技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及利用光束對(duì)被掃描體進(jìn)行掃描的光掃描裝置、和具備該光掃描裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù):
例如在電子照相方式的彩色圖像形成裝置中,使與多種顏色對(duì)應(yīng)的各感光體(各被掃描體)表面均勻帶電后,利用各光束對(duì)各感光體表面進(jìn)行掃描,在各感光體表面形成各自的靜電潛像,利用各色的調(diào)色劑(toner)使各感光體表面的靜電潛像顯影,在各感光體表面形成各色的調(diào)色劑像,將各色的調(diào)色劑像從各感光體重疊轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上,在中間轉(zhuǎn)印體上形成彩色的調(diào)色劑像,將該彩色的調(diào)色劑像從中間轉(zhuǎn)印體轉(zhuǎn)印到記錄用紙上。
利用各光束進(jìn)行的各感光體的掃描,由光掃描裝置進(jìn)行。一般使用黑色、青色、品紅色、黃色的4色的調(diào)色劑,因此,至少需要利用4束光束對(duì)4個(gè)感光體進(jìn)行掃描,需要使用出射4束光束的4個(gè)發(fā)光元件。
另外,近年來要求圖像形成裝置小型化和薄型化,需要光掃描裝置小型化和薄型化。因此,提出了如下結(jié)構(gòu)的光掃描裝置:將多面反射鏡(偏向部)配置在光掃描裝置的大致中央,以多面反射鏡為中心對(duì)稱地配置2個(gè)光學(xué)系統(tǒng),使從各發(fā)光元件出射的各個(gè)光束由多面反射鏡反射而分配入射到各光學(xué)系統(tǒng),利用各光學(xué)系統(tǒng)使各光束入射到各個(gè)感光體。
另一方面,設(shè)置有檢測(cè)由多面反射鏡偏向后的光束的BD傳感器,根據(jù)BD傳感器檢測(cè)到光束的檢測(cè)時(shí)刻,設(shè)定光束掃描感光體的掃描時(shí)刻。也就是說,使光束掃描感光體的掃描時(shí)刻與BD傳感器檢測(cè)到光束的檢測(cè)時(shí)刻同步。
在此,光束通過由多面反射鏡反射而在大致扇形的范圍內(nèi)反復(fù)偏向,對(duì)被掃描體進(jìn)行掃描的光束的掃描角度范圍包含在該大致扇形的范圍內(nèi)。BD傳感器大多設(shè)置在該光束的掃描角度范圍的外側(cè)。例如,在專利文獻(xiàn)1和2中,在光束的掃描角度范圍的外側(cè)配置BD傳感器,使由多面反射鏡偏向后的光束入射到BD傳感器。
另外,在專利文獻(xiàn)3和4中,在光束的掃描角度范圍的外側(cè)配置檢測(cè)用反射鏡和BD傳感器,利用檢測(cè)用反射鏡對(duì)由多面反射鏡偏向后的光束進(jìn)行反射,使光束入射到BD傳感器。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-333556號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-242601號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-95559號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開平06-59205號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
但是,因?yàn)锽D傳感器搭載在基板上,所以,根據(jù)其配置位置,BD傳感器的基板會(huì)成為光掃描裝置小型化和薄型化的障礙。例如,在專利文獻(xiàn)1至4中,BD傳感器會(huì)偏離光束的掃描角度范圍,因此,需要增大光掃描裝置的寬度和進(jìn)深,使得包含光束的掃描角度范圍和BD傳感器的基板。另外,在將BD傳感器的基板配置在光束的掃描角度范圍的內(nèi)側(cè)的情況下,BD傳感器的基板會(huì)干擾光束。
因此,本發(fā)明鑒于上述以往的問題而做出,其目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步小型化的光掃描裝置和具備該光掃描裝置的圖像形成裝置。
用于解決技術(shù)問題的手段
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的光掃描裝置具備:發(fā)光元件;使從上述發(fā)光元件出射的光束偏向的偏向部;對(duì)從上述發(fā)光元件出射并由上述偏向部偏向后的上述光束進(jìn)行反射以使該光束入射到被掃描體的至少1個(gè)反射鏡;和檢測(cè)由上述偏向部偏向后的上述光束的光傳感器,利用上述光束掃描上述被掃描體,根據(jù)上述光傳感器檢測(cè)到上述光束的檢測(cè)時(shí)刻,設(shè)定上述光束掃描上述被掃描體的掃描時(shí)刻,上述光掃描裝置的特征在于:上述光傳感器配置在與在即將入射到上述被掃描體前對(duì)上述光束進(jìn)行反射的最后級(jí)的反射鏡相比遠(yuǎn)離上述偏向部的位置,并且配置在與上述被掃描體的有效掃描區(qū)域?qū)?yīng)的上述光束的掃描角度范圍的內(nèi)側(cè)。
在這樣的本發(fā)明的光掃描裝置中,光傳感器配置在與被掃描體的有效掃描區(qū)域?qū)?yīng)的光束的掃描角度范圍的內(nèi)側(cè),因此,只要將光掃描裝置的尺寸設(shè)定成包含光束的掃描角度范圍即可,能夠?qū)崿F(xiàn)光掃描裝置的小型化。另外,光傳感器配置在與在即將入射到被掃描體前對(duì)光束進(jìn)行反射的最后級(jí)的反射鏡相比遠(yuǎn)離偏向部的位置,因此,光傳感器和光傳感器的基板不會(huì)干擾光束。
另外,在本發(fā)明的光掃描裝置中,可以:上述最后級(jí)的反射鏡配置在上述光掃描裝置的殼體內(nèi)側(cè)的一端。
