JP4400031B2 - Optical beam scanning optical device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ装置やカラー複写機等の画像形成装置に使用され、複数の光ビームを走査して感光体ドラム等に導く光ビーム走査光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラープリンタ装置やカラー複写装置等の画像形成装置に搭載される従来の光ビーム走査光学装置は、例えば、黒(BK)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の画像に応じた半導体レーザ素子から成る複数の光源を有している。各色に対応した光源は所定のタイミングでそれぞれ異なる方向に光ビームを射出する。
【0003】
光源の出射光は回転するポリゴンミラーにより各光ビーム毎に異なる方向に反射する。ポリゴンミラーの反射光はビーム径を所定の大きさ及び形状に絞り込むfθレンズを介して走査される(この時の走査方向を以下、「主走査方向」という)。これにより、各光ビームに対応して画像形成装置に設けられる複数の感光体ドラム上に各光ビームが照射され、形成する画像に応じた潜像が各感光体ドラム上に形成される。
【0004】
また、光源から出射される光ビームには主走査方向の同期を取るための同期信号が含まれる。同期信号はSOS(Start Of Scan)センサにより検出され、検出結果に基づいて感光体ドラムに導かれる各光ビームが所定のタイミングで出射される。これにより、主走査方向と直交した副走査方向に送られる感光体ドラム上の主走査開始位置を一定にして高品質の画像が形成されるようになっている。
【0005】
特許文献1には、同期信号をSOSセンサに導く構成が開示されている。並設される分離ミラーとポリゴンミラーとの間には反射ミラーが配置され、分離ミラーに入射する前の光ビームを反射ミラーで反射して同期信号がSOSセンサに導かれるようになっている。また、特許文献2には複数の分離ミラーで反射した各光ビームを異なるSOSセンサに導いて同期信号を検出する構成が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−194285号公報 (図2)
【特許文献2】
特開2000−235290号公報 (図1、図3)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献1に開示された従来の光ビーム走査光学装置によると、分離ミラーとポリゴンミラーとの間に反射ミラーが配置されるため分離ミラーの配列方向の長さが長くなり光ビーム走査光学装置が大型になる問題があった。
【0008】
また、各色に対応した光ビームは各光源から異なる方向に出射されるため、反射ミラーで反射した各光ビームを同じSOSセンサに導くために反射ミラーは傾斜角度の異なる4つの斜面から成っている。このため、反射ミラーの構造が複雑になり光ビーム走査光学装置のコストが増大する問題もあった。
【0009】
一方、上記の特許文献2に開示された従来の光ビーム走査光学装置によると、分離ミラーで反射した後の各光ビームをSOSセンサに導くため、光ビーム走査光学装置の小型化を図ることができるとともに構成を簡単にすることができる。
【0010】
しかしながら、各分離ミラーで反射した光ビームを平行配置される感光体ドラムの所定位置に導く必要があるため、各分離ミラーには主走査方向の傾きを調整する調整機構が設けられている。調整機構は背面側をバネにより押圧される分離ミラーを付勢力に抗してネジで押圧し、該ネジを進退して分離ミラーを位置決めするようになっている。このため、ポリゴンミラーの回転による振動がバネを介して分離ミラーに伝達され、同期信号の検出精度が低下する。従って、感光体ドラム上の走査開始位置にばらつきが生じて高品質の画像が得られない問題があった。
【0011】
本発明は、低コストで小型化を図るとともに高品質の画像を得ることのできる光ビーム走査光学装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、四つの光源と、前記光源から射出された四つの光ビームを同じ反射面で偏向して主走査方向に走査するポリゴンミラーと、偏向した四つの光ビームのうち一の光ビームを反射して感光体に導く分離ミラーと、主走査方向の同期を取るための同期信号を検出する同期検出部と、を備え、前記分離ミラーを各光ビームごとに設け、前記同期検出部は、前記ポリゴンミラーから最も離れた前記分離ミラーで反射した走査光の一部を検出し、前記同期検出部に光ビームを導かない前記分離ミラーに該分離ミラーの配置を調整する調整機構を設けるとともに、前記同期検出部に光ビームを導く前記分離ミラーに前記調整機構を設けないことを特徴としている。
この構成によると、四つの光源から出射された光ビームはポリゴンミラーで偏向される。偏向された各光ビームは、例えば第1、第2、第3、第4分離ミラーで反射して出射され、感光体ドラム上に潜像を形成する。例えば第4分離ミラーで反射した光ビームの一部は同期検出部に導かれ、同期信号を検出して感光体ドラム上に走査される光ビームの主走査方向の同期が取られる。光ビーム走査光学装置の製造時には、同期検出部に光ビームを導く第4分離ミラーが固定される。第1、第2、第3分離ミラーは感光体ドラム上の走査性を補正するために調整機構により調整される。
