JP2787817B2 - 走査光学装置 - Google Patents

走査光学装置

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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/47Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
    • B41J2/471Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子写真プロセスを用いて画像形成するプ
リンタなどの走査光学装置に関する。
[従来の技術] 従来の電子写真プロセスを用いたレーザービームプリ
ンタの全体構成を第11図に示す。同図において、100は
プリンタ本体、102は転写紙Sを収容するカセット、104
は転写紙Sをカセット102から1枚ずつ取り出す給紙ロ
ーラー、105は紙Sが1枚ずつ取り出される様にする分
離パット、106は転写紙Sの搬送タイミングをコントロ
ールするレジストローラ、108は転写帯電器、110はプロ
セスカートリッジで感光ドラム112、現像器(不図
示)、帯電器(不図示)、ドラム112のクリーニング装
置(不図示)等が内蔵されている。また、114は定着器
で、116はAlパイプ製の定着ローラ、117はハロゲンヒー
タ、118はゴム製の加圧ローラであり、転写紙S上の現
像剤は定着ローラ116と加圧ローラ118から加わる熱と圧
力によって溶解、定着する。更に、120は搬送ローラ、1
22は排紙ローラ、124a、124bはカール取りコロ、126は
排紙トレイである。
こうしたプリンタ本体100内に、レーザー光Lを走査
するレーザースキャナユニット101が設けられ、ここか
らのレーザー光Lはミラー103で折返されて感光ドラム1
12上へ導かれる。
上記プリンタにおいて、不図示のホストコンピュータ
よりプリンタ信号が入力されると、転写紙Sはカセット
102より給紙ローラ104で取り出され、レジストローラ10
6によって感光ドラム112上の現像像とタイミングを合わ
せて搬送される。そして、転写帯電器108により、レー
ザー光Lでドラム112上に書き込まれた画像が転写紙S
へ転写される。この後、転写像は定着器114により定着
された後、搬送ローラ120、排出ローラ122により転写紙
Sは搬送、搬出されて、排紙トレイ126上に積載され
る。
第12図は上記レーザースキャナユニット101内のレー
ザー光学系の構成を示す平面図である。レーザー発振器
107より出射された光束は、矢印a方向に等速回転する
ポリゴンロータ109に支持されたポリゴンミラー111の鏡
面により反射され主走査方向(矢印b)に走査される。
こうして走査された光束は結像レンズ113を通過し、反
射ミラー103で反射されてドラム112上へ導かれて結像す
る。このドラム112は副走査方向(主走査方向と光学系
の光軸に直角な方向)に1走査毎に所定量ずつ回転する
ので、ドラム112上に走査光束Lにより2次元的に画像
が形成されることになる。
一方、各走査において、走査開始側の走査光束は反射
ミラー115によって反射され、この反射光は光ファイバ1
19により水平同期信号(各走査開始位置を一定とする為
の信号で、以下BDと称す)としてDCコントローラ121へ
導かれる。また、ポリゴンミラー109はドライバ基板123
によって回転が制御されている。そして、これらの要素
は容器125により収容されている。
[発明が解決しようとする課題] しかし乍ら、上記従来例では、次の様な欠点があっ
た。
すなわち、従来は、第12図に示す様に、レーザー走査
光学系の容器125に、結像レンズ113や、ポリゴンミラー
111などを有するスキャナモータ等が夫々取り付けられ
ており、従って夫々の部品を収容する為の高精度で複雑
な形状の容器125が必要とされ、コスト等が高くなると
いった問題があった。
また、BD回路がレーザー走査光学系外に位置していた
ので、光ファイバ119などの接続手段を必要としてい
た。
従って、本発明の目的は、上記の課題に鑑み、モータ
ドライバ基板にフレーム機能を持たせてコンパクト且つ
安価で、更には高精度の構成を持つ走査光学装置を提供
することにある。
[発明の概要] 上記目的を達成する本発明では、レーザー発振器など
の光源から発せられた光束をポリゴンミラーなどの偏向
器及び結像ないし集光レンズを介して感光ドラムなどの
被照射体上に走査、集光し、該偏向器を駆動するモータ
を駆動する為のモータドライバ基板を有する走査光学装
置において、少なくとも前記結像レンズが前記モータド
ライバ基板に取り付けられている。
また、光源がモータドライバ基板に取り付けられても
良い。更に、走査光束の書き出し側の一部の光束を受
け、光によるBDの検出の為に上記光束の光路を変えるBD
ミラーを、モータドライバ基板に取り付けても良い。
