JP2006126669A - Optical scanner and image forming apparatus provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のビームにより感光体上に各々静電潜像を形成し、それらの静電潜像の重ね合わせにより多色のカラー画像を得るデジタル複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等の光書き込み系に用いられる光走査装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention provides optical writing for digital copying machines, facsimiles, laser printers, etc., in which an electrostatic latent image is formed on a photosensitive member by a plurality of beams, and a multicolor image is obtained by superimposing the electrostatic latent images. The present invention relates to an optical scanning device used in the system and an image forming apparatus including the same.
近年、複数の光源から出射されるレーザビームを走査ビームとして出射する光学手段を1つのハウジングに一体的に形成し、前記ハウジングより出射される各走査ビームを各々の走査ビームに対応して設けられた複数の感光体に各々結像させて複数色の画像を形成し、各感光体上の記録紙に重ね転写して多色画像を得る多色画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
例えば、4つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に沿って配列し、これらの各感光体ドラムに対応した走査ビームで同時に露光して潜像を作り、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し、カラー画像を得るデジタル複写機やレーザプリンタなどが実用化されている。
このような画像出力機にて光走査するさい、複数の走査手段が用いられるが、その走査手段を配置するために大きなスペ−スが必要となり、装置全体が大型化することから、特許文献1に開示されるように、複数の光ビームを単一の偏向器に入射させて走査し、結像レンズを積み重ねて配置する方式等が提案されている。
また、特許文献2では、円形の開口部にレーザダイオード及びシリンドリカルレンズを一体的に組み合わせた構成物が装着され、2個の構成物によりカラー4色のレーザ光が感光体ドラムに照射できるような方法が提案されている。
For example, four photosensitive drums are arranged along the conveyance direction of the recording paper, and a latent image is formed by simultaneously exposing with a scanning beam corresponding to each of the photosensitive drums, and these visible images are formed on the same recording paper. Digital copiers, laser printers, and the like that are sequentially superimposed and transferred to obtain color images have been put into practical use.
A plurality of scanning means are used when performing optical scanning with such an image output machine. However, a large space is required to arrange the scanning means, and the entire apparatus is increased in size. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-218, there has been proposed a system in which a plurality of light beams are incident on a single deflector and scanned, and imaging lenses are stacked and arranged.
Further, in Patent Document 2, a structure in which a laser diode and a cylindrical lens are integrally combined is attached to a circular opening, and laser beams of four colors can be irradiated to the photosensitive drum by the two structures. A method has been proposed.
しかしながら、特許文献1では、高解像度を得ることは可能であるが、ビームスプリッタなどの大型でかつ高価な部品を使用するため光走査装置としても大型化して値段も高くなってしまう。それを回避するためにビームスプリッタを使用せず、感光体ドラム上でビームを所望する解像度のピッチになるように調整する方法が研究され、実用化されている。
ただし、解像度を落としても第1の光学系を固定するホルダの数は同じになり、コストダウンの幅としては小さいものとなってしまう。また、前記ホルダの数を減らそうとすると新規の光学ハウジングが必要となり、新たなコストが発生する。
また、特許文献2では、レーザダイオード及びシリンドリカルレンズを一体的に組み合わせた構成物のためホルダ自体がかなり大型化してしまうことで組み立てが難しくなり、2個の構成物を挿入するための開口部が4個あり、そこからトナー等の塵芥が侵入してしまうことが考えられる。また、シリンドリカルレンズをポリゴンスキャナから遠ざけ固定することで、レーザ光のビームを小さくすることが難しい。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、光学素子を設置するためのハウジングを変えることなく、高解像度または装置の高速化に対応でき、安価にどちらへも変更可能で、トナー等の塵芥からの汚染を発生させないようにする光走査装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
However, in Patent Document 1, it is possible to obtain a high resolution, but since a large and expensive part such as a beam splitter is used, the optical scanning device is also increased in size and expensive. In order to avoid this, a method of adjusting the beam to a desired resolution pitch on the photosensitive drum without using a beam splitter has been studied and put into practical use.
