JP2006326901A - Optical housing, optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ等の光学的な書込系に用いられる光学ハウジングおよび光走査装置に関するものであるとともに、上記光走査装置を用いた単色のトナーによるモノクロの画像形成装置、および、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成することが可能な画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an optical housing and an optical scanning device used in an optical writing system such as a digital copying machine and a laser printer, and a monochrome image forming apparatus using monochromatic toner using the optical scanning device, The present invention also relates to an image forming apparatus capable of forming a color image by superimposing a plurality of color toner images.
カールソンプロセスといわれる電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体としての例えば感光体ドラムの回転に従って、感光体ドラム表面への均一な帯電、露光による潜像形成、現像、転写、定着、というようなプロセスが順に実行されて画像が形成される。モノクロ画像形成装置では、1つの感光体ドラムを用いてモノクロ画像が形成される。多色画像形成装置では、1つの感光体ドラムを用いて多数回(例えば4回)の回転によってカラー画像が形成され、あるいは、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねる多色画像形成方法によりカラー画像が形成される。 In an image forming apparatus using an electrophotographic process called the Carlson process, as the image bearing member rotates, for example, the photosensitive drum, uniform charging on the surface of the photosensitive drum, latent image formation by exposure, development, transfer, and fixing , And the like are sequentially executed to form an image. In the monochrome image forming apparatus, a monochrome image is formed using one photosensitive drum. In a multicolor image forming apparatus, a color image is formed by rotating a single photosensitive drum a number of times (for example, four times), or a plurality of photosensitive drums are arranged along the transport direction of the transfer body, A color image is formed by a multicolor image forming method in which the toner images formed at the image forming stations of the respective colors are overlapped.
感光体に潜像を形成させるために、光束を出射する光源手段と、光束を偏向し主走査を行う偏向手段と、上記光源手段から出射した光束を上記偏向手段に入射させる入射光学系と、上記偏向手段により偏向走査された光束を感光体の表面に結像させる1つまたは複数の光学素子からなる結像光学手段と、それらを位置決め保持する光学ハウジングとを有する光走査装置が用いられる。モノクロ画像形成装置では、上記の光走査装置を1つ用いて感光体に潜像を形成させる。カラー画像形成装置では、光走査装置を単数あるいは複数備える。カラー画像形成装置では、各色に応じて感光体を複数備えたタンデム方式が広く採用されており、1つの光走査装置から感光体の個数分の光束を出射させて各色に対応した画像の潜像を各感光体に形成するもの、感光体の数に応じて光走査装置を配置し、各光走査装置から出射される光束により各色に対応した画像の潜像を各感光体に形成するもの、感光体の個数の半数の光走査装置を用い、1つの光走査装置からは2つの光束を出射させて各感光体に各色に対応した画像の潜像を形成するものなどがある。 In order to form a latent image on the photosensitive member, a light source unit that emits a light beam, a deflecting unit that deflects the light beam and performs main scanning, an incident optical system that causes the light beam emitted from the light source unit to enter the deflecting unit, There is used an optical scanning device having an imaging optical means comprising one or a plurality of optical elements for imaging the light beam deflected and scanned by the deflection means on the surface of the photosensitive member, and an optical housing for positioning and holding them. In a monochrome image forming apparatus, a latent image is formed on a photoconductor using one of the optical scanning devices described above. A color image forming apparatus includes one or more optical scanning devices. In color image forming apparatuses, a tandem method including a plurality of photoconductors corresponding to each color is widely adopted, and a light beam corresponding to the number of photoconductors is emitted from a single optical scanning device to form a latent image of an image corresponding to each color. Are formed on each photoconductor, an optical scanning device is arranged according to the number of photoconductors, and a latent image of an image corresponding to each color is formed on each photoconductor by a light flux emitted from each optical scanning device, There are optical scanning devices that use half of the number of photoconductors, and two light beams are emitted from one optical scanning device to form a latent image of an image corresponding to each color on each photoconductor.
これらの画像形成装置は、機種がシリーズ化され、そのシリーズに属する画像形成装置の画像形成速度(プリント速度)が変更された場合は、光偏向手段である回転多面鏡(ポリゴンスキャナ)の回転速度を変更して走査速度すなわち走査線の速度を変更する場合がある。同じシリーズに属する画像形成装置は、走査光学系の光学設計が共通化されているため、同じシリーズに属する画像形成装置において、例えば、プリント速度を速くするように変更する場合には、偏向手段の回転多面鏡の回転速度を高速にして対応している。しかし、回転多面鏡の回転速度を高速にすると、偏向手段の回転を制御するための駆動制御回路基板上の集積回路に流れる電流が大きくなり、回転駆動部や集積回路の発熱量が増加し、また回転駆動部からの発熱量が増加して、光学ハウジングの内部の温度が上昇する。特に、光学ハウジングが樹脂などの熱伝導性の低い材料で製作されている場合には、熱が逃げにくく、光学ハウジング内部の光学部品や電子部品に悪影響を与え、また、回転駆動部の寿命を短くするといった欠点があった。 In these image forming apparatuses, when the model is made into a series and the image forming speed (printing speed) of the image forming apparatus belonging to the series is changed, the rotating speed of the rotary polygon mirror (polygon scanner) which is a light deflecting unit is changed. May be changed to change the scanning speed, that is, the scanning line speed. Since the image forming apparatuses belonging to the same series share the same optical design of the scanning optical system, when changing the image forming apparatus belonging to the same series to increase the printing speed, for example, The rotating polygon mirror is supported at a high rotational speed. However, when the rotational speed of the rotary polygon mirror is increased, the current flowing through the integrated circuit on the drive control circuit board for controlling the rotation of the deflecting means increases, and the amount of heat generated by the rotational drive unit and the integrated circuit increases. In addition, the amount of heat generated from the rotation drive unit increases, and the temperature inside the optical housing rises. In particular, when the optical housing is made of a material with low thermal conductivity such as resin, heat is difficult to escape, adversely affects the optical components and electronic components inside the optical housing, and the life of the rotary drive unit is reduced. There was a drawback of shortening.
発熱による光学ハウジング内部の温度上昇は、部品への悪影響や短寿命化の欠点のほかに、熱が光学ハウジング内にこもって温度勾配を持った場合に、結像光学手段を構成する例えば走査レンズの膨張が一様ではなくなり、感光体上のビームスポット径の異常や、ビームスポットの位置の変動が経時的に起こり、形成される画像の異常といった問題も有していた。 The rise in temperature inside the optical housing due to heat generation is, for example, a scanning lens that constitutes the imaging optical means when heat accumulates in the optical housing and has a temperature gradient in addition to the adverse effects on parts and the disadvantage of shortening the service life. As a result, the expansion of the beam spot is not uniform, and the beam spot diameter on the photoconductor is abnormal, and the position of the beam spot varies with time, resulting in problems such as abnormal images.
