(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を射出する光源と、
回転軸を有し、前記回転軸の軸回りに回転しつつ、前記光源から射出された前記レーザー光を偏向走査する偏向器と、
前記偏向器により偏向走査された前記レーザー光を被走査面に結像させる結像レンズと、
前記光源から射出された前記レーザー光を、前記偏向器の偏向面に向けて反射させる第１反射部材と、を備え、
前記偏向器の前記回転軸、及び前記第１反射部材の法線は、前記結像レンズの光軸を含み且つ前記結像レンズの副走査方向断面に平行な平面上に配置されており、
前記光源は、前記偏向器から前記被走査面までの光軸を挟んで前記第１反射部材とは反対側に配置されており、
前記光源から射出された前記レーザー光は、前記偏向器から前記被走査面までの光軸と交差する光路を経て、前記第１反射部材に向かう
ことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記結像レンズの副走査方向断面に平行な平面上には、前記偏向器から前記被走査面までの光軸を挟んで前記第１反射部材とは反対側に、第２反射部材が配置されており、
前記第２反射部材は、前記光源から射出された前記レーザー光を、当該レーザー光が前記偏向器から前記被走査面までの光軸と交わるように、前記第１反射部材に向けて反射する
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記光源により射出された前記レーザー光が、前記偏向器から前記被走査面までの光軸と平行に前記第２反射部材に向けて入射するように前記光源が配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光源から射出された前記レーザー光を線状に結像させて前記偏向器に向かわせる入射光学系をさらに備え、
前記入射光学系は、前記第２反射部材と対向配置されている
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記偏向器は、ＭＥＭＳミラーであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体の周面を前記被走査面としてレーザー光を照射する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光走査装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及びこれが適用された画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、感光体ドラム表面に静電潜像を形成するために、光走査装置が設けられている。この種の光走査装置は、光源からレーザー光を偏向器に向けて射出し、前記射出されたレーザー光を偏向器により偏向させることにより、感光体ドラム表面を走査する。
【０００３】
特許文献１には、この種の光走査装置が例示されている。当該光走査装置では、偏向器は、回転軸の軸回りに回転しつつ、光源から射出されたレーザー光を偏向させる。当該光走査装置では、偏向器の偏向面の面積を小さくするため、結像レンズの下部且つ当該結像レンズの主走査方向の中心から、偏向面に向けてレーザー光を入射させている。
【０００４】
図５は、特許文献１における光走査装置の構成を概略的に示した副走査方向の断面図である。図５では、結像レンズ１０５ａの中心を含み且つ当該結像レンズ１０５ａの副走査方向Ｚの断面に平行な平面上には、光源１０１と、コリメータレンズ１０２、開口絞り１０８、及びシリンドリカルレンズ１０３からなる入射光学系と、偏向器１０４とが、配置されている。尚、Ｘは偏向器１０４から感光体ドラムの被走査面１４ａに向かう光軸方向、Ｙは結像レンズ１０５ａの主走査方向である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３１３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
偏向器１０４により偏向されたレーザー光である偏向光は、結像レンズ１０５ａに入射する。このとき、偏向光は、結像レンズ１０５ａの主走査方向Ｙの端部に近くなるほど、光源１０１とは反対側に湾曲する性質がある（図６参照）。つまり、図６のように、主走査方向Ｙ中心の偏向光Ｌ１０１よりも主走査方向Ｙ端部の偏向光Ｌ１０２のほうが、結像レンズ１０５ａに入射するときに、光源１０１とは反対側に湾曲するので、結像レンズ１０５ａへの偏向光の入射位置は、当該結像レンズ１０５ａの主走査方向Ｙの中心と端部との間でずれる。そのため、結像レンズ１０５ａの副走査方向Ｚの長さ、すなわち、厚みを大きく確保する必要がある。
【０００７】
