JP2011150005A - Optical device, image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,電子写真技術を使用する画像形成装置に搭載される光学装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical device and an image forming apparatus that are mounted on an image forming apparatus that uses electrophotographic technology.
電子写真技術を使用する画像形成装置に搭載される光学装置は,その構成要素として一般に,光源からの光線を感光ドラムなどの被走査体の方向に偏向させるポリゴンミラーと,このポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと,ポリゴンモータが設けられた基板と,これらを支える装置筐体などを備える。このような光学装置では,軸受を含むポリゴンモータの発熱により基板等の装置筐体に熱変形が発生し,ポリゴンミラーやレンズ等の光学部品の位置関係が変化することにより,各色の光路が変化して,結果として色ずれが発生する問題が生じる。 An optical device mounted on an image forming apparatus using electrophotographic technology is generally composed of a polygon mirror that deflects light rays from a light source toward a scanned object such as a photosensitive drum, and the polygon mirror is driven to rotate. A polygon motor, a substrate on which the polygon motor is provided, an apparatus housing for supporting these, and the like. In such an optical device, the heat generation of the polygon motor including the bearing causes thermal deformation in the device housing such as the substrate, and the optical path of each color changes by changing the positional relationship of the optical components such as the polygon mirror and the lens. As a result, a problem of color misregistration occurs.
そのような問題に対し,発熱するポリゴンミラーユニットとポリゴンミラーを動かすために必要なドライバ基板とを熱変形の少ない金属部材に固定し,ポリゴンスキャナユニット以外の光学部品は,前記装置筐体には直接接触しない構造とした光走査装置がある(例えば,特許文献1参照)。 To solve such a problem, the polygon mirror unit that generates heat and the driver board necessary to move the polygon mirror are fixed to a metal member with little thermal deformation, and the optical components other than the polygon scanner unit are installed in the device casing. There is an optical scanning device having a structure that is not in direct contact (see, for example, Patent Document 1).
また,複数の偏向走査手段(ポリゴンミラー,モータ)が並設された構成において,光学箱の底面部のうち隣り合う2つの偏向走査手段の間に,光学箱を画像形成装置のフレームに固定するための固定部を設けた走査光学装置がある(例えば,特許文献2参照)。 Further, in a configuration in which a plurality of deflection scanning means (polygon mirrors, motors) are arranged in parallel, the optical box is fixed to the frame of the image forming apparatus between two adjacent deflection scanning means of the bottom surface of the optical box. There is a scanning optical device provided with a fixing portion for this purpose (for example, see Patent Document 2).
更に,ポリゴンモータの発熱部(軸受)の熱を放熱する放熱手段(熱伝導材,フィン)をポリゴンモータユニットに設けたポリゴンモータユニットがある(例えば,特許文献3参照)。 Furthermore, there is a polygon motor unit in which heat dissipation means (heat conducting material, fins) for radiating heat from a heat generating portion (bearing) of the polygon motor is provided in the polygon motor unit (see, for example, Patent Document 3).
更にまた,光学箱の中で比較的剛性の高い底面部の外形頂点付近の角部から離れた比較的剛性の低い部分に,画像形成装置のフレームと固定するための固定部を設けた光学走査装置がある(例えば,特許文献4参照)。 Furthermore, in the optical box, an optical scanning provided with a fixing portion for fixing to the frame of the image forming apparatus at a relatively low rigidity portion away from the corner near the outer shape apex of the bottom portion having a relatively high rigidity. There is an apparatus (for example, refer to Patent Document 4).
上記特許文献1−4記載の従来技術では,いずれも基本的に,ポリゴンモータが設けられた基板と該基板を保持する保持部材とは完全固定する構造になっている。しかしながら,基板は鉄製のものが一般的であるのに対し,保持部材はコストを追求した場合は樹脂製のもの,放熱性を優先させた場合はアルミニウム製のものが多い。このため,互いに線膨張率の異なる異種材料で構成された基板と保持部材が締結された構造となっていることがほとんどである。 In each of the conventional techniques described in Patent Documents 1-4, basically, the substrate on which the polygon motor is provided and the holding member that holds the substrate are completely fixed. However, while the substrate is generally made of iron, the holding member is often made of resin when pursuing cost and made of aluminum when priority is given to heat dissipation. For this reason, in most cases, the substrate and the holding member, which are made of different materials having different linear expansion coefficients, are fastened.
すなわち,ポリゴンモータの回転に伴う発熱により,基板及び保持部材が双方とも膨張しようとするが,線膨張率の異なる異種材料からなる基板及び保持部材が締結されているため,各々の膨張度合いの相違により基板や保持部材に反りが発生し,ポリゴンモータ及び光学部材の取付姿勢が変化することによる色ずれが発生するという課題があった。 That is, both the substrate and the holding member try to expand due to the heat generated by the rotation of the polygon motor, but the substrate and the holding member made of different materials having different linear expansion coefficients are fastened. As a result, the substrate and the holding member are warped, and there is a problem that color misregistration occurs due to changes in the mounting posture of the polygon motor and the optical member.