一方、偏向手段としての回転多面鏡の回転速度を高速にすると、回転多面鏡の風切り音が大きくなるので、光学ハウジング内部に偏向手段を収納する室ないしは空間を作ってそれ以外の空間から隔離する場合がある。この場合、偏向手段が収納されている空間に熱がこもるため特に偏向手段の発熱が問題となり、駆動回路制御基板とそれ以外の偏向走査手段を別体にして、駆動回路制御基板を上記偏向手段の収納空間の外に出すなどの対策がとられていた。また、このような駆動回路制御基板を偏向手段の収納空間の外に出すなどの対策のほかに、光学ハウジングの一部に熱伝導性の良い材料を用い、あるいは、光学ハウジングや偏向走査手段を収納する室ないしは空間の蓋を工夫することが行われている(例えば、特許文献1参照)。また、偏向走査手段を収納する空間と外部との間で空気が行き来できるようにした発明(例えば、特許文献2参照)、光学ハウジングの蓋の熱伝導性を上げるように工夫した発明(例えば、特許文献3、特許文献4参照)、偏向走査手段に放熱材をつける発明(例えば、特許文献5参照)などがある。
これらの特許文献記載の発明は、放熱を図ることによって部品への悪影響や短寿命化の問題に対処するとともに、熱が光学ハウジング内にこもって温度勾配を持った場合に、例えば結像光学手段(走査レンズ)の膨張が一様ではなくなり、感光体上のビームスポット径の異常や、ビームスポットの位置の変動が経時的に起こり、形成される画像に異常を来たすといった課題に対応しようとするものである。
On the other hand, if the rotational speed of the rotating polygon mirror as the deflecting means is increased, the wind noise of the rotating polygon mirror increases. Therefore, a chamber or space for storing the deflecting means is created in the optical housing to isolate it from other spaces. There is a case. In this case, since heat is trapped in the space in which the deflection means is stored, heat generation of the deflection means becomes a problem. The drive circuit control board is separated from the other deflection scanning means, and the drive circuit control board is mounted on the deflection means. Measures such as taking it out of the storage space were taken. In addition to measures such as taking the drive circuit control board out of the storage space of the deflecting means, a material having good thermal conductivity is used for a part of the optical housing, or the optical housing and the deflecting scanning means are installed. A device for storing the room or a cover of the space has been devised (for example, see Patent Document 1). Also, an invention that allows air to flow back and forth between the space for storing the deflection scanning means and the outside (for example, see Patent Document 2), an invention that is devised to increase the thermal conductivity of the lid of the optical housing (for example,
The inventions described in these patent documents address the problem of adverse effects on parts and shortening the service life by dissipating heat, and when the heat is trapped in the optical housing and has a temperature gradient, for example, the imaging optical means The (scanning lens) does not expand uniformly, and an attempt is made to cope with problems such as an abnormal beam spot diameter on the photoconductor and a change in the position of the beam spot over time, resulting in an abnormal image. Is.
しかし、上記各特許文献に記載されているような構成では、光学設計が同じ走査光学系を用いるようにした特定のシリーズに属する画像形成装置においても、偏向手段の回転多面鏡の回転速度に対応した光学ハウジングを別に用意する必要があり、光学ハウジングが樹脂の場合には精密な金型設計や成形条件出し、評価が機種毎に必要となって無駄が発生し、人的資源の無駄も生じていた。特に、感光体の個数分の光束、あるいはそれ以上の光束が出射される光走査装置を用いるカラー画像形成装置では、光学ハウジングが大型化しており、光学ハウジングの仕様が機種毎に異なる場合には光学ハウジングの金型が一つのシリーズにおいて複数必要となり、金型材料としての資源の無駄、成形条件出しおよび評価のために成形する樹脂の無駄など省資源に対して逆行するものとなっていた。さらに、一つのシリーズにおいて複数の光学ハウジング成形用金型が必要な場合には、金型の製作コスト、金型管理費などが増大するといった問題も有していた。画像形成装置をシリーズ化した場合においても、光学ハウジングを複数用意する必要がないように工夫した発明として、特許文献6記載の発明があるが、偏向走査手段の発熱の問題を解決する発明ではない。 However, in the configuration as described in each of the above patent documents, even in an image forming apparatus belonging to a specific series that uses the same scanning optical system, the rotation speed of the rotating polygon mirror of the deflecting unit is supported. It is necessary to prepare a separate optical housing. If the optical housing is made of resin, precise mold design and molding conditions must be determined, and evaluation will be required for each model, resulting in waste of human resources. It was. In particular, in a color image forming apparatus using an optical scanning device that emits a luminous flux equal to or more than the number of photosensitive members, the optical housing is enlarged, and the specifications of the optical housing differ depending on the model. A plurality of molds for the optical housing are required in one series, and this has been against the resource saving such as waste of resources as mold material, waste of molding resin for molding condition determination and evaluation. Furthermore, when a plurality of optical housing molds are required in one series, there is a problem that the manufacturing cost of the mold, the mold management cost, etc. increase. As an invention devised so that it is not necessary to prepare a plurality of optical housings even when image forming apparatuses are serialized, there is an invention described in Patent Document 6, but it is not an invention that solves the problem of heat generation of the deflection scanning means. .
ここまでは、画像形成装置がシリーズ化された場合の問題点を述べたが、近年の省資源の観点から、機種をユーザから回収して、必要な変更・調整などを行なって新しい製品として使用する「リユース機」が採用されるようになってきている。この「リユース機」において光学設計が同じ走査光学系を用いる場合にも、プリント速度の高速化に対応する場合には、上記の課題と同じ課題があった。 Up to this point, we have described the problems when image forming devices are serialized. However, from the viewpoint of resource saving in recent years, models are collected from users and used as new products after making necessary changes and adjustments. The “reuse machine” is being adopted. Even in the case of using a scanning optical system having the same optical design in this “reuse machine”, there is the same problem as the above problem when dealing with an increase in printing speed.
本発明は、シリーズ化された画像形成装置や「リユース機」などのように、光学設計が同じ走査光学系を用いるものにおいて、機種の仕様が変わってプリント速度が速くなった場合に、偏向手段としての回転多面鏡の回転速度に対応した光学ハウジングを別に用意する必要がないように工夫した、光学ハウジング、それを用いた光走査装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a deflecting means for a case where a scanning optical system having the same optical design, such as a series of image forming apparatuses or “reuse machines”, is used and the printing speed is increased due to a change in model specifications. It is an object of the present invention to provide an optical housing, an optical scanning device using the optical housing, and an image forming apparatus which are devised so that it is not necessary to separately prepare an optical housing corresponding to the rotational speed of the rotating polygon mirror.
請求項1記載の発明は、光束を出射する光源と、光源からの光束を偏向走査する回転多面鏡と、この回転多面鏡を回転駆動するモータと、このモータの駆動制御回路基板と、上記回転多面鏡で偏向走査される上記光束を結像面に結像する結像光学手段とを位置決めして保持する光学ハウジングであって、上記駆動制御回路基板の固定位置を任意に選択することができるように、駆動制御回路基板の締結箇所が複数箇所に設けられていることを特徴とする。
請求項2記載の発明のように、上記光学ハウジングの材質は、ガラス繊維入り樹脂にするとよい。
請求項3記載の発明のように、上記光学ハウジングは、これを複数の部分ハウジングとし、複数の部分ハウジングが結合することにより構成するとよい。
According to the first aspect of the present invention, a light source that emits a light beam, a rotary polygon mirror that deflects and scans the light beam from the light source, a motor that rotationally drives the rotary polygon mirror, a drive control circuit board for the motor, and the rotation An optical housing for positioning and holding the light beam deflected and scanned by a polygon mirror on an image forming surface and capable of arbitrarily selecting a fixed position of the drive control circuit board Thus, the fastening location of the drive control circuit board is provided at a plurality of locations.
