JP6460035B2 - 光偏向装置及びこれを備えた光走査装置並びに画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリゴンミラーを有する光偏向装置及びこれを備えた光走査装置並びに画像形成装置に関する。
カラープリンター等の画像形成装置に用いられる光走査装置として、特許文献1に記載されているような装置が知られている。この技術では、光走査装置は、光源からの光を偏向するポリゴンミラーを含む光偏向装置と、ポリゴンミラーにて偏向された光を感光体ドラム上に結像させる結像レンズと、温度センサと、ハウジングとを備える。ハウジングは、結像レンズと光偏向装置とをそれぞれ分離して収容する空間部を有する。そして、温度センサは、結像レンズが配置された空間部内にポリゴンミラーの放熱板に近接して取り付けられている。
上記の従来技術では、ハウジングにおける、光偏向装置が収容された空間部とは分離された空間部に取り付けられた温度センサにてハウジングの温度を検出する。この温度センサによる検出温度に基づいて、ポリゴンミラーを回転させる駆動モーターの発熱によるハウジングの変形に起因するポリゴンミラーの感光体ドラムに対する走査の位置ずれ量を予測し、当該予測量に応じてポリゴンミラーによる走査タイミングを補正するようにしている。上記の従来技術では、温度センサの検出温度に基づきポリゴンミラーによる走査タイミングを補正することによって、ポリゴンミラーの走査により感光体ドラムに形成された静電潜像に応じたカラー画像に、色ずれが発生することを抑止するようにしている。
特開2008−139348号公報
しかしながら、上記の従来技術では、ポリゴンミラーを回転させる駆動モーターから発せられた熱は放熱板に伝わり、その放熱板の熱が周囲の空気を介して温度センサが取り付けられたハウジングの壁部に伝わり、そして壁部の熱が温度センサに伝わって、ようやくハウジングの温度変化が検出される。温度センサが取り付けられたハウジングの壁部は、光偏向装置が収容された空間部とは分離された、結像レンズが配置された空間部を画定する壁部であるので、駆動モーターの発熱により光偏向装置が収容された空間部に温度変化が発生する時点と、温度センサにてハウジングの温度変化が検出される時点とで、時間差が生じることになる。すなわち、上記の従来技術は、駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化に対し、温度センサによる温度検出の応答性が低いという問題がある。
駆動モーターの発熱により光偏向装置が収容された空間部に温度変化が発生すると、ハウジング全体が変形し、このハウジングの変形に起因してポリゴンミラーの感光体ドラムに対する走査の位置ずれが発生する。この場合、上記の従来技術では、駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化に対し、温度センサによる温度検出の応答性が低いので、温度センサにてハウジングの温度変化が検出される以前にポリゴンミラーの感光体ドラムに対する走査の位置ずれが発生し、効果的な位置ずれ補正を行うことができない。
本発明の目的は、ポリゴンミラーを回転させる駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化を検出可能に構成される光偏向装置において、温度変化の検出精度の低下を招来することなく、温度変化の検出の高い応答性を実現できる光偏向装置、及びこれを備えた光走査装置並びに画像形成装置を提供することにある。
本発明の一の局面に係る光偏向装置は、モーター本体と、前記モーター本体から突出した回転軸とを含む駆動モーターと、光が照射される周面を有し、前記回転軸における軸方向の一方側の端部に回転一体に設けられるポリゴンミラーであって、前記回転軸回りに回転しながら前記周面に照射される光を偏向し、所定の被照射体に対して走査するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラー及び前記駆動モーターを覆うカバー体と、前記カバー体の内部温度を検出する温度検出部と、を備える。前記カバー体は、前記ポリゴンミラーを前記軸方向の前記一方側から覆い、前記ポリゴンミラーが配設される第1空間を画定する第1カバー部であって、前記ポリゴンミラーの前記周面に対向して開口した第1開口部が形成された第1カバー部と、前記第1カバー部の前記軸方向の前記一方側とは反対の他方側において、前記第1空間と連通し前記駆動モーターが配設される第2空間を画定する第2カバー部であって、前記モーター本体に対向して開口した第2開口部が形成された第2カバー部と、前記第2空間と連通する第3空間を画定する第3カバー部と、を含む。そして、前記温度検出部は、前記第3空間を塞ぐように前記第3カバー部に装着される。
この光偏向装置によれば、ポリゴンミラー及び駆動モーターは、カバー体によって覆われており、このカバー体の内部温度を温度検出部にて検出するようになっている。カバー体は、ポリゴンミラーが配設される第1空間を画定する第1カバー部と、第1空間と連通し駆動モーターが配設される第2空間を画定する第2カバー部と、第2空間と連通する第3空間を画定する第3カバー部とを含む。そして、温度検出部は、第3空間を塞ぐように第3カバー部に装着されている。温度検出部が装着される第3カバー部の第3空間は、駆動モーターが配設される第2空間に連通しているので、駆動モーターの発熱によって第2空間内の温度変化が発生する時点と、温度検出部にて第3空間内の温度変化が検出される時点とで、時間差が生じることが抑止される。このため、駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化の検出の高い応答性を実現できる。
また、カバー体の第1カバー部には第1開口部が形成され、第2カバー部には第2開口部が形成されている。光偏向装置においてポリゴンミラーが回転すると、カバー体の外側にある空気が第1開口部及び第2開口部のいずれか一方の開口部からカバー体の内部に流入し、他方の開口部からカバー体の外部に排出される。すなわち、ポリゴンミラーの回転により生じる気流は、カバー体の内部において、第1カバー部により画定される第1空間、第2カバー部により画定される第2空間、及び第3カバー部により画定される第2空間と連通する第3空間を通過することになる。ここで、第3空間を塞ぐように温度検出部が第3カバー部に装着されているので、ポリゴンミラーの回転により生じる気流は、第1開口部が形成された第1カバー部の第1空間と、第2開口部が形成された第2カバー部の第2空間との間を主として通過し、第3カバー部の第3空間には流速の遅い微弱な気流が通過する。このように、第3カバー部の第3空間には、流速が過度に速すぎることのない微弱な気流が通過し、且つ第3空間内に気体の滞留が生じない。このため、第3カバー部に装着された温度検出部によって検出されるカバー体の内部温度の検出精度は、高精度に維持される。
上記の光偏向装置において、前記第2カバー部は、前記第1カバー部から、前記軸方向と直交する第1方向の一方側に延在する第1延在部と、前記第1カバー部から、前記軸方向及び前記第1方向の両方向と直交する第2方向に延在する第2延在部と、を含み、前記第2開口部は、前記第1延在部と前記第2延在部とにわたって形成され、前記第3カバー部は、前記第2カバー部における前記第1延在部の前記軸方向の前記一方側に配置されて、前記第2空間と連通する前記第3空間を画定することが望ましい。
この光偏向装置によれば、ポリゴンミラーの回転により生じる気流が通過する第2開口部は、第2カバー部の第1延在部と第2延在部とにわたって形成されている。そして、温度検出部が装着される第3カバー部は、第2カバー部の第1延在部上に配置されている。このような構成によって、駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化を、温度検出部により高精度に検出しつつ、当該温度変化の検出の高い応答性を実現できる。
上記の光偏向装置では、前記第2カバー部において、前記第2延在部は、前記第1カバー部から前記第2方向の一方側に延びる第1部分と、前記第1カバー部から前記第2方向の前記一方側とは反対の他方側に延びる第2部分と、を有し、前記第2開口部は、前記第1延在部と、前記第2延在部における前記第1部分とにわたって形成され、前記第2カバー部には、前記第1延在部と、前記第2延在部における前記第2部分とにわたって、前記モーター本体に対向して開口した第3開口部が形成され、前記軸方向から見た平面視において、前記温度検出部は、前記第2開口部と前記第3開口部との間に位置することが望ましい。
この光偏向装置によれば、第2カバー部には、ポリゴンミラーの回転により生じる気流が通過する開口部として、第2開口部以外に、第3開口部が形成されている。このような構成の光偏向装置では、第1カバー部に形成された第1開口部からの第2カバー部への気流、または第1開口部への第2カバー部からの気流は、第2開口部及び第3開口部を通過することになる。そして、第3カバー部は第2カバー部の第1延在部上に配置され、この第3カバー部に装着された温度検出部は第2開口部と第3開口部との間に配置されている。このような構成によって、ポリゴンミラーの回転により生じる気流が第2カバー部の第2開口部及び第3開口部を通過するときに、流速が過度に速すぎることのない微弱な気流が温度検出部に確実に接触する。これによって、温度検出部によって検出されるカバー体の内部温度の検出精度は、より確実に高精度に維持される。