この発明は,そのような問題点に着目してなされたもので,ポリゴンモータに発熱が生じた場合でも基板やその保持部材に熱変形が発生し難く,それにより光路変化及び色ずれの少ない光学装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to such problems, and even when heat is generated in the polygon motor, the substrate and its holding member are unlikely to be thermally deformed, thereby reducing optical path change and color misregistration. An object is to provide an apparatus and an image forming apparatus.
上記課題を解決するために,本発明の光学装置は,次の構成要素a〜eを備えてなるものである。
a)光線を被走査体の方向に偏向させるポリゴンミラーの回転軸と同軸上に配置され,該ポリゴンミラーを回転駆動するべく外形に円柱状部を備えてなるポリゴンモータ。
b)ポリゴンモータが設けられたポリゴンモータ基板。
c)ポリゴンモータ基板が保持されるポリゴンモータ基板保持部材。
d)ポリゴンモータ基板を,ポリゴンモータ基板保持部材に対して,ポリゴンミラーの回転軸を中心として位置決めする位置決め部。
e)前記ポリゴンモータ基板を、前記ポリゴンモータ基板保持部材に対して弾性的に押圧することにより保持させる弾性部材。
この光学装置では,ポリゴンモータ基板が弾性部材によりポリゴンモータ基板保持部材に対して弾性的に押圧されることで保持される。すなわち,ポリゴンモータ基板は,ポリゴンモータ基板保持部材に弾性的に押圧された状態で保持されているだけであり、前記従来技術のようにネジ等によりポリゴンモータ基板保持部材に完全に固定された状態で保持されていない。
そのことに加えて,位置決め部により,ポリゴンモータ基板がポリゴンモータ基板保持部材に対してポリゴンミラーの回転軸を中心として位置決めされる。
このため,例えばポリゴンモータ基板が一般的な鉄製であり,ポリゴンモータ基板保持部材がアルミニウム製や樹脂製であって,基板と基板保持部材が互いに線膨張率の異なる異種材料で構成されていても,ポリゴンモータ基板及びポリゴンモータ基板保持部材は,ポリゴンモータの回転に伴う発熱により,ポリゴンミラーの回転軸を中心(位置決め部と同軸)としてそれぞれ独立して放射状に膨張することになる。つまり,この光学装置では,ポリゴンモータの発熱によるポリゴンモータ基板及びポリゴンモータ基板保持部材の各々の膨張が相互に影響しない構造になっている。この結果,ポリゴンモータ基板やポリゴンモータ基板保持部材に熱変形が発生し難くなる。
なお,弾性部材としては,ポリゴンモータ基板をポリゴンモータ基板保持部材に弾性的に押圧することができるのであれば特定されず、例えば下記の実施形態に記載された圧縮バネ(コイルバネ)の他に、板バネ、ゴム等の弾性を持つ部材を使用することができる。
この光学装置において,位置決め部は,ポリゴンモータの円柱状部と、ポリゴンモータ基板保持部材に,ポリゴンミラーの回転軸方向に形成され,ポリゴンモータの円柱状部が嵌合する円柱状受容部であって,該円柱状受容部にポリゴンモータの円柱状部が挿入されることで,ポリゴンモータ基板を,ポリゴンモータ基板保持部材に対して,ポリゴンミラーの回転軸を中心として位置決めする円柱状受容部とを含んでなることが好ましい。
位置決め部がポリゴンモータの円柱状部が嵌合する上記円柱状受容部をポリゴンモータ基板保持部材に有することで,ポリゴンモータ基板をポリゴンモータ基板保持部材に保持させる際に,円柱状受容部にポリゴンモータの前記円柱状部を嵌合させることで,ポリゴンモータ基板をポリゴンモータ基板保持部材に対して,ポリゴンミラーの回転軸を中心として位置決めすることができる。
また,位置決め部は,ポリゴンモータ基板のポリゴンミラーの回転軸を中心とする回動を阻止して,ポリゴンモータ基板をポリゴンミラーの回転軸を中心として位置決めする回転方向位置決め手段を含んでなることが好ましい。
位置決め部が上記回転方向位置決め手段を有することで,ポリゴンモータ基板をポリゴンモータ基板保持部材に対して,ポリゴンミラーの回転軸を中心として位置決めできるだけでなく,ポリゴンモータ基板のポリゴンミラーの回転軸を中心とする回動も阻止することができる。
上記回転方向位置決め手段は,例示的には,ポリゴンモータ基板側に設けられポリゴンモータの円柱状部の半径方向に突出する突起と,ポリゴンモータ基板保持部材側に設けられ,突起が装着される突起装着溝とを備えて構成されてなるものである。
或いは,回転方向位置決め手段は,上記突起と突起装着溝とで構成されるもの以外に,ポリゴンモータ基板側或いはポリゴンモータ基板保持部材側に設けられ,ポリゴンミラーの回転軸を中心とした放射方向に形成された長円状孔と、前記ポリゴンモータ基板側或いは前記ポリゴンモータ基板保持部材側に固定さるとともに前記長円状孔に装着されて,前記ポリゴンモータ基板を前記ポリゴンモータ基板保持部材に所定距離を保って保持させる係合部材(例えば下記実施形態の段付きネジ)とを備えて構成されてなるものであってもよい。
以上の構成によれば,装着時に,ポリゴンモータ基板側とポリゴンモータ基板保持部材側とに熱の発生による相対的位置ずれが生じても,上記長円状孔内に上記係合部材が装着されているので,上記係合部材の部分で,長円状孔が係合部材に対してずれて,相対的位置ずれを吸収することが出来,ポリゴンモータ基板側とポリゴンモータ基板保持部材側との間に反りが生じる事が回避される。
そのような回転方向位置決め手段は,上記突起と突起装着溝とで構成されるものと,上記長円状孔を有するものとのいずれか一方だけを備えてもよいが,両方を備えるものであっても構わない。
更に,光学装置は,複数の係合部材を備え,そのうちのいずれか1個が,他の係合部材と較べて,位置決め部との距離が近い位置,又は位置決め部との距離が遠い位置に設けられてもよい。
上記した光学装置は,複写機,プリンター,ファクシミリあるいはこれらの複合機を含む画像形成装置に適用可能である。
In order to solve the above problems, an optical device of the present invention comprises the following components a to e.
a) A polygon motor that is arranged coaxially with the rotation axis of a polygon mirror that deflects light rays in the direction of the scanning object, and that has a cylindrical portion on its outer shape to rotationally drive the polygon mirror.
b) A polygon motor board provided with a polygon motor.
c) A polygon motor substrate holding member for holding the polygon motor substrate.
d) A positioning unit for positioning the polygon motor substrate with respect to the polygon motor substrate holding member about the rotation axis of the polygon mirror.
e) An elastic member that holds the polygon motor substrate by elastically pressing the polygon motor substrate against the polygon motor substrate holding member.
