JP2016126268A - Optical scanner and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関し、特にデジタル複写機やレーザビームプリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に備えられる光走査装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to an optical scanning apparatus provided in an electrophotographic image forming apparatus such as a digital copying machine, a laser beam printer, and a facsimile apparatus.
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置では、光源から出射される光ビームを、回転多面鏡により偏向させ、走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に光スポットを形成する。そして、この光スポットで被走査面を走査して被走査面上に潜像を形成するように、光走査装置は構成されている。形成された潜像は現像剤(トナー)により現像され、トナー像は記録紙に転写され、記録紙に定着された後、排紙される。なお、レーザ光を偏向させる回転多面鏡や、回転多面鏡を回転駆動するスキャナモータは偏向器に設置され、レンズやミラーなどの走査結像光学系と共に、光走査装置の所定の筐体(以下、光学箱という)内に取り付けられているのが一般的である。 Conventionally, in an optical scanning device used in an electrophotographic image forming apparatus, a light beam emitted from a light source is deflected by a rotating polygon mirror and condensed by a scanning imaging optical system toward a surface to be scanned. A light spot is formed on the scanning surface. The optical scanning device is configured to scan the surface to be scanned with this light spot to form a latent image on the surface to be scanned. The formed latent image is developed with a developer (toner), and the toner image is transferred onto a recording sheet, fixed on the recording sheet, and then discharged. A rotating polygon mirror that deflects laser light and a scanner motor that rotationally drives the rotating polygon mirror are installed in a deflector, and together with a scanning imaging optical system such as a lens and a mirror, a predetermined housing (hereinafter referred to as an optical scanning device). It is generally mounted in an optical box).
光走査装置において、回転多面鏡の回転軸が傾いた状態を回転多面鏡の回転軸倒れ(以下、単に「回転軸倒れ」)という。回転軸倒れによって、想定したレンズへの照射位置からずれた位置にレーザ光が照射され、その結果、結像性能の低下や集光パワーの変化が生じ、被走査面である感光ドラム上におけるレーザ光のスポット形状の歪みが発生する。このスポット形状の歪みは、感光ドラム上での潜像形成に影響を及ぼし、画質の低下を招く。回転多面鏡はブラシレスモータに精度よく取り付けられ、ブラシレスモータは、回転多面鏡を取り付けたロータ部、駆動基板、モータ部からなるステータ部を結合させる軸受部から構成される。光走査装置の中には、偏向器の駆動基板に設けられた複数のねじ穴を通して、偏向器が光学箱にねじ止めにより固定されているものがある。 In the optical scanning device, the state in which the rotation axis of the rotary polygon mirror is tilted is referred to as the rotation axis tilting of the rotary polygon mirror (hereinafter simply referred to as “rotation axis tilt”). Due to the tilting of the rotation axis, the laser beam is irradiated to a position deviated from the assumed irradiation position of the lens. As a result, the imaging performance is deteriorated and the condensing power is changed. Distortion of the light spot shape occurs. This distortion of the spot shape affects the formation of a latent image on the photosensitive drum and causes a reduction in image quality. The rotary polygon mirror is attached to the brushless motor with high accuracy, and the brushless motor is composed of a rotor portion to which the rotary polygon mirror is attached, a drive board, and a bearing portion that couples a stator portion including the motor portion. In some optical scanning devices, the deflector is fixed to the optical box by screwing through a plurality of screw holes provided in the drive substrate of the deflector.
また、近年、光走査装置の小型化や省スペース化が進む中で、回転多面鏡と走査結像光学系のレンズとの距離の短縮化や、偏向器の基板の小型化などが進められている。回転多面鏡と走査結像光学系のレンズとの距離の短縮化は、回転軸倒れによるスポット形状の変動を大きくし、偏向器の基板の小型化は、座面高さによる回転軸倒れを大きくする。そのため、回転軸倒れの低減の重要性が高まっている。例えば特許文献1では、回転多面鏡と光学箱とを固定する座面を、スポット形状の変動に最も敏感な回転軸倒れ方向に設置し、座面高さ、傾きによる回転軸倒れへの影響を互いの座面で支え合うことで回転軸倒れを低減する技術が提案されている。
Also, in recent years, with the progress of miniaturization and space saving of optical scanning devices, the distance between the rotary polygon mirror and the lens of the scanning imaging optical system has been shortened, and the substrate of the deflector has been miniaturized. Yes. Shortening the distance between the rotary polygon mirror and the lens of the scanning imaging optical system increases spot shape fluctuations due to tilting of the rotation axis, and downsizing of the deflector substrate greatly increases rotation axis tilting due to the height of the seating surface. To do. Therefore, the importance of reducing the rotation axis collapse is increasing. For example, in
上述した構成の光走査装置では、回転多面鏡を備えた偏向器を光学箱に固定する際には、ねじが使われる。偏向器がねじ止めがされる光学箱の複数の取付座面の高さに誤差(高低差)がある場合には、偏向器が傾いて固定されることとなり、回転多面鏡の回転軸倒れが生じてしまうという課題があった。回転多面鏡の回転軸の中心近くに設けられ、ねじ止めされる光学箱の2つの取付座面は、取付座面間を結ぶ直線の法線方向において傾きが発生した場合にはお互いの支えがなく、取付座面の傾きが回転軸倒れに直接影響する。また、回転軸倒れの傾向として、光走査装置における走査結像光学系のレンズへの入射時のレーザ光の進行方向(光軸方向)における回転軸倒れは、感光ドラム上に形成されるスポット形状の変動に影響を与える。そのため、レンズ入射時のレーザ光の進行方向の法線方向に取付座面が設置されている光走査装置の構成では、スポット形状を変動させるレーザ光の進行方向の回転軸倒れに影響を与えることになる。 In the optical scanning device having the above-described configuration, a screw is used to fix the deflector including the rotary polygon mirror to the optical box. If there is an error (height difference) in the height of multiple mounting seat surfaces of the optical box to which the deflector is screwed, the deflector will be tilted and fixed, and the rotating polygon mirror will tilt. There was a problem that it would occur. The two mounting seat surfaces of the optical box provided near the center of the rotation axis of the rotary polygon mirror and screwed together support each other when an inclination occurs in the normal direction of the straight line connecting the mounting seat surfaces. In addition, the inclination of the mounting seat surface directly affects the tilting of the rotating shaft. Further, as the tendency of the rotation axis to fall, the rotation axis fall in the traveling direction (optical axis direction) of the laser light when entering the lens of the scanning imaging optical system in the optical scanning device is a spot shape formed on the photosensitive drum. Affect the fluctuations of Therefore, in the configuration of the optical scanning device in which the mounting seat surface is installed in the normal direction of the laser beam traveling direction when the lens is incident, the rotation axis tilt in the laser beam traveling direction that changes the spot shape may be affected. become.