在該情況下,能夠按照最后級(jí)的反射鏡的位置設(shè)定光掃描裝置的殼體的尺寸,能夠?qū)んw的尺寸設(shè)定為需要的最小限度。
另外,在本發(fā)明的光掃描裝置中,可以:具備多個(gè)上述發(fā)光元件,上述光傳感器檢測(cè)上述多個(gè)發(fā)光元件中的任一個(gè)發(fā)光元件的光束,上述最后級(jí)的反射鏡將由上述光傳感器檢測(cè)到的上述光束向上述被掃描體反射。
在形成彩色圖像的情況下,設(shè)置與多種顏色對(duì)應(yīng)的各發(fā)光元件,利用光傳感器檢測(cè)各發(fā)光元件中的任一個(gè)發(fā)光元件的光束,使光束掃描感光體的掃描時(shí)刻與光傳感器檢測(cè)到光束的檢測(cè)時(shí)刻同步。
另外,在本發(fā)明的光掃描裝置中,可以:具備對(duì)由上述偏向部偏向后的光束進(jìn)行反射以使該光束入射到上述光傳感器的檢測(cè)用反射鏡,上述光束由上述檢測(cè)用反射鏡反射而通過上述最后級(jí)的反射鏡的上端的上方或下端的下方,上述光傳感器配置在上述光束入射的位置。
通過設(shè)置這樣的檢測(cè)用反射鏡,可以將光傳感器配置在與被掃描體的有效掃描區(qū)域?qū)?yīng)的光束的掃描角度范圍的內(nèi)側(cè)。
另外,在本發(fā)明的光掃描裝置中,可以:上述檢測(cè)用反射鏡配置在與上述被掃描體的有效掃描區(qū)域?qū)?yīng)的上述光束的掃描角度范圍的外側(cè),上述光傳感器和上述檢測(cè)用反射鏡配置在上述光束的掃描角度范圍的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的邊界的附近。
通過這樣在掃描角度范圍的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的邊界的附近配置光傳感器和檢測(cè)用反射鏡,能夠使由檢測(cè)用反射鏡反射后的光束大致垂直地入射到光傳感器的受光面,光傳感器的受光量增大,光傳感器的檢測(cè)精度提高。
另外,在本發(fā)明的光掃描裝置中,可以:上述檢測(cè)用反射鏡配置在上述光掃描裝置的殼體的底部外側(cè),向上述檢測(cè)用反射鏡入射和由上述檢測(cè)用反射鏡反射的光束通過在上述底部形成的孔。
由此,檢測(cè)用反射鏡的安裝變得容易。
另外,在本發(fā)明的光掃描裝置中,可以:具備在從上述偏向部至上述最后級(jí)的反射鏡的光束的光路中設(shè)置的fθ透鏡,上述fθ透鏡設(shè)置有即將入射到上述檢測(cè)用反射鏡之前的上述光束透過的光學(xué)部分,上述光學(xué)部分具有聚光特性。
通過這樣的光學(xué)部分,能夠調(diào)節(jié)從偏向部至檢測(cè)用反射鏡的距離和從檢測(cè)用反射鏡至光傳感器的距離,能夠?qū)崿F(xiàn)光掃描裝置的小型化。
另外,在本發(fā)明的光掃描裝置中,可以:上述光傳感器搭載在基板上,該基板設(shè)置在上述光掃描裝置的殼體側(cè)壁的外側(cè)。
在該情況下,只要按照光掃描裝置的殼體側(cè)壁設(shè)定基板的高度,基板就不會(huì)成為使光掃描裝置的高度變高的原因。另外,通過使基板與光掃描裝置的殼體側(cè)壁重疊,能夠?qū)崿F(xiàn)光掃描裝置的小型化。
另一方面,本發(fā)明的圖像形成裝置具備上述本發(fā)明的光掃描裝置,利用上述光掃描裝置在被掃描體上形成潛像,將上述被掃描體上的潛像顯影為可視像,將上述可視像從上述被掃描體轉(zhuǎn)印形成在用紙上。
在這樣的圖像形成裝置中,也能得到與上述本發(fā)明的光掃描裝置同樣的作用效果。
發(fā)明效果
在本發(fā)明中,光傳感器配置在與被掃描體的有效掃描區(qū)域?qū)?yīng)的光束的掃描角度范圍的內(nèi)側(cè),因此,只要將光掃描裝置的尺寸設(shè)定成包含光束的掃描角度范圍即可,能夠?qū)崿F(xiàn)光掃描裝置的小型化。另外,光傳感器配置在與在即將入射到被掃描體前對(duì)光束進(jìn)行反射的最后級(jí)的反射鏡相比遠(yuǎn)離偏向部的位置,因此,光傳感器和光傳感器的基板不會(huì)干擾光束。
附圖說明
圖1是表示具備本發(fā)明的光掃描裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖像形成裝置的截面圖。
圖2是表示從斜上方看光掃描裝置的殼體的內(nèi)部的立體圖,表示卸掉了上蓋的狀態(tài)。
圖3是將光掃描裝置的多個(gè)光學(xué)部件抽出表示的立體圖,表示從圖2的背面?zhèn)瓤吹降臓顟B(tài)。
圖4是將光掃描裝置的多個(gè)光學(xué)部件抽出表示的平面圖。
圖5是將光掃描裝置的多個(gè)光學(xué)部件抽出表示的側(cè)面圖。
圖6是表示光掃描裝置的殼體中的各光學(xué)部件的配置位置的平面圖。
圖7是表示光掃描裝置的殼體中的各光學(xué)部件的配置位置的側(cè)面圖。
圖8是從殼體的內(nèi)側(cè)斜上方向看BD反射鏡和BD傳感器并放大表示的立體圖。
圖9是從殼體的外側(cè)斜上方向看BD反射鏡和BD傳感器并放大表示的立體圖。
圖10是將殼體的底板的下表面的BD反射鏡的安裝結(jié)構(gòu)放大表示的立體圖。
圖11是表示從與圖10不同的方向看BD反射鏡的安裝結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實(shí)施方式
