JP2010026470A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に搭載される光走査装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus mounted on a copying machine, a facsimile, a printer, and the like.
複数の潜像担持体を有し、各潜像担持体上にそれぞれ異なる色の画像(可視像)を形成して互いに重ね合わせ、カラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。 A so-called tandem type color image forming apparatus that has a plurality of latent image carriers, forms images of different colors (visible images) on the latent image carriers, and superimposes them on each other to form a color image. Are known.
該画像形成装置は、各潜像担持体である感光体面上に画像情報に応じた光ビームを照射することにより潜像を形成し、該潜像を現像して可視画像を得て、転写体に転写する。転写体には、ベルト状の転写体や、感光体に直接対向当接する記録シートなどがある。 The image forming apparatus forms a latent image by irradiating a light beam corresponding to image information on a surface of a photosensitive member as each latent image carrier, develops the latent image to obtain a visible image, and transfers a transfer member. Transcript to. Examples of the transfer member include a belt-like transfer member and a recording sheet that directly contacts and contacts the photosensitive member.
ベルトを中間転写体として用いる場合には、ベルト表面に各感光体上に形成された色毎の画像を順次転写する1次転写工程と、順次転写されて重畳された画像を記録シートに一括転写する2次転写工程とが用いられる。 When a belt is used as an intermediate transfer member, a primary transfer step for sequentially transferring images of each color formed on each photosensitive member onto the surface of the belt and a batch transfer of the images transferred and superimposed onto the recording sheet. Secondary transfer process is used.
また、ベルトを搬送体として用いる場合には、ベルト表面に担持した記録シートを各感光体に対向させるように移動させる過程で、各感光体上の画像を記録シートに重畳転写する。転写後、加熱定着することにより記録シートに画像が定着され、画像形成装置外に排出される。 When the belt is used as a conveying member, the image on each photoconductor is superimposed and transferred onto the recording sheet in the process of moving the recording sheet carried on the belt surface to face each photoconductor. After the transfer, the image is fixed on the recording sheet by heating and fixing, and is discharged out of the image forming apparatus.
上記のような画像形成装置は、昨今多様化するニーズに対応するために多くのシリーズ展開や多彩なバリエーションが求められており、開発に際して開発期間の短縮、コスト低減、さらに小型化などが必要とされる。 In order to meet the diversifying needs of the image forming apparatus as described above, many series development and various variations are required, and development requires shortening the development period, reducing costs, and further miniaturization. Is done.
感光体、現像装置や転写装置等の各ユニットの小型化、各ユニット間隔の狭小化に伴い、光走査装置も小型化が要求される。さらにカラー画像形成装置では、プロセスユニットを複数個有するため、ステーション間の距離がさらに狭くなる傾向にある。 As each unit such as the photoconductor, developing device, and transfer device is downsized and the interval between the units is reduced, the optical scanning device is also required to be downsized. Furthermore, since the color image forming apparatus has a plurality of process units, the distance between stations tends to be further narrowed.
光走査装置は、光源から出射された光束がレンズ、偏向器、折返しミラーを透過、反射して像担持体である感光体ドラムに集光するように備えられる。 The optical scanning device is provided so that a light beam emitted from a light source is transmitted through and reflected by a lens, a deflector, and a folding mirror to be condensed on a photosensitive drum as an image carrier.
小型化、共通化される光走査装置は、小さい受け台上で調整治具を用いて光学素子を高精度に調整した後、受け台に固定し、該受け台を大きな筐体に収容する方法が考案されている。 An optical scanning device to be miniaturized and shared is a method of adjusting an optical element with high accuracy using an adjustment jig on a small cradle, and then fixing the cradle to the cradle and accommodating the cradle in a large casing. Has been devised.
上記の方法を用いれば、受け台と筐体といった2つの保持部材が必要となるが、ステーション間の距離の異なる機械に対しても受け台の共通化が可能となる。また、筐体における高精度な形状は、受け台に保持されない光学素子部(折返しミラーや長尺のレンズなどを保持する箇所)だけでよくなり、金型開発の日程や、寸法管理、金型保守に関する項目を短縮できるといった利点がある。 If the above method is used, two holding members such as a cradle and a housing are required. However, the cradle can be shared even for machines having different distances between stations. In addition, the high-precision shape in the housing is only required for the optical element part (the part that holds the folding mirror, long lens, etc.) that is not held by the cradle, and the mold development schedule, dimension management, and mold There is an advantage that items related to maintenance can be shortened.
なお、小型化に際しては、光学素子自体の小型化、また該素子間の距離を狭くするなどして受け台を小型化することで、光学素子を収容する筐体を小型化することができる。 In miniaturization, the housing for housing the optical element can be miniaturized by reducing the size of the optical element itself and reducing the distance between the elements to reduce the size of the cradle.
しかしながら、受け台上の部品密度の増加により、受け台の取扱により注意が必要な上、筐体内を這い回るハーネス経路の複雑化や狭小化によりハーネスの組付け時や、ハーネスを曲げることによって生じる反発力によって装置に変形が生じてしまう。 However, due to an increase in the density of parts on the cradle, care must be taken when handling the cradle, and the harness path that crawls inside the housing is complicated and narrowed, resulting in harness assembly and bending of the harness. The device is deformed by the repulsive force.
また、光走査装置外への光学素子の露出によって起こる光学素子の汚れや破損を防止する必要があるとともに、筐体は、受け台を保持する以外に、画像形成装置の取り付け位置を決めるため、筐体自体の強度や固有振動数の低下を考慮しなければならない。 Further, it is necessary to prevent the optical element from being stained or damaged due to the exposure of the optical element to the outside of the optical scanning device, and the housing determines the mounting position of the image forming apparatus in addition to holding the cradle. Consideration must be given to the strength of the housing itself and the reduction of the natural frequency.
