JP6464715B2 - Scanning optical apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、電子写真方式による複写機等の画像形成装置に画像形成部として適用される走査光学装置、及び、この走査光学装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a scanning optical device applied as an image forming unit to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, and an image forming apparatus including the scanning optical device.
電子写真技術を用いた画像形成装置では、近年、軽印刷市場にも参入が図られている。軽印刷市場では、製本を目的とした使われ方もするため、画像形成位置に対する要求精度が厳しくなる。 In recent years, image forming apparatuses using electrophotographic technology have also entered the light printing market. In the light printing market, since the book is used for the purpose of bookbinding, the required accuracy for the image forming position becomes severe.
そのため、画像形成領域よりも外側にトンボ画像と称される十字線画像を形成し、用紙の表裏に画像を形成する際の画像の位置合わせや、製本後の裁断基準として用いる技術が提案されている。 For this reason, a technique has been proposed in which a cross-line image called a register mark image is formed outside the image forming area and used as an image alignment when forming images on the front and back sides of a sheet and as a cutting reference after bookbinding. Yes.
画像形成装置では、画像を形成する光の走査タイミングをとるための同期信号として用いるSOS(スタート・オブ・スキャン)信号を生成するため、走査光が入射可能な位置に同期センサを備え、同期センサに入射した走査光を用いて同期信号を生成している。 In an image forming apparatus, in order to generate an SOS (start of scan) signal used as a synchronization signal for taking a scanning timing of light for forming an image, a synchronization sensor is provided at a position where scanning light can enter, and the synchronization sensor A synchronization signal is generated using the scanning light incident on the.
トンボ画像あるいは画像を形成する領域に照射される光の光路より内側に、同期信号用の光が入射される検出センサ、あるいは、検出センサに向けて光を反射するミラーを備える構成とすると、トンボ画像あるいは画像を形成するため走査される光が、検出センサあるいはミラーで遮られる範囲が存在する。 When the registration sensor image or the area where the image is formed is provided with a detection sensor in which the light for the synchronization signal is incident or a mirror that reflects the light toward the detection sensor, the registration mark There is a range where the image or the light scanned to form the image is blocked by the detection sensor or the mirror.
このため、従来、トンボ画像を形成する領域に照射される光の光路より外側に、検出センサへ入射する同期信号用の光の光路を備えた技術が一般的である(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, conventionally, a technique in which an optical path of light for synchronization signal incident on a detection sensor is provided outside of an optical path of light irradiated on a region where a registration mark image is formed (see, for example, Patent Document 1). ).
画像形成装置に適用される走査光学装置では、回転多面鏡を利用して光を走査し、同期信号の生成と、トンボ画像及び画像の形成が行われ、同期信号を生成する光と、画像を形成する光を同一の光学系で結像させている。 In a scanning optical device applied to an image forming apparatus, light is scanned using a rotary polygon mirror, and a synchronization signal is generated and a registration mark image and an image are formed. The light to be formed is imaged by the same optical system.
これにより、トンボ画像を形成する領域に照射される光の光路より外側に、検出センサへ入射する同期信号用の光の光路を備えた構成では、トンボ画像を形成する光が通過する領域より更に外側に同期信号用の光が通過可能な領域を持つ大きさのレンズが必要である。このため、レンズの大型化、レンズに付随する部品の大型化に伴う装置全体のコストアップにつながっていた。 Thereby, in the structure provided with the optical path of the light for the synchronization signal incident on the detection sensor outside the optical path of the light irradiated to the area where the registration mark image is formed, it is further than the area where the light forming the registration mark image passes. A lens having a size having a region through which light for synchronization signal can pass is required. For this reason, it led to the cost increase of the whole apparatus accompanying the enlargement of a lens and the enlargement of the components accompanying a lens.
本発明は、このような課題を解決するため、小型化が可能な走査光学装置、及び、この走査光学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。 In order to solve such a problem, an object of the present invention is to provide a scanning optical device that can be reduced in size and an image forming apparatus including the scanning optical device.
上述した課題を解決するため、請求項1に係る発明は、画像を形成する光を出射する第1の光源と、同期信号を生成する光を出射する第2の光源と、第1の光源から出射された光及び第2の光源から出射された光を主走査方向に偏向する偏向器と、第1の光源から出射され、偏向器で偏向された光を像面に結像させると共に、第2の光源から出射され、偏向器で偏向された光を光検出手段に結像させる結像光学系を備え、第1の光源から出射された光と第2の光源から出射された光は、偏向器に対する主走査方向と直交した副走査方向における入射角度、あるいは、入射位置の何れか、または両方を異ならせ、第2の光源から出射された光の光路に対し、第1の光源から出射された光の最大走査光路が、主走査方向において外側にある走査光学装置である。
In order to solve the above-described problem, an invention according to
請求項2に係る発明は、第1の光源から出射された光と第2の光源から出射された光は、偏向器に対する主走査方向における入射角度を異ならせた請求項1に記載の走査光学装置である。
The invention according to
請求項3に係る発明は、第1の光源から出射される光の偏向器に対する主走査方向における入射角度を、第2の光源から出射される光の偏向器に対する主走査方向における入射角度より小さくした請求項2に記載の走査光学装置である。
In the invention according to
請求項4に係る発明は、用紙に画像を形成する画像形成部を備え、画像形成部は、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の走査光学装置を備えた画像形成装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including an image forming unit that forms an image on a sheet, and the image forming unit includes the scanning optical device according to any one of the first to third aspects. is there.
