WO2014061657A1 - 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014061657A1 WO2014061657A1 PCT/JP2013/077956 JP2013077956W WO2014061657A1 WO 2014061657 A1 WO2014061657 A1 WO 2014061657A1 JP 2013077956 W JP2013077956 W JP 2013077956W WO 2014061657 A1 WO2014061657 A1 WO 2014061657A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting elements
- scanning device
- semiconductor lasers
- optical scanning
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/123—Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
- G02B26/122—Control of the scanning speed of the polygonal mirror
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/0409—Details of projection optics
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/047—Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
- H04N1/053—Detection, control or error compensation of scanning velocity or position in main scanning direction, e.g. synchronisation of line start or picture elements in a line
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/113—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors
- H04N1/1135—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors for the main-scan only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/12—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using the sheet-feed movement or the medium-advance or the drum-rotation movement as the slow scanning component, e.g. arrangements for the main-scanning
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/04036—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors
- G03G15/04045—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors for exposing image information provided otherwise than by directly projecting the original image onto the photoconductive recording material, e.g. digital copiers
- G03G15/04072—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors for exposing image information provided otherwise than by directly projecting the original image onto the photoconductive recording material, e.g. digital copiers by laser
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/01—Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
- G03G2215/0103—Plural electrographic recording members
- G03G2215/0119—Linear arrangement adjacent plural transfer points
- G03G2215/0122—Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt
- G03G2215/0125—Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt the linear arrangement being horizontal or slanted
- G03G2215/0132—Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt the linear arrangement being horizontal or slanted vertical medium transport path at the secondary transfer
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
- H04N2201/0077—Types of the still picture apparatus
- H04N2201/0082—Image hardcopy reproducer
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
- H04N2201/04—Scanning arrangements
- H04N2201/047—Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
- H04N2201/04701—Detection of scanning velocity or position
- H04N2201/0471—Detection of scanning velocity or position using dedicated detectors
- H04N2201/04713—Details of the detector arrangement, e.g. non-standard position, optical details
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
- H04N2201/04—Scanning arrangements
- H04N2201/047—Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
- H04N2201/04701—Detection of scanning velocity or position
- H04N2201/04732—Detecting at infrequent intervals, e.g. once or twice per line for main-scan control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
- H04N2201/04—Scanning arrangements
- H04N2201/047—Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
- H04N2201/04701—Detection of scanning velocity or position
- H04N2201/04744—Detection of scanning velocity or position by detecting the scanned beam or a reference beam
Definitions
- the present invention relates to an optical scanning device that scans each scanning object with a plurality of light beams, and an image forming apparatus including the same.
- each photoconductor (each scanned body) corresponding to a plurality of colors is uniformly charged, and then the surface of each photoconductor is scanned with each light beam.
- Each electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor, and the electrostatic latent image on the surface of each photoconductor is developed with each color toner, and each color toner image is formed on each photoconductor surface.
- a color toner image is formed on the intermediate transfer member by superimposing and transferring from each photosensitive member to the intermediate transfer member, and the color toner image is transferred from the intermediate transfer member to a recording sheet.
- each photosensitive member by each light beam is performed by an optical scanning device.
- toners of four colors of black, cyan, magenta, and yellow are used. Therefore, it is necessary to scan four photosensitive members with at least four light beams, and the four light beams are emitted. Four light emitting elements are required.
- the polygon mirror (deflection unit) is arranged at the approximate center of the optical scanning device, the two optical systems are arranged symmetrically around the polygon mirror, and the respective light beams emitted from the respective light emitting elements are arranged in the polygon mirror.
- an optical scanning device having a configuration in which the light beams are incident on the respective photoconductors through the respective optical systems.
- Patent Document 1 describes an optical scanning device having such a configuration.
- the polygon mirrors stacked in two upper and lower stages are used, and four LDs (light emitting elements) are arranged in an arc shape around each polygon mirror, and each of the light emitted from each light emitting element is arranged.
- the light beam is distributed and incident on each polygon mirror, and each light beam is reflected by each polygon mirror.
- Patent Document 1 it is difficult to reduce the height of the optical scanning device because the polygon mirrors stacked in two upper and lower stages are used. Moreover, since each light emitting element is arrange
- the vertical arrangement space of each light emitting element 101 becomes wider, and the optical scanning device becomes higher.
- FIG. 10B if four light emitting elements 101 are arranged side by side in the horizontal direction, the space for arranging the light emitting elements 101 in the horizontal direction is widened, and the width of the optical scanning device is widened. Therefore, even if any arrangement is applied, it is difficult to further reduce the size of the optical scanning device.
- the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an optical scanning device capable of further miniaturization and an image forming apparatus including the same.
- an optical scanning device of the present invention includes a plurality of first light emitting elements and a plurality of second light emitting elements, and each of the first light emitting elements and each of the second light emitting elements emitted from each of the first light emitting elements.
- a deflecting section for deflecting a light beam; a first imaging optical system for guiding each light beam emitted from each first light emitting element and deflected by the deflecting section to each scanning object; and each second A second imaging optical system that guides each light beam emitted from the light emitting element and deflected by the deflecting unit to each scanning object, and each of the first light emitting element and the first imaging optical system;
- An optical scanning device in which each of the second light emitting elements and the second imaging optical system are distributed and arranged on both sides of a straight line passing through the rotation axis of the deflecting unit, and the light beam of each of the first light emitting elements is The deflection through the same line when viewed in the rotation axis direction of the deflection unit
- a first incident optical system that leads to the first incident spot, and the second incident light of the deflecting unit through another same line when the light beams of the second light emitting elements are viewed in the direction of the rotation axis of the deflecting unit.
- a second incident optical system that leads to a spot
- the first light emitting elements and the second light emitting elements are disposed on the same plane, and the first light emitting elements and the second light emitting elements
- the emission direction of the light beam is orthogonal to the plane, and on the plane, each of the first light emitting elements and each of the second light emitting elements are on two different lines in the lateral direction orthogonal to the rotation axis of the deflecting unit.
- the first light emitting elements and the second light emitting elements are arranged on different lines in the vertical direction which is the rotation axis direction of the deflecting unit.
- the light beam of each first light emitting element is guided to the first incident spot of the deflecting unit through the same line when viewed in the rotation axis direction of the deflecting unit, and each second light emission. Since the light beam of the element is guided to the second incident spot of the deflecting unit through another same line when viewed in the rotation axis direction of the deflecting unit, the size of the deflecting unit on which each light beam is incident should be reduced. Thus, the optical scanning device can be downsized.
- each 1st light emitting element and each 2nd light emitting element are arrange
- first light emitting elements and the second light emitting elements are distributed and arranged on two different lines in the horizontal direction, and the first light emitting elements and the second light emitting elements are arranged on the different lines in the vertical direction. Since they are arranged, the horizontal line pitch and the vertical pitch can be narrowed, and the optical scanning device can be miniaturized.
- the vertical line pitch may be equal to or shorter than the horizontal line pitch.
- the pitch of the lines in the vertical direction becomes narrow, and the vertical arrangement space of each first light emitting element and each second light emitting element can be reduced.
- each of the first light emitting elements and each of the second light emitting elements may be disposed at each corner of the trapezoid on the plane.
- each said 1st light emitting element and each said 2nd light emitting element may be arrange
- an image forming apparatus includes the optical scanning device according to the present invention, and forms a latent image on a scanned object by the optical scanning device, and develops the latent image on the scanned object into a visible image. Then, the visible image is transferred and formed from the scanned body onto a sheet.
- the light beam of each first light emitting element is guided to the first incident spot of the deflecting unit through the same line when viewed in the rotation axis direction of the deflecting unit, and the light beam of each second light emitting element is deflected.
- the second incident spot of the deflecting unit When viewed in the direction of the rotation axis of the unit, it is guided to the second incident spot of the deflecting unit through another same line, so that the size of the deflecting unit on which each light beam is incident can be reduced, and the optical scanning device Miniaturization can be achieved.
- each 1st light emitting element and each 2nd light emitting element are arrange
- first light emitting elements and the second light emitting elements are distributed and arranged on two different lines in the horizontal direction, and the first light emitting elements and the second light emitting elements are arranged on the different lines in the vertical direction. Since they are arranged, the horizontal line pitch and the vertical pitch can be narrowed, and the optical scanning device can be miniaturized.
- FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an image forming apparatus including a first embodiment of an optical scanning device according to the present invention. It is a perspective view which shows the inside of the housing
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an image forming apparatus provided with the first embodiment of the optical scanning device of the present invention.
- the image data handled in the image forming apparatus 1 corresponds to a color image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), yellow (Y), or a single color (for example, black). This corresponds to the monochrome image used. Therefore, four each of the developing device 12, the photosensitive drum 13, the drum cleaning device 14, and the charger 15 are provided in order to form four types of toner images corresponding to the respective colors. , Magenta, and yellow are associated with four image stations Pa, Pb, Pc, and Pd.