以下,基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1是表示具備本發(fā)明的光掃描裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖像形成裝置的截面圖。在該圖像形成裝置1中處理的圖像數(shù)據(jù),為與使用黑色(K)、青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)的各色的彩色圖像相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù),或者與使用單色(例如黑色)的單色圖像相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。因此,顯影裝置12、感光鼓13、鼓清潔裝置14和帶電器15等,為了形成與各色相應(yīng)的4種類的調(diào)色劑像,分別各設(shè)置4個(gè),各自與黑色、青色、品紅色和黃色對(duì)應(yīng),從而構(gòu)成4個(gè)圖像站(image station)Pa、Pb、Pc、Pd。
在各圖像站Pa、Pb、Pc、Pd中的任一個(gè)中,在利用鼓清潔裝置14將感光鼓13表面的殘留調(diào)色劑除去并回收后,利用帶電器15使感光鼓13的表面均勻地帶電至規(guī)定的電位,利用光掃描裝置11使感光鼓13表面曝光,在其表面形成靜電潛像,利用顯影裝置12使感光鼓13表面的靜電潛像顯影,在感光鼓13表面形成調(diào)色劑像。由此,在各感光鼓13表面形成各色的調(diào)色劑像。
接著,在使中間轉(zhuǎn)印帶21沿箭頭符號(hào)方向C環(huán)繞移動(dòng)的同時(shí),由帶清潔裝置22將中間轉(zhuǎn)印帶21的殘留調(diào)色劑除去并回收后,將各感光鼓13表面的各色的調(diào)色劑像依次轉(zhuǎn)印并重疊在中間轉(zhuǎn)印帶21上,在中間轉(zhuǎn)印帶21上形成彩色的調(diào)色劑像。
在中間轉(zhuǎn)印帶21與二次轉(zhuǎn)印裝置23的轉(zhuǎn)印輥23a之間形成有壓印區(qū)域(nip region),在將通過S字狀的用紙輸送路徑R1輸送來的記錄用紙夾入該壓印區(qū)域進(jìn)行輸送的同時(shí),將中間轉(zhuǎn)印帶21表面的彩色的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到記錄用紙上。然后,將記錄用紙夾入在定影裝置17的加熱輥24與加壓輥25之間進(jìn)行加熱和加壓,使記錄用紙上的彩色的調(diào)色劑像定影。
另一方面,記錄用紙由搓紙輥(pickup roller)33從供紙盒18抽出,通過用紙輸送路徑R1輸送,經(jīng)由二次轉(zhuǎn)印裝置23和定影裝置17,通過排紙輥36輸出到排紙托盤39。在該用紙輸送路徑R1配置有:在使記錄用紙暫時(shí)停止將記錄用紙的前端對(duì)齊后,與中間轉(zhuǎn)印帶21與轉(zhuǎn)印輥23a之間的壓印區(qū)域的調(diào)色劑像的轉(zhuǎn)印時(shí)刻匹配地開始記錄用紙的輸送的定位輥34;促進(jìn)記錄用紙的輸送的輸送輥35;和排紙輥36等。
接著,使用圖2~圖5對(duì)本實(shí)施方式的光掃描裝置11的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2是表示從斜上方看圖1的光掃描裝置11的殼體41的內(nèi)部的立體圖,表示卸掉了上蓋的狀態(tài)。另外,圖3是表示將光掃描裝置11的多個(gè)光學(xué)部件抽出表示的立體圖,表示從圖2的背面?zhèn)瓤吹降臓顟B(tài)。另外,圖4和圖5是將光掃描裝置11的多個(gè)光學(xué)部件抽出表示的平面圖和側(cè)面圖。
殼體41具有矩形狀的底板41a和包圍底板41a的4個(gè)側(cè)板41b、41c。在底板41a的大致中央配置有俯視時(shí)為正方形的多面反射鏡42。另外,在底板41a的大致中央固定有多邊電動(dòng)機(jī)(polygonal motor)43,多面反射鏡42的中心連接固定于多邊電動(dòng)機(jī)43的旋轉(zhuǎn)軸,通過多邊電動(dòng)機(jī)43使多面反射鏡42旋轉(zhuǎn)。
另外,在殼體41的1個(gè)側(cè)板41b的外側(cè)固定有驅(qū)動(dòng)基板46,該驅(qū)動(dòng)基板46搭載有2個(gè)第一半導(dǎo)體激光器44a、44b和2個(gè)第二半導(dǎo)體激光器45a、45b(合計(jì)4個(gè)半導(dǎo)體激光器)。各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b和各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b,通過在側(cè)板41b形成的各個(gè)孔面對(duì)殼體41的內(nèi)側(cè)。
當(dāng)假想通過多面反射鏡42的中心在主掃描方向X上延伸的假想直線M時(shí),各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b和各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b,以假想直線M為中心對(duì)稱地配置。此外,將與主掃描方向X正交的方向設(shè)為副掃描方向Y,將與主掃描方向X和副掃描方向Y正交的方向(多邊電動(dòng)機(jī)43的旋轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向)設(shè)為高度方向Z。
驅(qū)動(dòng)基板46為平板狀的印制電路板,具有驅(qū)動(dòng)各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b和各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b的電路。各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b和各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b,通過搭載在平板狀的印制電路板上而配置在大致同一平面(YZ平面)上,另外向與該平面垂直的方向(主掃描方向X)并且向殼體41的內(nèi)側(cè)出射各個(gè)光束L1~L4。