In this optical apparatus, the polygon motor substrate is held by being elastically pressed against the polygon motor substrate holding member by the elastic member. That is, the polygon motor substrate is only held elastically pressed by the polygon motor substrate holding member, and is completely fixed to the polygon motor substrate holding member by screws or the like as in the prior art. Not held in.
In addition, the positioning unit positions the polygon motor substrate with respect to the polygon motor substrate holding member about the rotation axis of the polygon mirror.
For this reason, for example, even if the polygon motor substrate is made of general iron, the polygon motor substrate holding member is made of aluminum or resin, and the substrate and the substrate holding member are made of different materials having different linear expansion coefficients. The polygon motor substrate and the polygon motor substrate holding member expand radially independently from each other about the rotation axis of the polygon mirror (coaxial with the positioning portion) due to heat generated by the rotation of the polygon motor. That is, this optical device has a structure in which the expansion of the polygon motor substrate and the polygon motor substrate holding member due to the heat generated by the polygon motor do not affect each other. As a result, thermal deformation is unlikely to occur in the polygon motor substrate and the polygon motor substrate holding member.
The elastic member is not specified as long as the polygon motor substrate can be elastically pressed against the polygon motor substrate holding member. For example, in addition to the compression spring (coil spring) described in the following embodiment, A member having elasticity such as a leaf spring or rubber can be used.
In this optical apparatus, the positioning part is a cylindrical part of the polygon motor and a cylindrical receiving part that is formed on the polygon motor substrate holding member in the direction of the rotation axis of the polygon mirror and fits the cylindrical part of the polygon motor. A cylindrical receiving portion for positioning the polygon motor substrate with respect to the polygon motor substrate holding member about the rotation axis of the polygon mirror by inserting the cylindrical portion of the polygon motor into the cylindrical receiving portion; It is preferable to comprise.
When the polygon motor substrate is held on the polygon motor substrate holding member by having the cylindrical receiving portion on the polygon motor substrate holding member, the positioning portion is fitted with the cylindrical portion of the polygon motor. By fitting the cylindrical portion of the motor, the polygon motor substrate can be positioned with respect to the polygon motor substrate holding member around the rotation axis of the polygon mirror.
The positioning unit may include rotation direction positioning means for preventing rotation of the polygon motor substrate about the rotation axis of the polygon mirror and positioning the polygon motor substrate about the rotation axis of the polygon mirror. preferable.
Since the positioning unit has the rotation direction positioning means, the polygon motor substrate can be positioned with respect to the polygon motor substrate holding member around the rotation axis of the polygon mirror, and the rotation axis of the polygon mirror of the polygon motor substrate can be centered. It is also possible to prevent the rotation.