BD検出回路をモータドライバ基板が有する様にしても
良い。
偏向器がポリゴンミラーなどであるときは、このポリ
ゴンミラーの内部空間内にロータマグネットを備える様
にし、ステータコイルとポリゴンミラーの回転軸を回転
自在に支持するポリゴンミラー用軸受部とをモータドラ
イバ基板に取り付けて、この基板からポリゴンミラーの
鏡面までの高さが低くなる様にしても良い。
[実施例] 以下、本発明の実施例を示す。第1図は、レーザース
キャナユニット1以外の部分が第11図の例と同じである
プリンタを示し、第2図はレーザースキャナユニット1
内のレーザー光学系の第1実施例の構成を示す平面図で
ある。
第1実施例を示す第2図において、ドライバ基板23上
に、レーザー発振器7、結像レンズ13、反射ミラーない
しBDミラー15、BD受光部29などの構成部品が載置されて
いる。
これらの構成部品の設置は、例えば、次の如く行なわ
れる。
第3図は、結像レンズ13を基板23上の所定領域に直
接、接着して取り付ける方法を示す。基板23の結像レン
ズ位置はシルク印刷などによりマーキングされていて、
電気部品が載らない様になっている。このマーキング位
置に結像レンズ13は接着剤により固定される。勿論、走
査光束の光路中には、光路に干渉するような高さの部品
が来ない様になっている。
他の構成部品を、この様に、直接ドライバ基板23上に
接着して取り付けても良い。
第4図は、結像レンズ13を基板23上に突き刺して取り
付ける方法を示す。基板23上に、結像レンズ13の設置位
置に対応する穴23aを形成し、この穴23aに結像レンズ13
のボス13aを入れて結像レンズ13を基板23上に取り付け
る。この方法では、基板23と各部品の位置決めが容易に
できる。
この方法で、他の構成部品を取り付けることも、勿
論、可能であり、第5図はBDミラー15をこの方法で固定
する様子を示す。BDミラー15は、ホルダー形状をしたプ
ラスチックモールド部材すなわちL字型の台座により一
体的に成形され、ミラーコーティングで反射鏡面を設け
ることにより形成されている。そして固定部材の位置決
めピン15aを、ドライバ基板23の所定位置に設けられた
穴23bに挿入することで、位置決め固定される。この位
置決めピン15aは鏡面表面と平行に突出し、鏡面表面の
回転中心と一致していて、走査光束の反射方向を走査方
向に調整することを容易にしている。
更には、構成部品ほ第6図に例示する方法で取り付け
ても良い。第6図では、結像レンズ13のボス部13bをパ
ッチン式で基板23の穴23cに固定する様になっている。
例示するプラスチックモールドの結像レンズ13のピン13
bの先端にはスリ割が入れられ、更にその先端部に引掛
け部を設けているので、ピン13bが穴23cに差し込まれた
後、ピン13bと穴23cが引っ掛かり接着剤が不要となって
組み立て固定が容易になる。
また、第7図に示す様に、レンズ取り付け座30を介し
て結像レンズ13をドライバ基板23上に取り付けることも
可能である。結像レンズ13は予めレンズ取り付け座30に
接着固定され、取り付け座30のピン30aを基板23の穴に
挿入して固定が行なわれる。こうした構成を取ることに
より、レンズ13の厚さは光路高さに関係なく最小限に出
来、安価な走差光学系が得られる。
こうして、結像レンズ13、レーザー発振器7、BDミラ
ー15、BD受光部29などが、ドライバ基板(モータ基板)
23にフレーム機能を持たせて、この基板23に容易かつ正
確に位置決め固定されることになり、部品組立コストが
軽減する。
上記の固定方法の例示では述べなかったが、レーザー
発振器7はモータ基板23に直接固定されている。また、
ポリゴンミラー11は、第8図に示す様に、ポリゴンモー
タの一部であるロータ9に固定され、更にこのロータ9
は不図示のマグネットとポリゴン固定板9aより成ってい
て、モータ基板23に配置された不図示のステータコイル
に対向して取付けられている(この構造については、後
述する第10図(b)を参照)。
第8図はモータ基板23を走査光学系の容器25に取付け
た様子を示す。基板23は、容器25に設けられた固定座25
a、25bの不図示の2個の合計4個所で固定されている。
更に、図示例では、結像レンズ13の近傍にモータ基板23
を支持する為の座25cが設けられていて、モータ基板23
の変形や振動を防止している。第8図の例では、結像レ
ンズ13の固定方法は第7図の例を採用している。
容器25はカバー32で防塵シールされていて、カバー32
の内側で結像レンズ13に対向する位置には弾性部材33が
設けてある。これにより、カバー32を容器25に固定する
ときに結像レンズ13が走査光学系容器25の座25cとの間
で押圧されて確実に固定されることになる。
尚、モータ基板23の材質については、ガラスエポキシ
などの材料を用いることも可能であるが、金属基板(鉄
基板など)を用いると剛性などの点でより有利となる。
本実施例の作動等については、第11図、第12図の例で
