JP7022626B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に備えられる光走査装置に関するものである。
従来、レーザビームプリンタやデジタル複写機等に用いられる光走査装置においては、画像信号に応じて光源から光変調されて出射したレーザ光を、回転多面鏡等の光偏向器により周期的に偏向走査させる。そして、fθ特性を有する走査光学部材により感光ドラム上の結像面にスポット状に結像させる。ここで、fθ特性とは、光が角度θでレンズに入ってくると、該レンズの焦点距離fを掛け合わせた大きさ(f×θ)の像を結ぶようなレンズの特性である。
結像面上のスポットは、光偏向器により走査される主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って、一様に帯電された感光ドラムの表面上に静電潜像を形成し、画像記録を行っている。この光走査装置をカラー画像形成装置に応用する場合には、例えば、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの4色の画像を重ね合わせてカラー画像をシート等の記録材上に形成している。
光走査装置のコストダウンを目的として、1つの光偏向器をイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの4色の感光ドラムのうちの2色で共用する場合がある。この場合には、異なる2色の感光ドラムに対応した2つの走査光学部材を光偏向器を挟んだ両側に対称配置し、各走査光学部材の2つの光源から出射されたレーザ光を光偏向器の回転多面鏡の異なる面にそれぞれ入射し偏向走査させる構成が提案されている。
加えて、光源である半導体レーザのマルチビーム化が進み、半導体レーザ素子内部のレーザチップのサイズアップや配線の都合上、半導体レーザのパッケージサイズが大きくなってきている。また、光源から出射されたレーザ光のスポット径等の光学性能をより良くするために、光源の位置調整を行って組み立てる際の調整スペースが必要になる。このため隣接する光源と光源のクリアランスの確保が求められる。
特許文献1では、半導体レーザから回転多面鏡に向けて出射されたレーザ光と、走査レンズの長手方向に直交する方向で走査レンズの中心を通る光の光軸とのなす角度が90°よりも小さくなるように各半導体レーザを配置している。
特開2003-140070号公報
しかしながら、特許文献1では、光走査装置の更なる小型化を図ろうとする場合に以下の参考例で示す課題がある。図12は、参考例としての光走査装置190の構成を示す平面説明図である。図13は、参考例としての光走査装置190の回路基板184Y,184Mの表面側の構成を示す側面説明図である。尚、説明の簡略化のためイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの4色の感光ドラム2Y,2M,2C,2KのうちのイエローY、マゼンタM用の光走査装置190のみを用いて説明する。図12は、光走査装置190のハウジング180YMの開口を覆うカバー部材188YMを省略している。
図12に示すように、参考例の光走査装置190は、ハウジング180YMの内部中央に光偏向器174YMが設けられている。光偏向器174YMを挟んで両側には、イエローY、マゼンタMの異なる2色の感光ドラム2Y,2Mにそれぞれ対応した走査レンズ176Y,176M等の走査光学部材が対称配置されている。
光源である半導体レーザ170Yから回転多面鏡173YMに向けて出射されたレーザ光LYと、レーザ光LYが回転多面鏡173YMの反射面に反射して走査レンズ176Yを透過した光軸LYd1とのなす角度θdYを考慮する。ここで、走査レンズの光軸とは、走査レンズの長手方向に直交する方向で走査レンズの中心を通る光の軸をいう。更に、半導体レーザ170Mから回転多面鏡173YMに向けて出射されたレーザ光LMと、レーザ光LMが回転多面鏡173YMの他の反射面に反射して走査レンズ176Mを透過した光軸LMd1とのなす角度θdMを考慮する。図12に示す角度θdYと角度θdMとは等しくなるように設定されている。
走査レンズ176Y,176Mと同様に、半導体レーザ170Y,170Mも回転多面鏡173YMの回転軸173YMaの回転中心を通る直線3YMを中心に光偏向器174YMを挟んだ両側に対称配置されている。各半導体レーザ170Y,170Mから出射されるレーザ光LY,LMも直線3YMを中心に光偏向器174YMを挟んだ両側に対称配置されている。半導体レーザ170Yに隣接して、感光ドラム2Yへの主走査方向の書き出しタイミングを決める水平同期センサ182Yが設けられている。半導体レーザ170Yから出射されたレーザ光LYは、回転多面鏡173YMに反射して水平同期センサ182Yにより検出される。
ここで、図12に示す光走査装置190を感光ドラム2Y,2Mの配列方向(図12の左右方向)に関して小型化する場合を考慮する。この場合、走査レンズ176Y,176Mを光偏向器174YMに近接して配置することが考えられる。そうした場合、回転多面鏡173YMに反射して水平同期センサ182Yに入射するレーザ光LYbは、走査レンズ176Yの端部176Y1に当たる可能性がある。その場合は、水平同期センサ182Yに入射するレーザ光LYbが本来の光路とは異なる経路を通過する光(迷光)の影響により画像や発光制御に悪影響を及ぼす恐れがある。
ここで、半導体レーザ170Yから回転多面鏡173YMに向けて出射されたレーザ光LYと、レーザ光LYが回転多面鏡173YMに反射して水平同期センサ182Yに入射するレーザ光LYbとがなす角度θaYを考慮する。この角度θaYが小さくなるように、回路基板184Y上に実装された半導体レーザ170Yと水平同期センサ182Yとを近接して配置することが考えられる。
この場合、図13に示すように、同じ回路基板184Y上に実装された半導体レーザ170Yと水平同期センサ182Yとの距離が近くなる。回路基板184Yへの半導体レーザ170Yと水平同期センサ182Yの実装は、回路基板184Yの裏面側からスルーホールを通して表面側で半田付けされている。このため図13に示す回路基板184Yの表面上には、半導体レーザ170Yと水平同期センサ182Yのそれぞれのリード端子と、各リード端子を回路パターンのランド部に半田付けした半田部分が示されている。尚、半導体レーザ170Yは、1つのパッケージから4本のレーザ光を出射する4ビームレーザとして構成される。
一方、半導体レーザ170Y,170Mを画像信号に応じて変調させるためには、レーザ駆動IC(Integrated Circuit;半導体集積回路)183Y,183Mがそれぞれ必要となる。レーザ駆動IC183Yは、信号の劣化やノイズの観点から、半導体レーザ170Yの近くに配置することが望ましい。
そうした場合、図13に示す回路基板184Y上では、半導体レーザ170Yと水平同期センサ182Yとの間にレーザ駆動IC183Yを配置するスペースがない。このため半導体レーザ170Yに対して図13の上下方向にずらした位置にレーザ駆動IC183Yを配置しなければならない。その結果、回路基板184Yの高さが高くなり、図13に示す光走査装置190の最大厚みHYMが大きくなって光走査装置190が大型化するといった課題がある。