上記の光偏向装置において、前記第2カバー部の前記第1延在部には、前記軸方向の前記一方側に開口した第4開口部が形成され、前記第3カバー部は、前記第4開口部を囲繞するように当該第4開口部の開口端縁から前記軸方向の前記一方側に向かって延びる筒状に形成されて、前記軸方向の前記一方側の端部に第5開口部を有し、前記第4開口部を介して前記第2空間と連通する前記第3空間を画定するように構成され、前記温度検出部は、前記第5開口部を塞ぐように前記第3カバー部に装着されることが望ましい。
この光偏向装置によれば、第3カバー部は、第2カバー部の第1延在部における第4開口部を囲繞する筒状に形成されて、第5開口部を有する。そして、温度検出部は、第5開口部を塞ぐように第3カバー部に装着されている。このような構成によって、駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化を、温度検出部により高精度に検出しつつ、当該温度変化の検出の高い応答性を実現できる。
上記の光偏向装置において、前記温度検出部は、熱伝導性を有する板状の基体と、前記基体の一主面に取り付けられる温度検出センサとを含み、前記温度検出センサが前記第3空間内に配置されるように、前記第3カバー部に装着されることが望ましい。このような構成によって、駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化を、基体に取り付けられた温度検出センサにより高精度に検出しつつ、当該温度変化の検出の高い応答性を実現できる。
本発明の他の局面に係る光走査装置は、上記の光偏向装置と、前記ポリゴンミラーの前記周面に光を照射する光源と、前記温度検出部によって検出された温度データに基づいて、前記ポリゴンミラーによる前記被照射体に対する走査の位置ずれ補正を行う補正部と、を備える。
この光走査装置によれば、駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化を、温度検出部により高精度に検出しつつ、当該温度変化の検出の高い応答性を実現できる。このため、温度検出部にて駆動モーター周囲の温度変化が検出される以前にポリゴンミラーの被照射体に対する走査の位置ずれが発生することが抑止され、温度検出部により検出された温度データに基づき、補正部によって効果的な位置ずれ補正を行うことができる。
上記の光走査装置は、前記光源の光照射動作を制御する光源制御部と、前記ポリゴンミラーの前記駆動モーターによる回転動作を制御する回転駆動制御部と、前記温度検出部による温度検出動作を連続的に実行させる温度検出制御部と、を更に備える。前記補正部は、前記温度検出制御部に制御された前記温度検出部によって、所定の検出期間において検出された温度データに基づいて、前記位置ずれ補正を行うよう構成され、前記検出期間は、前記回転駆動制御部の制御によって前記ポリゴンミラーの回転が開始されて所定の回転速度に到達した第1時点から、前記光源制御部の制御によって前記光源の光照射動作が開始される直前の第2時点までの期間を含むことが望ましい。
この光走査装置によれば、補正部は、上記の所定の検出期間において温度検出部によって検出された温度データに基づいて、ポリゴンミラーの被照射体に対する走査の位置ずれ補正を行う。上記の所定の検出期間においては、ポリゴンミラーが所定の回転速度に到達した状態で定格回転しているので、ポリゴンミラーの回転により生じる気流が安定した状態となっている。このため、温度検出部が装着された第3カバー部の第3空間は、流速が過度に速すぎることのない微弱な気流が安定して通過した状態となる。この結果、温度検出部によって検出されるカバー体の内部温度の検出精度は、高精度なものとなる。従って、補正部は、温度検出部によって検出された高精度な温度データに基づいて、ポリゴンミラーの被照射体に対する走査の位置ずれ補正を行うことができる。
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の光走査装置と、前記ポリゴンミラーによって走査され、表面に静電潜像が形成される前記被照射体としての像担持体と、を備える。
この画像形成装置によれば、温度検出部により検出された温度データに基づき、ポリゴンミラーの像担持体に対する走査の位置ずれ補正を効果的に実施可能な光走査装置を備えた画像形成装置が提供される。従って、ポリゴンミラーの走査により像担持体に形成された静電潜像に応じたカラー画像に、色ずれが発生することを抑止することができる。
本発明によれば、ポリゴンミラーを回転させる駆動モーターの発熱による駆動モーター周囲の温度変化を検出可能に構成される光偏向装置において、温度変化の検出精度の低下を招来することなく、温度変化の検出の高い応答性を実現できる光偏向装置、及びこれを備えた光走査装置並びに画像形成装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る光走査装置の概略構成を示す斜視図である。 光走査装置の副走査断面の構成を示す光路図である。 光走査装置の主走査断面の構成を示す光路図である。 本発明の一実施形態に係る光偏向装置の概略構成を示す斜視図である。 光偏向装置の断面図である。 光偏向装置を軸方向の一方側から見た図である。 光偏向装置を軸方向の他方側から見た図である。 光偏向装置においてカバー体を取り除いた状態を示す斜視図である。 光偏向装置を基板の長手方向の他方側から見た図である。 光偏向装置を基板の長手方向の一方側から見た図である。 光偏向装置を第3方向の一方側から見た図である。 光偏向装置における気流の様子を示す図である。 変形例の光偏向装置における気流の様子を示す図である。 光走査装置のブロック図である。 温度検出センサによる検出温度と色ずれ補正量との関係を示すグラフである。
以下、本発明の一実施形態に係る光偏向装置及びこれを備えた光走査装置並びに画像形成装置について図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の概略構成を示す断面図である。画像形成装置1は、タンデム型のカラープリンターであって、略直方体のハウジングからなる本体ハウジング10を含む。なお、画像形成装置1は、フルカラーの複写機や複合機であっても良い。
本体ハウジング10は、シートに対して画像形成処理を行う複数の処理ユニットを内部に収容する。本実施形態では、処理ユニットとして、画像形成ユニット2Y、2C、2M、2Bk、光走査装置23、中間転写ユニット28及び定着装置30を含む。本体ハウジング10の上面には排紙トレイ11が備えられている。排紙トレイ11に対向して、シート排出口12が開口されている。本体ハウジング10の側壁には、手差し給紙トレイ13が開閉自在に取り付けられている。本体ハウジング10の下部には、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット14が、着脱自在に装着されている。
画像形成ユニット2Y、2C、2M、2Bkは、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のトナー像を、コンピューター等の外部機器から伝送された画像情報に基づき形成するもので、水平方向に所定の間隔でタンデムに配置されている。各画像形成ユニット2Y、2C、2M、2Bkは、静電潜像及びトナー像を担持する円筒体形状からなる感光体ドラム21(像担持体)、感光体ドラム21のドラム周面を帯電させる帯電器22、前記静電潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する現像装置24、この現像装置24に各色のトナーを供給するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナーコンテナ25Y、25C、25M、25Bk、感光体ドラム21上に形成されたトナー像を一次転写させる一次転写ローラー26、及び感光体ドラム21の周面の残留トナーを除去するクリーニング装置27を含む。
なお、以下の説明において、各画像形成ユニット2Y、2C、2M、2Bkに備えられる感光体ドラム21を特に説明する場合には、画像形成ユニット2Yに備えられる感光体ドラムを「第1感光体ドラム21Y」と称し、画像形成ユニット2Cに備えられる感光体ドラムを「第2感光体ドラム21C」と称し、画像形成ユニット2Mに備えられる感光体ドラムを「第3感光体ドラム21M」と称し、画像形成ユニット2Bkに備えられる感光体ドラムを「第4感光体ドラム21Bk」と称する。