回転軸倒れがスポット形状に影響を与えないために、光学箱の取付座面の高さに求められる高低差の精度は、1/1000mm台の値が求められる場合がある。ところが、実際の光学箱を量産する際の成型工程においては、高低差の精度としては、1/100mm〜2/100mm程度が一般的であり、成型工程において取付座面の高低差の精度を上げることにより、回転軸倒れの低減を実現することは難しい。 Since the rotation axis tilt does not affect the spot shape, the accuracy of the height difference required for the height of the mounting seat surface of the optical box may require a value in the range of 1/1000 mm. However, in the molding process when mass-producing an actual optical box, the accuracy of the height difference is generally about 1/100 mm to 2/100 mm, and the accuracy of the height difference of the mounting seat surface is increased in the molding process. Therefore, it is difficult to reduce the rotation axis collapse.
本発明はこのような状況のもとでなされたもので、簡易な構成で、光軸方向における回転多面鏡の回転軸倒れを低減することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to reduce the rotation axis tilt of the rotary polygon mirror in the optical axis direction with a simple configuration.
前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1)光源からの光ビームを反射させて偏向する多面鏡と、回転軸を中心に前記多面鏡を回転させる駆動部と、を有する偏向器と、前記偏向器がねじにより固定される光学箱と、を備え、被走査面上に前記光ビームを走査する光走査装置であって、前記光学箱は、前記光学箱の底部に設置され、前記ねじが挿入される前記偏向器の穴に対向する穴が設けられ、前記偏向器の前記ねじに押圧された部分を支持し、前記偏向器を前記光学箱に固定する複数の座面と、前記光学箱の底部に設置され、前記偏向器が前記座面に固定される際に、前記偏向器の前記複数の座面に当接していない部分に当接する2つの当接部と、を有し、前記偏向器が前記複数の座面に固定されたときの、前記複数の座面のうちの前記駆動部の前記回転軸の近傍に設けられた2つの座面を結ぶ直線の前記回転軸方向の傾きと、前記2つの座面を結ぶ直線が前記多面鏡により偏向された光ビームの光軸方向と交差するときの角度と、前記2つの座面の前記回転軸方向の傾きと、に基づいて求められる前記回転軸の前記光軸方向の傾きよりも、前記偏向器が前記複数の座面に固定され、かつ前記偏向器に前記2つの当接部が当接しているときの、前記2つの当接部を結ぶ直線の前記回転軸方向の傾きと、前記2つの当接部を結ぶ直線が前記光軸方向と交差するときの角度と、前記偏向器が前記複数の座面に固定されたときの前記回転軸の前記光軸方向の傾きと、に基づいて求められる前記回転軸の前記光軸方向の傾きの方が小さいことを特徴とする光走査装置。 (1) A deflector having a polygon mirror that reflects and deflects a light beam from a light source, a drive unit that rotates the polygon mirror about a rotation axis, and an optical box in which the deflector is fixed by a screw. An optical scanning device that scans the light beam on a surface to be scanned, wherein the optical box is installed at a bottom of the optical box and faces a hole of the deflector into which the screw is inserted. A plurality of seating surfaces for supporting a portion pressed by the screw of the deflector and fixing the deflector to the optical box; and a bottom part of the optical box, wherein the deflector is Two abutting portions that abut a portion of the deflector that does not abut against the plurality of seating surfaces when being fixed to the seating surface, and the deflector is secured to the plurality of seating surfaces. Provided in the vicinity of the rotating shaft of the drive unit among the plurality of seating surfaces. The inclination of the straight line connecting the two seating surfaces in the direction of the rotation axis, the angle at which the straight line connecting the two seating surfaces intersects the optical axis direction of the light beam deflected by the polygon mirror, and the two seats The deflector is fixed to the plurality of seating surfaces, and the two abutments are applied to the deflector more than the inclination of the rotation axis in the optical axis direction obtained based on the inclination of the surface in the rotation axis direction. The inclination of the straight line connecting the two contact parts when the contact part is in contact with the rotation axis direction, and the angle when the straight line connecting the two contact parts intersects the optical axis direction; The inclination of the rotation axis in the optical axis direction obtained based on the inclination of the rotation axis when the deflector is fixed to the plurality of seating surfaces is smaller. Optical scanning device.
(2)感光体と、前記感光体に光ビームを照射して前記感光体上に静電潜像を形成する前記(1)に記載の光走査装置と、前記光走査装置により形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 (2) The photoconductor, the optical scanning device according to (1) that irradiates the photoconductor with a light beam to form an electrostatic latent image on the photoconductor, and the static formed by the optical scanning device. An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops an electrostatic latent image to form a toner image; and a transfer unit that transfers a toner image formed by the developing unit to a recording medium.