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、小型化ができる光走査装置を提供するものである。
前記目的を達成するための本発明に係る光走査装置の代表的な構成は、第1の光源と、第2の光源と、前記第1の光源を駆動させて画像信号に応じた第1のレーザ光を発生させる第1の駆動素子と、前記第2の光源を駆動させて画像信号に応じた第2のレーザ光を発生させる第2の駆動素子と、複数の反射面を有する回転多面鏡と、前記反射面で反射した前記第1のレーザ光を、第1の像担持体へ導く第1の走査光学部と、前記反射面で反射した前記第2のレーザ光を、第2の像担持体へ導く第2の走査光学部と、を有し、前記反射面で反射された前記第1のレーザ光を検出して、前記第1の像担持体への主走査方向の書き出し位置を制御するための信号を出力する検出素子と、少なくとも前記第1の光源と、前記第1の駆動素子と、前記検出素子とを実装している回路基板と、を有する光走査装置において、前記第1の光源から前記反射面に向かって出射される前記第1のレーザ光と、前記第1のレーザ光を含む同一平面上における前記第1の走査光学部の長手方向に対して直交する第1の方向と、のなす角度をθ1とし、前記第2の光源から前記反射面に向かって出射される前記第2のレーザ光と、前記第2のレーザ光を含む同一平面上における前記第2の走査光学部の長手方向に対して直交する第2の方向と、のなす角度をθ2としたとき、θ1>θ2の関係を有することを特徴とする。
本発明によれば、光走査装置の小型化が可能になる。
本発明に係る光走査装置を搭載した画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 本発明に係る光走査装置の構成を示す平面説明図である。 本発明に係る光走査装置のイエローとマゼンタ側の光走査装置の構成を示す平面説明図である。 本発明に係る光走査装置のシアンとブラック側の光走査装置の構成を示す平面説明図である。 図2のA-A断面図である。 本発明に係る光走査装置の組立工程の一部を示す斜視説明図である。 本発明に係る光走査装置の回路基板の表面側の構成を示す側面説明図である。 本発明に係る光走査装置の光学特性を示す図である。 本発明に係る光走査装置の半導体レーザの周辺の構成を示す断面説明図である。 本発明に係る光走査装置の回路基板の変形例を示す斜視説明図である。 副走査方向において半導体レーザを上下に配置して1つの光偏向器で4つの感光ドラムにレーザ光を走査する他の光走査装置の回路基板の表面側の構成を示す側面説明図である。 参考例の光走査装置の構成を示す平面説明図である。 参考例の光走査装置の回路基板の表面側の構成を示す側面説明図である。
図により本発明に係る光走査装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の実施形態において例示した具体的な数値に限定されるものでは無い。
<画像形成装置>
図1を用いて、本発明に係る光走査装置90を搭載した画像形成装置100の構成について説明する。図1は、本発明に係る光走査装置90を搭載した画像形成装置100の構成を示す断面説明図である。図1に示す画像形成装置100は、カラーレーザビームプリンタの一例である。図1に示す画像形成装置100に関して、以下、イエローY色のプロセスカートリッジPYが配置されている側面を本体左側とし、ブラックK色のプロセスカードリッジPKが配置されている側面を本体右側と定義する。
図1に示す画像形成装置100は、本体左側から本体右側にかけて、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色の4つのプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKを略水平方向に並べて配置したインライン構成のタンデム型で構成される。
各プロセスカートリッジPY,PM,PC,PKは、図示しない各色の現像装置内に収容されたトナー(現像剤)の色が異なる他は、略同様に構成されるため単にプロセスカートリッジPを用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段も同様である。各プロセスカートリッジPは、複数の像担持体となる各感光ドラム2の表面上に担持されたトナー像(画像)を記録材Sに形成する画像形成部として構成される。
本実施形態の各プロセスカートリッジPは、像担持体としての感光ドラム2Y,2M,2C,2Kを有する。更に、各感光ドラム2に作用する画像形成プロセス手段としての現像剤担持体となる現像ローラ12Y,12M,12C,12K等を有する。これらは、各プロセスカートリッジP内に一体的に組み付けられる。
2つのプロセスカートリッジPY,PMの上方には、第1光走査装置91が設けられており、他の2つのプロセスカートリッジPC,PKの上方には、第2光走査装置92が設けられている。図5に示すように、第1光走査装置91と第2光走査装置92とを有する光走査装置90により走査されたレーザ光LYd,LMd,LCd,LKdが複数の像担持体となる各感光ドラム2の表面上に照射される。
図1の反時計回り方向に回転する各感光ドラム2の表面は、図示しない帯電手段となる各帯電装置により、それぞれ一様に帯電される。各光走査装置91,92は、図示しない画像データ入力部から入力された画像データに基づいて、一様に帯電された各感光ドラム2の表面上にレーザ光Lを走査露光する。これにより各感光ドラム2の表面上に各色の静電潜像が順次形成される。各感光ドラム2の表面上に形成された静電潜像に対して、各現像ローラ12から各色のトナー(現像剤)が供給されてトナー像として現像される。
各プロセスカートリッジPの下方には、中間転写ユニット20が配置されている。中間転写ユニット20には、中間転写ベルト21が駆動ローラ22と、従動ローラ23と、テンションローラ24とにより図1の時計回り方向に回転可能に張架されている。各感光ドラム2Y,2M,2C,2Kの表面は、中間転写ベルト21の外周面に接して設けられている。中間転写ベルト21の内周面側には、各感光ドラム2に対向させて、一次転写手段となる4つの一次転写ローラ25Y,25M,25C,25Kが設けられている。
駆動ローラ22には、中間転写ベルト21を介して、二次転写手段となる二次転写ローラ26が当接されている。本体左側の上部には、定着手段となる定着装置30と、排出装置40が配置されている。定着装置30は、定着フィルムが設けられた定着ユニット31と、加圧ローラ32とを有して構成される。排出装置40は、排出ローラ41と排出コロ42とを有して構成されている。
図示しない一次転写電源から各一次転写ローラ25に一次転写バイアスが印加されると、各感光ドラム2の表面上に形成された各色のトナー像は、図1の時計回り方向に回転する中間転写ベルト21の外周面上に順次、一次転写されて重畳される。一次転写後に各感光ドラム2の表面上に残留したトナーは、図示しないクリーニング手段により除去されて回収される。