そこで、例えば特許文献1には、光走査装置筐体内部にハーネスを這わせる経路を形成して、光を遮ることなくハーネスを這い回し、ハーネス抜けを防止した光走査装置について開示されている。
しかしながら、特許文献1における発明は、筐体内部に基板を配置しているため、基板を防塵するといった利点はあるが、ハーネスと光学素子や光ビーム経路との干渉や、複雑な経路によるハーネスの反発力から光学素子や筐体の姿勢への影響が懸念され、また筐体の大きさや組立性が問題となる。
However, the invention in
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、他部品との干渉がないように組立性を向上させた小型な光走査装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a compact optical scanning device with improved assemblability so as not to interfere with other parts.
上記課題を解決するため、本発明における光走査装置は、1つ以上の光源と、光源からの光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段と、偏光手段にて走査された光ビームを像担持体に結像させる結像手段とを有する受け台と、光ビームを像担持体に導く反射手段を含み、受け台を内部に収容する筐体と、を備え、受け台は、前面に外周より外側に突出した突出部と、重心位置より後方に他部品に触れることなく持ち上げるための持ち手部と、を有し、筐体は、前面に突出部をはめ込む穴部と、後面に鉛直下向きに緩い傾斜を含み、受け台の後面を沿わせて受け台取り付け位置付近まで自重により移動させる第1の案内手段を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an optical scanning device according to the present invention includes one or more light sources, a deflecting unit that deflects a light beam from the light source to perform main scanning, and a light beam scanned by the polarizing unit. A cradle having an imaging means for forming an image on the body, and a housing that includes a reflecting means for guiding the light beam to the image carrier and accommodates the cradle inside. The housing has a projecting portion projecting outward and a handle portion for lifting without touching other components behind the center of gravity, and the housing has a hole portion into which the projecting portion is fitted on the front surface and a vertically downward surface on the rear surface. The first guide means includes a gentle slope and moves along the rear surface of the cradle to near the cradle mounting position by its own weight.
穴部の近傍に受け台の前方を支持し、緩い傾斜を沿わせることによって突出部が穴部に突出するように案内する第2の案内手段を有することを特徴とする。 It has the 2nd guide means which supports the front of a receiving stand in the vicinity of a hole part, and guides so that a protrusion part may protrude in a hole part along a gentle inclination.
突出部に通信を行うための電気信号線を繋ぐコネクタを有し、コネクタは、穴部に突出して備えられることを特徴とする。 It has a connector for connecting an electric signal line for performing communication to the protruding portion, and the connector is provided to protrude into the hole portion.
穴部の近傍は、突出部と平行に接することを特徴とする。 The vicinity of the hole is in contact with the protrusion in parallel.
持ち手部は、偏向手段を囲む外周、あるいは偏光手段の上を覆うカバーに備えられることを特徴とする。 The handle portion is provided on an outer periphery surrounding the deflecting unit or a cover covering the polarizing unit.
第1の案内手段及び第2の案内手段は、受け台取り付け位置に取り付けられた受け台との間に隙間を有することを特徴とする。 The first guide means and the second guide means have a gap between the first guide means and the second support means attached to the support position.
筐体は、前面及び後面に複数のリブを有することを特徴とする。 The housing has a plurality of ribs on the front surface and the rear surface.
筐体は、前後に面全体を覆い防塵する防塵手段を有し、前後の壁と、防塵手段にて形成される空間に電気信号線を格納することを特徴とする。 The housing has dust-proofing means for covering and protecting the entire surface in the front and back, and is characterized in that the electrical signal lines are stored in the front and rear walls and the space formed by the dust-proofing means.
防塵手段は、順不同に取り外し可能であることを特徴とする。 The dustproof means can be removed in any order.
受け台と筐体との間に衝撃を抑えるための弾性体を備えることを特徴とする。 An elastic body for suppressing an impact is provided between the cradle and the housing.
受け台は、第1の案内手段からの横のずれを防止するために第1の案内手段に沿うように第1の案内手段と平行な第3の案内手段を有することを特徴とする。 The cradle has a third guide means parallel to the first guide means along the first guide means in order to prevent lateral displacement from the first guide means.
反射手段は、走査線曲がりを補正する曲がり補正手段を有し、筐体の側面、及び側面と異なる長さで筐体の底面に2種類で備えられ、曲がり補正手段は、全ての反射手段の固有振動数が略一致するように調整する振動数調整手段を有することを特徴とする。 The reflection means includes a bending correction means for correcting the scanning line bending, and is provided in two types on the side surface of the casing and on the bottom surface of the casing with a length different from that of the side surface. It is characterized by having a frequency adjusting means for adjusting so that the natural frequencies substantially coincide.
振動数調整手段は、構成部品の重量により振動数を調整することを特徴とする。 The frequency adjusting means adjusts the frequency by the weight of the component.
振動数調整手段は、曲がり補正手段の反射手段との接触位置を変更することにより振動数を調整することを特徴とする。 The frequency adjusting means adjusts the frequency by changing the contact position of the bending correcting means with the reflecting means.
振動数調整手段は、剛性の高い材料を備えることによって振動数を調整することを特徴とする。 The frequency adjusting means adjusts the frequency by providing a highly rigid material.
曲がり補正手段は、光走査方向に長い反射手段に備えられることを特徴とする。 The bending correction means is provided in a reflection means that is long in the optical scanning direction.
反射手段は、2種類でそれぞれ厚さが異なることを特徴とする。 There are two types of reflecting means, each having a different thickness.
受け台は、反射手段と固有振動数が一致していることを特徴とする。 The cradle is characterized in that the reflection means and the natural frequency coincide.
また、本発明における画像形成装置は、上記いずれかに記載の光走査装置を備えることを特徴とする。 In addition, an image forming apparatus according to the present invention includes any one of the above optical scanning devices.
本発明により、受け台を筐体へ取り付ける際に、ガイドによって位置決め部へ案内させることができるため、他部品との干渉がないように精度良く、容易に取り付けることが可能となる。 According to the present invention, when the cradle is attached to the housing, the guide can be guided to the positioning portion by the guide, so that it can be easily attached with high accuracy so as not to interfere with other components.