As in the second aspect of the invention, the material of the optical housing may be glass fiber-containing resin.
According to a third aspect of the present invention, the optical housing may be formed by combining a plurality of partial housings and combining the plurality of partial housings.
請求項4記載の発明は、光束を出射する光源と、光源からの光束を偏向走査する回転多面鏡と、この回転多面鏡を回転駆動するモータと、このモータの駆動制御回路基板と、上記回転多面鏡で偏向走査される上記光束を結像面に結像する結像光学手段と、上記光源、回転多面鏡、モータ、駆動制御回路基板および結像光学手段を位置決めして保持する光学ハウジングと、を有してなる光走査装置において、上記光学ハウジングは、上記駆動制御回路基板の固定位置を任意に選択することができるように、駆動制御回路基板を締結することができる締結箇所を複数有していて、上記駆動制御回路基板が光学ハウジングの任意の締結個所に固定締結されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light source that emits a light beam, a rotary polygon mirror that deflects and scans the light beam from the light source, a motor that rotationally drives the rotary polygon mirror, a drive control circuit board for the motor, and the rotation An imaging optical means for imaging the light beam deflected and scanned by the polygon mirror on the imaging plane; and an optical housing for positioning and holding the light source, the rotary polygon mirror, the motor, the drive control circuit board, and the imaging optical means; The optical housing has a plurality of fastening points where the drive control circuit board can be fastened so that the fixing position of the drive control circuit board can be arbitrarily selected. The drive control circuit board is fixedly fastened to an arbitrary fastening portion of the optical housing.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の光走査装置において、偏向走査手段は、回転多面鏡、モータおよび駆動制御回路基板と一体的に構成されるとともに、光学ハウジングに設けられた複数の締結箇所のうちの1箇所に駆動制御回路基板を介して締結されていることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5の光走査装置において、偏向走査手段は、結像光学手段の主走査方向有効幅の中心を通り主走査方向に垂直な平面Aと光源から出射した光束の中心線Bとの交点が、回転多面鏡の外接円と内接円に囲まれた領域内に存在するようになおかつ回転多面鏡の回転中心を通り平面Aに平行な平面A´を境として光源側に位置するように、光学ハウジングに締結されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fourth aspect, the deflection scanning unit is configured integrally with the rotary polygon mirror, the motor, and the drive control circuit board, and includes a plurality of units provided in the optical housing. It is characterized by being fastened to one of the fastening points via a drive control circuit board.
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fifth aspect, the deflection scanning means includes a light beam emitted from a light source and a plane A passing through the center of the effective width in the main scanning direction of the imaging optical means and perpendicular to the main scanning direction. The plane A ′ that is intersected with the center line B of the rotary polygon mirror is located in a region surrounded by the circumscribed circle and the inscribed circle of the rotary polygon mirror and is parallel to the plane A through the rotation center of the rotary polygon mirror. It is fastened to the optical housing so as to be positioned on the light source side.
請求項7記載の発明は、請求項4記載の光走査装置において、偏向走査手段が、回転多面鏡およびこれを回転駆動するモータの部分と、駆動制御回路基板とに別体的に構成され、上記回転多面鏡およびモータの部分は光学ハウジングに設けられた複数の締結箇所のうちの1箇所に締結され、上記駆動制御回路基板は上記回転多面鏡およびモータ部分が締結された位置とは別の位置の締結個所に締結されていることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項7の光走査装置において、偏向走査手段のうち回転多面鏡およびモータの部分は、結像光学手段の主走査方向有効幅の中心を通り主走査方向に垂直な平面Aと光源から出射した光束の中心線Bの交点が、回転多面鏡の外接円と内接円に囲まれた領域内に存在するようになおかつ回転多面鏡の回転中心を通り平面Aに平行な平面A´を境として光源側に位置するように、光学ハウジングに締結されていることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fourth aspect, the deflection scanning means is configured separately from a rotary polygon mirror and a motor part that rotationally drives the mirror, and a drive control circuit board. The rotary polygon mirror and the motor part are fastened at one of a plurality of fastening points provided in the optical housing, and the drive control circuit board is different from the position where the rotary polygon mirror and the motor part are fastened. It is characterized in that it is fastened at the position where it is fastened.
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical scanning device of the seventh aspect, the rotary polygon mirror and the motor portion of the deflection scanning means pass through the center of the effective width in the main scanning direction of the imaging optical means and are perpendicular to the main scanning direction. The plane A and the intersection of the center line B of the light beam emitted from the light source exist in the area surrounded by the circumscribed circle and the inscribed circle of the rotary polygon mirror and pass through the rotation center of the rotary polygon mirror to the plane A. The optical housing is fastened so as to be positioned on the light source side with a parallel plane A ′ as a boundary.
請求項9記載の発明は、請求項7記載の光走査装置において、偏向走査手段のうち回転多面鏡およびモータの部分は、回転多面鏡の駆動制御回路基板と同寸法のダミー基板と一体となっていることを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項5または7記載の光走査装置において、偏向走査手段の締結は、ビスにより行われていることを特徴とする。
請求項11記載の発明で、請求項4記載の光走査装置において、光学ハウジングの材質は、ガラス繊維入り樹脂であることを特徴とする。
請求項12記載の発明は、請求項4記載の光走査装置において、光学ハウジングは、複数の部分ハウジングからなり、複数の部分ハウジングが結合されることにより光学ハウジングが構成されていることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the seventh aspect, the rotary polygon mirror and the motor portion of the deflection scanning means are integrated with a dummy substrate having the same dimensions as the drive control circuit board of the rotary polygon mirror. It is characterized by.
According to a tenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fifth or seventh aspect, the deflection scanning means is fastened by screws.
The invention according to claim 11 is the optical scanning device according to claim 4, wherein the material of the optical housing is a resin containing glass fiber.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fourth aspect of the present invention, the optical housing includes a plurality of partial housings, and the optical housing is configured by combining the plurality of partial housings. To do.
請求項13記載の発明は、請求項12記載の光走査装置において、回転多面鏡、モータおよび駆動制御回路基板が一体的に構成されてなる偏向走査手段が、部分ハウジングの1つに締結されていることを特徴とする。
請求項14記載の発明は、請求項12記載の光走査装置において、偏向走査手段は回転多面鏡およびこれを回転駆動するモータの部分と駆動制御回路基板とに別体的に構成され、上記回転多面鏡およびモータの部分が部分ハウジングの一つに締結されていることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the twelfth aspect of the present invention, the deflection scanning means formed integrally with the rotary polygon mirror, the motor and the drive control circuit board is fastened to one of the partial housings. It is characterized by being.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the twelfth aspect, the deflection scanning means is configured separately from a rotary polygon mirror, a motor portion for rotationally driving the mirror, and a drive control circuit board. The polygon mirror and the motor part are fastened to one of the partial housings.