However, even if the resolution is lowered, the number of holders for fixing the first optical system is the same, and the cost reduction range is small. Further, if the number of holders is reduced, a new optical housing is required, and a new cost is generated.
Moreover, in patent document 2, since the holder itself becomes quite large because it is a structure in which a laser diode and a cylindrical lens are combined together, it becomes difficult to assemble, and an opening for inserting two structures is provided. There are four, and it is considered that dust such as toner enters from there. Further, it is difficult to reduce the laser beam by fixing the cylindrical lens away from the polygon scanner.
In view of the above, the object of the present invention is to cope with high resolution or high speed of the apparatus without changing the housing for installing the optical element, and can be changed to either one at low cost. It is an object of the present invention to provide an optical scanning device and an image forming apparatus provided with the optical scanning device that prevent contamination from dust and the like from occurring.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、光源から出射された光束をカップリングする第1の光学系と、前記光源と第1の光学系を固定するホルダと、前記第1の光学系でカップリングされた光束を主走査方向に長い線状に集光する第2の光学系と、この第2の光学系で集光された光束を偏向する光偏向器と、この偏向器によって偏向した光束を被走査面上に光スポットとして集光する第3の光学系と、前記ホルダ及び前記光学系を収容する光学ハウジングを備えた光走査装置において、前記光学ハウジングが前記ホルダを挿入するための4個以上の穴を開口し、これらの穴の2個のみに前記ホルダが挿入され、それ以外の穴が板金または樹脂部材で密封されている光走査装置を特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記穴が、前記偏向器の中心を通り被走査面と平行な線に対して略対称に配置されている請求項1記載の光走査装置を特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、前記穴が、被走査面に立てた垂線と60°、あるいは60°±10°の範囲に存在する請求項1または2記載の光走査装置を特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記ホルダが2個の光源及び2個の第1光学系を有する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光走査装置を特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、前記偏向器の反射面が軸線方向に上下2段に分割されているか、反射点に応じた高さを有する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光走査装置を特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光走査装置を備える画像形成装置を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a first optical system for coupling a light beam emitted from a light source, a holder for fixing the light source and the first optical system, A second optical system for condensing the light beam coupled by the first optical system into a line that is long in the main scanning direction, an optical deflector for deflecting the light beam collected by the second optical system, An optical scanning device comprising: a third optical system that condenses the light beam deflected by the deflector as a light spot on a surface to be scanned; and an optical housing that houses the holder and the optical system. The optical scanning device is characterized in that four or more holes for inserting the holder are opened, the holder is inserted into only two of these holes, and the other holes are sealed with a sheet metal or a resin member. .
The invention according to claim 2 is characterized in that the hole is arranged substantially symmetrically with respect to a line passing through the center of the deflector and parallel to the scanned surface. To do.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical scanning device according to the first or second aspect, wherein the hole exists in a range of 60 ° or 60 ° ± 10 ° with respect to a perpendicular standing on the surface to be scanned. To do.
The invention according to
According to a fifth aspect of the present invention, the reflective surface of the deflector is divided into two upper and lower stages in the axial direction, or has a height corresponding to the reflective point. Features the described optical scanning device.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the optical scanning device according to any one of the first to fifth aspects.