- the surface of the photosensitive drum 13 is set to a predetermined potential by the charger 15. It is charged uniformly, the surface of the photosensitive drum 13 is exposed by the optical scanning device 11, an electrostatic latent image is formed on the surface, and the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 13 is developed by the developing device 12, A toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 13. As a result, a toner image of each color is formed on the surface of each photosensitive drum 13.
- the intermediate transfer belt 21 is moved in the direction of the arrow C, the residual toner on the intermediate transfer belt 21 is removed and collected by the belt cleaning device 22, and then each color toner image on the surface of each photoconductive drum 13 is intermediate transferred.
- the toner images are sequentially transferred onto the belt 21 and overlapped to form a color toner image on the intermediate transfer belt 21.
- a nip area is formed between the intermediate transfer belt 21 and the transfer roller 23a of the secondary transfer device 23, and the recording sheet conveyed through the S-shaped sheet conveyance path R1 is sandwiched in the nip area. While being conveyed, the color toner image on the surface of the intermediate transfer belt 21 is transferred onto the recording paper. Then, the recording paper is sandwiched between the heating roller 24 and the pressure roller 25 of the fixing device 17 and heated and pressed to fix the color toner image on the recording paper.
- the recording paper is pulled out from the paper feeding cassette 18 by the pickup roller 33 and is transported through the paper transporting path R 1, via the secondary transfer device 23 and the fixing device 17, and through the paper discharge roller 36. To 39.
- this paper transport path R1 after the recording paper is temporarily stopped and the leading edges of the recording paper are aligned, the recording paper is fed in accordance with the transfer timing of the toner image in the nip area between the intermediate transfer belt 21 and the transfer roller 23a.
- a registration roller 34 that starts conveyance, a conveyance roller 35 that prompts conveyance of the recording paper, a paper discharge roller 36, and the like are arranged.
- FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the housing 41 of the optical scanning device 11 of FIG. 1 as viewed obliquely from above, and shows a state where the upper lid is removed.
- FIG. 3 is a perspective view showing a plurality of optical members extracted from the optical scanning device 11, and shows a state viewed from the back side of FIG. 4 and 5 are a plan view and a side view showing a plurality of optical members extracted from the optical scanning device 11.
- the housing 41 has a rectangular bottom plate 41a and four side plates 41b and 41c surrounding the bottom plate 41a.
- a square polygon mirror 42 in a plan view is arranged at the approximate center of the bottom plate 41a.
- the polygon motor 43 is fixed substantially at the center of the bottom plate 41 a, the center of the polygon mirror 42 is connected and fixed to the rotation axis of the polygon motor 43, and the polygon mirror 42 is rotated by the polygon motor 43.
- the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b face the inside of the housing 41 through the respective holes formed in the side plate 41b.
- a direction perpendicular to the main scanning direction X is defined as a sub-scanning direction Y
- a direction perpendicular to the main scanning direction X and the sub-scanning direction Y is defined as a height direction Z.
- the drive board 46 is a flat printed board and has a circuit for driving the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b.
- Each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b are arranged on a substantially same plane (YZ plane) by being mounted on a flat printed board, and with respect to the plane,
- the respective light beams L1 to L4 are emitted in the vertical direction (main scanning direction X) and inward of the housing 41.
- the first semiconductor lasers 44a and 44b are arranged at different positions in the sub-scanning direction Y and the height direction Z, and similarly, the second semiconductor lasers 45a and 45b are also in the sub-scanning direction. They are arranged at different positions in the Y and height directions Z.
- the first incident optical system 51 that guides the light beams L1 and L2 of the first semiconductor lasers 44a and 44b to the polygon mirror 42, and the light beams L3 and L4 of the second semiconductor lasers 45a and 45b to the polygon mirror 42.
- a second incident optical system 52 is provided.
- the first incident optical system 51 includes two collimator lenses 53a and 53b, two apertures 54, two mirrors 55a and 55b, a cylindrical lens 56, and the like.
- the second incident optical system 52 includes two collimator lenses 57a and 57b, two apertures 58, two mirrors 59a and 59b, a cylindrical lens 56, and the like.
- Each collimator lens 53a, 53b, each aperture 54, and each mirror 55a, 55b of the first incident optical system 51, each collimator lens 57a, 57b, each aperture 58, and each mirror 59a, 59b of the second incident optical system 52. are arranged symmetrically about the virtual straight line M.
- the virtual straight line M passes through the center of the cylindrical lens 56, one half of the cylindrical lens 56 divided by the virtual straight line M is disposed in the first incident optical system 51, and the other half of the cylindrical lens 56 is half-sided. Arranged in the second incident optical system 52.
- a first imaging optical system 61 that guides the light beams L1 and L2 of the first semiconductor lasers 44a and 44b reflected by the polygon mirror 42 to two photosensitive drums 13 (not shown), and the polygon mirror 42.
- a second imaging optical system 62 for guiding the light beams L3 and L4 of the second semiconductor lasers 45a and 45b reflected by the laser beam to the other two photosensitive drums 13 (not shown).
- the first imaging optical system 61 includes an f ⁇ lens 63 and four mirrors 64a, 64b, 64c, 64d, and the like.
- the second imaging optical system 62 includes an f ⁇ lens 65 and four mirrors 66a, 66b, 66c, 66d, and the like.
- the f ⁇ lens 63 and the mirrors 64a, 64b, 64c, and 64d of the first imaging optical system 61 and the f ⁇ lens 65 and the mirrors 66a, 66b, 66c, and 66d of the second imaging optical system 62 are the virtual straight line M. Are arranged symmetrically around the center.
- a substrate 73 on which the BD mirror 71 and the BD sensor 72 are mounted is provided on the first imaging optical system 61 side, and a substrate 76 on which the BD mirror 74 and the BD sensor 75 are mounted is also provided on the second imaging optical system 62 side.
- the BD mirror 71 and the BD sensor 72 on the first imaging optical system 61 side and the BD mirror 74 and the BD sensor 75 on the second imaging optical system 62 side are arranged symmetrically about the rotation axis of the polygon mirror 42. Has been.
- the light beam L1 of the first semiconductor laser 44a is transmitted through the collimator lens 53a to become parallel light, and is incident on the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42 through the aperture 54, the mirror (half mirror) 55a, and the cylindrical lens 56. .
- the light beam L2 of the first semiconductor laser 44b is transmitted through the collimator lens 53b to become parallel light, is incident on the mirrors 55a and 55b via the aperture 54, is reflected, and is reflected by the polygon mirror via the cylindrical lens 56. 42 is incident on the reflecting surface 42a.
- the cylindrical lens 56 condenses and emits the light beams L1 and L2 so that the light beams L1 and L2 are substantially converged by the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42 only in the height direction Z.
- the first semiconductor lasers 44a and 44b are arranged at different positions in the sub-scanning direction Y on the drive substrate 46 (YZ plane), the light beam L2 of the first semiconductor laser 44b is reflected by each mirror 55a. , 55b and displaced in the sub-scanning direction Y to the first optical path J1 common to the light beam L1 of the first semiconductor laser 44a.
- the first optical path J1 is an optical path formed by the first incident optical system 51 from the mirror 55a through the cylindrical lens 56 to the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42.
- the light beams L1 and L2 overlap each other and pass through the same straight line when viewed in plan (as viewed in the rotation axis direction of the polygon mirror 42) as shown in FIG. That is, the light beams L1 and L2 overlap in the height direction Z.
- the first semiconductor lasers 44a and 44b are arranged at different positions in the height direction Z on the drive substrate 46 (YZ plane), the light beams L1 and L2 of the first semiconductor lasers 44a and 44b
- the incident spots (first incident spots) of the light beams L1 and L2 are substantially overlapped on the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42 by setting the emission direction or the direction of the mirrors 55a and 55b.
- the first optical path J1 the light beams L1 and L2 of the first semiconductor lasers 44a and 44b are incident on the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42 from obliquely upward and obliquely downward directions.
- the light beams L1 and L2 are reflected by the reflection surface 42a of the polygon mirror 42, they are separated from each other in the diagonally downward direction and the diagonally upward direction.
- One light beam L1 is reflected obliquely downward by the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42, passes through the f ⁇ lens 63 and is reflected by one mirror 64a, and the photosensitive drum 13 (on which a yellow toner image is formed).
- the other light beam L2 is reflected obliquely upward by the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42, passes through the f ⁇ lens 63, and is sequentially reflected by the three mirrors 64b, 64c, and 64d to form a magenta toner image. Is incident on a photosensitive drum 13 (not shown).
- the polygon mirror 42 is rotated at a constant angular velocity by a polygon motor 43, sequentially reflects each light beam L1, L2 on each reflecting surface 42a, and repeats each light beam L1, L2 in the main scanning direction X at a constant angular velocity. To deflect.
- the f ⁇ lens 63 condenses and emits the light beams L1 and L2 so as to have a predetermined beam diameter on the surface of each photosensitive drum 13 in both the main scanning direction X and the sub-scanning direction Y, and
- the light beams L1 and L2 deflected at a constant angular velocity in the main scanning direction X by the polygon mirror 42 are converted so as to move at a constant linear velocity along the main scanning lines on the respective photosensitive drums 13.