一方、中間転写ユニット20の下方には、給送ユニット60が設けられている。給送ユニット60に設けられた給送カセット61内で中板64上に収容された記録材Sは、中板64が回動中心64aを中心に図1の時計回り方向に回動することにより持ち上げられて、最上位の記録材Sが給送ローラ62に圧接される。
その後、給送ローラ62が図1の時計回り方向に回転することにより記録材Sが給送ローラ62により繰り出され、図示しない分離手段との協働により一枚ずつ分離給送される。給送ローラ62により給送された記録材Sの先端部が停止したレジストローラ63のニップ部に突き当てられて斜行が補正される。その後、中間転写ベルト21の外周面上に担持されたトナー像の画先が中間転写ベルト21の外周面と二次転写ローラ26とのニップ部からなる二次転写部Nに到達するタイミングに同期するようにレジストローラ63により記録材Sが挟持搬送される。
図示しない二次転写電源から二次転写ローラ26に二次転写バイアスが印加されると、二次転写部Nにおいて、中間転写ベルト21の外周面上に担持されたトナー像が記録材Sに一括して二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト21の外周面上に残留したトナーは、図示しないクリーニング手段により除去されて回収される。
トナー像が二次転写された記録材Sは、定着装置30に設けられた定着ユニット31の定着フィルムと、加圧ローラ32とにより挟持搬送される間に加熱及び加圧されてトナー像が記録材Sに熱定着される。その後、排出装置40に設けられた排出ローラ41と排出コロ42とによりトナー像が熱定着された記録材Sが挟持搬送されて排出トレイ50上に排出される。
<光走査装置>
次に、図2~図5を用いて、光走査装置90を構成する第1、第2光走査装置91,92の構成について説明する。図2は、本発明に係る光走査装置90を構成する第1、第2光走査装置91,92の構成を示す平面説明図である。図3は、本発明に係る光走査装置91の構成を示す平面説明図である。図4は、本発明に係る光走査装置92の構成を示す平面説明図である。図5は、図2のA-A断面図である。
図2~図5に示すように、本実施形態の光走査装置90は、イエローY、マゼンタMの各感光ドラム2Y,2Mの表面上にイエローY、マゼンタMの各画像情報に応じたレーザ光LY,LMを照射する第1光走査装置91を有する。更に、シアンC、ブラックKの各感光ドラム2C,2Kの表面上にシアンC、ブラックKの各画像情報に応じたレーザ光LC,LKを照射する第2光走査装置92とを有して構成されている。
各回路基板84YM,84CKにより、それぞれ駆動制御される複数の光源となる各半導体レーザ70Y,70M,70C,70Kから各レーザ光LY,LM,LC,LKが出射される。これらの各レーザ光LY,LM,LC,LKは、アナモフィックレンズ72Y,72M,72C,72Kにより主走査方向(感光ドラム2の軸方向)には平行光化され、副走査方向(感光ドラム2の周方向)にのみ収束される。
その後、光偏向器74YM,74CKの回転多面鏡73YM,73CKの各反射面上に線像として結像する。回転多面鏡73YM,73CKは、各半導体レーザ70Y,70M,70C,70K(複数の光源)から出射された各レーザ光LY,LM,LC,LKを各反射面で反射して走査する。各アナモフィックレンズ72は、レーザ光Lを平行光に偏光するコリメータレンズと、レーザ光Lを副走査方向にのみ集光するシリンダレンズの2つの機能を有する。尚、コリメータレンズとシリンダレンズとを別々に配置しても良い。
各回路基板84YM,84CKには、各半導体レーザ70Y,70M,70C,70K(複数の光源)と、各レーザ駆動IC83Y,83M,83C,83K(駆動素子)と、水平同期センサ82Y,82C(検出素子)とが実装されている。レーザ駆動IC83Y,83C(第1の駆動素子)は、半導体レーザ70Y,70C(第1の光源)を駆動させて画像信号に応じて変調されたレーザ光,LY,LC(第1のレーザ光)を発生させる。
レーザ駆動IC83M,83K(第2の駆動素子)は、半導体レーザ70M,70K(第2の光源)を駆動させて画像信号に応じて変調されたレーザ光LM,LK(第2のレーザ光)を発生させる。図2~図4に示す第1、第2光走査装置91,92には、それぞれ1つの回転多面鏡73YM,73CKが設けられており、1つの回転多面鏡73YM,73CKにつき、それぞれ1つの水平同期センサ82Y,82C(検出素子)が設けられている。
水平同期センサ82Y,82C(検出素子)は、各回転多面鏡73YM,73CKの第1の反射面73YM1,73CK1で反射されたレーザ光LYb,LCb(第1のレーザ光)を検出する。これにより感光ドラム2Y,2C(第1の像担持体)への主走査方向(回転軸線方向)の書き出し位置を制御するための信号を出力する。各水平同期センサ82Y,82Cにレーザ光LYb,LCbが入射されてから所定の時間が経過したタイミングで感光ドラム2Y,2C(第1の像担持体)への主走査方向(感光ドラム2の軸方向)への露光走査が開始される。
図5に示すように、各回転多面鏡73YM,73CKにより偏向された各レーザ光LYd,LMd,LCd,LKdは、それぞれ第一走査レンズ76Y,76M,76C,76Kを透過する。その後、ミラー77Y,77M,77C,77Kに反射する。その後、第二走査レンズ78Y,78M,78C,78Kを透過する。その後、ハウジング80YM,80CKのそれぞれの底板80YM1,80CK1に設けられた開口80YM1a,80YM1b,80CK1a,80CK1bを通過する。そして、各感光ドラム2Y,2M,2C,2Kの表面上にそれぞれ結像する。
<走査光学部>
各回転多面鏡73YM,73CKの各反射面で反射したレーザ光を各感光ドラム2(像担持体)へ導く走査光学部が設けられている。図2に示すように、第1の走査光学部E1は、各回転多面鏡73YM,73CKの第1の反射面73YM1,73CK1で反射したレーザ光LY,LC(第1のレーザ光)を、対応する感光ドラム2Y,2C(第1の像担持体)へ導く。第1の走査光学部E1は、第一走査レンズ76Y,76C、ミラー77Y,77C、第二走査レンズ78Y,78Cを有して構成される。
第2の走査光学部E2は、各回転多面鏡73YM,73CKの第2の反射面73YM2,73CK2で反射したレーザ光LM,LK(第2のレーザ光)を、対応する感光ドラム2M,2K(第2の像担持体)へ導く。第2の走査光学部E2は、第一走査レンズ76M,76K、ミラー77M,77K、第二走査レンズ78M,78Kを有して構成される。ただし、第1の走査光学部E1や第2の走査光学部E2は、上述の構成に限定されるものではない。例えば、第一走査レンズ76Mだけで第1の走査光学部E1を構成していても良い。
各回転多面鏡73YM,73CKの回転軸73YMa,73CKaのそれぞれの回転中心を通る直線3YM,3CKを対称軸とする。そのとき各第一走査レンズ76Y,76M,76C,76K、ミラー77Y,77M,77C,77K、及び第二走査レンズ78Y,78M,78C,78Kは、直線3YM,3CKを対称軸として対称に配置される。そして、各回転多面鏡73YM,73CKで走査された各レーザ光LY,LM,LC,LKを、それぞれ対応する各感光ドラム2Y,2M,2C,2K(像担持体)へ導く。これらが走査光学部として構成される。