図1は、カラー画像形成装置の一例を示す構成図である。図1は、潜像担持体としての4つのドラム状の感光体10Y、10C、10M、10Kをタンデム配列したフルカラー画像形成装置の例である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a color image forming apparatus. FIG. 1 shows an example of a full-color image forming apparatus in which four drum-
画像形成装置1は、感光体10Y、10C、10M、10Kを有する作像装置7Y、7C、7M、7Kと、中間転写ベルト14と、支持ローラ15a、15b、15cと、一次転写ローラ16と、クリーニング装置17とを有して構成される。
The
作像装置7Y、7C、7M、7Kは順に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応しており、図中下方から発する書込光Lにより感光体10Y、10C、10M、10Kが露光され、対応する色の静電潜像が形成され、現像装置12によりトナー像が形成される。
The
中間転写ベルト14は、3つの支持ローラ15a、15b、15cなどに支持されて表面移動部材として無端移動する。中間転写ベルト14の下側の張設ラインには、矢印で示す中間転写ベルト14の移動方向順に上流側から、作像装置7Y、7C、7M、7Kが間隔をおいて配置される。
The
一次転写ローラ16は、中間転写ベルト14を挟んで各感光体に対向して配置され、中間転写ベルト14の移動とともに、中間転写ベルト14上に順次トナー画像を重ね転写する。なお、中間転写ベルト14上の一次転写ローラ16が接している箇所は転写位置といい、転写位置にて転写が行なわれる。
The
一次転写ローラを通過して転写された4つの重ね転写トナー像は、支持ローラ15aと二次転写ローラ9とのニップ部で最終記録媒体である記録材に一括転写される。
The four superimposed transfer toner images transferred through the primary transfer roller are collectively transferred to a recording material as a final recording medium at the nip portion between the
転写された記録材は、定着装置6の定着対ローラ間を通過し、トナーを定着した後、搬送ローラを経て、排紙ローラ対より排紙トレイ19上に排紙されることで、記録材上にフルカラー画像が得られる。 The transferred recording material passes between the fixing pair rollers of the fixing device 6, fixes the toner, passes through the conveying roller, and is discharged onto the discharge tray 19 from the discharge roller pair. A full color image is obtained on the top.
なお、中間転写ベルト14は、黒画像1色形成モードに適合させるために、感光体10Kについては一次転写ローラ16により常時接触させる構成であり、他の感光体については、可動のテンションローラの機能により中間転写ベルト14が接離する構成としている。
The
クリーニング装置17は、ローラ15b部に対向して設けられ、中間転写ベルト14上の残トナーの除去を行う。
The cleaning device 17 is provided to face the roller 15b, and removes residual toner on the
各作像装置7Y、7C、7M、7Kは、それぞれ扱うトナーの色が異なるだけであり、機械的な構成及び作像プロセスは共通である。そのため、感光体以外の各構成部材は同一の符号を付し、任意の一つの作像装置、例えば作像装置7Yについて構成及び作像プロセスについて詳細に説明する。
The
作像装置7Yの感光体10Yの周囲には、図中、時計回りの回転方向順に、帯電ローラ11、現像装置12、一次転写ローラ16、クリーニング装置13などが備えられる。
Around the photoconductor 10Y of the
感光体10に静電潜像を形成する書込光Lは、光走査手段たる光走査装置4から出射されるもので、光走査装置4内部には、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、fθレンズ、トロイダルレンズ、ミラー、回転多面鏡などが備えられる。各感光体に向けて出射される各色用の書込光Lは、感光体10Y上の書込位置に照射されて静電潜像が形成される。
The writing light L that forms an electrostatic latent image on the photoconductor 10 is emitted from the
作像装置7Yの現像装置12には、イエローの現像剤が収納されており、潜像をイエロー画像で可視像化する。作像装置7C、7M、7Kについても、それぞれの色の現像剤が収納されており、各現像剤により潜像が可視像化される。
The developing
帯電ローラ11は、感光体10Yを一様に帯電させ、書込位置でイエロー画像の情報を含む書込光Lの照射を受けて静電潜像が形成される。該潜像が現像装置を通過する間にイエロートナーにより顕像化される。
The charging
感光体10Y上のイエロートナー像は、一次転写ローラ16により中間転写ベルト14に転写され、作像装置7Cでシアントナー画像、作像装置7Mでマゼンタトナー画像、作像装置7Bでブラックトナー画像と順次重ね転写されことにより、フルトナー画像が形成される。
The yellow toner image on the photoreceptor 10Y is transferred to the
給紙部5は、形成した重ねトナー像が二次転写ローラ9部に達すると同時に記録材が二次転写ローラ9部に至るようにレジストローラからタイミングを取って送り出し、一括転写が行われる。 The paper feeding unit 5 feeds the recording material from the registration roller at a timing so that the formed toner image reaches the secondary transfer roller 9 at the same time as the recording material reaches the secondary transfer roller 9, and batch transfer is performed.