光走査装置23は、各色の感光体ドラム21のドラム周面上に静電潜像を形成する。本実施形態の光走査装置23は、各色用に準備された複数の光源を有する入射光学系と、これら光源から発せられた光線を偏向する光偏向装置と、光偏向装置により偏向された光線を各色の感光体ドラム21のドラム周面に結像及び走査させる結像光学系とを含む。この光走査装置23については、後記で詳述する。
中間転写ユニット28は、感光体ドラム21上に形成されたトナー像を一次転写させる。中間転写ユニット28は、各感光体ドラム21のドラム周面に接触しつつ周回する転写ベルト281と、転写ベルト281が架け渡される駆動ローラー282および従動ローラー283とを含む。転写ベルト281は、一次転写ローラー26によって各感光体ドラム21のドラム周面に押し付けられている。各色の感光体ドラム21上のトナー像は転写ベルト281上の同一箇所に重ね合わせて一次転写される。これにより、フルカラーのトナー像が転写ベルト281上に形成される。
駆動ローラー282に対向して、転写ベルト281を挟んで二次転写ニップ部Tを形成する二次転写ローラー29が配置されている。転写ベルト281上のフルカラートナー像は、前記二次転写ニップ部Tにおいてシート上に二次転写される。シート上に転写されずに転写ベルト281の周面に残留したトナーは、従動ローラー283に対向して配置されたベルトクリーニング装置284によって回収される。
定着装置30は、熱源が内蔵された定着ローラー31と、定着ローラー31と共に定着ニップ部Nを形成する加圧ローラー32とを含む。定着装置30は、二次転写ニップ部Tにおいてトナー像が転写されたシートを、定着ニップ部Nにおいて加熱及び加圧することで、トナーをシートに溶着させる定着処理を施す。定着処理が施されたシートは、シート排出口12から排紙トレイ11に向けて排出される。
本体ハウジング10の内部には、シートを搬送するためのシート搬送路が設けられている。シート搬送路は、本体ハウジング10の下部付近から上部付近まで、二次転写ニップ部T及び定着装置30を経由して、上下方向に延びるメイン搬送路P1を含む。メイン搬送路P1の下流端は、シート排出口12に接続されている。両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路P2が、メイン搬送路P1の最下流端から上流端付近まで延設されている。また、手差しトレイ13からメイン搬送路P1に至る手差しシート用搬送路P3が、給紙カセット14の上方に配置されている。
給紙カセット14は、シートの束を収容するシート収容部を備える。給紙カセット14の右上付近には、シート束の最上層のシートを1枚ずつ繰り出すピックアップローラー151と、そのシートをメイン搬送路P1の上流端に送り出す給紙ローラー対152とが備えられている。手差しトレイ13に載置されたシートも、手差しシート用搬送路P3を通して、メイン搬送路P1の上流端に送り出される。メイン搬送路P1の二次転写ニップ部Tよりも上流側には、所定のタイミングでシートを転写ニップ部に送り出すレジストローラー対153が配置されている。
シートに片面印刷(画像形成)処理が行われる場合、給紙カセット14又は手差しトレイ13からシートがメイン搬送路P1に送り出され、該シートに二次転写ニップ部Tにおいてトナー像の転写処理が、定着装置30において転写されたトナーをシートに定着させる定着処理が、各々施される。その後、該シートは、シート排出口12から排紙トレイ11上に排紙される。一方、シートに両面印刷処理が行われる場合、シートの片面に対して転写処理及び定着処理が施された後、該シートは、シート排出口12から排紙トレイ11上に一部が排紙される。その後、該シートはスイッチバック搬送され、反転搬送路P2を経て、メイン搬送路P1の上流端付近に戻される。しかる後、シートの他面に対して転写処理及び定着処理が施され、該シートは、シート排出口12から排紙トレイ11上に排紙される。
次に、本実施形態に係る光走査装置23について、更に詳述する。図2は、本発明の一実施形態に係る光走査装置23の概略構成を示す斜視図である。また、図3は光走査装置23の副走査断面の構成を示す光路図であり、図4は光走査装置23の主走査断面の構成を示す光路図である。また、図5は、本発明の一実施形態に係る光偏向装置6の概略構成を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図5を参照して、光偏向装置6に備えられる長尺の基板61が延びる方向を「長手方向A1」と称し、光偏向装置6に備えられる駆動モーター62の回転軸622が延びる方向を「軸方向A2」と称し、長手方向A1と交差し且つ軸方向A2と直交する方向を「第1方向A3」と称し、軸方向A2及び第1方向A3の両方向と直交する方向を「第2方向A4」と称し、長手方向A1及び軸方向A2の両方向と直交する方向を「第3方向A5」と称する。また、本体ハウジング10内の、画像形成ユニット2Y、2C、2M、2Bk及び中間転写ユニット28の下方側に水平に配置される光走査装置23において、軸方向A2は上下方向に一致し、第1方向A3は周回する転写ベルト281の移動方向となる前後方向に一致し、第2方向A4は感光体ドラム21の回転軸方向となる左右方向に一致する。長手方向A1及び第3方向A5は、第1方向A3及び第2方向A4に対して略45度で交差する方向となる。また、上下方向と一致する軸方向A2において、上下方向の上方側を「一方側」と称し、上下方向の下方側を「他方側」と称する。前後方向と一致する第1方向A3において、前後方向の前方側を「一方側」と称し、前後方向の後方側を「他方側」と称する。左右方向と一致する第2方向A4において、左右方向の右方側を「一方側」と称し、左右方向の左方側を「他方側」と称する。
光走査装置23は、イエロー画像描画用のレーザー光線であるイエロー光線LY、シアン画像描画用のレーザー光線であるシアン光線LC、マゼンタ画像描画用のレーザー光線であるマゼンタ光線LM、及び、ブラック画像描画用のレーザー光線であるブラック光線LBkにて各々、イエロー用の第1感光体ドラム21Y、シアン用の第2感光体ドラム21C、マゼンタ用の第3感光体ドラム21M及びブラック用の第4感光体ドラム21Bkのドラム周面211を走査する。
光走査装置23は、各色の光線の光路に各々配置される入射光学系5と、4色で共用される1つの光偏向装置6と、第1走査レンズ71と、第2走査レンズ72Y、72C、72M、72Bkと、イエロー光線LYを反射させるイエロー用反射ミラー73Y1、73Y2と、シアン光線LCを反射させるシアン用反射ミラー73C1、73C2と、マゼンタ光線LMを反射させるマゼンタ用反射ミラー73M1、73M2、73M3と、ブラック光線LBkを反射させるブラック用反射ミラー73Bkと、これらを収容する光学ハウジング4とを含む。第1走査レンズ71と、第2走査レンズ72Y、72C、72M、72Bkと、イエロー用反射ミラー73Y1、73Y2と、シアン用反射ミラー73C1、73C2と、マゼンタ用反射ミラー73M1、73M2、73M3と、ブラック用反射ミラー73Bkとによって、結像光学系が構成される。
光学ハウジング4は、略直方体のハウジングであり、光偏向装置6が収容される領域となる光偏向装置収容部41を含む。光学ハウジング4において、光偏向装置収容部41は、光偏向装置6が載置される載置面411を有する。
また、光学ハウジング4は、結像光学系が配置される領域として、第1乃至第8配置領域42〜49を有する。光学ハウジング4において、第1配置領域42は、光偏向装置収容部41に対して第1方向A3の他方側(前後方向後方側)の領域である。第2配置領域43は、光偏向装置収容部41に対して軸方向A2の一方側(上下方向上方側)の領域である。第3配置領域44は、第1配置領域42に対して軸方向A2の一方側且つ第1方向A3の他方側の領域である。第4配置領域45は、第3配置領域44に対して第1方向A3の他方側の領域である。第5配置領域46は、第4配置領域45に対して軸方向A2の他方側(上下方向下方側)且つ第1方向A3の他方側の領域である。第6配置領域47は、第3配置領域44に対して軸方向A2の他方側の領域である。第7配置領域48は、第4配置領域45に対して軸方向A2の他方側の領域である。第8配置領域49は、第4配置領域45に対して軸方向A2の他方側であり、且つ第1方向A3に関して第7配置領域48と第5配置領域46との間の領域である。
入射光学系5は、光学ハウジング4内に収容され、各色の光線を後述のポリゴンミラー63の周面である偏向面631に入射させるための光学系である。入射光学系5は、光源51と、コリメータレンズ52と、シリンドリカルレンズ53とを含む。光源51は、レーザー素子からなり、ポリゴンミラー63の偏向面631に照射する光線を出射する。コリメータレンズ52は、光源51から出射されて拡散する光線を平行光に変換する。シリンドリカルレンズ53は、コリメータレンズ52による平行光を第2方向A4に長い線状光に変換してポリゴンミラー63の偏向面631に結像させる。なお、第2方向A4は、前述の如く感光体ドラム21の回転軸方向となる左右方向と一致する方向であり、光走査装置23による感光体ドラム21に対する走査の主走査方向と一致する。