また、前記湾曲は、偏向器１０４へのレーザー光の入射角度が大きくなるほど大きくなる性質がある。そして、偏向器１０４と結像レンズ１０５ａとの距離を小さくして光走査装置の小型化を図ろうとしても、偏向器１０４への入射光と、偏向器１０４からの偏向光との干渉を防ぐために、偏向器１０４へのレーザー光の入射角度を大きくとる必要がある。この場合、前記湾曲が大きくなるので、結像レンズ１０５ａの厚みを大きくとる必要がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、結像レンズの厚みを低減させることができる光走査装置及びこれが適用された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一局面に係る光走査装置は、レーザー光を射出する光源と、回転軸を有し、前記回転軸の軸回りに回転しつつ、前記光源から射出された前記レーザー光を偏向走査する偏向器と、前記偏向器により偏向走査された前記レーザー光を被走査面に結像させる結像レンズと、前記光源から射出された前記レーザー光を、前記偏向器の偏向面に向けて反射させる第１反射部材と、を備え、前記偏向器の前記回転軸、及び前記第１反射部材の法線は、前記結像レンズの光軸を含み且つ前記結像レンズの副走査方向断面に平行な平面上に配置されており、前記光源は、前記偏向器から前記被走査面までの光軸を挟んで前記第１反射部材とは反対側に配置されており、前記光源から射出された前記レーザー光は、前記偏向器から前記被走査面までの光軸と交差する光路を経て、前記第１反射部材に向かうことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、光源から射出されたレーザー光が、偏向器から被走査面までの光軸と交差する光路を経て第１反射部材に向かい、第１反射部材により偏向器に向けて反射されるので、例えば、第１反射部材の反射面の向きを調整することにより、前記レーザー光の偏向器への入射角度を容易に低減させることができる。これにより、偏向器からの偏向光の湾曲を低減させることができ、結像レンズの厚みを低減させることが可能となる。
【００１１】
また、第１反射部材の反射面の向きを調整することにより、結像レンズの厚みを低減させることができるので、光源の位置や向きを、前記入射角度が小さくなるように調整する場合のような調整スペースを必要としない。このため、光走査装置の小型化を図ることが可能となる。
【００１２】
上記構成において、前記結像レンズの副走査方向断面に平行な平面上には、前記偏向器から前記被走査面までの光軸を挟んで前記第１反射部材とは反対側に、第２反射部材が配置されており、前記第２反射部材は、前記光源から射出された前記レーザー光を、当該レーザー光が前記偏向器から前記被走査面までの光軸と交わるように、前記第１反射部材に向けて反射することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第２反射部材が、光源から射出されたレーザー光を、当該レーザー光が、偏向器から被走査面までの光軸と交わるように第１反射部材に向けて反射するので、光源を第１反射部材に対して対向配置させる必要がない。そのため、光源の設置自由度が向上する。
【００１４】
上記構成において、前記光源により射出された前記レーザー光が、前記偏向器から前記被走査面までの光軸と平行に前記第２反射部材に向けて入射するように前記光源が配置されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、光源は、当該光源により射出されたレーザー光が、偏向器から被走査面までの光軸と平行に第２反射部材に向けて入射するように配置されているので、光走査装置の厚みを低減させることができる。
【００１６】
上記構成において、前記光源から射出された前記レーザー光を線状に結像させて前記偏向器に向かわせる入射光学系をさらに備え、前記入射光学系は、前記第２反射部材と対向配置されていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、入射光学系は第２反射部材と対向配置されているので、光走査装置の厚みを低減させることができる。
【００１８】
上記構成において、前記偏向器は、ＭＥＭＳミラーであることが好ましい。この構成によれば、偏向器がＭＥＭＳミラーで構成されているので、偏向器をポリゴンミラーで構成する場合よりも、光走査装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体の周面を前記被走査面としてレーザー光を照射する上記の光走査装置と、を備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、結像レンズの厚みを低減させることが可能となり、結果として、光走査装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光走査装置の構成を概略的に示した平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光走査装置の構成を概略的に示した断面図である。
【図４】光走査装置の要部構成の一例を示した断面図である。
【図５】従来の光走査装置の構成を示した副走査方向の断面図である。