クリーニング装置13は、転写後の感光体に残った残留トナーの除去を行う。同様に、中間転写ベルト14に残った残留トナーについても、クリーニング装置17によって除去される。
The
上記では、各感光体上のトナー画像を一旦中間転写ベルト14上に重ね転写し、重ねトナー画像をシート状媒体に一括転写する方式について説明した。しかしながら、かかる中間転写ベルトに代えて表面移動部材たる記録紙搬送ベルトを設け、該記録紙搬送ベルトにより記録材を載せて搬送し、各感光体から順次カラートナー像を記録材上に重ね転写することにより、フルカラー画像を合成する方式のカラー画像形成装置も知られている。本発明の実施形態によれば、これら何れの方式の画像形成装置に対しても、適用可能である。
In the above description, a method has been described in which the toner images on the respective photoreceptors are once transferred onto the
次に、光走査装置について詳細に説明する。図2は、光走査装置の概略断面図である。光走査装置4は、タンデム式の書込光学系であり、走査レンズ方式について説明を行うが、走査レンズ、走査ミラー方式のいずれにおいても対応可能である。
Next, the optical scanning device will be described in detail. FIG. 2 is a schematic sectional view of the optical scanning device. The
光走査装置4は、ポリゴンスキャナ50を有する受け台60と、筐体61とで構成され、各種の反射ミラーと、各種のレンズ等の光学素子と、を備える。ポリゴンミラー49を有するポリゴンスキャナ50は、主走査線偏向手段として機能し、光走査装置4の略中央に備えられる。
The
ポリゴンミラー49は、図示しないポリゴンモータのモータ回転軸に固定され、上段と下段の2段で構成される。また、ポリゴンスキャナ50は、周囲を防音ガラス51によって囲まれている。なお、上下の2段構成に限ることはなく、上下段に分割せずに一体となっていてもよい。
The
ポリゴンスキャナ50の図中右側には、M用の光学系と、K用の光学系とが配設され、ポリゴンスキャナ50の図中左側には、Y用の光学系と、C用の光学系とが配設される。CY用の光学系は、ポリゴンモータの回転軸を中心としてMK用の光学系と対称に備えられる。
An optical system for M and an optical system for K are arranged on the right side of the
図3は、受け台60を上方から見たときの構成図である。前方には、光源21及びコネクタ20を有する基板22が備えられ、中央後ろ寄りには、ポリゴンスキャナ50が備えられる。また、底面には、前面中央部に主基準、背面中央部に従基準となる穴部を有し、側部には、前後に締結部となるネジ穴を有する。
FIG. 3 is a configuration diagram when the
主基準、及び従基準は、筐体61に取り付ける際の位置決めに用いられ、筐体側の底面に設けられている対応する凸部をはめ込むことによって位置決めを行うことが可能である。なお、受け台60に備えられる主基準、及び従基準が凸部であってもよい。
The main reference and the sub-reference are used for positioning when attaching to the
基板22は、中央部に光源21を、受け台中央側の一端には、ハーネスを接続するコネクタ20を備えている。基板22は、受け台前面における両端部において、両角を削り落とした形状で設けられ、光源21から基板22に直交して射出される光ビームがポリゴンミラー49に入射するよう備えられる。
The
光源21M、21Cは、光ビームをポリゴンミラー49の上段側に対して射出するよう備えられる。なお、一般的に光源は汎用の半導体レーザLDが用いられる。
The light sources 21M and 21C are provided to emit a light beam toward the upper stage side of the
光源21から射出された光ビームのポリゴンミラー49までの光路上には、コリメートレンズ23や結像レンズ(シリンダレンズ)24が備えられる。また、ポリゴンミラー49に反射された前記光ビームの感光体10までの光路上には、光源21にそれぞれ対応した走査レンズ(fθレンズ)25、及び折返しミラー45が、設けられる。
A collimating lens 23 and an imaging lens (cylinder lens) 24 are provided on the optical path of the light beam emitted from the light source 21 to the
なお、図示しないが、光源21からポリゴンミラー49までの光ビームの光路上に反射ミラーや、ポリゴンミラー49から感光体10までの光ビームの光路上に長尺レンズを設けてもよい。
Although not shown, a reflection mirror may be provided on the optical path of the light beam from the light source 21 to the
光源21から発射される光ビームは、図示しないアパーチャを通過して、所定の形状の光ビームLが形成される。このアパーチャを通過した光ビームLは、結像レンズ24(シリンダレンズ)に入射して光ビームの面倒れを補正する。 The light beam emitted from the light source 21 passes through an aperture (not shown) to form a light beam L having a predetermined shape. The light beam L that has passed through this aperture enters the imaging lens 24 (cylinder lens) and corrects the surface tilt of the light beam.
結像レンズ24を通過した光ビームLは、防音ガラス51を通過して主走査線偏向手段であるポリゴンミラー49の側面に入射する。ポリゴンミラー49の側面に入射した光ビームLは、主走査線方向に偏向走査される。ポリゴンミラー49で偏向走査された光ビーム(走査ビーム)Lは、再び防音ガラス51を通過して走査レンズ25(fθレンズ)によって集光され、折返しミラー45により対応する感光体面上に照射されることになる。
The light beam L that has passed through the
なお、図示しない下段側のポリゴンミラー49に対応する光源21K、21Yについても同様である。 The same applies to the light sources 21K and 21Y corresponding to the lower polygon mirror 49 (not shown).
受け台60上には、光源21、結像レンズ(シリンダレンズ)24、ポリゴンスキャナ50、走査レンズ(fθレンズ)25の組み付け位置であるそれぞれの位置決め部が備えられており、上記部品を位置決め部に突き当てて組付けが行われる。また、他の方法として、受け台60に設けられた主従基準の穴部に対し、調整治具を用いて位置を調整し組みつけられる。これにより、感光体10面上に相当する位置において精度良いビーム形成が実現する。なお、精度は低下するが、受け台60の横幅を小さくするために走査レンズ(fθレンズ)25を備えなくともよい。
On the
図4は、筐体61の構成図である。筐体61は、折返しミラー45と、折返しミラーの姿勢を調整する調整機構等と、画像形成装置本体との取り付け位置を定める位置決め部と、を備える。
FIG. 4 is a configuration diagram of the
筐体61の上方の開口部には、光ビームを透過する透過ガラス28が備えられる。透過ガラス28は、ガラスの保護、及び光走査装置の防塵を目的として、筐体61の上方開口部全面を覆うように防塵カバー851として取り付けられる。
A
筐体61の前後の面には、外側に鉛直方向に掛け渡した外周リブが複数形成され、また、内部にもリブを形成することで、強度を飛躍的に向上させられる。
A plurality of outer peripheral ribs are formed on the front and rear surfaces of the
さらに筐体61の前後の面の外側に形成されている外周リブ全体を覆うように防塵カバー86、87が取り付けられ、内部にホコリなどが侵入するのを防止している。
Further, dustproof covers 86 and 87 are attached so as to cover the entire outer peripheral rib formed on the front and rear surfaces of the
また、筐体61における前後の内側の面、外周リブ、防塵カバー86、87によって、光ビームが感光体に導かれる領域(有効画像領域)でない非有効画像領域による非有効画像空間が形成されることになる。そこで、該非有効画像空間内に画像形成装置本体と信号を送信するハーネス経路を形成することで、光ビームとハーネスの干渉問題を解消することが可能となる。
In addition, an ineffective image space is formed by an ineffective image area that is not an area (effective image area) where the light beam is guided to the photosensitive member by the front and rear inner surfaces, the outer peripheral ribs, and the dust covers 86 and 87 in the
すなわち、筐体の側壁、突出部と、防塵部材により形成された空間に、画像形成装置本体と通信を行うための電気信号線を格納し、画像形成装置本体の接合箇所に近い箇所に出口を設けることで、筐体の強度、防塵性を上げることができ、さらに、本体内のトナー等の汚れや、本体への装置の取り付け時の断線などに対して、コネクタや電気信号線の保護が可能となる。 That is, an electrical signal line for communicating with the image forming apparatus main body is stored in a space formed by the side wall of the casing, the protruding portion, and the dust-proof member, and an outlet is provided at a location near the joint portion of the image forming apparatus main body. By providing it, the strength and dustproofness of the housing can be increased, and the connector and electrical signal lines can be protected against dirt such as toner in the main body and disconnection when the device is attached to the main body. It becomes possible.