【0016】
また本発明は、上記構成の光ビーム走査光学装置において、前記調整機構は、分離ミラーの他端を中心に分離ミラーの一端を回動させることによって調整機構を設けない分離ミラーに対して主走査方向が平行になるように調整することを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1、図2は一実施形態の光ビーム走査光学装置を示す側面断面図及び上面断面図である。光ビーム走査光学装置1は、カラープリンタ装置やカラー複写機等の画像形成装置に搭載され、樹脂成形品から成るハウジング2により覆われている。
【0018】
ハウジング2の一方側部には光源室25が設けられる。光源室25には黒(BK)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の画像に対応した光ビームを射出する半導体レーザ素子から成る複数の光源4K、4C、4M、4Yが配されている。各色に対応した光源4K、4C、4M、4Yは所定のタイミングでそれぞれ上下方向に異なる向きで光ビームを射出する。
【0019】
光源4K、4C、4Mは出射光の方向が、光源4Yの出射光の方向と略直交するように配されており、光源4K、4C、4Mの出射光を反射して光源4Yの出射光の方向に略一致させる反射ミラー5K、5C、5Mが設けられている。光源4Yの出射光の方向には反射ミラー6が設けられ、反射ミラー6の反射方向には反射ミラー6で反射した光ビームを集光するシリンダレンズ9が設けられている。
【0020】
光源室25と同じ側部には光源室25に隣接してリブ26aに囲まれたポリゴン室26が設けられる。ポリゴン室26には回転するポリゴンミラー(偏向器)7が配されている。ポリゴンミラー7は駆動モータ(不図示)とともに駆動基板(不図示)に実装されている。これにより、駆動基板と一体の所謂カード型ポリゴンに構成して省スペース化が図られている。駆動モータの駆動によりポリゴンミラー7が回転し、ポリゴンミラー7の入射光が反射して偏向される。
【0021】
ポリゴン室26の側方には、ポリゴンミラー7の反射光のビーム径を所定の大きさ及び形状に絞り込むfθレンズ8が設けられる。これにより、光ビームが所定形状で主走査方向(図2の上下方向)に走査される。fθレンズ8の更に側方には、走査される光ビームを各色毎に反射する複数の分離ミラー10K、10C、10M、10Yが配されている。
【0022】
分離ミラー10C、10M、10Yは分離ミラー10Kに対して主走査方向が平行に配置されている。図3、図4は分離ミラー10K、10C、10Mの配置をそれぞれ調節する調節機構を示す上面図及び側面断面図である。調整機構30は分離ミラー10K、10C、10Mの両端に設けられ、一端には分離ミラー10K、10C、10Mを挟んで配されるバネ支持台36及びネジ支持台31を有している。
【0023】
バネ支持台36には板バネ37が一体に設けられ、ネジ支持台31には雌ネジ部32が一体に設けられている。雌ネジ部32に螺合される調整ネジ33はネジ支持台31を貫通して分離ミラー10K、10C、10Mに当接する。分離ミラー10K、10C、10Mの他端には、背面側に上記と同様のバネ支持台36が設けられ、前面側には分離ミラー10K、10C、10Mの上下方向の2点を押圧する突起部が設けられる。
【0024】
従って、分離ミラー10K、10C、10Mは他端が2点で支持され、調整ネジ35を進退させることによって板バネ37の付勢力に抗して一端が押圧される。これにより、分離ミラー10K、10C、10Mの一端を矢印Aの方向に回動させて分離ミラー10Yに対して主走査方向が平行になるように調整されている。
【0025】
図1、図2において、光ビーム走査光学装置1の下部には、分離ミラー10K、10C、10Mの反射光を反射して下方に導く折返しミラー11K、11C、11Mが設けられている。折返しミラー11K、11C、11M及び分離ミラー10Yの下方には、各色に対応する光ビームを所定位置に結像する結像レンズ(不図示)が配され、結像レンズの下方に開口部(不図示)が形成されている。
【0026】
また、分離ミラー10Yの反射光の一部を上方に反射する反射ミラー14が設けられている。反射ミラー14の反射光はSOSレンズ15を介してSOSセンサ(同期検出部)16に導かれるようになっている。SOSセンサ16はホトダイオード等の光電変換素子から成り、走査開始時において光源4Yから出射された光ビームから成る同期信号を検出する。
【0027】
上記構成の光ビーム走査光学装置1において、光源4K、4C、4Mから射出される光ビームは反射ミラー5K、5C、5Mで反射し、光源4Yから射出される光ビームとともに、反射ミラー6に到達する。反射ミラー6で反射した光ビームはシリンダレンズ9により集光される。
【0028】