第1走査レンズ71は、入射光線の角度と像高とが比例関係となる歪曲収差(fθ特性)を有するレンズであって、第2方向A4(主走査方向)に沿って延びる長尺のレンズである。第1走査レンズ71は、光学ハウジング4内において、後述のポリゴンミラー63の偏向面631に対向するように、第1配置領域42に配置されている。第1走査レンズ71は、ポリゴンミラー63の偏向面631によって反射された光線を集光する。
第2走査レンズ72Yは、第1走査レンズ71と同様に、歪曲収差(fθ特性)を有するレンズであって、第2方向A4(主走査方向)に沿って延びる長尺のレンズである。第2走査レンズ72Yは、光学ハウジング4内において、第2配置領域43に配置されている。第2走査レンズ72Yは、第1走査レンズ71を通過したイエロー光線LYを集光し、第1感光体ドラム21Yのドラム周面211上に結像させる。
第2走査レンズ72Cは、第1走査レンズ71と同様に、歪曲収差(fθ特性)を有するレンズであって、第2方向A4(主走査方向)に沿って延びる長尺のレンズである。第2走査レンズ72Cは、光学ハウジング4内において、第3配置領域44に配置されている。第2走査レンズ72Cは、第1走査レンズ71を通過したシアン光線LCを集光し、第2感光体ドラム21Cのドラム周面211上に結像させる。
第2走査レンズ72Mは、第1走査レンズ71と同様に、歪曲収差(fθ特性)を有するレンズであって、第2方向A4(主走査方向)に沿って延びる長尺のレンズである。第2走査レンズ72Mは、光学ハウジング4内において、第4配置領域45に配置されている。第2走査レンズ72Mは、第1走査レンズ71を通過したマゼンタ光線LMを集光し、第3感光体ドラム21Mのドラム周面211上に結像させる。
第2走査レンズ72Bkは、第1走査レンズ71と同様に、歪曲収差(fθ特性)を有するレンズであって、第2方向A4(主走査方向)に沿って延びる長尺のレンズである。第2走査レンズ72Bkは、光学ハウジング4内において、第5配置領域46に配置されている。第2走査レンズ72Bkは、第1走査レンズ71を通過したブラック光線LBkを集光し、第4感光体ドラム21Bkのドラム周面211上に結像させる。
イエロー用反射ミラー73Y1、73Y2は、第1走査レンズ71を通過したイエロー光線LYの結像光路上において、イエロー光線LYを反射させる。光学ハウジング4内において、イエロー用反射ミラー73Y1は第6配置領域47に配置され、イエロー用反射ミラー73Y2は第2配置領域43に配置されている。
シアン用反射ミラー73C1、73C2は、第1走査レンズ71を通過したシアン光線LCの結像光路上において、シアン光線LCを反射させる。光学ハウジング4内において、シアン用反射ミラー73C1は第7配置領域48に配置され、シアン用反射ミラー73C2は第3配置領域44に配置されている。
マゼンタ用反射ミラー73M1、73M2、73M3は、第1走査レンズ71を通過したマゼンタ光線LMの結像光路上において、マゼンタ光線LMを反射させる。光学ハウジング4内において、マゼンタ用反射ミラー73M1は第8配置領域49に配置され、マゼンタ用反射ミラー73M2、73M3は第4配置領域45に配置されている。
図3を参照して、ポリゴンミラー63の偏向面631によって反射されたイエロー光線LYは、第1走査レンズ71にて集光された後、イエロー用反射ミラー73Y1にて反射されて第2走査レンズ72Yを通過し、その後イエロー用反射ミラー73Y2にて反射されて第1感光体ドラム21Yのドラム周面211上に結像される。ポリゴンミラー63の偏向面631によって反射されたシアン光線LCは、第1走査レンズ71にて集光された後、シアン用反射ミラー73C1にて反射されて第2走査レンズ72Cを通過し、その後シアン用反射ミラー73C2にて反射されて第2感光体ドラム21Cのドラム周面211上に結像される。ポリゴンミラー63の偏向面631によって反射されたマゼンタ光線LMは、第1走査レンズ71にて集光された後、マゼンタ用反射ミラー73M1、73M2にて反射されて第2走査レンズ72Mを通過し、その後マゼンタ用反射ミラー73M3にて反射されて第3感光体ドラム21Mのドラム周面211上に結像される。ポリゴンミラー63の偏向面631によって反射されたブラック光線LBkは、第1走査レンズ71及び第2走査レンズ72Bkにて集光された後、ブラック用反射ミラー73Bkにて反射されて第4感光体ドラム21Bkのドラム周面211上に結像される。
次に、図2及び図5並びに図6乃至図12を参照して、光偏向装置6について詳述する。図6は光偏向装置6の断面図であり、図7は光偏向装置6を軸方向A2の一方側から見た図であり、図8は光偏向装置6を軸方向A2の他方側から見た図である。また、図9は、光偏向装置6においてカバー体65を取り除いた状態を示す斜視図である。また、図10は光偏向装置6を長手方向A1の他方側から見た図であり、図11は光偏向装置6を長手方向A1の一方側から見た図であり、図12は光偏向装置6を第3方向A5の一方側から見た図である。
光偏向装置6は、光学ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411上に載置される。光偏向装置6は、基板61と、駆動モーター62と、ポリゴンミラー63と、ドライバIC641と、コンデンサ642と、コネクター643と、カバー体65と、温度検出部66と、を備える。
図5及び図9を参照して、基板61は、貫通孔611を有し、長手方向A1に沿って所定長さを有する矩形板状の回路基板である。基板61は、光学ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411に固定されている。駆動モーター62は、モーター本体621と回転軸622とを含む。駆動モーター62において回転軸622は、モーター本体621から突出して基板61の一主面に垂直な軸方向A2に延び、貫通孔611に回転可能に挿通されている。駆動モーター62は、モーター本体621に駆動電流が入力されると、回転軸622が軸心回りに回転するように構成されている。駆動モーター62は、光学ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411に固定されている。
ポリゴンミラー63は、正六角形の各辺に沿って6つの偏向面631が形成された多面鏡である。ポリゴンミラー63において、偏向面631には、入射光学系5の光源51から出射された光線が照射される。ポリゴンミラー63は、回転軸622の軸方向A2の一方側の端部に、回転一体に設けられる。ポリゴンミラー63は、回転軸622の回転に連動して、当該回転軸622回りに回転しながら偏向面631に照射される光線を偏向し、感光体ドラム21に対して走査する。
ドライバIC641は、駆動モーター62の駆動を制御する電子部品である。ドライバIC641は、基板61の一主面において貫通孔611から長手方向A1の一方側に離間した領域に実装される。ドライバIC641は、モーター本体621に対して駆動電流を供給する。コンデンサ642は、ドライバIC641に入力される制御電流などを整流する電子部品である。コンデンサ642は、基板61の一主面においてドライバIC641よりも長手方向A1の一方側の領域に実装される。コネクター643は、画像形成装置1における画像形成動作を制御する制御系と電気的に接続され、当該制御系から入力される制御信号を光偏向装置6内に受け入れる。コネクター643は、基板61の一主面においてコンデンサ642に隣接した領域に実装される。
カバー体65は、ポリゴンミラー63及び駆動モーター62を覆うカバーであり、光学ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411に固定されている。カバー体65は、ポリゴンミラー63の回転に伴って生じる風切り音による騒音を抑止するとともに、ポリゴンミラー63に粉塵等が付着することを抑止する機能を有する。カバー体65は、第1カバー部651と第2カバー部652と第3カバー部657とを含む。
第1カバー部651は、ポリゴンミラー63を軸方向A2の一方側(上下方向上方側)から覆い、カバー体65においてポリゴンミラー63が配設される第1空間S1を画定する。この第1カバー部651には、ポリゴンミラー63の偏向面631に対向して開口した第1開口部651Cが形成されている。具体的には、第1カバー部651は、天壁部651Aと周壁部651Bとを含む。第1カバー部651において、天壁部651Aは、円板状の壁部であり、光学ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411と平行に、軸方向A2の一方側に配置される。周壁部651Bは、天壁部651Aの外周端縁から軸方向A2の他方側(上下方向下方側)に向かって延びる円筒状の壁部である。第1カバー部651において、周壁部651Bに第1開口部651Cが形成されている。第1開口部651Cは、周壁部651Bの周方向に沿って長穴状に形成される。第1開口部651Cは、入射光学系5の光源51から出射された光線をカバー体65の内部に導くとともに、ポリゴンミラー63の偏向面631により偏向された光線をカバー体65の外部に導く開口部としての機能を有する。また、第1開口部651Cは、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流が通過する開口部としての機能も有する。