本発明では、トンボ画像を含む画像を形成するための光を出射する光源と、同期信号を生成するための光を出射する光源を独立させ、光路を副走査方向に分離することで、トンボ画像を含む画像を形成する光の光路より外側に、同期信号を生成するための光の光路を設ける必要がなく、結像光学系を小型化できる。これにより、結像光学系の大型化に伴う付随する部品の大型化、及び装置全体のコストアップを抑制することができる。 In the present invention, a light source that emits light for forming an image including a registration mark image and a light source that emits light for generating a synchronization signal are made independent, and the optical path is separated in the sub-scanning direction. It is not necessary to provide an optical path of light for generating a synchronization signal outside the optical path of light that forms an image including the image forming optical system, and the imaging optical system can be downsized. As a result, it is possible to suppress an increase in the size of the accompanying components accompanying an increase in the size of the imaging optical system and an increase in the cost of the entire apparatus.
以下、図面を参照して、本発明の走査光学装置及びこの走査光学装置が適用された画像形成装置の実施の形態について説明する。 Embodiments of a scanning optical device of the present invention and an image forming apparatus to which the scanning optical device is applied will be described below with reference to the drawings.
<第1の実施の形態の走査光学装置の構成例>
図1及び図2は、第1の実施の形態の走査光学装置の一例を示す構成図であり、図1は、第1の実施の形態の走査光学装置1Aを主走査方向から見た平面図、図2は、第1の実施の形態の走査光学装置1Aを副走査方向から見た側面図である。ここで、主走査方向とは、走査光学装置1Aにおいて光が走査される方向であって、像面である感光体ドラムの軸方向に沿った方向であり、副走査方向とは、主走査方向と直交する方向である。
<Configuration Example of Scanning Optical Device of First Embodiment>
1 and 2 are configuration diagrams illustrating an example of a scanning optical device according to the first embodiment. FIG. 1 is a plan view of the scanning
第1の実施の形態の走査光学装置1Aは、第1の光源2aと、第1の光源2aから出射された光L1を集光する第1の光源光学系20aと、第2の光源2bと、第2の光源2bから出射された光L2を集光する第2の光源光学系20bを備える。
The scanning
また、走査光学装置1Aは、第1の光源2aから出射された光L1及び第2の光源2bから出射された光L2を所定の方向に偏向する回転多面鏡3を備える。更に、走査光学装置1Aは、回転多面鏡3で偏向された光L1を像面4に結像させると共に、回転多面鏡3で偏向された光L2を同期センサ5に結像させる結像光学系6を備える。また、走査光学装置1Aは、回転多面鏡3で偏向された光L2を同期センサ5に反射させるミラー7を備える。
Further, the scanning
第1の光源2aは、本例では、複数の発光点を有するマルチビーム光源と称す半導体レーザアレイが用いられる。第1の光源光学系20aは、第1の光源2aから出射された光L1を平行光にするコリメータレンズ21aと、平行光の矢印Yで示す副走査方向について集光するシリンドリカルレンズ22aを備える。
As the
第2の光源2bは、半導体レーザ(単一ビーム)が用いられる。第2の光源光学系20bは、第2の光源2bから出射された光L2を平行光にするコリメータレンズ21bと、平行光の矢印Yで示す副走査方向について集光するシリンドリカルレンズ22bを備える。
As the
第1の光源2aと第2の光源2bは、第1の光源2aから出射される光L1と、第2の光源2bから出射される光L2が、矢印Yで示す副走査方向において、異なる入射角度で回転多面鏡3に入射するように、第1の光源2aと第2の光源2bの配置、及び、第1の光源光学系20a及び第2の光源光学系20bにより形成される光路が設定される。これにより、第1の光源2aから出射される光L1の光路と、第2の光源2bから出射される光L2の光路が、副走査方向に分離される。
In the
回転多面鏡3は偏向器の一例で、ポリゴンミラーと称され、図示しないモータにより回転することで、回転多面鏡3に入射された光を主走査方向に走査する。結像光学系6は、トロイダルレンズ60とシリンドリカルレンズ61等で構成される。
The rotating
第1の光源2aから出射された光L1は、回転多面鏡3への入射角度により像面4方向に偏向され、結像光学系6を通り像面4に結像される。また、第2の光源2bから出射された光L2は、回転多面鏡3への入射角度により同期センサ5方向に偏向され、結像光学系6を通り同期センサ5に結像される。
The
像面4は、本例では、静電潜像が形成される感光体ドラム40で構成され、感光体ドラム40が回転することで、副走査方向に光L1が走査される。同期センサ5は、第2の光源2bから出射された光L2が回転多面鏡3で偏向されて入射すると、同期信号を生成するための電気信号を出力する。
In this example, the
同期センサ5は光検出手段の一例で、第1の光源2aから出射され、回転多面鏡3で偏向されて主走査方向に走査される光L1の光路を遮らない位置に設けられる。同期センサ5は、本例では、第1の光源2aから出射され、回転多面鏡3で偏向されて主走査方向に走査される光L1において、主走査方向における最大走査光路L10、及び、最大走査光路L10より内側の範囲で走査される光L1の光路を遮らない位置に設けられる。
The
ミラー7は、第2の光源2bから出射され、回転多面鏡3で偏向される光L2の光路中で、かつ、第1の光源2aから出射され、回転多面鏡3で偏向されて主走査方向に走査される光L1の光路を遮らない位置に設けられる。ミラー7も、同期センサ5と同様に、第1の光源2aから出射され、回転多面鏡3で偏向されて主走査方向に走査される光L1において、主走査方向における最大走査光路L10、及び、最大走査光路L10より内側の範囲で走査される光L1の光路を遮らない位置に設けられる。
The