集光された光ビームは回転するポリゴンミラー7で反射し、fθレンズ8でビーム径が所定の大きさ及び形状に絞り込まれて主走査方向に走査される。走査される光ビームは分離ミラー10K、10C、10M、10Yで反射する。分離ミラー10K、10C、10Mの反射光は折返しミラー11K、11C、11Mで開口部の方向に反射する。
【0029】
走査開始時に分離ミラー10Yで反射する同期信号は反射ミラー14で反射し、SOSレンズ15を介してSOSセンサ16により受光される。これにより同期信号が検出され、検出結果に応じて所定のタイミングで光ビームが光源4K、4C、4M、4Yから出射される。
【0030】
同期信号を除く分離ミラー10Yの反射光及び折返しミラー11K、11C、11Mの反射光は、結像レンズを介して開口部から出射される。結像レンズによって画像形成装置に設けられる各色に対応した複数の感光体ドラム20K、20C、20M、20Y上に光ビームが結像される。これにより、形成する画像に応じた潜像が各感光体ドラム20K、20C、20M、20Y上に形成される。
【0031】
本実施形態によると、光ビームが走査される分離ミラー10K、10C、10M、10Yの中で分離ミラー10Yはポリゴンミラー7から最も離れているため、ポリゴンミラー7の回転に伴って伝達される振動が最も少ない。このため、分離ミラー10Yで反射した光ビームをSOSセンサ16に導くので、同期信号を高精度に検出することができる。従って、感光体ドラム20K、20C、20M、20Y上の走査開始位置に生じるばらつきを低減して高品質の画像を得ることができる。
【0032】
また、分離ミラー10Yには板バネ37により支持する調整機構30が設けられないので、ポリゴンミラー7の回転に伴う振動が板バネを介して伝達されず、振動をより低減することができる。従って、同期信号の検出精度を更に向上して、より高品質の画像が得ることができる。
【0033】
本実施形態において、主走査方向の傾きを調整する調整機構だけでなく、副走査方向の傾きの調整や走査幅等の感光体ドラムのビーム位置を調整する調整機構を分離ミラー10K、10C、10Mに設け、分離ミラー10Yには設けない場合にも同様の効果を得ることができる。
【0034】
また、反射ミラー14の位置にSOSセンサ16を設け、分離ミラー10YとSOSセンサ16との間にSOSレンズ15を設けても良い。これにより、反射ミラー14を省いて部品点数を削減することができるとともに、光ビームの反射回数を減らして同期信号の検出精度をより向上させることができる。
【0035】
また、イエロー(Y)の光ビームにより同期検出を行っているが、他の光ビームにより行っても良い。例えば、黒(BK)の光ビームを反射する分離ミラー10Kをポリゴンミラー7から最も離れた位置に配置して分離ミラー10Kの反射光により同期検出を行っても良い。この場合、黒(BK)の光ビームを反射する分離ミラー10Kに調整機構を設けず、他の分離ミラー10C、10M、10Yに調整機構を設けるようにする。
【0036】
【発明の効果】
本発明によると、偏向器で変更される光ビームを反射して出射する分離ミラーの中で、偏向器から最も離れた分離ミラーにより同期信号を同期検出部に導くため、偏向器の回転に伴って伝達される振動が少なく、同期信号を高精度に検出することができる。従って、感光体ドラム上の走査開始位置に生じるばらつきを低減して高品質の画像が得ることができる。
【0037】
また、同期検出部に光ビームを導かない分離ミラーに調整機構を設けるとともに、同期検出部に光ビームを導く分離ミラーに調整機構を設けないので、偏向器による振動の伝達をより低減することができる。従って、同期信号の検出精度を更に向上して、より高品質の画像が得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の実施形態の光ビーム走査光学装置を示す側面断面図である。
【図2】は、本発明の実施形態の光ビーム走査光学装置を示す上面断面図である。
【図3】は、本発明の実施形態の光ビーム走査光学装置の分離ミラーの調整機構を示す上面図である。
【図4】は、本発明の実施形態の光ビーム走査光学装置の分離ミラーの調整機構を示す側面断面図である。
【符号の説明】
1 光ビーム走査光学装置
2 ハウジング
4K,4C,4M,4Y 光源
5K,5C,5M 反射ミラー
6 反射ミラー
7 ポリゴンミラー
8 fθレンズ
9 シリンダレンズ
10K,10C,10M,10Y 分離ミラー
11K,11C,11M 折返しミラー
14 反射ミラー
15 SOSレンズ
16 SOSセンサ
20K,20C,20M,20Y 感光体ドラム
30 調整機構
35 調整ネジ
37 板バネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light beam scanning optical apparatus that is used in an image forming apparatus such as a color printer or a color copying machine and that guides a plurality of light beams to a photosensitive drum or the like.
