JP2018132643A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
実施例1の画像形成装置の構成を説明する。図1は、実施例1のタンデム型のカラーレーザビームプリンタの全体構成を示す概略構成図である。このレーザビームプリンタ(以下、単にプリンタという)は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の色ごとにトナー像を形成する4基の作像エンジン10Y、10M、10C、10Bk(一点鎖線で図示)を備える。また、プリンタは、作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkからトナー像が転写される、被転写体である中間転写ベルト20を備えている。そして、中間転写ベルト20に多重転写されたトナー像を記録媒体である記録シートPに転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。以降、各色を表す符号Y、M、C、Bkは、必要な場合を除き省略する。
図2は、光走査装置40の上蓋69(図4参照)を外し、回転多面鏡42や光学部品等が見える状態とした光走査装置40の斜視図である。例えば、実施例1では、1つの作像エンジン10に対して、光源である1つの光源51が設けられている。具体的には、作像エンジン10Yには第1のレーザー光源である光源51aが対応し、作像エンジン10Mには第2のレーザー光源である光源51bが対応する。作像エンジン10Cには第3のレーザー光源である光源51cが対応し、作像エンジン10Bkには第4のレーザー光源である光源51dが対応する。以下の説明において、必要な場合を除き、符号の添え字a〜dの記載を省略する。光源51は、光源51を駆動するレーザドライバ(不図示)とともに回路基板45に実装される。回路基板45は、筐体101の底面から立設した側壁部101dに取り付けられている。具体的には、2つの光源51a、51bは回路基板45aに実装され、2つの光源51c、51dは回路基板45bに実装される。光源51a、51bから出射されるそれぞれのレーザー光の光路は、互いに主走査方向及び副走査方向において角度差を有するように回路基板45aに実装されている(図6、図7参照)。2つの回路基板45a、45bは、図2に示すように筐体101の側壁部101dに取り付けられる。回路基板45aには後述する受光部である受光センサ55が実装されている。受光センサ55は、同期信号を生成する。
図3は、光走査装置40の中のレーザー光の光路を説明する図であり、見易さのため、各部の詳細な符号は付していない。図3では、4色のレーザー光について、主走査方向における画像領域の両端部と中央部でのレーザー光の光路を示している。図4は光学部品を取り付けた光走査装置40の全体像を示した概略断面図である。光走査装置40には、各レーザー光を感光ドラム50上へ案内し、結像させるための光学レンズ60a〜60f、光学部品である反射ミラー62a〜62hが設置されている。筐体101は、回転多面鏡42や反射ミラー62a〜62hを内部に収容する。図4を用いてレーザー光が光学レンズ60a〜60f、反射ミラー62a〜62hによって感光ドラム50に導かれる様子を説明する。光源51aから出射された感光ドラム50Yに対応するレーザー光LYは、回転多面鏡42によって偏向され、光学レンズ60aに入射する。光学レンズ60aを通過したレーザー光LYは、光学レンズ60bに入射し、光学レンズ60bを通過した後、反射ミラー62aによって反射される。反射ミラー62aによって反射されたレーザー光LYは、透明窓(不図示)を通過して感光ドラム50Yを走査する。
図5は、筐体101等を省略し、光走査装置40の主要な部品を示す概略図である。光走査装置40の側壁部101dには、レーザー光を出射する光源51が搭載された光源ユニット47が配置されている。光走査装置40の内部には、レーザー光を反射、偏向する回転多面鏡42、レーザー光を被走査面上へ案内し、結像するために必要な光学レンズ60、反射ミラー62等が設置されている。図5において、一部の符号は省略されており、以下の図面においても同様とする。
筐体101の大きさを可能な限り小さくするために、光走査装置40は次のように構成されている。筐体101の大きさは、反射ミラー62がレーザー光を走査面に導くために反射ミラー62の長さを必要十分な長さとし、更に、反射ミラー62を収容するために最低限必要な大きさとなるように、決定されている。このような大きさとなっている筐体101では、筐体101の側壁部101dに合うように、光源51が配置される。これにより、光走査装置40全体のサイズをコンパクトにすることができる。図6は、光走査装置40の上方(+Z方向)から見たときの光走査装置40の概略図である。光源51はチップホルダ46に保持されている。図6に示すとおり、チップホルダ46は、筐体101の側壁部101dに配置されている。