在驅(qū)動(dòng)基板46(YZ平面)上,各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b在副掃描方向Y和高度方向Z上配置在相互不同的位置,同樣,各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b也在副掃描方向Y和高度方向Z上配置在相互不同的位置。
另外,設(shè)置有:將各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b的光束L1、L2向多面反射鏡42引導(dǎo)的第一入射光學(xué)系統(tǒng)51;和將各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b的光束L3、L4向多面反射鏡42引導(dǎo)的第二入射光學(xué)系統(tǒng)52。第一入射光學(xué)系統(tǒng)51包括2個(gè)準(zhǔn)直透鏡53a、53b、2個(gè)光圈(aperture)54、2個(gè)反射鏡55a、55b、和柱面透鏡56等。同樣,第二入射光學(xué)系統(tǒng)52包括2個(gè)準(zhǔn)直透鏡57a、57b、2個(gè)光圈58、2個(gè)反射鏡59a、59b、和柱面透鏡56等。第一入射光學(xué)系統(tǒng)51的各準(zhǔn)直透鏡53a、53b、各光圈54和各反射鏡55a、55b,與第二入射光學(xué)系統(tǒng)52的各準(zhǔn)直透鏡57a、57b、各光圈58和各反射鏡59a、59b,以假想直線M為中心對(duì)稱地配置。另外,假想直線M通過柱面透鏡56的中心,由假想直線M劃分的柱面透鏡56的一側(cè)一半配置于第一入射光學(xué)系統(tǒng)51,柱面透鏡56的另一側(cè)一半配置于第二入射光學(xué)系統(tǒng)52。
另外,設(shè)置有:將由多面反射鏡42反射后的各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b的光束L1、L2向2個(gè)感光鼓13(未圖示)引導(dǎo)的第一成像光學(xué)系統(tǒng)61;和將由多面反射鏡42反射后的各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b的光束L3、L4向另外2個(gè)感光鼓13(未圖示)引導(dǎo)的第二成像光學(xué)系統(tǒng)62。第一成像光學(xué)系統(tǒng)61包括fθ透鏡63和4個(gè)各反射鏡64a、64b、64c、64d等。同樣,第二成像光學(xué)系統(tǒng)62包括fθ透鏡65和4個(gè)各反射鏡66a、66b、66c、66d等。第一成像光學(xué)系統(tǒng)61的fθ透鏡63和各反射鏡64a、64b、64c、64d與第二成像光學(xué)系統(tǒng)62的fθ透鏡65和各反射鏡66a、66b、66c、66d,以假想直線M為中心對(duì)稱地配置。
另外,在第一成像光學(xué)系統(tǒng)61側(cè)設(shè)置有搭載有BD反射鏡71和BD傳感器72的BD基板73,在第二成像光學(xué)系統(tǒng)62側(cè)也設(shè)置有搭載有BD反射鏡74和BD傳感器75的BD基板76。第一成像光學(xué)系統(tǒng)61側(cè)的BD反射鏡71和BD傳感器72與第二成像光學(xué)系統(tǒng)62側(cè)的BD反射鏡74和BD傳感器75,以多面反射鏡42的旋轉(zhuǎn)軸為中心對(duì)稱地配置。
接著,對(duì)各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b的光束L1、L2入射至各自的感光鼓13的光路、和各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b的光束L3、L4入射至各自的感光鼓13的光路進(jìn)行說明。
第一半導(dǎo)體激光器44a的光束L1透過準(zhǔn)直透鏡53a成為平行光,經(jīng)由光圈54、反射鏡(半透反射鏡)55a、和柱面透鏡56入射到多面反射鏡42的反射面42a。另外,第一半導(dǎo)體激光器44b的光束L2透過準(zhǔn)直透鏡53b成為平行光,經(jīng)由光圈54入射到各反射鏡55a、55b而被反射,經(jīng)由柱面透鏡56入射到多面反射鏡42的反射面42a。柱面透鏡56,僅在高度方向Z上以使各光束L1、L2在多面反射鏡42的反射面42a大致收斂的方式聚光并出射。
在此,雖然在驅(qū)動(dòng)基板46(YZ平面)上各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b在副掃描方向Y上配置在相互不同的位置,但是第一半導(dǎo)體激光器44b的光束L2由各反射鏡55a、55b反射而在副掃描方向Y上位移至與第一半導(dǎo)體激光器44a的光束L1共用的第一光路J1。第一光路J1是從反射鏡55a經(jīng)由柱面透鏡56至多面反射鏡42的反射面42a的光路。在該第一光路J1中,如圖4所示在俯視時(shí)各光束L1、L2重疊。