[0002]
[Prior art]
A conventional light beam scanning optical apparatus mounted on an image forming apparatus such as a color printer apparatus or a color copying apparatus, for example, responds to black (BK), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) images. And a plurality of light sources composed of semiconductor laser elements. The light sources corresponding to the respective colors emit light beams in different directions at a predetermined timing.
[0003]
Light emitted from the light source is reflected in different directions for each light beam by a rotating polygon mirror. The reflected light of the polygon mirror is scanned through an fθ lens that narrows the beam diameter to a predetermined size and shape (the scanning direction at this time is hereinafter referred to as “main scanning direction”). Thereby, each light beam is irradiated onto a plurality of photosensitive drums provided in the image forming apparatus corresponding to each light beam, and a latent image corresponding to an image to be formed is formed on each photosensitive drum.
[0004]
The light beam emitted from the light source includes a synchronization signal for synchronizing in the main scanning direction. The synchronization signal is detected by an SOS (Start Of Scan) sensor, and each light beam guided to the photosensitive drum is emitted at a predetermined timing based on the detection result. As a result, a high-quality image is formed with the main scanning start position on the photosensitive drum sent in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction being constant.
[0005]
Patent Document 1 discloses a configuration for guiding a synchronization signal to an SOS sensor. A reflection mirror is arranged between the separation mirror and the polygon mirror arranged in parallel, and the light beam before entering the separation mirror is reflected by the reflection mirror so that the synchronization signal is guided to the SOS sensor.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-194285 (FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP 2000-235290 A (FIGS. 1 and 3)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional light beam scanning optical device disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, since the reflection mirror is arranged between the separation mirror and the polygon mirror, the length of the separation mirror in the arrangement direction becomes longer and the light beam There is a problem that the scanning optical device becomes large.
[0008]
In addition, since the light beams corresponding to the respective colors are emitted from the respective light sources in different directions, the reflecting mirror is composed of four inclined surfaces having different inclination angles in order to guide the respective light beams reflected by the reflecting mirror to the same SOS sensor. . For this reason, there is a problem that the structure of the reflection mirror becomes complicated and the cost of the light beam scanning optical device increases.
[0009]
On the other hand, according to the conventional light beam scanning optical device disclosed in
[0010]
However, since it is necessary to guide the light beam reflected by each separation mirror to a predetermined position of the photosensitive drum arranged in parallel, each separation mirror is provided with an adjustment mechanism for adjusting the inclination in the main scanning direction. The adjusting mechanism presses the separation mirror pressed against the back side by a spring against a biasing force with a screw, and advances and retracts the screw to position the separation mirror. For this reason, the vibration due to the rotation of the polygon mirror is transmitted to the separation mirror via the spring, and the synchronization signal detection accuracy is lowered. Accordingly, there is a problem that high-quality images cannot be obtained due to variations in the scanning start position on the photosensitive drum.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light beam scanning optical apparatus capable of obtaining a high-quality image while reducing the size at a low cost.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a four light sources, and four of the polygon mirror for scanning the light beam in the main scanning direction is deflected in the same reflecting surface emitted from the light source, it deflected one of the four light beams A separation mirror that reflects the light beam to the photosensitive member and a synchronization detection unit that detects a synchronization signal for synchronizing in the main scanning direction, the separation mirror is provided for each light beam, and the synchronization detection An adjustment mechanism that detects a part of the scanning light reflected by the separation mirror farthest from the polygon mirror and adjusts the arrangement of the separation mirror to the separation mirror that does not guide the light beam to the synchronization detection unit. And the adjustment mechanism is not provided in the separation mirror that guides the light beam to the synchronization detection unit.
According to this configuration, the light beams emitted from the four light sources are deflected by the polygon mirror . Each deflected light beam is reflected and emitted from, for example, first, second, third, and fourth separation mirrors to form a latent image on the photosensitive drum. For example, a part of the light beam reflected by the fourth separation mirror is guided to the synchronization detector, and the synchronization signal is detected to synchronize the light beam scanned on the photosensitive drum in the main scanning direction. At the time of manufacturing the light beam scanning optical device, the fourth separation mirror that guides the light beam to the synchronization detection unit is fixed. The first, second, and third separation mirrors are adjusted by an adjustment mechanism in order to correct the scanning performance on the photosensitive drum.