請求項15記載の発明は、請求項12記載の光走査装置において、偏向走査手段は回転多面鏡およびこれを回転駆動するモータの部分と駆動制御回路基板とに別体的に構成され、上記駆動制御回路基板は、回転多面鏡およびモータの部分が締結されている部分ハウジングに締結されていることを特徴とする。
請求項16記載の発明は、請求項12記載の光走査装置において、偏向走査手段は回転多面鏡およびこれを回転駆動するモータの部分と駆動制御回路基板とに別体的に構成され、上記駆動制御回路基板は、回転多面鏡およびモータの部分が締結されている部分ハウジングとは別の部分ハウジングに締結されていることを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the twelfth aspect, the deflection scanning means is configured separately from a rotary polygon mirror, a motor portion for rotationally driving the mirror, and a drive control circuit board. The control circuit board is fastened to a partial housing to which a rotary polygon mirror and a motor are fastened.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the twelfth aspect, the deflection scanning means is configured separately from a rotary polygon mirror, a motor portion for rotationally driving the mirror, and a drive control circuit board. The control circuit board is fastened to a partial housing different from the partial housing to which the rotary polygon mirror and the motor are fastened.
請求項17記載の発明は、電子写真プロセスを実行する装置を備えた画像形成装置であって、電子写真プロセスのうち露光プロセスを実行する装置として請求項3ないし16のいずれかに記載の光走査装置を備えていることを特徴とする。 According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having an apparatus for executing an electrophotographic process, and the optical scanning according to any one of the third to sixteenth aspects as an apparatus for executing an exposure process in the electrophotographic process. A device is provided.
本発明は、光学ハウジング、光走査装置および画像形成装置において、光学ハウジングに偏向走査手段の締結部を少なくとも2箇所以上設けることにより、シリーズ化された画像形成装置や「リユース機」などのように、光学設計が同じ走査光学系を用いる場合に、機種の仕様が変わってプリント速度が速くなった場合に、偏向手段としての回転多面鏡の回転速度に対応した光学ハウジングを別に用意する必要がなく、安価で省資源化を図ることができる光学ハウジング、光走査装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, in an optical housing, an optical scanning device, and an image forming apparatus, the optical housing is provided with at least two fastening portions for deflecting scanning means, thereby forming a series of image forming apparatuses, “reuse machines”, and the like. When using a scanning optical system with the same optical design and the model specifications change and the printing speed increases, there is no need to prepare a separate optical housing corresponding to the rotational speed of the rotary polygon mirror as the deflecting means. Therefore, it is possible to provide an optical housing, an optical scanning device, and an image forming apparatus using the optical housing, which are inexpensive and can save resources.
以下、本発明にかかる光学ハウジング、光走査装置および画像形成装置の実施例について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of an optical housing, an optical scanning device, and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明が適用される画像形成装置の基本的な光学系レイアウトの例を示す。図1において、符号101は光源手段としての半導体レーザ、105はカップリングレンズ、109はシリンドリカルレンズ、111は偏向手段としての回転多面鏡、113は第1の結像手段としての第1走査レンズ、121は第2の結像手段としての第2走査レンズ、123は防塵ガラス、204は被走査面としての感光体の表面、Gは防音ガラスをそれぞれ示す。図1において紙面の上下方向を主走査方向、紙面に垂直な方向を副走査方向とする。
FIG. 1 shows an example of a basic optical system layout of an image forming apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 1,
半導体レーザ101から出射した光束はカップリングレンズ105によりカップリングされ、光束を整形するためのアパーチャ(図示されず)を通過し、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ109に入射する。本明細書では、カップリングレンズ105とシリンドリカルレンズ109の組み合わせを入射光学系と称する。シリンドリカルレンズ109を出射した光束は回転多面鏡111の偏向反射面近傍で主走査方向に長い線像として結像し、回転多面鏡111が回転することにより主走査方向に光束が偏向走査される。偏向走査された光束は第1走査レンズ113、第2走査レンズ121を介して感光体204の面に集光されるとともに、感光体204面上を略等速に走査する。
The light beam emitted from the
図1に示されている構成により、1色(モノクロ)の画像を形成することができる。カラー画像形成装置としては、マゼンタ(Mと表す)、シアン(Cと表す)、イエロー(Yと表す)、ブラック(Bkと表す)の4色を使うのが普通である。したがって、図1に示す光学系を1つの画像形成ステーションに対応させて配置し、各色に対応して4つの光学系と感光体を配置して4つのステーションを構成することになる。 With the configuration shown in FIG. 1, an image of one color (monochrome) can be formed. As a color image forming apparatus, it is common to use four colors of magenta (represented as M), cyan (represented as C), yellow (represented as Y), and black (represented as Bk). Therefore, the optical system shown in FIG. 1 is arranged corresponding to one image forming station, and four optical systems and photoconductors are arranged corresponding to each color to constitute four stations.