另外,雖然在驅(qū)動(dòng)基板46(YZ平面)上各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b在高度方向Z上配置在相互不同的位置,但是通過設(shè)定各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b的光束L1、L2的出射方向或各反射鏡55a、55b的朝向,使得在多面反射鏡42的反射面42a上各光束L1、L2的入射點(diǎn)(incident spot)(第一入射點(diǎn))大致重疊。因此,在第一光路J1中,各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b的光束L1、L2從斜上方向和斜下方向入射到多面反射鏡42的反射面42a。然后,各光束L1、L2當(dāng)由多面反射鏡42的反射面42a反射時(shí)向斜下方向和斜上方向相互離開地前進(jìn)。一個(gè)光束L1由多面反射鏡42的反射面42a向斜下方向反射,透過fθ透鏡63由1個(gè)反射鏡64a反射,入射到形成黃色的調(diào)色劑像的感光鼓13(未圖示)。另外,另一個(gè)光束L2由多面反射鏡42的反射面42a向斜上方向反射,透過fθ透鏡63由3個(gè)反射鏡64b、64c、64d依次反射,入射到形成品紅色的調(diào)色劑像的感光鼓13(未圖示)。
另外,多面反射鏡42通過多邊電動(dòng)機(jī)43以等角速度旋轉(zhuǎn),由各反射面42a逐次反射各光束L1、L2,使各光束L1、L2在主掃描方向X反復(fù)以等角速度偏向。fθ透鏡63在主掃描方向X和副掃描方向Y上都使各光束L1、L2以在各個(gè)感光鼓13的表面成為規(guī)定的光束直徑的方式聚光并出射,并且將由多面反射鏡42在主掃描方向X上以等角速度偏向的各光束L1、L2轉(zhuǎn)換成沿各個(gè)感光鼓13上的主掃描線以等線速度移動(dòng)。由此,各光束L1、L2在主掃描方向X上反復(fù)掃描各個(gè)感光鼓13的表面。
另外,一個(gè)光束L1在由各光束L1、L2進(jìn)行的各感光鼓13的主掃描即將開始前,透過在fθ透鏡63的端部形成的凸透鏡部63a入射到BD反射鏡71,由BD反射鏡71反射而入射到BD傳感器72。BD傳感器72在各感光鼓13的主掃描即將開始前的時(shí)刻接收光束L1,輸出表示該主掃描即將開始前的時(shí)刻的BD信號(hào)。根據(jù)該BD信號(hào)來判定形成黃色和品紅色的調(diào)色劑像的各感光鼓13的主掃描的開始時(shí)刻,開始與黃色和品紅色的各圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的各光束L1、L2的調(diào)制。
另一方面,形成黃色和品紅色的調(diào)色劑像的各感光鼓13被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),從而由各光束L1、L2掃描該各感光鼓13的二維表面(周面),在該各感光鼓13的表面形成各自的靜電潛像。
接著,第二半導(dǎo)體激光器45a的光束L3透過準(zhǔn)直透鏡57a成為平行光,經(jīng)由光圈58入射到各反射鏡59a、59b而被反射,透過柱面透鏡56入射到多面反射鏡42的反射面42a。另外,第二半導(dǎo)體激光器45b的光束L4透過準(zhǔn)直透鏡57b成為平行光,經(jīng)由光圈58、反射鏡(半透反射鏡)59b和柱面透鏡56入射到多面反射鏡42的反射面42a。
雖然在驅(qū)動(dòng)基板46(YZ平面)上各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b在副掃描方向Y上配置在相互不同的位置,但是第二半導(dǎo)體激光器45a的光束L3由各反射鏡59a、59b反射而在副掃描方向Y上位移至與第二半導(dǎo)體激光器44b的光束L4共用的第二光路J2。第二光路J2是從反射鏡59b經(jīng)由柱面透鏡56至多面反射鏡42的反射面42a的光路。在該第二光路J2中,如圖4所示在俯視時(shí)各光束L3、L4重疊。
另外,雖然在驅(qū)動(dòng)基板46(YZ平面)上各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b在高度方向Z上配置在相互不同的位置,但是通過設(shè)定各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b的光束L3、L4的出射方向或各反射鏡59a、59b的朝向,使得在多面反射鏡42的反射面42a上各光束L3、L4的入射點(diǎn)(第二入射點(diǎn))大致重疊。因此,在第二光路J2中,各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b的光束L3、L4從斜下方向和斜上方向入射到多面反射鏡42的反射面42a。然后,各光束L3、L4當(dāng)由多面反射鏡42的反射面42a反射時(shí)向斜上方向和斜下方向相互離開地前進(jìn)。一個(gè)光束L3由多面反射鏡42的反射面42a向斜上方向反射,透過fθ透鏡65由3個(gè)反射鏡66b、66c、66d依次反射,入射到形成青色的調(diào)色劑像的感光鼓13(未圖示)。另外,另一個(gè)光束L4由多面反射鏡42的反射面42a向斜下方向反射,透過fθ透鏡65由1個(gè)反射鏡66a反射,入射到形成黑色的調(diào)色劑像的感光鼓13(未圖示)。
另外,另一個(gè)光束L4在由各光束L3、L4進(jìn)行的各感光鼓13的主掃描即將開始前,透過在fθ透鏡65的端部形成的凸透鏡部65a入射到BD反射鏡74,由BD反射鏡74反射而入射到BD傳感器75,從BD傳感器75輸出表示由各光束L3、L4進(jìn)行的各感光鼓13的主掃描即將開始前的時(shí)刻的BD信號(hào),根據(jù)該BD信號(hào)來判定形成青色和黑色的調(diào)色劑像的各感光鼓13的主掃描的開始時(shí)刻,開始與青色和黑色的各圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的各光束L3、L4的調(diào)制。
另一方面,形成青色和黑色的調(diào)色劑像的各感光鼓13被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),從而由各光束L3、L4掃描該各感光鼓13的二維表面(周面),在該各感光鼓13的表面形成各自的靜電潛像。