なお、防塵カバー85と、防塵カバー86、87とはそれぞれ順不同に取り外し可能とすることで、目的に応じて対応する防塵カバーのみ開閉することができるため、部品の交換時などの利便性を向上させることが可能となる。
Since the
図5は、本発明の実施形態における受け台の斜視図である。ポリゴンスキャナ50は、受け台60のリブと、防音ガラス51に囲まれ、上方にはポリゴンスキャナカバー80が締結される。
FIG. 5 is a perspective view of the cradle according to the embodiment of the present invention. The
受け台上には、光学素子が備えられるため、小型化するにつれて組立時に誤って光学素子に触れてしまう危険性が増加する。そこで、組立作業時における持ち手部81を予め指定しておき、組立作業者が他の箇所に触れることを防止する。
Since the optical element is provided on the cradle, the risk of accidentally touching the optical element at the time of assembly increases as the size is reduced. Therefore, the
持ち手部81は、ポリゴンスキャナカバー80の側面に形成され、受け台全体の重心位置より基板22が備えられる前面とは反対方向の後方に備えられる。なお、持ち手部81は片手でつかめるように左右2箇所に形成される。
The
持ち手部81を重心位置より後方とすることで、持ち手部81をつかんで持ち上げる際には、重心位置のあるコネクタ20を有する基板22側が常に鉛直下側を向くこととなる。これにより、筐体61に受け台60を上方向から装着する際、組立作業者は意図しなくとも自然とコネクタ20を下に向けられ、受け台60上の高精度に取り付けられた光学素子が筐体61の上部に干渉しにくいような姿勢もとり易く、コネクタ20を筐体61の取り付け位置に容易に導くことが可能となる。
By setting the
受け台に形成される持ち手部81は、偏向器を囲む突出部あるいは偏向器の上を覆う偏向器カバーに形成することで、受け台60に配置された光学素子に触れることを防止することができる。
The
図6は、本発明の実施形態における取り付け案内手段を有する光走査装置の斜視図である。また、図7は、本発明の実施形態における取り付け案内手段を有する光走査装置の側面図である。本実施形態における筐体61は、受け台60を取り付け位置へとガイドするための案内リブ91及び92を備える。
FIG. 6 is a perspective view of an optical scanning device having attachment guide means in an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a side view of the optical scanning device having the mounting guide means in the embodiment of the present invention. The
案内リブ91は、受け台60の後部をガイドするように筐体61の後面内側に備えられ、筐体の前方側の一辺には、受け台60を案内リブ91に沿わせて取り付けられるよう傾斜を有する。該傾斜は、上部及び下部が、鉛直よりやや傾斜した形状であり、中央下付近にて、緩やかにガイドするように水平よりやや傾斜した形状からなる。なお、上部及び下部については、必ずしも傾斜を有する必要はない。
The
すなわち、図6右上の案内リブ91の拡大図に示すように、上方から取り付けられる受け台60は、傾斜の変わる案内2の位置まで案内1に沿って降下し、案内2で一旦降下を停止する。次に、案内2に沿って前方に水平移動しながら降下し、続いて案内3に従って降下して取り付け位置までガイドされる。
That is, as shown in the enlarged view of the
案内リブ92は、受け台60の前部をガイドするように筐体61の前面部と筐体61底面の主基準との間の中央位置に備えられる。案内リブ92は、上部の前面側を削り取った形状で傾斜を有し、該傾斜は、案内リブ91の中央下付近に備えられた水平よりやや傾斜した形状と同様であり、下部の形状も案内リブ91と同様である。また、案内リブ92の高さは、案内リブ91の中央下付近に位置する傾斜の高さと同様である。
The
図7に示すように、先ず案内1では、受け台60は案内リブ91の鉛直方向上側に設けられた急な傾斜に受け台60の後部が沿うようにほぼ垂直に降下し、受け台60の後部は、案内リブ91の中央下付近に設けられた緩やかな傾斜に支えられ、受け台60の前部は、案内リブ92の上部によって支えられる。
As shown in FIG. 7, first, in the
次に、案内2では、案内リブ91及び92に設けられた緩やかな傾斜に沿って水平移動を行いながら降下することで、筐体61の前面中央に空けられた穴部にコネクタ20が突出するようガイドされる。なお、案内リブ92の傾斜を案内リブ91の傾斜より大きくすることにより、筐体61の該穴部の形状を組み付けのためだけに大きくする必要はなくなる。
Next, in the
案内3では、案内2により筐体61との位置決め部付近まで案内された受け台60が案内3に沿って筐体61の上に落下する。なお、案内リブ91、92の形状は、受け台60が筐体61との組み付け位置付近に落下し、組み付けた際に離間するよう設計すればよく、精密に組み付け位置までガイドしなくともよい。
In the
また、案内3にて落下した際の衝撃を回避するため、受け台60と筐体61との間には弾性部材を備えるとよい。なお、弾性部材は受け台60と筐体61との間に発生する空間を防塵する。
In order to avoid an impact when the
図8は、本発明の実施形態における光走査装置の組み付けを上から見たときの図である。すなわち、案内1が終わった状態においては、受け台60の突出部は筐体61の穴部の前方に位置し、案内2によって、該突出部は該穴部に挿入される。
FIG. 8 is a view of the assembly of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention as viewed from above. That is, in the state where the
また、図中A部のように、筐体61の前面の壁を基板22と平行に設けることによって、壁の外側から、コネクタ20に接続しているハーネスを抜き差しする際に、基板22に応力がかかって変形しても、側板に干渉することで、基板22に無理な応力がかかり変形してしまうのを防止することができる。
Further, by providing the front wall of the
また、受け台60の後方に、案内リブ91と接する、あるいは少し離れた位置にリブ95を備えることによって、横方向のずれを防止することができ、さらに容易な組み付けが可能となる。
Further, by providing the
本実施形態を用いることによって、受け台自身の重量を作用させて自動的に、受け台の突出部を筐体の前面の穴部より突出するように案内することができるため、収容する筐体の容積を小さくしつつ、筐体の強度を上げることができ、固有振動数を高くする効果を得ることが可能となる。また、各光学素子が密集した受け台に、持ち手部を形成するため、ハンドリングが良く、さらには、位置決め部が装置上から確認しづらい位置であっても、受け台に精度良く取り付けられた部品が他の部品に干渉することを防止することができる。 By using this embodiment, the weight of the cradle itself can be applied to automatically guide the protruding portion of the cradle to protrude from the hole in the front surface of the housing. The strength of the housing can be increased while reducing the volume of the housing, and the effect of increasing the natural frequency can be obtained. In addition, since the handle is formed on the cradle where each optical element is densely packed, the handling is good, and even if the positioning part is difficult to check from the device, it is attached to the cradle with high accuracy. It is possible to prevent the component from interfering with other components.