光束の偏向走査手段は、回転多面鏡の部分と回転多面鏡を回転駆動するモータの部分とモータの回転を制御する駆動制御回路基板の部分を主たる構成部分として分けることができる。図2、図3は、偏向走査手段を構成する回転多面鏡とモータと駆動制御回路基板が一体的に構成された例を示す断面図である。すなわち、偏向走査手段は、回転多面鏡111と、回転多面鏡111を回転させるモータ4と、駆動制御回路基板3とから構成されている。モータ4はそのロータの回転中心をなす回転軸6がモータ軸受部5において回転自在に支持され、モータ軸受部5を収納する軸受収納部2が駆動制御回路基板3にカシメなどで一体的に締結されている。回転多面鏡111は固定ばね7により回転軸6の上端部に固定され、回転軸6と一体に回転多面鏡111が回転するように構成されている。回転多面鏡111が回転すると、その偏向反射面で半導体レーザ101から出射された光束が偏向走査され、結像光学手段を構成するレンズ群113、121を介して上記光束が感光体204の表面に集光するとともに、感光体204の表面を等速度的に走査する。この走査方向を主走査方向という。駆動制御回路基板3には集積回路12が設置されている。
The light beam deflection scanning means can be divided into a main component part: a rotary polygon mirror part, a motor part that rotationally drives the rotary polygon mirror, and a drive control circuit board part that controls the rotation of the motor. 2 and 3 are sectional views showing an example in which a rotary polygon mirror, a motor, and a drive control circuit board constituting the deflection scanning means are integrally configured. In other words, the deflection scanning unit includes the
このような偏向走査手段は、光学ハウジング1にビス8によって位置決めされて固定されている。光学ハウジング1はガラス繊維入り樹脂やアルミダイキャストなどの金属で構成されている。光学ハウジング1は薄い板金や合成樹脂板等で造られたカバー部材13により覆われ、光学箱本体としての光学ハウジング1とカバー部材13との間には、光学箱本体の内部を密封するための図示しないガスケットが挟み込まれている場合もある。
Such a deflection scanning means is positioned and fixed to the
図2、図3に示す光学ハウジング1には、回転多面鏡111と、回転多面鏡111を回転させるモータ4と、駆動制御回路基板3が一体化されてなる偏向走査手段の上記駆動制御回路基板3をビス8で固定するための締結箇所のほかに、駆動制御回路基板3が回転多面鏡111およびモータ4と別体となったときに駆動制御回路基板3を締結固定するために、別の固定箇所20があらかじめ設けられている。駆動制御回路基板3を締結固定するための別の固定箇所20は、図2に示す用に光学ハウジング1の裏面に設けられており、図3では破線で示している。しかし、駆動制御回路基板3の締結位置は、駆動制御回路基板3が光束を遮り、あるいは他の部品と干渉しない部分であれば特にその位置を限定するものではない。
The
図2、図3に示す実施例は、偏向走査手段が、回転多面鏡111とモータ4と駆動制御回路基板3とで一体的に構成された例であり、光学ハウジング1に複数箇所設けられた駆動制御回路基板3の締結箇所のうちの1箇所を選択して駆動制御回路基板3を締結することにより、駆動制御回路基板3を介して偏向走査手段が締結されている。光学ハウジング1には駆動制御回路基板3を締結することができる別の固定箇所20があらかじめ設けてあるものの、この別の固定箇所20には駆動制御回路基板は締結されていない。したがって、別の固定箇所20は未使用で、この例ではダミーとなっている。
The embodiment shown in FIGS. 2 and 3 is an example in which the deflection scanning unit is integrally configured by the
実施例1では、偏向走査手段が光学ハウジング1に選択的に締結されている位置は、次のような条件を満たす。図4に示すように、前記結像光学手段113,121の主走査方向有効幅の中心を通り、主走査方向に垂直な平面Aと、光源から出射した光束の中心線Bの交点が、回転多面鏡111の外接円52と内接円51に囲まれた領域(図4中の網掛け領域)内に存在するように、なおかつ、上記平面Aと中心線Bの交点が、回転多面鏡111の回転中心を通り平面Aに平行な平面A´を境とし、光源側にずれるように、偏向走査手段が位置決めされる。
In the first embodiment, the position where the deflection scanning unit is selectively fastened to the
実施例2は、同じ仕様の光学系を使用しながら、プリント速度が上がって偏向走査手段を構成する回転多面鏡の回転速度が高速になることによって、駆動回路制御基板上の集積回路に流れる電流が大きくなり、回転駆動部や集積回路の発熱量が増加する場合に対処することができる実施例である。シリーズ化された画像形成装置やリユース機などにおいて、偏向走査手段を構成する回転多面鏡とモータと駆動制御回路基板とで一体的に構成されていたものが、高速仕様に変更されると、前述のように光学ハウジング内部の温度が上昇して内部の光学部品や電子部品に悪影響を与え、回転駆動部の寿命を短くするといった問題を生じる。この問題を回避するために、偏向走査手段を構成する回転多面鏡およびモータと、駆動制御回路基板とを別体にした例が実施例2である。その断面図を図5に示す。 In the second embodiment, the current flowing in the integrated circuit on the drive circuit control board is increased by increasing the printing speed and the rotation speed of the rotary polygon mirror constituting the deflection scanning unit while using the optical system of the same specification. This is an embodiment that can cope with a case where the heat generation amount of the rotation drive unit and the integrated circuit increases. In a series of image forming apparatuses, reuse machines, etc., when the rotary polygon mirror constituting the deflection scanning means, the motor, and the drive control circuit board are integrally configured, when the high-speed specification is changed, As described above, the temperature inside the optical housing rises to adversely affect the optical components and electronic components inside the optical housing, thereby causing a problem of shortening the life of the rotary drive unit. In order to avoid this problem, the second embodiment is an example in which the rotary polygon mirror and the motor constituting the deflection scanning means are separated from the drive control circuit board. A sectional view thereof is shown in FIG.
図5において、駆動制御回路基板を締結固定するために、光学ハウジング1の外側にあらかじめ形成されている別の固定箇所20に駆動制御回路基板3がビス8にて締結されている。また、偏向走査手段を構成する回転多面鏡111およびモータ4の部分は、この回転多面鏡111の駆動制御回路基板3と同寸法のダミー基板21と一体となっていて、ダミー基板21がビス8にて光学ハウジング1に締結固定されることによって、回転多面鏡111およびモータ4の部分が光学ハウジング1に固定されている。別体となったモータ4の部分と駆動制御回路基板3は図示しないケーブルで電気的に結合され、モータ4の回転が駆動制御回路基板3で制御され、回転多面鏡111の回転によって光束の偏向走査が行なわれる。
In FIG. 5, in order to fasten and fix the drive control circuit board, the drive
なお、図5に示す実施例では、駆動制御回路基板3は光学ハウジング1の外側に配置されているが、光学ハウジング1の内部にあってもよい。また、図5に示す例では、集積回路12が駆動制御回路基板3上と光学ハウジング1との間に挟まれるような位置関係になっているが、これに限らず、集積回路12が光学ハウジング1から離れる方向すなわち図5において駆動制御回路基板3の下面に配置されていてもよい。いずれにしても、実施例2は偏向走査手段としての回転多面鏡111およびモータ4から、発熱手段となっている集積回路12が実装された駆動回路基板3を離し、それをあらかじめ光学ハウジング1に設けておいた位置決め部に独立させて固定する点に特徴がある。
In the embodiment shown in FIG. 5, the drive
実施例2において偏向走査手段が光学ハウジング1に選択的に締結されている位置は、図4に示すように、前記結像光学手段113,121の主走査方向有効幅の中心を通り、主走査方向に垂直な平面Aと、光源から出射した光束の中心線Bとの交点が、回転多面鏡111の外接円52と内接円51に囲まれた領域(図4中の網掛け領域)内にあり、なおかつ回転多面鏡111の回転中心を通り平面Aに平行な平面A´を境として光源側に存在するように設定されている。
In the second embodiment, the position where the deflection scanning means is selectively fastened to the
以上のように、あらかじめ光学ハウジング1に駆動制御回路基板3を締結固定するための別の固定箇所20を設けておくと、光学系の構成が同じでシリーズ化された画像形成装置やリユース機において、偏向走査手段が回転多面鏡111とモータ4と駆動制御回路基板3とで一体的に構成されたものと、駆動制御回路基板3を回転多面鏡111およびモータ4から分離したものとに使い分けることができる。特に、実施例1のように前者の仕様で製作されていたものを、プリント速度が上がって偏向走査手段の回転速度を高速仕様に変更する場合に有効である。すなわち、高速仕様に変更すると、駆動回路制御基板上の集積回路に流れる電流が大きくなり、回転駆動部や集積回路の発熱量が増加して、光学ハウジングの内部の温度が上昇し、光学ハウジング内部の光学部品や電子部品に悪影響を与え、回転駆動部の寿命を短くするといった問題を生じるが、実施例2のように変更することによって上記の問題を解決することができ、偏向手段の回転多面鏡の回転速度に対応した光学ハウジングを別に用意する必要がない画像形成装置を提供することができる。