第1の光源2aから出射される光L1と、第2の光源2bから出射される光L2は、矢印Yで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角度で回転多面鏡3に入射するので、回転多面鏡3で偏向されて主走査方向に走査される光L1は、ミラー7の上または下、本例では、ミラー7の上側を通る。
The light L1 emitted from the first
走査光学装置1Aを備えた画像形成装置では、後述するように、感光体ドラム40に形成された静電潜像にトナーが付着され、トナー像が用紙に転写、定着されて画像が形成される。
In the image forming apparatus including the scanning
第1の光源2aから出射され、回転多面鏡3で偏向されて主走査方向に走査される光L1が照射される感光体ドラム40において、主走査方向に沿った画像形成領域E1の外側に、トンボ画像領域E2が形成される。走査光学装置1Aでは、トンボ画像領域E2を最大走査光路L10と一致させる。
In the
これに対し、第2の光源2bから出射され、回転多面鏡3で偏向されてミラー7そして同期センサ5に入射される光L2の同期信号生成光路L20は、第1の光源2aから出射される光L1の最大走査光路L10と、矢印Xで示す主走査面に沿った方向において重なる配置とする。
On the other hand, the synchronization signal generation optical path L20 of the light L2 emitted from the second
但し、第1の光源2aから出射される光L1と、第2の光源2bから出射される光L2は、矢印Yで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角度で回転多面鏡3に入射するので、ミラー7及び同期センサ5が最大走査光路L10を遮ることはない。
However, the light L1 emitted from the first
これにより、最大走査光路L10の更に外側に、同期信号生成光路L20が形成されるような光学系を備える必要がなく、最大走査光路L10に合わせて設計された結像光学系6を利用して、同期信号生成光路L20を通る光L2を同期センサ5に結像することができる。従って、光学系の小型化を図ることができる。
Thus, it is not necessary to provide an optical system for forming the synchronization signal generation optical path L20 further outside the maximum scanning optical path L10, and the imaging
<第1の実施の形態の走査光学装置の変形例>
図3及び図4は、第1の実施の形態の走査光学装置の変形例を示す構成図であり、図3は、第1の実施の形態の変形例の走査光学装置1Bを主走査方向から見た平面図、図4は、第1の実施の形態の変形例の走査光学装置1Bを副走査方向から見た側面図である。
<Modification of Scanning Optical Device of First Embodiment>
3 and 4 are configuration diagrams showing a modification of the scanning optical device according to the first embodiment, and FIG. 3 shows a scanning
第1の実施の形態の変形例の走査光学装置1Bは、第2の光源2bから出射される光L2による同期信号生成光路L20中にミラーを備えない構成である。
The scanning
同期センサ5は、第1の光源2aから出射され、回転多面鏡3で偏向されて主走査方向に走査される光L1の光路を遮らない位置に設けられる。同期センサ5は、本例では、像面4の近傍で、かつ、第1の光源2aから出射され、回転多面鏡3で偏向されて主走査方向に走査される光L1において、主走査方向における最大走査光路L10、及び、最大走査光路L10より内側の範囲で走査される光L1の光路を遮らない位置に設けられる。
The
図5及び図6は、第1の実施の形態の走査光学装置の他の変形例を示す構成図であり、図5は、第1の実施の形態の他の変形例の走査光学装置1Cを副走査方向から見た側面図、図6は、第1の実施の形態の他の変形例の走査光学装置1Cを副走査方向から見た側面図である。
5 and 6 are configuration diagrams showing another modification of the scanning optical device according to the first embodiment. FIG. 5 shows a scanning
第1の実施の形態の他の変形例の走査光学装置1Cでは、第1の光源2aから出射される光L1と、第2の光源2bから出射される光L2が、矢印Yで示す副走査面に沿った方向において、異なる高さで回転多面鏡3に入射するように、第1の光源2aと第2の光源2bの配置、及び、第1の光源光学系20a及び第2の光源光学系20bにより形成される光路が設定される。
In the scanning
また、第1の実施の形態の他の変形例の走査光学装置1Dでは、第1の光源2aから出射される光L1と、第2の光源2bから出射される光L2が、矢印Yで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角及び異なる高さで回転多面鏡3に入射するように、第1の光源2aと第2の光源2bの配置、及び、第1の光源光学系20a及び第2の光源光学系20bにより形成される光路が設定される。なお、走査光学装置1C及び走査光学装置1Dの何れも、第2の光源2bから出射される光L2による同期信号生成光路L20中にミラーを備えない構成としても良い。
Further, in the scanning optical device 1D of another modification of the first embodiment, the light L1 emitted from the first
<第1の実施の形態の走査光学装置の動作例>
図7は、結像光学系を通過する光の位置を模式的に示した説明図、図8は、同期信号と画像形成信号の制御タイミングを示すタイムチャート、図9は、発光制御と画像形成位置の関係を示す説明図であり、次に、第1の実施の形態の走査光学装置1A、及び、変形例の走査光学装置1B,1C,1Dの動作、及び、第1の実施の形態の走査光学装置1A,1B,1C,1Dと従来の走査光学装置との差異について説明する。
<Operation Example of Scanning Optical Device of First Embodiment>
7 is an explanatory diagram schematically showing the position of light passing through the imaging optical system, FIG. 8 is a time chart showing the control timing of the synchronization signal and the image formation signal, and FIG. 9 is the light emission control and image formation. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a positional relationship. Next, the operations of the scanning