図2~図4に示すように、各第1、第2光走査装置91,92は、各ハウジング80YM,80CKのそれぞれの底板80YM1,80CK1の略中央に各回転多面鏡73YM,73CKが設けられている。ここで、回転多面鏡73YM,73CKの回転軸73YMa,73CKaの回転中心を通る直線3YM,3CKを考慮する。各第一走査レンズ76Y,76Mは、直線3YMを対称軸として、光偏向器74YMを挟んで対称に配置される。
更に、第一走査レンズ76C,76Kも直線3CKを対称軸として、光偏向器74CKを挟んで対称に配置される。更に、ミラー77Y,77Mも直線3YMを対称軸として、光偏向器74YMを挟んで対称に配置される。更に、ミラー77C,77Kも直線3CKを対称軸として、光偏向器74CKを挟んで対称に配置される。
更に、第二走査レンズ78Y,78Mも直線3YMを対称軸として、光偏向器74YMを挟んで対称に配置される。更に、第二走査レンズ78C,78Kも直線3CKを対称軸として、光偏向器74CKを挟んで対称に配置される。
即ち、各直線3YM,3CKを対称軸として、第1の走査光学部E1と第2の走査光学部E2とが対称に配置される。更に、各直線3YM,3CK(対称軸)を境として、各半導体レーザ70Y,70C(第1の光源)と、各レーザ駆動IC83Y,83C(第1の駆動素子)と、各水平同期センサ82Y,82C(検出素子)とが第1の走査光学部E1の側に設けられる。
更に、各直線3YM,3CK(対称軸)を境として、各半導体レーザ70M,70K(第2の光源)と、各レーザ駆動IC83M,83K(第2の駆動素子)とが第2の走査光学部E2の側に設けられる。このような状態で、各走査光学部がハウジング80YM,80CKに内包されている。各ハウジング80YM,80CKの上部開口は、図5に示すカバー部材88YM,88CKにより覆われる。
図2~図4に示すように、各第1、第2光走査装置91,92の各半導体レーザ70Y,70C(第1の光源)から出射された各レーザ光LY,LC(第1のレーザ光)が各回転多面鏡73YM,73CKの各反射面で反射する。その反射した各レーザ光LYb,LCbは、各BD(Beam Detect)レンズ81Y,81Cを透過する。そして、各レーザ光LYb,LCbは、それぞれ主走査方向(感光ドラム2の軸方向)に集光される。その状態で、各ハウジング80YM,80CKのそれぞれの側板80YM2,80CK2を貫通して設けられた各位置決め穴80cY,80cCを通過する。
その後、各水平同期センサ82Y,82Cに入射される。第1の光源として構成される各半導体レーザ70Y,70Cは、各回転多面鏡73YM,73CKの第1の反射面73YM1,73CK1で反射したレーザ光LYb,LCb(第1のレーザ光)を各水平同期センサ82Y,82C(検出素子)に照射する。
一方、第2の光源として構成される各半導体レーザ70M,70Kは、各回転多面鏡73YM,73CKの前記第1の反射面73YM1,73CK1とは異なる第2の反射面73YM2,73CK2に反射する。その反射したレーザ光LMd,LKd(第2のレーザ光)は、各水平同期センサ82Y,82C(検出素子)には照射されない。
検出素子として構成される各水平同期センサ82Y,82Cは、各回転多面鏡73YM,73CKの第1の反射面73YM1,73CK1で反射された各レーザ光LYb,LCbを検出する。これにより各感光ドラム2Y,2M,2C,2K(像担持体)への主走査方向(回転軸線方向)の書き出し位置を制御するための信号を出力する。
尚、図5に示す各感光ドラム2M,2Kへの主走査方向(感光ドラム2の軸方向)の書き出しタイミングは、感光ドラム2Mに関しては、水平同期センサ82Yにレーザ光LYbが入ったタイミングを考慮する。一方、感光ドラム2Kに関しては、水平同期センサ82Cにレーザ光LCbが入ったタイミングを考慮する。これらのタイミングと、各回転多面鏡73YM,73CKの各レーザ光LY,LCをそれぞれ走査する反射面とは別の反射面を使って各レーザ光LM,LKを走査している影響を加味して決めている。
このような各第1、第2光走査装置91,92により、4つの感光ドラム2Y,2M,2C,2Kの一様に帯電された表面上に画像情報に応じた走査光を導いて静電潜像を形成している。具体的には、回転多面鏡73YM,73CKが回転する。これにより各半導体レーザ70Y,70M,70C,70Kから出射されたレーザ光LY,LM,LC,LKの偏向される角度が変化する。これにより各レーザ光LY,LM,LC,LKが結像した各スポット像は、各感光ドラム2Y,2M,2C,2Kの表面上を各感光ドラム2の軸方向に移動(主走査)する。
また、各感光ドラム2Y,2M,2C,2Kが回転することにより、各レーザ光LY,LM,LC,LKが結像した各スポット像は、各感光ドラム2Y,2M,2C,2Kの表面上を各感光ドラム2の軸方向に直交する方向(周方向)に移動(副走査)する。これにより一様に帯電された各感光ドラム2の表面上に静電潜像を形成する。
次に、図2~図4、図6及び図7を用いて、各第1、第2光走査装置91,92の効果について説明する。図6は、第1光走査装置91の組立工程の一部を示す斜視説明図である。図7は、各第1、第2光走査装置91,92の回路基板84YM,84CKの表面側の構成を示す側面説明図である。図6により第1光走査装置91の組立工程について説明するが、第2光走査装置92も略同様に構成されるため第2光走査装置92の組立工程は省略する。
図6に示すように、第1光走査装置91は、ハウジング80YMの側板80YM2に回路基板84YMを取り付けていない状態で、各半導体レーザ70Y,70Mの位置調整を行って組み立てられる。具体的には、各半導体レーザ70Y,70Mのスポット径等の光学特性を測定しながら各半導体レーザ70Y,70Mを保持したレーザホルダ71Y,71Mを、図6に示すX軸、Y軸、Z軸方向に調整する。その後、各半導体レーザ70Y,70Mが最適な位置で紫外線硬化型の接着剤85によりハウジング80YMの各壁面に固定する。
このような組立工程では、レーザホルダ71Y,71Mを位置調整するために動かすスペースや、紫外線硬化型の接着剤85に紫外線を照射して硬化させるための紫外線照射スペース等が必要になる。このため本実施形態では、各半導体レーザ70Y,70Mの間には、所定のクリアランスを確保するように配置されている。尚、図2~図4に示すレーザホルダ71C,71Kも各半導体レーザ70C,70Kを保持する。
図2~図4に示すように、半導体レーザ70Yから回転多面鏡73YMに向けて出射されたレーザ光LYを考慮する。更に、レーザ光LYが回転多面鏡73YMの第1の反射面73YM1により偏向された後に第一走査レンズ76Yを透過する光軸LYd1を考慮する。水平面上において、前記レーザ光LYと光軸LYd1とのなす角度θdYを考慮する。
一方、半導体レーザ70Mから回転多面鏡73YMに向けて出射されたレーザ光LMを考慮する。更に、レーザ光LMが回転多面鏡73YMの第2の反射面73YM2により偏向された後に第一走査レンズ76Mを透過する光軸LMd1を考慮する。水平面上において、前記レーザ光LMと光軸LMd1とのなす角度θdMを考慮する。ここで、前記角度θdYと角度θdMとの関係は、以下の数1式の関係に設定される。