As described above, if another fixing
そのように、偏向手段の回転多面鏡111の回転速度に対応した光学ハウジング1を別に用意する必要がないということは、光学ハウジング1がガラス繊維入り樹脂の場合には精密な金型設計や成形条件出し、評価がそれぞれの機種毎に不必要となり、人的資源の無駄も生じなくなるという利点にもなる。特に、1つの光走査装置から感光体の個数分、あるいはそれ以上の光束が出射されるようにした光走査装置を用いるカラー画像形成装置では、光学ハウジングが大型化しており、光学ハウジングを別に用意した場合には光学ハウジングの金型がシリーズ機において1種類でよく、金型材料の資源の無駄、成形条件出しおよび評価用のガラス繊維入り樹脂の無駄などを省くことができ、省資源化を達成することができる。さらに、金型管理費などの増大を押えることができる。以上のことは、「リユース機」でも同様である。
As described above, it is not necessary to separately prepare the
実施例1および実施例2について説明したように、偏向手段の発熱に対して1種類の光学ハウジングでシリーズ機やリユース機が対応できるようになることは、光学ハウジングの材料をガラス繊維入り樹脂にすることを可能としている。しかし、ガラス繊維入り樹脂製の光学ハウジングは熱がこもり易い。従来は、光学ハウジングの材料を、偏向手段の回転速度が低速の場合にはガラス繊維入り樹脂を用い、高速の場合は放熱性のいい金属材料、例えばアルミダイキャストを用いていた。
しかし、本発明によれば、同じ仕様の光学ハウジングを実施例1または実施例2のように使い分けることにより、低速から高速まで広範囲においてガラス繊維入り樹脂の光学ハウジングを共通して使用することが可能となる。したがって、ガラス繊維入り樹脂の光学ハウジングを低速機から高速機まで使用できるので、より安価な光学ハウジング、光走査装置および画像形成装置を提供できる。
As described in the first and second embodiments, the series machine and the reuse machine can be used with one type of optical housing for the heat generated by the deflecting means. It is possible to do. However, an optical housing made of glass fiber-containing resin tends to accumulate heat. Conventionally, as the material of the optical housing, a resin containing glass fiber is used when the rotation speed of the deflecting means is low, and a metal material with good heat dissipation, such as aluminum die casting, is used when the rotation speed is high.
However, according to the present invention, an optical housing made of glass fiber can be used in a wide range from low speed to high speed by using optical housings of the same specifications as in the first or second embodiment. It becomes. Accordingly, an optical housing made of glass fiber-containing resin can be used from a low speed machine to a high speed machine, so that a cheaper optical housing, optical scanning device and image forming apparatus can be provided.
実施例1、実施例2では1つの感光体に対して1つの光走査装置を用いる場合について説明した。近年、カラー画像形成装置の高速化の要求から、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねる多色画像形成方法によりカラー画像が形成される、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が多くなってきている。このタンデム方式の画像形成装置に適用される、偏向手段周辺の光学系の例を図6に示す。図6において、偏向手段は上下に一体に形成された回転多面鏡111、112で代表させて示している。偏向手段を挟んで左右に対称的に光学系が配置されている。以下、片側の光学系で代表させて説明する。回転多面鏡111には二つの光源101,102から出射されカップリングレンズ105,106を透過し、さらにシリンドリカルレンズ109を透過した2本の光束が入射し、偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像が結ばれるようになっている。回転多面鏡112にも二つの光源103,104から出射されカップリングレンズ107,108を透過し、さらにシリンドリカルレンズ110を透過した2本の光束が入射し、偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像が結ばれるようになっている。回転多面鏡111,112の回転によって偏向反射された光束は上下に重ねて配置された第1の走査レンズ113,114を透過し、さらに図示されない第2走査レンズを透過し、適宜のミラーで光路を曲げられて各感光体に導かれ、各感光体の表面に結像され、走査されるように構成されている。回転多面鏡111,112を挟んで他方に配置された光学系によっても同様に各感光体の表面に結像され、走査されるように構成されている。
In the first and second embodiments, the case where one optical scanning device is used for one photosensitive member has been described. In recent years, due to the demand for speeding up of color image forming apparatuses, a color image is formed by a multicolor image forming method in which a plurality of photosensitive drums are arranged along the transfer direction of a transfer body and toner images formed at image forming stations of respective colors are superimposed There are an increasing number of so-called tandem image forming apparatuses. FIG. 6 shows an example of an optical system around the deflecting unit applied to the tandem image forming apparatus. In FIG. 6, the deflecting means is represented by rotating polygonal mirrors 111 and 112 integrally formed one above the other. An optical system is arranged symmetrically on the left and right with the deflection means interposed therebetween. Hereinafter, a description will be given by taking the optical system on one side as a representative. Two light beams that have been emitted from the two
実施例3の場合も、実施例1、2について説明した光走査装置を採用することができる。実施例3の場合は、偏向走査手段を挟んで左右に対称形に光学系を配置しているので、1つの感光体に対して1つの光走査装置を用いる場合よりも光学ハウジングが大型化する。したがって、シリーズ機やリユース機に対して共通に光学ハウジングを使うことができる本発明の上述した効果は大きくなる。なお、図6中に符号Gで示すガラスは、回転多面鏡111,112の風切り音が大きくなった場合に、光学ハウジング内部に偏向走査手段を収納する「室」を作るに当たり、回転多面鏡111,112へ光束が出入りをするために設けられた窓孔を塞ぐためのものである。 In the case of the third embodiment, the optical scanning device described in the first and second embodiments can be used. In the case of the third embodiment, since the optical system is symmetrically arranged on the left and right with the deflection scanning unit interposed therebetween, the optical housing becomes larger than the case where one optical scanning device is used for one photosensitive member. . Therefore, the above-described effects of the present invention that can use the optical housing in common for the series machine and the reuse machine are increased. Note that the glass indicated by G in FIG. 6 is used to create a “chamber” that houses the deflection scanning means inside the optical housing when the wind noise of the rotary polygon mirrors 111 and 112 increases. , 112 is used to block a window hole provided to allow the luminous flux to enter and exit.