単一の光源で同期信号の生成、トンボ画像の形成及び画像形成を行う従来の構成では、画像形成領域E100の外側にトンボ画像形成領域E200が形成され、トンボ画像形成領域E200の最大走査光路L100より更に外側に同期信号生成光路L200が形成される。 In a conventional configuration in which a synchronization signal is generated, a registration mark image is formed, and an image is formed with a single light source, a registration mark image formation area E200 is formed outside the image formation area E100, and the maximum scanning optical path L100 of the registration mark image formation area E200. A synchronization signal generation optical path L200 is formed further outside.
結像光学系600を通過する光Lの位置を図7(b)に模式的に示すと、結像光学系600において、トンボ画像を形成するための最大走査光路L100の通過位置より更に外側が、同期信号生成光路L200の通過位置となる。これにより、結像光学系600を構成するレンズの主走査方向に沿った長さを、同期信号生成光路に合わせて拡げる必要がある。
When the position of the light L passing through the imaging
また、単一の光源としてマルチビーム光源を使用した場合において、発光点LD1〜LDnにおける同期信号生成時の発光制御パターンP100と、トンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンP101を、図8(b)にタイムチャートとして示す。 Further, when a multi-beam light source is used as a single light source, a light emission control pattern P100 at the time of generating a synchronization signal at the light emission points LD1 to LDn, a registration mark image, and a light emission control pattern P101 at the time of normal image formation are shown in FIG. 8 (b) shows a time chart.
単一の光源で同期信号の生成、トンボ画像の形成及び画像形成を行う構成では、トンボ画像領域を構成する最大走査光路より外側に同期信号生成光路が設けられる。これにより、図8(b)に示すように、同期信号を生成するための光を出射するタイミングt10から、画像を形成するための光を出射するまでのタイミングt20間に、同期信号生成光路と最大走査光路の間の距離に起因する遅延時間t30が発生する。 In a configuration in which a single light source generates a synchronization signal, forms a registration mark image, and forms an image, a synchronization signal generation optical path is provided outside the maximum scanning optical path constituting the registration mark image area. As a result, as shown in FIG. 8B, the synchronization signal generation optical path and the timing t20 until the light for forming the image is emitted from the timing t10 at which the light for generating the synchronization signal is emitted. A delay time t30 is generated due to the distance between the maximum scanning optical paths.
更に、単一の光源としてマルチビーム光源を使用した場合において、発光点LD1〜LDnにおける発光制御のパターンと、画像形成位置B100の関係を、図9(b)に模式的に示す。ここで、図9(b)では、同期信号生成時の発光制御パターンP100と、トンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンP101は、時系列ではなく、主走査方向に沿った位置関係を示す。 Further, when a multi-beam light source is used as a single light source, the relationship between the light emission control pattern at the light emission points LD1 to LDn and the image forming position B100 is schematically shown in FIG. 9B. Here, in FIG. 9B, the light emission control pattern P100 at the time of generating the synchronization signal, the registration mark image, and the light emission control pattern P101 at the time of normal image formation are not time series but are positional relationships along the main scanning direction. Indicates.
単一の光源で同期信号の生成、トンボ画像の形成及び画像形成を行う構成では、図9(b)に示すように、画像形成位置B100に光を照射し得る最大走査光路L100より外側に、同期信号生成光路L200が設けられる。 In the configuration in which the synchronization signal is generated, the registration mark image is formed, and the image formation is performed with a single light source, as shown in FIG. A synchronization signal generation optical path L200 is provided.