本発明によれば、簡易な構成で、光軸方向における回転多面鏡の回転軸倒れを低減することができる。 According to the present invention, the rotation axis of the rotary polygon mirror in the optical axis direction can be reduced with a simple configuration.
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[画像形成装置の概要]
実施例1の画像形成装置の構成について、以下に説明する。図1(a)は、本実施例のタンデム型のカラーレーザビームプリンタの全体構成を示す概略構成図である。このレーザビームプリンタ(以下、単にプリンタという)はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の色毎にトナー像を形成する4基の作像エンジン10Y、10M、10C、10Bk(一点鎖線で図示)を備える。また、プリンタは、各作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkからトナー像が転写される中間転写ベルト20を備え、中間転写ベルト20に多重転写されたトナー像を記録媒体である記録シートPに転写してカラー画像を形成するように構成されている。以降、各色を表す符号Y、M、C、Bkは、必要な場合を除き省略する。なお、以下の説明において、後述する回転多面鏡45の回転軸方向をZ軸方向、光ビームの走査方向である主走査方向、又は後述する折返しミラーの長手方向をY軸方向、Y軸及びZ軸に垂直な方向をX軸方向とする。また、X軸方向は、前述した光走査装置における走査結像光学系のレンズへの入射時のレーザ光の進行方向(光軸方向)である。
[Outline of image forming apparatus]
The configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment will be described below. FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the tandem type color laser beam printer of this embodiment. This laser beam printer (hereinafter simply referred to as a printer) includes four
中間転写ベルト20は、無端状に形成され、一対のベルト搬送ローラ21、22にかけ回されており、矢印C方向に回転動作しながら各色の作像エンジン10で形成されたトナー像が転写されるように構成されている。また、中間転写ベルト20を挟んで一方のベルト搬送ローラ21と対向する位置には二次転写ローラ65が配設されている。記録シートPは、互いに圧接する二次転写ローラ65と中間転写ベルト20との間に挿通されて、中間転写ベルト20からトナー像が転写される。中間転写ベルト20の下側には前述した4基の作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkが並列的に配設されており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト20に転写するようになっている(以下、一次転写という)。これら4基の作像エンジン10は、中間転写ベルト20の回動方向(矢印C方向)に沿って、イエロー用の作像エンジン10Y、マゼンタ用の作像エンジン10M、シアン用の作像エンジン10C及びブラック用の作像エンジン10Bkの順に配設されている。
The
また、作像エンジン10の下方には、各作像エンジン10に具備された感光体である感光ドラム50を画像情報に応じて露光する光走査装置40が配設されている。なお、図1(a)では光走査装置40の詳細な図示及び説明は省略し、図1(b)、図2を用いて後述する。光走査装置40は全ての作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkに共用されており、各色の画像情報に応じて変調されたレーザビームを出射する図示しない4基の半導体レーザを備えている。また、光走査装置40は、各感光ドラム50に対応する光ビームが感光ドラム50の軸方向(Y軸方向)に走査するように光ビームを偏向する偏向手段である回転多面鏡45、及び回転多面鏡45を回転させる駆動部であるスキャナモータ42を備えている。回転多面鏡45によって偏向された各光ビームは、光走査装置40内に設置された光学部材に案内されて感光ドラム50上(感光体上)に導かれ、各感光ドラム50を露光する。
Further, below the
各作像エンジン10は、感光ドラム50と、感光ドラム50を一様な電位にまで帯電させる帯電ローラ12と、を備える。また、各作像エンジン10は、光ビームの照射によって露光されることで感光ドラム50上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段である現像器13を備えている。現像器13は、感光ドラム50上に各色の画像情報に応じたトナー像を形成する。各作像エンジン10の感光ドラム50に対向する位置には、中間転写ベルト20を挟むようにして一次転写ローラ15が配設されている。一次転写ローラ15は、所定の転写電圧が印加されることにより、感光ドラム50上のトナー像が中間転写ベルト20に転写される。
Each
一方、記録シートPはプリンタ筐体1の下部に収納される給紙カセット2からプリンタの内部、具体的には中間転写ベルト20と転写手段である二次転写ローラ65とが当接する二次転写位置へ供給される。給紙カセット2の上部には、給紙カセット2内に収容された記録シートPを引き出すためのピックアップローラ24及び給紙ローラ25が並設されている。また、給紙ローラ25と対向する位置には、記録シートPの重送を防止するリタードローラ26が配設されている。プリンタの内部における記録シートPの搬送経路27は、プリンタ筐体1の右側面に沿って略垂直に設けられている。プリンタ筐体1の底部に位置する給紙カセット2から引き出された記録シートPは、搬送経路27を上昇し、二次転写位置に対する記録シートPの突入タイミングを制御するレジストレーションローラ29へと送られる。その後、記録シートPは、二次転写位置においてトナー像が転写された後、搬送方向の下流側に設けられた定着器3(破線で図示)へと送られる。そして、定着器3によってトナー像が定着された記録シートPは、排出ローラ28を経て、プリンタ筐体1の上部に設けられた排紙トレイ1aに排出される。
On the other hand, the recording sheet P is transferred from the
このように構成されたカラーレーザビームプリンタによるカラー画像の形成に当たっては、まず、各色の画像情報に応じて光走査装置40が各作像エンジン10の感光ドラム50を所定のタイミングで露光する。これによって各作像エンジン10の感光ドラム50上には画像情報に応じた潜像画像が形成される。ここで、良質な画質を得るためには、光走査装置40によって形成される潜像画像が感光ドラム50上の所定の位置に精度よく再現され、かつ、潜像画像を形成するための光ビームの光量は常に安定して所望の値を出せるものでなければならない。
In forming a color image by the color laser beam printer configured as described above, first, the
[光走査装置の構成]
図1(b)は、光走査装置40の光学部品取り付けの全体像を示した概略図である。光走査装置40の内部及び外周部には、光ビーム(レーザ光)を出射する光源が搭載された光源ユニット201(後述する図2参照)、光ビームを偏向する回転多面鏡45、スキャナモータ42が設置されている。更に光走査装置40には、各光ビームを感光ドラム50上へ案内し、結像させるためのfθレンズ46a〜46d、折返しミラー47a〜47hが設置されている。
[Configuration of optical scanning device]
FIG. 1B is a schematic view showing an entire image of the optical component attachment of the
光源ユニット201(図2参照)から出射された感光ドラム50Yに対応する光ビーム154(Y走査線154ともいう)は、回転多面鏡45によって偏向され、fθレンズ46aに入射する。fθレンズ46aを通過した光ビーム154は、fθレンズ46bに入射し、fθレンズ46bを通過した後、折返しミラー47aによって反射される。折返しミラー47aによって反射された光ビーム154は、不図示の透明窓を通過して感光ドラム50Yを走査する。
A light beam 154 (also referred to as a Y scanning line 154) corresponding to the
光源ユニット201(図2参照)から出射された感光ドラム50Mに対応する光ビーム155(M走査線155ともいう)は、回転多面鏡45によって偏向され、fθレンズ46aに入射する。fθレンズ46aを通過した光ビーム155は、fθレンズ46bに入射し、fθレンズ46bを通過した後、折返しミラー47b、折返しミラー47c、折返しミラー47dによって反射される。折返しミラー47dによって反射された光ビーム155は、不図示の透明窓を通過して感光ドラム50Mを走査する。