本発明によれば、構成が簡単であり、かつ大きな部品も使わないことで、4個以上の穴にホルダを4個以上装着することも可能なので、レーザ光の数が増やせることで、より高解像度または装置の高速化(プリント速度)に対応することが可能で、しかもハウジングの変更を伴わないので安価に変更可能である。 According to the present invention, since the structure is simple and no large parts are used, it is possible to mount four or more holders in four or more holes. It is possible to cope with the resolution or the high speed (printing speed) of the apparatus, and it is possible to change at a low cost because the housing is not changed.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は画像形成装置の全体的な要部構成を説明する正面図である。ここでは一般的なタンデム型の画像形成装置について説明する。
転写紙を保持する保持機能を有するエンドレスなベルト70は、水平方向に対向して配置された2つの支持部材としてのローラ71、72間に展張されている。ベルト70の上側ベルトに沿って矢印で示す回転方向順に、下流側から、BK(ブラック)、Y(イエロー)、C(シアン)、M(マジェンタ)の各トナー像を担持する感光体(感光体ドラム)1BK、1Y、1C、1Mがベルト70に接するように並んでいる。
これらの感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mのまわりには、各回転方向順に、帯電ローラ72BK、72Y、72C、72M、現像装置73BK、73Y、73C、73M、クリーニング手段74BK、74Y、74C、74Mなどが配置されている。各現像装置73BK、73Y、73C、73Mに設けられた現像ローラ75はそれぞれに対応する感光体に近接して配置されている。
これらの各感光体ドラムのまわりに配置された帯電装置、現像装置、クリーニング手段などにより画像形成手段が構成されている。つまり、BK、Y、M、Cの各色による画像形成のための手段として、画像形成手段76BK、76Y、76C、76Mがベルト70に対向して配置されている。
これらの画像形成手段76BK、76Y、76C、76Mにおける感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mに対向してベルト70を介して転写装置77BK、77Y、77C、77Mが配置されている。
また、各感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mの上方には光書き込み手段10が配置されていて、カラー画像信号に応じて変調されたレーザ光Lbが出射され、各感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mにおける帯電ローラと現像装置との間の露光部に照射されるようになっている。
ここで、各感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mの順番はこの通りでなくても問題ない。また各感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mまわりの帯電装置、現像装置、クリーニング手段などについても同様である。また光書き込み手段10が各感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mの下方に配置されていても問題ない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view illustrating the overall configuration of the main part of the image forming apparatus. Here, a general tandem type image forming apparatus will be described.
An
Around these photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M, charging rollers 72BK, 72Y, 72C, and 72M, developing devices 73BK, 73Y, 73C, and 73M, and cleaning units 74BK, 74Y, and 74C, in order of the respective rotational directions. 74M etc. are arranged. The developing rollers 75 provided in the developing devices 73BK, 73Y, 73C, and 73M are disposed in proximity to the corresponding photosensitive members.
An image forming unit is constituted by a charging device, a developing device, a cleaning unit, and the like disposed around each of the photosensitive drums. In other words, the image forming units 76BK, 76Y, 76C, and 76M are disposed so as to face the
Transfer devices 77BK, 77Y, 77C, and 77M are disposed through the
Further, an optical writing means 10 is disposed above each photosensitive drum 1BK, 1Y, 1C, 1M, and a laser beam Lb modulated according to a color image signal is emitted, and each photosensitive drum 1BK, 1Y is emitted. The exposure unit between the charging roller and the developing device in 1C and 1M is irradiated.
Here, there is no problem even if the order of the photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M is not the same. The same applies to the charging devices, developing devices, cleaning means, and the like around the photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M. Further, there is no problem even if the optical writing means 10 is disposed below each of the photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M.