For example, the rotation direction positioning means includes a protrusion provided on the polygon motor substrate side and protruding in the radial direction of the cylindrical portion of the polygon motor, and a protrusion provided on the polygon motor substrate holding member side and attached to the protrusion. And a mounting groove.
Alternatively, the rotation direction positioning means is provided on the polygon motor substrate side or the polygon motor substrate holding member side in addition to the one constituted by the projection and the projection mounting groove, and is arranged in a radial direction around the rotation axis of the polygon mirror. The formed oval hole is fixed to the polygon motor substrate side or the polygon motor substrate holding member side and is attached to the oval hole so that the polygon motor substrate is fixed to the polygon motor substrate holding member by a predetermined distance. And an engaging member (for example, a stepped screw of the following embodiment) that is held and held.
According to the above configuration, the engagement member is mounted in the oval hole even when a relative positional shift due to heat generation occurs between the polygon motor substrate side and the polygon motor substrate holding member side during mounting. Therefore, the oval hole is displaced with respect to the engaging member at the engaging member portion, and the relative positional deviation can be absorbed, and the polygon motor substrate side and the polygon motor substrate holding member side can be absorbed. It is possible to avoid warping between them.
Such rotation direction positioning means may include only one of the protrusion and the protrusion mounting groove and the one having the oval hole, but it includes both. It doesn't matter.
Furthermore, the optical device includes a plurality of engaging members, and any one of them is located at a position closer to the positioning portion or farther from the positioning portion than the other engaging members. It may be provided.
The above-described optical device can be applied to an image forming apparatus including a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine of these.
本発明によれば,ポリゴンモータ基板及びポリゴンモータ基板保持部材が互いに線膨張率の異なる材料からなる場合であっても,ポリゴンモータ基板及びポリゴンモータ基板保持部材は,ポリゴンミラーの回転軸を中心とする双方の位置決め状態を維持しつつ,ポリゴンモータの回転に伴う発熱により,ポリゴンミラーの回転軸を中心としてそれぞれ独立して放射状に膨張することができるので(各々の膨張が相互に影響しないので),ポリゴンモータの発熱によるポリゴンモータ基板とポリゴンモータ基板保持部材とが固着されることによる相対的な反りなどの熱変形が発生し難く,それにより光路変化及び色ずれの少ない光学装置を提供できる。
また,ポリゴンモータ基板をポリゴンモータ基板保持部材に保持させる際に,ポリゴンモータ基板の円柱状部をポリゴンモータ基板保持部材の円柱状受容部に嵌合させることで,ポリゴンモータ基板をポリゴンモータ基板保持部材に対して,ポリゴンミラーの回転軸を中心とする位置決めを簡単に行うことができる。
さらに,上記のようにポリゴンモータ基板をポリゴンモータ基板保持部材に対して,ポリゴンミラーの回転軸を中心として位置決めできるだけでなく,ポリゴンモータ基板のポリゴンミラーの回転軸を中心とする回動も阻止することができる。
According to the present invention, even when the polygon motor substrate and the polygon motor substrate holding member are made of materials having different linear expansion coefficients, the polygon motor substrate and the polygon motor substrate holding member are centered on the rotation axis of the polygon mirror. While maintaining both positioning states, the heat generated by the rotation of the polygon motor can be independently expanded radially about the rotation axis of the polygon mirror (since each expansion does not affect each other). Therefore, it is difficult to cause thermal deformation such as relative warping due to the polygon motor substrate and the polygon motor substrate holding member fixed due to the heat generated by the polygon motor, thereby providing an optical device with little optical path change and color shift.
Further, when the polygon motor substrate is held by the polygon motor substrate holding member, the polygon motor substrate is held by the polygon motor substrate holding member by fitting the cylindrical portion of the polygon motor substrate to the cylindrical receiving portion of the polygon motor substrate holding member. The member can be easily positioned around the rotation axis of the polygon mirror.
Furthermore, as described above, the polygon motor substrate can be positioned with respect to the polygon motor substrate holding member around the rotation axis of the polygon mirror, and also prevented from rotating around the rotation axis of the polygon mirror of the polygon motor substrate. be able to.