これに対し、第1の実施の形態の走査光学装置1A,1B,1C,1Dにおいて、第1の光源2aから出射されて結像光学系6を通過する光L1の位置と、第2の光源2bから出射されて結像光学系6を通過する光L2の位置を、図7(a)に模式的に示す。
In contrast, in the scanning
第1の実施の形態の走査光学装置1A,1B,1C,1Dでは、結像光学系6において、トンボ画像を形成するための最大走査光路L10の通過位置に対して、同期信号生成光路L20の通過位置は、矢印Xで示す主走査方向において重なり、矢印Yで示す副走査方向にずれた位置となる。これにより、結像光学系6を構成するレンズの主走査方向に沿った長さを、トンボ画像を形成するための最大走査光路L10に合わせることができる。
In the scanning
また、第1の実施の形態の走査光学装置1A,1B,1C,1Dにおいて、第2の光源2b(LD2)における同期信号生成時の発光制御パターンP10と、第1の光源2aとしてマルチビーム光源を使用した場合において、発光点LD11〜LD1nにおけるトンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンP11を、図8(a)にタイムチャートとして示す。
Further, in the scanning
第1の実施の形態の走査光学装置1A,1B,1C,1Dでは、同期信号を生成するための光を第2の光源2bで出射するタイミングt1と、画像を形成するための光を第1の光源2aで出射するまでのタイミングt2との間の遅延時間t3は、同期信号を生成するために必要な時間があれば任意で良い。これにより、単一の光源を用いた従来装置と比較して、画像形成までの時間を短縮できる。なお、第1の光源2aと第2の光源2bを別光源としたことで、組み立て誤差によるタイミングのずれが発生する可能性があるが、同期信号と画像信号との間で、組み立て誤差に起因する時間差を調整することで対応可能である。
In the scanning
更に、第1の実施の形態の走査光学装置1A,1B,1C,1Dにおいて、第1の光源2aの発光点LD11〜LD1n、及び、第2の光源2b(LD2)おける発光制御のパターンと、画像形成位置B10の関係を、図9(a)に模式的に示す。ここで、図9(a)では、同期信号生成時の発光制御パターンP10と、トンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンP11は、時系列ではなく、主走査方向に沿った位置関係を示す。
Furthermore, in the scanning
第1の実施の形態の走査光学装置1A,1B,1C,1Dでは、図9(a)に示すように、画像形成位置B10に光を照射し得る最大走査光路L10と、同期信号生成光路L20を、矢印Xで示す主走査方向において同一位置とすることができる。
In the scanning
<第2の実施の形態の走査光学装置の構成例>
図10及び図11は、第2の実施の形態の走査光学装置の一例を示す構成図であり、図10は、第2の実施の形態の走査光学装置1Eを主走査方向から見た平面図、図11は、第2の実施の形態の走査光学装置1Eを副走査方向から見た側面図である。ここで、第2の実施の形態の走査光学装置1Eにおいて、第1の実施の形態の走査光学装置1A,1B,1C,1Dと同じ構成の部材については、同じ番号を付して説明する。
<Configuration Example of Scanning Optical Device of Second Embodiment>
10 and 11 are configuration diagrams illustrating an example of the scanning optical device according to the second embodiment. FIG. 10 is a plan view of the scanning
第2の実施の形態の走査光学装置1Eは、第1の光源2aから出射される光L1と、第2の光源2bから出射される光L2が、矢印Xで示す主走査面に沿った方向と、矢印Yで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角度で回転多面鏡3に入射するように、第1の光源2aと第2の光源2bの配置、及び、第1の光源光学系20a及び第2の光源光学系20bにより形成される光路が設定される。
In the scanning
矢印Xで示す主走査面に沿った方向においては、第1の光源2aから出射される光L1の回転多面鏡3に対する入射角度をα1、第2の光源2bから出射される光L2の回転多面鏡3に対する入射角度をα2とすると、α1<α2となるように、第1の光源2aと第2の光源2bの配置、及び、第1の光源光学系20a及び第2の光源光学系20bにより形成される光路が設定される。これにより、回転多面鏡3の任意の偏向角において、第1の光源2aから出射された光L1が、第2の光源2bから出射された光L2より書き出し側に結像される。
In the direction along the main scanning plane indicated by the arrow X, the incident angle of the light L1 emitted from the first
なお、矢印Yで示す副走査面に沿った方向においては、第1の光源2aから出射される光L1と、第2の光源2bから出射される光L2が異なる高さで回転多面鏡3に入射するように、第1の光源2aと第2の光源2bの配置、及び、第1の光源光学系20a及び第2の光源光学系20bにより形成される光路が設定されるようにしても良い。
In the direction along the sub-scanning plane indicated by the arrow Y, the light L1 emitted from the first
走査光学装置1Eでは、回転多面鏡3を、第2の光源2から出射された光L2が同期センサ5に入射する向きとしたとき、第2の光源2bから出射される光L2に対し、第1の光源2aから出射される光L1の方が、浅い入射角度で回転多面鏡3に入射する。
In the scanning
これにより、第2の光源2bから出射され、回転多面鏡3で偏向されてミラー7そして同期センサ5に入射される光L2の同期信号生成光路L20に対し、第1の光源2aから出射され、回転多面鏡3で偏向されて感光体ドラム40を走査される光Lの最大走査光路L10が外側にある。
Thereby, the light is emitted from the first
但し、第1の光源2aから出射される光L1と、第2の光源2bから出射される光L2は、矢印Yで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角度あるいは異なる高さで回転多面鏡3に入射するので、ミラー7及び同期センサ5が最大走査光路L10を遮ることはない。
However, the light L1 emitted from the first
これにより、最大走査光路L10の更に外側に、同期信号生成光路L20が形成されるような光学系を備える必要がなく、最大走査光路L10に合わせて設計された結像光学系6を利用して、同期信号生成光路L20を通る光L2を同期センサ5に結像することができる。従って、光学系の小型化を図ることができる。
Thus, it is not necessary to provide an optical system for forming the synchronization signal generation optical path L20 further outside the maximum scanning optical path L10, and the imaging