ベルト70は矢印で示すように反時計回りの向きに回転駆動されるようになっている。ベルト70の上側ベルトの上流側のさらに上流側の位置には1対のレジストローラ78が設けられている。このレジストローラ78に向けて、転写紙Pが給紙コロ79から送り出されるようになっている。
ベルト70の上側ベルトの下流側のさらに下流の位置には、定着装置85が配置されている。ベルト70の上側ベルトの上流端部において、このベルト70を支持しているローラ72の上方には、このベルト70に転写紙Pが静電吸着するように転写紙吸着手段としてのコロナ放電ワイヤを使用した帯電器80が設けられている。
ベルト70の上側ベルトの下流端であって、ローラ71と対向する部位には転写紙Pを除電してベルト70から容易に離脱させるべく除電手段81が設けられている。
ベルト70の下側ベルトには、ベルト70の除電を行うコロナ放電ワイヤを使用した除電手段82が設けられ、さらに、ローラ72にはベルト70を介してローラ72に接離可能なククリーニングブレ−ド83が設けられている。
ベルト70のまわりに設けられたこれら画像形成手段76BK、76Y、76C、76M、光書き込み手段10、転写装置77BK、77Y、77C、77M、帯電器80、クリーニングブレ−ド83、除電手段81、82などは画像形成のためのプロセス手段である。
この画像形成装置において、画像形成は各感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mが回転を始めると、回転中にこれら感光体は帯電ローラ72BK、72Y、72C、72Mにより均一に帯電される。
同一の転写紙P上に重ね転写されるように書き込みタイミングをずらしてレーザ光Lbが感光体ドラムの露光部に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成され、それぞれ現像装置73BK、73Y、73C、73Mによりトナー像が形成される。
一方、給紙部に収納された転写紙Pが給紙コロ79により送り出され、破線で示す搬送経路を経て1対のレジストローラ78の位置でいったん停止し、感光体ドラム1BK、1Y、1C、1M上のトナー像と転写部で合致するように送り出しのタイミングを待ち、時期が到来するとレジストローラ78に停止されていた転写紙Pはレジストローラ78から送り出され、帯電器80によってベルト70に吸着されて搬送される。
The
A
A neutralization means 81 is provided at the downstream end of the upper belt of the
The lower belt of the
These image forming means 76BK, 76Y, 76C, 76M provided around the
In this image forming apparatus, when the photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M start to rotate, the photosensitive members are uniformly charged by the charging rollers 72BK, 72Y, 72C, and 72M during the rotation.
A latent image corresponding to an image to be created is formed by irradiating and scanning the exposure portion of the photosensitive drum with the laser light Lb so that the writing timing is shifted so as to be transferred onto the same transfer paper P, and each developing device A toner image is formed by 73BK, 73Y, 73C, and 73M.
On the other hand, the transfer paper P stored in the paper feed unit is fed out by the
各感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mのそれぞれのトナー像が、各感光体ドラムとの当接位置である上記転写部において転写紙P上に順次転写され、色が重ね合わされフルカラートナー画像が形成される。
各感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mとベルト70とが接している部位は転写部を構成し、これらの転写部には各転写装置77BK、77Y、77C、77Mが位置している。
フルカラートナー画像が転写された転写紙Pは除電手段81で除電されてからベルト70より分離され、そのまま定着装置85に搬送され、定着されて排紙トレイ84に排出される。
一方、感光体ドラム1BK、1Y、1C、1M上に残った残留トナーはこれらの感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mの回転とともにクリーニング手段74BK、74Y、74C、74Mに至り、これらのクリーニング手段を通過する間に清掃されて次の画像形成に備えられる。
また、転写紙Pを分離した後のベルト70についても、除電手段82で除電されてからクリーニング手段74BK、74Y、74C、74Mのクリーニングブレード83に至り、クリーニングされて次の転写紙の搬送に備えられる。
クリーニングブレード83によりベルト70上をクリーニングするのは、感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mからトナー像の一部がベルト70上に転写されることがあるからである。
また転写紙の紙紛が付着し、これらの転写トナーや紙紛などが次の転写紙の裏汚れとなるのを防止するためである。そして、ベルト70の繋ぎ目がクリーニングブレード83に到達する直前にクリーニングブレード83を離間し、通り過ぎ次第再度当接させる。
図2は光走査装置の光路を説明する概略図である。光走査装置10’は平らな箱型形状をした密閉状の光学ハウジング20内に収められている。光学ハウジング20の略中央位置にはポリゴンスキャナ3が設けられている。
光走査装置10’に対向するようにして、画像形成装置の一部である感光体ドラムが4個並列に配置されている。ここではBK(ブラック)、Y(イエロー)、C(シアン)、M(マジェンタ)の各トナー像を担持する感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mとしておく。
これら4つの感光体ドラム1BK、1Y、1C、1Mに対してレーザ光を照射、走査するために、光学ハウジング20内には、ポリゴンスキャナ3のまわりに多数の光学素子が配置されている。ポリゴンスキャナ3を挟んで、左側の光学素子のグループは感光体ドラム1BKと感光体ドラム1Yとを照射するための光学素子群である。
The respective toner images of the photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M are sequentially transferred onto the transfer paper P at the transfer portion that is in contact with the photosensitive drums, and the colors are superimposed to form a full-color toner image. It is formed.
