JP2005157030A - Scanning optical apparatus and color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の走査光学装置を用いるカラーレーザビームプリンタやカラーデジタル複写機等のカラー画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a color image forming apparatus such as a color laser beam printer or a color digital copying machine using a plurality of scanning optical devices.
レーザビームプリンタやデジタル複写機等に用いられる走査光学装置においては画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射した光束を、例えば回転多面鏡等の光偏向器によって周期的に偏向走査させ、fθ特性を有する結像光学系によって感光ドラム上の結像面にスポット状に集束させる。結像面上のスポットは、光偏向器による主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。 In a scanning optical device used for a laser beam printer, a digital copying machine or the like, a light beam which is light-modulated from a light source means according to an image signal and emitted is periodically deflected and scanned by an optical deflector such as a rotary polygon mirror, for example. It is focused in a spot shape on the imaging surface on the photosensitive drum by the imaging optical system having the fθ characteristic. The spot on the imaging surface forms an electrostatic latent image in accordance with the main scanning by the optical deflector and the sub scanning by the rotation of the photosensitive drum, and image recording is performed.
カラー画像を形成するカラー画像形成装置に関しては、例えば特開平6−183056号、特開平10−186254号公報に記載されているように、上記走査光学装置を複数個用いて、複数個の感光ドラム上に各色毎の画像情報を記録し、複数の走査線を重ね合わせてカラー画像を形成するものがある。
しかしながら、上記従来例のように、光学素子を内包する走査光学装置は、前記光学素子の汚れを防ぐための防塵保護カバーが必要なので、以下のような欠点があった。 However, as in the conventional example described above, the scanning optical device including the optical element has the following drawbacks because it requires a dustproof protective cover for preventing the optical element from being contaminated.
光学箱内の光学素子が配置されている空間が、複数の方向に開放されている場合、前記複数の方向から防塵保護カバーを取り付けなければならないので、防塵保護カバーの部品点数が増加する。したがってコストアップにつながる。また、複数の防塵保護カバーを使用せず、一つの部品で防塵保護カバーを形成しようとしても形状が複雑になるのでコストアップとなる。 When the space where the optical element in the optical box is arranged is opened in a plurality of directions, the dust-proof protective cover must be attached from the plurality of directions, so the number of parts of the dust-proof protective cover increases. Therefore, it leads to cost increase. In addition, even if an attempt is made to form a dust-proof protective cover with a single component without using a plurality of dust-proof protective covers, the shape becomes complicated, resulting in an increase in cost.
特開平10−186254のように、複数の走査光学装置から構成される画像形成装置の場合、各々の走査光学装置に防塵保護カバーを取り付けなければならないので、一つの走査光学装置のみで構成される画像形成装置と比較して、コストが高い。 In the case of an image forming apparatus composed of a plurality of scanning optical devices as disclosed in JP-A-10-186254, a dustproof protective cover must be attached to each scanning optical device, so that it is composed of only one scanning optical device. Cost is high compared to an image forming apparatus.
また、複数の走査光学装置から構成される画像形成装置の場合、複数の走査線の重ね合わせにずれが生じやすいので、色ずれ量が小さい高精度画像を出力するためには、色ずれ補正手段等が必要であり、容易に達成するのは困難であった。 Further, in the case of an image forming apparatus composed of a plurality of scanning optical devices, misalignment is likely to occur in the superposition of a plurality of scanning lines. Therefore, in order to output a high-precision image with a small amount of color misregistration, color misregistration correction means Etc. are necessary and difficult to achieve easily.
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、本出願に係る第1の発明は、光学箱内の光学素子が配置されている空間が、複数の方向に開放されている場合であっても、少なくともひとつの方向の閉塞手段として、カラー画像形成装置の筐体の一部を用いることで、高精度画像の出力が可能である安価なカラー画像形成装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and the first invention according to the present application is that a space in which an optical element in an optical box is arranged has a plurality of directions. An inexpensive color image forming apparatus capable of outputting a high-precision image by using a part of the housing of the color image forming apparatus as the closing means in at least one direction even when it is open Is intended to provide.