在這樣的結(jié)構(gòu)的光掃描裝置11中,在殼體41的底板41a的大致中央配置多面反射鏡42,以通過多面反射鏡42的中心的假想直線M為中心,將各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b和各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b對(duì)稱地配置,將第一入射光學(xué)系統(tǒng)51和第二入射光學(xué)系統(tǒng)52對(duì)稱地配置,將第一成像光學(xué)系統(tǒng)61和第二成像光學(xué)系統(tǒng)62對(duì)稱地配置,因此,當(dāng)從側(cè)面看時(shí),多面反射鏡42、各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b、各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b、第一入射光學(xué)系統(tǒng)51、和第二入射光學(xué)系統(tǒng)52等聚集在小的空間中,能夠使光掃描裝置11大致上小型化。
另外,使各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b的光束L1、L2入射到多面反射鏡42的反射面42a上的大致相同的第一入射點(diǎn),并且使各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b的光束L3、L4入射到多面反射鏡42的反射面42a上的大致相同的第二入射點(diǎn),因此,能夠使多面反射鏡42的厚度變薄,多面反射鏡42不會(huì)成為使光掃描裝置11的高度變高的原因。
另外,雖然由多面反射鏡42的反射面42a反射后的各光束L1、L2向斜下方向和斜上方向相互離開地前進(jìn),但是設(shè)定了fθ透鏡63相對(duì)于多面反射鏡42的配置位置,使得在各光束L1、L2的上下方向的離開距離變長(zhǎng)以前,各光束L1、L2入射到fθ透鏡63。同樣,雖然由多面反射鏡42的反射面42a反射后的各光束L3、L4向斜下方向和斜上方向相互離開地前進(jìn),但是設(shè)定了fθ透鏡65相對(duì)于多面反射鏡42的配置位置,使得在各光束L3、L4的上下方向的離開距離變長(zhǎng)以前,各光束L3、L4入射到fθ透鏡65。由此,能夠使各fθ透鏡63、65的厚度變薄,使得各fθ透鏡63、65不會(huì)成為使光掃描裝置11的高度變高的原因。
另外,利用各反射鏡55a、55b使第一半導(dǎo)體激光器44b的光束L2在副掃描方向Y上位移至假想直線M(裝置的中央)附近的第一光路J1后入射到多面反射鏡42,并且利用各反射鏡59a、59b使第二半導(dǎo)體激光器45a的光束L3在副掃描方向Y上位移至假想直線M(裝置的中央)附近的第二光路J2后入射到多面反射鏡42,因此,能夠使多面反射鏡42的直徑減小,能夠使第一成像光學(xué)系統(tǒng)61和第二成像光學(xué)系統(tǒng)62接近,能夠抑制光掃描裝置11的進(jìn)深和橫寬,從而實(shí)現(xiàn)光掃描裝置11的小型化。
另外,各第一半導(dǎo)體激光器44a、44b和各第二半導(dǎo)體激光器45a、45b搭載在同一驅(qū)動(dòng)基板46上,因此,部件數(shù)量少,能夠使各半導(dǎo)體激光器44a、44b、45a、45b的配線簡(jiǎn)化。
可是,雖然通過適當(dāng)設(shè)定反射鏡、透鏡等多個(gè)光學(xué)部件的配置位置實(shí)現(xiàn)了光掃描裝置11的小型化,但是,對(duì)于各BD反射鏡71、74、各BD傳感器72、75和各BD基板73、76來說,也需要適當(dāng)設(shè)定它們的配置位置以實(shí)現(xiàn)光掃描裝置11的小型化。特別是,各BD基板73、76的尺寸大,因此,根據(jù)其配置位置會(huì)遮住各光束L1~L4、或成為阻礙光掃描裝置11小型化的原因。
在此,圖6和圖7是表示光掃描裝置11的殼體41中的各光學(xué)部件的配置位置的平面圖和側(cè)面圖。如圖6所示,各光束L1~L4通過由多面反射鏡42反射而在大致扇形的范圍(未圖示)內(nèi)反復(fù)偏向,對(duì)各感光鼓13的有效掃描區(qū)域H進(jìn)行掃描所需要的各光束L1~L4的掃描角度范圍α包含在該大致扇形的范圍內(nèi)。
有效掃描區(qū)域H是由各光束L1~L4掃描的各感光鼓13上的區(qū)域,是包括靜電潛像的形成區(qū)域的區(qū)域。實(shí)際上,各感光鼓13的有效掃描區(qū)域H位于各反射鏡64a、64d、66a、66d的上方,但是在圖6中將有效掃描區(qū)域H在二維平面上展開表示。
假如如圖6所示將搭載有各BD傳感器72、75的各BD基板73、76配置在掃描角度范圍α的內(nèi)側(cè)的位置W1,則各BD基板73、76會(huì)干擾各光束L1~L4而阻礙靜電潛像的形成。另外,假如將各BD基板73、76配置在掃描角度范圍α的外側(cè)的位置W2,則為了設(shè)置各BD基板73、76的配置空間需要使殼體41的進(jìn)深增大。
因此,在本實(shí)施方式的光掃描裝置11中,如圖6和圖7所示設(shè)定各BD反射鏡71、74、各BD傳感器72、75和各BD基板73、76的配置位置。
詳細(xì)而言,將各BD基板73、76與殼體41的各側(cè)板41c的外側(cè)重疊地設(shè)置,使各BD傳感器72、75通過各側(cè)板41c的孔朝向殼體41的內(nèi)側(cè)。另外,將各BD反射鏡71、74配置在殼體41的內(nèi)側(cè)并且掃描角度范圍α的外側(cè)。