[数1]
θdY>θdM≧85°
図2~図4に示すように、半導体レーザ70Yから回転多面鏡73YMに向けて出射されたレーザ光LYを延長した直線4YMを考慮する。更に、半導体レーザ70Mから回転多面鏡73YMに向けて出射されたレーザ光LMを延長した直線5YMを考慮する。前記直線4YMと直線5YMとのなす角度θcYMを考慮する。前記角度θcYMは0°よりも大きくなる。
このため各半導体レーザ70Y,70Mの回転多面鏡73YMからの距離が離れるにつれてレーザ光LY,LMの間隔も広がる。これにより各半導体レーザ70Y,70Mを回転多面鏡73YMから離すことにより半導体レーザ70Y,70Mの間に所定のクリアランスが確保できる。
ここで、半導体レーザ70Yから回転多面鏡73YMに向けて出射されたレーザ光LYと、第一走査レンズ76Yの端部76Y1との最短距離Dを考慮する。更に、半導体レーザ70Mから回転多面鏡73YMに向けて出射されたレーザ光LMと、第一走査レンズ76Mの端部76M1との最短距離Dを考慮する。
前記数1式で示すように、イエローYのレーザ光LYと光軸LYd1とのなす角度θdYが、マゼンタMのレーザ光LMと光軸LMd1とのなす角度θdMよりも大きい。このため前記最短距離Dが最短距離Dよりも大きい。即ち、レーザ光LYの方が第一走査レンズ76Yからより離れている。
ここで半導体レーザ70Yから回転多面鏡73YMに向けて出射されたレーザ光LYが回転多面鏡73YMの第1の反射面73YM1に反射して水平同期センサ82Yに入射されるレーザ光LYbを考慮する。更に、半導体レーザ70Yから回転多面鏡73YMに向けて出射されたレーザ光LYを考慮する。そして、レーザ光LYbとレーザ光LYとのなす角度θaYを考慮する。すると、角度θaYが大きくとれる。
これにより図7に示すように、ハウジング80YMの側板80YM2に取り付けられた回路基板84YM上に実装されている半導体レーザ70Yと、水平同期センサ82Yとの間には、図7の左右方向(水平方向)に所定のスペースを確保することができる。そして、そのスペースに半導体レーザ70Yを画像信号に応じて変調させるためのレーザ駆動IC(Integrated Circuit;半導体集積回路)83Y(第1の駆動素子)を実装することができる。
回路基板84YMへの半導体レーザ70Yと水平同期センサ82Yとの実装は、回路基板84YMの裏面側からスルーホールを通して表面側で半田付けされている。このため図7に示す回路基板84YMの表面上では、半導体レーザ70Yのリード端子と、水平同期センサ82Yのリード端子と、それらのリード端子を回路パターンのランドに半田付けした半田部分を示している。
また、本実施形態の半導体レーザ70Y,70Mは、端面発光型で、CAN(メタル缶)パッケージタイプを使用している。一般的なパッケージサイズは、外径が5.6mm~9mm程度である。また、本実施形態のレーザ駆動IC83Y,83Mは、表面実装タイプであり、一般的なパッケージのサイズは、一辺が10mm程度の正方形である。
前記数1式で示されるように、回路基板84YM上に実装される半導体レーザ70Yと水平同期センサ82Yとの間には、所定のスペースが確保できる。このため回路基板84YM上で、半導体レーザ70Yと水平同期センサ82Yとの間にレーザ駆動IC83Yを実装配置することができる。これにより図7の左右方向で示す回路基板84YMの長手方向(水平方向)に効率良く部品を配列して実装することができる。これにより回路基板84YMの短手方向である図7の上下方向の高さが低くでき、第1光走査装置91の最大厚みHYMも低減できる。
また、第2光走査装置92も第1光走査装置91と同様に構成される。図2~図4において、半導体レーザ70Cから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LCが回転多面鏡73CKの第1の反射面73CK1に反射して水平同期センサ82Cに入射されるレーザ光LCbを考慮する。更に、半導体レーザ70Cから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LCを考慮する。角度θaCは、レーザ光LCbとレーザ光LCとのなす角度である。
また、θcCKは、半導体レーザ70Cから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LCを延長した直線4CKと、半導体レーザ70Kから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LKを延長した直線5CKとのなす角度である。また、Dは、レーザ光LCと、第一走査レンズ76Cの端部76C1との最短距離を示す。Dは、レーザ光LKと、第一走査レンズ76Kの端部76K1との最短距離を示す。
また、図7に示す83C,83Kは、各半導体レーザ70C,70Kをそれぞれの画像信号に応じて変調させるためのレーザ駆動ICである。各レーザ駆動IC83Y,83M,83C,83Kは、各半導体レーザ70Y,70M,70C,70K(複数の光源)を駆動させて画像信号に応じて変調された各レーザ光LY,LM,LC,LKを発生させる駆動素子として構成される。
ここで、図2~図4に示す半導体レーザ70Cから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LCを考慮する。更に、レーザ光LCが回転多面鏡73CKの第1の反射面73CK1に反射して偏向された後、第一走査レンズ76Cを透過する光軸LCd1を考慮する。そして、水平面上における前記レーザ光LCと光軸LCd1とのなす角度θdCを考慮する。
更に、半導体レーザ70Kから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LKを考慮する。更に、レーザ光LKが回転多面鏡73CKの第2の反射面73CK2に反射して偏向された後、第一走査レンズ76Kを透過する光軸LKd1を考慮する。そして、水平面上における前記レーザ光LKと光軸LKd1とのなす角度θdKを考慮する。前記角度θdCと角度θdKとの関係は、以下の数2式の関係に設定される。
[数2]
θdC>θdK≧85°
即ち、図2~図4に示すように、各半導体レーザ70Y,70C(第1の光源)から各回転多面鏡73YM,73CKの第1の反射面73YM1,73CK1に向かって出射されるレーザ光LY,LC(第1のレーザ光)を考慮する。更に、各レーザ光LY,LCを含む平面上における、各半導体レーザ70Y,70C側(第1の光源の側)に設けられた各第一走査レンズ76Y,76C(第1の走査光学部)の長手方向に対して直交する第1の方向を考慮する。
前記第1の方向は、各第一走査レンズ76Y,76Cの長手方向に直交する方向で各第一走査レンズ76Y,76Cの中心を通る光の各光軸LYd1,LCd1方向である。そして、同一平面上における各レーザ光LY,LC(第1のレーザ光)と各光軸LYd1,LCd1(第1の方向)とのなす各角度θdY,θdCを角度θ1とする。