また、光学箱内の光学素子が配置されている空間が、複数の方向に開放されている場合であっても、少なくともひとつの方向の閉塞手段として、カラー画像形成装置の筐体の一部を用い、前記筐体の一部に走査光学装置および像担持体を位置決めすることで、走査線のずれが小さい高精度画像を出力することを目的とするものである。 Further, even when the space in which the optical element is arranged in the optical box is open in a plurality of directions, a part of the housing of the color image forming apparatus is used as a closing means in at least one direction. It is intended to output a high-precision image with small scanning line deviation by positioning a scanning optical device and an image carrier on a part of the casing.
本出願に係る第2の発明は、像担持体を走査光学装置に位置決めすることで、各色間の走査線ずれが小さい高精度画像を出力することを目的とするものである。 The second invention according to the present application aims to output a high-precision image with a small scanning line deviation between colors by positioning an image carrier on a scanning optical device.
上記目的を達成するため、本出願に係る第1の発明は、走査光学素子を光学箱の表裏両面に配置し、前記走査光学素子を配置した表面もしくは裏面の少なくとも一方を、カラー画像形成装置の筐体の一部によって閉塞された空間を形成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to a first invention of the present application, scanning optical elements are arranged on both front and back surfaces of an optical box, and at least one of a front surface and a back surface on which the scanning optical elements are disposed is arranged on a color image forming apparatus. A space closed by a part of the housing is formed.
上記構成を用いれば、閉塞手段として新たに防塵保護カバーを必要としないので、安価である。 If the said structure is used, since a dust-proof protective cover is not newly required as an obstruction | occlusion means, it is inexpensive.
また、走査光学装置および像担持体が前記筐体に位置決めされて取り付けられていることを特徴とする。 Further, the scanning optical device and the image carrier are positioned and attached to the casing.
上記構成を用いれば、走査光学装置と像担持体を高精度な相対位置関係で配置することが可能なので、走査線のずれが小さい高精度画像を出力することができる。 If the above configuration is used, the scanning optical device and the image carrier can be arranged with a high-accuracy relative positional relationship, so that a high-accuracy image with a small scan line deviation can be output.
上記目的を達成するため、本出願に係る第2の発明は、像担持体が前記走査光学装置に位置決めされて取り付けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a second invention according to the present application is characterized in that an image carrier is positioned and attached to the scanning optical device.
上記構成を用いれば、走査光学装置と像担持体を高精度な相対位置関係で配置することが可能である。また、複数の像担持体の相対位置関係が高精度に保たれるので、各色間の走査線のずれが小さい高精度画像を出力することができる。 If the above configuration is used, the scanning optical device and the image carrier can be arranged in a highly accurate relative positional relationship. In addition, since the relative positional relationship between the plurality of image carriers is maintained with high accuracy, it is possible to output a high-accuracy image with a small shift of scanning lines between the colors.
以上説明したように、本出願に係る第1の発明によれば、走査光学装置内の走査光学素子周りの空間を閉塞する手段として、カラー画像形成装置の筐体の一部を用いることで、別部品の防塵保護カバーを必要としないので、安価な走査光学装置およびカラー画像形成装置を提供できる。また、走査光学装置および像担持体が、カラー画像形成装置の筐体に位置決めされるので、走査光学装置と像担持体の相対位置関係のずれを極力小さく抑えることが可能となり、走査線ずれが小さい、極めて良好なカラー画像を出力することができる。 As described above, according to the first invention of the present application, by using a part of the housing of the color image forming apparatus as means for closing the space around the scanning optical element in the scanning optical apparatus, Since a separate dustproof protective cover is not required, an inexpensive scanning optical device and color image forming apparatus can be provided. In addition, since the scanning optical device and the image carrier are positioned on the housing of the color image forming apparatus, it is possible to suppress the deviation of the relative positional relationship between the scanning optical device and the image carrier as much as possible, and the scanning line deviation is reduced. A small and very good color image can be output.