A light beam 155 (also referred to as an M scanning line 155) corresponding to the
光源ユニット201(図2参照)から出射された感光ドラム50Cに対応する光ビーム156(C走査線156ともいう)は、回転多面鏡45によって偏向され、fθレンズ46cに入射する。fθレンズ46cを通過した光ビーム156は、fθレンズ46dに入射し、fθレンズ46dを通過した光ビーム156は、折返しミラー47e、折返しミラー47f、折返しミラー47gによって反射される。折返しミラー47gによって反射された光ビーム156は、不図示の透明窓を通過して感光ドラム50Cを走査する。
A light beam 156 (also referred to as a C scanning line 156) corresponding to the
光源ユニット201(図2参照)から出射された感光ドラム50Bkに対応する光ビーム157(K走査線157ともいう)は、回転多面鏡45によって偏向され、fθレンズ46cに入射する。fθレンズ46cを通過した光ビーム157は、fθレンズ46dに入射し、fθレンズ46dを通過した後、折返しミラー47hによって反射される。折返しミラー47hによって反射された光ビーム157は、不図示の透明窓を通過して感光ドラム50Bkを走査する。
A light beam 157 (also referred to as a K scanning line 157) corresponding to the photosensitive drum 50Bk emitted from the light source unit 201 (see FIG. 2) is deflected by the
[光走査装置の概要]
図2は、図1(a)に示すプリンタに配設された光走査装置40の全体像を示した上面図である。なお、図2の光走査装置40は、図1(b)に示す光学箱49から上蓋70をはずした状態で図示している。図2には、走査レンズの光軸を含むレーザ光路の代表的な光線パス(光路)を、図中上側から順に、Y走査線154、M走査線155、C走査線156、K走査線157として示してある。Y走査線154は、上述した作像エンジン10Yの感光ドラム50Yを露光する。同様に、M走査線155、C走査線156、K走査線157は、それぞれ作像エンジン10Mの感光ドラム50M、作像エンジン10Cの感光ドラム50C、作像エンジン10Bkの感光ドラム50Bkを露光する。
[Outline of optical scanning device]
FIG. 2 is a top view showing an overall image of the
光走査装置40の光学箱49の外周部には、レーザ光を出射する光源が搭載された光源ユニット201が設けられている。また、光学箱49には、光源ユニット201から出射されたレーザ光を反射・偏向する回転多面鏡45、回転多面鏡45を支持し高速回転させる偏向器41、レーザ光を透過、反射する複数のfθレンズ46、折返しミラー47等が設置されている。光学部材であるfθレンズ46、折返しミラー47は、回転多面鏡45によって偏向された光ビーム(レーザ走査光ともいう)を被走査面である各感光ドラム50上(被走査面上)へ案内し、結像するために必要な走査結像光学系として設置されている。また、光源ユニット201は、図中上側が作像エンジン10Y、10M用の光源ユニット201、図中下側が作像エンジン10C、10K用の光源ユニット201となっている。
A
図2に示すように、光走査装置40は、光源ユニット201、偏向器41、fθレンズ46、折返しミラー47を備えている。光源ユニット201は、半導体レーザやコリメータレンズが一体化されたユニットであり、半導体レーザから出射された平行光束のレーザ光は、シリンダレンズにより、副走査方向で収束光へと変えられた後、偏向器41により偏向される。また、偏向器41は、レーザ光を偏向するための複数の反射面を有する回転多面鏡45、回転多面鏡45を回転駆動するための駆動モータであるスキャナモータ42、駆動基板205、ICチップ206を備えている。そして、偏向器41の回転多面鏡45によって偏向されたレーザ光は、感光ドラム50の表面に結像させるためのfθレンズ46、レーザ光を感光ドラム50に導くための折返しミラー47を介して、感光ドラム50の表面を走査する。
As shown in FIG. 2, the
入力画像データに基づくレーザ光が光源ユニット201から出射されると、出射されたレーザ光は、回転駆動されている回転多面鏡45の反射面に入射する。回転多面鏡45の反射面に反射し、偏向されたレーザ光は、感光ドラム50の走査光となり、fθレンズ46によって、感光ドラム50上に結像される。このように、回転多面鏡45が回転することにより、感光ドラム50においては、レーザ光による主走査(感光ドラム50の回転軸方向の走査)が行われ、感光ドラム50が回転駆動されることにより副走査(感光ドラム50の回転方向の走査)が行われる。その結果、感光ドラム50の表面に静電潜像が形成される。
When the laser light based on the input image data is emitted from the
偏向器41等の各種光学部品を光走査装置40の光学箱に取り付ける際には、光学部品の位置、姿勢などに配慮した取付作業が必要となる。更に、偏向器41については、回転多面鏡45の回転に伴って生じる振動を防止するために、光学箱49との強固な締結が必要となる。光走査装置40を備える画像形成装置では、高精細な画像を再現するため、光源ユニット201からのレーザ光の光路が設計上の理想の光路になるように、光路のズレを最小に抑えつつ感光ドラム50上へレーザ光を案内することが重要となる。特に、回転多面鏡45の回転軸が傾くと、回転軸倒れにより、回転多面鏡45に反射した後のレーザ光の光路が、光学レンズ712の光学性能が高い中心部分からずれてしまい、感光ドラム50上の結像性能の低下を招いてしまう。
When attaching various optical components such as the
[光学箱と偏向器の締結構成]
本実施例の光走査装置40は、簡易な構成により、光学箱49と偏向器41を締結した際の回転多面鏡45の回転軸倒れを低減し、結像性能の低下を防止する。以下では、その構成について詳細に説明する。
[Fastening configuration of optical box and deflector]
The
図3は、本実施例の光走査装置40の光学箱49に偏向器41を設置した構成例を示す斜視図である。駆動基板205は、鉄製の回路基板であり、回転多面鏡45を駆動するためのICチップ206等の電子部品が実装されている。なお、駆動基板205は、本実施例のように鉄板上に回路パターンを直接配線した基板に限定されるものではなく、例えば鉄板上にガラスエポキシ樹脂などのプリント基板を接合させた基板でも良い。偏向器41の駆動基板205には、駆動基板205を光学箱49の底部である設置面301に設けられた取付座面306、307、308に固定するためのねじ304a、304b、304cを挿入するねじ穴が3箇所設けられている。光学箱49の設置面301には、駆動基板205に設けられた複数のねじ穴に対応する位置に、設置面301の一部を構成し、設置面301から突出するように、3つの取付座面306、307、308が設けられている。駆動基板205が当接する取付座面306、307、308の当接面は円形状であり、高低差の小さい平面、即ち、高い平面精度を有している。なお、本実施例では取付座面306、307、308の当接面は円形状であるが、駆動基板205を安定的に固定することができる形状であれば、円形状に限定されるものではない。そして、駆動基板205と取付座面306、307、308とは、駆動基板205に設けられたねじ穴を介して、ねじ304a、304b、304cによって押圧され、締結される。駆動基板205のねじ穴の周囲部分は、ねじ304a、304b、304c、及び取付座面306〜308と面接触することにより、駆動基板205は、取付座面306〜308、特に取付座面306、307の当接面の傾きに倣った傾きとなる。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example in which the
また、回転多面鏡45の回転軸受けを軸支する軸は、駆動基板205に高い位置精度で溶接されており、その軸は偏向器41の位置決めも兼ねている。そのため、駆動基板205を取付座面306、307、308に固定する際に、その軸を光学箱49に設けられた後述する位置決め穴312(図5参照)に嵌合することにより、光学箱49内における偏向器41及び回転多面鏡45の位置決めが行われる。
Further, the shaft that supports the rotary bearing of the