第2カバー部652は、第1カバー部651の軸方向A2の他方側において、第1カバー部651の第1空間S1と連通し駆動モーター62が配設される第2空間S2を画定する。この第2カバー部652には、駆動モーター62のモーター本体621に対向して開口した第2開口部656Aが形成されている。第2開口部656Aは、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流が通過する開口部としての機能を有する。
本実施形態では、第2カバー部652は、第1延在部653と第2延在部654とを含む。第2カバー部652において、第1延在部653は、第1カバー部651から、基板61の長手方向A1と交差し且つ軸方向A2と直交する第1方向A3の一方側(前後方向前方側)に延在する部分である。第2カバー部652において、第2延在部654は、第1カバー部651から、軸方向A2及び第1方向A3の両方向と直交する第2方向A4(左右方向)に延在する部分である。この場合、第2開口部656Aは、第1延在部653と第2延在部654とにわたって形成されている。
更に、第2カバー部652において、第2延在部654は、第1部分654Aと第2部分654Bとを有する。第2延在部654において、第1部分654Aは、第1カバー部651から第2方向A4の一方側(左右方向右方側)に延びる部分である。また、第2延在部654において、第2部分654Bは、第1カバー部651から第2方向A4の他方側(左右方向左方側)に延びる部分である。第2延在部654において、第1部分654Aと第2部分654Bとは、一体的に形成されている。この場合、第2開口部656Aは、第1延在部653と、第2延在部654における第1部分654Aとにわたって形成されている。
また、本実施形態では、第2カバー部652には、第2開口部656Aとは別の第3開口部656Bが形成されている。第3開口部656Bは、駆動モーター62のモーター本体621に対向して開口した開口部であり、第1延在部653と、第2延在部654における第2部分654Bとにわたって形成されている。第3開口部656Bは、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流が通過する開口部としての機能を有する。
上記の第2カバー部652について、より詳細に説明する。第2カバー部652において、第1延在部653は、第1壁部653Aと第2壁部653Bとを含む。第1延在部653において、第1壁部653Aは、第1カバー部651の周壁部651Bにおける軸方向A2の他方側の周端縁の一部の第1端縁部651B1から第1方向A3の一方側に、光学ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411と平行に延びる、略矩形板状の壁部である。第1壁部653Aは、第1カバー部651の周壁部651Bにおける第1端縁部651B1から第1方向A3の一方側に向かって延びる一対の第1縁辺653A1及び第2縁辺653A2と、第1縁辺653A1と第2縁辺653A2とを連結する第3縁辺653A3と、を有する。
第1延在部653において、第2壁部653Bは、第1壁部653Aの第3縁辺653A3から軸方向A2の他方側に延びる、略矩形板状の壁部である。第2壁部653Bは、第4縁辺653B1と、第5縁辺653B2と、第6縁辺653B3とを有する。第2壁部653Bの第4縁辺653B1は、第3縁辺653A3の第1縁辺653A1との連結部分から軸方向A2の他方側に向かって延びる縁辺である。第2壁部653Bの第5縁辺653B2は、第3縁辺653A3の第2縁辺653A2との連結部分から軸方向A2の他方側に向かって延びる縁辺である。第2壁部653Bの第6縁辺653B3は、第4縁辺653B1と第5縁辺653B2とを連結する縁辺である。また、第2壁部653Bには、第1固定突片653Cが設けられている。第1固定突片653Cは、第2壁部653Bの第6縁辺653B3から第1方向A3の一方側に向かって突設される。この第1固定突片653Cは、ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411に、固定部材659によって固定されている。
第2カバー部652において、第1部分654Aと第2部分654Bとを有する第2延在部654は、第3壁部655Aと、第4壁部655Bと、第5壁部655Dとを含む。第2延在部654の第3壁部655Aは、第1カバー部651の周壁部651Bにおける軸方向A2の他方側の周端縁において、前記第1端縁部651B1以外の第2端縁部651B2から、第2方向A4に、光学ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411と平行に延びる、板状の壁部である。第3壁部655Aは、第7縁辺655A1と、第8縁辺655A2と、第9縁辺655A3と、第10縁辺655A4と、第11縁辺655A5とを有する。第3壁部655Aの第7縁辺655A1は、第1カバー部651の周壁部651Bにおける第2端縁部651B2から第2方向A4の一方側に向かって延びる縁辺である。第3壁部655Aの第8縁辺655A2は、第2端縁部651B2から第2方向A4の他方側に向かって延びる縁辺である。第3壁部655Aの第9縁辺655A3は、第7縁辺655A1と連結し、基板61の長手方向A1の他方側に向かって延びる縁辺である。第3壁部655Aの第10縁辺655A4は、第8縁辺655A2と連結し第3方向A5の他方側に向かって延びる縁辺である。第3壁部655Aの第11縁辺655A5は、第9縁辺655A3と第10縁辺655A4とを連結する縁辺である。
第2延在部654の第4壁部655Bは、第3壁部655Aの第9縁辺655A3から軸方向A2の他方側に延びる、略矩形板状の壁部である。第4壁部655Bは、第12縁辺655B1と、第13縁辺655B2と、第14縁辺655B3とを有する。第4壁部655Bの第12縁辺655B1は、第9縁辺655A3の第7縁辺655A1との連結部分から軸方向A2の他方側に向かって延びる縁辺である。第4壁部655Bの第13縁辺655B2は、第9縁辺655A3の第11縁辺655A5との連結部分から軸方向A2の他方側に向かって延びる縁辺である。第4壁部655Bの第14縁辺655B3は、第12縁辺655B1と第13縁辺655B2とを連結する縁辺である。また、第4壁部655Bには、第2固定突片655Cが設けられている。第2固定突片655Cは、第4壁部655Bの第14縁辺655B3から第3方向A5の他方側に向かって突設される。この第2固定突片655Cは、ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411に、固定部材659によって固定されている。
第2延在部654の第5壁部655Dは、第3壁部655Aの第10縁辺655A4から軸方向A2の他方側に延びる、略矩形板状の壁部である。第5壁部655Dは、第15縁辺655D1と、第16縁辺655D2と、第17縁辺655D3とを有する。第5壁部655Dの第15縁辺655D1は、第10縁辺655A4の第8縁辺655A2との連結部分から軸方向A2の他方側に向かって延びる縁辺である。第5壁部655Dの第16縁辺655D2は、第10縁辺655A4の第11縁辺655A5との連結部分から軸方向A2の他方側に向かって延びる縁辺である。第5壁部655Dの第17縁辺655D3は、第15縁辺655D1と第16縁辺655D2とを連結する縁辺である。また、第5壁部655Dには、第3固定突片655Eが設けられている。第3固定突片655Eは、第5壁部655Dの第17縁辺655D3から基板61の長手方向A1の他方側に向かって突設される。この第3固定突片655Eは、ハウジング4における光偏向装置収容部41の載置面411に、固定部材659によって固定されている。
以上のように構成される第2カバー部652において、第2開口部656Aは、第1壁部653Aの第1縁辺653A1と、第2壁部653Bの第4縁辺653B1と、第3壁部655Aの第7縁辺655A1と、第4壁部655Bの第12縁辺655B1とによって構成される。第2開口部656Aにおいて、互いに対向する一対の開口端縁は、第2壁部653Bの第4縁辺653B1と第4壁部655Bの第12縁辺655B1とによって画定され、当該一対の開口端縁同士を連結する連結開口端縁は、第1壁部653Aの第1縁辺653A1と第3壁部655Aの第7縁辺655A1とによって画定される。