また、本出願に係る第2の発明によれば、走査光学装置と像担持体の位置関係が非常に高精度に保たれるので、走査線の傾きやドットずれの小さな画像を出力することができる。加えて、複数の像担持体の相対位置のずれを極力抑えることが可能なので、各色間の走査線ずれがほとんど発生しない、非常に高精細な画像が出力可能なカラー画像形成装置を提供することができる。 In addition, according to the second invention of the present application, the positional relationship between the scanning optical device and the image carrier is maintained with a very high accuracy, so that an image with a small scan line inclination and dot deviation can be output. it can. In addition, it is possible to provide a color image forming apparatus capable of outputting a very high-definition image that hardly causes a scanning line shift between colors because it is possible to suppress a shift in relative positions of a plurality of image carriers as much as possible. Can do.
(第1の実施例)
図1は本発明の実施例によるカラー画像形成装置を示す図である。同図において51は各々後述する構成よりなる走査光学装置、55は光学箱、1C、1M、1Y、1BKは各々像担持体としての感光ドラムである。本実施形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束(レーザビーム)LC、LM、LY、LBKが走査光学装置51、52から出射し、各々対応する感光ドラム1C、1M、1Y、1BK面上を照射して潜像を形成する。この潜像は1次帯電器2C、2M、2Y、2BKによって各々一様に帯電している感光ドラム1C、1M、1Y、1BK面上に形成されており、現像器4C、4M、4Y、4BKによって各々、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化され、転写ベルト7上を搬送されてくる転写材Pに転写ローラ5C、5M、5Y、5BKによって順に静電転写されることによってカラー画像が形成される。この後感光ドラム1C、1M、1Y、1BK面上に残っている残留トナーはクリーナー6C、6M、6Y、6BKによって除去されて、次のカラー画像を形成するために再度1次帯電器2C、2M、2Y、2BKによって一様に帯電される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a view showing a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure,
上記転写材Pは給紙トレイ21上に積載されており、給紙ローラ22によって1枚ずつ順に給紙され、レジストローラ23によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト7上に送り出される。転写ベルト7上を精度よく搬送されている間に感光ドラム1C、1M、1Y、1BK面上に形成されたシアンの画像、マゼンダの画像、イエローの画像、ブラックの画像が順に転写材P上に転写されてカラー画像が形成される。駆動ローラ24は転写ベルトの送りを精度よく行っており、回転ムラの小さな駆動モータ(図示しない)と接続している。転写材P上に形成されたカラー画像は定着器25によって熱定着されたのち、排紙ローラ26などによって搬送されて装置外に出力される。
The transfer material P is stacked on the paper feed tray 21, and is sequentially fed one by one by the paper feed roller 22, and is sent out onto the
図2および図3は第1の実施例における走査光学装置の構成を説明した図である。図3は図2の上面図である。 2 and 3 are diagrams for explaining the configuration of the scanning optical apparatus in the first embodiment. FIG. 3 is a top view of FIG.
走査光学装置51は画像形成装置の筐体の一部である金属製のステイ53に固定される。そのとき走査光学装置51はステイ53に位置決め手段56によって高精度に位置決め固定される。また、感光ドラム1C、1Mを各々保持するカートリッジユニット54C、54Mも走査光学装置51と同様に、位置決め手段57によって高精度にステイ53に組みつけられる。
The scanning
半導体レーザ101C、101Mから出射されたビームはポリゴンミラー102によってそれぞれ異なる方向に走査される。ポリゴンミラー102によって走査されたビームLC、LMはそれぞれ1枚目の走査レンズ103C,103Mを透過し、折り返しミラー104C、104Mによって方向を変えられて、2枚目の走査レンズ105C、105Mを透過し、出射窓108C、108Mを通過した後、感光ドラム1C、1M上に結像する。このような走査光学系を2対並列に並べることで、4つの感光ドラム上に走査光を導いている。
Beams emitted from the semiconductor lasers 101C and 101M are scanned in different directions by the polygon mirror 102, respectively. The beams LC and LM scanned by the polygon mirror 102 are transmitted through the
本実施例によれば、走査光学素子が光学箱の表裏に配置されている構成であっても、ステイが防塵保護カバーを兼ねるので、別体の防塵保護カバーが必要な場合と比較して安価な構成となる。 According to the present embodiment, even if the scanning optical element is arranged on the front and back of the optical box, the stay also serves as a dust-proof protective cover, so it is less expensive than when a separate dust-proof protective cover is required. It becomes the composition.