図4は、本実施例との比較のための従来の光走査装置40の光学箱49の構成を示す斜視図であり、図3に示した駆動基板205を取り外した状態を示している。図4に示すように、設置面301には、取付座面306、307、308、及び回転多面鏡45の回転軸受けを軸支する軸が嵌合される位置決め穴312が設けられている。図4における取付座面306、307、308は、水平に形成されることが望ましいが、成型工程でのばらつきにより、十数μmの傾きを有する平面度(取付座面における高低差)となっている。取付座面306、307の2つの座面中心を結ぶ直線に対して、法線方向に、取付座面の平面度(高低差)による傾きが発生した場合には、駆動基板205は取付座面306、307にねじ止めされるので、その傾きは取付座面306、307の傾きと同等となる。即ち、取付座面306、307の駆動基板205との当接面が傾いていた場合には、ねじ止めすることにより、取付座面306、307の2つの座面中心を結ぶ直線を軸として、ねじれが発生する。これにより、取付座面306、307の当接面の傾きが駆動基板205の傾きとなる。そして、駆動基板205の傾きは、最終的には回転多面鏡45の回転軸倒れへとつながる。即ち、2つの取付座面306、307の中心を結ぶ直線において、法線方向に傾きが発生すると、回転多面鏡45の回転軸倒れが発生する。なお、取付座面308は、取付座面306、307に比べ、回転多面鏡45の回転軸から離れた位置に設けられており、回転軸倒れは取付座面306、307の平面度による影響が支配的であるため、ここでの説明は省略する。
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the
前述したように、感光ドラム50上のスポット形状が変動しやすい方向は、光走査装置における走査結像光学系のレンズ入射時のレーザ光の進行方向(光軸方向)である。そのため、取付座面306、307が感光ドラム50上のスポット形状が変動しやすい方向の法線方向、即ち回転多面鏡45の回転軸付近に設置されている場合、取付座面306、307の平面度により発生する回転軸倒れは光軸方向に発生する可能性が高い。従って、回転軸倒れによるスポット形状変動の敏感度が高い方向と、取付座面の平面度により発生しやすい回転軸倒れ方向は、同様の方向、即ち光軸方向(X軸方向)となる。
As described above, the direction in which the spot shape on the
[突き当て部の構成]
次に、本実施例の特徴である突き当て部について説明する。図5は、本実施例の光走査装置40の光学箱49の偏向器41が設置される箇所の周辺の構成を示す斜視図であり、図3に示した駆動基板205を取り外した状態を示している。図5に示すように、光学箱49の設置面301には、取付座面306、307、308、位置決め穴312の他に、当接部である突き当て部101、102が設けられている。突き当て部101、102は、位置決め穴312を中心に対称な位置に設けられ、駆動基板205に当接可能である。駆動基板205が取付座面306、307、308にねじ止めされた場合に、駆動基板205に当接する取付座面306、307の当接面の傾きにより、駆動基板205が傾いてしまい、回転軸倒れを生じる場合がある。この場合、突き当て部101、102を設けることにより、駆動基板205の設置面301に対向する面が、突き当て部101、102に当接し、駆動基板205の傾きが抑制される。
[Configuration of the abutting section]
Next, the abutting portion that is a feature of the present embodiment will be described. FIG. 5 is a perspective view showing a configuration around a portion where the
突き当て部101、102の先端部分の高低差、突き当て部101、102間の距離、回転多面鏡45の回転軸の中心と各突き当て部101、102の位置関係などは、回転軸倒れの低減に影響を与える。例えば、突き当て部101と突き当て部102間の距離が大きくなる(突き当て部101、102を離して設置する)ことにより、突き当て部101、102の高さ精度(高低差)によって生じる回転軸倒れは低減される。また、一般に、2つの取付座面306、307の中心間を結ぶ直線と、突き当て部101、102間を結ぶ直線が交差するときの角度が直角に近いほど、取付座面306、307による回転軸倒れの影響を突き当て部101、102によって抑制することができる。
The difference in height of the tip portions of the abutting
本実施例では、取付座面306、307の設置条件(位置、高さ)に対して、適切な形状の突き当て部101、102を適切な位置に設置することにより、回転軸倒れを低減することができる。本実施例では、突き当て部101、102の高さ、正確には光学箱49の底面からの高さは、取付座面306〜308に対して100μm高い構成としている。そのため、突き当て部101、102は、駆動基板205の設置面301に対向する面に必ず当接する構成になっている。100μmという値は、取付座面306、307の高さ、駆動基板205の平面度などによるばらつきを考慮して決定されている。なお、本実施例では、取付座面306、307の高さのばらつき、駆動基板205の平面度による高さのばらつきを考慮したばらつきは約95μmである。そこで、このばらつきに対して、本実施例では、取付座面306、307から100μm程度高い突き当て部101、102の構成を採用している。
In the present embodiment, with respect to the installation conditions (position and height) of the mounting
また、突き当て部については、上述した高さだけでなく、駆動基板205に当接する突き当て部101、102の先端部分の形状も重要となる。ここで、後述する図7を用いて、突き当て部101、102の形状について説明する。図7は、前述した図5の斜視図に示した偏向器41が設置される箇所の周辺を上方向から見た上面図である。本実施例の突き当て部101、102は同一の形状であり、設置面301に円錐台を設置し、更にその上に、先端部分が球形状の円錐を載せたような形状となっている。また、下側の円錐台の側面の傾きは、上側の円錐の側面の傾きに比べて緩やかになっている。なお、図7に示す突き当て部の形状は一例であり、この形状に限定されるものではなく、後述するように、突き当て部の先端部の形状が駆動基板205と点接触するような形状であればよい。突き当て部101、102は、駆動基板205にねじ止めされる取付座面306〜308とは異なり、駆動基板205にねじ止めする必要がない。駆動基板205は、ねじ止めされることにより取付座面306〜308に当接する。そのため、駆動基板205は、取付座面306、307の当接する座面の高低差による傾きの影響を受け、その結果、回転多面鏡45の回転軸倒れが生じる。一方、突き当て部101、102は、駆動基板205の設置面301に対向した面に、先端部分が接触することにより、傾いた駆動基板205を押し戻すため、回転多面鏡45の回転軸倒れが低減される。
In addition, regarding the abutting portion, not only the height described above but also the shape of the tip portion of the abutting
また、ねじ止めの必要がない突き当て部101、102の先端部分の形状は、取付座面306、307、308と比較して、駆動基板205との接触面積を小さくすることが可能となる。上述したように、取付座面306〜308は、ねじによる駆動基板205の押さえつけにより、取付座面の面積内における平面度(座面における高低差)が、敏感に回転軸倒れに影響を与える。一方、突き当て部101、102の先端部分の形状は球形状で、駆動基板205に対して、略一点で接触(略点接触)となるような形状にしている。そのため、突き当て部101、102が駆動基板205に接触した場合でも、点接触であるため、面接触となる取付座面の場合とは異なり、回転軸倒れへの影響を小さくすることができる。
Further, the shape of the tip portions of the abutting
[突き当て部設置による回転軸倒れに対する効果]
図6は、突き当て部101、120を設けた場合と設けない場合で、駆動基板205上の回転多面鏡45の回転軸倒れがどの程度低減されるのかについて示したグラフである。図5は、駆動基板205のサンプルを6枚用意し、図4に示した突き当て部101、102を設けていない光学箱49と、図5に示す突き当て部101、102を設けた光学箱49に設置した場合の回転軸倒れの様子を示している。図6において、黒塗りのグラフは、駆動基板205を、突き当て部101、102を設けていない光学箱49に設置した場合の回転軸倒れを示し、白抜きのグラフは、突き当て部101、102を設けた光学箱49に設置した場合の回転軸倒れを示す。また、図6の縦軸は光軸方向の回転軸倒れ(単位:分)を示し、横軸は使用した6つの駆動基板205のサンプル番号(NO.1〜NO.6)を示す。図6のグラフより、サンプルにより回転軸倒れのばらつきはあるが、突き当て部101、102を設けることにより、回転軸倒れが約1/5(NO.2の場合)〜約1/8(NO.6の場合)に低減されていることがわかる。
[Effects against tilting of rotating shaft by setting abutment]