また、筐体外に光源のコネクタが突出するために、抜き差しが容易となり、作業性を向上することができる。さらに、光源の信号をやり取りするハーネスは多くの信号線を必要とするため、ハーネスは太くなり、筐体内部に複雑に経路を形成した際のような、ハーネスの応力により装置が影響される度合いを格段に低減することができる。 Moreover, since the connector of the light source protrudes outside the housing, it is easy to insert and remove, and workability can be improved. Furthermore, since the harness that exchanges light source signals requires many signal lines, the harness becomes thick and the degree to which the device is affected by the stress of the harness, such as when a complicated path is formed inside the housing Can be significantly reduced.
ところで、光走査装置を小型化することで、お互いの折返しミラーの間隔が狭くなり、折返しミラーの数や種類が増えることによって、バンディング、ジタ−の影響を受けやすくなることが考えられる。すなわち、画像形成装置には、駆動用モ−タやファンなどの振動する部品が多く用いられており、様々な周波数で振動している。振動数そのものの1次振動数だけでなく、2倍の2次振動数もバンディング、ジタ−に影響してくるため、1次、2次振動数に折返しミラーが共振して揺れが大きくなり、画像上にバンディングやジターが発生することになる。 By the way, by reducing the size of the optical scanning device, it is conceivable that the distance between the folding mirrors becomes narrow, and the number and types of folding mirrors increase, so that they are easily affected by banding and jitter. That is, the image forming apparatus uses many vibrating parts such as a driving motor and a fan, and vibrates at various frequencies. Since not only the primary frequency of the frequency itself but also the secondary secondary frequency affects the banding and jitter, the folding mirror resonates with the primary and secondary frequencies, and the swing increases. Banding and jitter will occur on the image.
上記のようなバウンディング、ジターを回避する方法として、折返しミラーの光走査方向の長さを2種類に限定し、固有振動数を一つにすることによって、振動源が発生する周波数を避けるように設定することで防止することが可能となる。これにより、バンディングやジターのない良好な画像を得られ、管理がし易くなる。 As a method of avoiding the above-described bounding and jitter, the length of the folding mirror in the optical scanning direction is limited to two types, and the frequency generated by the vibration source is avoided by making the natural frequency one. It can be prevented by setting. As a result, a good image free of banding and jitter can be obtained and managed easily.
光源からの光の進み方について図9を参照して説明する。基板51、52上に設けられた例えば半導体レ−ザ(LD)などの光源53a、53b、53c、53dから出射した光束は、図示しないコリメ−トレンズやアパ−チャなどで平行光にされ、シリンダレンズ、ガラス54a、54bを通って偏向器であるポリゴンミラー55に集光する。ガラス54a、54bは、ポリゴンミラー55の風切り音を抑えるために備えられており、特になくても構わない。
A method of traveling light from the light source will be described with reference to FIG. For example, light beams emitted from
ポリゴンミラー55で反射された光束は、再度ガラス54a、54bを通って、走査レンズ56a、56b、56c、56dに到達する。図中において走査レンズは、それぞれの光束に対応するように2段重ねに設けているが、上下の走査レンズが一体であってもよい。また、走査レンズ56a、56b、56c、56dは、fθ機能を有し、光源1個に対し、走査レンズを1個図示しているが、fθレンズ、ポリゴンミラー55の面倒れ補正レンズ等複数個に分割しても良い。なお、上記の光学部品は、受け台50に搭載される。
The light beam reflected by the polygon mirror 55 passes through the
続いて、ポリゴンミラー55で反射し、走査レンズ56a、56b、56c、56dを透過した後の光束について、図10、及び図11を参照して説明する。走査レンズ56a、56b、56c、56dを通過した光束は、光源53a、53b、53c、53dにそれぞれ対応した第1折返しミラー32a、32b、33a、33bで反射し、さらに第2折返しミラー30Y、30C、30M、30Kで反射して、それぞれの感光体10Y、10C、10M、10Kに到達する。
Subsequently, the light beam reflected by the polygon mirror 55 and transmitted through the
図11で示すL(K)、L(M)、L(C)、L(Y)は、それぞれ感光体10Y、10C、10M、10Kに到達する光束を示し、防塵ガラスが該光束を通過する位置に設けられる。
L (K), L (M), L (C), and L (Y) shown in FIG. 11 indicate light beams that reach the
次に、同期検知センサへの光束の入射について説明する。図9で示すように同期検知センサ59は、同期検知基板60上に備えられ、同期検知は、画像の書き始め位置を特定するために行われるもので、一般的に主走査方向の先端で行われる。
Next, the incidence of a light beam on the synchronization detection sensor will be described. As shown in FIG. 9, the
走査レンズ56cから出射するまでは上記と同じ光路を辿り、その後、光束は同期検知用ミラー57で偏向させられ、同期用レンズ58に到達し、絞られる。同期用レンズ58を透過した光束は、同期検知センサ59に入射する。同期検知センサ59に入射したタイミングを基準として、感光体への露光タイミングが調整される。ここでは同期検知センサ59を1個として説明したが、各色の書き始め位置に配置しても、各色の書き始め及び書き終わり位置に2個配置してもよい。
Until the light is emitted from the
続いて、本発明の実施形態における折返しミラーについて詳細に説明する。図12は、光走査装置の断面図である。第2折返しミラー30Y、30C、30M、30Kは、それぞれ対応する感光体10Y、10C、10M、10Kの下方に設けられ、全て同じ長さ、同じ板厚のミラーで、筐体24に設けられた側板の穴に橋渡しして設置される。