なお、走査光学装置1Eにおいても、図3及び図4に示すように、第2の光源2bから出射される光L2による同期信号生成光路L20中にミラーを備えない構成としても良い。
Also in the scanning
<第2の実施の形態の走査光学装置の動作例>
図12は、結像光学系を通過する光の位置を模式的に示した説明図、図13は、同期信号と画像形成信号の制御タイミングを示すタイムチャート、図14は、発光制御と画像形成位置の関係を示す説明図であり、次に、第2の実施の形態の走査光学装置1Eの動作について説明する。
<Operation Example of Scanning Optical Device of Second Embodiment>
12 is an explanatory diagram schematically showing the position of light passing through the imaging optical system, FIG. 13 is a time chart showing the control timing of the synchronization signal and the image formation signal, and FIG. 14 is the light emission control and image formation. It is explanatory drawing which shows the relationship of a position, Next, operation | movement of the scanning
第2の実施の形態の走査光学装置1Eにおいて、第1の光源2aから出射されて結像光学系6を通過する光L1の位置と、第2の光源2bから出射されて結像光学系6を通過する光L2の位置を、図12に模式的に示す。
In the scanning
第2の実施の形態の走査光学装置1Eでは、結像光学系6において、トンボ画像を形成するための最大走査光路L10の通過位置に対して、同期信号生成光路L20の通過位置は、矢印Xで示す主走査方向において内側にずれ、矢印Yで示す副走査方向にずれた位置となる。これにより、結像光学系6を構成するレンズの主走査方向に沿った長さを、トンボ画像を形成するための最大走査光路L10に合わせることができる。
In the scanning
また、第2の実施の形態の走査光学装置1Eにおいて、第2の光源2b(LD2)における同期信号生成時の発光制御パターンP10と、第1の光源2aとしてマルチビーム光源を使用した場合において、発光点LD11〜LD1nにおけるトンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンP11を、図13にタイムチャートとして示す。
Further, in the scanning
第2の実施の形態の走査光学装置1Eでは、同期信号を生成するための光を出射するタイミングt4から、画像を形成するための光を出射するまでのタイミングt5間に遅延時間t6が設定される。遅延時間t6は、同期信号を生成するために必要な時間である。
In the scanning
更に、第2の実施の形態の走査光学装置1Eにおいて、第1の光源2aの発光点LD11〜LD1n、及び、第2の光源2b(LD2)おける発光制御のパターンと、画像形成位置B10の関係を、図14に模式的に示す。ここで、図14では、同期信号生成時の発光制御パターンP10と、トンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンP11は、時系列ではなく、主走査方向に沿った位置関係を示す。
Furthermore, in the scanning
第2の実施の形態の走査光学装置1Eでは、第2の光源2bから出射される光L2に対し、第1の光源2aから出射される光L1の方が、浅い入射角度で回転多面鏡3に入射するので、回転多面鏡3が同一偏向角である場合、第1の光源2aから出射された光L1による書き出し位置が、第2の光源2bから出射された光L2より外側に位置する。よって、図14に示すように、画像形成位置B10に光を照射し得る最大走査光路L10に対し、同期信号生成光路L20を、矢印Xで示す主走査方向において内側とすることができる。これにより、結像光学系6において、レンズの幅方向を最大限に活用できる。
In the scanning
<本実施の形態の画像形成装置の構成例>
図15は、本実施の形態の画像形成装置を模式的に示す構成図であり、次に、上述した各実施の形態の走査光学装置1A〜1Eの何れかを備えた画像形成装置Sについて説明する。
<Example of Configuration of Image Forming Apparatus of Embodiment>
FIG. 15 is a configuration diagram schematically showing the image forming apparatus according to the present embodiment. Next, the image forming apparatus S including any one of the scanning
画像形成装置Sは、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、本例では、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。 The image forming apparatus S is an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine. In this example, a plurality of photoconductors face a single intermediate transfer belt and are arranged in a vertical direction to form a full color image. This is a so-called tandem color image forming apparatus.
画像形成装置Sは、原稿読取装置SCと、画像形成部100と、用紙搬送部200と、定着部300を備える。
The image forming apparatus S includes a document reading device SC, an image forming unit 100, a
原稿読取装置SCは、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサにより読み取り、これにより、画像信号を得る。なお、画像形成装置Sは、原稿を給紙する図示しない自動原稿搬送装置が上部に備えられる構成でも良い。 The document reader SC scans and exposes an image of the document with the optical system of the scanning exposure device, reads the reflected light with a line image sensor, and obtains an image signal. The image forming apparatus S may have a configuration in which an automatic document feeder (not shown) that feeds a document is provided on the top.