FIG. 6 is a graph showing how much the rotation axis tilt of the
[突き当て部の設置位置]
続いて、突き当て部の設置位置について説明する。図7は、前述した図5の斜視図に示した光学箱49の偏向器41が設置される箇所の周辺を上方向から見た上面図である。図7には、取付座面306、307、突き当て部101、102、位置決め穴312を上方向から見た状態を示している。突き当て部101、102を設けた場合の回転軸倒れの低減効果は、取付座面306、307、及び突き当て部101、102の設置位置により決定される。即ち、取付座面306、307間の距離と高低差と光軸方向との角度、突き当て部101、102間の距離と高低差と光軸方向との角度、取付座面306、307の駆動基板205と当接する面の平面度(高低差)と直径によって決定される。
[Abutting location]
Subsequently, the installation position of the abutting portion will be described. FIG. 7 is a top view of the periphery of the portion where the
図7において、回転多面鏡45の回転軸中心(図中、位置決め穴312の中心)から一方の取付座面306の中心までの距離をa1とし、他方の取付座面307の中心までの距離をa2とする。そして、取付座面306、307の駆動基板205に当接する面の高低差をC2とする。また、光軸方向(X軸方向)と直交する、光ビームの主走査方向であるY軸と、取付座面306、307の中心を結ぶ直線とが交差する角度をA(以下、取付座面角度Aという)とする。更に、取付座面306、307の平面度(駆動基板205との当接面における高低差)をD、取付座面306、307の駆動基板205と当接する(接触する)面の直径をRとする。この場合、突き当て部101、102が設置されていない場合の図7における光軸方向であるX軸方向の回転軸倒れは、以下の式(1)により表される。
In FIG. 7, the distance from the rotation axis center of the rotary polygon mirror 45 (the center of the
式(1)は、2つの項から構成されている。第1項の(C2/(a1+a2))は、取付座面306、307の中心を結んだ直線の回転軸方向(Z軸方向)の傾きを示しており、この直線の傾きにsinAを乗ずることにより、図7におけるX軸方向(光軸方向)の回転軸倒れ量が算出される。また、第2項は、取付座面306、307の駆動基板205に対する回転軸倒れを示している。前述したように、取付座面306、307の駆動基板205に当接する面に傾きがある場合には、その傾きは駆動基板205の傾きとなり、回転軸倒れとなる。この場合の回転軸倒れは、取付座面306、307の中心を結ぶ直線と直交する方向に発生する。第2項の(D/R)は、取付座面306、307の駆動基板205との当接面における回転軸方向(Z軸方向)の傾きを示し、この当接面における傾きにcosAを乗ずることにより、図7におけるX軸方向(光軸方向)の回転軸倒れ量が算出される。そして、第1項と第2項により算出されるX軸方向の回転軸倒れ量を加算することにより、突き当て部101、102が設置されていない場合のX軸方向(光軸方向)の回転軸倒れ量を算出することができる。なお、式(1)は、取付座面306、307近傍においてねじ止めによる駆動基板205の変形を考慮しない場合の回転軸倒れ量の算出式である。そのため、例えば取付座面306、307や駆動基板205の形状が大きくなるほど、算出される回転軸倒れの値は実際の値から外れた値となるが、実用的な駆動基板205のサイズに対しては、式(1)により算出される回転軸倒れの値は適正なものである。
Equation (1) is composed of two terms. The first term (C2 / (a1 + a2)) indicates the inclination in the rotation axis direction (Z-axis direction) of the straight line connecting the centers of the mounting
次に、突き当て部101、102が設置されている場合の回転軸倒れの算出式について説明する。図7において、回転多面鏡45の回転軸中心(図中、位置決め穴312の中心)からの突き当て部101、102の中心までの距離をそれぞれb1、b2とし、突き当て部101、102の先端部分の高低差をC1とする。また、光軸方向であるX軸と、突き当て部101、102の中心を結ぶ直線とが交差する角度をB(以下、突き当て角度Bという)とする。この場合、突き当て部101、102が設置された場合の図7におけるX軸方向の回転軸倒れは、以下の式(2)により表される。
Next, a calculation formula for the rotation axis collapse when the abutting
式(2)は、2つの項から構成されている。第1項の(C1/(b1+b2))は、突き当て部101、102の中心を結んだ直線の回転軸方向(Z軸方向)の傾きを示しており、この直線の傾きにcosBを乗ずることにより、図7におけるX軸方向の傾き、即ちX軸方向の回転軸倒れ量が算出される。第2項は、式(1)に(B/90)を乗じた式であり、突き当て部101、102が設置された場合には、式(1)により算出される突き当て部101、102が設けられていない場合の、突き当て角度Bに応じた回転軸倒れ量が第1項に加算される。
Equation (2) is composed of two terms. The first term (C1 / (b1 + b2)) indicates the inclination in the rotation axis direction (Z-axis direction) of the straight line connecting the centers of the abutting
従って、突き当て部101、102の設置による回転軸倒れの低減量は、式(1)から式(2)を減じた、以下の式(3)により表すことができる。
Therefore, the reduction amount of the rotation axis collapse due to the installation of the abutting
式(3)により算出される回転軸倒れの低減量は、突き当て部101、102、及び取付座面306、307の位置関係(距離、高低差、X軸との交差角度)、平面度によって変化する。例えば、後述するように、X軸と、突き当て部101、102を結ぶ直線とが交差する角度が0°の場合には、突き当て部なしの場合に比べて、突き当て部101、102を設けることにより、回転軸倒れは約70%低減される。また、後述するように、取付座面角度A、突き当て角度Bによっては、回転軸倒れが更に大きくなる場合もある。従って、取付座面306、307の制限の中で突き当て部101、102の設置により確実に回転軸倒れを低減するためには、式(3)により算出される低減量が正の値、即ち、以下の式(4)に示す条件を満たす必要がある。
The amount of rotation axis tilt reduction calculated by equation (3) depends on the positional relationship (distance, height difference, crossing angle with the X axis) and flatness of the abutting
[回転軸倒れの低減率]
図8は、突き当て部101、102の有無による回転軸倒れの低減率を示したグラフである。図8に示す回転軸倒れの低減率は、突き当て部101、102を設けた場合の回転軸倒れの低減量(式(3))を、突き当て部101、102がない場合の回転軸倒れ量(式(1))で除することにより算出している。図8において、(a)〜(d)は、それぞれ取付座面角度Aが0、60、80、90度のときの、突き当て角度Bに応じた回転軸倒れの低減率を示している。なお、図8(a)〜(d)において、縦軸は回転軸倒れ低減率(単位:%)を示し、横軸は突き当て角度B(B=0、10、20、30、40、50、60、70、80、90度)を示す。また、回転軸倒れ低減率の正の値は回転軸倒れが低減されることを、負の値は回転軸倒れが増加することを示す。なお、図8に示す回転軸倒れの低減率を算出するに際し、上述した式(1)、式(3)で用いた値は、次のとおりである。即ち、突き当て部101、102間の高低差C1を12μm、及び取付座面306、307間の高低差C2を12μm、取付座面306、307の高低差Dを10μmとし、取付座面306、307の直径Rを6mmとしている。更に、突き当て部101、102間の距離(b1+b2)を23mm、取付座面306、307間の距離(a1+a2)を33mmとしている。
[Reduction rate of rotation axis collapse]
FIG. 8 is a graph showing the reduction rate of the rotation axis collapse depending on the presence or absence of the abutting