Next, the folding mirror in the embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 12 is a cross-sectional view of the optical scanning device. The second folding mirrors 30Y, 30C, 30M, and 30K are provided below the corresponding
筐体24の側板の穴は、図9の斜視図で示すように第2折返しミラー30Y、30C、30M、30Kが平行になるように開けられており、各ミラーを保持する板バネ31Y、31C、31M、31Kと板バネ34Y、34C、34M、34Kで押えられている。また、第1折返しミラー32a、32b、33a、33bは、筐体24の底面にそれぞれ押えバネ35a、35b、36a、36bと押えバネ37a、37b、38a、38bにて固定されている。なお、第1折返しミラー32a、32b、33a、33bは、全て同じ長さ、同じ板厚で構成される。
As shown in the perspective view of FIG. 9, the holes in the side plates of the
第1折返しミラー及び第2折返しミラーの長さは、第1折返しミラーより第2折返しミラーの方が長くなるよう構成され、支持点間のピッチも同じになるように、第1折返しミラー32a、bの支持点、第1折返しミラー33a、bの支持点の位置が設定される。
The lengths of the first folding mirror and the second folding mirror are configured such that the second folding mirror is longer than the first folding mirror, and the pitch between the support points is the same, so that the
本構成によれば、厚さは第1折返しミラーと第2折返しミラーとで同一であり、長さのみが第1折返しミラーと第2折返しミラーとで異なり、第2折返しミラーが長くなるため、第1折返しミラー32a、bと第1折返しミラー33a、bの固有振動数はそれぞれ同一となり、第2折返しミラー30Y、30C、30M、30Kの固有振動数は、第1折返しミラーより低い値にてそれぞれ同一となる。 According to this configuration, the thickness is the same for the first folding mirror and the second folding mirror, only the length is different between the first folding mirror and the second folding mirror, and the second folding mirror becomes longer. The natural frequencies of the first folding mirrors 32a, 32b and the first folding mirrors 33a, 33b are the same, and the natural frequencies of the second folding mirrors 30Y, 30C, 30M, 30K are lower than those of the first folding mirror. Each is the same.
図13は、曲がり補正手段を有する折返しミラーの構成図である。曲がり補正手段44は、板バネ71、ブラケット72、カム70、ネジ75から構成される。
FIG. 13 is a configuration diagram of a folding mirror having a bending correction unit. The bending
ブラケット72の両端には、板バネ71a、71bが溶接やかしめ等によって固定されている。また、ブラケット72の中央には、ネジ75を取り付けるためのネジ穴73、74が開けられており、両ネジ穴の間には、カム70がセットされる。
Leaf springs 71a and 71b are fixed to both ends of the
ネジ穴の間にセットされるカム70は、ネジ75の回転に合わせて一体となって動くように備えられる。例えば、カム70の上下にナットを挟み込むことで実現可能である。上記構成によるネジ75を回転させることで、カム70が折返しミラーに作用し、曲がりを矯正することができるようになる。
The
ブラケット72への部品のサブ組立が終わったところで、第2折返しミラー30の中央位置から対称となるように、板バネ71a、71bの爪の内側を通るように第2折返しミラー30をセットする。
When the subassembly of the parts to the
曲がり補正手段44を有する第2折返しミラー30は、筐体24の取り付け位置に両端を板バネ31、34で固定され、橋渡しするように設けられる。なお、曲がり補正手段は、各色における第2折返しミラーそれぞれに備えられる。曲がり補正は、図示しない走査線の形状を目視しながら、ネジ75を回転させることで曲がりを調整することができる。
The
曲がり補正手段44は、第1折返しミラーと第2折返しミラーとで固有振動数が略一致するよう調整して備えられる。例えば、第2折返しミラー30の固有振動数が、第1折返しミラー32の固有振動数と±10Hzとなるように調整される。すなわち、第1折返しミラー32、33における固有振動数が230Hzであったとすると、第2折返しミラー30の固有振動数が220〜240Hzとなるようにブラケット72の重量を変えたり、板バネ71a、71bやカム70との接触位置を変更すればよい。
The bending correction means 44 is provided by adjusting so that the natural frequencies of the first folding mirror and the second folding mirror are substantially the same. For example, the natural frequency of the
本実施形態により、折返しミラー全ての固有振動数を略一致させられ、受け台の下にもミラーを配置できるので、幅方向をコンパクトにレイアウトすることができる。また、この固有振動数のみをギヤの噛合い周波数やモ−タ等の振動数(1、2次モ−ド含む)と避けるようにすればよいので、容易にバンディング、ジタ−のない画像を得ることができる。さらに、ミラーの種類も2種類なので管理も簡単になり、部品点数も増えないのでコストアップ、重量アップも避けられる。 According to the present embodiment, the natural frequencies of all the folding mirrors can be substantially matched, and the mirror can be arranged under the cradle, so that the width direction can be laid out in a compact manner. Also, it is only necessary to avoid this natural frequency as the gear meshing frequency or the frequency of the motor (including the first and second modes), so an image without banding and jitter can be easily obtained. Obtainable. Furthermore, since there are two types of mirrors, management is easy, and the number of parts does not increase, so cost and weight can be avoided.