図7は、実施例3に示したカラー画像形成装置に用いられる光走査装置のうち、光学ハウジングが複数の部分ハウジングから構成される場合の第1の部分ハウジングと第1の部分ハウジングに固定締結される主な光学素子の例を示したものである。図7において、符号507〜510は光源手段、111、112は偏向走査手段を構成する回転多面鏡、113は第1の結像光学手段、525は第1の部分ハウジングを示す。回転多面鏡が2段に構成された例を示しているが、光学系を工夫することに1段の回転多面鏡とすることもできる。第1の部分ハウジング525には、後述する第2の光学ハウジングと固定締結されるために、突起部526およびビス止め用孔524が適宜数設けられている。また、回転多面鏡111、112で偏向走査され第1の結像手段113を透過した光束が、図示されない第2の結像手段に達するように、開口部505を有している。第1の部分ハウジング525の上記突起部526が設けられた側壁と反対側の側壁には4つの孔607が形成されていて、これらの孔607にはそれぞれ光源手段507〜510が嵌合され部分ハウジング525に締結されている。光源手段507〜510が取り付けられる上記側壁は、各光源手段507〜510から出射される光束が回転多面鏡111,112に向かうように傾斜させて形成されている。第1の部分ハウジング525には蓋504が取り付けられ、第1の光走査装置を構成している。
FIG. 7 shows a first partial housing and a first partial housing when the optical housing is composed of a plurality of partial housings among the optical scanning devices used in the color image forming apparatus shown in the third embodiment. The example of the main optical element used is shown. In FIG. 7,
この第1の部分ハウジング525には、図2に示した実施例と同様に、「偏向走査手段が回転多面鏡とモータと駆動制御回路基板とで一体的に構成された場合」でも、「偏向走査手段が回転多面鏡、モータ、と駆動制御回路基板とに別体的に構成された場合」でも対応が可能なように、あらかじめ、駆動制御回路基板の締結箇所が複数箇所設けられている。ただし、図が煩雑になるので、図7には上記締結個所は図示していない。このように構成することにより、実施例1,2で説明したように、シリーズ機やリユース機においてプリント速度が変更され、偏向走査手段の回転多面鏡の回転速度の変更に伴う発熱の問題を、1種類のハウジングで対応できるようになっている。
In the first
図8は、実施例3で説明したカラー画像形成装置に用いられる光走査装置のうち、光学ハウジングが複数の部分ハウジングで構成される場合の、第2の部分ハウジングと第2の部分ハウジングに固定締結される主な光学素子の例を示したものである。図8において、符号123は第2の結像光学手段、632は第2の結像光学手段123の固定部材、630はミラーを示す。上記第2の結像光学手段123、固定部材632、ミラー630は各色に対応して4つずつ設けられている。ミラー630は偏向光束を曲げて各感光体の表面に導くものである。それらの各部材の両端部は、第2の部分ハウジングの側壁を構成する部材620、621の垂直面に形成された嵌合固定孔633、634に嵌められ、図示しない板ばねなどにより押されて位置決め固定される。
FIG. 8 shows the optical scanning device used in the color image forming apparatus described in the third embodiment, which is fixed to the second partial housing and the second partial housing when the optical housing is composed of a plurality of partial housings. An example of main optical elements to be fastened is shown. In FIG. 8,
第2の部分ハウジングは側壁構成部材620、621と底板623により構成され、底板622には図示しない感光体に向けて光束を透過させるための開口部622が設けられている。図8に示す例では感光体が第2の光学ハウジングよりも下方に位置する場合を想定して構成されているが、感光体が第2の光学ハウジングよりも上にある場合には、上板を設けて、そこに光束を透過させるための開口部を設けてもよい。
The second partial housing includes side wall
第2の光学ハウジングには、「偏向走査手段が回転多面鏡、モータ、と駆動制御回路基板とに別体的に構成された場合」でも対応が可能なように(図が煩雑になるので図示しないが)あらかじめ、駆動制御回路基板の締結箇所が設けられている。この箇所に駆動制御回路基板が固定された場合には、第1の光学ハウジングに位置決め固定されている回転多面鏡とモータととからなる偏向走査手段部とハーネスによって連結し、偏向走査手段の駆動を行なう。この構成は実施例1、2と同様である。 The second optical housing can be accommodated even when "the deflection scanning means is configured separately from the rotary polygon mirror, the motor, and the drive control circuit board". However, a fastening portion of the drive control circuit board is provided in advance. When the drive control circuit board is fixed at this location, the deflection scanning means part composed of a rotary polygon mirror and a motor positioned and fixed to the first optical housing and the motor are connected by a harness to drive the deflection scanning means. To do. This configuration is the same as in the first and second embodiments.
図9は、第1の光学ハウジング525と第2の光学ハウジング600を締結するための例を示す斜視図である。図9において、第1の光学ハウジング525は第2の光学ハウジング600の側壁に設けられた開口部527をくぐるようにして、第2の光学ハウジング600に挿入される。第1の光学ハウジング525の突起部526が第2の光学ハウジングの位置決め穴530と嵌合され、第1の光学ハウジング525のビス止め用孔524と第2の光学ハウジング600の位置決め孔550にビスが挿入されナットがねじ込まれて締め付けられることにより、第1の光学ハウジング525が第2の光学ハウジング600に一体化される。
FIG. 9 is a perspective view showing an example for fastening the first
この実施例のカラー画像形成装置に用いられる光走査装置、より具体的には、光学ハウジングを複数の部分光学ハウジングに分割させたものの場合について、偏向走査手段の構成に関してまとめると以下のようになる。
(1)偏向走査手段が回転多面鏡とモータと駆動制御回路基板とで一体的に構成された場合:この場合は、偏向走査手段が第1の部分ハウジング内にあり、第1と第2の部分ハウジングにそれぞれ設けられた駆動制御回路基板の固定位置はダミーとなる。
(2)偏向走査手段が回転多面鏡、モータと駆動制御回路基板とで別体的に構成された場合:この場合は、偏向走査手段の回転多面鏡とモータ部は第1の部分ハウジングにあり、駆動制御回路基板は第1と第2の部分ハウジングにそれぞれ設けられた駆動制御回路基板の固定位置のどこかに固定される。
Regarding the optical scanning device used in the color image forming apparatus of this embodiment, more specifically, in the case where the optical housing is divided into a plurality of partial optical housings, the configuration of the deflection scanning means is summarized as follows. .
(1) When the deflection scanning means is integrally formed of a rotary polygon mirror, a motor, and a drive control circuit board: In this case, the deflection scanning means is in the first partial housing, and the first and second The fixed position of the drive control circuit board provided in each partial housing is a dummy.
(2) When the deflection scanning means is configured separately from the rotary polygon mirror, the motor and the drive control circuit board: In this case, the rotary polygon mirror and the motor section of the deflection scanning means are in the first partial housing. The drive control circuit board is fixed somewhere in a fixed position of the drive control circuit board provided in each of the first and second partial housings.
なお、上記(1)の偏向走査手段および(2)の偏向走査手段のうちの回転多面鏡、モータが第1の部分ハウジングに選択的に締結されている位置は、図4に示すように、前記結像光学手段113,121の主走査方向有効幅の中心を通り、主走査方向に垂直な平面Aと、光源から出射した光束の中心線Bの交点が、回転多面鏡の外接円52と内接円51に囲まれた領域(図4中の網掛け領域)にあり、なおかつ回転多面鏡の回転中心を通り平面Aに平行な平面A´を境とし、光源側になるように設定されている。 Of the deflection scanning means (1) and the deflection scanning means (2), the rotary polygon mirror and the motor are selectively fastened to the first partial housing as shown in FIG. The intersection of the plane A that passes through the center of the effective width in the main scanning direction of the imaging optical means 113 and 121 and is perpendicular to the main scanning direction and the center line B of the light beam emitted from the light source is the circumscribed circle 52 of the rotary polygon mirror. It is set in the area surrounded by the inscribed circle 51 (shaded area in FIG. 4), and passes through the rotation center of the rotary polygon mirror and is parallel to the plane A and is on the light source side. ing.