まず,本発明の実施形態に係る画像形成装置Xの概要について説明する。画像形成装置Xは,ここではカラープリンタを例に説明するが,これに限定されるものではなく,複写機やファクシミリやモノクロのプリンタ等であっても良い。
画像形成装置Xは,図11に示すように,一般的な中間転写方式の画像形成装置と同様に4つの画像形成部101と,2つの光学装置102と,中間転写ベルト103とを備えている。さらに二次転写装置104,給紙装置105,定着装置106,排紙部107等を備えている。
ここで,4つの画像形成部101は,それぞれブラック,イエロー,シアン,マゼンダの各色のトナー像を中間転写ベルト103へ転写する画像形成プロセスを実行するものであり,図1の右(中間転写ベルト103の移動方向下流側)からブラック,イエロー,シアン,マゼンダの順で配置されている。これら画像形成部101の画像形成プロセスは各色で異なるものではなく,それぞれ同じ構成を備えるものであるので,総じて画像形成部101と称する。
画像形成部101は,トナー像を担持する感光体ドラム111(像担持体の一実施形態),その感光体ドラム111の表面を帯電させる帯電装置,帯電した感光体ドラム111の表面においてレーザビーム光の照射(露光)により書き込まれた静電潜像をトナーにより現像する現像装置,現像されて感光体ドラム111上に形成されたトナー像を中間転写ベルト103に転写する一次転写装置,感光体ドラム111上に残留するトナーを除去するクリーニング装置等を備えている。
2つの光学装置102は,画像形成部101の下方に配置されており,そのうちの一方は,ブラック用及びイエロー用の感光体ドラム111に静電潜像書込み用のレーザビーム光L(ビーム光の一例)を出力するものであり,他方はシアン用及びマゼンダ用の感光体ドラム111に静電潜像書込み用のレーザビーム光Lを出力するものである。光学装置102の構成については後述する。
中間転写ベルト103は,例えばゴムやウレタン等の素材からなる無端状のベルトであり,駆動ローラ131と従動ローラ132とに掛け回され,支持された状態で回転駆動され,感光体ドラム111と一次転写装置の間を通過する。
First, the outline of the image forming apparatus X according to the embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatus X will be described here using a color printer as an example, but is not limited thereto, and may be a copier, a facsimile, a monochrome printer, or the like.
As shown in FIG. 11, the image forming apparatus X includes four
Here, the four
The
The two
The
画像形成装置Xによる記録紙等の被転写材への画像形成動作は,一般的な画像形成装置Xと特に変わるところはなく,その概略は,まず帯電装置によって一様に帯電された感光体ドラム111に,光学装置102によってレーザビーム光Lが照射されることで,感光体ドラム111が露光されて,感光体ドラム111の表面に静電潜像が書き込まれる。この静電潜像が,現像装置によって現像されて感光体ドラム111の表面にトナー像が形成される。これが各色用の画像形成部101において行われる。
各色の感光体ドラム111の表面に形成されたトナー像が,それぞれの一次転写装置によって中間転写ベルト103に順次転写されて積層され,中間転写ベルト103上にフルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト103上に形成されたフルカラーのトナー画像は,給紙装置105から1枚ずつ送られる記録紙に二次転写装置104によって転写される。その後,定着装置106によってトナーが記録紙に定着され,画像が形成された記録紙は排紙部107へ排出される。
トナー像が中間転写ベルト103に転写された後,感光体ドラム111の表面に残留するトナーはクリーニング装置によって除去される。
このように,画像形成装置Xは,記録紙等の被転写材にカラー画像を形成させる。
The image forming operation on the transfer material such as recording paper by the image forming apparatus X is not particularly different from that of the general image forming apparatus X, and the outline thereof is a photosensitive drum that is first uniformly charged by the charging device. 111 is irradiated with the laser beam L by the
The toner images formed on the surface of the
After the toner image is transferred to the
Thus, the image forming apparatus X forms a color image on a transfer material such as recording paper.
以下,上記のような画像形成装置に用いられる本発明の一実施形態としての光学装置102について詳細に説明する。
この一実施形態に係る光学装置102を示す図1及び図2において,装置筐体1には上側防塵カバー2が装着されており,その上側防塵カバー2を外した図2に示すように,装置筐体1の中央付近に光線を被走査体(図示せず)の方向に偏向させるポリゴンミラー11が位置し,その下側にポリゴンモータ基板10が配置されている。
その光学装置102の主要部は図3〜図7に示すような構造になっている。
Hereinafter, the
In FIG. 1 and FIG. 2 showing the
The main part of the
図3〜図7において,ポリゴンモータ基板10は,例えば一般的な鉄製であり,該基板10の一端部側には,ポリゴンミラー11を軸支する回転軸11aを回転駆動させるポリゴンモータ12が,上記回転軸11aと同軸P上に配置されている。また,特に図5に示すように,上記ポリゴンモータ基板10の裏側には,ポリゴンモータ12の軸受(図示せず)が収容される軸受部65が同軸Pと同心上に設けられるとともに、ポリゴンモータ12の外形部をなす円柱状部60がポリゴンミラー11の回転軸11aと同軸に一点鎖線P方向に突出している。勿論、軸受部65と円柱状部60は同心上に位地する.