The portions where the photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M are in contact with the
The transfer sheet P on which the full color toner image has been transferred is discharged by the discharging
On the other hand, residual toner remaining on the photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M reaches the cleaning means 74BK, 74Y, 74C, and 74M along with the rotation of the photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M. To be prepared for the next image formation.
Also, the
The reason why the
This is also to prevent transfer of paper dust from the transfer paper, and transfer toner, paper dust and the like from the back of the next transfer paper. Then, the cleaning blade 83 is separated immediately before the joint of the
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the optical path of the optical scanning device. The optical scanning device 10 'is housed in a sealed
Four photosensitive drums that are a part of the image forming apparatus are arranged in parallel so as to face the
In order to irradiate and scan the four photosensitive drums 1BK, 1Y, 1C, and 1M with laser light, a large number of optical elements are arranged around the
右側の光学素子のグループは、感光体ドラム1Cと感光体ドラム1Mとを照射するための光学素子群である。左側の光学素子のグループは、感光体ドラム1BKに対してレーザ光を導くための光学素子群と、感光体ドラム1Yに対してレーザ光を導くための光学素子群とからなる。
感光体ドラム1BKに対してレーザ光を導くための光学素子群は、fθレンズ4−BK、第1ミラー5−1BK、トロイダルレンズ6−BK、第2ミラー5−2BK、第3ミラー5−3BK等であり、この順に進行して防塵ガラス7−BKを経て感光体ドラム1BKに達する。
感光体ドラム1Yに対してレーザ光を導くための光学素子群は、fθレンズ4−Y、第1ミラー5−1Y、トロイダルレンズ6−Y、第2ミラー5−2Y、第3ミラー5−3Y等であり、この順に進行して防塵ガラス7−BKを経て感光体ドラム1Yに達する。
感光体ドラム1BK、1Y、fθレンズ4−BK、4−Y、第1ミラー5−1BK、第2ミラー5−2BK、第1ミラー5−1Y、第1ミラー5−2Y等及び防塵ガラス7−BK、7−Yは紙面の奥行き方向に長い長尺のミラーからなる。fθレンズ4−BKとfθレンズ4−Yは一体的に構成されているので、fθレンズ4として扱う。
各感光体ドラムに対する書き込み開始タイミングを定めるために走査開始端側には、検知センサ9−1が配置されている。この検知センサ9−1は感光体ドラム1BK、1Yの夫々に向かうレーザ光Lbをともに検知するものとして共用されており、第2ミラー5−2BKの一端側で反射された光ビームLbをミラー5−2’BK、ミラー8−1BKの順に反射させて検知センサ9−1へ導いている。
同様に、第2ミラー5−2Yの一端側で反射された光ビームLbをミラー8−1Yの順に反射させて検知センサ9−1へ導いている。これらのミラー5−2’BK、8−1BK、8−1Y等は検知センサ9−1へレーザ光Lbを導くためのミラーであり、小型のミラーが使用されている。
The right optical element group is an optical element group for irradiating the photosensitive drum 1C and the
The optical element group for guiding the laser beam to the photosensitive drum 1BK includes an fθ lens 4-BK, a first mirror 5-1BK, a toroidal lens 6-BK, a second mirror 5-2BK, and a third mirror 5-3BK. Etc., and in this order, reaches the photosensitive drum 1BK through the dust-proof glass 7-BK.
