、上段のレーザ光L1が抜ける貫通穴とを上下方向(Z軸方向)並べて設け、(1/4)波長板が嵌るような凹みを上下2段設ける構成である。通常、光学ハウジングを形成する金型の開き方向は、上下方向(Z軸方向)であるため、上下2段の貫通穴や凹みを形成するには、金型に型開き方向と直交する方向にスライドするスライド部を型開き方向に複数設ける必要が生じる。そのため、光学ハウジングを成形するための金型構造が複雑化し、光学ハウジングの製造コストがアップするおそれがある。
(態様1)
光源1と、光源1の光束を第1光束と第2光束に分割する偏光ビームスプリッタ5などの光分割素子と、第1光束の偏光特性を変える第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板と、第2光束の偏光特性を変える第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板と、光源1、光分割素子、第1波長板、第2波長板を収納する光学ハウジング20aとを備えた光走査装置において、第1波長板および第2波長板は、中間部材110を介して光学ハウジング20aに固定される。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、光学ハウジング20aに直接、第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板と、第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板とを固定する場合に比べて、簡単に、各波長板を、光学ハウジングに固定することができる。
また、(態様1)において、第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板および第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板は、同一の中間部材110に固定される。
かかる構成を備えることで、光学ハウジング20aの中間部材取り付け部をひとつにすることができ、光学ハウジング20aの構造を簡素化することができる。また、1回の光学ハウジングへの取り付け作業で、第1、第2波長板を光学ハウジングに固定することができる。これにより、各波長板をそれぞれ別個の中間部材に固定する場合に比べて、取り付け作業時間を短縮化することができる。
(態様1)または(態様2)において、第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板および第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板を、中間部材110に接着固定した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板および第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板に歪み変形などを生じさせずに、中間部材110に固定することができる。
また、(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、中間部材110を光学ハウジング20aに接着固定した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、ネジで中間部材110を光学ハウジングに固定する場合に比べて、装置の小型化を図ることができる。
また、(態様3)または(態様4)において、中間部材110を、紫外線透過率の高い材質で形成した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、容易に、波長板を、中間部材110に接着固定できる。また、容易に、中間部材110を光学ハウジング20aに接着固定することができる。
また、(態様1)乃至(態様5)いずれかにおいて、第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板および第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板の入射面を、光軸方向に垂直な面に対して傾けて中間部材110に固定される。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板および第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板の入射面で生じたフレア光による異常画像が発生するのを抑制することができる。
また、(態様6)において、第1(1/4)波長板6aなど第1波長板の入射面での反射光が、第2光束の光路側に向かわないように前記光軸方向および各波長板の並び方向いずれにも直交する方向回りに傾けて第1波長板は、中間部材110に固定され、第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板の入射面での反射光が、第1光束の光路側に向かわないように前記光軸方向および各波長板の並び方向いずれにも直交する方向回りに傾けて第2波長板は、中間部材110に固定される。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板および第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板の入射面で生じたフレア光による異常画像をより一層抑制することができる。
また、(態様1)乃至(態様7)いずれかにおいて、中間部材110は、第1(1/4)波長板6aなどの第1波長板と第2(1/4)波長板6bなどの第2波長板とが固定されるものであり、第1波長板、第2波長板のうち一方の波長板は、光源側から中間部材に取り付けられ、他方の波長板は、光源側と反対側から前記中間部材に取り付けられる。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、中間部材110の強度を維持しつつ、中間部材110を光軸方向に短くすることができる。これにより、光学ハウジング20aの中間部材110の配置スペースを狭めることができ、光走査装置の小型化を図ることができる。
また、画像情報に応じた走査光で光走査装置により感光体を走査して感光体上に潜像を形成し、潜像を現像することにより得た画像を最終的に記録材上に転移させて記録材上に画像を形成する画像形成装置において、光走査装置として、(態様1)乃至(態様8)いずれかの光走査装置を用いた。
かかる構成を備えることで、画像形成装置の抵コスト化を図ることができる。
2:(1/4)波長板
3:コリメートレンズ
4:NDフィルタ
5:偏光ビームスプリッタ
6a:第1(1/4)波長板
6b:第1(1/4)波長板
7a,7b:シリンドリカルレンズ
10:偏向器
10a:上段ポリゴンミラー
10b:下段ポリゴンミラー
18:遮光部材
20a:光学ハウジング
100:光走査装置
110:中間部材
111a:第1取り付け部
111b:第2取り付け部
112:第1固定部
113:第2固定部
114:突起部
115a:第1穴部
115b:第2穴部
120:中間部材取り付け部
121:側壁部
121a:第1被固定部
122:ゲート面
122a:第2被固定部
123:対向壁部
L1:上段レーザ光
L2:下段レーザ光
Claims (9)
- 光源と、
該光源の光束を第1光束と第2光束とに分割する光分割素子と、
前記第1光束の偏光特性を変える第1波長板と、
前記第2光束の偏光特性を変える第2波長板と、
前記光源、前記光分割素子、前記第1波長板、前記第2波長板を収納する光学ハウジングとを備えた光走査装置において、
前記第1波長板および前記第2波長板は、中間部材を介して前記光学ハウジングに固定され、
前記中間部材は、前記第1波長板と前記第2波長板とが固定されるものであり、
前記第1波長板、前記第2波長板のうち一方の波長板は、前記光源側から前記中間部材に取り付けられ、他方の波長板は、前記光源側と反対側から前記中間部材に取り付けられることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1の光走査装置において、
前記第1波長板および前記第2波長板は、同一の中間部材に固定されることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1または2の光走査装置において、
前記第1波長板および前記第2波長板は、前記中間部材に接着固定されることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1乃至3いずれかの光走査装置において、
前記中間部材を、前記光学ハウジングに接着固定したことを特徴とする光走査装置。 - 請求項3または4の光走査装置において、
前記中間部材を、紫外線透過率の高い材質で形成したことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1乃至5いずれかの光走査装置において、
前記第1波長板および前記第2波長板の入射面を、光軸方向に垂直な面に対して傾けて前記中間部材に固定されることを特徴とする光走査装置。 - 請求項6の光走査装置において、
前記第1波長板の入射面での反射光が、第2光束の光路側に向かわないように前記光軸方向および各波長板の並び方向いずれにも直交する方向回りに傾けて前記第1波長板は、前記中間部材に固定され、
前記第2波長板の入射面での反射光が、第1光束の光路側に向かわないように前記光軸方向および各波長板の並び方向いずれにも直交する方向回りに傾けて前記第2波長板は、前記中間部材に固定されることを特徴とする光走査装置。 - 光源と、
該光源の光束を第1光束と第2光束とに分割する光分割素子と、
前記第1光束の偏光特性を変える第1波長板と、
前記第2光束の偏光特性を変える第2波長板と、
前記光源、前記光分割素子、前記第1波長板、前記第2波長板を収納する光学ハウジングとを備えた光走査装置において、
前記第1波長板および前記第2波長板は、中間部材を介して前記光学ハウジングに固定されるものであって、
前記第1波長板の入射面での反射光が、第2光束の光路側に向かわないように光軸方向および各波長板の並び方向いずれにも直交する方向回りに傾けて前記第1波長板は、前記中間部材に固定され、
前記第2波長板の入射面での反射光が、第1光束の光路側に向かわないように前記光軸方向および各波長板の並び方向いずれにも直交する方向回りに傾けて前記第2波長板は、前記中間部材に固定されることを特徴とする光走査装置。 - 画像情報に応じた走査光で光走査装置により感光体を走査して該感光体上に潜像を形成し、該潜像を現像することにより得た画像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記光走査装置として、請求項1乃至8いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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