各光束L1~L4由多面反射鏡42反射而在大致扇形的范圍內(nèi)反復(fù)偏向。各BD反射鏡71、74對(duì)即將進(jìn)入掃描角度范圍α前的各個(gè)光束L1、L4進(jìn)行反射使其入射到各BD傳感器72、75。各BD傳感器72、75檢測(cè)各光束L1、L4,輸出各自的BD信號(hào)。
另外,各光束L1、L4由多面反射鏡42向斜下方反射并入射到各BD反射鏡71、74。各BD反射鏡71、74的反射面的朝向設(shè)定為斜上方向,將各光束L1、L4向斜上方向反射。各光束L1、L4當(dāng)由各BD反射鏡71、74向斜上方向反射時(shí),通過各反射鏡64a、66a的上端的上方,入射到各BD傳感器72、75,從各BD傳感器72、75輸出各自的BD信號(hào)。
然后,基于各BD信號(hào),與各光束L1~L4進(jìn)入掃描角度范圍α同時(shí),開始與各圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的各光束L1~L4的調(diào)制,在各感光鼓13的表面形成各自的靜電潛像。因此,使各光束L1~L4對(duì)各感光鼓13的掃描開始的時(shí)刻與各BD傳感器72、75檢測(cè)到各光束L1、L4的檢測(cè)時(shí)刻同步。
接著,對(duì)各BD反射鏡71、74和各BD傳感器72、75的安裝結(jié)構(gòu)和位置等進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖8是從殼體41的內(nèi)側(cè)斜上方向看各BD反射鏡71、74和各BD傳感器72、75并放大表示的立體圖。另外,圖9是從殼體41的外側(cè)斜上方向看各BD反射鏡71、74和各BD基板73、76并放大表示的立體圖。如圖8和圖9所示,在殼體41的側(cè)板41c的外側(cè)形成有凹部41d,BD基板73(或76)被固定在該凹部41d。另外,在凹部41d的內(nèi)側(cè)形成有矩形孔41e,BD傳感器72(或75)通過該矩形孔41e面對(duì)殼體41的內(nèi)側(cè)。
圖10是將殼體41的底板41a的下表面的各BD反射鏡71、74的安裝結(jié)構(gòu)放大表示的立體圖。另外,圖11是表示從與圖10不同的方向看各BD反射鏡71、74的安裝結(jié)構(gòu)的立體圖。如圖10和圖11所示,在底板41a的下表面形成有凹部41f,BD反射鏡71(或74)被配置在凹部41f。在該凹部41f的內(nèi)側(cè)突出設(shè)置有支承片41g,BD反射鏡71(或74)與支承片41g重疊,利用截面形狀為大致コ字形的彈簧部件81將支承片41g和BD反射鏡71(或74)一起夾入,從而保持BD反射鏡71(或74)。
另外,在凹部41f形成有使由多面反射鏡42反射后的光束L1(或L4)通過并向BD反射鏡71(或74)入射的入射孔41h、和使由BD反射鏡71(或74)反射后的光束L1(或L4)向BD傳感器72(或75)出射的出射孔41i。
根據(jù)圖6可知,雖然當(dāng)俯視各BD反射鏡71、74時(shí),各BD反射鏡71、74配置在各反射鏡64b、64c、66b、66c的下方,但是各BD反射鏡71、74設(shè)置在底板41a的下表面的各個(gè)凹部41f,因此,不論有無各反射鏡64b、64c、66b、66c,都能夠從底板41a的下表面?zhèn)劝惭b或卸下各BD反射鏡71、74。
在這樣的結(jié)構(gòu)中,各反射鏡64a、66a對(duì)即將入射到各感光鼓13前的各光束L1、L4進(jìn)行反射,并且為第一和第二成像光學(xué)系統(tǒng)61、62的各反射鏡中離多面反射鏡42最遠(yuǎn)的反射鏡,而且為對(duì)由各BD傳感器72、75檢測(cè)的各光束L1、L4進(jìn)行反射的反射鏡,因此,被稱為最后級(jí)的各反射鏡64a、66a。
在此,根據(jù)圖2和圖6可知,將各BD基板73、76與殼體41的各側(cè)板41c的外側(cè)重疊地設(shè)置,因此,各BD基板73、76配置于在各側(cè)板41c的內(nèi)側(cè)(殼體41的內(nèi)側(cè)的兩端)配置的最后級(jí)的各反射鏡64a、66a的外側(cè),即,配置于與最后級(jí)的各反射鏡64a、66a相比遠(yuǎn)離多面反射鏡42的位置,各BD傳感器72、75也配置在同一位置。因此,各BD傳感器72、75和各BD基板73、76不會(huì)干擾各光束L1~L4。
另外,各BD基板73、76與殼體41的各側(cè)板41c的外側(cè)重疊,因此,不需要特別在副掃描方向Y上設(shè)置各BD傳感器72、75和各BD基板73、76的配置空間,能夠按照最后級(jí)的各反射鏡64a、66a的位置設(shè)定殼體41的橫寬,能夠?qū)⒐鈷呙柩b置11的橫寬設(shè)定為最小限度。另外,將各BD基板73、76的高度設(shè)定為殼體41的各側(cè)板41c的高度以下,因此,各BD基板73、76不會(huì)成為使光掃描裝置11的高度變高的原因。
另外,根據(jù)圖6可知,各BD傳感器72、75和各BD基板73、76配置在掃描角度范圍α的內(nèi)側(cè)。
因此,對(duì)于光掃描裝置11的進(jìn)深,不需要特別設(shè)置各BD傳感器72、75和各BD基板73、76的配置空間,只要使得在與各反射鏡64a、66a之間掃描角度范圍α在殼體41的內(nèi)側(cè)即可,不需要使光掃描裝置11的進(jìn)深增大。
另外,如圖6所示在掃描角度范圍α的外側(cè)配置各BD反射鏡71、74,在掃描角度范圍α的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的邊界線β的附近配置各BD傳感器72、75和各BD反射鏡71、74。由此,由各BD反射鏡71、74反射而彎折的各光束L1、L4的彎折角度γ變大,各光束L1、L4大致垂直地入射到各BD傳感器72、75的受光面,各BD傳感器72、75的受光量增大,各BD傳感器72、75檢測(cè)到各光束L1、L4的檢測(cè)時(shí)刻的精度提高。