- the light beams L1 and L2 repeatedly scan the surface of the photosensitive drum 13 in the main scanning direction X.
- one light beam L1 is reflected by the BD mirror 71 and enters the BD sensor 72 immediately before the main scanning of each photosensitive drum 13 by the light beams L1 and L2 is started.
- the BD sensor 72 receives the light beam L1 at a timing immediately before the main scanning of each photosensitive drum 13 is started, and outputs a BD signal indicating the timing immediately before the start of the main scanning.
- the main scanning start timing of each photosensitive drum 13 on which the yellow and magenta toner images are formed is determined, and the light beams L1 and L2 are modulated according to the yellow and magenta image data. Be started.
- the photosensitive drums 13 on which yellow and magenta toner images are formed are driven to rotate, and the two-dimensional surfaces (peripheral surfaces) of the photosensitive drums 13 are scanned by the light beams L1 and L2.
- Each electrostatic latent image is formed on the surface of each photosensitive drum 13.
- the light beam L 3 of the second semiconductor laser 45 a is transmitted through the collimator lens 57 a to become parallel light, is incident on the mirrors 59 a and 59 b via the aperture 58, is reflected, and passes through the cylindrical lens 56.
- the light enters the reflecting surface 42 a of the polygon mirror 42.
- the light beam L4 of the second semiconductor laser 45b is transmitted through the collimator lens 57b to become parallel light, and passes through the aperture 58, the mirror (half mirror) 59b, and the cylindrical lens 56 to the reflection surface 42a of the polygon mirror 42. Incident.
- the second semiconductor lasers 45a and 45b are arranged at different positions in the sub-scanning direction Y on the drive substrate 46 (YZ plane), the light beam L3 of the second semiconductor laser 45a is transmitted by the mirrors 59a and 59b. Reflected and displaced in the sub-scanning direction Y to the second optical path J2 common to the light beam L4 of the second semiconductor laser 45b.
- the second optical path J2 is an optical path formed by the second incident optical system 52 from the mirror 59b to the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42 through the cylindrical lens 56.
- the light beams L3 and L4 overlap each other and pass through the same straight line when viewed in plan (as viewed in the direction of the rotation axis of the polygon mirror 42) as shown in FIG. That is, the light beams L3 and L4 overlap in the height direction Z.
- the second semiconductor lasers 45a and 45b are arranged at different positions in the height direction Z on the drive substrate 46 (YZ plane), the light beams L3 and L4 of the second semiconductor lasers 45a and 45b
- the incident spots (second incident spots) of the light beams L3 and L4 are substantially overlapped on the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42 by setting the emission direction or the orientation of the mirrors 59a and 59b.
- the light beams L3 and L4 of the second semiconductor lasers 45a and 45b are incident on the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42 from obliquely downward and obliquely upward directions.
- the light beams L3 and L4 are reflected by the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42, they are separated from each other in the diagonally upward direction and the diagonally downward direction.
- One light beam L3 is reflected obliquely upward by the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42, passes through the f ⁇ lens 65, and is sequentially reflected by the three mirrors 66b, 66c, and 66d to form a cyan toner image.
- the other light beam L4 is reflected obliquely downward by the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42, passes through the f ⁇ lens 65 and is reflected by one mirror 66a, and forms a black toner image. Incident on a drum 13 (not shown).
- the other light beam L3 is reflected by the BD mirror 74 and enters the BD sensor 75 immediately before the main scanning of each photosensitive drum 13 by the light beams L3 and L4 is started.
- a BD signal indicating the timing immediately before the start of main scanning of each photosensitive drum 13 by each of the light beams L3 and L4 is output, and a cyan and black toner image is formed according to the BD signal.
- the start timing of scanning is determined, and modulation of the light beams L3 and L4 corresponding to the cyan and black image data is started.
- the photosensitive drums 13 on which cyan and black toner images are formed are rotationally driven, and the two-dimensional surfaces (circumferential surfaces) of the photosensitive drums 13 are scanned by the light beams L3 and L4. Each electrostatic latent image is formed on the surface of each photosensitive drum 13.
- the polygon mirror 42 is disposed substantially at the center of the bottom plate 41a of the housing 41, and each first semiconductor laser 44a is centered on a virtual straight line M passing through the center of the polygon mirror 42.
- 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b are arranged symmetrically, the first incident optical system 51 and the second incident optical system 52 are arranged symmetrically, and the first imaging optical system 61 and the second imaging Since the optical system 62 is arranged symmetrically, when viewed from the side, the polygon mirror 42, the first semiconductor lasers 44a and 44b, the second semiconductor lasers 45a and 45b, the first incident optical system 51, and The second incident optical system 52 and the like are concentrated in a small space, and the optical scanning device 11 can be generally downsized.
- the light beams L1 and L2 of the first semiconductor lasers 44a and 44b are made incident on substantially the same first incident spot on the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42, and the light beams L3 of the second semiconductor lasers 45a and 45b.
- L4 is incident on substantially the same second incident spot on the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42, the thickness of the polygon mirror 42 can be reduced, and the polygon mirror 42 can increase the height of the optical scanning device 11. There is no cause to increase the height.
- the arrangement position of the f ⁇ lens 63 with respect to the polygon mirror 42 is set so that the light beams L 1 and L 2 are incident on the f ⁇ lens 63.
- the light beams L3 and L4 reflected by the reflecting surface 42a of the polygon mirror 42 move away from each other in the diagonally downward direction and the diagonally upward direction, the distance between the light beams L3 and L4 in the vertical direction becomes long.
- each f (theta) lens 63 and 65 can be made thin, and each f (theta) lens 63 and 65 is made not to cause the height of the optical scanning device 11 to become high.
- each mirror 55a, 55b displaces the light beam L2 of the first semiconductor laser 44b in the sub-scanning direction Y to the first optical path J1 near the virtual straight line M (center of the apparatus), and then enters the polygon mirror 42, and Since each mirror 59a, 59b displaces the light beam L3 of the second semiconductor laser 45a to the second optical path J2 near the virtual straight line M (center of the apparatus) in the sub-scanning direction Y and then enters the polygon mirror 42.
- the diameter of the polygon mirror 42 can be reduced, the first imaging optical system 61 and the second imaging optical system 62 can be brought close to each other, the lateral width of the optical scanning device 11 is suppressed, and the optical scanning device 11 Miniaturization can be achieved.
- first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b are mounted on the same drive substrate 46, the number of parts is small, and the wiring of the semiconductor lasers 44a, 44b, 45a and 45b is provided. It can be simplified.
- each light emitting element 101 is arranged in the vertical direction as shown in FIG. 10A, the arrangement space in the height direction Z (vertical direction) of each light emitting element 101 becomes wide, and the optical scanning device. If the four light emitting elements 101 are arranged side by side in the horizontal direction as shown in FIG. 10B, the arrangement space of each light emitting element 101 in the sub-scanning direction Y (lateral direction) becomes wide. The width of the optical scanning device is increased. Therefore, even if any arrangement is applied, it is difficult to further reduce the size of the optical scanning device.
- each light emitting element 101 when the outer diameter ⁇ of each light emitting element 101 is 15 mm and the interval between the light emitting elements 101 is 5 mm, the arrangement space in the height direction Z of each light emitting element 101 is 35 mm. It becomes.
- the arrangement space of each light emitting element 101 in the sub-scanning direction Y is 75 mm. It becomes.
- the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b are arranged at each corner of the isosceles trapezoid on the drive substrate 46 (YZ plane).
- the arrangement space in the vertical direction (vertical direction parallel to the rotation axis direction of the polygon mirror 42 in the YZ plane) and the horizontal direction (rotation axis direction of the polygon mirror 42 in the YZ plane) of each semiconductor laser 44a, 44b, 45a, 45b The arrangement space in the (perpendicular transverse direction) is narrowed.
- FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b as viewed in the main scanning direction X from the polygon mirror 42 side.
- the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b are arranged at four corners q1 to q4 of an isosceles trapezoid Q indicated by a one-dot chain line.
- the first semiconductor laser 44b and the second semiconductor laser 45a on both outer sides are arranged on the lower horizontal line y1 (line overlapping the base of the isosceles trapezoid) in the sub-scanning direction Y (horizontal direction), and the inner first The first semiconductor laser 44a and the second semiconductor laser 45b are arranged on an upper horizontal line y2 in the sub-scanning direction Y (a line overlapping the upper side of the isosceles trapezoid).
- each 1st semiconductor laser 44a, 44b and each 2nd semiconductor laser 45a, 45b are arrange
- the pitch N11 of the vertical lines z1 and z2, the pitch N12 of the vertical lines z3 and z4, and the pitch N13 of the vertical lines z2 and z3 are the same as those of the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b. It is wider than the outer diameter ⁇ . Further, the pitch N11 of each vertical line z1, z2 is the same as the pitch N12 of each vertical line z3, z4, and these pitches N11, N12 are slightly narrower than the pitch N13 of each vertical line z2, z3. ing.
- the pitch N2 between the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 is narrower than the outer diameter ⁇ of each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b.