図8は、光源ユニット47aの構成を示す分解斜視図である。図9は、図8を異なる角度から見た分解斜視図である。図10は、レーザーホルダ44a、44bが回路基板45a、45bに取り付けられた様子を、回転多面鏡42側から見た斜視図である。図11は、筐体101の外側から見た、光走査装置40の筐体101と、レーザーホルダ44a、44bと、回路基板45a、45bとを示す分解斜視図である。図8の左側は光走査装置40の外部側、右側は回転多面鏡42側となる。光源51a、51bは、例えば8つ(又は4つ)の発光点を有するレーザーチップである。光源51a、51bは、それぞれ樹脂から形成されたチップホルダ46a、46bに圧入されている。チップホルダ46a、46bは、光源51a、51bが圧入される側に、第1の突起である調整用突起48a、第2の突起である調整用突起48bをそれぞれ有している。調整用突起48a、48bは、チップホルダ46a、46bを回転させる際に把持される突起である。調整用突起48a、48bは、例えば工場において、光源51a、51bの各発光点から出射されたレーザー光の感光ドラム50上における走査位置の間隔を画像の解像度に応じて調整するために用いられる。チップホルダ46a、46bは、光源51a、51bが圧入される側に、固定部49a、49bを有している。固定部49a、49bは、チップホルダ46a、46bをレーザーホルダ44aに固定する際に用いられる。レーザーホルダ44aは、受け部54a、54bを有している。チップホルダ46aの固定部49aは、レーザーホルダ44aの受け部54aに接着され、固定される。チップホルダ46bの固定部49bは、レーザーホルダ44aの受け部54bに接着され、固定される。チップホルダ46a、46bにおいて、光源51a、51bが圧入される端部とは反対側の端部には、コリメータレンズ53a、53bが装着される。
図12は、実施例1の光源ユニットと受光センサの配置を示す斜視図である。回路基板45aは、光源51a、51bと受光センサ55を駆動するための電子部品が実装された基板である。光走査装置40をコンパクトかつ低コストで実現するために、実施例1の光走査装置40では、光源51a、51bと受光センサ55とを同一の回路基板45aにより駆動する構成としている。受光センサ55は、光源51aから出射されたレーザー光が、回転多面鏡42で反射された後、直線状に進み、到達する位置に配置されている。例えば、レーザー光を回転多面鏡42により反射した後、別の反射ミラーにより反射させたレーザー光を受光センサに導く場合、筐体101が熱の影響を受けて変形したときに受光センサ55に入射されるレーザー光の光路が変化してしまうおそれがある。そうすると、感光ドラム50上に潜像を開始する位置(以下、潜像開始位置という)が変化してしまうおそれがある。このため、実施例1では、回転多面鏡42で反射されたレーザー光を反射ミラーにより反射されることなく、直接受光センサ55に導く構成としている。
図13は、筐体101等を省略し、光走査装置40の主要な部品を示す概略図である。チップホルダ46a、46bの配置は実施例1と同じであるが、チップホルダ46c、46dの副走査方向における上下の配置が実施例1とは異なっている。図14は、光走査装置40を外側から見たときの概略図であり、要部のみ描画している。図15は、光走査装置40の外部側から見た、光走査装置40の筐体101と、レーザーホルダ44と、回路基板45とを示す分解斜視図である。図14に示すように、筐体101の外側から見たチップホルダ46a〜46dの配置は、ハの字状になる。すなわち、チップホルダ46a、46bとチップホルダ46c、46dは、回転多面鏡42の回転軸を通りYZ平面に平行な平面を基準として、面対称に配置されている。詳細には、チップホルダ46cは、仮想平面Spよりも下方に配置され、かつ、X軸方向においてチップホルダ46dよりも回転多面鏡42から遠ざかる方向に配置されている。チップホルダ46dは、仮想平面Spよりも上方に配置され、かつ、X軸方向においてチップホルダ46cよりも回転多面鏡42に近い位置に配置されている。
42 回転多面鏡
46a、46b チップホルダ
51a、51b 光源
60a 光学レンズ
Claims (16)
- ミラー及びレンズを含む複数の光学部材と、前記光学部材を内部に収容する筐体と、を備える光走査装置であって、
第1の感光体を露光するレーザー光を出射する複数の発光点を有する第1のレーザー光源と、
前記第1のレーザー光源を保持し、前記筐体に取り付けられる第1のホルダーと、
第2の感光体を露光するレーザー光を出射する複数の発光点を有する第2のレーザー光源と、
前記第2のレーザー光源を保持し、前記筐体に取り付けられる第2のホルダーと、
複数の反射面を備え、回転する回転多面鏡であって、前記複数の反射面によって前記第1のレーザー光源、前記第2のレーザー光源からそれぞれ出射されたレーザー光を偏向する前記回転多面鏡と、
前記複数の光学部材のうち前記第1のレーザー光源及び前記第2のレーザー光源それぞれから出射されて前記回転多面鏡に偏向されたレーザー光が最初に入射するレンズと、
を備え、
前記第1のレーザー光源及び前記第2のレーザー光源からそれぞれ出射されるレーザー光はミラーによって反射されることなく前記回転多面鏡の反射面に入射し、