另外,在各fθ透鏡63、65的端部設(shè)置有各自的凸透鏡部63a、65a,因此,能夠由各凸透鏡部63a、65a使各光束L1、L4聚光后,由各BD反射鏡71、74進(jìn)行反射而使其入射到各BD傳感器72、75,能夠使各BD傳感器72、75的受光面上的各光束L1、L4的點(diǎn)(spot)變小。由此,也能夠提高各BD傳感器72、75檢測(cè)出各光束L1、L4的檢測(cè)時(shí)刻的精度。另外,通過調(diào)節(jié)各凸透鏡部63a、65a的焦點(diǎn)距離,能夠在將各BD傳感器72、75的受光面上的各光束L1、L4的點(diǎn)(spot)維持得小的同時(shí),自由地設(shè)定從多面反射鏡42至各BD反射鏡71、74的距離和從各BD反射鏡71、74至各BD傳感器72、75的距離,能夠?qū)崿F(xiàn)光掃描裝置11的小型化。
這樣在本實(shí)施方式的光掃描裝置11中,各BD基板73、76與殼體41的各側(cè)板41c的外側(cè)重疊地設(shè)置,各BD基板73、76配置在與最后級(jí)的各反射鏡64a、66a相比遠(yuǎn)離多面反射鏡42的位置,因此,各BD傳感器72、75和各BD基板73、76不會(huì)干擾各光束L1~L4。
另外,各BD基板73、76與殼體41的各側(cè)板41c的外側(cè)重疊,因此,不需要特別在副掃描方向Y上設(shè)置各BD傳感器72、75和各BD基板73、76的配置空間,能夠按照最后級(jí)的各反射鏡64a、66a的位置設(shè)定殼體41的橫寬,能夠?qū)⒐鈷呙柩b置11的橫寬設(shè)定為最小限度。另外,將各BD基板73、76的高度設(shè)定為殼體41的各側(cè)板41c的高度以下,因此,各BD基板73、76不會(huì)成為使光掃描裝置11的高度變高的原因。
另外,各BD傳感器72、75和各BD基板73、76配置在掃描角度范圍α的內(nèi)側(cè),因此,對(duì)于光掃描裝置11的進(jìn)深,不需要特別設(shè)置各BD傳感器72、75和各BD基板73、76的配置空間,不需要使光掃描裝置11的進(jìn)深增大。
另外,在掃描角度范圍α的外側(cè)配置各BD反射鏡71、74,在掃描角度范圍α的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的邊界線β的附近配置各BD傳感器72、75和各BD反射鏡71、74,因此,光束L1、L4大致垂直地入射到各BD傳感器72、75的受光面,各BD傳感器72、75的受光量增大,各BD傳感器72、75檢測(cè)出各光束L1、L4的檢測(cè)時(shí)刻的精度提高。
另外,由各fθ透鏡63、65的凸透鏡部63a、65a使各光束L1、L4聚光后,由各BD反射鏡71、74進(jìn)行反射而使其入射到各BD傳感器72、75,因此,能夠提高各BD傳感器72、75檢測(cè)出各光束L1、L4的檢測(cè)時(shí)刻的精度,能夠在將各BD傳感器72、75的受光面上的各光束L1、L4的點(diǎn)(spot)維持得小的同時(shí),自由地設(shè)定從多面反射鏡42至各BD反射鏡71、74的距離和從各BD反射鏡71、74至各BD傳感器72、75的距離,能夠?qū)崿F(xiàn)光掃描裝置11的小型化。
此外,在上述實(shí)施方式中,如圖7所示,各光束L1、L4由各BD反射鏡71、74向斜上方向反射而通過各反射鏡64a、66a的上端的上方,但是在光掃描裝置11的上下反轉(zhuǎn)的情況下,變成各光束L1、L4由各BD反射鏡71、74向斜下方向反射而通過各反射鏡64a、66a的下端的下方并入射到各BD傳感器72、75。
以上,參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但是本發(fā)明并不限于這些例子,這是不言而喻的。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在權(quán)利要求書記載的范疇內(nèi)想到各種變更例或修正例,這是顯而易見的,這些當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明適合于具備出射光束的發(fā)光元件、檢測(cè)光束的光傳感器、使光束偏向的偏向部、和對(duì)光束進(jìn)行反射的反射鏡,并利用光束對(duì)被掃描體進(jìn)行掃描的光掃描裝置,和具備該光掃描裝置的圖像形成裝置。
本申請(qǐng)主張基于2012年10月17日在日本申請(qǐng)的特愿2012-230098的優(yōu)先權(quán)。通過言及于此,將其全部?jī)?nèi)容插入本申請(qǐng)中。
符號(hào)說明
1 圖像形成裝置
11 光掃描裝置
12 顯影裝置
13 感光鼓(被掃描體)
14 鼓清潔裝置
15 帶電器
17 定影裝置
21 中間轉(zhuǎn)印帶
22 帶清潔裝置
23 二次轉(zhuǎn)印裝置
33 搓紙輥
34 定位輥
35 輸送輥
36 排紙輥
41 殼體
42 多面反射鏡(偏向部)
43 多邊電動(dòng)機(jī)
44a、44b 第一半導(dǎo)體激光器(發(fā)光元件)
45a、45b 第二半導(dǎo)體激光器(發(fā)光元件)
46 驅(qū)動(dòng)基板
51 第一入射光學(xué)系統(tǒng)
52 第二入射光學(xué)系統(tǒng)
53a、53b、57a、57b 準(zhǔn)直透鏡
55a、55b、59a、59b 反射鏡
56 柱面透鏡
61 第一成像光學(xué)系統(tǒng)
62 第二成像光學(xué)系統(tǒng)
63、65 fθ透鏡
63a、65a 凸透鏡部
64a~64d、66a~66d 反射鏡
71、74 BD反射鏡(檢測(cè)用反射鏡)
72、75 BD傳感器(光傳感器)
73、76 BD基板