の説明と実質的に同じである。
第9図は本発明の第2実施例を示す。第1実施例と同
形状、同機能の部品には同一符号を付け説明を省略す
る。
第2実施例では、走査光学系内のモータドライバ基板
43上にBD受光部49をも含むBD回路が納められている。そ
して、ポリゴンミラー11からの走査光束は、基板43上に
取付けられた2つの反射ミラー45、47で反射されてBD受
光部49に導かれる様になっている。
この様な構成を取ることで、BD信号を基板43上で直接
受光でき、光ファイバなどの接続手段が削減出来てコス
トダウンを図れる。また光の損失も抑えることができ
る。
他の点については第1実施例と同じである。
次に、第10図(a)、(b)を用いて第3実施例を説
明する。
第3実施例では、レーザー発振器7や結像レンズ13な
どと共にモータ基板53上に設けられたポリゴンミラー51
の内部が座ぐられ、この空間内に第10図(b)に示す様
にスキャナモータのロータマグネット55が備えられて、
ポリゴンミラー51とロータを一体化した構成になってい
る。尚、57は基板53上に取付けられたステータコイル、
59はポリゴンミラー51用の軸受け部でありこれも基板53
に取付けられている。
この様にポリゴンミラー51とロータを一体化すること
で、走査光束Lの位置はモータ基板53からの高さを低く
抑えることができる。この為、レンズ13の厚さを、レン
ズ取付け座などを必要とすることなく、薄く出来る。よ
ってレーザースキャナユニット全体の構造も薄くなり、
周りの省スペース化が容易となって装置の全体構成も薄
く出来る。
一般に、走査光束はモータ基板53のレベルから比較的
高い位置においてスキャンされていたので、レンズ自体
の厚さを大きくするか第7図の様に台座を設ける必要が
あったが、第10図の構成により、レンズ13を薄い形態に
出来てそのまま基板53上に精度良く直接取付けられる様
になる。また、レンズを大きくしたりレンズ取付け台座
を設ける必要もなくなるから、コストダウンも図れる。
更に、レンズ13の取付位置が基板53から高い位置にある
場合、振動等の影響を受け易いが、上記の如く低い位置
にあれば振動の影響が無くせる。
[発明の効果] 以上説明した様に、本発明によれば、走査光学装置の
モータ基板に光束走査に必要な部品を取付けているの
で、従来必要とされていた高精度で複雑な光学容器が不
要となって基板にフレーム機能を持たせられる。
また、上記基板にBD回路なども納めることにより、モ
ータ基板に高付加価値機能を持たせられ、光ファイバな
どが不要となって光損失も低減できる。
こうして、コンパクトで且つ安価、更には高精度な走
査光学装置が実現される。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施例を含むレーザービームプリンタ
の断面図、第2図は本発明の第1実施例を示す平面図、
第3図乃示第7図は、夫々、構成部品のモータドライバ
基板への取付方法を示す図、第8図はモータドライバ基
板を走査光学系容器に取付けた様子を示す断面図、第9
図は第2実施例を示す平面図、第10図(a)は第3実施
例を示す平面図、第10図(b)は第10図(a)の矢視
図、第11図は従来のプリンタの断面図、第12図は従来の
プリンタの走査光学系周りを示す図である。 1……レーザースキャナユニット、7……レーザー発振
器、9……ロータ、11、51……ポリゴンミラー、13……
結像レンズ、23、43、53……モータドライバ基板、25…
…光学容器

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源から発せられた光束を偏向器及び結像
    レンズを介して被照射体上に走査、集光し、該偏向器を
    駆動するモータを駆動する為のモータドライバ基板を有
    する走査光学装置において、少なくとも前記結像レンズ
    が前記モータドライバ基板に取り付けられていることを
    特徴とする走査光学装置。
  2. 【請求項2】前記光源が前記モータドライバ基板に取り
    付けられている請求項1記載の走査光学装置。
  3. 【請求項3】走査光束の書き出し側の一部の光束を受
    け、光による水平同期信号の検出の為に上記光束の光路
    を変えるBDミラーも前記モータドライバ基板に取り付け
    られている請求項1又は2記載の走査光学装置。
  4. 【請求項4】前記モータドライバ基板は水平同期信号検
    出回路を有する請求項3記載の走査光学装置。
  5. 【請求項5】前記偏向器はポリゴンミラーであり、ポリ
    ゴンミラーはその内部空間内にロータマグネットを有
    し、ステータコイルとポリゴンミラー用軸受部が前記モ
    ータドライバ基板に取り付けられている請求項1記載の
    走査光学装置。
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