[0016]
According to the present invention, in the light beam scanning optical apparatus having the above-described configuration, the adjustment mechanism performs main scanning with respect to a separation mirror that does not have an adjustment mechanism by rotating one end of the separation mirror around the other end of the separation mirror. It is characterized by adjusting the directions to be parallel.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are a side sectional view and a top sectional view showing a light beam scanning optical apparatus according to an embodiment. The light beam scanning optical device 1 is mounted on an image forming apparatus such as a color printer device or a color copying machine, and is covered with a
[0018]
A
[0019]
The
[0020]
A
[0021]
An fθ lens 8 is provided on the side of the
[0022]
The separation mirrors 10C, 10M, and 10Y are arranged in parallel with the
[0023]
A
[0024]
Therefore, the other ends of the separation mirrors 10K, 10C, and 10M are supported at two points, and one end is pressed against the urging force of the
[0025]
1 and 2, folding mirrors 11K, 11C, and 11M that reflect the reflected light of the separation mirrors 10K, 10C, and 10M and guide it downward are provided below the light beam scanning optical apparatus 1. Under the folding mirrors 11K, 11C, and 11M and the
[0026]
In addition, a
[0027]
In the optical beam scanning optical apparatus 1 having the above configuration, the light beams emitted from the
[0028]
The condensed light beam is reflected by the
[0029]
The synchronization signal reflected by the separation mirror 10 </ b> Y at the start of scanning is reflected by the
[0030]
The reflected light of the
[0031]
According to the present embodiment, among the separation mirrors 10K, 10C, 10M, and 10Y that are scanned with the light beam, the
[0032]
Further, since the
[0033]
In this embodiment, not only an adjustment mechanism for adjusting the inclination in the main scanning direction but also an adjustment mechanism for adjusting the beam position of the photosensitive drum such as the adjustment of the inclination in the sub-scanning direction and the scanning width is provided. The same effect can be obtained even when it is not provided in the
[0034]
Further, the
[0035]
Further, the synchronous detection is performed by the yellow (Y) light beam, but it may be performed by another light beam. For example, the
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the separation mirror that reflects and emits the light beam changed by the deflector, the synchronization signal is guided to the synchronization detection unit by the separation mirror that is farthest from the deflector. Therefore, the synchronization signal can be detected with high accuracy. Accordingly, it is possible to obtain a high-quality image by reducing variations occurring at the scanning start position on the photosensitive drum.
[0037]
In addition, since an adjustment mechanism is provided on the separation mirror that does not guide the light beam to the synchronization detection unit, and an adjustment mechanism is not provided on the separation mirror that guides the light beam to the synchronization detection unit, transmission of vibrations by the deflector can be further reduced. it can. Therefore, the detection accuracy of the synchronization signal can be further improved, and a higher quality image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a light beam scanning optical apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top sectional view showing a light beam scanning optical apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a top view showing an adjustment mechanism of a separation mirror of the light beam scanning optical apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view showing an adjustment mechanism of a separation mirror of the light beam scanning optical apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light beam scanning
Claims (2)
前記光源から射出された四つの光ビームを同じ反射面で偏向して主走査方向に走査するポリゴンミラーと、
偏向した四つの光ビームのうち一の光ビームを反射して感光体に導く分離ミラーと、
主走査方向の同期を取るための同期信号を検出する同期検出部と、
を備え、前記分離ミラーを各光ビームごとに設け、
前記同期検出部は、前記ポリゴンミラーから最も離れた前記分離ミラーで反射した走査光の一部を検出し、
前記同期検出部に光ビームを導かない前記分離ミラーに該分離ミラーの配置を調整する調整機構を設けるとともに、前記同期検出部に光ビームを導く前記分離ミラーに前記調整機構を設けないことを特徴とする光ビーム走査光学装置。 Four light sources,
A polygon mirror that deflects four light beams emitted from the light source on the same reflecting surface and scans in the main scanning direction;
A separation mirror that reflects one of the four deflected light beams and guides it to the photoreceptor;
A synchronization detector for detecting a synchronization signal for synchronizing in the main scanning direction;
Comprising the separation mirror for each light beam,
The synchronization detection unit detects a part of the scanning light reflected by the separation mirror farthest from the polygon mirror ,
An adjustment mechanism for adjusting the arrangement of the separation mirror is provided in the separation mirror that does not guide the light beam to the synchronization detection unit, and the adjustment mechanism is not provided in the separation mirror that guides the light beam to the synchronization detection unit. A light beam scanning optical device.
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