また、4つの走査光学装置が1個の金属製ステイに取り付けられているので、走査光学装置の稼動に伴い、走査光学装置内部の温度が上昇した場合、ステイが熱伝導を効果的に行うので4つの走査光学装置の温度が均一になる。したがって、各走査光学装置に内包された走査光学素子の熱変形が均等になるため、各色の走査線の相対ずれを小さく抑えることができる。 Since the four scanning optical devices are attached to one metal stay, the stay effectively conducts heat when the temperature inside the scanning optical device rises as the scanning optical device is operated. The temperature of the four scanning optical devices becomes uniform. Therefore, since the thermal deformation of the scanning optical element included in each scanning optical device becomes uniform, the relative deviation of the scanning lines of each color can be suppressed small.
また、走査光学装置およびカートリッジユニットが互いにステイに対して精度良く位置決めされているので、走査光学装置と感光ドラムの位置関係が非常に高精度に保たれる。したがって、走査線傾きが小さく、ドットずれの小さな高画質画像を出力することができる。 In addition, since the scanning optical device and the cartridge unit are accurately positioned with respect to the stay, the positional relationship between the scanning optical device and the photosensitive drum is maintained with very high accuracy. Accordingly, it is possible to output a high-quality image with a small scan line inclination and a small dot shift.
とりわけ、本実施例のように、複数の感光ドラムを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の場合、複数の走査線を重ね合わせ、画像形成を行う際、各色間の走査線ずれを極めて小さくすることが可能なので、特に有効である。 In particular, in the case of a tandem type color image forming apparatus using a plurality of photosensitive drums as in this embodiment, when a plurality of scanning lines are overlapped to form an image, the scanning line deviation between the colors is extremely reduced. This is particularly effective.
(第2の実施例)
図4および図5は第2の実施例における走査光学装置の構成を説明した図である。図5は図4の上面図である。
(Second embodiment)
4 and 5 are diagrams for explaining the configuration of the scanning optical apparatus in the second embodiment. FIG. 5 is a top view of FIG.
光学箱65には、半導体レーザ111、ポリゴンミラー112、第1の走査レンズ113、折り返しミラー114、第2の走査レンズ115等の走査光学素子が搭載されている。走査光学装置61は、光学箱65および走査光学素子より形成される。走査光学装置61は画像形成装置の筐体の一部であるステイ63の所定の位置に固定される。
In the
感光ドラム11C、11M、11Y、11Bkを保持するカートリッジユニット64C、64M、64Y、64Bkは、各々の位置決め手段67によって、光学箱65に高精度に組みつけられる。
The cartridge units 64C, 64M, 64Y, and 64Bk that hold the photosensitive drums 11C, 11M, 11Y, and 11Bk are assembled to the
本実施例によれば、カートリッジユニットが、光学箱に直接組みつけられているので、走査光学装置と感光ドラムの位置関係が非常に高精度に保たれる。したがって、感光ドラム表面上における、ビーム照射位置のずれを極力抑制することができる。さらに、本実施例のように、複数の感光ドラムを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の場合、複数の走査線を重ね合わせ、画像形成を行うため、とくに各色間の走査線ずれを少なくすることが重要である。本実施例の構成であれば、各々の感光ドラムが1個の光学箱に位置決め固定されているので、各々の感光ドラムの相対位置のずれを抑えることができる。したがって各色間の走査線ずれを極めて小さくすることが可能なので、良好な画像を提供することができる。 According to this embodiment, since the cartridge unit is directly assembled to the optical box, the positional relationship between the scanning optical device and the photosensitive drum can be maintained with very high accuracy. Therefore, the deviation of the beam irradiation position on the photosensitive drum surface can be suppressed as much as possible. Further, in the case of a tandem type color image forming apparatus using a plurality of photosensitive drums as in this embodiment, a plurality of scanning lines are overlapped to form an image, so that the scanning line deviation between each color is particularly reduced. This is very important. With the configuration of this embodiment, each photosensitive drum is positioned and fixed to one optical box, so that the relative position shift of each photosensitive drum can be suppressed. Therefore, the scanning line deviation between the colors can be extremely reduced, and a good image can be provided.