図8(a)は、取付座面角度Aが0度の場合の、突き当て角度Bに応じた回転軸倒れの低減率が示されており、突き当て角度Bが増加するにつれ、回転軸倒れの低減率が下がっているのがわかる。また、前述したように、図8(a)〜(d)に示された回転軸倒れの低減率のグラフにおいて、図8(a)の取付座面角度Aが0度、突き当て角度Bが0度の場合の回転軸倒れ低減率が約70%で、最も高い低減率であることがわかる。即ち、取付座面306、307を結ぶ直線がY軸と並行であり、突き当て部101、102を結ぶ直線がX軸と平行な場合、突き当て部101、102による回転軸倒れの低減効果が最も大きいことがわかる。
FIG. 8 (a) shows the reduction rate of the rotation axis collapse according to the abutment angle B when the mounting seat surface angle A is 0 degrees. As the abutment angle B increases, the rotation axis collapses. It can be seen that the reduction rate of is decreasing. Further, as described above, in the graph of the reduction rate of the rotation axis collapse shown in FIGS. 8A to 8D, the mounting seat surface angle A in FIG. It can be seen that the rotation axis collapse reduction rate at 0 degree is about 70%, which is the highest reduction rate. That is, when the straight line connecting the mounting
図8(b)は、取付座面角度Aが60度の場合の、突き当て角度Bに応じた回転軸倒れの低減率が示されており、図8(a)と同様に、突き当て角度Bが増加するにつれ、回転軸倒れの低減率が下がっているのがわかる。なお、図8(b)では、突き当て角度Bが同じでも、図8(a)と比べると、回転軸倒れの低減率は小さくなっていることがわかる。図8(c)は、取付座面角度Aが80度の場合の、突き当て角度Bに応じた回転軸倒れの低減率が示されている。図8(c)では、突き当て角度Bが0度、10度、20度の場合には回転軸倒れ低減率の値は正の値であり、回転軸倒れが低減されているが、突き当て角度Bが30度よりも大きくなると、逆に回転軸倒れは低減されず、増加する方向に転じることがわかる。なお、回転軸倒れの増加は、突き当て角度Bが50度のときが最大となることがわかる。 FIG. 8B shows the reduction rate of the rotation axis collapse according to the abutting angle B when the mounting seat surface angle A is 60 degrees. As in FIG. 8A, the abutting angle is shown. It can be seen that as B increases, the reduction rate of the rotation axis collapse decreases. In FIG. 8B, it can be seen that even when the abutting angle B is the same, the reduction rate of the rotation axis collapse is smaller than that in FIG. 8A. FIG. 8C shows a reduction rate of the rotation axis collapse according to the abutment angle B when the mounting seat surface angle A is 80 degrees. In FIG. 8C, when the abutting angle B is 0 degree, 10 degrees, and 20 degrees, the value of the rotation axis collapse reduction rate is a positive value, and the rotation axis collapse is reduced. It can be seen that when the angle B is larger than 30 degrees, the rotation axis collapse is not reduced and the direction is increased. It can be seen that the increase in rotation axis tilt is greatest when the abutment angle B is 50 degrees.
図8(d)は、取付座面角度Aが90度、即ち取付座面306、307を結ぶ直線がX軸と平行な場合の、突き当て角度Bに応じた回転軸倒れの低減率が示されている。図8(d)では、突き当て角度Bの全ての場合で、回転軸倒れの低減率が負となるため、回転軸倒れは増加しており、突き当て角度Bが30度のときに最大となることがわかる。図8に示すグラフより、取付座面角度A及び突き当て角度Bによっては、回転軸倒れの低減率がマイナス、即ち突き当て部101、102を設けることにより、逆に回転軸倒れが大きくなる場合があることがわかる(図8(c)、図8(d))。よって、取付座面角度A及びその他のパラメータに対して、式(4)に示す条件を満たす適切な突き当て部101、102の位置、形状を決定することにより、回転軸倒れを低減することができる。
FIG. 8D shows the reduction rate of the rotation axis tilting according to the abutment angle B when the mounting seat surface angle A is 90 degrees, that is, the straight line connecting the mounting
本実施例では、偏向器41の回転多面鏡45は、スキャナモータ42のスリーブに一体的に固定され、スリーブの回転により回転するスリーブ回転タイプである。例えば、回転多面鏡45がスキャナモータ42の回転軸に固定され、回転軸の回転により回転するタイプであっても、同様の効果を有する。
In this embodiment, the
以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、光軸方向における回転多面鏡の回転軸倒れを低減することができる。本実施例では、光学箱に偏向器と光学箱を固定する取付座面の他に、偏向器に確実に突き当たる高さの突き当て部を複数箇所設けるという簡易な構成により回転軸倒れを低減することができる。また、取付座面の位置及び平面精度に対し、適切な突き当て部の位置及び高さ精度を設定することで、回転軸倒れ低減を実現することができる。更に、突き当て部の先端部分を球形状とすることで、突き当て部が接触する駆動基板との接触面積を減らし、回転軸倒れを低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the rotation axis of the rotary polygon mirror in the optical axis direction with a simple configuration. In this embodiment, in addition to the mounting seat surface for fixing the deflector and the optical box to the optical box, a simple configuration of providing a plurality of abutting portions with a height that surely abuts the deflector reduces the rotation axis collapse. be able to. Further, by setting an appropriate position and height accuracy of the abutting portion with respect to the position and planar accuracy of the mounting seat surface, it is possible to reduce the rotation axis collapse. Furthermore, by making the tip portion of the abutting portion spherical, the contact area with the drive substrate that comes into contact with the abutting portion can be reduced, and the rotation axis can be tilted down.