- the pitches N11, N12, and N13 are narrower. This is because the pitches N11, N12, and N13 of the vertical lines z1 to z4 are made wider than the outer diameter ⁇ , so that the pitch N2 between the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 is made smaller than the outer diameter ⁇ . This is because the interval n between the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b can be maintained.
- the pitch between the vertical lines z2 and z3 is approximately. N13 is 20 mm.
- the pitch N11 of the vertical lines z1 and z2 and the pitch N12 of the vertical lines z3 and z4 can be reduced to 18 mm, and the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b are subordinates.
- the arrangement space in the scanning direction Y (lateral direction) can be reduced to 71 mm.
- the pitch N2 between the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 can be reduced to 8 mm, and the arrangement space in the height direction Z of the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b. Can be reduced to 22 mm.
- the horizontal width of the optical scanning device 11 of the first embodiment can be reduced by 4 mm, and the height thereof can be reduced by 13 mm.
- each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b is placed on the driving substrate 46 (YZ plane).
- the sub-scanning direction Y (lateral direction) and the height direction Z (() are maintained while maintaining the interval n between the first semiconductor lasers 44a and 44b and the interval n between the second semiconductor lasers 45a and 45b.
- the arrangement space of the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b can be reduced, and the horizontal width and height of the optical scanning device 11 can be reduced.
- the pitch N11 of the vertical lines z1 and z2, the pitch N12 of the vertical lines z3 and z4, and the pitch N2 of the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 may be set to be the same.
- the pitches N11 and N12 are approximately 14 mm.
- the arrangement space of the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b in the sub-scanning direction Y (lateral direction) is 63 mm.
- the pitch N2 between the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 is 14 mm, and the arrangement space in the height direction Z of each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b is 29 mm. Furthermore, the pitches N11 and N12 may be shorter than the pitch N2.
- the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b are arranged at each corner of the isosceles trapezoid, but are arranged at each corner of the inverted isosceles trapezoid.
- the same effect can be obtained.
- the arrangement of the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b when viewed in the main scanning direction X from the polygon mirror 42 side is the same as that of the first embodiment.
- the polygon mirror 42, the first incident optical system 51 and the second incident optical system 52, the first imaging optical system 61 and the second imaging optical system 62 are the same as the apparatus 11 of the first embodiment. It is.
- FIG. 8 is a diagram showing the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b in the optical scanning apparatus according to the second embodiment when viewed in the main scanning direction X from the polygon mirror 42 side.
- Each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b is mounted on a flat printed board so as to be disposed on substantially the same plane (YZ plane).
- the light beams L1 to L4 are emitted in the vertical direction (main scanning direction X) and inward of the housing 41, respectively.
- the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b are arranged at four corners w1 to w4 of a saw-tooth shape W indicated by a one-dot chain line.
- the first semiconductor laser 44b and the second semiconductor laser 45b are arranged on the lower horizontal line y1 in the sub-scanning direction Y (the horizontal direction perpendicular to the rotation axis direction of the polygon mirror 42 in the YZ plane), and the first semiconductor The laser 44a and the second semiconductor laser 45a are arranged on the upper horizontal line y2 in the sub-scanning direction Y.
- each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b has different vertical lines z1 in the height direction Z (vertical direction parallel to the rotational axis direction of the polygon mirror 42 in the YZ plane). Arranged on z2, z3, and z4.
- the pitch N1 of the vertical lines z1 to z4 is the same, and is wider than the outer diameter ⁇ of the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b.
- the pitch N2 between the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 is narrower than the outer diameter ⁇ of each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b. It is narrower than the pitch N1. This is because the pitch N1 of each of the vertical lines z1 to z4 is made wider than the outer diameter ⁇ , so even if the pitch N2 between the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 is made smaller than the outer diameter ⁇ , This is because the distance n between the first semiconductor lasers 44a and 44b and the second semiconductor lasers 45a and 45b can be maintained.
- the pitch N1 of the vertical lines z2 and z3 is set to It can be reduced to 18 mm, and the arrangement space of the first semiconductor lasers 44 a and 44 b and the second semiconductor lasers 45 a and 45 b in the sub-scanning direction Y (lateral direction) can be reduced to 69 mm.
- the pitch N2 between the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 can be reduced to 8 mm, and the height direction Z (vertical direction) of each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b can be reduced. ) Can be reduced to 22 mm.
- the horizontal width of the optical scanning device 11 of the second embodiment can be reduced by 6 mm, and the height thereof can be reduced by 13 mm.
- the pitch N1 of the vertical lines z1 to z4 and the pitch N2 of the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 may be set to be the same.
- the outer diameter ⁇ of each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b is 15 mm and the interval n is 5 mm
- the pitches N1 and N2 are approximately 14 mm.
- the arrangement space in the sub-scanning direction Y (lateral direction) of each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b is 57 mm.