【図６】従来の光走査装置における課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係る光走査装置について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る光走査装置１１を含む画像形成装置Ａの構成を概略的に示した断面図である。
【００２３】
図１に示すように、画像形成装置Ａは、光走査装置１１、現像器１２、帯電器１３、感光体ドラム１４、転写ローラー１５、及び定着器１６を備えて構成される。
【００２４】
感光体ドラム１４は、円筒状の部材であり、図略のモータからの駆動力を受けて、図１における時計回りの方向に回転される。帯電器１３は、感光体ドラム１４の表面を略一様に帯電する。
【００２５】
光走査装置１１は、レーザーダイオード等の光源を備え、帯電器１３によって略一様に帯電された感光体ドラム１４の表面（被走査面）に対して、画像データに応じたレーザー光を照射して、画像データの静電潜像を形成する。現像器１２は、トナーを収納するトナーコンテナを備え、静電潜像が形成された感光体ドラム１４の表面にトナーを供給してトナー像を形成する。感光体ドラム１４に形成されたトナー像が、後述する転写ローラー１５によって、搬送路Ｐを搬送される記録紙又は転写ベルト（図示省略）に転写される。
【００２６】
感光体ドラム１４と対向する位置には、転写ローラー１５が配設されている。転写ローラー１５は、導電性を有するゴム材料等で構成され、感光体ドラム１４に形成されたトナー像を搬送路Ｐを搬送される記録紙又は転写ベルトに転写する。
【００２７】
定着器１６は、ヒータ等を内蔵する定着ローラー１６０及び定着ローラー１６０と対向する位置に設けられた加圧ローラー１６１を備え、トナー像が形成された記録紙を加熱搬送することにより、記録紙に形成されたトナー像を定着させる。
【００２８】
次に、画像形成装置Ａの画像形成動作について簡単に説明する。先ず、帯電器１３により感光体ドラム１４の表面が略均一に帯電される。そして、帯電された感光体ドラム１４表面が、光走査装置１１により露光され、記録紙に形成する画像の静電潜像が感光体ドラム１４の表面に形成される。この静電潜像が、現像器１２により感光体ドラム１４の表面にトナーを付着させることにより顕画化され、転写ローラー１５により感光体ドラム１４の表面のトナー像が記録紙に転写される。この動作が行われた後、定着器１６により記録紙に転写されたトナー像が固着される。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態に係る光走査装置１１の構成を概略的に示した平面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る光走査装置１１の構成を概略的に示した断面図である。図４は、光走査装置１１の要部構成の一例を示した断面図である。
【００３０】
光走査装置１１は、半導体レーザー１０１（光源）、コリメータレンズ１０２、シリンドリカルレンズ１０３、ＭＥＭＳミラー１０４（偏向器）、結像レンズ１０５ａ，１０５ｂ、第１ミラー１０６（第１反射部材）、第２ミラー１０７（第２反射部材）を備える。
【００３１】
これらの構成要素は、結像レンズ１０５ａの中心を通り、且つ当該結像レンズ１０５ａの副走査方向Ｚと平行な平面上に、ＭＥＭＳミラー１０４から感光体ドラム表面１４ａに向かう光軸方向Ｘに沿って、半導体レーザー１０１、コリメータレンズ１０２、シリンドリカルレンズ１０３、ＭＥＭＳミラー１０４、第１ミラー１０６、第２ミラー１０７、結像レンズ１０５ａ、結像レンズ１０５ｂの順に配置されている。結像レンズ１０５ｂよりも先の光軸上には、被走査面となる感光体ドラム１４の周面が配置されている。
【００３２】
また、ＭＥＭＳミラー１０４、第１ミラー１０６、結像レンズ１０５ａ、及び結像レンズ１０５ｂは、光源１０１、コリメータレンズ１０２、シリンドリカルレンズ１０３、及び第２ミラー１０７よりも、副走査方向Ｚを基準として上方に配置されている。
【００３３】
さらにまた、ＭＥＭＳミラー１０４、第１ミラー１０６、及び第２ミラー１０７は、ＭＥＭＳミラー１０４の回転軸と、第１ミラー１０６の法線と、第２ミラー１０７の法線とが前記平面上に位置するよう配置されている。
【００３４】
これにより、この光走査装置１１では、半導体レーザー１０１により出射されたレーザー光は、結像レンズ１０５ａの中心を通り、且つ当該結像レンズ１０５ａの副走査方向Ｚと平行な平面上で反射が繰り返されてＭＥＭＳミラー１０４の偏向面に向かう。
【００３５】
半導体レーザー１０１は、所定の波長のレーザー光を、コリメータレンズ１０２及びシリンドリカルレンズ１０３に向けて、前記光軸方向Ｘと平行に射出する。
【００３６】
コリメータレンズ１０２及びシリンドリカルレンズ１０３は、前記光軸方向Ｘに沿って、半導体レーザー１０１と対向配置されており、本発明における入射光学系を構成する。コリメータレンズ１０２及びシリンドリカルレンズ１０３は、半導体レーザー１０１から射出されたレーザー光を線状に結像させる。