ところで、第2折返しミラー30に曲がり補正手段を備えないときの固有振動数は、第1折返しミラー32及び33の固有振動数より低くなっている。そこで、剛性を高くしたり、重量を重くしたりすることで固有振動数を上昇させ、第1折返しミラー32及び33の固有振動数と一致させることが可能である。すなわち、ブラケット72の板厚を厚くしたり、剛性の高い材料を貼り付けたりすることでブラケット72の剛性をあげて、両折返しミラーの固有振動数を略一致させることが可能となる。
By the way, the natural frequency when the
また、曲がり補正手段44を第2折返しミラー30に設置することで、第2折返しミラーの固有振動数を高くすることができる。そのため、第1折返しミラーの固有振動数を高めることができ、且つ最終ミラーに曲がり補正手段44を有することで、レンズ等の曲がりを最終段の折返しミラーで補正できるので、ミラー1本分の曲がり調整の積み残しをなくすことができる。
Further, by installing the bending correction means 44 in the
また、2種類の折返しミラーの厚さを変えることで、折返しミラーの固有振動数に合わせる手段を増やし、2種類の折返しミラーの固有振動数をさらに近づけることが可能となる。 Further, by changing the thicknesses of the two types of folding mirrors, it is possible to increase the means for matching the natural frequencies of the folding mirrors and to make the natural frequencies of the two types of folding mirrors closer.
すなわち、第2折返しミラー30の厚さをt2、第1折返しミラー32及び33の厚さをt1とすると、t1≠t2となるように構成する。本構成によれば、第1折返しミラー32、33の固有振動数が決まれば、曲がり補正手段44をセットした第2折返しミラー30の固有振動数を見つつ、板厚t1を適当に選ぶことで両者の固有振動数を略一致させることが可能となる。
That is, when the thickness of the
また、ポリゴンミラー55や走査レンズ56を備える受け台50の固有振動数を、略一致した折返しミラーの固有振動数に合わせておくことで、光束の副走査位置に影響を与える走査レンズや偏向器が共振することがなくなる。一般的に、折返しミラーより受け台の固有振動数は低い。しかしながら、金属材料を選ぶことで固有振動数を高めることができる。また、樹脂で成形した場合でもガラスなどを入れることで固有振動を高くすることができる。また、肉厚を厚くしたり補強部材を貼付したりすることでも固有振動を高くすることは可能である。
Further, by adjusting the natural frequency of the
上記で説明したような略一致した折返しミラーを有する光走査装置を画像形成装置に備えることにより、バンディング、ジタ−等のない良好な画像を得ることが可能である。 By providing the image forming apparatus with the optical scanning device having the substantially matched folding mirror as described above, it is possible to obtain a good image free from banding, jitter, and the like.
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。 The present invention has been described above by the preferred embodiments of the present invention. While the invention has been described with reference to specific embodiments thereof, various modifications and changes can be made to these embodiments without departing from the broader spirit and scope of the invention as defined in the claims. is there.
1 画像形成装置
7 作像装置
11 帯電ローラ
10 感光体
12 現像装置
13 クリーニング装置
20 コネクタ
22 基板
30 第2折返しミラー
32 第1折返しミラー
33 第1折返しミラー
44 曲がり補正手段
60 受け台
61 筐体
71 板バネ
72 ブラケット
70 カム
75 ネジ
80 ポリゴンスキャナカバー
81 持ち手部
85 第1の防塵カバー
86 第2の防塵カバー
87 第2の防塵カバー
91 第1の案内リブ
92 第2の案内リブ
95 第3の案内リブ
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記光ビームを前記像担持体に導く反射手段を含み、前記受け台を内部に収容する筐体と、を備え、
前記受け台は、前面に外周より外側に突出した突出部と、
重心位置より後方に他部品に触れることなく持ち上げるための持ち手部と、を有し、
前記筐体は、前面に前記突出部をはめ込む穴部と、
後面に鉛直下向きに緩い傾斜を含み、前記受け台の後面を沿わせて受け台取り付け位置付近まで自重により移動させる第1の案内手段を有することを特徴とする光走査装置。 A receiver having one or more light sources, deflecting means for deflecting a light beam from the light source and performing main scanning, and imaging means for forming an image on the image carrier with the light beam scanned by the polarizing means. Stand,
A reflection unit that guides the light beam to the image carrier, and a housing that houses the cradle therein,
The cradle includes a protruding portion protruding outward from the outer periphery on the front surface,
A handle for lifting without touching other components behind the center of gravity,
The housing includes a hole portion into which the protruding portion is fitted on the front surface,
An optical scanning device comprising a first guide means including a gentle downward downward slope on the rear surface and moving along the rear surface of the cradle to near the cradle mounting position by its own weight.
前記コネクタは、前記穴部に突出して備えられることを特徴とする請求項1又は2記載の光走査装置。 A connector for connecting an electric signal line for performing communication to the protruding portion;
3. The optical scanning device according to claim 1, wherein the connector is provided so as to protrude from the hole.
前後の壁と、前記防塵手段にて形成される空間に前記電気信号線を格納することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の光走査装置。 The housing includes dustproof means for covering and dusting the entire surface in front and rear,
8. The optical scanning device according to claim 1, wherein the electric signal line is stored in a space formed by front and rear walls and the dust-proof means.
前記筐体の側面、及び前記側面と異なる長さで前記筐体の底面に2種類で備えられ、
前記曲がり補正手段は、全ての反射手段の固有振動数が略一致するように調整する振動数調整手段を有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の光走査装置。 The reflecting means has a bending correction means for correcting the scanning line bending,
Two types are provided on the side surface of the housing and the bottom surface of the housing with a different length from the side surface,
12. The optical scanning device according to claim 1, wherein the bending correction unit includes a frequency adjusting unit that adjusts the natural frequencies of all the reflecting units to substantially coincide with each other.
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