- the pitch N2 between the lower horizontal line y1 and the upper horizontal line y2 is 14 mm, and the arrangement space in the height direction Z of each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b is 29 mm. Furthermore, the pitch N1 may be shorter than the pitch N2.
- each of the first semiconductor lasers 44a and 44b and each of the second semiconductor lasers 45a and 45b is disposed at each corner of the saw blade shape, but is disposed at each corner of the reverse saw blade shape.
- the same effect can be obtained.
- the present invention includes a plurality of light emitting elements that emit respective light beams, a deflecting unit that deflects each light beam, and each reflecting mirror that reflects each light beam, and light that scans each scanned object with each light beam. It is suitable for a scanning device and an image forming apparatus having the same.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
Abstract
各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bが駆動基板46(YZ平面)上に配置されて、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの光ビームL1~L4の出射方向がYZ平面と直交し、YZ平面上において、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bがポリゴンミラー42の回転軸と直交する横方向の互いに異なる2ラインy1、y2上に振り分けて配置され、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bがポリゴンミラー42の回転軸方向である縦方向の互いに異なるそれぞれのラインz1~z4上に配置されている。
Description
本発明は、複数の光ビームによりそれぞれの被走査体を走査する光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
例えば、電子写真方式のカラー画像形成装置では、複数の色に対応する各感光体(各被走査体)表面を均一に帯電させてから、各光ビームにより各感光体表面を走査して、各感光体表面にそれぞれの静電潜像を形成し、各色のトナーにより各感光体表面の静電潜像を現像して、各感光体表面に各色のトナー像を形成し、各色のトナー像を各感光体から中間転写体に重ね合わせ転写して、中間転写体上にカラーのトナー像を形成し、このカラーのトナー像を中間転写体から記録用紙に転写している。
各光ビームによる各感光体の走査は、光走査装置により行われる。一般的には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色のトナーを用いており、よって少なくとも4本の光ビームにより4つの感光体を走査する必要があって、4本の光ビームを出射する4つの発光素子を必用とする。
また、近年は、画像形成装置の小型化や薄型化が要求されており、光走査装置の小型化や薄型化が必用となっている。このため、ポリゴンミラー(偏向部)を光走査装置の概ね中央に配置し、ポリゴンミラーを中心にして2つの光学系を対称に配置し、各発光素子から出射されたそれぞれの光ビームをポリゴンミラーで反射して各光学系に振り分けて入射させ、各光学系により各光ビームをそれぞれの感光体に入射させるという構成の光走査装置が提案されている。
例えば、特許文献1には、そのような構成の光走査装置が記載されている。また、ここでは、上下2段に重ねられた各ポリゴンミラーを用いており、4つのLD(発光素子)を各ポリゴンミラーを中心にして円弧状に配置し、各発光素子から出射されたそれぞれの光ビームを各ポリゴンミラーに振り分けて入射させ、各光ビームを各ポリゴンミラーで反射させている。
しかしながら、特許文献1では、上下2段に重ねられた各ポリゴンミラーを用いているため、光走査装置の高さを低くすることが困難である。また、各発光素子を円弧状に配置しているため、各発光素子の配線基板を別々に設ける必要があり、部品点数が多くなる。
また、仮に、図10(a)に示すように2つの発光素子101を縦方向に並設したならば、各発光素子101の縦方向の配置スペースが広くなって、光走査装置が高くなり、また図10(b)に示すように4つの発光素子101を横方向に並設したならば、各発光素子101の横方向の配置スペースが広くなって、光走査装置の幅が広くなる。従って、いずれの配列を適用しても、光走査装置の更なる小型化が困難である。
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、更なる小型化を図ることが可能な光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の光走査装置は、複数の第1発光素子及び複数の第2発光素子と、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子から出射されたそれぞれの光ビームを偏向させる偏向部と、前記各第1発光素子から出射されて前記偏向部で偏向された各光ビームをそれぞれの被走査体へと導く第1結像光学系と、前記各第2発光素子から出射されて前記偏向部で偏向された各光ビームをそれぞれの被走査体へと導く第2結像光学系とを備え、前記各第1発光素子及び前記第1結像光学系と前記各第2発光素子及び前記第2結像光学系とを前記偏向部の回転軸を通る直線の両側に振り分けて配置した光走査装置であって、前記各第1発光素子の光ビームを、前記偏向部の回転軸方向に視たときに同一ラインを通じて前記偏向部の第1入射スポットへと導く第1入射光学系と、前記各第2発光素子の光ビームを、前記偏向部の回転軸方向に視たときに別の同一ラインを通じて前記偏向部の第2入射スポットへと導く第2入射光学系とを備え、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子が同一の平面上に配置されて、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子の光ビームの出射方向が前記平面と直交し、前記平面上において、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子は、前記偏向部の回転軸と直交する横方向の互いに異なる2ライン上に振り分けて配置され、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子が前記偏向部の回転軸方向である縦方向の互いに異なるそれぞれのライン上に配置されている。
このような本発明の光走査装置では、各第1発光素子の光ビームを、偏向部の回転軸方向に視たときに同一ラインを通じて偏向部の第1入射スポットへと導き、各第2発光素子の光ビームを、偏向部の回転軸方向に視たときに別の同一ラインを通じて偏向部の第2入射スポットへと導いているので、各光ビームが入射する偏向部のサイズを小さくすることができ、光走査装置の小型化を図ることができる。
また、各第1発光素子及び各第2発光素子を同一の平面上に配置しているので、各第1発光素子及び各第2発光素子を同一の基板に搭載することができ、部品点数を少なくすることができる。
更に、各第1発光素子及び各第2発光素子を横方向の互いに異なる2ライン上に振り分けて配置し、各第1発光素子及び各第2発光素子を縦方向の互いに異なるそれぞれのライン上に配置しているので、横方向のラインのピッチ及び縦方向のピッチを狭くすることができ、光走査装置の小型化を図ることができる。
また、本発明の光走査装置においては、前記縦方向のラインのピッチは、前記横方向のラインのピッチと等しいか又は短くてもよい。
この場合は、縦方向のラインのピッチが狭くなり、各第1発光素子及び各第2発光素子の縦方向の配置スペースを低減させることができる。
例えば、本発明の光走査装置においては、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子は、前記平面上の台形の各角に配置されても構わない。あるいは、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子は、前記平面上の鋸刃形の各角に配置されてもよい。
一方、本発明の画像形成装置は、上記本発明の光走査装置を備え、前記光走査装置により被走査体上に潜像を形成し、前記被走査体上の潜像を可視像に現像して、前記可視像を前記被走査体から用紙に転写形成している。
このような画像形成装置においても、上記本発明の光走査装置と同様の作用効果を奏する。
本発明では、各第1発光素子の光ビームを、偏向部の回転軸方向に視たときに同一ラインを通じて偏向部の第1入射スポットへと導き、各第2発光素子の光ビームを、偏向部の回転軸方向に視たときに別の同一ラインを通じて偏向部の第2入射スポットへと導いているので、各光ビームが入射する偏向部のサイズを小さくすることができ、光走査装置の小型化を図ることができる。
また、各第1発光素子及び各第2発光素子を同一の平面上に配置しているので、各第1発光素子及び各第2発光素子を同一の基板に搭載することができ、部品点数を少なくすることができる。
更に、各第1発光素子及び各第2発光素子を横方向の互いに異なる2ライン上に振り分けて配置し、各第1発光素子及び各第2発光素子を縦方向の互いに異なるそれぞれのライン上に配置しているので、横方向のラインのピッチ及び縦方向のピッチを狭くすることができ、光走査装置の小型化を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図1は、本発明の光走査装置の第1実施形態を備えた画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置1において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色(例えばブラック)を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置12、感光体ドラム13、ドラムクリーニング装置14、及び帯電器15等は、各色に応じた4種類のトナー像を形成するためにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けられて、4つの画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdが構成されている。
各画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdのいずれにおいても、ドラムクリーニング装置14により感光体ドラム13表面の残留トナーを除去及び回収した後、帯電器15により感光体ドラム13の表面を所定の電位に均一に帯電させ、光走査装置11により感光体ドラム13表面を露光して、その表面に静電潜像を形成し、現像装置12により感光体ドラム13表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム13表面にトナー像を形成する。これにより、各感光体ドラム13表面に各色のトナー像が形成される。
引き続いて、中間転写ベルト21を矢印方向Cに周回移動させつつ、ベルトクリーニング装置22により中間転写ベルト21の残留トナーを除去及び回収した後、各感光体ドラム13表面の各色のトナー像を中間転写ベルト21に順次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト21上にカラーのトナー像を形成する。
中間転写ベルト21と2次転写装置23の転写ローラ23aとの間にはニップ域が形成されており、S字状の用紙搬送経路R1を通じて搬送されて来た記録用紙をそのニップ域に挟み込んで搬送しつつ、中間転写ベルト21表面のカラーのトナー像を記録用紙上に転写する。そして、定着装置17の加熱ローラ24と加圧ローラ25との間に記録用紙を挟み込んで加熱及び加圧し、記録用紙上のカラーのトナー像を定着させる。
一方、記録用紙は、ピックアップローラ33により給紙カセット18から引出されて、用紙搬送経路R1を通じて搬送され、2次転写装置23や定着装置17を経由し、排紙ローラ36を介して排紙トレイ39へと搬出される。この用紙搬送経路R1には、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト21と転写ローラ23a間のニップ域でのトナー像の転写タイミングに合わせて記録用紙の搬送を開始するレジストローラ34、記録用紙の搬送を促す搬送ローラ35、排紙ローラ36等が配置されている。
次に、第1実施形態の光走査装置11の構成を、図2乃至図5を用いて詳細に説明する。図2は、図1の光走査装置11の筐体41の内部を斜め上方から視て示す斜視図であって、上蓋を外した状態を示している。また、図3は、光走査装置11の複数の光学部材を抽出して示す斜視図であり、図2の背面側から視た状態を示している。更に、図4及び図5は、光走査装置11の複数の光学部材を抽出して示す平面図及び側面図である。
筐体41は、矩形状の底板41a及び底板41aを囲む4つの側板41b、41cを有している。底板41aの略中央には、平面視すると正方形のポリゴンミラー42が配置されている。また、底板41aの略中央にポリゴンモータ43が固定され、ポリゴンモータ43の回転軸にポリゴンミラー42の中心が接続固定され、ポリゴンモータ43によりポリゴンミラー42が回転される。
また、筐体41の1つの側板41bの外側には、2個の第1半導体レーザ44a、44b及び2個の第2半導体レーザ45a、45b(合計4個の半導体レーザ)を搭載した駆動基板46が固定されている。各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bは、側板41bに形成されたそれぞれの孔を通じて筐体41の内側を臨む。