画像形成部100は、イエロー(Y)の画像を形成する画像形成部100Yと、マゼンダ(M)の画像を形成する画像形成部100Mと、シアン(C)の画像を形成する画像形成部100Cと、ブラック(BK)の画像を形成する画像形成部100BKを備える。
The image forming unit 100 includes an
画像形成部100Yは、図1等で説明した像面4を構成する感光体ドラムYe及びその周辺に配置された帯電部12Y、走査光学装置1A〜1Eの何れかである光書込部13Y、現像装置14Y及びドラムクリーナ15Yを備える。同様に、画像形成部100M,100C,100BKは、像面4を構成する感光体ドラムM,C,BK及びその周辺に配置された帯電部12M,12C,12BK、走査光学装置1A〜1Eの何れかである光書込部13M,13C,13BK、現像装置14M,14C,14BK及びドラムクリーナ15M,15C,15BKを備える。
The
感光体ドラムYeは、帯電部12Yにより表面が一様に帯電させられており、光書込部13Yによる走査露光により、感光体ドラムYeには潜像が形成される。さらに、現像装置14Yは、トナーで現像することによって感光体ドラムYe上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムYe上には、イエローに対応する所定色の画像(トナー画像)が形成される。
The surface of the photosensitive drum Ye is uniformly charged by the charging unit 12Y, and a latent image is formed on the photosensitive drum Ye by scanning exposure by the
同様に、感光体ドラムMは、帯電部12Mにより表面が一様に帯電させられており、光書込部13Mによる走査露光により、感光体ドラムMには潜像が形成される。さらに、現像装置14Mは、トナーで現像することによって感光体ドラムM上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムM上には、マゼンダに対応する所定色のトナー画像が形成される。
Similarly, the surface of the photosensitive drum M is uniformly charged by the charging unit 12M, and a latent image is formed on the photosensitive drum M by scanning exposure by the
感光体ドラムCは、帯電部12Cにより表面が一様に帯電させられており、光書込部13Cによる走査露光により、感光体ドラムCには潜像が形成される。さらに、現像装置14Cは、トナーで現像することによって感光体ドラムC上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムC上には、シアンに対応する所定色のトナー画像が形成される。
The surface of the photosensitive drum C is uniformly charged by the charging unit 12C, and a latent image is formed on the photosensitive drum C by scanning exposure by the optical writing unit 13C. Further, the developing
感光体ドラムBKは、帯電部12BKにより表面が一様に帯電させられており、光書込部13BKによる走査露光により、感光体ドラムBKには潜像が形成される。さらに、現像装置14BKは、トナーで現像することによって感光体ドラムBK上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムBK上には、ブラックに対応する所定色のトナー画像が形成される。 The surface of the photosensitive drum BK is uniformly charged by the charging unit 12BK, and a latent image is formed on the photosensitive drum BK by scanning exposure by the optical writing unit 13BK. Further, the developing device 14BK develops the latent image on the photosensitive drum BK by developing with toner. As a result, a toner image of a predetermined color corresponding to black is formed on the photosensitive drum BK.
感光体ドラムYe,M,C、BK上に形成された画像は、1次転写ローラ17Y,17M,17C,17BKにより、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト16上の所定位置へと逐次転写される。
Images formed on the photoconductive drums Ye, M, C, and BK are sequentially transferred to predetermined positions on the
中間転写ベルト16上に転写された各色よりなる画像は、用紙搬送部200により所定のタイミングで搬送される用紙Pに対して、2次転写ローラ18によって転写される。2次転写ローラ18は、中間転写ベルト16と圧接して配置されることにより転写ニップ部19を形成し、用紙Pを搬送しながら当該用紙Pに画像を転写する。
The image composed of each color transferred onto the
用紙搬送部200は、用紙Pが収納される本例では複数の給紙トレイ201と、給紙トレイ201から用紙Pを繰り出す給紙部202を備える。また、用紙搬送部200は、給紙部202で繰り出された用紙P、あるいは、外部給紙部203から給紙された用紙Pが搬送される主搬送路204と、用紙Pの表裏を反転させる反転搬送路205を備える。
In this example, the
主搬送路204は、給紙トレイ201から用紙Pを繰り出す給紙部202から、排紙ローラ206で用紙Pが排紙される排紙口207までの間の搬送経路を構成する。なお、外部給紙部203からの搬送経路が、主搬送路204と反転搬送路205との合流箇所より上流側で主搬送路204と合流する。
The
反転搬送路205は、定着部300の下流側で主搬送路204から分岐し、主搬送路204と反転搬送路205の分岐箇所に切換ゲート208を備える。反転搬送路205は、主搬送路204から分岐し、主搬送路204の下側で略水平方向に延在する第1の反転搬送路209を備える。第1の反転搬送路209では、用紙Pの搬送方向が矢印D1方向から矢印D2方向に反転される。
The
反転搬送路205は、矢印D2で示す搬送方向に対して第1の反転搬送路209から上方に分岐し、略U形状に曲がる第2の反転搬送路210と、第2の反転搬送路210から、第1の反転搬送路209に沿って延在する第3の反転搬送路211を備える。更に、反転搬送路205は、第3の反転搬送路211から略U形状に曲がり、主搬送路204と合流する第4の反転搬送路212を備える。
The
画像形成装置Sでは、主搬送路204を搬送され、転写ニップ部19及び定着部300を通過した用紙Pは、上側を向いた面に画像が形成される。用紙Pの両面に画像を形成する場合、上側を向いた一の面に画像が形成された用紙Pが主搬送路204から反転搬送路205の第1の反転搬送路209に搬送されることで、画像形成面が下側を向く。