前記第1のホルダー及び前記第2のホルダーは、前記回転多面鏡の回転軸線方向及び前記レンズの光軸方向において互いに異なる位置に取り付けられ、前記第1のレーザー光源から出射されて前記回転多面鏡に入射するレーザー光の入射光路が前記第2のレーザー光源から出射されて前記回転多面鏡に入射するレーザー光の入射光路と前記レンズとの間となるとともに、前記回転軸線方向において前記第1のホルダーの一部と前記第2のホルダーの一部とが互いに重なるように前記筐体に取り付けられていることを特徴とする光走査装置。 - 前記第1のレーザー光源から出射され前記回転多面鏡により偏向されたレーザー光を受光して同期信号を生成する受光部を備え、
前記受光部は、
前記回転多面鏡の回転軸線方向において前記第1のホルダーとは異なる位置に配置され、
前記回転多面鏡によって偏向されたレーザー光はミラーによって反射されることなく前記受光部に入射し、
前記第2のレーザー光源から出射されて前記回転多面鏡に入射するレーザー光の入射光路と前記レンズとの間を走査するレーザー光を受光する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。 - 前記受光部は、前記回転多面鏡の回転軸線方向において前記第1のホルダーに並列して配置されていることを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。
- 前記第1のレーザー光源及び前記第2のレーザー光源が実装される回路基板を備え、
前記第1のホルダーは、前記第1のレーザー光源の複数の発光点から出射されたレーザー光の前記第1の感光体上における当該第1の感光体の回転方向における走査位置の間隔を調整するために前記第1のホルダーを回転させる際に把持される第1の突起を備え、
前記第2のホルダーは、前記第2のレーザー光源の複数の発光点から出射されたレーザー光の前記第2の感光体上における当該第2の感光体の回転方向における走査位置の間隔を調整するために前記第2のホルダーを回転させる際に把持される第2の突起を備え、
前記第1のホルダーは、前記第1の突起が前記第2のホルダーから遠ざかる方向に位置するように前記回路基板に取り付けられ、
前記第2のホルダーは、前記第2の突起が前記第1のホルダーから遠ざかる方向に位置するように前記回路基板に取り付けられることを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。 - 前記受光部は、前記回路基板に実装されていることを特徴とする請求項4に記載の光走査装置。
- 第3の感光体を露光するレーザー光を出射する複数の発光点を有する第3のレーザー光源と、
前記第3のレーザー光源を保持し、前記筐体に取り付けられる第3のホルダーと、
第4の感光体を露光するレーザー光を出射する複数の発光点を有する第4のレーザー光源と、
前記第4のレーザー光源を保持し、前記筐体に取り付けられる第4のホルダーと、
前記複数の光学部材のうち前記第3のレーザー光源及び前記第4のレーザー光源それぞれから出射されて前記回転多面鏡に偏向されたレーザー光が最初に入射し、前記回転多面鏡を介して前記レンズと反対側に配置された他のレンズと、
を備え、
前記第3のレーザー光源及び前記第4のレーザー光源からそれぞれ出射されるレーザー光はミラーによって反射されることなく前記回転多面鏡の反射面に入射し、
前記第3のホルダー及び前記第4のホルダーは、前記回転多面鏡の回転軸線方向及び前記レンズの光軸方向において互いに異なる位置に取り付けられ、前記第3のレーザー光源から出射されて前記回転多面鏡に入射するレーザー光の入射光路が前記第4のレーザー光源から出射されて前記回転多面鏡に入射するレーザー光の入射光路と前記他のレンズとの間となるとともに、前記回転軸線方向において前記第3のホルダーの一部と前記第4のホルダーの一部とが互いに重なるように前記筐体に取り付けられ、
前記第3のレーザー光源は、前記回転多面鏡の回転軸に直交し、かつ、前記回転多面鏡の反射面を通る仮想平面よりも上方に配置され、
前記第4のレーザー光源は、前記回転多面鏡の回転軸に直交し、かつ、前記回転多面鏡の反射面を通る仮想平面よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光走査装置。 - 第3の感光体を露光するレーザー光を出射する複数の発光点を有する第3のレーザー光源と、
前記第3のレーザー光源を保持し、前記筐体に取り付けられる第3のホルダーと、
第4の感光体を露光するレーザー光を出射する複数の発光点を有する第4のレーザー光源と、
前記第4のレーザー光源を保持し、前記筐体に取り付けられる第4のホルダーと、
前記複数の光学部材のうち前記第3のレーザー光源及び前記第4のレーザー光源それぞれから出射されて前記回転多面鏡に偏向されたレーザー光が最初に入射し、前記回転多面鏡を介して前記レンズと反対側に配置された他のレンズと、
を備え、
前記第3のレーザー光源及び前記第4のレーザー光源からそれぞれ出射されるレーザー光はミラーによって反射されることなく前記回転多面鏡の反射面に入射し、
前記第3のホルダー及び前記第4のホルダーは、前記回転多面鏡の回転軸線方向及び前記レンズの光軸方向において互いに異なる位置に取り付けられ、前記第3のレーザー光源から出射されて前記回転多面鏡に入射するレーザー光の入射光路が前記第4のレーザー光源から出射されて前記回転多面鏡に入射するレーザー光の入射光路と前記他のレンズとの間となるとともに、前記回転軸線方向において前記第3のホルダーの一部と前記第4のホルダーの一部とが互いに重なるように前記筐体に取り付けられ、