各第1半導体レーザ44a、44bと各第2半導体レーザ45a、45bとは、ポリゴンミラー42の中心を通って主走査方向Xに延びる仮想直線Mを想定すると、仮想直線Mを中心にして対称に配置されている。尚、主走査方向Xと直交する方向を副走査方向Yとし、主走査方向X及び副走査方向Yと直交する方向(ポリゴンモータ43の回転軸の長手方向)を高さ方向Zとする。
駆動基板46は、平板状のプリント基板であって、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bを駆動する回路を有している。各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bは、平板状のプリント基板に搭載されることにより概ね同一の平面(YZ平面)上に配置され、またその平面に対しては垂直方向(主走査方向X)にかつ筐体41の内側向きにそれぞれの光ビームL1~L4を出射する。
駆動基板46(YZ平面)上では、各第1半導体レーザ44a、44bが副走査方向Y及び高さ方向Zにおいて互いに異なる位置に配置され、同様に各第2半導体レーザ45a、45bも副走査方向Y及び高さ方向Zにおいて互いに異なる位置に配置されている。
また、各第1半導体レーザ44a、44bの光ビームL1、L2をポリゴンミラー42へと導く第1入射光学系51と、各第2半導体レーザ45a、45bの光ビームL3、L4をポリゴンミラー42へと導く第2入射光学系52とを設けている。第1入射光学系51は、2個のコリメータレンズ53a、53b、2個のアパーチャー54、2個のミラー55a、55b、及びシリンドリカルレンズ56等からなる。同様に、第2入射光学系52は、2個のコリメータレンズ57a、57b、2個のアパーチャー58、2個のミラー59a、59b、及びシリンドリカルレンズ56等からなる。第1入射光学系51の各コリメータレンズ53a、53b、各アパーチャー54、及び各ミラー55a、55bと、第2入射光学系52の各コリメータレンズ57a、57b、各アパーチャー58、及び各ミラー59a、59bとは、仮想直線Mを中心にして対称に配置されている。また、仮想直線Mは、シリンドリカルレンズ56の中心を通っており、仮想直線Mにより区分されるシリンドリカルレンズ56の片側半分が第1入射光学系51に配置され、シリンドリカルレンズ56の他の片側半分が第2入射光学系52に配置されている。
更に、ポリゴンミラー42で反射された各第1半導体レーザ44a、44bの光ビームL1、L2を2つの感光体ドラム13(図示せず)へと導く第1結像光学系61と、ポリゴンミラー42で反射された各第2半導体レーザ45a、45bの光ビームL3、L4を他の2つの感光体ドラム13(図示せず)へと導く第2結像光学系62とを設けている。第1結像光学系61は、fθレンズ63及び4つの各ミラー64a、64b、64c、64d等からなる。同様に、第2結像光学系62は、fθレンズ65及び4つの各ミラー66a、66b、66c、66d等からなる。第1結像光学系61のfθレンズ63及び各ミラー64a、64b、64c、64dと、第2結像光学系62のfθレンズ65及び各ミラー66a、66b、66c、66dとは、仮想直線Mを中心にして対称に配置されている。
また、第1結像光学系61側にBDミラー71及びBDセンサ72を搭載した基板73を設け、第2結像光学系62側にもBDミラー74及びBDセンサ75を搭載した基板76を設けている。第1結像光学系61側のBDミラー71及びBDセンサ72と、第2結像光学系62側のBDミラー74及びBDセンサ75とは、ポリゴンミラー42の回転軸を中心にして対称に配置されている。
次に、各第1半導体レーザ44a、44bの光ビームL1、L2がそれぞれの感光体ドラム13に入射するまでの光路、及び各第2半導体レーザ45a、45bの光ビームL3、L4がそれぞれの感光体ドラム13に入射するまでの光路について説明する。
第1半導体レーザ44aの光ビームL1は、コリメータレンズ53aを透過して平行光にされ、アパーチャー54、ミラー(ハーフミラー)55a、及びシリンドリカルレンズ56を介してポリゴンミラー42の反射面42aに入射する。また、第1半導体レーザ44bの光ビームL2は、コリメータレンズ53bを透過して平行光にされ、アパーチャー54を介して各ミラー55a、55bに入射して反射され、シリンドリカルレンズ56を介してポリゴンミラー42の反射面42aに入射する。シリンドリカルレンズ56は、高さ方向Zのみについて、各光ビームL1、L2をポリゴンミラー42の反射面42aでほぼ収束するように集光して出射する。
ここで、駆動基板46(YZ平面)上では各第1半導体レーザ44a、44bが副走査方向Yにおいて互いに異なる位置に配置されているものの、第1半導体レーザ44bの光ビームL2は、各ミラー55a、55bで反射されて第1半導体レーザ44aの光ビームL1と共通の第1光路J1まで副走査方向Yに変位されている。第1光路J1とは、ミラー55aからシリンドリカルレンズ56を介してポリゴンミラー42の反射面42aまでの第1入射光学系51で形成された光路である。この第1光路J1では、図4に示すように平面視した(ポリゴンミラー42の回転軸方向に視た)ときに各光ビームL1、L2が重なって直線状の同一ラインを通っている。つまり、各光ビームL1、L2が高さ方向Zで重なっている。
また、駆動基板46(YZ平面)上では各第1半導体レーザ44a、44bが高さ方向Zにおいて互いに異なる位置に配置されているものの、各第1半導体レーザ44a、44bの光ビームL1、L2の出射方向又は各ミラー55a、55bの向きの設定により、ポリゴンミラー42の反射面42a上で各光ビームL1、L2の入射スポット(第1入射スポット)が略重なるようにされている。このため、第1光路J1では、各第1半導体レーザ44a、44bの光ビームL1、L2が斜め上方向及び斜め下方向からポリゴンミラー42の反射面42aへと入射する。そして、各光ビームL1、L2は、ポリゴンミラー42の反射面42aで反射されると斜め下方向及び斜め上方向へと互いに離れて行く。一方の光ビームL1は、ポリゴンミラー42の反射面42aで斜め下方向に反射され、fθレンズ63を透過して1つのミラー64aで反射され、イエローのトナー像が形成される感光体ドラム13(図示せず)に入射する。また、他方の光ビームL2は、ポリゴンミラー42の反射面42aで斜め上方向に反射され、fθレンズ63を透過して3つのミラー64b、64c、64dで順次反射され、マゼンタのトナー像が形成される感光体ドラム13(図示せず)に入射する。
また、ポリゴンミラー42は、ポリゴンモータ43により等角速度で回転されて、各反射面42aで各光ビームL1、L2を逐次反射し、各光ビームL1、L2を主走査方向Xに繰り返し等角速度で偏向させる。fθレンズ63は、主走査方向X及び副走査方向Yのいずれについても各光ビームL1、L2をそれぞれの感光体ドラム13の表面で所定のビーム径となるように集光して出射し、かつポリゴンミラー42により主走査方向Xに等角速度で偏向されている各光ビームL1、L2をそれぞれの感光体ドラム13上の主走査線に沿って等線速度で移動するように変換する。これにより、各光ビームL1、L2がそれぞれの感光体ドラム13の表面を主走査方向Xに繰返し走査する。
また、一方の光ビームL1は、各光ビームL1、L2による各感光体ドラム13の主走査が開始される直前に、BDミラー71で反射されてBDセンサ72に入射する。BDセンサ72は、各感光体ドラム13の主走査が開始される直前のタイミングで光ビームL1を受光して、この主走査開始直前のタイミングを示すBD信号を出力する。このBD信号に応じてイエロー及びマゼンタのトナー像が形成される各感光体ドラム13の主走査の開始タイミングが判定され、イエロー及びマゼンタの各画像データに応じた各光ビームL1、L2の変調が開始される。
その一方で、イエロー及びマゼンタのトナー像が形成される各感光体ドラム13が回転駆動されて、各光ビームL1、L2により該各感光体ドラム13の2次元表面(周面)が走査され、該各感光体ドラム13の表面にそれぞれの静電潜像が形成される。
次に、第2半導体レーザ45aの光ビームL3は、コリメータレンズ57aを透過して平行光にされ、アパーチャー58を介して各ミラー59a、59bに入射して反射され、シリンドリカルレンズ56を透過してポリゴンミラー42の反射面42aに入射する。また、第2半導体レーザ45bの光ビームL4は、コリメータレンズ57bを透過して平行光にされ、アパーチャー58、ミラー(ハーフミラー)59b、及びシリンドリカルレンズ56を介してポリゴンミラー42の反射面42aに入射する。
駆動基板46(YZ平面)上では各第2半導体レーザ45a、45bが副走査方向Yにおいて互いに異なる位置に配置されているものの、第2半導体レーザ45aの光ビームL3は、各ミラー59a、59bで反射されて第2半導体レーザ45bの光ビームL4と共通の第2光路J2まで副走査方向Yに変位されている。第2光路J2とは、ミラー59bからシリンドリカルレンズ56を介してポリゴンミラー42の反射面42aまでの第2入射光学系52で形成された光路である。この第2光路J2では、図4に示すように平面視した(ポリゴンミラー42の回転軸方向に視た)ときに各光ビームL3、L4が重なって直線状の同一ラインを通っている。つまり、各光ビームL3、L4が高さ方向Zで重なっている。
また、駆動基板46(YZ平面)上では各第2半導体レーザ45a、45bが高さ方向Zにおいて互いに異なる位置に配置されているものの、各第2半導体レーザ45a、45bの光ビームL3、L4の出射方向又は各ミラー59a、59bの向きの設定により、ポリゴンミラー42の反射面42a上で各光ビームL3、L4の入射スポット(第2入射スポット)が略重なるようにされている。このため、第2光路J2では、各第2半導体レーザ45a、45bの光ビームL3、L4が斜め下方向及び斜め上方向からポリゴンミラー42の反射面42aへと入射する。そして、各光ビームL3、L4は、ポリゴンミラー42の反射面42aで反射されると斜め上方向及び斜め下方向へと互いに離れて行く。一方の光ビームL3は、ポリゴンミラー42の反射面42aで斜め上方向に反射され、fθレンズ65を透過して3つのミラー66b、66c、66dで順次反射されて、シアンのトナー像が形成される感光体ドラム13(図示せず)に入射する。また、他方の光ビームL4は、ポリゴンミラー42の反射面42aで斜め下方向に反射され、fθレンズ65を透過して1つのミラー66aで反射されて、ブラックのトナー像が形成される感光体ドラム13(図示せず)に入射する。
また、他方の光ビームL3は、各光ビームL3、L4による各感光体ドラム13の主走査が開始される直前に、BDミラー74で反射されてBDセンサ75に入射し、BDセンサ75からは各光ビームL3、L4による各感光体ドラム13の主走査開始直前のタイミングを示すBD信号が出力され、このBD信号に応じてシアン及びブラックのトナー像が形成される各感光体ドラム13の主走査の開始タイミングが判定され、シアン及びブラックの各画像データに応じた各光ビームL3、L4の変調が開始される。
その一方で、シアン及びブラックのトナー像が形成される各感光体ドラム13が回転駆動されて、各光ビームL3、L4により該各感光体ドラム13の2次元表面(周面)が走査され、該各感光体ドラム13の表面にそれぞれの静電潜像が形成される。
このような構成の光走査装置11においては、筐体41の底板41aの略中央にポリゴンミラー42を配置し、ポリゴンミラー42の中心を通る仮想直線Mを中心にして、各第1半導体レーザ44a、44bと各第2半導体レーザ45a、45bとを対称に配置し、第1入射光学系51と第2入射光学系52とを対称に配置し、第1結像光学系61と第2結像光学系62とを対称に配置しているので、側方から視ると、ポリゴンミラー42、各第1半導体レーザ44a、44b、各第2半導体レーザ45a、45b、第1入射光学系51、及び第2入射光学系52等が小さなスペースに集約され、光走査装置11を概ね小型化することができる。
また、各第1半導体レーザ44a、44bの光ビームL1、L2をポリゴンミラー42の反射面42a上の略同一の第1入射スポットに入射させ、かつ各第2半導体レーザ45a、45bの光ビームL3、L4をポリゴンミラー42の反射面42a上の略同一の第2入射スポットに入射させているので、ポリゴンミラー42の厚さを薄くすることができ、ポリゴンミラー42が、光走査装置11の高さを高くする原因になることはない。
更に、ポリゴンミラー42の反射面42aで反射された各光ビームL1、L2が斜め下方向及び斜め上方向に互いに離れて行くものの、各光ビームL1、L2の上下方向の離間距離が長くなる以前に、各光ビームL1、L2がfθレンズ63に入射するようにポリゴンミラー42に対するfθレンズ63の配置位置を設定している。同様に、ポリゴンミラー42の反射面42aで反射された各光ビームL3、L4が斜め下方向及び斜め上方向に互いに離れて行くものの、各光ビームL3、L4の上下方向の離間距離が長くなる以前に、各光ビームL3、L4がfθレンズ65するようにポリゴンミラー42に対するfθレンズ65の配置位置を設定している。これにより、各fθレンズ63、65の厚さを薄くすることができ、各fθレンズ63、65が、光走査装置11の高さを高くする原因にならないようにしている。
また、各ミラー55a、55bにより第1半導体レーザ44bの光ビームL2を仮想直線M(装置の中央)近くの第1光路J1まで副走査方向Yに変位させてからポリゴンミラー42に入射させ、かつ各ミラー59a、59bにより第2半導体レーザ45aの光ビームL3を仮想直線M(装置の中央)近くの第2光路J2まで副走査方向Yに変位させてからポリゴンミラー42に入射させているので、ポリゴンミラー42の直径を小さくすることができ、第1結像光学系61と第2結像光学系62とを接近させることができ、光走査装置11の横幅を抑えて、光走査装置11の小型化を図ることができる。
更に、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bを同一の駆動基板46に搭載しているので、部品点数が少なく、各半導体レーザ44a、44b、45a、45bの配線を簡略化することができる。
ところで、図10(a)に示すように2つの発光素子101を縦方向に並設したならば、各発光素子101の高さ方向Z(縦方向)の配置スペースが広くなって、光走査装置が高くなり、また図10(b)に示すように4つの発光素子101を横方向に並設したならば、各発光素子101の副走査方向Y(横方向)の配置スペースが広くなって、光走査装置の幅が広くなる。従って、いずれの配列を適用しても、光走査装置の更なる小型化が困難である。