The optical element group for guiding the laser beam to the
Photosensitive drums 1BK, 1Y, fθ lenses 4-BK, 4-Y, first mirror 5-1BK, second mirror 5-2BK, first mirror 5-1Y, first mirror 5-2Y, etc. and dustproof glass 7- BK, 7-Y is composed of a long mirror that is long in the depth direction of the paper surface. Since the fθ lens 4-BK and the fθ lens 4-Y are integrally formed, they are handled as the
In order to determine the writing start timing for each photosensitive drum, a detection sensor 9-1 is disposed on the scanning start end side. The detection sensor 9-1 is commonly used to detect both the laser beams Lb directed to the photosensitive drums 1BK and 1Y, and the light beam Lb reflected on one end side of the second mirror 5-2BK is reflected on the
Similarly, the light beam Lb reflected on one end side of the second mirror 5-2Y is reflected in the order of the mirror 8-1Y and guided to the detection sensor 9-1. These mirrors 5-2′BK, 8-1BK, 8-1Y, etc. are mirrors for guiding the laser light Lb to the detection sensor 9-1, and small mirrors are used.
右側の光学素子のグループは、左側の光学素子グループと対称に構成されていて、感光体ドラム1Mに対してレーザ光を導くための光学素子群と、感光体ドラム1Cに対してレーザ光を導くための光学素子群とからなる。
感光体ドラム1Mに対してレーザ光を導くための光学素子群は、fθレンズ4−M、第1ミラー5−1M、トロイダルレンズ6−M、第2ミラー5−2M、第3ミラー5−3M等であり、この順に進行して防塵ガラス7−Mを経て感光体ドラム1Mに達する。
感光体ドラム1Cに対してレーザ光を導くための光学素子群は、fθレンズ4−C、第1ミラー5−1C、トロイダルレンズ6−C、第2ミラー5−2C、第3ミラー5−3C等であり、この順に進行して防塵ガラス7−Cを経て感光体ドラム1Cに達する。
感光体ドラム1M、1C、fθレンズ4−M、4−C、第1ミラー5−1M、第2ミラー5−2M、第1ミラー5−1C、第2ミラー5−2C等及び防塵ガラス7−M、7−Cは、紙面の奥行き方向に長い長尺のミラーからなる。fθレンズ4−Mとfθレンズ4−Cは一体的に構成されているので、fθレンズ4’として扱う。
感光体ドラムに対する書き込み開始タイミングを定めるために走査開始端側には、検知センサ9−2が配置されている。この検知センサ9−2は感光体ドラム1M、1Cの夫々に向かうレーザ光Lbを共に検知するものとして共用されており、第2ミラー5−2Mの一端側で反射された光ビームLbをミラー5−2’M、8−1Mの順に反射させて検知センサ9−2へ導いている。
同様に、第2ミラー5−2Cの一端側で反射された光ビームLbをミラー8−1Mの順に反射させて検知センサ9−2へ導いている。これらのミラー5−2’M、8−1M、8−1C等は検知センサ9−2へレーザ光Lbを導くためのミラーであり、小型のミラーが使用されている。
The optical element group on the right side is configured symmetrically with the optical element group on the left side, the optical element group for guiding the laser beam to the
The optical element group for guiding the laser beam to the
The optical element group for guiding the laser beam to the photosensitive drum 1C includes an fθ lens 4-C, a first mirror 5-1C, a toroidal lens 6-C, a second mirror 5-2C, and a third mirror 5-3C. And the like, proceeding in this order to reach the photosensitive drum 1C through the dust-proof glass 7-C.
In order to determine the writing start timing for the photosensitive drum, a detection sensor 9-2 is disposed on the scanning start end side. The detection sensor 9-2 is commonly used to detect both the laser beams Lb directed to the
Similarly, the light beam Lb reflected on one end side of the second mirror 5-2C is reflected in the order of the mirror 8-1M and guided to the detection sensor 9-2. These mirrors 5-2′M, 8-1M, 8-1C and the like are mirrors for guiding the laser light Lb to the detection sensor 9-2, and small mirrors are used.