実施例1では、駆動基板205との接触面積が小さくなるように、駆動基板205に接触する先端部分の形状が球形状の突き当て部101、102について説明した。実施例2では、実施例1と同様に、回転軸倒れの低減効果を有し、駆動基板205の変形を抑制する突き当て部の形状について説明する。
In the first embodiment, the abutting
[突き当て部の構成]
図9は、本実施例の光走査装置40の光学箱49の偏向器41が設置される箇所の周辺の構成を示す図であり、図3に示した駆動基板205を取り外した状態を示す上面図である。図9に示すように、光学箱49の設置面301には、取付座面306、307、308、位置決め穴312の他に、突き当て部103、104が設けられている。突き当て部103、104は、位置決め穴312を含むZ軸方向の面に対称な位置に設けられ、設置される駆動基板205の略長方形形状の長手方向であるY軸方向に直線状に伸びた形状を有している。これにより、実施例1に示した突き当て部101、102は駆動基板205とは点接触となっていたが、本実施例の突き当て部103、104は、駆動基板205とY軸方向の複数の箇所で接触することになる。その結果、実施例2においても、実施例1と同様に、回転軸倒れを低減することができる。更に、本実施例では、突き当て部103、104は、駆動基板205と複数の箇所で接触することにより、応力を分散させることができるため、駆動基板205の変形を、実施例1の場合に比べて、更に抑制することができる。なお、図9では、突き当て部103、104の先端部分は平面状となっている。例えば、駆動基板205と接触する部分が点接触となるように、突き当て部103、104の先端部分が直線状となるように、Y軸方向から見た突き当て部103、104の形状が三角形状でも良い。なお、図9では、突き当て部103、104は、直線状に伸びた形状を有しているが、例えば位置決め穴312を含むZ軸方向の面に対称で、Y軸方向に曲線状に伸びた形状であってもよい。
[Configuration of the abutting section]
FIG. 9 is a diagram showing a configuration around the portion where the
以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、光軸方向における回転多面鏡の回転軸倒れを低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the rotation axis of the rotary polygon mirror in the optical axis direction with a simple configuration.
41 偏向器
42 スキャナモータ
45 回転多面鏡
101、102 突き当て部
306、307、308 取付座面
41
Claims (9)
前記偏向器がねじにより固定される光学箱と、
を備え、被走査面上に前記光ビームを走査する光走査装置であって、
前記光学箱は、
前記光学箱の底部に設置され、前記ねじが挿入される前記偏向器の穴に対向する穴が設けられ、前記偏向器の前記ねじに押圧された部分を支持し、前記偏向器を前記光学箱に固定する複数の座面と、
前記光学箱の底部に設置され、前記偏向器が前記座面に固定される際に、前記偏向器の前記複数の座面に当接していない部分に当接する2つの当接部と、
を有し、
前記偏向器が前記複数の座面に固定されたときの、前記複数の座面のうちの前記駆動部の前記回転軸の近傍に設けられた2つの座面を結ぶ直線の前記回転軸方向の傾きと、前記2つの座面を結ぶ直線が前記多面鏡により偏向された光ビームの光軸方向と交差するときの角度と、前記2つの座面の前記回転軸方向の傾きと、に基づいて求められる前記回転軸の前記光軸方向の傾きよりも、
前記偏向器が前記複数の座面に固定され、かつ前記偏向器に前記2つの当接部が当接しているときの、前記2つの当接部を結ぶ直線の前記回転軸方向の傾きと、前記2つの当接部を結ぶ直線が前記光軸方向と交差するときの角度と、前記偏向器が前記複数の座面に固定されたときの前記回転軸の前記光軸方向の傾きと、に基づいて求められる前記回転軸の前記光軸方向の傾きの方が小さいことを特徴とする光走査装置。 A deflector having a polygon mirror that reflects and deflects a light beam from a light source, and a drive unit that rotates the polygon mirror about a rotation axis;
An optical box in which the deflector is fixed by screws;
An optical scanning device that scans the light beam on a surface to be scanned,
The optical box is
A hole is provided at a bottom portion of the optical box and is opposed to a hole of the deflector into which the screw is inserted, supports a portion pressed by the screw of the deflector, and the deflector is attached to the optical box. A plurality of seating surfaces to be fixed to
Two abutting portions that are installed at the bottom of the optical box and abut against portions of the deflector that do not abut against the plurality of seating surfaces when the deflector is fixed to the seating surface;
Have
When the deflector is fixed to the plurality of seating surfaces, a straight line connecting two seating surfaces provided in the vicinity of the rotation shaft of the driving unit among the plurality of seating surfaces in the direction of the rotation axis. Based on the inclination, the angle when the straight line connecting the two seating surfaces intersects the optical axis direction of the light beam deflected by the polygon mirror, and the tilting of the two seating surfaces in the rotational axis direction Than the required inclination of the rotation axis in the optical axis direction,
When the deflector is fixed to the plurality of seating surfaces and the two contact portions are in contact with the deflector, a straight line connecting the two contact portions in the direction of the rotation axis; An angle when a straight line connecting the two contact portions intersects the optical axis direction, and an inclination of the rotation axis when the deflector is fixed to the plurality of seating surfaces in the optical axis direction. An optical scanning device characterized in that an inclination of the rotation axis in the optical axis direction obtained based on the optical axis is smaller.
前記2つの座面を結ぶ直線が前記光軸方向と直交する方向と交差するときの角度をAとし、
前記2つの当接部を結ぶ直線が前記光軸方向と交差するときの角度をBとし、
前記回転軸から前記2つの座面のうちの一方の座面までの距離をa1、及び前記回転軸から前記2つの座面のうちの他方の座面までの距離をa2とし、
前記回転軸から前記2つの当接部のうちの一方の当接部までの距離をb1、及び前記回転軸から前記2つの当接部のうちの他方の当接部までの距離をb2とし、
前記2つの当接部の前記偏向器に対向する先端部との間の高低差をC1とし、
前記2つの座面の前記偏向器に対向する座面との間の高低差をC2とし、
前記偏向器に対向する前記座面の直径をRとし、
前記偏向器に対向する前記座面の平面度をDとするとき、
の条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。 The positional relationship between the two seating surfaces and the two contact portions is as follows:
The angle when the straight line connecting the two seating surfaces intersects the direction orthogonal to the optical axis direction is A,
The angle when the straight line connecting the two contact portions intersects the optical axis direction is B,
The distance from the rotating shaft to one of the two seating surfaces is a1, and the distance from the rotating shaft to the other of the two seating surfaces is a2,
The distance from the rotation shaft to one of the two contact portions is b1, and the distance from the rotation shaft to the other contact portion of the two contact portions is b2.
The height difference between the two contact portions and the tip portion facing the deflector is C1,
The height difference between the two seating surfaces facing the deflector is C2,
The diameter of the seating surface facing the deflector is R,
When the flatness of the seating surface facing the deflector is D,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記座面の平面度は、前記面における高低差であることを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。 The surface of the seating surface facing the deflector has a circular shape,
The optical scanning device according to claim 2, wherein the flatness of the seating surface is a height difference in the surface.
前記感光体に光ビームを照射して前記感光体上に静電潜像を形成する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置により形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor,
The optical scanning device according to claim 1, wherein an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member by irradiating the photosensitive member with a light beam;
Developing means for developing an electrostatic latent image formed by the optical scanning device to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image formed by the developing means to a recording medium;
An image forming apparatus comprising:
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