In the image forming apparatus S, an image is formed on the surface of the paper P that has been transported through the
第1の反転搬送路209へ搬送された用紙Pが、第2の反転搬送路210から第3の反転搬送路211へ搬送されることで、画像形成面が上側を向く。そして、第3の反転搬送路211へ搬送された用紙Pが、第4の反転搬送路212から主搬送路204へ搬送されることで、画像形成面が下側を向く。これにより、用紙Pが表裏反転され、上側を向いた他の面に画像を形成することが可能となる。
The sheet P transported to the first
定着部300は、画像が転写された用紙Pに対して、画像を定着させる定着処理を行う。定着部300は、互いに圧接して配置される一対の定着部材として定着ローラ301と定着ローラ302を備え、定着ローラ301と定着ローラ302が圧接されることで定着ニップ部303が形成される。
The fixing
また、定着部300は、定着部材を加熱する加熱手段として、定着ローラ301を加熱する定着ヒータ304を備える。定着ヒータ304は通電によって点灯し、例えばハロゲンランプを用いることができる。定着部300は、用紙Pを搬送するとともに、一対の定着ローラ301,302による圧力定着、定着ヒータ304による熱定着を行うことで、画像を用紙Pに定着させる。
In addition, the fixing
画像形成装置Sでは、光書込部13Y,13M,13C,13BKとして、上述した走査光学装置1A〜1Eの何れかを備えることで、画像形成領域の外側にトンボ画像を形成する構成において、トンボ画像を形成するための最大走査光路の更に外側に、同期信号生成光路が形成されるような光学系を備える必要がない。これにより、最大走査光路に合わせて設計された結像光学系を利用して、同期信号生成光路を通る光を同期センサに結像することができる。従って、光学系の小型化を図ることができる。
In the image forming apparatus S, the
本発明は、製本等を目的とした用途で使用される画像形成装置の走査光学装置に適用される。 The present invention is applied to a scanning optical device of an image forming apparatus used for a purpose such as bookbinding.
1A,1B,1C,1D,1E・・・画像形成装置、2a・・・第1の光源、2b・・・第2の光源、3・・・回転多面鏡、4・・・像面、5・・・同期センサ、6・・・結像光学系、7・・・ミラー
DESCRIPTION OF
Claims (4)
同期信号を生成する光を出射する第2の光源と、
前記第1の光源から出射された光及び前記第2の光源から出射された光を主走査方向に偏向する偏向器と、
前記第1の光源から出射され、前記偏向器で偏向された光を像面に結像させると共に、前記第2の光源から出射され、前記偏向器で偏向された光を光検出手段に結像させる結像光学系を備え、
前記第1の光源から出射された光と前記第2の光源から出射された光は、前記偏向器に対する主走査方向と直交した副走査方向における入射角度、あるいは、入射位置の何れか、または両方を異ならせ、
前記第2の光源から出射された光の光路に対し、前記第1の光源から出射された光の最大走査光路が、主走査方向において外側にある
ことを特徴とする走査光学装置。 A first light source that emits light forming an image;
A second light source that emits light that generates a synchronization signal;
A deflector for deflecting light emitted from the first light source and light emitted from the second light source in a main scanning direction;
The light emitted from the first light source and deflected by the deflector is imaged on the image plane, and the light emitted from the second light source and deflected by the deflector is imaged on a light detection means. An imaging optical system
The light emitted from the first light source and the light emitted from the second light source are either the incident angle in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction with respect to the deflector, the incident position, or both. It was different,
2. A scanning optical apparatus according to claim 1, wherein a maximum scanning optical path of the light emitted from the first light source is outside in the main scanning direction with respect to the optical path of the light emitted from the second light source .
ことを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。 2. The scanning optical system according to claim 1, wherein the light emitted from the first light source and the light emitted from the second light source have different incidence angles in the main scanning direction with respect to the deflector. apparatus.
ことを特徴とする請求項2に記載の走査光学装置。 An incident angle of light emitted from the first light source with respect to the deflector in a main scanning direction is smaller than an incident angle of light emitted from the second light source with respect to the deflector in the main scanning direction. The scanning optical apparatus according to claim 2 .
前記画像形成部は、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の走査光学装置を備えたThe image forming unit includes the scanning optical device according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus.
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