また、第2カバー部652において、第3開口部656Bは、第1壁部653Aの第2縁辺653A2と、第2壁部653Bの第5縁辺653B2と、第3壁部655Aの第8縁辺655A2と、第5壁部655Dの第15縁辺655D1とによって構成される。第3開口部656Bにおいて、互いに対向する一対の開口端縁は、第2壁部653Bの第5縁辺653B2と第5壁部655Dの第15縁辺655D1とによって画定され、当該一対の開口端縁同士を連結する連結開口端縁は、第1壁部653Aの第2縁辺653A2と第3壁部655Aの第8縁辺655A2とによって画定される。
カバー体65において、第3カバー部657は、第2カバー部652の第2空間S2と連通する第3空間S3を画定する部分である。本実施形態では、第3カバー部657は、第2カバー部652における第1延在部653の軸方向A2の一方側に配置されて、第2カバー部652の第2空間S2と連通する第3空間S3を画定する。
具体的には、第2カバー部652の第1延在部653には、軸方向A2の一方側に開口した第4開口部656Cが形成されている。第3カバー部657は、第6壁部657Aを含む。第3カバー部657において、第6壁部657Aは、第1延在部653の第4開口部656Cを囲繞するように第4開口部656Cの開口端縁から軸方向A2の一方側に向かって延びる筒状の壁部である。このような第3カバー部657は、軸方向A2の一方側の端部に第5開口部657Bを有し、第4開口部656Cを介して第2カバー部652の第2空間S2と連通する第3空間S3を画定するように構成される。
更に、本実施形態の光偏向装置6では、第3空間S3を塞ぐように第3カバー部657に、温度検出部66が装着されている。温度検出部66は、カバー体65の内部温度を検出する。
また、図10を参照して、カバー体65において駆動モーター62が配設される第2空間S2を画定する第2カバー部652には、第1カバー部651の第1開口部651Cに対する直下の位置に、第6開口部658が形成されている。第2カバー部652における第6開口部658は、第3壁部655Aの第11縁辺655A5と、第4壁部655Bの第13縁辺655B2と、第5壁部655Dの第16縁辺655D2とによって画定される。この第6開口部658は、駆動モーター62から発せられる熱をカバー体65の外部に放熱するための開口部である。
上述の如くに構成される光偏向装置6では、ポリゴンミラー63及び駆動モーター62は、カバー体65によって覆われており、このカバー体65の内部温度を温度検出部66にて検出するようになっている。温度検出部66が装着される第3カバー部657の第3空間S3は、駆動モーター62が配設される第2空間S2と連通しているので、駆動モーター62の発熱によって第2空間S2内の温度変化が発生する時点と、温度検出部66にて第3空間S3内の温度変化が検出される時点とで、時間差が生じることが抑止される。このため、駆動モーター62の発熱による駆動モーター62周囲の温度変化の検出の高い応答性を実現できる。
また、カバー体65の第1カバー部651には第1開口部651Cが形成され、第2カバー部652には第2開口部656Aが形成されている。光偏向装置6においてポリゴンミラー63が回転すると、カバー体65の外側にある空気が第1開口部651C及び第2開口部656Aのいずれか一方の開口部からカバー体65の内部に流入し、他方の開口部からカバー体65の外部に排出される。すなわち、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流は、カバー体65の内部において、第1カバー部651により画定される第1空間S1、第2カバー部652により画定される第2空間S2、及び第3カバー部657により画定される第3空間S3を通過することになる。ここで、第3空間S3を塞ぐように温度検出部66が第3カバー部657に装着されているので、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流は、第1開口部651Cが形成された第1カバー部651の第1空間S1と、第2開口部656Aが形成された第2カバー部652の第2空間S2との間を主として通過し、第3カバー部657の第3空間S3には流速の遅い微弱な気流が通過する。このように、第3カバー部657の第3空間S3には、流速が過度に速すぎることのない微弱な気流が通過し、且つ第3空間S3内に気体の滞留が生じない。このため、第3カバー部657に装着された温度検出部66によって検出されるカバー体65の内部温度の検出精度は、高精度に維持される。
また、軸方向A2から見た平面視において、温度検出部66は、第2開口部656Aと第3開口部656Bとの間に配置されていることが望ましい。このような構成によって、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流が第2カバー部652の第2開口部656A及び第3開口部656Bを通過するときに、流速が過度に速すぎることのない微弱な気流が温度検出部66に確実に接触する。これによって、温度検出部66によって検出されるカバー体65の内部温度の検出精度は、より確実に高精度に維持される。
更にまた、図8を参照して、温度検出部66は、熱伝導性を有する板状の基体661と、基体661の一主面に取り付けられる温度検出センサ662とを含む。そして、温度検出部66は、温度検出センサ662が第3空間S3内に配置されるように、第3カバー部657に装着される。温度検出センサ662は、例えばサーミスタ等により実現される。温度検出センサ662としてのサーミスタは、その抵抗値が温度によって変化するので、駆動モーター62の周囲の温度が変化すると、温度検出部66の出力電圧が変化する。温度検出部66は、温度検出センサ662としてのサーミスタによる出力電圧を、温度検出部66によって検出された温度データとして、出力する。このような構成によって、駆動モーター62の発熱による駆動モーター62周囲の温度変化を、基体661に取り付けられた温度検出センサ662により高精度に検出しつつ、当該温度変化の検出の高い応答性を実現できる。
上記では、ポリゴンミラー63を回転させる駆動モーター62の発熱による駆動モーター62周囲の温度変化を検出可能に構成される光偏向装置6について、説明した。ポリゴンミラー63を回転させる場合、駆動モーター62のみならず、駆動モーター62の駆動を制御するドライバIC641も発熱することになる。そこで、光偏向装置6は、ドライバIC641を冷却可能に構成される必要がある。ポリゴンミラー63の回転により生じる気流を利用してドライバIC641を冷却する構成について、以下に説明する。
本実施形態の光偏向装置6では、図11を参照して、基板61の長手方向A1から第2開口部656Aを見たときに、ドライバIC641は、第2開口部656Aの開口領域に含まれるように配置されている。換言すると、第2開口部656Aにおいて、互いに対向する一対の開口端縁となる、第2壁部653Bの第4縁辺653B1と、第4壁部655Bの第12縁辺655B1とは、長手方向A1から見たときに、ドライバIC641を挟んで互いに対向している。
図13は、光偏向装置6における気流の様子を示す図である。上述の如くに構成される光偏向装置6では、ポリゴンミラー63及び駆動モーター62は、第1開口部651Cが形成された第1カバー部651と第2開口部656Aが形成された第2カバー部652とを含むカバー体65によって覆われている。光偏向装置6においてポリゴンミラー63が回転すると、カバー体65の外側にある空気が第1開口部651C及び第2開口部656Aのいずれか一方の開口部からカバー体65の内部に流入し、他方の開口部からカバー体65の外部に排出される。すなわち、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流は、カバー体65の第1開口部651C及び第2開口部656Aを通過することになる。
ここで、カバー体65の第2カバー部652に形成された第2開口部656Aは、上述の如く、第1壁部653Aの第1縁辺653A1と、第2壁部653Bの第4縁辺653B1と、第3壁部655Aの第7縁辺655A1と、第4壁部655Bの第12縁辺655B1とによって構成される。この第2開口部656Aは、駆動モーター62のモーター本体621に対向して開口する開口部である。更に、基板61の長手方向A1から見たときに、第2開口部656Aにおいて、第2壁部653Bの第4縁辺653B1と、第4壁部655Bの第12縁辺655B1とは、ドライバIC641を挟んで互いに対向している。すなわち、長手方向A1から見たときに、ドライバIC641は、第2開口部656Aの開口領域に含まれるように配置されている。このため、ポリゴンミラー63の回転に伴って第2開口部656Aを通過する気流は、図13に示されるように、ドライバIC641の直上でその流れ方向が変化することなく、基板61の長手方向A1に沿って流れて、ドライバIC641の表面上を拡散して通過する。この結果、ドライバIC641の表面上を通過する気流の流速の低下が抑止され、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流を利用して、ポリゴンミラー63の回転に伴って発熱したドライバIC641を効率よく冷却することができる。