例えば、図10(a)において、各発光素子101の外径φが15mmであって、各発光素子101の間隔が5mmである場合は、各発光素子101の高さ方向Zの配置スペースが35mmとなる。また、図10(b)において、各発光素子101の外径φが15mmであって、各発光素子101の間隔が5mmである場合は、各発光素子101の副走査方向Yの配置スペースが75mmとなる。
そこで、第1実施形態の光走査装置11では、駆動基板46(YZ平面)上において各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bを等脚台形の各角に配置することにより、各半導体レーザ44a、44b、45a、45bの縦方向(YZ平面においてポリゴンミラー42の回転軸方向と平行な縦方向)の配置スペース及び横方向(YZ平面においてポリゴンミラー42の回転軸方向と直交する横方向)の配置スペースを共に狭くしている。
次に、そのような各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの配置について詳しく説明する。図6は、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの配置をポリゴンミラー42の側から主走査方向Xに視て示す図である。
図6から明らかなように各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bは、一点鎖線で示す等脚台形Qの4つの角q1~q4に配置されている。また、両外側の第1半導体レーザ44bと第2半導体レーザ45aとが副走査方向Y(横方向)の下側横ラインy1(等脚台形の底辺に重なるライン)上に配列され、内側の第1半導体レーザ44aと第2半導体レーザ45bとが副走査方向Yの上側横ラインy2(等脚台形の上辺に重なるライン)上に配列されている。更に、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bは、高さ方向Z(縦方向)の互いに異なる各縦ラインz1、z2、z3、z4上に配置されている。
各縦ラインz1、z2のピッチN11、各縦ラインz3、z4のピッチN12、及び各縦ラインz2、z3のピッチN13は、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの外径φよりも広くされている。また、各縦ラインz1、z2のピッチN11と各縦ラインz3、z4のピッチN12とが同一であって、これらのピッチN11、N12が各縦ラインz2、z3のピッチN13よりも僅かに狭くされている。これは、第1半導体レーザ44bと第2半導体レーザ45aとの間隔nが上側横ラインy2上で設定され、各第1半導体レーザ44a、44bの間隔n及び各第2半導体レーザ45a、45bの間隔nが上側横ラインy2に対して斜めの方向で設定されているためである。
また、下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2は、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの外径φよりも狭く、よって各縦ラインz1~z4のピッチN11、N12、N13よりも狭くされている。これは、各縦ラインz1~z4のピッチN11、N12、N13を外径φよりも広くしたことから、下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2を外径φよりも狭くしても、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの間隔nを保持することが可能なためである。
ここで、例えば各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの外径φが15mmであって、間隔nが5mmであるとすると、概ね、各縦ラインz2、z3のピッチN13が20mmとなる。また、各縦ラインz1、z2のピッチN11と各縦ラインz3、z4のピッチN12とを18mmに低減させることができ、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの副走査方向Y(横方向)の配置スペースを71mmに低減させることができる。更に、下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2を8mmに低減させることができ、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの高さ方向Zの配置スペースを22mmに低減させることができる。
従って、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの配置スペースを図10(a)の各発光素子101の配置スペースと比較すると、高さ方向Zで-13mmとなる。また、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの配置スペースを図10(b)の各発光素子101の配置スペースと比較すると、副走査方向Yで-4mmとなる。
このため、第1実施形態の光走査装置11の横幅については4mmの低減、その高さについては13mmの低減を図ることができる。
このように第1実施形態の光走査装置11では、駆動基板46(YZ平面)上において各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bを等脚台形Qの4つの角q1~q4に配置したことから、各第1半導体レーザ44a、44bの間隔n及び各第2半導体レーザ45a、45bの間隔nを保ちながらも、副走査方向Y(横方向)及び高さ方向Z(縦方向)のいずれについても、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの配置スペースを低減させることができ、光走査装置11の横幅及び高さを低減させることができる。
尚、図7に示すように各縦ラインz1、z2のピッチN11、各縦ラインz3、z4のピッチN12、及び下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2を同一に設定してもよい(N11=N12=N2)。この場合は、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの外径φが15mmであって、間隔nが5mmであるとすると、概ね、各ピッチN11、N12が14mmとなり、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの副走査方向Y(横方向)の配置スペースが63mmとなる。また、下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2が14mmとなり、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの高さ方向Zの配置スペースが29mmとなる。更に、ピッチN11、N12をピッチN2よりも短くしても構わない。
また、第1実施形態では、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bを、等脚台形の各角に配置しているが、逆等脚台形の各角に配置しても、同様の作用効果を得ることができる。
次に、第2実施形態の光走査装置について説明する。第2実施形態の光走査装置では、ポリゴンミラー42の側から主走査方向Xに視たときの各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの配置が第1実施形態の装置とは異なるが、ポリゴンミラー42、第1入射光学系51及び第2入射光学系52、第1結像光学系61及び第2結像光学系62は、第1実施形態の装置11と同様である。
図8は、第2実施形態の光走査装置における各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bをポリゴンミラー42の側から主走査方向Xに視て示す図である。尚、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bは、平板状のプリント基板に搭載されることにより概ね同一の平面(YZ平面)上に配置され、またその平面に対しては垂直方向(主走査方向X)にかつ筐体41の内側向きにそれぞれの光ビームL1~L4を出射する。
図8から明らかなように各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bは、一点鎖線で示す鋸刃形Wの4つの角w1~w4に配置されている。また、第1半導体レーザ44bと第2半導体レーザ45bとが副走査方向Y(YZ平面においてポリゴンミラー42の回転軸方向と直交する横方向)の下側横ラインy1上に配列され、第1半導体レーザ44aと第2半導体レーザ45aとが副走査方向Yの上側横ラインy2上に配列されている。更に、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bは、高さ方向Z(YZ平面においてポリゴンミラー42の回転軸方向と平行な縦方向)の互いに異なる各縦ラインz1、z2、z3、z4上に配置されている。
各縦ラインz1~z4のピッチN1は、同一であって、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの外径φよりも広くされている。
また、下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2は、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの外径φよりも狭く、よって各縦ラインz1~z4のピッチN1よりも狭くされている。これは、各縦ラインz1~z4のピッチN1を外径φよりも広くしたことから、下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2を外径φよりも狭くしても、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの間隔nを保持することが可能なためである。
ここで、例えば各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの外径φが15mmであって、間隔nが5mmであるとすると、各縦ラインz2、z3のピッチN1を18mmに低減させることができ、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの副走査方向Y(横方向)の配置スペースを69mmに低減させることができる。また、下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2を8mmに低減させることができ、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの高さ方向Z(縦方向)の配置スペースを22mmに低減させることができる。
従って、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの配置スペースを図10(a)の各発光素子101の配置スペースと比較すると、高さ方向Zで-13mmとなる。また、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの配置スペースを図10(b)の各発光素子101の配置スペースと比較すると、副走査方向Yで-6mmとなる。
このため、第2実施形態の光走査装置11の横幅については6mmの低減、その高さについては13mmの低減を図ることができる。
尚、図9に示すように各縦ラインz1~z4のピッチN1、及び下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2を同一に設定してもよい。この場合は、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの外径φが15mmであって、間隔nが5mmであるとすると、概ね、各ピッチN1、N2が14mmとなり、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの副走査方向Y(横方向)の配置スペースが57mmとなる。また、下側横ラインy1と上側横ラインy2とのピッチN2が14mmとなり、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bの高さ方向Zの配置スペースが29mmとなる。更に、ピッチN1をピッチN2よりも短くしても構わない。
また、第2実施形態では、各第1半導体レーザ44a、44b及び各第2半導体レーザ45a、45bを、鋸刃形の各角に配置しているが、逆鋸刃形の各角に配置しても、同様の作用効果を得ることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
本発明は、それぞれの光ビームを出射する複数の発光素子、各光ビームを偏向する偏向部、各光ビームを反射する各反射ミラーを備え、各光ビームによりそれぞれの被走査体を走査する光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置に好適である。
この出願は、2012年10月17日に日本で出願された特願2012-230109に基づく優先権を主張する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
1 画像形成装置
11 光走査装置
12 現像装置
13 感光体ドラム(被走査体)
14 ドラムクリーニング装置
15 帯電器
17 定着装置
21 中間転写ベルト
22 ベルトクリーニング装置
23 2次転写装置
33 ピックアップローラ
34 レジストローラ
35 搬送ローラ
36 排紙ローラ
41 筐体
42 ポリゴンミラー(偏向部)
43 ポリゴンモータ
44a、44b 第1半導体レーザ(第1発光素子)
45a、45b 第2半導体レーザ(第2発光素子)
46 駆動基板
51 第1入射光学系
52 第2入射光学系
53a、53b、57a、57b コリメータレンズ
55a、55b、59a、59b ミラー
56 シリンドリカルレンズ
61 第1結像光学系
62 第2結像光学系
63、65 fθレンズ
64a~64d、66a~66d ミラー
71、74 BDミラー
72、75 BDセンサ
73、76 基板
11 光走査装置
12 現像装置
13 感光体ドラム(被走査体)
14 ドラムクリーニング装置
15 帯電器
17 定着装置
21 中間転写ベルト
22 ベルトクリーニング装置
23 2次転写装置
33 ピックアップローラ
34 レジストローラ
35 搬送ローラ
36 排紙ローラ
41 筐体