図3は上述した光学素子をイエロー(Y)側の光走査手段とともに立体的に示す斜視図である。図4は全体の光学素子を立体的に示す斜視図である。図3及び図4において、左側の光学素子グループに導くためにポリゴンスキャナ3へレーザ光を出射するレーザ光源30−Y、30−BK及びコリメートレンズ11−Y、11−BK、及びシリンドリカルレンズ40−Y、40−BKが示されている。
また、右側の光学素子グループに導くためにポリゴンスキャナ3へレーザ光を出射するレーザ光源30−C、30−M、及びシリンドリカルレンズ40−C、40−Mが示されている。図3及び図4において図1及び図2と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略している。
図5は本発明による光学ハウジングを示す斜視図である。図6は本発明によるLDホルダとポリゴンスキャナの関係を示す平面図である。図7は図6の正面図である。図8はLDホルダを4個にしたときのLDホルダとポリゴンスキャナの関係を示す平面図である。図9は図8の正面図である。
光走査装置について本発明の実施の形態を示した図5乃至図9において、光学ハウジング20についてはシリンドリカルレンズ40−Y、40−BK、40−C、40−Mを設置する形状が、シリンドリカルレンズ40’−Y、40’−BK、40’−C、40’−Mの設置と異なることを除いて、従来例と同じ形態である。
図1及び図5乃至図9において、ホルダ100、100’は光学ハウジング20に設けられた4個の穴41a、41b、41c、41dのうち2個の穴41a、41dに挿入されてこれらを閉止する。その他の穴41b、41cは、板金または樹脂部材で作られたカバー部材101、101’で閉止され、外部から塵芥が侵入しない構造になっている。
ホルダ100、100’をどの穴に挿入するかは任意であるが、ポリゴンスキャナ3を挟んで略対称に設置することが望ましい。穴に固定されたホルダ100、100’は、その内側面にて2個のコリメートレンズ11と、2個のレーザダイオード30を固定支持している。
FIG. 3 is a perspective view showing the above-mentioned optical element in a three-dimensional manner together with the yellow (Y) side optical scanning means. FIG. 4 is a perspective view showing the entire optical element in three dimensions. 3 and 4, laser light sources 30-Y and 30-BK, collimating lenses 11-Y and 11-BK, and a cylindrical lens 40- that emit laser light to the
Also shown are laser light sources 30-C, 30-M and cylindrical lenses 40-C, 40-M that emit laser light to the
FIG. 5 is a perspective view showing an optical housing according to the present invention. FIG. 6 is a plan view showing the relationship between the LD holder and the polygon scanner according to the present invention. FIG. 7 is a front view of FIG. FIG. 8 is a plan view showing the relationship between the LD holder and the polygon scanner when the number of LD holders is four. FIG. 9 is a front view of FIG.