また、カバー体65においてポリゴンミラー63が配設される第1カバー部651に形成された第1開口部651Cは、ポリゴンミラー63の偏向面631に対向して開口する開口部である。このため、ポリゴンミラー63の直上に空気吸引用の開口部が設けられた構成と比較して、第1カバー部651とポリゴンミラー63との間の隙間を狭くすることができる。この結果、光偏向装置6の低背化を実現することができる。
また、本実施形態の光偏向装置6において、第2カバー部652には、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流を基板61に実装されたドライバIC641に導くための第2開口部656A以外に、第3開口部656Bが形成されている。このような構成の光偏向装置6では、第1カバー部651に形成された第1開口部651Cからの第2カバー部652への気流、または第1開口部651Cへの第2カバー部652からの気流は、第2開口部656A及び第3開口部656Bを通過することになる。光偏向装置6は、基板61以外の第2の基板を備えた構成とする場合がある。この場合、第2の基板を第3開口部656Bに挿通するように配置すればよい。これによって、ポリゴンミラー63の回転に伴って第3開口部656Bを通過する気流を利用して、第2の基板に実装された電子部品を冷却することが可能な構成とすることができる。
また、第2カバー部652に第2開口部656A及び第3開口部656Bが形成された構成の光偏向装置6では、上述の如く、第1カバー部651に形成された第1開口部651Cからの第2カバー部652への気流、または第1開口部651Cへの第2カバー部652からの気流は、第2開口部656A及び第3開口部656Bを通過する。このため、第2開口部656Aを通過する気流の流速が低下することになる。
そこで、図7に示すように、軸方向A2から第2開口部656Aを見た平面視において、第2開口部656Aは、ドライバIC641の中央部分よりも基板61の長手方向A1の他方側に位置するように構成されることが望ましい。具体的には、第2開口部656Aにおいて、互いに対向する一対の開口端縁同士を連結する連結開口端縁を画定する、第1壁部653Aの第1縁辺653A1と第3壁部655Aの第7縁辺655A1とが、ドライバIC641の中央部分よりも基板61の長手方向A1の他方側に位置するように、第2開口部656Aを構成することが望ましい。より詳細には、軸方向A2から第2開口部656Aを見た平面視において、第1壁部653Aの第1縁辺653A1と第3壁部655Aの第7縁辺655A1とが、ドライバIC641における、当該ドライバIC641の中央部分よりも基板61の長手方向A1の他方側の領域部分に重なるように、第2開口部656Aを構成することが望ましい。換言すると、ドライバIC641の中央部分が第2開口部656Aの第1縁辺653A1及び第7縁辺655A1よりも基板61の長手方向A1の一方側に位置し、ドライバIC641の中央部分が第2カバー部652から外側に露出することになる。このような構成によって、第2カバー部652に第3開口部656Bを形成することに起因した、第2開口部656Aを通過する気流の流速の低下幅を小さくすることができる。このため、第2開口部656Aを介してドライバIC641の表面上を通過する気流の流速について、ドライバICにおいて最も高い温度となる中央部分を十分に冷却可能な流速を、確保することができる。
次に、図14を参照して、光偏向装置6の変形例について説明する。図14は、変形例の光偏向装置6における気流の様子を示す図である。変形例の光偏向装置6は、上述の光偏向装置6と比較して、カバー体65における第2カバー部652の構成が相違する。上述の光偏向装置6のカバー体65において、第2カバー部652は、第2開口部656A及び第3開口部656Bを含む複数の開口部が形成されるよう構成されていた。これに対し、図14に示す変形例の光偏向装置6においては、カバー体65の第2カバー部652には、第3開口部656Bが形成されておらず、第2開口部656Aのみが形成されている。
このような構成の第2カバー部652では、軸方向A2から第2開口部656Aを見た平面視において、第2開口部656Aは、ドライバIC641の中央部分よりも基板61の長手方向A1の一方側に位置するように構成される。具体的には、第2開口部656Aの連結開口端縁を画定する、第1壁部653Aの第1縁辺653A1と第3壁部655Aの第7縁辺655A1とが、ドライバIC641の中央部分よりも基板61の長手方向A1の一方側に位置するように、第2開口部656Aが構成される。より詳細には、軸方向A2から第2開口部656Aを見た平面視において、第1壁部653Aの第1縁辺653A1と第3壁部655Aの第7縁辺655A1とが、ドライバIC641における、当該ドライバIC641の中央部分よりも基板61の長手方向A1の一方側の領域部分に重なるように、第2開口部656Aが構成される。換言すると、ドライバIC641の中央部分が第2開口部656Aの第1縁辺653A1及び第7縁辺655A1よりも基板61の長手方向A1の他方側に位置し、ドライバIC641の中央部分が第2カバー部652によって覆われることになる。このような構成によって、第2開口部656Aを通過する気流をドライバIC641の中央部分に確実に導くことができる。この結果、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流を利用して、ドライバIC641において最も高い温度となる中央部分を確実に冷却することができる。
図15は、光走査装置23のブロック図である。駆動モーター62の周囲の温度変化を検出可能に構成される光偏向装置6を備えた光走査装置23は、制御部67を備える。制御部67は、温度検出部66によって検出された温度データに基づいて、光走査装置23における、ポリゴンミラー63による感光体ドラム21に対する走査の位置ずれ補正に関する補正動作を制御する。制御部67は、例えば制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)や一時的にデータを記憶するフラッシュメモリ等の記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、前記制御プログラムが読み出されることにより、補正動作を制御する。
温度検出部66によって検出された温度データは、制御部67に入力される。これにより、制御部67は、温度検出部66によって検出された温度データが基準となる基準温度よりも高くなっているか否かを判断する。そして、温度検出部66によって検出された温度データが基準温度よりも高くなっている場合、制御部67は、ポリゴンミラー63による感光体ドラム21に対する走査の位置ずれ補正(以下、単に「色ずれ補正」ということがある)を行う。なお、基準温度とは、画像形成装置1への電源の投入に連動して光走査装置23に電源が投入されたときのカバー体65の内部温度であり、外気温度とほぼ一致した温度である。
上述の如く、本実施形態の光走査装置23は、駆動モーター62の発熱による駆動モーター62周囲の温度変化を、温度検出部66により高精度に検出しつつ、当該温度変化の検出の高い応答性を実現できる。このため、温度検出部66にて駆動モーター62周囲の温度変化が検出される以前にポリゴンミラー63の感光体ドラム21に対する走査の位置ずれが発生することが抑止され、温度検出部66により検出された温度データに基づき、効果的な色ずれ補正を行うことができる。
本実施形態では、制御部67は、光源制御部671と、回転駆動制御部672と、温度検出制御部673と、補正部674とを含む。光源制御部671は、光源51によるポリゴンミラー63に対する光照射動作を制御する。回転駆動制御部672は、ポリゴンミラー63の駆動モーター62による回転動作を制御する。温度検出制御部673は、温度検出部66による温度検出動作を連続的に実行させるための制御を行う。
補正部674は、温度検出部66によって検出された温度データに基づいて、ポリゴンミラー63による感光体ドラム21に対する走査の位置ずれ補正(色ずれ補正)を行う。そして、補正部674は、温度検出制御部673に制御された温度検出部66によって、所定の検出期間において検出された温度データに基づいて、色ずれ補正を行うよう構成される。補正部674は、前記所定の検出期間において検出された温度データの平均値を算出し、その算出された平均値を用いて色ずれ補正を行う。前記所定の検出期間は、回転駆動制御部672の制御によってポリゴンミラー63の回転が開始されて所定の回転速度に到達した第1時点から、光源制御部671の制御によって光源51の光照射動作が開始される直前の第2時点までの期間を含むことが望ましい。
上記の所定の検出期間においては、ポリゴンミラー63が所定の回転速度に到達した状態で定格回転しているので、ポリゴンミラー63の回転により生じる気流が安定した状態となっている。このため、温度検出部66が装着された第3カバー部657の第3空間S3は、流速が過度に速すぎることのない微弱な気流が安定して通過した状態となる。この結果、温度検出部66によって検出されるカバー体65の内部温度の検出精度は、高精度なものとなる。従って、補正部674は、温度検出部66によって検出された高精度な温度データに基づいて、色ずれ補正を行うことができる。