【００３７】
ＭＥＭＳミラー１０４は、結像レンズ１０５ａと対向配置されている。ＭＥＭＳミラー１０４は、ミラー面と、結像レンズ１０５ａの副走査方向Ｚに平行な回転軸とを有する。この回転軸は、図示しない駆動源により回転駆動される。ＭＥＭＳミラー１０４は、前記回転軸の軸回りに回転しつつ、コリメータレンズ１０２及びシリンドリカルレンズ１０３により結像されたレーザー光を偏向させる。
【００３８】
結像レンズ１０５ａ、１０５ｂは、例えばｆθ特性を有するトーリックレンズである。これらのレンズ１０５ａ、１０５ｂは、互いに対向配置されており、ＭＥＭＳミラー１０４によって偏向されたレーザー光を集光し、感光体ドラム表面１４ａ（被走査体）に結像させる。
【００３９】
第１ミラー１０６は、ＭＥＭＳミラー１０４から感光体ドラム表面１４ａに向かう光軸よりも副走査方向Ｚで見て上方に配置されている。第１ミラー１０６は、第２ミラー１０７により反射されたレーザー光がＭＥＭＳミラー１０４の偏向面に向けて入射するように、配置されている。
【００４０】
第２ミラー１０７は、結像レンズ１０５ａよりも下部であって、且つ前記光軸を基準として、第１ミラー１０６とは反対側に配置されている。第２ミラー１０７は、コリメータレンズ１０２及びシリンドリカルレンズ１０３により結像されたレーザー光が、第１ミラー１０６に向けて入射するように、配置されている。
【００４１】
第１ミラー１０６と第２ミラー１０７とは、前記光軸を基準として互いに反対側に配置されているので、第２ミラー１０７により第１ミラー１０６に向けて反射されたレーザー光は、前記光軸と交差する。
【００４２】
このような構成によれば、半導体レーザー１０１から射出されたレーザー光は、コリメータレンズ１０２及びシリンドリカルレンズ１０３によって結像され、第２ミラー１０７に入射する。そして、第２ミラー１０７に入射したレーザー光である入射レーザー光Ｌ３は、第２ミラー１０７により、第１ミラー１０６に向けて反射される。このとき、入射レーザー光Ｌ３は、前記光軸と交差する。
【００４３】
第１ミラー１０６に向けて反射された入射レーザー光Ｌ３は、第１ミラー１０６により、ＭＥＭＳミラー１０４に向けて反射される。そして、ＭＥＭＳミラー１０４に向けて反射された入射レーザー光Ｌ３は、ＭＥＭＳミラー１０４により主走査方向Ｙに偏向される。その結果、ＭＥＭＳミラー１０４により偏向された入射レーザー光Ｌ３である偏向光Ｌ１及びＬ２が、感光体ドラム表面１４ａに照射される。
【００４４】
尚、偏向光Ｌ１は、結像レンズ１０５ａの主走査方向Ｙ中心のレーザー光であり、偏向光Ｌ２は、前記主走査方向Ｙ端部のレーザー光である。
【００４５】
上述のように、入射レーザー光Ｌ３は、第２ミラー１０７により第１ミラー１０６に向けて、前記光軸と交差するように反射された後、第１ミラー１０６によりＭＥＭＳミラー１０４に向けて反射される。
【００４６】
また、ＭＥＭＳミラー１０４に入射する入射レーザー光Ｌ３の入射面と前記光軸とがなす角度が小さくなるほど、偏向光Ｌ１と偏向光Ｌ２とが結像レンズ１０５ａに入射する時点における、偏向光Ｌ１と偏向光Ｌ２との間の副走査方向Ｚのずれが小さくなり、前記湾曲（湾曲Ｃ）が小さくなる。
【００４７】
これにより、例えば、第１ミラー１０６及び第２ミラー１０７の反射面の向きを、第１ミラー１０６からＭＥＭＳミラー１０４に向かう入射レーザー光Ｌ３が前記光軸との間でなす角度が小さくなるように調整することにより、結像レンズ１０５ａの厚みを容易に低減させることが可能となる。その結果、半導体レーザー１０１、コリメータレンズ１０２、及びシリンドリカルレンズ１０３の位置や向きを、コリメータレンズ１０２及びシリンドリカルレンズ１０３により結像されたレーザー光が前記光軸との間でなす角度が小さくなるように調整する場合のような調整スペースを必要としないので、光走査装置１１の小型化を図ることが可能となる。
【００４８】
尚、本実施形態では、コリメータレンズ１０２及びシリンドリカルレンズ１０３により結像されたレーザー光を、第２ミラー１０７により反射させているが、本発明ではこの例には限られない。例えば、第２ミラー１０７を設けずに、前記結像されたレーザー光が前記光軸よりも下方から第１ミラー１０６に向けて射出されるように、半導体レーザー１０１、コリメータレンズ１０２、及びシリンドリカルレンズ１０３を配置してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１１  光走査装置
１４ａ  感光体ドラム表面
１０１  半導体レーザー
１０２  コリメータレンズ
１０３  シリンドリカルレンズ
１０４  ＭＥＭＳミラー
１０５ａ  結像レンズ
１０６  第１ミラー
１０７  第２ミラー
【図１】
0005568526.tif 000002
【図２】
0005568526.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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