一方、各半導体レーザ70M,70K(第2の光源)から各回転多面鏡73YM,73CKの第2の反射面73YM2,73CK2に向かって出射される各レーザ光LM,LK(第2のレーザ光)を考慮する。更に、各レーザ光LM,LKを含む平面上における、各半導体レーザ70M,70K側(第2の光源の側)に設けられた各第一走査レンズ76M,76K(第2の走査光学部)の長手方向に対して直交する第2の方向を考慮する。前記第2の方向は、各第一走査レンズ76M,76Kの長手方向に直交する方向で各第一走査レンズ76M,76Kの中心を通る光の各光軸LMd1,LKd1方向である。
そして、同一平面上における各レーザ光LM,LK(第2のレーザ光)と各光軸LMd1,LKd1(第2の方向)とのなす各角度θdM,θdKを角度θ2とする。このとき、前記角度θ1と角度θ2とは、以下の数3式の関係を有するように設定される。
[数3]
θ1>θ2≧85°
前記角度θ1及び角度θ2は、85°以上に設定されている。そして、前記数3式の関係を有するようにして、図7に示す各回路基板84YM,84CK上(回路基板上)に以下の部品を実装する。即ち、各半導体レーザ70Y,70C(第1の光源)と、各レーザ駆動IC83Y,83C(第1の駆動素子)と、各水平同期センサ82Y,82C(検出素子)とを、それぞれ各回路基板84YM,84CKの長手方向(図7の左右方向)に沿って実装する。各回路基板84YM,84CK上(回路基板上)には、各半導体レーザ70Y,70C(第1の光源)、各レーザ駆動IC83Y,83C(第1の駆動素子)、各水平同期センサ82Y,82C(検出素子)の順に配列される。
図7に示すように、各回路基板84YM,84CK上(回路基板上)に各レーザ駆動IC83Y,83C(第1の駆動素子)が実装される。ここで、各半導体レーザ70Y,70C(第1の光源)のそれぞれの中心70Ya,70Caと、各水平同期センサ82Y,82C(検出素子)のそれぞれの中心82Ya,82Caとを結んだ軸1YM,1CKを考慮する。各レーザ駆動IC83Y,83Cは、前記軸1YM,1CKの軸上に実装されている。
前記数2式で示されるように、回路基板84CK上に実装される半導体レーザ70Cと水平同期センサ82Cとの間には、所定のスペースが確保できる。これにより回路基板84CK上で、半導体レーザ70Cと水平同期センサ82Cとの間にレーザ駆動IC83C(第1の駆動素子)を実装配置できる。このように図7の左右方向で示す回路基板84CKの長手方向(水平方向)に効率良く部品を配列して実装する。これにより回路基板84CKの短手方向である図7の上下方向の高さが低くできる。これにより第2光走査装置92の最大厚みHCKが低減できる。これにより第2光走査装置92も第1光走査装置91と同様の効果が得られる。
尚、本実施形態では、イエローYとシアンCの各感光ドラム2に対応した光学系に水平同期センサ82Y,82Cをそれぞれ配置したが、これに限るものではない。本実施形態のように半導体レーザ70Kから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LKは、水平同期センサによる検知は行わない。
半導体レーザ70Kから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LKと、レーザ光LKが回転多面鏡73CKの第2の反射面73CK2に反射して偏向された後、第一走査レンズ76Kを透過する光軸LKd1とのなす角度θdKを考慮する。更に、半導体レーザ70Cから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LCと、レーザ光LCが回転多面鏡73CKの第1の反射面73CK1に反射して偏向された後、第一走査レンズ76Cを透過する光軸LCd1とのなす角度θdCを考慮する。
そして、前記数2式に示すように、前記角度θdKを、水平同期センサ82Cで検知する側の前記角度θdCよりも小さくした方が望ましい。その理由を図8を用いて説明する。図8は、本実施形態の光走査装置90の光学特性を示す図である。図8は、回転多面鏡73の反射面の倒れ(面倒れ)が発生したときの感光ドラム2の表面上における副走査方向(感光ドラム2の周方向)のレーザ光Lのビーム間隔ムラ(ピッチムラ)を示すグラフである。図8の縦軸が面倒れピッチムラを示し、図8の横軸が感光ドラム2の軸方向に沿った走査位置を示す。
半導体レーザ70から回転多面鏡73に向けて出射されたレーザ光Lと、レーザ光Lが回転多面鏡73の反射面に反射して偏向された後、第一走査レンズ76を透過する光軸Ld1とのなす角度θdが大きい場合をグラフaの破線で示す。また、角度θdが小さい場合をグラフbの実線で示す。
レーザ光Lと光軸Ld1とのなす角度θdが大きくなるにつれて、回転多面鏡73の反射面に対して、レーザ光Lが鋭角(浅い角度)で当たる。このため回転多面鏡73の反射面で反射する前のレーザ光Lの光束幅が同じでも、回転多面鏡73の反射面上でのレーザ光Lの光束幅が大きくなる。その場合、回転多面鏡73の反射面の有効領域からレーザ光Lがはみ出ないようにする必要がある。このため回転多面鏡73の反射面での反射ポイントをずらさなければならず、その結果、図8の破線で示すグラフaのように、レーザ光Lのビーム間隔ムラ(面倒れピッチムラ)が大きくなってしまう。
レーザ光Lのビーム間隔ムラ(面倒れピッチムラ)の測定方法は複数ある。例えば、感光ドラム2の表面に相当する位置で、副走査方向(主走査方向と直交する方向)に複数画素を配置したラインセンサにより光偏向器74で走査されたレーザ光Lの副走査方向の位置の振れを測定することができる。
図8の実線で示すグラフbのように、レーザ光Lと光軸Ld1とのなす角度θdが小さい場合は、感光ドラム2の表面上における主走査方向(感光ドラム2の軸方向)の左右端でのレーザ光Lのビーム間隔ムラ(面倒れピッチムラ)の差が小さくできる。一方、図8の破線で示すグラフaのように、レーザ光Lと光軸Ld1とのなす角度θdが大きくなると、感光ドラム2の表面上における主走査方向(感光ドラム2の軸方向)の左右端でのレーザ光Lのビーム間隔ムラ(面倒れピッチムラ)の差が大きくなる。
このため結果的にレーザ光Lのビーム間隔ムラ(面倒れピッチムラ)の絶対値も大きくなってしまう。これによりモアレ(moire;干渉縞)等の画像問題が起こりやすくなる。ここで、モアレ(moire;干渉縞)とは、画像上に本来存在していない縞模様が印刷した際に意図せず出てしまう現象である。
一般的にカラー画像形成装置においては、使用頻度の高いモノクロ画像形成用のブラックK色において最も高い印刷品位が求められる。ここで図2~図4に示すブラックK側の半導体レーザ70Kから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LKを考慮する。更に、レーザ光LKが回転多面鏡73CKの第2の反射面73CK2に反射して偏向された後、第一走査レンズ76Kを透過する光軸LKd1を考慮する。そして、レーザ光LKと光軸LKd1とのなす角度θdKを考慮する。