次に、補正部674によって実行される色ずれ補正動作について、より具体的に説明する。制御部67において、補正部674は、色ずれ補正動作を実行するとき、記憶部に記憶された色ずれ補正データを用いる。色ずれ補正データは、例えば、基準温度と温度検出部66の温度検出センサ662による検出温度との温度差と、色ずれ補正量とを関連付けてテーブル化したものである。具体的には、基準温度と温度検出センサ662による検出温度との温度差が所定温度間隔(例えば、1℃間隔)で複数設定されており、それら複数の温度差のそれぞれに、色ずれを無くすために必要な色ずれ補正量(ポリゴンミラー63による感光体ドラム21に対する走査開始位置のずらし量)が関連付けられている。
図16は、温度検出センサ662による検出温度と色ずれ補正量との関係を示すグラフである。図16に示すように、色ずれ補正データの色ずれ補正量は、基準温度T0と温度検出センサ662による検出温度との温度差が大きくなるにしたがって大きくなっている。従って、補正部674は、温度検出センサ662による検出温度が基準温度T0よりも高くなるにしたがって、色ずれ補正量を大きくすることになる。補正部674は、温度検出部66により検出された温度データに基づく色ずれ補正量に応じて、光源制御部671に光源51の光照射動作を制御させて光源51の発光タイミングを制御し、ポリゴンミラー63による感光体ドラム21に対する走査開始位置を1画素単位でずらし、色ずれ補正を行う。
補正部674は、画像形成装置1への電源の投入に連動して光走査装置23に電源が投入された後の任意の時期に色ずれ補正動作をスタートする。例えば、光走査装置23に電源が投入された後に一定の周期でスタートが繰り返されてもよいし、ユーザーがスタートを指示してもよい。あるいは、画像形成装置1において1枚のシートに印刷を開始したときや連続印刷を開始したときにスタートしてもよい。また、連続印刷を開始したときにスタートする場合、連続印刷が終了するまで色ずれ補正動作が繰り返されてもよい。
色ずれ補正動作を実行する場合、補正部674は、まず温度検出部66により検出された温度データを取得する。次に、補正部674は、温度検出部66により検出された温度データが基準温度T0よりも高いか否かを判断する。補正部674は、温度検出部66により検出された温度データが基準温度T0よりも高くなければ、色ずれ補正を行わない。
温度検出部66により検出された温度データが基準温度T0よりも高いと判断すると、補正部674は、温度データと基準温度T0との温度差を算出する。そして、補正部674は、記憶部に記憶された色ずれ補正データから、算出した温度差と関連付けられた色ずれ補正量を求める。次に、補正部674は、求めた色ずれ補正量に基づいて、光源51の発光タイミングを制御し、色ずれ補正を行う。このようにして、温度検出部66により検出された温度データに基づき、補正部674によって効果的な色ずれ補正を行うことができる。
1 画像形成装置
21 感光体ドラム(像担持体)
211 ドラム周面
23 光走査装置
4 光学ハウジング
41 光偏向装置収容部
411 載置面
5 入射光学系
51 光源
6 光偏向装置
61 基板
611 貫通孔
62 駆動モーター
621 モーター本体
622 回転軸
63 ポリゴンミラー
631 偏向面(周面)
641 ドライバIC
642 コンデンサ
643 コネクター
65 カバー体
651 第1カバー部
651C 第1開口部
652 第2カバー部
653 第1延在部
654 第2延在部
654A 第1部分
654B 第2部分
656A 第2開口部
656B 第3開口部
656C 第4開口部
657 第3カバー部
657B 第5開口部
658 第6開口部
66 温度検出部
661 基体
662 温度検出センサ
67 制御部
671 光源制御部
672 回転駆動制御部
673 温度検出制御部
674 補正部
A1 第1方向
A2 第2方向
A3 第3方向
A4 第4方向
A5 第5方向
S1 第1空間
S2 第2空間
S3 第3空間

Claims (8)

  1. モーター本体と、前記モーター本体から突出した回転軸とを含む駆動モーターと、
    光が照射される周面を有し、前記回転軸における軸方向の一方側の端部に回転一体に設けられるポリゴンミラーであって、前記回転軸回りに回転しながら前記周面に照射される光を偏向し、所定の被照射体に対して走査するポリゴンミラーと、
    前記ポリゴンミラー及び前記駆動モーターを覆うカバー体と、
    前記カバー体の内部温度を検出する温度検出部と、を備え、
    前記カバー体は、
    前記ポリゴンミラーを前記軸方向の前記一方側から覆い、前記ポリゴンミラーが配設される第1空間を画定する第1カバー部であって、前記ポリゴンミラーの前記周面に対向して開口した第1開口部が形成された第1カバー部と、
    前記第1カバー部の前記軸方向の前記一方側とは反対の他方側において、前記第1空間と連通し前記駆動モーターが配設される第2空間を画定する第2カバー部であって、前記モーター本体に対向して開口した第2開口部が形成された第2カバー部と、
    前記第2空間と連通する第3空間を画定する第3カバー部と、を含み、
    前記温度検出部は、前記第3空間を塞ぐように前記第3カバー部に装着される、光偏向装置。
  2. 前記第2カバー部は、
    前記第1カバー部から、前記軸方向と直交する第1方向の一方側に延在する第1延在部と、
    前記第1カバー部から、前記軸方向及び前記第1方向の両方向と直交する第2方向に延在する第2延在部と、を含み、
    前記第2開口部は、前記第1延在部と前記第2延在部とにわたって形成され、
    前記第3カバー部は、前記第2カバー部における前記第1延在部の前記軸方向の前記一方側に配置されて、前記第2空間と連通する前記第3空間を画定する、請求項1に記載の光偏向装置。
  3. 前記第2カバー部において、前記第2延在部は、前記第1カバー部から前記第2方向の一方側に延びる第1部分と、前記第1カバー部から前記第2方向の前記一方側とは反対の他方側に延びる第2部分と、を有し、
    前記第2開口部は、前記第1延在部と、前記第2延在部における前記第1部分とにわたって形成され、
    前記第2カバー部には、前記第1延在部と、前記第2延在部における前記第2部分とにわたって、前記モーター本体に対向して開口した第3開口部が形成され、
    前記軸方向から見た平面視において、前記温度検出部は、前記第2開口部と前記第3開口部との間に位置する、請求項2に記載の光偏向装置。
  4. 前記第2カバー部の前記第1延在部には、前記軸方向の前記一方側に開口した第4開口部が形成され、
    前記第3カバー部は、前記第4開口部を囲繞するように当該第4開口部の開口端縁から前記軸方向の前記一方側に向かって延びる筒状に形成されて、前記軸方向の前記一方側の端部に第5開口部を有し、前記第4開口部を介して前記第2空間と連通する前記第3空間を画定するように構成され、
    前記温度検出部は、前記第5開口部を塞ぐように前記第3カバー部に装着される、請求項2または3に記載の光偏向装置。
  5. 前記温度検出部は、熱伝導性を有する板状の基体と、前記基体の一主面に取り付けられる温度検出センサとを含み、前記温度検出センサが前記第3空間内に配置されるように、前記第3カバー部に装着される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光偏向装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光偏向装置と、
    前記ポリゴンミラーの前記周面に光を照射する光源と、
    前記温度検出部によって検出された温度データに基づいて、前記ポリゴンミラーによる前記被照射体に対する走査の位置ずれ補正を行う補正部と、を備える光走査装置。
  7. 前記光源の光照射動作を制御する光源制御部と、
    前記ポリゴンミラーの前記駆動モーターによる回転動作を制御する回転駆動制御部と、
    前記温度検出部による温度検出動作を連続的に実行させる温度検出制御部と、を更に備え、
    前記補正部は、前記温度検出制御部に制御された前記温度検出部によって、所定の検出期間において検出された温度データに基づいて、前記位置ずれ補正を行うよう構成され、
    前記検出期間は、前記回転駆動制御部の制御によって前記ポリゴンミラーの回転が開始されて所定の回転速度に到達した第1時点から、前記光源制御部の制御によって前記光源の光照射動作が開始される直前の第2時点までの期間を含む、請求項6に記載の光走査装置。
  8. 請求項6または7に記載の光走査装置と、
    前記ポリゴンミラーによって走査され、表面に静電潜像が形成される前記被照射体としての像担持体と、を備える画像形成装置。
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