従って,上記ポリゴンモータ12は,ポリゴンモータ基板10に位置固定された軸受部65に前記円柱状部60が嵌合することで,ポリゴンモータ基板10に対して位置決めされている。
3 to 7, the
Therefore, the
上記ポリゴンモータ基板10を保持するポリゴンモータ基板保持部材20は,プレート状をなし,例えば放熱性を重視するため熱伝導性の高いアルミニウム製である。図6に示すように,ポリゴンモータ基板保持部材20の表側(ポリゴンモータ基板10の保持側)には,ポリゴンモータ基板10の裏側から突出する前記円柱状部60が,軸方向に摺動自在に嵌入される円柱状受容部の一例としての円柱状受容孔61が形成されている。
The polygon motor
上記円柱状受容孔61は,上記ポリゴンモータの円柱状部60とともに、ポリゴンモータ基板10を,ポリゴンモータ基板保持部材20に対して,ポリゴンミラー11の回転軸11aを中心として位置決めする位置決め部となるものであり,ポリゴンモータ12の円柱状部60が着脱自在な程度に密に嵌合する内径を有する。勿論,円柱状受容孔61の中心は,ポリゴンミラー11の回転軸11aと同軸Pに一致する。但し,円柱状受容部は円柱状受容孔61(貫通孔)である必要は無く,円柱状受容凹部(溝)であってもよい。
なお,上記円柱状受容孔61は,ポリゴンモータ12からの熱の伝達を阻止するために,断熱材が装着されたものであることが望ましい。
The
It is desirable that the cylindrical receiving
このように,ポリゴンモータ基板10をポリゴンモータ基板保持部材20に保持させる際に,ポリゴンモータ基板10の円柱状部60をポリゴンモータ基板保持部材20の円柱状受容孔61に嵌合させることで,ポリゴンモータ基板10をポリゴンモータ基板保持部材20に対してポリゴンミラー11の回転軸11aを中心として簡単に位置決めすることができる。
なお,ポリゴンモータ基板保持部材20の裏側には,放熱性をより高めるためのヒートシンク25が一体に設けられている。また,ポリゴンモータ基板保持部材20は,低コスト化を図る場合は樹脂製であってもよい。
Thus, when the
Note that a
図3〜図4から明らかなように,ポリゴンモータ基板10をポリゴンモータ基板保持部材20に所定距離を保って保持させるための係合部材として,段付きネジ30が4箇所に設けられている。ここでは(例えば図3に示されるように)段付きネジ30は,ポリゴンモータ12(ポリゴンミラー11の回転軸11a)付近の3箇所とポリゴンモータ12から離れた1箇所に設けられている。段付きネジ30は,図4に示すような形状のものであり,雄ネジ部31(図ではネジ溝は詳細に示さず)と,ネジ頭部と上記雄ネジ部31とを仕切るフランジ32を有する。
図5に明らかなように,その段付きネジ30に対応して,ポリゴンモータ基板10の4箇所には,段付きネジ30を挿通する円形のネジ挿通孔13が形成されている。図4及び図4より明らかなように,ネジ挿通孔13は段付きネジ30の上記雄ネジ部31よりも大径であり,ネジ挿通孔13に段付きネジ30の上記雄ネジ部31を挿通したときに,ネジ挿通孔13と段付きネジ30との間に適度なクリアランスが生じるようになっている。また,ポリゴンモータ基板保持部材20の対応の4箇所には,段付きネジ30の雄ネジ部31が螺合する雌ネジ部21が形成されている。
As apparent from FIGS. 3 to 4, stepped
As apparent from FIG. 5, corresponding to the stepped screws 30, circular screw insertion holes 13 through which the stepped screws 30 are inserted are formed at four positions of the
更に,ポリゴンモータ基板保持部材20の雌ネジ部21の周囲には,ポリゴンモータ基板10が接触する座部50が形成されている。この座部50は,上記段付きネジ30が挿通される挿通孔51を有する。この座部50は、ポリゴンモータ基板10と小さい面積で接触させて,ポリゴンモータ基板10からポリゴンモータ基板保持部材20への熱の伝導を極力少なくさせることと,ポリゴンモータ基板10とポリゴンモータ基板保持部材20とを所定距離を保って保持させることを達成するためのものである。図示の座部50は,ポリゴンモータ基板保持部材20と一体であるが,別体の座金のような金具であってもよい。
この座部50は,図6のように予めポリゴンモータ基板保持部材20の表側で雌ネジ部21の周囲に接着剤等により固着されていてもよいし,或いはポリゴンモータ基板10の裏側でネジ挿通孔13の周囲に固着されていてもよい。
Further, a
As shown in FIG. 6, the
更にまた,ポリゴンモータ基板10と段付きネジ30のフランジ32との間には、弾性部材としての圧縮バネ40が介在される。すなわち、圧縮バネ40の一端がポリゴンモータ基板10の表側に係合し、他端が段付きネジ30のフランジ32に係合する。この圧縮バネ40により,ポリゴンモータ基板10が座部50側に押圧され,ポリゴンモータ基板10がポリゴンモータ12の軸方向には位置固定され,且つ,ポリゴンモータ12の半径方向には,比較的自由に移動できるように,浮動状に保持される。
Furthermore, a
この実施形態では,ポリゴンモータ基板10がポリゴンモータ基板保持部材20と一体の座部50に圧縮バネ40によって押し付けられた状態で,段付きネジ30がネジ挿通孔13及びネジ挿通孔51に挿通され,雄ネジ部31が雌ネジ部21に螺合することで,ポリゴンモータ基板10がポリゴンモータ基板保持部材20に所定距離(座部50の厚み)を保って保持されることになる。