5 to 9 showing the embodiment of the present invention for the optical scanning device, the shape of the cylindrical lens 40-Y, 40-BK, 40-C, 40-M installed in the
1 and 5 to 9, the
Although it is arbitrary in which hole the
図6及び図7で示すようにそれぞれのコリメートレンズ11とレーザダイオード30は、図5に記載するZ方向、X−Y平面上に一定の距離をもって固定されている。ここで、それぞれの光軸(YとBK、CとM)の交点はほぼポリゴンスキャナ3上で一致させるように設定しておき、走査線の垂線とそれぞれの光軸の中央を通る線が60°±10°になるようにしておく。
こうすることで図8及び図9における30−Yまたは30−BKの位置に図6のホルダ100を、また図8における30−Cまたは30−Mの位置に図6のホルダ100’を乗せ代えてもレーザ光を感光体ドラムに到達させることが可能で、設計も容易になる。
ここでシリンドリカルレンズ40−Y、40−BK、40−C、40−Mの光学ハウジング20の固定方法であるが、予め図6における2個のコリメートレンズ11と2個のレーザダイオード30が固定できるように設計しておく。
ポリゴンスキャナ3は図3及び図4に示すように上下に2分割3u、3dにして左右から上下段にレーザ光をミラー面に当てるか、分割せずに前記Z軸方向に長い形状にしておく。長いままだと光軸の位置が少々変化してもそのままでポリゴンスキャナ3を変えずに使用できるし、分割しておけばポリゴンスキャナ3の回転負荷が減らせて光学特性がより安定することができるというそれぞれのメリットがある。
As shown in FIGS. 6 and 7, the collimating
In this manner, the
Here, the cylindrical lens 40-Y, 40-BK, 40-C, 40-M is a method of fixing the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
本発明によれば、ポリゴンスキャナ3を挟み、対向して光学素子を配置できるので、省スペースで設計できるとともに、光学特性が略左右対称になるので光学的、物理的確認等が半分になり作業が効率的である。
本発明によれば、ホルダ100、100’を挿入するための穴41a、41b、41c、41dは、被走査面に立てた垂線と60°、あるいは60°±10°の範囲に存在するので、2個から4個のホルダを搭載できるので、解像度を上げるか、プリント速度を上げようとしてレーザダイオードの数を増やすことも容易である。
本発明によれば、ホルダ100、100’は2個の光源30及び2個の第1光学系11を有するのでコンパクトに製作することができ、シリンドリカルレンズ40をホルダ100、100’に搭載しないことでレーザ光のビームも小さく調整でき、4色のカラーのうち2色の光書き込みが実現できる。
本発明によれば、偏向器の反射面は軸線方向に上下2段3u、3dに分割されているか、反射点に応じた高さを有するので、ホルダの数が変化しても同じポリゴンスキャナ3が使用できるので変更が容易である。
本発明によれば、画像形成装置は上述した光書き込み装置を有することによって、より高解像度または装置の高速化に対応することが可能で、しかもハウジングの変更を伴わないので安価に変更可能である。
According to the present invention, since the optical elements can be arranged facing each other with the
According to the present invention, the
According to the present invention, since the
According to the present invention, since the reflecting surface of the deflector is divided into two upper and
According to the present invention, since the image forming apparatus has the above-described optical writing device, it is possible to cope with higher resolution or higher speed of the device, and it is possible to change at low cost because it does not involve changing the housing. .
1Y 感光体(感光体ドラム)、3 光偏向器(ポリゴンスキャナ)、4 第2の光学系(fθレンズ)、5−1Y 第2の光学系(第1ミラー)、5−2Y 第2の光学系(第2ミラー)、6−Y 第2の光学系(トロイダルレンズ)、5−3Y 第3の光学系(第3ミラー)、7−Y 第3の光学系(防塵ガラス)、8−1Y 第3の光学系(ミラー)、10 光書き込み手段、10’ 光走査装置、11 第1の光学系(コリメートレンズ)、20 光学ハウジング、30−Y 光源(レーザダイオード)、40−Y 第1の光学系(シリンドリカルレンズ)、41a 穴、41b 穴、41c 穴、41d 穴、100 LDホルダ(レーザダイオードホルダ)、100’ LDホルダ(レーザダイオードホルダ)、101 カバー部材、101’ カバー部材
1Y photoconductor (photosensitive drum), 3 optical deflector (polygon scanner), 4th optical system (fθ lens), 5-1Y second optical system (first mirror), 5-2Y second optical System (second mirror), 6-Y second optical system (toroidal lens), 5-3Y third optical system (third mirror), 7-Y third optical system (dust-proof glass), 8-1Y Third optical system (mirror), 10 optical writing means, 10 'optical scanning device, 11 first optical system (collimating lens), 20 optical housing, 30-Y light source (laser diode), 40-Y first Optical system (cylindrical lens), 41a hole, 41b hole, 41c hole, 41d hole, 100 LD holder (laser diode holder), 100 'LD holder (laser diode holder), 101 cover member, 101' cover member
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An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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