更に、シアンC側の半導体レーザ70Cから回転多面鏡73CKに向けて出射されたレーザ光LCを考慮する。更に、レーザ光LCが回転多面鏡73CKの第1の反射面73CK1に反射して偏向された後、第一走査レンズ76Cを透過する光軸LCd1を考慮する。そして、レーザ光LCと光軸LCd1とのなす角度θdCを考慮する。前記角度θdKを角度θdCよりも小さく設定することでレーザ光LKのビーム間隔ムラ(面倒れピッチムラ)を小さくすることができる。
これにより図4に示す半導体レーザ70K(第2の光源)を使用頻度の高いモノクロ画像形成用に使用することで、高い印刷品位を維持することができる。また、回路基板84YM,84CKは、水平同期センサ82Y,82Cで検知する側の半導体レーザ70Y,70Cから出射されるレーザ光LY,LCと直交する方向に配置した方が望ましい。
本実施形態では、各半導体レーザ70Y,70C(第1の光源)から各回転多面鏡73YM,73CKの各第1の反射面73YM1,73CK1に向かって出射される各レーザ光LY,LC(第1のレーザ光)を考慮する。更に、各回路基板84YM,84CKの実装面84YMa,84CKaを考慮する。そして、各レーザ光LY,LC(第1のレーザ光)と各実装面84YMa,84CKaとが直交するように配置されている。その理由を図9を用いて説明する。図9は、本実施形態の光走査装置91の半導体レーザ70Y,70Mの周辺の構成を示す断面説明図である。
図9に示す光走査装置91には、各半導体レーザ70Y,70Mから回転多面鏡73YMに向けて出射された各レーザ光LY,LMにそれぞれスポットを成形するための絞り80aY,80aMが設けられている。各絞り80aY,80aMは、ハウジング80YMの側板80YM2を貫通して設けられている。
側板80YM2を貫通して位置決め穴80cYが設けられている。この位置決め穴80cY内に水平同期センサ82Yの外形を嵌合する。位置決め穴80cY内に水平同期センサ82Yの外形を嵌合することで水平同期センサ82Yの位置精度を出すことができる。
絞り80aY,80aM及び位置決め穴80cYは、ハウジング80YMの側板80YM2を貫通して設けられる。このためハウジング80YMを成型品で作ろうとした場合、スライドコアで成形されることになる。ここで、スライドコアとは、ハウジング80YMの側板80YM2に貫通穴からなる絞り80aY,80aM及び位置決め穴80cYの有る部分のコア(金型)をスライドさせて成形品を取り出すものである。
絞り80aY,80aMには、それぞれレーザホルダ71Y,71Mが嵌入される凹部80bY,80bMが連通されている。スライドコアは、凹部80bY,80bM及び絞り80aY,80aM内と、位置決め穴80cY内にそれぞれ挿入された状態でハウジング80YMが成形される。
図9には、絞り80aY,80aM及び位置決め穴80cYを成形した後のスライドコアの抜き方向を示す。絞り80aYと、位置決め穴80cY及び凹部80bYを成形した後のスライドコアの抜き方向SB,SYを平行にすることができる。このため金型構造を簡単にできる。スライドコアの抜き方向SB,SYが平行でない場合、スライドコアの抜き方向SB,SY,SMが3方向となり、金型構造が複雑になる。このためスライドコアが設けられない場合も考えられる。
<変形例>
尚、図2~図4及び図7では、1枚の回路基板84YM(84CK)上に、それぞれ2つの半導体レーザ70Y,70M(70C,70K)を実装した一例である。他に、図10に示すように、1枚の回路基板86Y(86M)上に、それぞれ1つの半導体レーザ70Y(70M)を実装しても良い。
図10に示す回路基板86Yには、半導体レーザ70Yと、水平同期センサ82Yと、レーザ駆動IC83Yとが図10の左右方向で示す回路基板86Yの長手方向(水平方向)に配列して実装される。これにより前述したと同様の効果を得ることができる。図10に示す回路基板86Mには、半導体レーザ70Mと、レーザ駆動IC83Mとが図10の左右方向で示す回路基板86Mの長手方向(水平方向)に配列して実装される。
図11は、他の光走査装置90の回路基板86の表面側の構成を示す側面説明図である。図11は、副走査方向において半導体レーザ70K,70M、半導体レーザ70Y,70Cを上下に配置した一例である。そして、1つの光偏向器74で4つの感光ドラム2Y,2M,2C,2Kに各レーザ光LY,LM,LC,LKを走査する。
前記実施形態では、図2~図5に示すように、4つの感光ドラム2Y,2M,2C,2Kに対して、2つの光偏向器74YM,74CKを使用する構成とした。他に、図11に示すように、副走査方向(感光ドラム2の周方向)において、図11に示す半導体レーザ70Y,70Cを回路基板86上の短手方向の上下に配置し、半導体レーザ70M,,70Kを回路基板86上の短手方向の上下に配置する。
そして、1つの光偏向器74で、4つの感光ドラム2Y,2M,2C,2Kに各レーザ光LY,LM,LC,LKを走査する構成を考慮する。その場合においても回路基板86上に、半導体レーザ70Y、レーザ駆動IC83Y、水平同期センサ82Yの順序で回路基板86の長手方向(水平方向)に配列して実装する。これにより前述したと同様の効果を得ることができる。
以上の構成によれば、半導体レーザ70Yと、水平同期センサ82Yと、レーザ駆動IC83Yとを回路基板86の長手方向(水平方向)に配列して実装することで、回路基板84の高さを低減することができる。その結果、光走査装置90の最大厚みHを低減することができる。これにより光走査装置90を搭載している画像形成装置100の高さの低減が実現でき、画像形成装置100の小型化が実現できる。
LY,LC…レーザ光(第1のレーザ光)
LM,LK…レーザ光(第2のレーザ光)
70Y,70C…半導体レーザ(第1の光源)
70M,70K…半導体レーザ(第2の光源)
73YM1,73CK1…第1の反射面
73YM2,73CK2…第2の反射面
76Y,76C…第一走査レンズ(第1の走査光学部)
76M,76K…第一走査レンズ(第2の走査光学部)

Claims (10)

  1. 第1の光源と、
    第2の光源と、
    前記第1の光源を駆動させて画像信号に応じた第1のレーザ光を発生させる第1の駆動素子と、
    前記第2の光源を駆動させて画像信号に応じた第2のレーザ光を発生させる第2の駆動素子と、
    複数の反射面を有する回転多面鏡と、
    前記反射面で反射した前記第1のレーザ光を、第1の像担持体へ導く第1の走査光学部と、
    前記反射面で反射した前記第2のレーザ光を、第2の像担持体へ導く第2の走査光学部と、
    を有し、
    前記反射面で反射された前記第1のレーザ光を検出して、前記第1の像担持体への主走査方向の書き出し位置を制御するための信号を出力する検出素子と、
    少なくとも前記第1の光源と、前記第1の駆動素子と、前記検出素子とを実装している回路基板と、
    を有する光走査装置において、
    前記第1の光源から前記反射面に向かって出射される前記第1のレーザ光と、前記第1のレーザ光を含む同一平面上における前記第1の走査光学部の長手方向に対して直交する第1の方向と、のなす角度をθ1とし、
    前記第2の光源から前記反射面に向かって出射される前記第2のレーザ光と、前記第2のレーザ光を含む同一平面上における前記第2の走査光学部の長手方向に対して直交する第2の方向と、のなす角度をθ2としたとき、