In this embodiment, the stepped
そしてこの実施形態では,上記の通り,位置決め部の要素であるポリゴンモータ基板10の円柱状部60が同要素であるポリゴンモータ基板保持部材20の円柱状受容孔61に嵌合されていることで,ポリゴンモータ基板10がポリゴンモータ基板保持部材20に対してポリゴンミラー11の回転軸11aを中心として位置決めされることになる。
従って,ポリゴンモータ基板10が一般的な鉄製であり,ポリゴンモータ基板保持部材20がアルミニウム製(又は樹脂製)であって,双方が互いに線膨張率の異なる異種材料で構成されていても,ポリゴンモータ基板10及びポリゴンモータ基板保持部材20は,ポリゴンミラー11の回転軸11aを中心とする双方の位置決め状態を維持しつつ,ポリゴンモータ12の回転に伴う発熱により,ポリゴンミラー11の回転軸11aを中心としてそれぞれ独立して放射状に膨張することになる。
それにより,ポリゴンモータ12の発熱によるポリゴンモータ基板10とポリゴンモータ基板保持部材20との間に熱変形による反りが発生し難くなり,光路変化及び色ずれが抑制される。
In this embodiment, as described above, the
Therefore, even if the
As a result, warpage due to thermal deformation is less likely to occur between the
上記のように構成された主要部を備える光学装置102において,さらに上記位置決め部が,ポリゴンモータ基板10のポリゴンミラー11の回転軸11aを中心とする回動を阻止して,ポリゴンモータ基板10をポリゴンミラー11の回転軸11aを中心としてポリゴンモータ12の回転方向に位置決めする回転方向位置決め手段を備えていてもよい。
その回転方向位置決め手段は,具体的には一例として,図8に示すようにポリゴンモータ基板10の円柱状部60に設けられた突起62と,図9に示すようにポリゴンモータ基板保持部材20の円柱状受容孔61に形成された突起装着溝63とで構成される。突起62は円柱状部60の半径方向に突出する筋状のものであり,この突起62が装着される突起装着溝63は円柱状受容孔61の半径方向に延びる。
位置決め部が上記回転方向位置決め手段(円柱状部60の突起62と円柱状受容孔61の突起装着溝63)を有することで,ポリゴンモータ基板10をポリゴンモータ基板保持部材20に対して,ポリゴンミラー11の回転軸11aを中心として位置決めできるだけでなく,ポリゴンモータ基板10のポリゴンミラー11の回転軸11aを中心とする回動も阻止することができる。
すなわち、ポリゴンモータ基板10の円柱状部60をポリゴンモータ基板保持部材20の円柱状受容孔61に嵌合させることで、ポリゴンモータ基板10がポリゴンモータ基板保持部材20に対してポリゴンミラー11の回転軸11aを中心として位置決めされるが、ポリゴンモータ基板10のネジ挿通孔13が段付きネジ30の雄ネジ部31よりも大径であるため、ポリゴンモータ基板10のポリゴンミラー11の回転軸11aを中心とする回動方向の位置決めは調整する必要がある。しかしながら、上記回転方向位置決め手段を有することで、ポリゴンモータ基板10のポリゴンミラー11の回転軸11aを中心とする回動方向の位置決めも簡単に行うことができる。
In the
Specifically, the rotational direction positioning means includes, as an example, a
Since the positioning portion has the rotational direction positioning means (the
That is, the
或いは,回転方向位置決め手段は,上記突起62及び突起装着溝63で構成されるもの以外として,ポリゴンモータ基板10側或いはポリゴンモータ基板保持部材20側に設けられ,ポリゴンミラー11の回転軸11aを中心とした放射方向に形成された長円状孔と、ポリゴンモータ基板10側或いはポリゴンモータ基板保持部材20側に固定さるとともに長円状孔に装着されて,ポリゴンモータ基板10をポリゴンモータ基板保持部材20に所定距離を保って保持させる係合部材(上記段付きネジ30)とを備えて構成されてなるものであってもよい。
Alternatively, the rotation direction positioning means is provided on the
この場合の回転方向位置決め手段は,具体的には図10に示すように,ポリゴンモータ基板10に形成された4箇所のネジ挿通孔13のうち,1箇所のネジ挿通孔14がポリゴンミラー11の回転軸11aを中心とした放射方向に形成された長円状である。この長円状のネジ挿通孔14における短軸方向(回転軸11aを中心とする放射方向に直交する方向)の幅は,図4の段付きネジ30が挿通されたときの雄ネジ部31より上の部分(図4参照)が丁度密に嵌合する寸法であり,長軸方向(回転軸11aを中心とする放射方向)の幅は,放射方向のクリアランスを確保するために前記雄ネジ部31より上の部分よりも十分に大きい寸法である。
Specifically, as shown in FIG. 10, the rotational direction positioning means in this case includes one
1箇所のネジ挿通孔13を長円状のネジ挿通孔14とすることで,該ネジ挿通孔14に段付きネジ30を挿通し,雄ネジ部31をポリゴンモータ基板保持部材20の雌ネジ部21に螺合させると,ポリゴンモータ基板10のポリゴンミラー11の回転軸11aを中心とする回動を阻止することができる。