また、第1の部分ハウジングの材質はガラス繊維入り樹脂を、第2の部分ハウジングの材質は板金を想定したが、これに限ることではなく、例えばその逆でもよく、第1と第2の部分ハウジングの材質が同材料でもよい。このように、カラー画像形成装置に用いられる光走査装置(複数の光学ハウジングに光学ハウジングを分割させたもの)の場合についても、部分ハウジングにあらかじめ駆動制御回路基板の締結箇所が複数箇所の設けられていると、その効果は実施例1、2で述べたものと同様になる。 Further, the material of the first partial housing is assumed to be a resin containing glass fiber, and the material of the second partial housing is assumed to be a sheet metal. However, the present invention is not limited to this. For example, the reverse may be used. The material of the housing may be the same material. As described above, also in the case of an optical scanning device used in a color image forming apparatus (one in which an optical housing is divided into a plurality of optical housings), a plurality of fastening positions of the drive control circuit board are provided in advance in the partial housing. The effect is the same as that described in the first and second embodiments.
図10は、これまで述べてきた光学ハウジングと光走査装置を用いたタンデム方式の画像形成装置の例を示す。図10において、符号50は、これまで説明してきた「光学ハウジングに駆動制御回路基板の締結箇所が複数箇所設けられている」光走査装置を示す。この光走査装置50は画像形成装置に対して着脱可能となっており、リユースの際には光走査装置を画像形成装置から外して必要な変更・調整などを行なって新しい機種として使用することが可能となる。
FIG. 10 shows an example of a tandem type image forming apparatus using the optical housing and the optical scanning device described so far. In FIG. 10,
図10において、光走査装置50は画像形成装置本体700内に傾斜して配置され、4つの感光体ドラム710,720,730,740が光走査装置50の斜め下方に光走査装置50と平行をなすように配列されている。感光体ドラム710,720,730,740はそれぞれイエロー(Y)、シアン(S)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の画像を形成するもので、光走査装置50から出射されかつそれぞれの色に対応した画像信号で変調された光束で走査されることにより、各感光体ドラム表面に各色に対応する静電潜像が形成される。各感光体ドラムの周辺には、電子写真プロセスを実行するための、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置が配置され、また、転写紙に形成されたトナー像を定着する定着装置が配置されている。上記光走査装置50は、均一に帯電された各感光体ドラム表面を光走査することによって上記露光装置として機能し、各感光体ドラムの表面に各色に対応した潜像を形成する。これらの潜像は、現像装置により対応した色のトナーで現像される。画像形成装置本体700の下部には転写紙を重ねて収納するカセット750が装填可能となっていて、カセット750から1枚ずつ引き出された転写紙が、各感光体ドラム表面に形成されたトナー像と位置合わせされて搬送されることにより、各色のトナー像が転写装置により転写紙に重ねて転写され、カラー画像が形成される。転写紙上のカラー画像は定着装置760で定着され、排紙コロによって排紙トレイ上に排出されるようになっている。
In FIG. 10, the
図10に示すカラー画像形成装置の光走査装置として、前述の実施例にかかる光走査装置を採用することにより、光学設計が同じ走査光学系を用い、仕様変更によってプリント速度が速くなった場合に、偏向手段としての回転多面鏡の回転速度に対応した光学ハウジングを別に用意する必要がなく、安価で省資源化を図ることができる画像形成装置を提供することができる。 When the optical scanning device according to the above-described embodiment is used as the optical scanning device of the color image forming apparatus shown in FIG. 10, the scanning optical system having the same optical design is used, and the printing speed is increased due to the specification change. Therefore, it is not necessary to prepare a separate optical housing corresponding to the rotational speed of the rotary polygon mirror as the deflecting means, and it is possible to provide an image forming apparatus that can be resource-saving at low cost.
以上説明した各実施例では、走査光学系が二つの結像手段で構成されているが、走査光学系を構成する結像手段の数は限定されるものではなく、一つの結像手段、あるいは三つ以上の結像手段で構成されるものであってもよい。 In each of the embodiments described above, the scanning optical system is constituted by two imaging means. However, the number of imaging means constituting the scanning optical system is not limited, and one imaging means or It may be composed of three or more imaging means.
1 光学ハウジング
3 駆動制御回路基板
4 モータ
12 集積回路
20 別の固定箇所
21 ダミー基板
101 光源手段としての半導体レーザ
111 回転多面鏡
113 第1の結像手段
121 第2の結像手段
DESCRIPTION OF
Claims (17)
上記駆動制御回路基板の固定位置を任意に選択することができるように、駆動制御回路基板の締結箇所が複数箇所に設けられていることを特徴とする光学ハウジング。 A light source that emits a light beam, a rotary polygon mirror that deflects and scans the light beam from the light source, a motor that rotationally drives the rotary polygon mirror, a drive control circuit board for the motor, and the scanning that is deflected and scanned by the rotary polygon mirror An optical housing for positioning and holding an imaging optical means for imaging a light beam on an imaging surface,
An optical housing, wherein a plurality of fastening locations of the drive control circuit board are provided so that a fixed position of the drive control circuit board can be arbitrarily selected.
上記光学ハウジングは、上記駆動制御回路基板の固定位置を任意に選択することができるように、駆動制御回路基板を締結することができる締結箇所を複数有していて、
上記駆動制御回路基板が光学ハウジングの任意の締結個所に固定締結されていることを特徴とする光走査装置。 A light source that emits a light beam, a rotary polygon mirror that deflects and scans the light beam from the light source, a motor that rotationally drives the rotary polygon mirror, a drive control circuit board for the motor, and the scanning that is deflected and scanned by the rotary polygon mirror Optical scanning comprising: an imaging optical means for imaging a light beam on an imaging surface; and an optical housing for positioning and holding the light source, rotary polygon mirror, motor, drive control circuit board, and imaging optical means In the device
The optical housing has a plurality of fastening points to which the drive control circuit board can be fastened so that the fixing position of the drive control circuit board can be arbitrarily selected.
An optical scanning device, wherein the drive control circuit board is fixedly fastened to an arbitrary fastening portion of the optical housing.
17. An image forming apparatus comprising an apparatus for executing an electrophotographic process, wherein the optical scanning apparatus according to claim 3 is provided as an apparatus for executing an exposure process in the electrophotographic process. An image forming apparatus.
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JP2005150739A JP2006326901A (en) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | Optical housing, optical scanner and image forming apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013036362A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Keihin Corp | Air-fuel ratio control device |
JP2013113982A (en) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Kyocera Document Solutions Inc | Polygon motor unit, and optical scanner and image forming apparatus including the same |
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WO2021038949A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | ナルックス株式会社 | Method for manufacturing scanning optical system |
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-
2005
- 2005-05-24 JP JP2005150739A patent/JP2006326901A/en active Pending
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