    θ1>θ2
    の関係を有することを特徴とする光走査装置。
  2. 前記回路基板上に、前記第1の光源と、前記第1の駆動素子と、前記検出素子とを前記回路基板の長手方向に沿って実装したことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
  3. 前記回路基板上に、前記第1の光源、前記第1の駆動素子、前記検出素子の順に配列したことを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。
  4. 前記回路基板上に実装される前記第1の駆動素子は、前記第1の光源の中心と前記検出素子の中心を結んだ軸上に実装されていることを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。
  5. 前記θ1及びθ2は、85°以上に設定されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の光走査装置。
  6. 前記第1の光源から前記反射面に向かって出射される前記第1のレーザ光と、前記回路基板の実装面とが直交するように配置されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の光走査装置。
  7. 前記第2の光源をモノクロ画像形成用に使用することを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の光走査装置。
  8. 前記第1の走査光学部と、前記第2の走査光学部とは、前記回転多面鏡に対して対称に配置されることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の光走査装置。
  9. 前記回転多面鏡の回転中心を通る直線を対称軸として、前記第1の走査光学部と、前記第2の走査光学部とが対称に配置され、
    前記対称軸を境として、前記第1の光源と、前記第1の駆動素子と、前記検出素子とが前記第1の走査光学部の側に設けられ、
    前記第2の光源と、前記第2の駆動素子とが前記第2の走査光学部の側に設けられたことを特徴とする請求項8に記載の光走査装置。
  10. 請求項1~9のいずれか1項に記載の光走査装置と、
    前記光走査装置により走査されたレーザ光が照射される複数の像担持体を有し、前記像担持体に担持された画像を記録材に形成する画像形成部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020049767A (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 キヤノン株式会社 情報処理装置および画像形成装置
JP2022054056A (ja) * 2020-09-25 2022-04-06 キヤノン株式会社 光学走査装置及び画像形成装置
JP2022180198A (ja) 2021-05-24 2022-12-06 キヤノン株式会社 走査光学装置及び画像形成装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006084763A (ja) 2004-09-16 2006-03-30 Ricoh Co Ltd 光書き込み装置及び画像形成装置
JP2008159825A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Ricoh Co Ltd レーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置
JP2009092916A (ja) 2007-10-09 2009-04-30 Canon Inc 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
US20130021655A1 (en) 2011-07-21 2013-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd Electrophotographic image forming apparatus and scanning method thereof
JP2013238701A (ja) 2012-05-14 2013-11-28 Ricoh Co Ltd 光走査装置及び画像形成装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3829952B2 (ja) * 1996-11-12 2006-10-04 株式会社リコー 光走査装置
JP2003140070A (ja) 2001-10-30 2003-05-14 Canon Inc 走査光学装置及び画像形成装置
JP5132087B2 (ja) 2006-06-05 2013-01-30 キヤノン株式会社 光学走査装置
JP5268490B2 (ja) 2008-08-08 2013-08-21 キヤノン株式会社 光学走査装置
JP5407880B2 (ja) * 2010-01-13 2014-02-05 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP5449302B2 (ja) * 2011-12-08 2014-03-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置
JP6679258B2 (ja) 2015-09-24 2020-04-15 キヤノン株式会社 光源装置、走査光学装置、及び画像形成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006084763A (ja) 2004-09-16 2006-03-30 Ricoh Co Ltd 光書き込み装置及び画像形成装置
JP2008159825A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Ricoh Co Ltd レーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置
JP2009092916A (ja) 2007-10-09 2009-04-30 Canon Inc 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
US20130021655A1 (en) 2011-07-21 2013-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd Electrophotographic image forming apparatus and scanning method thereof
JP2013238701A (ja) 2012-05-14 2013-11-28 Ricoh Co Ltd 光走査装置及び画像形成装置

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