前記第3のレーザー光源は、前記回転多面鏡の回転軸に直交し、かつ、前記回転多面鏡の反射面を通る仮想平面よりも下方に配置され、
前記第4のレーザー光源は、前記回転多面鏡の回転軸に直交し、かつ、前記回転多面鏡の反射面を通る仮想平面よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光走査装置。 - 前記回転多面鏡の回転軸線を法線とし、前記複数の反射面を横切る仮想平面に関して、前記第1のレーザー光源及び前記第2のレーザー光源は互いに異なる側に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記第1のホルダー及び前記第2のホルダーは、前記第1のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記仮想平面とのなす角、及び前記第2のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記仮想平面とのなす角が0°より大きく3°以下となるように前記筐体に取り付けられていることを特徴とする請求項8に記載の光走査装置。
- 前記第1のホルダー及び前記第2のホルダーは、前記第1のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記第2のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路とが平行となるように、前記筐体に取り付けられていることを特徴とする請求項8に記載の光走査装置。
- 前記第1のホルダーは、前記第2のホルダーよりも前記筐体の底面側に配置されていることを特徴とする請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記回転多面鏡の回転軸線を法線とし、前記複数の反射面を横切る仮想平面に関して、前記第1のレーザー光源及び前記第3のレーザー光源と、前記第2のレーザー光源及び前記第4のレーザー光源と、は互いに異なる側に配置されていることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の光走査装置。
- 前記第1のホルダー、前記第2のホルダー、前記第3のホルダー、及び前記第4のホルダーは、前記第1のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記仮想平面とのなす角、及び前記第2のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記仮想平面とのなす角が、前記第3のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記仮想平面とのなす角、及び前記第4のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記仮想平面とのなす角が、0°より大きく3°以下となるように前記筐体に取り付けられていることを特徴とする請求項12に記載の光走査装置。
- 前記第1のホルダー及び前記第2のホルダーは、前記第1のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記第2のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路とが平行となり、前記第3のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路と前記第4のレーザー光源から出射されるレーザー光の光路とが平行となるように、前記筐体に取り付けられていることを特徴とする請求項12に記載の光走査装置。
- 請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の光走査装置と、
前記第1のレーザー光源から出射されたレーザー光により潜像が形成される第1の感光体と、
前記第2のレーザー光源から出射されたレーザー光により潜像が形成される第2の感光体と、
前記第1の感光体に形成された潜像を現像してトナー像を形成する第1の現像手段と、
前記第2の感光体に形成された潜像を現像してトナー像を形成する第2の現像手段と、
前記第1の現像手段により形成されたトナー像を被転写体に転写する第1の転写手段と、
前記第2の現像手段により形成されたトナー像を被転写体に転写する第2の転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1のレーザー光源から出射され前記光走査装置から前記第1の感光体に向かうレーザー光の前記面に対してなす角度、及び、前記第2のレーザー光源から出射され前記光走査装置から前記第2の感光体に向かうレーザー光の前記面に対してなす角度は、90度未満の角度であることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
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