また、カートリッジユニットによって走査光学装置の光学素子周りの空間を密閉しているので、別体の防塵保護カバーを必要としない。したがって、コストダウンに繋がる。 Further, since the space around the optical element of the scanning optical device is sealed by the cartridge unit, a separate dustproof protective cover is not required. Therefore, it leads to cost reduction.
なお本発明は上述の第1の実施例および第2の実施例に限定されず、各色の配列や走査光学装置の個数が異なる場合であっても同様の効果が得られることはいうまでもない。加えて光学箱の個数は限定されない。また、出射窓に防塵カバーガラスを設けても問題ない。当然のことながら、走査光学装置、ステイおよびカートリッジユニットは本実施例の形状に限定されず、また各ユニットおよび各部品の位置決め手段および取付け手段はいかなる手段であってもよい。 The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and it goes without saying that the same effect can be obtained even when the arrangement of each color and the number of scanning optical devices are different. . In addition, the number of optical boxes is not limited. There is no problem even if a dustproof cover glass is provided on the exit window. As a matter of course, the scanning optical device, the stay and the cartridge unit are not limited to the shape of the present embodiment, and the positioning means and the attaching means for each unit and each component may be any means.
1C、1M、1Y、1BK、11C、11M、11Y、11Bk 感光ドラム
51、61 走査光学装置
53、63 ステイ
54C、54M、54Y、54BK、64C、64M、64Y、64BK カートリッジユニット
55、65 光学箱
1C, 1M, 1Y, 1BK, 11C, 11M, 11Y,
Claims (4)
前記光学箱は前記像担持体側の外縁部において前記カラー画像形成装置の筐体に取付けられており、前記筐体には前記走査光学装置から出射された前記レーザ光が通過する通過口が複数個設けられていることを特徴とする走査光学装置およびカラー画像形成装置。 A color image forming apparatus comprising a plurality of combinations of laser light modulated in accordance with image information and an image carrier corresponding to the laser light, and superposing images formed on the plurality of image carriers to form a color image In a scanning optical device comprising a light source, a scanning means, a scanning optical element, and an optical box containing them,
The optical box is attached to the casing of the color image forming apparatus at the outer edge on the image carrier side, and the casing has a plurality of passage openings through which the laser light emitted from the scanning optical apparatus passes. A scanning optical apparatus and a color image forming apparatus, which are provided.
前記前記像担持体は、前記走査光学装置に位置決めされていることを特徴とする走査光学装置およびカラー画像形成装置。
Color image forming apparatus comprising a plurality of combinations of laser light modulated in accordance with image information and an image carrier corresponding to the laser light, and forming a color image by superimposing images formed on the plurality of image carriers In a scanning optical device comprising a light source, a scanning means, a scanning optical element, and an optical box containing them,
The scanning optical device and the color image forming apparatus, wherein the image carrier is positioned on the scanning optical device.
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JP2003396710A JP2005157030A (en) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Scanning optical apparatus and color image forming apparatus |
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Cited By (1)
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US7796147B2 (en) | 2006-04-28 | 2010-09-14 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical scanner and image-forming device having the same |
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2003
- 2003-11-27 JP JP2003396710A patent/JP2005157030A/en not_active Withdrawn
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