また,3個のネジ挿通孔13をそこに挿通される段付きネジ30の雄ネジ部31より大きい径として,段付きネジ30との間にクリアランスを形成すると共に,長円状のネジ挿通孔14のポリゴンモータ12の回転方向(上記短軸方向)の幅を段付きネジ30の雄ネジ部31とほぼ同じにすることで,ポリゴンモータ基板10のポリゴンミラー11の回転軸11a回りの位置決めを長円状のネジ挿通孔14の寸法だけで設定することが可能であり,コストの低減に寄与することが出来る。
なお,回転方向位置決め手段は,上記突起62及び突起装着溝63で構成されるものと,上記長円状のネジ挿通孔14で構成されるものとのいずれか一方だけ備えてもよいし,両方を備えていてもよい。
By making one
Further, the three screw insertion holes 13 have a larger diameter than the male screw portion 31 of the stepped
The rotation direction positioning means may be provided with only one of the
また,図10では,段付きネジ30が挿通される4箇所のネジ挿通孔13,14のうち,長円状のネジ挿通孔14は他のネジ挿通孔13に比べて,位置決め部(すなわちポリゴンミラー11の回転軸11a)との距離が近い位置にある(図面では2箇所のネジ挿通孔13と同程度の距離に示されている)が,これは前記の理由によるものである。勿論,前記の理由に基づいて,位置決め部との距離が遠い位置,例えば図10において右上のネジ挿通孔13を長円状のネジ挿通孔14としてもよい。
In addition, in FIG. 10, of the four screw insertion holes 13 and 14 through which the stepped
この発明に係る光学装置は,複写機,プリンタ,ファクシミリ,それらの複合機などを含む画像形成装置に適用可能である。 The optical apparatus according to the present invention can be applied to an image forming apparatus including a copying machine, a printer, a facsimile machine, a multi-function machine thereof.
10 ポリゴンモータ基板
11 ポリゴンミラー
11a ポリゴンミラーの回転軸
12 ポリゴンモータ
13 ネジ挿通孔
14 長円状のネジ挿通孔(回転方向位置決め手段)
20 ポリゴンモータ基板保持部材
30 段付きネジ(係合部材)
40 圧縮バネ(弾性部材)
50 座部
60 円柱状部
61 円柱状受容孔(円柱状受容部)
62 突起(回転方向位置決め手段)
63 突起装着溝(回転方向位置決め手段)
102 光学装置
P ポリゴンミラーの回転軸と同軸
DESCRIPTION OF
20 Polygon motor
40 Compression spring (elastic member)
50
62 Protrusion (rotation direction positioning means)
63 Protrusion mounting groove (rotating direction positioning means)
102 Optical device P Coaxial with the rotation axis of the polygon mirror
Claims (9)
前記ポリゴンモータが設けられたポリゴンモータ基板と,
前記ポリゴンモータ基板が保持されるポリゴンモータ基板保持部材と,
前記ポリゴンモータ基板を,前記ポリゴンモータ基板保持部材に対して,前記ポリゴンミラーの回転軸を中心として位置決めする位置決め部と,
前記ポリゴンモータ基板を、前記ポリゴンモータ基板保持部材に対して弾性的に押圧することにより保持させる弾性部材と,を備えてなる光学装置。 A polygon motor that is arranged coaxially with the rotation axis of a polygon mirror that deflects the light beam in the direction of the scanned object, and that has a cylindrical portion on its outer shape to rotationally drive the polygon mirror;
A polygon motor board provided with the polygon motor;
A polygon motor substrate holding member for holding the polygon motor substrate;
A positioning unit for positioning the polygon motor substrate with respect to the polygon motor substrate holding member about the rotation axis of the polygon mirror;
And an elastic member that holds the polygon motor substrate by elastically pressing the polygon motor substrate against the polygon motor substrate holding member.
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