42 ポリゴンミラー(偏向部)
43 ポリゴンモータ
44a、44b 第1半導体レーザ(第1発光素子)
45a、45b 第2半導体レーザ(第2発光素子)
46 駆動基板
51 第1入射光学系
52 第2入射光学系
53a、53b、57a、57b コリメータレンズ
55a、55b、59a、59b ミラー
56 シリンドリカルレンズ
61 第1結像光学系
62 第2結像光学系
63、65 fθレンズ
64a~64d、66a~66d ミラー
71、74 BDミラー
72、75 BDセンサ
73、76 基板
Claims (5)
- 複数の第1発光素子及び複数の第2発光素子と、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子から出射されたそれぞれの光ビームを偏向させる偏向部と、前記各第1発光素子から出射されて前記偏向部で偏向された各光ビームをそれぞれの被走査体へと導く第1結像光学系と、前記各第2発光素子から出射されて前記偏向部で偏向された各光ビームをそれぞれの被走査体へと導く第2結像光学系とを備え、前記各第1発光素子及び前記第1結像光学系と前記各第2発光素子及び前記第2結像光学系とを前記偏向部の回転軸を通る直線の両側に振り分けて配置した光走査装置であって、
前記各第1発光素子の光ビームを、前記偏向部の回転軸方向に視たときに同一ラインを通じて前記偏向部の第1入射スポットへと導く第1入射光学系と、前記各第2発光素子の光ビームを、前記偏向部の回転軸方向に視たときに別の同一ラインを通じて前記偏向部の第2入射スポットへと導く第2入射光学系とを備え、
前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子が同一の平面上に配置されて、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子の光ビームの出射方向が前記平面と直交し、前記平面上において、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子は、前記偏向部の回転軸と直交する横方向の互いに異なる2ライン上に振り分けて配置され、前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子が前記偏向部の回転軸方向である縦方向の互いに異なるそれぞれのライン上に配置されたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置であって、
前記縦方向のラインのピッチは、前記横方向のラインのピッチと等しいか又は短いことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1又は2に記載の光走査装置であって、
前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子は、前記平面上の台形の各角に配置されたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1又は2に記載の光走査装置であって、
前記各第1発光素子及び前記各第2発光素子は、前記平面上の鋸刃形の各角に配置されたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1から4のいずれか1つに記載の光走査装置を備え、前記光走査装置により被走査体上に潜像を形成し、前記被走査体上の潜像を可視像に現像して、前記可視像を前記被走査体から用紙に転写形成する画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/433,432 US9323050B2 (en) | 2012-10-17 | 2013-10-15 | Light scanning device having reduced size and parts count, and image forming apparatus with the same |
CN201380054537.XA CN104781720B (zh) | 2012-10-17 | 2013-10-15 | 光扫描装置和具备该光扫描装置的图像形成装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-230109 | 2012-10-17 | ||
JP2012230109A JP6013868B2 (ja) | 2012-10-17 | 2012-10-17 | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2014061657A1 true WO2014061657A1 (ja) | 2014-04-24 |
Family
ID=50488218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/077956 WO2014061657A1 (ja) | 2012-10-17 | 2013-10-15 | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9323050B2 (ja) |
JP (1) | JP6013868B2 (ja) |
CN (1) | CN104781720B (ja) |
WO (1) | WO2014061657A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018132643A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP6840563B2 (ja) * | 2017-02-15 | 2021-03-10 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009069399A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Ricoh Co Ltd | 光書込装置及び画像形成装置 |
JP2010256770A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Sharp Corp | 光源ユニット、光源装置、光走査装置及び画像形成装置 |
JP2011033769A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP2013033129A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP2013167683A (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Canon Inc | 偏向走査装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4340515B2 (ja) * | 2003-02-27 | 2009-10-07 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP2006030731A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Canon Inc | 走査光学装置及び画像形成装置 |
JP2006154097A (ja) | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
JP4958714B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2012-06-20 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
-
2012
- 2012-10-17 JP JP2012230109A patent/JP6013868B2/ja active Active
-
2013
- 2013-10-15 US US14/433,432 patent/US9323050B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-10-15 CN CN201380054537.XA patent/CN104781720B/zh active Active
- 2013-10-15 WO PCT/JP2013/077956 patent/WO2014061657A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009069399A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Ricoh Co Ltd | 光書込装置及び画像形成装置 |
JP2010256770A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Sharp Corp | 光源ユニット、光源装置、光走査装置及び画像形成装置 |
JP2011033769A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP2013033129A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP2013167683A (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Canon Inc | 偏向走査装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150268463A1 (en) | 2015-09-24 |
US9323050B2 (en) | 2016-04-26 |
JP2014081537A (ja) | 2014-05-08 |
CN104781720A (zh) | 2015-07-15 |
JP6013868B2 (ja) | 2016-10-25 |
CN104781720B (zh) | 2017-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7697182B2 (en) | Scanning optical apparatus and image forming apparatus wherein a route of the second laser beam reflected by the first rotating polygon mirror and a route of the third laser beam reflected by the second rotating polygon mirror cross each other in the optical box | |
JP5976495B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP2010049061A (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP6013868B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP5877818B2 (ja) | 光走査装置、及び画像形成装置 | |
JP6448737B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP6138618B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP6223509B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP6395881B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP6100007B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP6220284B2 (ja) | 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP7246245B2 (ja) | 光走査装置およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP2012163868A (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
JP2009216882A (ja) | 光書込装置及び画像形成装置 | |
JP2003140075A (ja) | 走査光学装置及び画像形成装置 | |
JP5826365B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP6067485B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP2002139688A (ja) | レーザビームスキャナ | |
JP6170371B2 (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP2014153406A (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP2020194052A (ja) | 光走査装置およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP2014219554A (ja) | 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP2019211570A (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
JP2017194570A (ja) | 光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置 | |
JP2018036515A (ja) | 光偏向装置、光学走査装置、及び画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13847751 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 14433432 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13847751 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |